（6）化学平衡的移动
1.下列事实不能用勒·夏特列原理加以解释的是( )
A.夏天，打开啤酒瓶时会在瓶口逸出气体
B.浓氨水中加入氢氧化钠固体时产生较多的刺激性气味的气体
C.氢气与碘蒸气反应达到平衡后压缩混合气体，气体颜色变深
D.将盛有二氧化氮和四氧化二氮混合气体的密闭容器置于冷水中，混合气体颜色变浅
2.在一个绝热的密闭反应容器中只发生两个反应：
进行相关操作并达到平衡时（忽略体积改变所做的功），下列叙述错误的是( )
A.等压时，通入惰性气体，C的物质的量不变
B.等压时，通入Z气体，反应器中温度升高
C.等容时，通入惰性气体，各反应的速率不变
D.等容时，通入Z气体，Y的物质的量浓度增大
3.已知溶液中存在平衡：，下列有关该平衡体系的说法正确的是( )
①升高温度，平衡逆向移动
②向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子的浓度
③除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子，可以向溶液中加入适量的NaOH溶液
④恒温下，向悬浊液中加入CaO，溶液的
变大
⑤给溶液加热，溶液的pH增大
⑥向溶液中加入溶液，其中固体质量增加
⑦向溶液中加入少量NaOH固体，固体质量不变
A.①⑥ B.①⑥⑦ C.②③ D.①②⑥⑦
4.在密闭容器中的一定量的混合气体发生反应：，平衡时测得A的浓度为，保持温度不变，将容器体积扩大到原来的两倍，再达平衡时，测得A的浓度为，下列有关判断正确的是( )
A.平衡向正反应方向移动 B.
C.B的转化率升高 D.C的体积分数增大
5.下列叙述正确的是( )
A.，达到平衡后，缩小容积，平衡向正反应方向移动，体系颜色比原平衡时的颜色浅
B.，达到平衡后，增大容积，平衡不移动，体系颜色不变
C.（红色），达到平衡后，加少量KCl固体，平衡向逆反应方向移动，体系颜色变浅
D.，达到平衡后，保持温度、压强不变，充入氦气，平衡向左移动
6.某工业流程中，进入反应塔的混合气体中NO和的物质的量分数分别为0.10和0.06，发生化学反应，在其他条件相同时，测得实验数据如下表：
压强/（×） 温度/℃ NO达到所列转化率需要时间/s
50% 90% 98%
1.0 30 12 250 2 830
90 25 510 5 760
8.0 30 0.2 3.9 36
90 0.6 7.9 74
根据表中数据，下列说法正确的是( )
A.升高温度，反应速率加快
B.增大压强，反应速率变慢
C.在、90 ℃ 条件下，当转化率为98%时反应已达平衡
D.若进入反应塔的混合气体为mol，反应速率以表示，则在、30℃条件下，转化率从50%增至90%时段NO的反应速率为
7.二硫化碳是一种重要的溶剂，对在内的许多物质具有特殊的溶解能力。恒容密闭容器中，以硫与为原料制备，受热分解成气态，发生反应。的平衡转化率、的体积分数随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.
