2019版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第七章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 第2課時(shí) 化學(xué)平衡狀態(tài)及其移動(dòng)練習(xí).doc

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課時(shí)2　化學(xué)平衡狀態(tài)及其移動(dòng) 一、選擇題 1．下列關(guān)于化學(xué)平衡的說(shuō)法中正確的是(　　) A．一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到的平衡狀態(tài)就是這個(gè)反應(yīng)在該條件下所能達(dá)到的限度 B．當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等都等于0 C．平衡狀態(tài)是一種靜止的狀態(tài)，因?yàn)榉磻?yīng)物和生成物的濃度已經(jīng)不再改變 D．化學(xué)平衡不可以通過(guò)改變條件而改變 解析　可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后，雖v(正)＝v(逆)，但均不為0，是動(dòng)態(tài)平衡，B、C錯(cuò)；通過(guò)改變影響化學(xué)平衡移動(dòng)的條件可以改變化學(xué)反應(yīng)的限度，D錯(cuò)。 答案　A 2．在密閉容器中，一定條件下，進(jìn)行如下反應(yīng)：NO(g)＋CO(g)N2(g)＋CO2(g)；ΔH＝－373.2 kJ/mol，達(dá)到平衡后，為提高該反應(yīng)的速率和NO的轉(zhuǎn)化率，采取的正確措施是(　　) A．加催化劑同時(shí)升高溫度 B．加催化劑同時(shí)增大壓強(qiáng) C．升高溫度同時(shí)充入N2 D．降低溫度同時(shí)增大壓強(qiáng) 解析　結(jié)合該反應(yīng)的特點(diǎn)，提高反應(yīng)速率的措施有升高溫度、增大壓強(qiáng)、使用催化劑；提高NO的轉(zhuǎn)化率(平衡正方向移動(dòng))的措施有降低溫度、增大壓強(qiáng)。 答案　B 3．在一定條件下，合成氨反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJmol－1，反應(yīng)達(dá)到平衡后，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．升高溫度，正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率減小，平衡正向移動(dòng) B．增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng) C．減小反應(yīng)物濃度，平衡正向移動(dòng) D．加入催化劑，對(duì)逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大，平衡正向移動(dòng) 解析　升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大，由于合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；該反應(yīng)是反應(yīng)后氣體分子總數(shù)減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)；減小反應(yīng)物濃度，平衡逆向移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；加入催化劑，同等程度地增大正、逆反應(yīng)的反應(yīng)速率，平衡不移動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案　B 4．(2017合肥一檢)在一定溫度下的定容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：2NO2(g)N2O4(g)。當(dāng)下列所給有關(guān)量不再變化時(shí)，不能表明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是(　　) A．混合氣體的壓強(qiáng) B．混合氣體的密度 C．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量 D. 解析　該反應(yīng)在恒溫、恒容條件下進(jìn)行，氣體物質(zhì)的質(zhì)量不變，密度始終保持不變，與反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)無(wú)關(guān)，B項(xiàng)符合題意；該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中氣體總物質(zhì)的量減小，壓強(qiáng)減小，當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，A項(xiàng)不符合題意；反應(yīng)過(guò)程中氣體總質(zhì)量不變，氣體總物質(zhì)的量減小，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量增大，當(dāng)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，C項(xiàng)，不符合題意；＝Qc，Qc表示濃度商，當(dāng)濃度商保持不變時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，D項(xiàng)不符合題意。 答案　B 5．汽車凈化的主要原理為2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)　ΔH<0。