2.3 化學平衡的移動 每一練（蘇教版選修4）
基礎達標
1.一真空定容的密閉容器中盛有1ol PCl3，發(fā)生反應PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g),一定條件下平衡時PCl5所占的體積百分數(shù)為，若相同條件相同容器中，最初放入2 ol PCl5，則平衡時，PCl5的體積百分數(shù)為N，下列結論正確的是（ ）
A.＞N B.=N C.＜N D.無法比較
解析：通入2 ol PCl5，可認為分兩次，每次均通入1 ol PCl5，如果是在恒壓條件下（即把容器的體積擴大為原的2倍），那么反應達到平衡時PCl5所占體積分數(shù)小，使之恢復到原體積，在這個過程中，因壓強增大，平衡向逆反應方向移動，PCl5所占體積分數(shù)增大，N＞。
答案：C
2.一定量的混合氣體在密閉容器中發(fā)生如下反應：xA(g)+yB(g) zC(g)達到平衡后，測得A濃度為0.5 ol•L-1，當恒溫下將密閉容器的容積擴大到兩倍再達到平衡后，測得A濃度為0.3 ol•L-1，則下列敘述正確的是（ ）
A.平衡向正反應方向移動 B.x+y＞z
C.C的體積分數(shù)降低 D.B的轉化率提高
解析：恒溫下將密閉容器的容積擴大到兩倍，如果平衡不移動，則A的濃度變?yōu)樵?[]2，應為0.25 ol•L-1，現(xiàn)新平衡A的濃度為0.3 ol•L-1，說明平衡向生成A的方向移動，所以x+y＞z,則C的體積分數(shù)降低，B的轉化率降低。
答案：BC
3.下列事實不能用勒夏特列原理解釋的是（ ）
A.對盛在燒杯（敞口）內的氨水加熱，氨水中 濃度減小
B.對石灰的懸濁液加熱使溫度升高，懸濁液中Ca(OH)2固體的含量增加
C.高壓有利于合成氨的反應
D.500 ℃左右比室溫更有利于合成氨的反應
解析：勒夏特列原理可解釋的是動態(tài)平衡移動方向的問題，而不是速率的問題。氨水 中存在NH3+H2O NH3•H2O +OH-的平衡狀態(tài)，加熱能使NH3揮發(fā)，NH3的濃度減小，平衡向左移動， 的濃度減小。石灰水的懸濁液中存在Ca(OH)2 Ca2++2OH-的溶解平衡，升高溫度后平衡向左移動，Ca(OH)2固體的質量增大。對N2+3H2 2NH3的化學平衡狀態(tài)，加壓后平衡向右移動，有利于N2與H2合成NH3，升溫后平衡向左移動，不利于N2與H2合成NH3。升溫后N2與H2合成NH3的反應速率提高，但這與勒夏特列原理無關。
答案：D
4.在某溫度下，反應：ClF(g)+F2(g) ClF3(g)(正反應為放熱反應)在密閉容器中達到平衡。下列說法正確的是（ ）
A.溫度不變，縮小體積，ClF的轉化率增大
B.溫度不變，增大體積，ClF3的產率增高
C.升高溫度，增大體積，有利于平衡向正反應方向移動
D.降低溫度，體積不變，F(xiàn)2的轉化率降低
解析：本題所列反應是正反應為放熱、體積縮小的可逆反應。可依據(jù)溫度、壓強、濃度的變化對平衡的影響以及氣體的體積和壓強、濃度的關系進行判斷。
A項溫度不變，縮小氣體的體積，根據(jù)玻意耳氣體定律（PV=C）可知氣體的壓強必然增大，使平衡向正反應方向移動，所以，ClF的轉化率增大。即A選項的說法正確。
B項溫度不變，增大體積，其壓強必然減小，使平衡向逆反應方向移動。所以，ClF3的產率應降低，不應增高。故B選項的說法不對。
C項升高溫度，對放熱反應說，可使平衡向逆反應方向移動。同時，增大體積即減小壓強，亦使平衡向逆反應方向移動。故C選項錯。
D項降低溫度，體積不變，有利于平衡向放熱反應方向移動，使F2的轉化率升高。故D選項錯。
答案：A
5.下列說法中錯誤的是（ ）
A.對于有氣體參與的平衡體系，若增大壓強，使平衡向逆反應方向移動，則在新平衡前的逆反應速率大于正反應速率
B.對于氣體的可逆反應，如果氣體的平均相對分子質量保持不變時，則此可逆反應就達到了平衡狀態(tài)
C.對于可逆反應達到平衡時，當增大反應物的濃度達到新的平衡時，則此反應物的轉化率一定會提高
D.對于可逆反應：2NO2（g） 2NO(g)+O2(g)達到平衡時，將各氣體成分的濃度都增大一倍，則平衡向左移動
解析：因為化學平衡發(fā)生移動，必然是因為正、逆反應速率不相等所致，原平衡時的正、逆反應速率相等，平衡移動過程中的正、逆反應速率不相等，但逐漸趨于一致，當再次重新相等時，即達到新平衡狀態(tài)。
A項中表明平衡向逆反應方向移動，就說明逆反應速率比正反應速率大，所以A選項的說法正確。
B項錯誤。因為對于反應前后氣體體積相等的反應，從起始到平衡時的全過程中其物質的量始終沒有改變，因而混合氣體的平均相對分子質量也不會改變。