B.温度升高，分解率增大，体积分数增大
C.向平衡体系中充入惰性气体，平衡向右移动
D.其他条件相同，体积分数越大，平衡转化率越小
8.已知反应：。将一定量的充入注射器中后封口，如图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化（气体颜色越深，透光率越小）。下列说法正确的是( )
A.b点的操作是拉伸注射器
B.d点：
C.c点与a点相比，增大，减小
D.若不忽略体系温度变化，且没有能量损失，则
9.为探究化学平衡移动的影响因素，设计方案并进行实验，观察到相关现象。其中方案设计和结论都正确的是( )
选项 影响因素 方案设计 现象 结论
A 浓度 向溶液中加入溶液 黄色溶液变橙色 增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动
B 压强 向恒温恒容密闭玻璃容器中充入气体，分解达到平衡后再充入 气体颜色不变 对于反应前后气体总体积不变的可逆反应，改变压强平衡不移动
C 温度 将封装有和混合气体的烧瓶浸泡在热水中 气体颜色变深 升高温度，平衡向吸热反应方向移动
D 催化剂 向乙酸乙酯中加入溶液，水浴加热 上层液体逐渐减少 使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动
A.A B.B C.C D.D
10.由于我国对环境问题的重视，对碳、氮及其化合物的研究备受关注。
已知：Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
一定温度下，向容积为1 L的刚性容器中加入和足量碳，发生上述反应，部分物质的物质的量浓度随时间的变化情况如图所示。下列说法正确的是( )
A.8 min时，体系中无存在
B.与反应Ⅰ相比，反应Ⅱ的活化能较小
C.该温度下，反应Ⅲ的平衡常数
D.若改为绝热容器，再次达到平衡后，与原平衡相比，的体积分数增大
11.某化学研究小组探究外界条件对化学反应的反应速率和平衡的影响，图像如下，下列判断正确的是( )
A.由图a可知，该反应的逆反应为吸热反应
B.由图b可知，该反应
C.图c是绝热条件下反应速率和时间的关系图像，由此说明该反应吸热
D.图d中，若，则曲线a一定增大了压强
12.工业上利用CO和制的反应为，实验测得在两种不同压强下，CO的平衡转化率与温度（T）的关系如图所示，已知：相同压强下，气体的分子数之比等于气体的体积之比，下列说法正确的是( )
A.反应的
B.图中曲线X所对应的压强大于曲线Y所对应的压强
C.时，平衡常数K>10
D.图中P点所示条件下，延长反应的时间能提高CO转化率
13.工业上以CO为原料生产的反应为。，起始时在恒容密闭容器中加入一定量的和CO，实验内容和结果如下表和下图所示。
实验 序号 容器 体积/L 起始物质的量/mol 达到平衡时 放出热量/kj
CO
Ⅰ 2 8 8 494
Ⅱ 2 4 4 —
（1）上述反应的化学平衡常数K的表达式为_________________________。
（2）由题意可知，a=___________，b___________（填“>”“<”或“=”）1。
（3）实验Ⅰ中，反应前10 min内的平均速率=_________________。
（4）下列条件能使上述反应的反应速率增大，且平衡正向移动的是_____（填字母）。
a.及时分离出气体
b.保持容器的容积不变，再充入1 mol CO和1 mol
c.适当升高温度
d.保持容器的容积不变，充入1 mol氦气
时，若容器中含、、、，则此时______（填“>”“<”或“=”）。
14.氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破，目前工业上用氢气和氨气直接合成氨。
（1）固氮一直是科学家致力研究的重要课题，有关热力学数据如下：
反应 大气固态 工业固态
温度/℃ 25 2000 25 350 400 450
平衡常数/K 0.1 1.847 0.504 0.152
常温下，大气固氮的倾向工业固氮__________（填“大于”或“小于”）。