若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行，下列示意圖正確且說(shuō)明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是(　　) 解析　由于是絕熱，恒容密閉體系，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，體系的溫度升高，K不斷減小，當(dāng)K不變時(shí)，即溫度保持不變，該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。 答案　B 6．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(jì)一種環(huán)保裝置，用來(lái)消除汽車尾氣對(duì)大氣的污染，下列設(shè)計(jì)方案可以提高尾氣處理效率的是(　　) 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　①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，正確；②因?yàn)樵摲磻?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(dòng)，錯(cuò)誤；③該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，因此降低壓強(qiáng)，能使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，錯(cuò)誤；④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(dòng)，正確。 答案　C 7．如圖所示，三個(gè)燒瓶中分別充滿NO2氣體并分別放置在盛有下列物質(zhì)的燒杯(燒杯內(nèi)有水)中： 在(1)中加入CaO，在(2)中不加其他任何物質(zhì)，在(3)中加入NH4Cl晶體，發(fā)現(xiàn)(1)中紅棕色變深，(3)中紅棕色變淺。 [已知反應(yīng)2NO2(紅棕色)N2O4(無(wú)色)] 下列敘述正確的是(　　) A．2NO2N2O4是放熱反應(yīng) B．NH4Cl溶于水時(shí)放出熱量 C．燒瓶(1)中平衡混合氣體的相對(duì)分子質(zhì)量增大 D．燒瓶(3)中氣體的壓強(qiáng)增大 解析　加CaO的燒杯(1)中溫度升高，(1)中紅棕色變深，說(shuō)明平衡逆向移動(dòng)，平衡混合氣體的相對(duì)分子質(zhì)量減小；(3)中紅棕色變淺，說(shuō)明平衡正向移動(dòng)，氣體的壓強(qiáng)減小，加NH4Cl晶體的燒杯(3)中溫度降低，由此可說(shuō)明2NO2N2O4是放熱反應(yīng)，NH4Cl溶于水時(shí)吸收熱量。 答案　A 8．相同溫度下，有相同容積的甲、乙兩容器，甲容器中充入1 g N2和1 g H2，乙容器中充入2 g N2和2 g H2。下列敘述中不正確的是(　　) A．化學(xué)反應(yīng)速率：乙＞甲 B．平衡后N2的濃度：乙＞甲 C．H2的轉(zhuǎn)化率：乙＞甲 D．平衡混合氣中H2的體積分?jǐn)?shù)：乙＞甲 解析　容器中發(fā)生的反應(yīng)為N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。相同容積的容器中充入不同量的反應(yīng)物，乙容器中壓強(qiáng)大，化學(xué)反應(yīng)速率：乙＞甲，A正確；根據(jù)勒夏特列原理可知，平衡時(shí)乙容器中N2的濃度應(yīng)大于甲容器，但會(huì)小于甲容器中N2濃度的2倍，B正確；乙容器中壓強(qiáng)較大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以H2的轉(zhuǎn)化率：乙＞甲，C正確；平衡混合氣中H2的體積分?jǐn)?shù)：乙＜甲，D錯(cuò)誤。 答案　D 9．(2016龍巖模擬)利用下列反應(yīng)可以將粗鎳轉(zhuǎn)化為純度達(dá)99.9%的高純鎳。 反應(yīng)一：Ni(粗，s)＋4CO(g) Ni(CO)4(g) ΔH<0 反應(yīng)二：Ni(CO)4(g)Ni(純，s)＋4CO(g) ΔH>0 下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．對(duì)于反應(yīng)一，適當(dāng)增大壓強(qiáng)，有利于Ni(CO)4的生成 B．提純過(guò)程中，CO氣體可循環(huán)使用 C．升高溫度，反應(yīng)一的反應(yīng)速率減小，反應(yīng)二的反應(yīng)速率增大 D．對(duì)于反應(yīng)二，在180～200 ℃，溫度越高，Ni(CO)4(g)的轉(zhuǎn)化率越高 解析　反應(yīng)一的正反應(yīng)是體積減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡右移，有利于Ni(CO)4的生成，A正確；反應(yīng)一以CO為原料，反應(yīng)二產(chǎn)生CO，故其可以循環(huán)使用，B正確；升高溫度，反應(yīng)一和反應(yīng)二的反應(yīng)速率都增大，C不正確；反應(yīng)二的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，在180～200 ℃，溫度越高，反應(yīng)進(jìn)行程度越大，Ni(CO)4(g)的轉(zhuǎn)化率越高，D正確。 答案　C 10．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(wú)法判斷 解析　恒溫恒壓下，平衡后充入NO2，由于反應(yīng)物僅有一種，所以新平衡與原平衡是等效平衡，N2O4的體積分?jǐn)?shù)不變。 答案　A 11．(2016煙臺(tái)檢測(cè))在恒溫、恒容下，有反應(yīng)2A(g)＋2B(g)C(g)＋3D(g)，現(xiàn)從兩條途徑分別建立平衡。途徑Ⅰ：A、B的起始濃度均為2 molL－1；途徑Ⅱ：C、D的起始濃度分別為2 molL－1和6 molL－1。以下敘述正確的是(　　) A．達(dá)到平衡時(shí)，途徑Ⅰ的反應(yīng)速率等于途徑Ⅱ的反應(yīng)速率 B．