【創(chuàng)新設(shè)計】（四川專用）2014高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第7章 第3講 化學(xué)平衡移動

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1、第三講　化學(xué)平衡移動 (時間：45分鐘　滿分：100分) 考　點 題　號 化學(xué)平衡的移動 1、3、5、7 化學(xué)平衡圖像分析 2、4、6 化學(xué)平衡移動原理綜合應(yīng)用及計算 8、9、10、11 一、選擇題(本題共7個小題，每題6分，共42分。每個小題只有一個選項符合題意) 1．(2013·鄭州質(zhì)檢)一定溫度下，1 mol X和n mol Y在體積為2 L的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：X(g)＋Y(g)2Z(g)＋M(s),5 min后達(dá)到平衡，此時生成2a mol Z。下列說法正確的是 (　　)。 A．用X表示此反應(yīng)的反應(yīng)速率是(0.1－2a) mol·L－1·min

2、－1 B．當(dāng)混合氣體的質(zhì)量不再發(fā)生變化時，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) C．向平衡后的體系中加入1 mol M，平衡向逆反應(yīng)方向移動 D．向上述平衡體系中再充入1 mol X，v正增大，v逆減小，平衡正向移動 解析　由題給反應(yīng)的化學(xué)方程式可知生成2a mol Z消耗a mol X，利用化學(xué)反應(yīng)速率的定義可知v(X)＝＝0.1a mol·L－1·min－1；因M為固態(tài)，故平衡向右移動，氣體質(zhì)量變??；若平衡向左移動，氣體質(zhì)量增加，故當(dāng)混合氣體質(zhì)量不再發(fā)生變化時，可說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；增大M的量，平衡不發(fā)生移動；向平衡體系中再充入X，反應(yīng)物濃度增大，平衡正向移動，v正、v逆都增大。 答案　B

3、 2．(2013·合肥調(diào)研)已知圖一表示的是可逆反應(yīng)CO(g)＋H2(g)C(s)＋H2O(g)　ΔH>0的化學(xué)反應(yīng)速率(v)與時間(t)的關(guān)系，圖二表示的是可逆反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)　ΔH<0的濃度(c)隨時間t的變化情況。下列說法中正確的是 (　　)。 A．圖一t2時改變的條件可能是升高了溫度或增大了壓強(qiáng) B．若圖一t2時改變的條件是增大壓強(qiáng)，則反應(yīng)的ΔH增大 C．圖二t1時改變的條件可能是升高了溫度或增大了壓強(qiáng) D．若圖二t1時改變的條件是增大壓強(qiáng)，則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量將減小 解析　由圖一可知，t2時正、逆反應(yīng)速率均加快且發(fā)生突變，化學(xué)平衡正向

4、移動，可能是升高了溫度也可能是增大了壓強(qiáng)，根據(jù)ΔH所表示的意義，不管平衡如何移動，ΔH不變，所以A正確，B錯；由圖二可知，t1時改變平衡條件的瞬間，NO2和N2O4的濃度均增大，然后c(NO2)減小，c(N2O4)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動，改變的條件可能是給體系增大壓強(qiáng)，但不可能是由溫度改變引起的，選項C錯；若增大壓強(qiáng)，平衡正向移動，N2O4的體積分?jǐn)?shù)增加，因此混合氣體的平均相對分子質(zhì)量增大，D錯。 答案　A 3．(2013·內(nèi)江調(diào)研)將4 mol A和2 mol B放入2 L密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2A(g)＋B(g)2C(g)　ΔH<0。4 s后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，此時測得C的濃度為0

5、.6 mol·L－1。下列說法正確的是 (　　)。 A．4 s內(nèi)，v(B)＝0.075 mol·L－1·s－1 B．4 s后平衡狀態(tài)下，c(A)∶c(C)＝2∶1 C．達(dá)到平衡狀態(tài)后，若只升高溫度，則C的物質(zhì)的量濃度增大 D．達(dá)到平衡狀態(tài)后，若溫度不變，縮小容器的體積，則A的轉(zhuǎn)化率降低 解析　A項，C的濃度為0.6 mol·L－1，則B的濃度變化為0.3 mol·L－1，故v(B)＝＝0.075 mol·L－1·s－1，正確；B項，4 s后達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時，c(A)∶c(C)＝7∶3，故不正確；C項，因為正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，C的物質(zhì)的量濃度減小，

