2.3 化學(xué)平衡的移動 每一練（蘇教版選修4）
基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)
1.一真空定容的密閉容器中盛有1ol PCl3，發(fā)生反應(yīng)PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g),一定條件下平衡時(shí)PCl5所占的體積百分?jǐn)?shù)為，若相同條件相同容器中，最初放入2 ol PCl5，則平衡時(shí)，PCl5的體積百分?jǐn)?shù)為N，下列結(jié)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(rèn)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(kuò)大為原的2倍），那么反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)PCl5所占體積分?jǐn)?shù)小，使之恢復(fù)到原體積，在這個(gè)過程中，因壓強(qiáng)增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動，PCl5所占體積分?jǐn)?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(yīng)：xA(g)+yB(g) zC(g)達(dá)到平衡后，測得A濃度為0.5 ol•L-1，當(dāng)恒溫下將密閉容器的容積擴(kuò)大到兩倍再達(dá)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(yīng)方向移動 B.x+y＞z
C.C的體積分?jǐn)?shù)降低 D.B的轉(zhuǎn)化率提高
解析：恒溫下將密閉容器的容積擴(kuò)大到兩倍，如果平衡不移動，則A的濃度變?yōu)樵?[]2，應(yīng)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?jǐn)?shù)降低，B的轉(zhuǎn)化率降低。
答案：BC
3.下列事實(shí)不能用勒夏特列原理解釋的是（ ）
A.對盛在燒杯（敞口）內(nèi)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(yīng)
D.500 ℃左右比室溫更有利于合成氨的反應(yīng)
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(zhì)量增大。對N2+3H2 2NH3的化學(xué)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(yīng)速率提高，但這與勒夏特列原理無關(guān)。
答案：D
4.在某溫度下，反應(yīng)：ClF(g)+F2(g) ClF3(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))在密閉容器中達(dá)到平衡。下列說法正確的是（ ）
A.溫度不變，縮小體積，ClF的轉(zhuǎn)化率增大
B.溫度不變，增大體積，ClF3的產(chǎn)率增高
C.升高溫度，增大體積，有利于平衡向正反應(yīng)方向移動
D.降低溫度，體積不變，F(xiàn)2的轉(zhuǎn)化率降低
解析：本題所列反應(yīng)是正反應(yīng)為放熱、體積縮小的可逆反應(yīng)�？梢罁�(jù)溫度、壓強(qiáng)、濃度的變化對平衡的影響以及氣體的體積和壓強(qiáng)、濃度的關(guān)系進(jìn)行判斷。
A項(xiàng)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?dú)怏w的壓強(qiáng)必然增大，使平衡向正反應(yīng)方向移動，所以，ClF的轉(zhuǎn)化率增大。即A選項(xiàng)的說法正確。
B項(xiàng)溫度不變，增大體積，其壓強(qiáng)必然減小，使平衡向逆反應(yīng)方向移動。所以，ClF3的產(chǎn)率應(yīng)降低，不應(yīng)增高。故B選項(xiàng)的說法不對。
C項(xiàng)升高溫度，對放熱反應(yīng)說，可使平衡向逆反應(yīng)方向移動。同時(shí)，增大體積即減小壓強(qiáng)，亦使平衡向逆反應(yīng)方向移動。故C選項(xiàng)錯。
D項(xiàng)降低溫度，體積不變，有利于平衡向放熱反應(yīng)方向移動，使F2的轉(zhuǎn)化率升高。故D選項(xiàng)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(qiáng)，使平衡向逆反應(yīng)方向移動，則在新平衡前的逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率
B.對于氣體的可逆反應(yīng)，如果氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變時(shí)，則此可逆反應(yīng)就達(dá)到了平衡狀態(tài)
C.對于可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，當(dāng)增大反應(yīng)物的濃度達(dá)到新的平衡時(shí)，則此反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定會提高
D.對于可逆反應(yīng)：2NO2（g） 2NO(g)+O2(g)達(dá)到平衡時(shí)，將各氣體成分的濃度都增大一倍，則平衡向左移動
解析：因?yàn)榛瘜W(xué)平衡發(fā)生移動，必然是因?yàn)檎�、逆反�?yīng)速率不相等所致，原平衡時(shí)的正、逆反應(yīng)速率相等，平衡移動過程中的正、逆反應(yīng)速率不相等，但逐漸趨于一致，當(dāng)再次重新相等時(shí)，即達(dá)到新平衡狀態(tài)。
