2019高考化學一輪復習 基礎課時練22 化學平衡狀態(tài)及其移動.doc

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基礎課時練(二十二)　化學平衡狀態(tài)及其移動 1．(2018上海閔行區(qū)模擬)反應2A(g)2B(g)＋E(g)　ΔH＝Q kJmol－1(Q＞0)，達到平衡時，要使正反應速率降低，A的濃度增大，應采取的措施是(　　) A．縮小體積加壓 B．擴大體積減壓 C．增加E的濃度 D．降溫 答案：D 2．(2018石家莊模擬)恒溫恒容條件下，某密閉容器中發(fā)生如下反應：H2(g)＋I2(g)2HI(g)，說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是(　　) A．容器內總壓強不隨時間改變 B．氣體的密度不隨時間改變 C．單位時間內生成2 mol HI同時消耗1 mol H2 D．H2的體積分數(shù)不隨時間改變 答案：D 3．(2017浙江高考選科4月考試改編)已知：X(g)＋2Y(g)3Z(g)　ΔH＝－a kJmol－1(a＞0)。下列說法不正確的是(　　) A．0.1 mol X和0.2 mol Y充分反應生成Z的物質的量一定小于0.3 mol B．達到化學平衡狀態(tài)時，X、Y、Z的濃度不再發(fā)生變化 C．達到化學平衡狀態(tài)時，反應放出的總熱量可達a kJ D．升高反應溫度，逆反應速率增大，正反應速率也增大 答案：C 4．(2018銀川市模擬)某可逆反應達到平衡后，在t0時刻改變條件，其反應速率與時間t的關系如圖所示。圖像對應各點的正反應速率最大的是(　　) A．m B．n C．e D．f 解析：選D　根據圖像知，t0時改變條件，逆反應速率逐漸減小，正反應速率逐漸增大，平衡向左移動，當達到平衡時，正反應速率最大，即f點對應的正反應速率最大。 5．(2018黃岡中學月考)反應NH4HC2O4(s)NH3(g)＋CO(g)＋CO2(g)＋H2O(g)在200℃下達到平衡狀態(tài)，下列各種情況中，不會使平衡發(fā)生移動的是(　　) A．保持溫度和容積不變，充入HCl B．其他條件不變，移去一部分NH3 C．保持溫度和體積不變，充入一定量CO2 D．保持溫度和壓強不變，充入一定量N2 解析：選A　審題時抓住200℃，在該溫度下，氯化銨分解成氨氣和氯化氫，故充入氯化氫，上述反應中各氣體的濃度不變，平衡不移動，A項正確；分離氨氣，平衡向右移動，B項錯誤；充入二氧化碳，平衡向左移動，C項錯誤；壓強不變，充入氮氣，體積增大，平衡向右移動，D項錯誤。 6．(2016四川卷)一定條件下，CH4與H2O(g)發(fā)生反應：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)。設起始＝Z，在恒壓下，平衡時CH4的體積分數(shù)φ(CH4)與Z和T(溫度)的關系如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．該反應的焓變ΔH＞0 B．圖中Z的大小為a＞3＞b C．圖中X點對應的平衡混合物中＝3 D．溫度不變時，圖中X點對應的平衡在加壓后φ(CH4)減小 解析：選A　由題中圖像看出，隨溫度升高，甲烷的平衡體積分數(shù)減小，說明溫度升高，平衡正向移動，則該反應為吸熱反應，ΔH＞0，A項正確；Z越大，甲烷的平衡體積分數(shù)越小，故b＞3＞a，B項錯誤；起始時＝3，反應一旦開始，則消耗等物質的量的H2O和CH4，即的分子、分母同時減小相同的數(shù)值，故圖中X點對應的平衡混合物中的值一定不等于3，C項錯誤；溫度不變，加壓時平衡逆向移動，圖中X點對應的平衡混合物中甲烷的體積分數(shù)增大，D項錯誤。 7．(2018陜西安康市月考)向Ⅰ、Ⅱ兩個體積相同的恒容密閉容器中各充入2 mol NO2氣體，發(fā)生反應：2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＝－56.9 kJmol－1，達到平衡后，Ⅰ、Ⅱ兩個容器中NO2的轉化率分別為α1和α2。下列推斷正確的是(　　) 　 恒溫容器　　　絕熱容器 A．轉化率大小有：α1＜α2 B．Ⅱ中混合氣體顏色較淺 C．