（2）与反应的能量变化如图所示，则与反应制备的热化学方程式为：__________。
（3）时，在2 L恒容密闭容器中加入和模拟一定条件下工业固氮[]，体系中随时间的变化如图所示：
①前2分钟内的平均反应速率__________；
②有关工业固氮的说法正确的是__________（选填序号）。
A.使用催化剂可提高反应物的转化率
B.循环使用、可提高的产率
C.温度控制在500 ℃左右有利于反应向正方向进行
D.增大压强有利于加快反应速率，所以压强越大越好
③时，该反应的平衡常数为__________；
（4）研究表明某些过渡金属催化剂可以加速氨气的分解，某温度下，用等质量的不同金属分别催化等浓度的氨气，测得氨气分解的初始速率（单位：）与催化剂的对应关系如表所示。
催化剂 Fe Pd Ru Rh Pt Ni
初始速率 0.5 1.8 7.9 4.0 2.2 3.0
在不同催化剂的催化作用下，氨气分解反应中的活化能最大的催化剂是__（填化学式）。
15.2-甲氧基-2-甲基丁烷（TAME）常用作汽油原添加剂。在催化剂作用下，可通过甲醇与烯烃的液相反应制得，体系中同时存在如图反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
回答下列问题：
（1）反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常数与温度T变化关系如图所示。据图判断，A和B中相对稳定的是________（用系统命名法命名）；的数值范围是________（填标号）。
A.<-1 B.-1~0 C.0~1 D.>1
（2）为研究上述反应体系的平衡关系，向某反应容器中加入1.0 mol TAME，控制温度为353K，测得TAME的平衡转化率为α。已知反应Ⅲ的平衡常数，则平衡体系中B的物质的量为_______mol，反应Ⅰ的平衡常数_______。同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释，反应Ⅰ的化学平衡将_______（填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”）。平衡时，A与物质的量浓度之比_______。
答案以及解析
1.答案：C
解析：A项考查压强对的影响，压强减小，则平衡向正反应方向移动，形成大量气体逸出；B项考查温度、浓度对平衡移动的影响，氢氧化钠固体溶于水放出热量，且溶液中的浓度增大，均使平衡向逆反应方向移动；D项考查温度对平衡移动的影响，降低温度，则平衡向正反应方向移动；C项颜色加深的根本原因是体积减小，浓度增大，由于该反应是反应前后气体体积不变的反应，故平衡不移动，则不能用勒·夏特列原理解释。
2.答案：A
解析：本题要特别注意题干中的信息“绝热的密闭反应容器”。等压时通入惰性气体，气体的体积增大，反应的平衡向左移动，反应放出热量，反应体系的温度升高，由于该反应容器是一个绝热的容器，所以反应的平衡向左（吸热方向）移动，C的物质的量减小，A项错误；同理，等压时通入Z气体，反应器中温度升高，B项正确；等容时通入惰性气体，各反应物和生成物的物质的量没有变化，即各组分的浓度没有发生变化，所以各反应的速率不发生变化，C项正确；等容时通入Z气体，增大了生成物Z的浓度，平衡逆向移动，所以Y的物质的量浓度增大，D项正确。
3.答案：A
解析：该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，①正确；向溶液中加入少量碳酸钠粉末，碳酸根离子与钙离子结合形成沉淀，钙离子浓度减小，②错误；氯化钠溶液中混有的少量钙离子，向溶液中加入适量的NaOH溶液，有氢氧化钙生成，但氢氧化钙的溶度积较大，应将钙离子转化为更难溶的碳酸钙沉淀除去，③错误；恒温下，向悬浊液中加入CaO，溶解的氢氧化钙已达到饱和，溶液中不变，④错误；给溶液加热，平衡逆向移动，氢氧根离子浓度减小，溶液的pH减小，⑤错误；向溶液中加入溶液，生成碳酸钙沉淀，固体质量增加，⑥正确；向溶液中加入少量NaOH固体，NaOH溶解，溶液中增大，平衡逆向移动，固体质量增加，⑦错误。
4.答案：B