A項(xiàng)中表明平衡向逆反應(yīng)方向移動，就說明逆反應(yīng)速率比正反應(yīng)速率大，所以A選項(xiàng)的說法正確。
B項(xiàng)錯誤。因?yàn)閷τ诜磻?yīng)前后氣體體積相等的反應(yīng)，從起始到平衡時(shí)的全過程中其物質(zhì)的量始終沒有改變，因而混合氣體的平均相對分子質(zhì)量也不會改變。
C項(xiàng)錯誤。因?yàn)樵龃竽骋环磻?yīng)物的濃度可以提高另一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，而其自身的轉(zhuǎn)化率反而會降低。
D項(xiàng)將各氣體的濃度都增大一倍，就相當(dāng)于對此體系加壓， 而增大壓強(qiáng)可使平衡向氣體體積減小的方向移動，即應(yīng)向左移動。故D選項(xiàng)的說法正確。
答案：AD
6.對于可逆 反應(yīng)：N2（g）+3H2(g) 2NH3(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))，下列說法中正確的是
（ ）
A.達(dá)到平衡時(shí)，NH3的生成速率等于NH3的分解速率
B.達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)物和生成物的濃度一定相等
C.達(dá)到平衡時(shí)，若加入N2，在重新達(dá)到平衡時(shí)，NH3的濃度比原平衡時(shí)增大，氫氣的濃度比原平衡時(shí)減小
D.達(dá)到平衡時(shí)，若升高溫度，加快了吸熱反應(yīng)的速率，降低了放熱反應(yīng)的速率，所以平衡向逆反應(yīng)方向移動
解析：在一定條件下，可逆反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是v(正)=v(逆)，反應(yīng)混合物中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變，但不是一定相等。
A項(xiàng)正確。因?yàn)檫_(dá)平衡時(shí)，NH3的生成速率等于NH3的分解速率，即v（正）=v（逆）。
B項(xiàng)錯誤。因?yàn)檫_(dá)平衡時(shí)反應(yīng)物和生成物的濃度（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）不是一定相等。
C項(xiàng)正確。因?yàn)檫_(dá)平衡時(shí)加入N2，即增加了反應(yīng)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(dāng)反應(yīng)重新達(dá)到平衡時(shí)，氨的濃度必然比原平衡時(shí)增大，而H2的濃度必然比原平衡時(shí)減小。
D項(xiàng)錯誤。因?yàn)樯邷囟�，對合成氨反�?yīng)，首先增大逆反應(yīng)速率，隨之增大正反應(yīng)速率。并不是降低放熱反應(yīng)的速率。
答案：AC
綜合運(yùn)用
7.在一個(gè)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(yīng)：4X（g）+3 Y(g) 2Q(g)+nR(g)，達(dá)到平衡后，容器內(nèi)溫度不變，混合氣體的壓強(qiáng)比原增加5%，X的濃度減小 ,則該反應(yīng)中方程式的n值是（ ）
A.3 B.4 C.5 D.6
解析：依題意，此反應(yīng)從開始到達(dá)平衡，X的速率減小了 ,反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，但容器內(nèi)壓強(qiáng)增大了5%，則表明Q和R的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和應(yīng)大于X、Y的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和。
即2+n＞4+3
所以 n＞5
對照各選項(xiàng)，只有D項(xiàng)符合。
答案：D
8.已建立化學(xué)平衡的可逆反應(yīng)，當(dāng)改變條件使化學(xué)平衡向正方向移動時(shí)，下列有關(guān)敘述正確的是（ ）
①生成物體積分?jǐn)?shù)一定增加 ②生成物的產(chǎn)量一定增加 ③反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定增大 ④反應(yīng)物濃度一定降低 ⑤正反應(yīng)速率一定大于逆反應(yīng)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(dǎo)致化學(xué)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(yīng)2NO2（g） N2O4(g)達(dá)到平衡后，再向容器中通入一定量的NO2，又達(dá)到平衡時(shí)，N2O4的體積分?jǐn)?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(yīng)物僅有一種，所以前后兩種情況為等效平衡，N2O4的體積分?jǐn)?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(zhì)保護(hù)著，它在唾液中存在下列平衡：
Ca5(PO4)3OH(固) 5Ca2++3 +OH-。