6、故不正確；D項，溫度不變，縮小容器的體積，相當(dāng)于增大體系壓強(qiáng)，則化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動，A的轉(zhuǎn)化率升高，不正確。 答案　A 4．(2013·遂寧檢測)已知可逆反應(yīng)aA＋bBcC中，物質(zhì)的含量R%(A%和C%)隨溫度的變化曲線如圖所示，下列說法正確的是 (　　)。 A．該反應(yīng)在T1、T3溫度時達(dá)到過化學(xué)平衡 B．該反應(yīng)在T2溫度時達(dá)到過化學(xué)平衡 C．該反應(yīng)的逆反應(yīng)是放熱反應(yīng) D．升高溫度，平衡會向正反應(yīng)方向移動 解析　圖像能說明各平衡體系組分(或某一成分)在反應(yīng)過程中的變化情況。解題時要注意各物質(zhì)曲線的折點(達(dá)平衡時刻)，所以反應(yīng)在T2溫度時第一次達(dá)到平衡，故A錯，B

7、正確；隨著溫度升高，反應(yīng)物A的含量增大，生成物C的含量減少，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，C、D錯誤。 答案　B 5．(2013·陜西五校?？?將1 mol SO2和1 mol O2通入容積固定的密閉容器中，在一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡，平衡時SO3的物質(zhì)的量為0.3 mol 。此時若移走0.5 mol SO2和0.5 mol O2，則反應(yīng)達(dá)到新平衡時SO3的物質(zhì)的量 (　　)。 A．為0.3 mol B．為0.15 mol C．小于0.15 mol D．大于0.15 mol且小于0.3 mol 解析　容器的容積不變而移走各0.5 mol的SO2和O2，相當(dāng)于在原反應(yīng)條件下

8、容器的體積擴(kuò)大一倍，若平衡不發(fā)生移動，SO3的物質(zhì)的量為0.15 mol，而容器的體積擴(kuò)大，相當(dāng)于體系的壓強(qiáng)減小，此時平衡將向逆反應(yīng)方向移動，即新平衡時SO3的物質(zhì)的量小于0.15 mol。 答案　C 6．(2013·德州質(zhì)檢)下面是某化學(xué)研究小組探究外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡影響的圖像，其中圖像和實驗結(jié)論表達(dá)均正確的是 (　　)。 A．①是其他條件一定時，反應(yīng)速率隨溫度變化的圖像，正反應(yīng)ΔH<0 B．②是在平衡體系的溶液中溶入少量KCl晶體后化學(xué)反應(yīng)速率隨時間變化的圖像 C．③是在有無催化劑存在下建立的平衡過程圖像，a是使用催化劑時的曲線 D．④是一定條件下，向含

9、有一定量A的容器中逐漸加入B時的圖像，壓強(qiáng)p1>p2 解析　根據(jù)圖像①，升高溫度，平衡正向移動，正反應(yīng)ΔH>0，A錯；②反應(yīng)實質(zhì)是Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，K＋和Cl－不參加化學(xué)反應(yīng)，KCl濃度增大不影響化學(xué)平衡，B錯；③使用催化劑，反應(yīng)速率加快，先達(dá)到平衡，C正確；④此反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的化學(xué)反應(yīng)，改變壓強(qiáng)不影響平衡狀態(tài)，即不影響A的轉(zhuǎn)化率，且由于不斷加入B，A的轉(zhuǎn)化率增大，D錯。 答案　C 7．CO和NO都是汽車尾氣中的有害物質(zhì)，它們之間能緩慢地發(fā)生如下反應(yīng)：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)　ΔH<0，現(xiàn)利用此反應(yīng)，擬設(shè)計一種環(huán)保裝

