2-2-3 温度对化学平衡的影响
1.在某温度下,反应:N2(g)+3H2(g)下列说法中正确的是 ( )
A.温度不变,缩小体积,N2的转化率增大 B.温度不变,增大体积,NH3的产率提高
C.升高温度,增大体积,有利于平衡向正反应方向移动 D.降低温度,体积不变,H2的转化率降低 【答案】A
【解析】选A。本题主要考查温度对化学平衡的影响。题给反应是一个气体体积缩小的、放热的可逆反应。温度不变,缩小体积,平衡向气体体积缩小(正反应)方向移动,N2的转化率将增大,A正确;温度不变,增大体积,平衡向气体体积扩大(逆反应)方向移动,NH3的产率降低,B错误;升高温度,增大体积,均使平衡向逆反应方向移动,C错误;降低温度,体积不变,平衡向正反应方向移动,会提高H2的转化率,D错误。故答案A。
2．在一定条件下，使NO和O2在一密闭容器中进行反应，下列说法中不正确的是( ) A．反应开始时，正反应速率最大，逆反应速率为零 B．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后为零 C．随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后不变 D．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后不变 【答案】B
【解析】化学平衡建立过程中，反应物浓度减小，故正反应速率减小，生成物浓度增大，故逆反应速率增大，当二者相等时达平衡状态，但不为零。故答案B。
3．在密闭容器中进行反应X2(g)＋Y2(g)
－
－
－
2NH3(g)(正反应为放热反应)在密闭容器中达到平衡,
2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为
0.1 mol·L1、0.2 mol·L1、0.2 mol·L1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是( )
A．Z为0.2 mol·L1 B．Y2为0.35 mol·L
－
－1
－1
C．X2为0.3 mol·L1 D．Z为0.4 mol·L
－
【答案】A
【解析】对于一定条件下已建立的平衡状态，其起始状态可以是从正反应方向开始，也
可以是从逆反应方向开始。
所以0<[X2]<0.2 mol·L1，0．1 mol·L1<[Y2]<0.3 mol·L1，0<[Z]<0.4 mol·L1。故答案
－
－
－
－
A。
4．对于恒容密闭容器中发生的可逆反应N2(g)＋3H2(g)应达到化学平衡状态的为( )
A．断开一个N≡N键的同时有6个N—H键生成 B．混合气体的密度不变
C．混合气体的平均相对分子质量不变 D．N2、H2、NH3分子数比为1∶3∶2的状态 【答案】B
【解析】断开N≡N键与生成N—H键是同一个反应方向，A不对；平均相对分子质量M
r＝
2NH3(g) ΔH<0，能说明反
m
，反应过程中m始终不变，若Mr不变，则n不变，说明反应已达平衡；恒容密闭容n
器中混合气体密度始终不变。故答案B。
5．一定条件下，在体积为1 L的密闭容器中，1 mol X和1 mol Y进行反应：2X(g)＋Y(g)
Z(g)，下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是( ) A．X的百分含量不再发生变化 B．c(X)∶c(Y)∶c(Z)＝2∶1∶1 C．容器内原子总数不再发生变化
D．同一时间内消耗2n mol X的同时生成n mol Z 【答案】A
【解析】反应过程中原子个数始终守恒，所以C不合题意；消耗 2n mol X与生成n mol Z是同一反应方向，也不能说明反应已达平衡；浓度之比为2∶1∶1，不能说明浓度保持不变。故答案B。
6．恒温恒容的情况下，反应A2(g)＋B2(g)A．容器内气体的密度不随时间而变化 B．容器内的总压强不随时间而变化
C．单位时间内生成2n mol AB的同时，生成n mol的B2 D．A2、B2、AB的反应速率比为1∶1∶2的状态 【答案】C
2AB(g)达到平衡状态的标志是( )
m
【解析】ρ＝，m、V始终不变，则ρ始终不变；该反应是等体反应，所以总压强始终
V不变；单位时间内生成2n mol AB(正向反应速率)，同时生成n mol B2(逆向反应速率)，二者反应速率相等，说明反应已达平衡；无论是否达到化学平衡，三者反应速率之比始终为1∶1∶2。故答案C。
7．化学反应2A＋B列说法正确的是( )
A．正反应为放热反应 C．正反应为吸热反应 【答案】C
【解析】升高温度，C的物质的量增加，平衡正向移动，证明该反应的正反应为吸热反应。故答案C。
8．2NO2
( )
①颜色 ②平均相对分子质量 ③质量 ④压强 A．①③ B．②④ C．④ D．③ 【答案】D
【解析】正反应放热，升高温度，平衡向逆向进行，颜色加深，压强增大；气体的总物质的量增大，质量不变，因此平均相对分子质量减小。故答案D。
9．下列说法中，可以证明反应N2＋3H2
2NH3已达到平衡状态的是( )
N2O4正反应放热，把烧瓶置于100 ℃沸水中，下列哪几项性质不会改变
B．没有显著热量变化 D．原平衡没有移动
2C达到平衡后升高温度，C的物质的量增加，关于此反应下
①1个N≡N键断裂的同时有3个H—H键形成 ②N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2 ③1个N≡N键断裂的同时有6个N—H键形成 ④N2、H2、NH3的浓度不再变化 A．①④ B．②③ C．①③ D．②④ 【答案】A