進(jìn)食后，細(xì)菌和酶作用于食物，產(chǎn)生有機(jī)酸，這時(shí)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(chǎn)物更小，質(zhì)地更堅(jiān)固。當(dāng)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(jìn)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(zhì)地更堅(jiān)固的Ca5(PO4)3F。5Ca2++3 +F-====Ca5(PO4)3F↓。促進(jìn)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(zhì)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(zhì)地更堅(jiān)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(yīng)：2SO2（g）+O2(g) 2SO3(g)（正反應(yīng)為放熱反應(yīng)）。該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)A時(shí)，測得氣體總物質(zhì)的量為4.2 ol。若SO2，O2,SO3的起始物質(zhì)的量分別用a,b,c表示，回答下列問題。
（1）在達(dá)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?jǐn)?shù)____________（填“增大” “減小”或“不變”），若要使SO2的體積分?jǐn)?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(shí)a=1.2 ol,b=0.6 ol,且達(dá)到平衡后各氣體的體積分?jǐn)?shù)與平衡狀態(tài)A相同，則起始時(shí)c的取值為____________。
（3）若要使反應(yīng)開始時(shí)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，且達(dá)到平衡后各氣體的物質(zhì)的量與平衡狀態(tài)A相同，則起始時(shí)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(shí)，只需加入的反應(yīng)物與起始物成比例即可。
（3）算出平衡時(shí)A中生成的SO3的物質(zhì)的量為3.6 ol，若使平衡向逆方向進(jìn)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(dāng)有40%的A分解時(shí)，達(dá)到平衡，平衡時(shí)反應(yīng)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為65.7 g•ol-1,求A的摩爾質(zhì)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(zhì)的量的A、B、C、D四種物質(zhì)混合，發(fā)生如下反應(yīng)：aA+bB cC(s)+dD。當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行一定時(shí)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(shí)達(dá)到化學(xué)平衡。
（1）該化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的系數(shù)為a=_____________,b=_____________,c=_____________, d=_____________。
（2）若只改變壓強(qiáng)，反應(yīng)速率發(fā)生變化，但平衡不發(fā)生移動 ，該反應(yīng)中各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是A_____________，B_____________，C_____________，D_____________。
（3）若只升高溫度，反應(yīng)一段時(shí)間后，測得四種物質(zhì)的量又達(dá)到相等，則該反應(yīng)為_____________（填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)。
解析：（1）化學(xué)方程式的系數(shù)之比等于各物質(zhì)的量變化值之比，即a∶b∶c∶d∶=n∶ ∶n=2∶1∶3∶2。（2）只改變壓強(qiáng)卻沒有發(fā)生平衡移動，這說明該反應(yīng)是一個(gè)氣體體積不變的反應(yīng)，根據(jù)（1）所得系數(shù)可知A、B、C、D四種物質(zhì)的聚集狀態(tài)。
（3）升高溫度，各物質(zhì)又恢復(fù)到起始狀態(tài)，表明平衡向逆方向移動，所以該反應(yīng)正反應(yīng)方向?yàn)榉艧岱磻?yīng)。
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(shí)，用CO和H2為原料合成CH3OH，存在下列平衡：CO（g）+2H2(g) CH3OH(g)，當(dāng)原料中H2和CO的比例不同時(shí)，對CO的轉(zhuǎn)化率及平衡混合氣中甲醇的體積分?jǐn)?shù)都有影響。
（1）設(shè)H2和CO的起始物質(zhì)的量比為,平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為a,平衡混合物中甲醇的體積分?jǐn)?shù)為y,試推斷y、a、三者的相互關(guān)系，并用y=f(a•)的函數(shù)表達(dá)式表示出。
（2）將表中已知數(shù)據(jù)代入導(dǎo)出的表達(dá)式中，把計(jì)算結(jié)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(shí)，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(dāng)=2時(shí)，CO轉(zhuǎn)化率 大，而這時(shí)平衡混合氣體中CH3OH的體積百分?jǐn)?shù)最高，故最佳比為n(H2)∶n(CO)=2∶1。
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