Ⅰ中混合氣體密度較大 D．Ⅱ中平均相對分子質量較小 解析：選D　開始只投入NO2氣體，NO2顯紅棕色，N2O4呈無色，該反應的正反應是放熱反應。在容器Ⅱ中，隨著反應進行容器內溫度升高，相當于容器Ⅰ達到平衡之后加熱，平衡向左移動，容器Ⅰ中NO2的轉化率較大，A項錯誤；容器Ⅱ中NO2的濃度較大，顏色較深，B項錯誤；兩個容器的體積相同，氣體總質量相等，故密度相等，C項錯誤；混合氣體中，NO2的體積分數(shù)越大，混合氣體的平均相對分子質量越小，相對于容器Ⅰ，容器Ⅱ中NO2體積分數(shù)較大，故Ⅱ中混合氣體的平均相對分子質量較小，D項正確。 8．(2016天津卷，10(3)改編)在恒溫恒容的密閉容器中，某儲氫反應：MHx(s)＋yH2(g)MHx＋2y(s)　ΔH＜0達到化學平衡。下列有關敘述正確的是(　　) A．容器內氣體壓強保持不變 B．吸收y mol H2只需1 mol MHx C．若降溫，該反應的平衡常數(shù)減小 D．若向容器內通入少量氫氣，則v(放氫)＞v(吸氫) 解析：選A　MHx(s)＋yH2(g)MHx＋2y(s)　ΔH<0，該反應屬于氣體的物質的量發(fā)生減小的反應。A平衡時氣體的物質的量不變，壓強不變，正確；B該反應為可逆反應，吸收 y mol H2需要大于1 mol MHx，錯誤；C因為該反應正反應方向為放熱反應，降溫時該反應將向正反應方向移動，反應的平衡常數(shù)將增大，錯誤；D向容器內通入少量氫氣，相當于增大壓強，平衡正向移動，v(放氫)＜v(吸氫)，錯誤。 9．某溫度下，在一容積可變的容器中，反應3X(g)＋Y(g)3Z(g)達到平衡時，X、Y、Z的物質的量分別為6 mol、2 mol和6 mol。保持溫度、壓強不變，對平衡混合物中三者的物質的量做如下調整，可使平衡向左移動的是(　　) A．均增加1 mol B．均減小1 mol C．均減半 D．均加倍 解析：選B　在等溫度、等壓強下，增加各物質的量與起始投料量成比例，達到的新平衡與原平衡為等效平衡，平衡不移動。A項，均增加相等的量，根據化學計量數(shù)和平衡時各物質的量，相當于Y的量增加多了，平衡向右移動；B項，相當于Y減少多了，平衡向左移動；C項和D項，均減半或均加倍，平衡不移動。 10．(2017北京豐臺區(qū)期末)某同學研究濃度對化學平衡的影響，下列說法正確的是(　　) 已知：Cr2O(aq)＋H2O(l)2CrO(aq)＋2H＋(aq) (橙色)　　　　　　　(黃色)　　　　 ΔH＝＋13.8 kJmol－1 步驟： 現(xiàn)象： 試管b中顏色不變后再與試管a比較，溶液顏色變淺。 滴加濃硫酸，試管c溫度略有升高，溶液顏色與試管a相比，變深 A．該反應是一個氧化還原反應 B．待試管b中溶液顏色不變的目的是使Cr2O完全反應 C．該實驗不能證明減小生成物濃度，平衡正向移動 D．試管c中的現(xiàn)象說明影響平衡的主要因素是溫度 解析：選C　Cr2O與CrO中鉻元素均為＋6價，沒有化合價改變，不屬于氧化還原反應，A錯誤；待試管b中溶液顏色不變的目的是使反應達到平衡而不是使Cr2O完全反應，故B錯誤；試管b中加入NaOH溶液，OH－和H＋反應使平衡正向移動，而溶液體積增大使得反應物和生成物的濃度減小，也會使平衡正向移動，故不能確定是減小生成物濃度導致的平衡正向移動，C正確；試管c中加入濃硫酸，濃硫酸中存在H＋，使平衡逆向移動，溶液顏色加深，該反應是吸熱反應，溫度升高，平衡正向移動，溶液顏色變淺，根據現(xiàn)象可知試管c比試管a顏色深，所以說明影響平衡的主要因素是H＋濃度，D錯誤。 11．(2018黃岡第一次調研)在恒溫恒容的容器中，發(fā)生反應：H2(g)＋CO(g)C(s)＋H2O(g)。初始時加入平均相對分子質量為15的H2、CO混合氣體，一段時間后測得氣體的平均相對分子質量為16。下列說法正確的是(　　) A．反應前后氣體的壓強之比為2∶1 B．反應前后氣體的密度之比為15∶16 C．此時CO的轉化率為50% D．若反應繼續(xù)向正反應方向 進行，氣體的平均相對分子質量將減小 解析：選C　設初始時加入H2、CO的物質的量分別為x mol、y mol，據H2、CO混合氣體的平均相對分子質量為15可得＝15，解得x∶y＝1∶1。