【解析】①中有一个N≡N键断裂时，也应有3个H—H键断裂，即与3个H—H键生成是相反方向的，v正＝v逆，故能说明反应达到平衡状态；②平衡时，N2、H2、NH3的分子数之比不一定为1∶3∶2；③中一个N≡N键断裂的同时生成6个N—H键是反应的一般规律，也不能说明达到平衡；④中各物质浓度不变，是化学平衡状态的重要标志之一，反应达到平衡。故答案A。
10．在容积不变的密闭容器中，一定条件下发生反应：2A衡。当升高温度时气体的密度增大，则下列叙述中正确的是( )
A．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 B．若正反应是放热反应，则A为气态
B(g)＋2C(g)，且达到平
C．物质A一定为非气态，且正反应是吸热反应 D．升高温度，平衡向左移动 【答案】C
【解析】升高温度，正、逆反应速率均增大，A错；升高温度，气体的密度增大，由于容器的容积不变，则容器内气体的质量一定增大，则平衡只能向正反应方向移动，且A一定为非气体，B错；由于升高温度，平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应，C对；升高温度平衡向右移动，D错。故答案C。
11．如图所示，烧杯甲中盛放100 mL 6 mol·L1 HCl溶液，烧杯乙中盛放100 mL冷水，
－
现向烧杯甲的溶液中放入25 g NaOH固体，同时向烧杯乙中放入25 g NH4NO3固体，搅拌使之溶解。
(1)A瓶中气体的颜色__________，简述理由：
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)B瓶中气体的颜色__________，简述理由：
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【答案】(1)变深 NaOH溶热，中和HCl也放热，甲中溶液及A中气体温度升高，2NO2(g)
N2O4(g) ΔH<0，平衡逆向移动，NO2浓度增大，颜色加深
N2O4(g)
(2)变浅 NH4NO3溶解吸热，乙中溶液及B中气体温度降低，2NO2(g)ΔH<0，平衡正向移动，NO2浓度减小，颜色变浅
【解析】甲中氢氧化钠溶解及盐酸与氢氧化钠发生中和反应均放出热量；乙中NH4NO3
固体溶解要吸收热量。2NO2(g)
N2O4(g) ΔH<0，温度升高，平衡向逆反应方向移动，
颜色加深；温度降低，平衡向正反应方向移动，颜色变浅。
12．一定温度下，在2 L的恒容密闭容器内发生的反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。
请回答下列问题： (1)该反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。 (2)在t2时刻存在的等量关系是______________，此时反应是否达到化学平衡状态？________(填“是”或“否”)。
(3)在t3时刻v正________(填“>”、“<”或“＝”)v逆，理由是
________________________________________________________________________。 【答案】(1)2N(2)n(M)＝n(N) 否
(3)＝ M和N的物质的量不再发生变化，所以反应已达到平衡状态，故v正＝v逆 【解析】(1)当N减少4 mol时，M增加2 mol，所以化学方程式为2N
M。(2)t2时
M
刻，n(M)＝n(N)＝4 mol，t2时刻后，N物质的量继续减小，M物质的量继续增加，故仍未达到平衡。
(3)t3时刻时，M和N的物质的量均不再发生变化，所以反应已达到平衡状态。 13．硼酸(H3BO3)在食品、医药领域应用广泛。 (1)B2H6气体与水反应生成硼酸(H3BO3)的化学方程式是
________________________________________________________________________。 (2)在其他条件相同时，反应H3BO3＋3CH3OH率(α)在不同温度下随反应时间(t)的变化如下图。
B(OCH3)3＋3H2O中，H3BO3的转化
①温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响是
________________________________________________________________________。 ②该反应的ΔH______0(填“<”、“＝”或“>”)。 (3)H3BO3溶液中存在如下反应：H3BO3(aq)＋H2O(l)
－
[B(OH)4](aq)＋H(aq)，已知
＋
－
－
－＋
0.70 mol·L1 H3BO3溶液中，上述反应于298 K达到平衡时，[H]＝2.0×105 mol·L1，
[H3BO3]≈c起始(H3BO3)，水的电离可忽略不计，求此温度下该反应的平衡常数K＝________(H2O的平衡浓度不列入K的表达式中，计算结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)B2H6＋6H2O===2H3BO3＋6H2
(2)①升高温度，反应速率加快，平衡正向移动 ②> (3)5.71×10
－10
mol·L1
－
【解析】(1)根据元素守恒，产物只能是H2，故反应方程式为B2H6＋6H2O===2H3BO3
＋6H2。
(2)由图像可知，温度升高，H3BO3的转化率增大，故升高温度使平衡正向移动，正反应是吸热反应，ΔH>0。
－
(3)K＝
4][H
＋
[H3BO3]
]2×105×2×105－－－
＝ mol·L1≈5.71×1010 mol·L1。
0.7
－
－