微考点55 平衡移动与结果判断
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1 1．(2017·鞍山一中高三上学期期中)某恒定温度下，在一个2 L的密闭容器中充入A气体、B气体，测得其浓度2 mol·L－1和1 mol·L－1；且发生如下反应：3A(g)＋？)＋3D(？) ΔH＝＋a kJ· mol－1，已知“？”代表C、D状态未确定；反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6 mol C，且反应前后压强比为5∶3，则下列说法中正确的是( ) A．保持体积不变的情况下，向该体系中充入He气，反应速率加快，平衡正向移动 B．此时B的转化率为20% C．增大该体系压强，平衡向右移动，但化学平衡常数不变 D．增加C的量，A、B转化率减小，ΔH减小 2．(2017·枣庄三中高三月考)将E和F加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：E(g)＋。忽略固体体积，平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示：
①b＜f ②915 ℃、2.0 MPa时E的转化率为60% ③该反应的ΔS＞0 ④K(1 000 ℃)上述①～④中正确的有( ) A．4个 B．3个 C．2个 D．1个 2
3．(2017·襄阳五中高三月考)如图所示，隔板Ⅰ固定不动，活塞Ⅱ可自由移动，M、N两个容器中均发生反应：A(g)＋xC(g)，向M、N中通入1 mol A和2 mol B的混合气体，初始M、N容积相同，保持温度不变。下列说法正确的是( )
A．若x＝3，达到平衡后A的体积分数关系：φ(M)＞φ(N) B．若x<3，C的平衡浓度关系：c(M)C．若x>3，达到平衡后B的转化率关系：α(M)＞α(N) D．x不论为何值，平衡时M、N中的平均相对分子质量都相等 4．(2017·南阳一中高三第一次月考)将1 mol N2和3 mol H2充入体积可变的恒温密闭容器中，在380 ℃下发生反应：
平衡时，体系中氨的体积分数φ(NH3)随压强变化的情况如下表： 压强/MPa 10 20 30 40 φ(NH3) 0.30 0.45 0.54 0.60
下列说法正确的是( ) A．10 MPa时，H2的转化率为75% B．20 MPa时，NH3的物质的量浓度是10 MPa时的1.5倍 C．40 MPa时，若容器的体积为V L，则平衡常数K＝64V23 D．30 MPa时，若向容器中充入惰性气体，则平衡向正反应方向移动 5．(2016·安阳一中高三十模)下列图像能正确地表达可逆反应3A(g)＋ ΔH<0的是( )
6．(2016·哈尔滨师大附中高三下三模)如图，甲容器有一个移动活塞，能使容器保持恒压。起始时向甲中充入2 mol SO2、1 mol O2，向乙中充入4 mol SO2、2 mol O2。甲、乙的 3
体积都为1 L(连通管体积忽略不计)。保持相同温度和催化剂存在的条件下，关闭活塞K，使两容器中各自发生下述反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)。达平衡时，甲的体积为0.8 L。下列说法正确的是( )
A．乙容器中SO2的转化率小于60% B．平衡时SO3的体积分数：甲＞乙 C．打开K后一段时间，再次达到平衡，甲的体积为1.4 L D．平衡后向甲中再充入2 mol SO2、1 mol O2和3 mol SO3，平衡向正反应方向移动 7．在20 ℃、5.05×105Pa条件下，密闭容器中进行反应2A(g)＋xB(g) 4C(g)，达平衡时c(A)＝1.00 mol·L－1，现将压强减小到1.01×105Pa，建立平衡后，c(A)＝0.18 mol·L－1，则下列说法正确的是( ) A．系数x>2 B．若增大该体系的压强，平衡向左移动，化学平衡常数变小 C．若增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数不变 D．该反应的化学平衡常数表达式是K＝c4Cc2A·cB 8．(2016·信阳二调)工业上可用CO2与H2反应生成甲醇，在T ℃下，将1 mol CO2和2 mol H2
充入5 L恒容密闭容器中发生反应：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)，测得H2的
物质的量随时间的变化情况如下图中曲线Ⅰ所示。
(1)按曲线Ⅰ计算反应从0到4 min时，v(H2)＝____________________。 (2)在T ℃时，若仅改变某一外界条件时，测得H2的物质的量随时间的变化情况如图中曲线Ⅱ所示，则改变的外界条件为_______________________________________________； 反应按曲线Ⅱ进行，计算达到平衡时容器中c(CO2)＝______________。 (3)判断该反应达到平衡的依据为________(填字母)。 4