解析：对于可逆反应，平衡时测得A的浓度为，保持温度不变，将容器体积扩大到原来的两倍，体系的压强减小，若化学平衡不发生移动，则再达平衡时，测得A的浓度应该为，现在A的浓度为，说明减小压强，化学平衡逆向移动；逆反应为气体体积增大的反应，所以化学计量数关系为：；化学平衡逆向移动导致反应物B的转化率降低；平衡时混合气体中生成物C的体积分数减小；故合理选项是B。
5.答案：D
解析：对于反应，达到平衡后，缩小容积，即增大压强，反应向正反应方向移动，容器容积缩小，的浓度比原平衡时大，所以体系颜色比原平衡时深，A不正确；，达到平衡后，增大容积，平衡不移动，但的浓度减小，所以体系的颜色变浅，B不正确；（红色），写成离子方程式可知反应的实质是，达到平衡后，加少量KCl固体，平衡不发生移动，体系颜色不变，C不正确；，达到平衡后，保持温度、压强不变，充入氦气，容器的容积增大，气体的浓度减小，则平衡向气体分子数增大的方向移动，即平衡向左移动，D正确。
6.答案：D
解析：根据题表中数据知，压强相同条件下，升高温度，达到相同转化率所需时间增长，反应速率减慢，A错误；温度相同条件下，增大压强，达到相同转化率所需时间减短，反应速率加快，B错误；在、90℃条件下，当转化率为98%时，没有依据可以确定反应已达平衡，C错误；若进入反应塔的混合气体为，其中NO的物质的量为，在、30℃条件下转化率从50%增至90%时段所用时间为3.7s，NO物质的量变化量为，则NO的反应速率为，D正确。
7.答案：B
解析：由图像可看出，温度升高，的平衡转化率降低，的体积分数升高，说明升温时，平衡向左移动，所以正反应方向是放热的，即，A错误；因为分解成需要吸收热量，，所以升温时，平衡右移，分解率增大，体积分数增大，B正确；向恒温恒容的平衡体系中通人惰性气体，由于与反应有关的气体物质的物质的量浓度均未变化，所以，平衡不移动，C错误；其他条件不变时，体积分数越大，即越大，则平衡向右进行的程度越大，的平衡转化率越大，D错误。
8.答案：D
解析：b点时，透光率突然下降，说明突然增大，则操作是压缩注射器，A错误；d点，透光率下降，则增大，平衡逆向移动，，B错误；c点是在a点的基础上压缩注射器，则、均增大，C错误；由c点到d点，透光率增大的幅度很大，则为拉伸注射器，平衡逆向移动，吸收热量，所以，D正确。
9.答案：C
解析：A.，向溶液中加入溶液，浓度增大，平衡正向移动，实验现象应为溶液橙色加深，A错误；B.反应为反应前后气体总体积不变的可逆反应，向恒温恒容密闭玻璃容器中充入气体，分解达到平衡后再充入，平衡不发生移动，气体颜色不变，应得到的结论是：对于反应前后气体总体积不变的可逆反应，恒温恒容时，改变压强平衡不移动，B错误；C.反应为放热反应，升高温度，气体颜色变深，说明平衡逆向移动，即向吸热反应方向移动，C正确；D.催化剂只会改变化学反应速率，不影响平衡移动，D错误；答案选C。
10.答案：A
解析：由分析可知题图中曲线a代表的物质的量浓度随时间的变化情况，4 min时完全反应，故8 min时，体系中无存在，A正确；由分析可知，曲线b、c的开始阶段可近似看作反应Ⅰ和反应Ⅱ对应的生成物浓度变化曲线，开始阶段曲线b斜率较大，即生成NO和CO的速率较快，则反应Ⅰ的活化能较小，B错误；题图中曲线c代表的物质的量浓度随时间的变化情况，平衡时、，结合反应推知，则反应Ⅲ的平衡常数，C错误：若改为绝热容器，由于3个反应均为放热反应，再次达到平衡后，与原平衡相比，相当于升高温度，而升高温度，反应Ⅱ、Ⅲ平衡逆向移动，的体积分数减小，D错误。
11.答案：A
解析：根据图像中“先拐先平，数值大”知，，升高温度，C的体积分数降低，说明平衡向逆反应方向移动，正反应是放热反应，则逆反应为吸热反应，A正确；由图b可以看出，在同一温度下，增大压强，C的体积分数增大，说明增大压强平衡向正反应方向移动，则，B错误：该反应若为吸热反应，由于反应过程中反应物浓度减小，且温度降低，则反应速率在开始时应该逐渐减小，而图c中开始时反应速率直接增大，说明该反应为放热反应，C错误；图d中曲线a可能使用了催化剂，催化剂不影响平衡，D错误。
12.答案：C
