第7章 第42讲　反应条件对化学平衡移动的影响

1．下列事实不能用勒·夏特列原理解释的是(　　)

A．溴水中有下列平衡：Br2＋H2OHBr＋HBrO，当加入少量AgNO3溶液后，溶液的颜色变浅

B．对于反应：2HI(g)H2(g)＋I2(g)，缩小容器的容积可使平衡体系的颜色变深

C．反应：CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)　ΔH<0，升高温度可使平衡向逆反应方向移动

D．对于合成NH3的反应，为提高NH3的产率，理论上应采取低温措施

2．反应NH4HS(s)NH3(g)＋H2S(g)在某温度下达到平衡，下列各种情况不会使平衡发生移动的是(　　)

A．温度、容积不变时，通入SO2气体

B．移走一部分NH4HS固体

C．容器体积不变，充入HCl气体

D．保持压强不变，充入氮气

3．一定量混合气体在一体积可变的密闭容器中发生反应：xA(g)＋yB(g)zC(g)。该反应达到平衡后，测得A气体的浓度为0.5 mol·L－1。在恒温下将密闭容器的体积扩大到原来的2倍，再次达到平衡后，测得A的浓度为0.3 mol·L－1，则下列叙述正确的是(　　)

A．平衡向正反应方向移动

B．x＋y<z

C．C的体积分数降低

D．B的转化率升高

4．化学反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在不同温度时达到平衡，其平衡常数如下表：

根据以上信息判断，下列结论正确的是(　　)

A．将铁粉磨细可以使平衡Ⅰ向右移动

B．反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应

C．升高温度，反应Ⅲ平衡向正反应方向移动

D．a<b

5．某温度下，0.05 mol乙醇和氢溴酸的混合液共20 mL，发生反应：C2H5OH＋HBrC2H5Br＋H2O,30 min时测得生成溴乙烷的产量为0.015 mol(溶液体积变化忽略不计)，下列说法正确的是(　　)

A．若将反应物乙醇的量加倍，平衡正移，乙醇的平衡转化率增大

B．加入适量水，有利于生成溴乙烷

C．第30 min时的反应速率：v(C2H5OH)＝0.025 mol·L－1·min－1

D．若用NaBr(s)与浓硫酸替换氢溴酸，溴乙烷的产量可能会上升

6．在容积为2 L的密闭容器中，进行如下化学反应：2CuCl2(s)2CuCl(s)＋Cl2(g)，其化学平衡常数K和温度的关系如表：

根据信息作出的下列判断正确的是(　　)

A．此反应为放热反应

B．此反应在1 050 ℃达平衡时，1.75 mol·L－1<K＝<1.90 mol·L－1

C．1 000 ℃条件下容器容积由2 L变为1 L，平衡逆向移动，达平衡时Cl2的浓度保持不变

D．降温和加入CuCl固体都能使平衡发生移动

7．相同温度下，容积相同的甲、乙、丙3个恒容密闭容器中发生可逆反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－197 kJ·mol－1。

实验测得起始、平衡时的有关数据如下表：

下列叙述正确的是(　　)

A．Q1＝Q2＝Q3＝197 kJ

B．达到平衡时，丙容器中SO2的体积分数最大

C．甲、乙、丙3个容器中反应的平衡常数相等

D．若在上述条件下反应生成2 mol SO3(s)的反应热为ΔH1，则ΔH1>－197 kJ·mol－1

8．如图所示，向A中充入1 mol X和1 mol Y，向B中充入2 mol X和2 mol Y，起始VA＝VB＝a L，在相同温度和有催化剂的条件下，两容器中各自发生下列反应：X(g)＋Y(g)2Z(g)＋W(g)　ΔH>0；达到平衡时，VA＝1.2a L，则下列说法不正确的是(　　)

A．反应开始时，B容器中化学反应速率快

B．A容器比B容器中X的转化率大

C．打开K一段时间达平衡时，A的体积为2.4a L(连通管中气体体积不计)

D．打开K达新平衡后，升高B容器温度，A容器体积会增大

9．研究CO2的综合利用对促进“低碳经济”的发展有重要意义。CO2与H2合成二甲醚(CH3OCH3)是一种CO2转化的方法，其过程中主要发生下列反应：

反应Ⅰ　CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－49.0 kJ·mol－1

反应Ⅱ　2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH2＝－24.5 kJ·mol－1

反应Ⅲ　CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH3＝＋41.2 kJ·mol－1

(1)写出CO2与H2一步合成二甲醚(反应Ⅳ)的热化学方程式：__________________________。

(2)有利于提高反应Ⅳ平衡转化率的条件是________(填字母)。

A．高温高压   B．低温低压

C．高温低压   D．低温高压

(3)在恒压、CO2和H2起始物质的量之比为1∶3的条件下，CO2平衡转化率和平衡时二甲醚的选择性随温度的变化如图所示。CH3OCH3的选择性＝×100%。

①温度低于300 ℃，CO2平衡转化率随温度升高而下降的原因是_______________________。

②关于合成二甲醚工艺的理解，下列说法正确的是________(填字母)。

A．反应Ⅳ在A点和B点时的化学平衡常数：K(A)小于K(B)

B．当温度、压强一定时，在原料气(CO2和H2的比例不变)中添加少量惰性气体，有利于提高平衡转化率

C．其他条件不变，在恒容条件下的二甲醚平衡选择性比恒压条件下的平衡选择性低

D．提高催化剂的活性和选择性，减少CO等副产物是工艺的关键

10．甲烷和水蒸气催化制氢主要有如下两个反应：

①CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋206 kJ·mol－1

②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41 kJ·mol－1

恒定压强为100 kPa时，将n(CH4)∶n(H2O)＝1∶3的混合气体投入反应器中，平衡时，各组分的物质的量分数与温度的关系如下图所示。

回答下列问题：

(1)写出CH4与CO2生成H2和CO的热化学方程式：_______________________________。

(2)关于甲烷和水蒸气催化制氢反应，下列叙述正确的是________(填字母)。

A．恒温、恒容条件下，加入惰性气体，压强增大，反应速率加快

B．恒温、恒容条件下，加入水蒸气，活化分子百分数增大，反应速率加快

C．升高温度，活化分子百分数增大，有效碰撞频率增大，反应速率加快

D．加入合适的催化剂，降低反应温度也能实现单位时间转化率不变

(3)系统中H2的含量在700 ℃左右出现峰值，试从化学平衡的角度解释出现峰值的原因：

①低于700 ℃，______________________________________________________________；

②高于700 ℃，_____________________________________________________________。

(4)已知投料比为n(CH4)∶n(H2O)＝1∶3的混合气体，p＝100 kPa。600 ℃时，CH4的平衡转化率为________(保留4位有效数字)，反应①的平衡常数的计算式为Kp＝_____________(Kp是以分压表示的平衡常数，分压＝总压×物质的量分数)。