10、置，用來消除汽車尾氣對大氣的污染，下列設(shè)計方案可以提高尾氣處理效果的是 (　　)。 ①選用適當(dāng)?shù)拇呋瘎、谔岣哐b置溫度　③降低裝置的壓強(qiáng)?、苎b置中放入堿石灰 A．①③ B．②④ C．①④ D．②③ 解析　選用適當(dāng)催化劑雖不能提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，但能加快反應(yīng)速率；因為該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動；該反應(yīng)的正反應(yīng)為體積減小的反應(yīng)，因此降低壓強(qiáng)，能使平衡向逆反應(yīng)方向移動；裝置中放入堿石灰能吸收CO2，使CO2的濃度降低，平衡向正反應(yīng)方向移動。 答案　C 二、非選擇題(本題共4個小題，共58分) 8．(13分) (2013·廣元預(yù)測)向甲乙兩個容

11、積均為1 L的恒容容器中，分別充入2 mol A、2 mol B和1 mol A、1 mol B。相同條件下(溫度T ℃)，發(fā)生下列反應(yīng)：A(g)＋B(g)xC(g)　ΔH<0。測得兩容器中c(A)隨時間t的變化如圖所示： 回答下列問題： (1)乙容器中，平衡后物質(zhì)B的轉(zhuǎn)化率為________。 (2)x＝________。 (3)T ℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)為________。 (4)下列說法正確的是(　　)。 A．向平衡后的乙容器中充入氦氣可使c(A)增大 B．將乙容器單獨升溫可使乙容器內(nèi)各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)與甲容器內(nèi)相同 C．若向甲容器中再充入2 mol A、2 mol

12、B，則平衡時甲容器中0.78 mol·L－1

13、大，更大于甲容器中A的體積分?jǐn)?shù)；C項，若向甲容器中再充入2 mol A、2 mol B，相當(dāng)于壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?倍，達(dá)到平衡時A的轉(zhuǎn)化率比不加前增大，所以平衡時甲容器中0.78 mol·L－1

14、－1·s－1。 (2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為________。 (3)若298 K時B的平衡濃度為A的3倍，323 K時(其他條件不變)，B的平衡濃度為A的2倍。且達(dá)到平衡所需時間為298 K時的。該反應(yīng)中ΔH________0(填“>”或“<”)。 (4)若反應(yīng)在298 K進(jìn)行，在1 L密閉容器中加入1 mol B、0.2 mol Ne，達(dá)到平衡時B的轉(zhuǎn)化率為________(填序號)。 A．等于60% B．等于40% C．小于40% D．介于40%～60%之間 (5)已知曲線上任意兩點之間連線的斜率表示該時間段內(nèi)B的平均反應(yīng)速率(例如直線EF的斜率表示20 s～60 s內(nèi)

15、B的平均反應(yīng)速率)，則曲線上任意一點的切線斜率的意義是______________________________________________ __________________________。 解析　(1)由圖像可知，60 s時，B的物質(zhì)的量濃度為0.6 mol·L－1，則A減少0.3 mol·L－1，則v(A)＝＝0.005 mol·L－1·s－1；(2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝；(3)從298 K→323 K，為升溫，結(jié)果B的濃度減小，即表明平衡向逆反應(yīng)方向移動，則推出正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH<0；(4)由于在恒溫恒容條件下，通入稀有氣體Ne，不影響化學(xué)平衡，故平衡時B的物質(zhì)

16、的量濃度仍為0.6 mol·L－1，即轉(zhuǎn)化0.4 mol·L－1，則B的轉(zhuǎn)化率為40%；(5)曲線上任意一點的切線斜率代表的是某一時刻的反應(yīng)速率。 答案　(1)0.005　(2)K＝　(3)<　(4)B (5)某一時刻的反應(yīng)速率(或即時速率、瞬時速率) 10．(15分)(2013·銀川聯(lián)考)汽車尾氣里含有的NO氣體是由內(nèi)燃機(jī)燃燒時產(chǎn)生的高溫引起氮氣和氧氣反應(yīng)所致：N2(g)＋O2(g)2NO(g)　ΔH>0。 已知該反應(yīng)在2 404 ℃時，平衡常數(shù)K＝6.4×10－3。請回答下列問題。 (1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為_______________________________ __