令初始時加入H2、CO各1 mol，按“三段式法”計算： 　　　　　　H2(g)＋CO(g)C(s)＋H2O(g) 起始量/mol 1 1 0 0 轉化量/mol z z z z 某時刻量/mol 1－z　 1－z z z 一段時間后測得氣體的平均相對分子質量為16，則有＝16，解得z＝0.5。由上述分析可知，反應前后氣體的壓強之比等于2 mol∶(2－0.5) mol＝4∶3，A錯誤；恒溫恒容的容器中進行反應，反應前后氣體的密度之比等于氣體的質量之比，故反應前后氣體的密度之比為(21＋281)∶(20.5＋280.5＋180.5)＝5∶4，B錯誤；此時CO的轉化率為100%＝50%，C正確；若反應繼續(xù)向正反應方向進行，則會生成更多的H2O(g)，氣體的平均相對分子質量將增大，D錯誤。 12．(2018唐山聯(lián)考)在恒溫恒容的密閉容器中，發(fā)生反應：3A(g)＋B(g)xC(g)。Ⅰ.將3 mol A和2 mol B在一定條件下反應，達平衡時C的體積分數(shù)為a；Ⅱ.若起始時A、B、C投入的物質的量分別為n(A)、n(B)、n(C)，平衡時C的體積分數(shù)也為a。下列說法正確的是(　　) A．若Ⅰ達平衡時，A、B、C各增加1 mol，則B的轉化率將一定增大 B．若向Ⅰ平衡體系中再加入3 mol A和2 mol B，C的體積分數(shù)若大于a，可斷定x＞4 C．若x＝2，則Ⅱ體系起始物質的量應滿足3n(B)＞n(A)＋3 D．若Ⅱ體系起始物質的量滿足3n(C)＋8n(A)＝12n(B)，則可判斷x＝4 解析：選D　恒溫恒容條件下的等效平衡，無論如何進行配比，只要把反應一端按化學計量數(shù)之比完全轉化為另一端的物質后，相當于完全等同的起始量即可。A項，A、B、C各增加1 mol時，A與B不可能完全轉化為C，加入的B相對量大，A的轉化率增大，而B的轉化率將減小，錯誤；B項，在Ⅰ平衡體系中再加入3 mol A和2 mol B，相當于增大了體系的壓強，C的體積分數(shù)增大，說明平衡向正反應方向移動，正反應方向體積縮小，x＜4，錯誤；C項，假設C完全轉化為A、B，則n(A)＋n(C)＝3，n(B)＋n(C)＝2，即3n(B)＝n(A)＋3，錯誤；D項，設C完全轉化為A、B，則xn(A)＋3n(C)＝3x，xn(B)＋n(C)＝2x，即2xn(A)＋3n(C)＝3xn(B)，正確。 13．(2018山東師范大學附中檢測)氨氣是一種重要的化工產品，是生產銨鹽、尿素等的原料。 (1)現(xiàn)有如下合成氨的途徑：2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋92.4 kJmol－1 在恒容密閉容器中達到平衡的標志有____________。 ①單位時間內生成3n mol H2的同時生成2n mol NH3 ②用NH3、N2、H2表示反應速率比為2∶1∶3 ③混合氣體的密度不再改變 ④混合氣體的壓強不再改變 ⑤混合氣體平均相對分子質量不再改變 (2)工業(yè)上常用CO2和NH3通過如下反應合成尿素[CO(NH2)2]。 CO2(g)＋2NH3(g)CO(NH2)2(l)＋H2O(g)　ΔH＜0 t℃時，向容積恒定為2 L的密閉容器中加入0.10 mol CO2和0.40 mol NH3,70 min時達到平衡。反應中CO2(g)的物質的量隨時間變化如下表所示： 時間/min 0 30 70 80 100 n(CO2)/mol 0.10 0.060 0.040 0.040 0.040 ①20 min時v正(CO2)____________(填“＞”、“＝”或“＜”)80 min時v逆(H2O)。 ②在100 min時，保持其他條件不變，再向容器中充入0.050 mol CO2和0.20 mol NH3，重新建立平衡后CO2的轉化率與原平衡相比將____________(填“增大”、“不變”或“減小”)。 ③根據表中數(shù)據在圖中繪制出在t℃下NH3的轉化率隨時間變化的圖像。保持其他條件不變，則(t＋10)℃下正確的圖像可能是____________(填圖中的“A”或“B”)。 解析：(2)①在20 min時，未達到平衡狀態(tài)，且CO2、H2O的化學計量數(shù)相等，所以20 min時v正(CO2)＞80 min時v逆(H2O)。②相當于加壓，平衡右移，所以CO2的轉化率增大。