C項錯誤。因為增大某一反應物的濃度可以提高另一反應物的轉化率，而其自身的轉化率反而會降低。
D項將各氣體的濃度都增大一倍，就相當于對此體系加壓， 而增大壓強可使平衡向氣體體積減小的方向移動，即應向左移動。故D選項的說法正確。
答案：AD
6.對于可逆 反應：N2（g）+3H2(g) 2NH3(g)(正反應為放熱反應)，下列說法中正確的是
（ ）
A.達到平衡時，NH3的生成速率等于NH3的分解速率
B.達到平衡時，反應物和生成物的濃度一定相等
C.達到平衡時，若加入N2，在重新達到平衡時，NH3的濃度比原平衡時增大，氫氣的濃度比原平衡時減小
D.達到平衡時，若升高溫度，加快了吸熱反應的速率，降低了放熱反應的速率，所以平衡向逆反應方向移動
解析：在一定條件下，可逆反應的實質是v(正)=v(逆)，反應混合物中各組分的質量分數(shù)保持不變，但不是一定相等。
A項正確。因為達平衡時，NH3的生成速率等于NH3的分解速率，即v（正）=v（逆）。
B項錯誤。因為達平衡時反應物和生成物的濃度（質量分數(shù)）不是一定相等。
C項正確。因為達平衡時加入N2，即增加了反應物的濃度，根據(jù)勒夏特列原理，平衡要向生成氨的方向移動。這樣就要消耗一部分H2，生成一部分氨。當反應重新達到平衡時，氨的濃度必然比原平衡時增大，而H2的濃度必然比原平衡時減小。
D項錯誤。因為升高溫度，對合成氨反應，首先增大逆反應速率，隨之增大正反應速率。并不是降低放熱反應的速率。
答案：AC
綜合運用
7.在一個容積為6 L的密閉容器中，放入3 LX（g）和2 LY（g），在一定條件下發(fā)生下列反應：4X（g）+3 Y(g) 2Q(g)+nR(g)，達到平衡后，容器內溫度不變，混合氣體的壓強比原增加5%，X的濃度減小 ,則該反應中方程式的n值是（ ）
A.3 B.4 C.5 D.6
解析：依題意，此反應從開始到達平衡，X的速率減小了 ,反應向正反應方向進行，但容器內壓強增大了5%，則表明Q和R的化學計量數(shù)之和應大于X、Y的化學計量數(shù)之和。
即2+n＞4+3
所以 n＞5
對照各選項，只有D項符合。
答案：D
8.已建立化學平衡的可逆反應，當改變條件使化學平衡向正方向移動時，下列有關敘述正確的是（ ）
①生成物體積分數(shù)一定增加 ②生成物的產量一定增加 ③反應物的轉化率一定增大 ④反應物濃度一定降低 ⑤正反應速率一定大于逆反應速率 ⑥使用了合適的催化劑
A.①② B.②⑤ C.⑤ D.④⑥
解析：由于v（正）＞v（逆），導致化學平衡向正方向移動，而其他條件則都不能確定。
答案：C
9.恒溫恒壓下，在容積可變的密閉容器中，反應2NO2（g） N2O4(g)達到平衡后，再向容器中通入一定量的NO2，又達到平衡時，N2O4的體積分數(shù)（ ）
A.不變 B.增大 C.減小 D.無法判斷
解析：容積可變的容器，平衡后充入NO2，由于反應物僅有一種，所以前后兩種情況為等效平衡，N2O4的體積分數(shù)不變。
答案：A
10.牙齒表面由一層硬的、組成為Ca5(PO4)3OH的物質保護著，它在唾液中存在下列平衡：
Ca5(PO4)3OH(固) 5Ca2++3 +OH-。
進食后，細菌和酶作用于食物，產生有機酸，這時牙齒就會受到腐蝕，其原因是___________________________________。
已知Ca5(PO4)3F(固)的溶解度比上面的礦化產物更小，質地更堅固。當牙膏中配有氟化物添加劑后能防止齲齒的原因 是______________________________________________________。
根據(jù)以上原理，請你提出一種其他促進礦化的方法
__________________________________________________________________________ ___。
解析：H++OH-====H2O使平衡向脫礦方向移動。依據(jù)信息，F(xiàn)-替換平衡中的OH-，生成溶解度更小、質地更堅固的Ca5(PO4)3F。5Ca2++3 +F-====Ca5(PO4)3F↓。促進礦化的方法之一是使上述平衡逆向移動，一種可行的方法是加入Ca2+,使平衡逆向移動。
答案：生成的酸性物質能中和OH-，使平衡向脫礦方向移動，加速腐蝕牙齒；F-替換平衡中的OH-，生成溶解度更小、質地更堅固的Ca5(PO4)3F ,5Ca2++3 +F-====Ca5(PO4)3F↓;加入Ca2+(或 )。