A．混合气体的平均相对分子质量不随时间改变 B．3v(H2)正＝v(CH3OH)逆 C．混合气体的压强不随时间改变 D．单位时间内生成CH3OH和H2O的物质的量相同 5 答案精析 1．C [反应一段时间后达到平衡，测得反应前后压强比为5∶3，故反应后气体体积减小，故C、D至少一种不为气体；在一个2 L的密闭容器中充入A气体、B气体，测得其浓度为2 mol·L－1和1 mol·L－1；则A气体、B气体的物质的量分别为2 mol·L－1×2 L＝4 mol、1 mol· L－1×2 L＝2 mol，则反应前气体总的物质的量为4 mol＋2 mol＝6 mol；测得反应前后压强
比为5∶3，故平衡时气体总的物质的量为6 mol×35＝3.6 mol；生成1.6 mol C，则生成D的
物质的量为1.6×32＝2.4 mol，反应的B的物质的量为1.6×22＝1.6 mol，反应A的物质的量为1.6×32＝2.4 mol，则平衡时，A、B、C、D的物质的量分别为4 mol－2.4 mol＝1.6 mol、2 mol－1.6 mol＝0.4 mol、1.6 mol、2.4 mol，平衡时气体总的物质的量为3.6 mol故C为气体，D不为气体。保持体积不变的情况下，向该体系中充入He气，各物质的浓度不变，反
应速率不变，平衡不移动，A错误；此时B的转化率＝1.6 mol2 mol×100%＝80%，B错误；该反应属于气体体积减小的反应，增大该体系压强，平衡向右移动，温度不变，化学平衡常数不变，C正确；增加C的量，平衡逆向移动，A、B转化率减小，但ΔH不变，D错误。] 2．B [利用图表分析结合平衡原理分析；a与b、c与d、e与f之间是压强问题，随着压强增大，平衡逆向移动，G的体积分数减小，b＜a，c＞75%，e＞83%；c、e是温度问题，随着温度升高，G的体积分数增大，所以正反应是一个吸热反应，所以，K(1 000 ℃)＞K(810 ℃)，④错误；f的温度比b的高，压强比b的小，所以b＜f，①正确；设E的起始量为a mol，
转化率为x，则平衡时G的量为2ax，由题意得2axa－ax＋2ax＝75%，解得x＝0.6，α＝60%，②正确；该反应是一个气体分子数增大的反应，属于熵增反应，③正确。] 3．B 4．C [ N2(g)＋ 3H2(g)催化剂高温高压2NH3(g) 开始( mol) 1 3 0 反应( mol) x 3x 2x 平衡( mol) 1－x 3－3x 2x
10 MPa时，2x＝0.3×(4－2x)，解得x＝613，H2的转化率为613，A错误；20 MPa时，2x＝0.45×(4
－2x)，解得x＝1829，NH3的物质的量浓度是10 MPa时的1829÷613＝3929倍，B错误；40 MPa时，
2x＝0.6×(4－2x)，解得x＝0.75，若容器的体积为V L，则平衡常数K＝1.5V20.25V×0.75V3＝64V23， 6
C正确；30 MPa时，若向容器中充入惰性气体，容器的体积增大，相当于减小压强，平衡向逆反应方向移动，D错误。] 5．D 6．C [根据阿伏加德罗定律(同温同容时，压强之比等于物质的量之比)，达平衡后，混合气体的物质的量是初始时物质的量的0.8倍，即0.8×3 mol＝2.4 mol，即减小了0.6 mol，根据化学方程式的计算可知： 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) Δn 2 1 1．2 mol 0.6 mol
即达平衡后，反应了1.2 mol SO2，甲容器中SO2的转化率为1.2 mol2 mol×100%＝60%，若乙容器压强也不变，则平衡后体积为1.6 L，现体积不变，相当于甲平衡后增大压强，平衡正向移动，SO2的转化率增大，A错误；根据上述分析，平衡时SO3的体积分数：甲＜乙，B错误；根据上述分析，打开K后一段时间，再次达到平衡，总体积为2.4 L，因此甲的体积为1.4 L，C正确；根据上述分析，甲平衡后，容器中有0.8 mol SO2,0.4 mol O2,1.2 mol SO3，物质的量之比为2∶1∶3，平衡后向甲中再充入2 mol SO2、1 mol O2和3 mol SO3，物质的量之比不变，平衡不移动，D错误。] 7．D 8．(1)0.05 mol·L－1·min－1 (2)增大二氧化碳的浓度(或增加CO2的量) 2．4 mol·L－1 (3)AC
解析 (1)v(H2)＝1 mol5 L×4 min＝0.05 mol·L－1·min－1。 (2)中改变了一个条件，则平衡的时间缩短，速率加快，温度不变，氢气的起始量没有改变，而平衡时氢气剩下的是原来的一半，就不可能是改变了压强、氢气的量或使用了催化剂，所以只能是增加了CO2的浓度。 CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) 起始(mol) 1 2 0 0 转化(mol) 13 1 13 13
平衡(mol) 23 1 13 13
所以该温度下的平衡常数K＝13×5×13×5153×23×5＝256。