達(dá)到平衡時(shí)，途徑Ⅰ所得混合氣體的壓強(qiáng)等于途徑Ⅱ所得混合氣體的壓強(qiáng) C．兩途徑最終達(dá)到平衡時(shí)，體系內(nèi)各組分的百分含量相同 D．兩途徑最終達(dá)到平衡時(shí)，體系內(nèi)各組分的百分含量不相同 解析　反應(yīng)2A(g)＋2B(g)C(g)＋3D(g)可知，反應(yīng)前后氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)相等，壓強(qiáng)對(duì)平衡移動(dòng)沒(méi)有影響，當(dāng)滿足Ⅱ所加物質(zhì)完全轉(zhuǎn)化為A、B時(shí)，與Ⅰ物質(zhì)的量比值相等。Ⅱ途徑達(dá)到平衡時(shí)濃度大，壓強(qiáng)大，反應(yīng)速率應(yīng)較大，A錯(cuò)誤；Ⅱ途徑達(dá)到平衡時(shí)濃度大，壓強(qiáng)大，反應(yīng)速率應(yīng)較大，故B錯(cuò)誤；Ⅰ、Ⅱ兩途徑最終達(dá)到相同平衡狀態(tài)，體系內(nèi)混合氣的百分組成相同，C正確；兩種途徑平衡狀態(tài)相同，各物質(zhì)的含量相同，則體系內(nèi)混合氣的百分組成相同，D錯(cuò)誤。 答案　C 12．(益陽(yáng)市三模)已知：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41 kJmol－1。相同溫度下，在體積相同的兩個(gè)恒溫密閉容器中，加入一定量的反應(yīng)物發(fā)生反應(yīng)。 相關(guān)數(shù)據(jù)如下： 容器 編號(hào) 起始時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol 達(dá)平衡過(guò)程體系的能量變化 CO H2O CO2 H2O ① 1 4 0 0 放出熱量：32.8 kJ ② 0 0 1 4 熱量變化：Q 下列說(shuō)法中，不正確的是(　　) A．容器①中反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率為80% B．容器①中CO的轉(zhuǎn)化率等于容器②中CO2的轉(zhuǎn)化率 C．容器①中CO反應(yīng)速率等于H2O的反應(yīng)速率 D．平衡時(shí)，兩容器中CO2的濃度相等 解析　由反應(yīng)方程式知，當(dāng)消耗1 mol CO時(shí)放出的熱量為41 kJ，當(dāng)放出的熱量為32.8 kJ時(shí)，消耗0.8 mol CO，其轉(zhuǎn)化率為80%，A正確；容器①中，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K1＝0.80.8(0.23.2)＝1，設(shè)容器②中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)消耗x mol CO2，則K2＝x2/(1－x)(4－x)＝1/K1，解得x＝0.8，此時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為80%，B正確；由化學(xué)反應(yīng)速率之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比知C正確；因平衡時(shí)容器①中CO2為0.8 mol，容器②中為0.2 mol，D錯(cuò)誤。 答案　D 二、填空題 13．(大連雙基測(cè)試)在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH<0，該反應(yīng)達(dá)到平衡后，測(cè)得如下數(shù)據(jù)。 實(shí)驗(yàn) 序號(hào) 溫度(℃) 初始CO濃 度(molL－1) 初始H2O濃 度(molL－1) CO的平衡 轉(zhuǎn)化率 1 110 1 1 50% 2 100 1 1 x 3 110 0.8 y 60% (1)實(shí)驗(yàn)1中，10 h后達(dá)到平衡，H2的平均反應(yīng)速率為_(kāi)_______molL－1h－1。在此實(shí)驗(yàn)的平衡體系中，再加入0.5 mol CO和0.5 mol H2，平衡將________移動(dòng)(“向左”、“向右”、“不”或“無(wú)法確定”)。 (2)實(shí)驗(yàn)2中，x的值________(填序號(hào))。 A．等于50% B．大于50% C．小于50% D．無(wú)法確定 (3)實(shí)驗(yàn)3中的y值為_(kāi)_______。 (4)在100 ℃條件下，能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。 A．壓強(qiáng)不再變化 B．生成H2O的速率和消耗H2速率相等時(shí) C．混合氣體的密度不變 D．H2的質(zhì)量不再變化 解析　(1)根據(jù)反應(yīng)速率的公式可得v(CO)＝1 molL－150%/10 h＝0.05 molL－1h－1，再根據(jù)速率比等于系數(shù)比，v(H2)＝v(CO)＝0.05 molL－1h－1。在該平衡體系中同時(shí)改變了反應(yīng)物的生成物濃度，并且變化量一致，則Qc＝K，故平衡不移動(dòng)。(2)從題給信息可知，該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度降低，平衡正向移動(dòng)，故CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大，所以選B。(3)通過(guò)反應(yīng)1可知在110 ℃時(shí)，該反應(yīng)的K＝＝1，溫度一定，K一定，在反應(yīng)3中，K＝＝1，求得y＝1.2。(4)反應(yīng)前后壓強(qiáng)始終不變，A錯(cuò)誤；生成H2O的速率和消耗H2的速率為同一反應(yīng)方向，B錯(cuò)誤；混合氣體的密度始終不變，C錯(cuò)誤；H2的質(zhì)量不再變化，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，D正確。 答案　(1)0.05　不　(2)B　(3)1.2　(4)D 14．