11.如右圖所示，將4 ol SO2和2 ol O2混合置于體積可變的等壓容器中，在一定溫度下發(fā)生如下反應：2SO2（g）+O2(g) 2SO3(g)（正反應為放熱反應）。該反應達到平衡狀態(tài)A時，測得氣體總物質的量為4.2 ol。若SO2，O2,SO3的起始物質的量分別用a,b,c表示，回答下列問題。
（1）在達到平衡狀態(tài)向A的容器中通入少量O2，體系中SO2的體積分數(shù)____________（填“增大” “減小”或“不變”），若要使SO2的體積分數(shù)再變到與平衡狀態(tài)A相同，可采取的措施有：__________ __或____________。
（2）若起始時a=1.2 ol,b=0.6 ol,且達到平衡后各氣體的體積分數(shù)與平衡狀態(tài)A相同，則起始時c的取值為____________。
（3）若要使反應開始時向逆反應方向進行，且達到平衡后各氣體的物質的量與平衡狀態(tài)A相同，則起始時c的取值范圍是____________。
解析：（1）平衡向正方向移動;通過改變條件，使平衡向逆方向移動。
（2）在等溫、等壓時，只需加入的反應物與起始物成比例即可。
（3）算出平衡時A中生成的SO3的物質的量為3.6 ol，若使平衡向逆方向進行，則加入的C必大于3.6 ol。
答案：（1）減小 升高溫度 再通入2倍于O2的SO2
（2）c≥0
(3)3.6＜c≤4
12.將1 ol A氣體在較高溫度下放入一密閉容器下，使其分解，A(g) 2B(g),當有40%的A分解時，達到平衡，平衡時反應混合氣體的平均摩爾質量為65.7 g•ol-1,求A的摩爾質量。
解析：利用平衡模式法解題。
A(g)2 B(g)
始（ol） 1 0
變（ol） 0.4 0.8
平（ol） 0.6 0.8
=65.7
解得：A=92。
答案：92 g•ol-1
拓展探究
13 .將等物質的量的A、B、C、D四種物質混合，發(fā)生如下反應：aA+bB cC(s)+dD。當反應進行一定時間后，測得A減小了n ol,B減小了 ol,C增加了 ol,D增加了n ol,此 時達到化學平衡。
（1）該化學反應中各物質的系數(shù)為a=_____________,b=_____________,c=_____________, d=_____________。
（2）若只改變壓強，反應速率發(fā)生變化，但平衡不發(fā)生移動 ，該反應中各物質的聚集狀態(tài)是A_____________，B_____________，C_____________，D_____________。
（3）若只升高溫度，反應一段時間后，測得四種物質的量又達到相等，則該反應為_____________（填“放熱”或“吸熱”）反應。
解析：（1）化學方程式的系數(shù)之比等于各物質的量變化值之比，即a∶b∶c∶d∶=n∶ ∶n=2∶1∶3∶2。（2）只改變壓強卻沒有發(fā)生平衡移動，這說明該反應是一個氣體體積不變的反應，根據(jù)（1）所得系數(shù)可知A、B、C、D四種物質的聚集狀態(tài)。
（3）升高溫度，各物質又恢復到起始狀態(tài)，表明平衡向逆方向移動，所以該反應正反應方向為放熱反應。
答案：（1）2 1 3 2
（2）氣態(tài) 固態(tài)或液態(tài) 固態(tài) 氣態(tài)
（3）放熱
14.在763K、3.04×104 kPa時，用CO和H2為原料合成CH3OH，存在下列平衡：CO（g）+2H2(g) CH3OH(g)，當原料中H2和CO的比例不同時，對CO的轉化率及平衡混合氣中甲醇的體積分數(shù)都有影響。
（1）設H2和CO的起始物質的量比為,平衡時CO的轉化率為a,平衡混合物中甲醇的體積分數(shù)為y,試推斷y、a、三者的相互關系，并用y=f(a•)的函數(shù)表達式表示出。
（2）將表中已知數(shù)據(jù)代入導出的表達式中，把計算結果填入空格中。
ay
10.25
20.45
319.35%
(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，判斷用CO和H2合成甲醇時，H2和CO的最佳體積比是多少？并簡述依據(jù)。
解析：（1）CO(g)+2H2(g) CH3OH (g)
始 1 0
變 a 2a a
平 1-a -2a a
y= ×100%= ×100%
( 2)（3）代入數(shù)據(jù)即可。
答案：（1）y= ×100%
（2）
ay
16.67%
0.56
（3）當=2時，CO轉化率 大，而這時平衡混合氣體中CH3OH的體積百分數(shù)最高，故最佳比為n(H2)∶n(CO)=2∶1。
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