③30 min：α(NH3)＝100%＝20%,70 min：α(NH3)＝100%＝30%。 答案：(1)①④⑤　(2)①＞　②增大?、?如下圖所示)　B 14．(2018南昌第二次模擬)NH3作為一種重要化工原料，被大量應用于工業(yè)生產，與其有關性質反應的催化劑研究曾被列入國家863計劃。催化劑常具有較強的選擇性，即專一性。已知： 反應Ⅰ：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH1＝－905.0 kJmol－1 反應Ⅱ：4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)　ΔH2 (1) 化學鍵 H—O O===O NN N—H 鍵能/(kJmol－1) 463 496 942 391 ΔH2＝____________________。 (2)在恒溫恒容裝置中充入一定量的NH3和O2，在某催化劑的作用下進行反應Ⅰ，則下列有關敘述中正確的是____________(填序號)。 A．使用催化劑時，可降低該反應的活化能，加快其反應速率 B．若測得容器內4v正(NH3)＝6v逆(H2O)時，說明反應已達到平衡 C．當容器內＝1時，說明反應已達到平衡 (3)氨催化氧化時會發(fā)生上述兩個競爭反應Ⅰ、Ⅱ。為分析某催化劑對該反應的選擇性，在1 L密閉容器中充入1 mol NH3和2 mol O2，測得有關物質的量關系如圖： ①該催化劑在高溫時選擇反應____________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。 ②520℃時，4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)的平衡常數(shù)K＝____________(不要求得出計算結果，只需列出數(shù)字計算式)。 ③有利于提高NH3轉化為N2的平衡轉化率的措施有____________(填序號)。 A．使用催化劑Pt/Ru B．使用催化劑Cu/TiO2 C．增大NH3和O2的初始投料比 D．投料比不變，增大反應物的濃度 E．降低反應溫度 解析：(1)4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g) ΔH2＝反應物的鍵能總和－生成物的鍵能總和＝43391 kJmol－1＋3496 kJmol－1－2942 kJmol－1－62463 kJmol－1＝－1 260 kJmol－1。 (2)在恒溫恒容裝置中充入一定量的NH3和O2，在某催化劑的作用下進行反應Ⅰ，使用催化劑時，可降低該反應的活化能，加快其反應速率，A正確；若測得容器內4v正(NH3)＝6v逆(H2O)時，兩反應速率之比不等于化學計量數(shù)之比，說明反應未達到平衡，B不正確；當容器內＝1時，并不能說明各組分含量保持不變，也不能說明正、逆反應速率相等，所以不能說明反應已達到平衡，C不正確。 (3)①根據圖像結合N元素守恒可知，在高溫時氨主要轉化為NO，所以該催化劑在高溫時選擇反應Ⅰ。 ②520℃時，4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)的平衡常數(shù)可根據A點數(shù)據計算。A點對應的縱坐標為0.2，說明n(N2)＝n(NO)＝0.2 mol，根據N元素守恒得n(NH3)＝1 mol－0.2 mol－0.2 mol2＝0.4 mol，再根據H元素守恒得n(H2O)＝＝0.9 mol，最后根據O元素守恒得n(O2)＝2 mol－0.2 mol－0.9 mol＝1.45 mol，因為容積為1 L，所以K＝。 ③使用催化劑可以加快化學反應速率，但不能提高反應物的轉化率，所以A和B都不正確；增大NH3和O2的初始投料比雖然有利于反應Ⅱ的發(fā)生，但會減小氨氣的轉化率，C不正確；正反應是氣體分子數(shù)增大的反應，投料比不變，增大反應物的濃度相當于采取了加壓的措施，加壓對逆反應有利，所以氨的轉化率減小，D不正確；正反應是放熱反應，降低反應溫度對正反應有利，所以有利于提高NH3轉化為N2平衡轉化率，所以E正確。 答案：(1)－1 260 kJmol－1　(2)A (3)①Ⅰ?、凇、跡