運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究化學(xué)反應(yīng)有重要意義。 (1)硫酸生產(chǎn)中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，混合體系中SO3的百分含量和溫度的關(guān)系如圖1所示(曲線上任何一點(diǎn)都表示平衡狀態(tài))。 ①若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，平衡________(填“向左”“向右”或“不”)移動(dòng)。 ②若反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時(shí)，v正________(填“>”“<”或“＝”)v逆。 (2)課本里介紹的合成氨技術(shù)叫哈伯法：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，應(yīng)用此法反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不高。 ①能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的措施是________(填編號(hào))。 A．使用更高效的催化劑 B．升高溫度 C．及時(shí)分離出氨氣 D．充入氮?dú)?，增大氮?dú)獾臐舛?保持容器體積不變) ②若在某溫度下，2 L的密閉容器中發(fā)生合成氨的反應(yīng)，圖2表示N2的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線。用H2表示0～10 min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v(H2)＝________。從第11 min起，壓縮容器的體積為1 L，則n(N2)的變化曲線為_(kāi)_______(填編號(hào))。 解析　(1)①恒壓條件下向題述平衡體系中通入氦氣，則反應(yīng)器的體積會(huì)增大，各物質(zhì)的濃度會(huì)減小，平衡會(huì)向氣體分子數(shù)增大的方向(向左)移動(dòng)。②反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時(shí)沒(méi)有達(dá)到平衡，需要反應(yīng)向右進(jìn)行，增加SO3的量，所以v正>v逆。(2)①該反應(yīng)是一個(gè)氣體分子數(shù)減小的放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)；分離出氨氣，平衡雖然正向移動(dòng)，但反應(yīng)速率減??；充入氮?dú)?，平衡正向移?dòng)且反應(yīng)速率增大。②0～10 min時(shí)，N2從0.6 mol減少到0.2 mol，變化量為0.4 mol，則H2的變化量為1.2 mol，v(H2)＝1.2 mol2 L10 min＝0.06 molL－1min－1。平衡時(shí)壓縮容器的體積，氣體的壓強(qiáng)增大，平衡正向移動(dòng)，N2的物質(zhì)的量在原有基礎(chǔ)上減小，圖線d符合題意。 答案　(1)①向左?、?　(2)①D?、?.06 molL－1min－1　d 15．工業(yè)生產(chǎn)硝酸銨的流程如下圖所示： 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ mol－1。 ①在500 ℃、2.02107 Pa和鐵催化條件下向一密閉容器中充入1 mol N2和3 mol H2，充分反應(yīng)后，放出的熱量________(填“大于”、“小于”或“等于”)92.4 kJ。 ②為提高H2的轉(zhuǎn)化率，實(shí)際生產(chǎn)中宜采取的措施有________(填字母)。 A．降低溫度 B．最適合催化劑活性的適當(dāng)高溫 C．適當(dāng)增大壓強(qiáng) D．減小壓強(qiáng) E．循環(huán)利用和不斷補(bǔ)充氮?dú)? F．及時(shí)移出氨 (2)該流程中鉑—銠合金網(wǎng)上的氧化還原反應(yīng)為4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)。 ①已知鉑—銠合金網(wǎng)未預(yù)熱也會(huì)發(fā)熱，則隨著溫度升高，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K________(填“增大”、“減小”或“不變”)，理由是________________________________________________________________。 ②若其他條件不變，則下列圖像正確的是________(填字母)。 解析　(1)①合成氨反應(yīng)屬于可逆反應(yīng)，不可能進(jìn)行到底，該條件下反應(yīng)放出的熱量小于92.4 kJ。②降低溫度平衡正向移動(dòng)，但反應(yīng)速率降低，不適宜實(shí)際生產(chǎn)；升高溫度、減小壓強(qiáng)平衡逆向移動(dòng)；適當(dāng)增大壓強(qiáng)既加快反應(yīng)速率又使平衡正向移動(dòng)；循環(huán)利用和不斷補(bǔ)充氮?dú)饧燃涌旆磻?yīng)速率又使平衡正向移動(dòng)；及時(shí)移出氨減小了生成物濃度，使得平衡正向移動(dòng)。(2)②因?yàn)樵摲磻?yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，H2O的含量減少，D錯(cuò)誤；壓強(qiáng)增大，反應(yīng)速率加快，達(dá)到平衡所需時(shí)間縮短，同時(shí)壓強(qiáng)增大平衡逆向移動(dòng)，NO的產(chǎn)率減小，NH3的轉(zhuǎn)化率減小，A、C正確；催化劑對(duì)平衡沒(méi)有影響，但能加快反應(yīng)速率，使達(dá)到平衡所需時(shí)間縮短，B正確。 答案　(1)①小于?、贑EF (2)①減小　氨的催化氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，K會(huì)減小?、贏BC