解析：由图可知，温度升高，CO平衡转化率减小，说明升温平衡逆向进行，正反应为放热反应，该反应，A错误；该反应是气体体积减小的反应，增大压强平衡正向移动，CO转化率增大，相同温度下，曲线Y对应的压强下CO转化率大，则说明图中曲线X所对应的压强小于曲线Y所对应的压强，B错误；时，达到平衡状态CO转化率0.8，结合三段式计算得到
起始/（）：1 2 0
变化/（）：0.8 1.6 0.8
平衡/（）：0.2 0.4 0.8
，C正确；曲线上所有点都是平衡状态，图中P点已达所示条件下的反应限度，延长反应的时间，不能提高C0转化率，D错误。
13.答案：（1）
（2）—247 <
（3）
（4）b
（5）>
解析：（2）由题给表格数据和图像可知，生成2 mol（g）时，可放出494 kJ灯热量，当生成1 mol （g）时，放出的热量为247 kJ，放热反应的为负值，故a=一247。实验Ⅱ相当于在实验Ⅰ的基础上，将实验Ⅰ的容器容积扩大1倍，若平衡不移动，则各组分的物质的量浓度减半，由于该反应是气体分子数减小的反应，减小压强，平衡逆向移动，故实际达到平衡状态时，小于1 mol，即b<1。
（3）由题给图像可知，前10 min内，生成了2 mol ，由热化学方程式知，消耗为6 mol，故反应前10 min内。的平均速率。
（4）增大反应物的浓度或升高温度，反应速率均增大，由热化学方程式知，该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，故选b。
（5）时，由实验Ⅰ知，平衡时，，，，，，时，若容器中含、、、，则，故此时平衡正向移动，则。
14.答案：（1）小于
（2）
（3）0.1125；B；6.25
（4）Fe
解析：（1）根据表格数据可知：在相同温度下，大气固氮平衡常数远小于工业固氮，化学平衡常数越大，说明反应正向进行的程度越大，因此常温下，大气固氮的倾向小于工业固氮；
（2）根据图示可知反应物总能量比生成物总能量高，因此该反应为放热反应，完全反应变为时放出热量为，故该反应的热化学方程式可表示为：；
（3）①在前2 min内的物质的量增加了0.45 mol，反应容器为2 L，则根据可得，用表示的0.45反应速率；
②A.使用催化剂对正、逆反应速率的影响相同，平衡不发生移动，因此不能提高反应物的转化率，A错误；
B.循环使用、可使更多的反应物变为生成物，因此能够提高的产率，B正确；
C.该反应的正反应是放热反应，温度降低平衡正向移动有利于反应向正方向进行，温度控制在500 ℃左右，是因为在该温度下催化剂的活性最大，反应速率较快，C错误；
D.该反应的正反应是气体体积减小的反应，从理论上讲增大压强有利于加快反应速率，提高物质平衡转化率，但压强越大，对设备的材料承受的压力要求也越高，以不是压强越大就越好，D错误；
故选B；
③时平衡体系中氨气是0.8 mol，消耗氮气是0.4 mol、氢气是1.2 mol，剩余氮气是0.8 mol，氢气是0.8 mol，该反应的平衡常数为。
（4）物质发生反应时的活化能越大，反应进行的化学速率就越小。根据表格数据可知：以Fe作催化剂时反应速率最小，则氨分解反应的活化能最大，故在不同催化剂的催化作用下，氨气分解反应中的活化能最大的催化剂是Fe。
15、
（1）答案：2-甲基-2-丁烯；D
解析：由平衡常数与温度T变化关系曲线可知，反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数的自然对数随温度升高（要注意横坐标为温度的倒数）而减小，说明3个反应均为放热反应，即，因此，B的总能量低于A的总能量，能量越低越稳定，A和B中相对稳定的是B，其用系统命名法命名为2-甲基-2-丁烯；由盖斯定律可知，Ⅰ－Ⅱ=Ⅲ，则，因此，由于放热反应的越小，其绝对值越大，则的数值范围是大于1。
（2）答案：；；逆向移动；1:10
解析：向某反应容器中加入1.0molTAME，控制温度为353K，测得TAME的平衡转化率为α，则平衡时。已知反应Ⅲ的平衡常数，则，将该式代入上式可以求出平衡体系中B的物质的量为，反应Ⅰ的平衡常数。同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释，反应Ⅰ的化学平衡将向着分子数增大的方向移动，即逆向移动。平衡时，TAME的转化率变大，但是平衡常数不变，A与物质的量浓度之比不变，。