17、_______________________________________。 (2)該溫度下，向2 L密閉容器中充入N2和O2各1 mol，平衡時，N2的轉(zhuǎn)化率是________%(保留整數(shù))。 (3)該溫度下，某時刻測得容器內(nèi)N2、O2、NO的濃度分別為2.5×10－1 mol·L－1、4.0×10－2 mol·L－1和3.0×10－3 mol·L－1，此時反應(yīng)________(填“處于化學(xué)平衡狀態(tài)”、“向正方向進(jìn)行”或“向逆方向進(jìn)行”)，理由是 ___ ___________________________________________________________。 (4

18、)將N2、O2的混合氣體充入恒溫恒容密閉容器中，如圖變化趨勢正確的是________。 (5)向恒溫恒容的密閉容器中充入等物質(zhì)的量的N2和O2，達(dá)到平衡狀態(tài)后再向其中充入一定量NO，重新達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。與原平衡狀態(tài)相比，此時平衡混合氣中NO的體積分?jǐn)?shù)________(填“變大”、“變小”或“不變”)。 解析　(2)設(shè)N2的轉(zhuǎn)化濃度為x mol·L－1，則＝6.4×10－3，解得x＝0.02，故N2的轉(zhuǎn)化率為×100%＝4%。(3)該時刻Qc＝＝＝9×10－4

19、衡時c(NO)相等，B錯；溫度越高，反應(yīng)速率越快，達(dá)平衡所用時間越短；升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，N2的轉(zhuǎn)化率增大，C對。(5)根據(jù)等效平衡規(guī)律，所達(dá)新平衡與原平衡等效，因此NO的體積分?jǐn)?shù)不變。 答案　(1)K＝　(2)4 (3)向正方向進(jìn)行　Qc＝

20、H3OH(g)和H2O(g)的物質(zhì)的量(n)隨時間的變化關(guān)系如圖所示。 ①從反應(yīng)開始到3 min時，氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)＝________。 ②下列措施中一定能使CO2的轉(zhuǎn)化率增大的是________。 A．在原容器中再充入1 mol CO2 B．在原容器中再充入1 mol H2 C．在原容器中充入1 mol He D．使用更有效的催化劑 E．縮小容器的容積 F．將水蒸氣從體系中分離出 (2)科學(xué)家還利用氫氣在一定條件下與二氧化碳反應(yīng)生成乙醇燃料，其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)　ΔH＝a kJ·mol－1

21、，在一定壓強(qiáng)下，測得該反應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)如表所示。請根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答下列問題。 溫度(K) CO 2轉(zhuǎn)化率/ (%) n(H2)/n(CO2) 500 600 700 800 1.5 45 33 20 12 2 60 43 28 15 3 83 62 37 22 ①上述反應(yīng)的a________0(填“大于”或“小于”)。 ②恒溫下，向反應(yīng)體系中加入固體催化劑，則反應(yīng)產(chǎn)生的熱量________(填“增大”、“減小”或“不變”)。 ③增大的值，則生成乙醇的物質(zhì)的量________(填“增大”、“減小”、“不變”或“不能確定”)。 解析　(1)①從反應(yīng)

22、開始到3 min時，v(CO2)＝(1.00 mol－0.5 mol)÷(2 L×3 min)＝ mol·L－1·s－1，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式：CO2＋3H2CH3OH＋H2O，化學(xué)計量數(shù)之比等于化學(xué)反應(yīng)速率之比，則v(H2)＝0.25 mol·L－1·min－1。②在原容器中再充入1 mol H2，平衡右移；縮小容器的容積，壓強(qiáng)增大，平衡右移；將水蒸氣從體系中分離出，減小了水蒸氣的濃度，平衡右移。(2)①上述反應(yīng)中，升高溫度，CO2的轉(zhuǎn)化率降低，則逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，a<0。②恒溫下，向反應(yīng)體系中加入固體催化劑，反應(yīng)產(chǎn)生的熱量不變，催化劑不能使平衡移動，不改變ΔH的大小。 答案　(1)①0.25 mol·L－1·min－1?、贐EF　(2)①小于　②不變?、鄄荒艽_定 8