（通用版）2020高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 跟蹤檢測（四十一）關(guān)注2大解題關(guān)鍵 平衡狀態(tài)與平衡移動（含解析）.doc

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跟蹤檢測（四十一） 關(guān)注2大解題關(guān)鍵——平衡狀態(tài)與平衡移動 1．(2019沈陽段考)下列內(nèi)容與結(jié)論不對應(yīng)的是(　　) 選項 內(nèi)容 結(jié)論 A H2O(g)變成H2O(l) 該過程的ΔS＞0 B 硝酸銨溶于水可自發(fā)進行 因為ΔS＞0 C 一個反應(yīng)的ΔH＞0、ΔS＜0 該反應(yīng)一定不能自發(fā)進行 D H2(g)＋F2(g)===2HF(g)的ΔH＝－271 kJmol－1、ΔS＝8 Jmol－1K－1 該反應(yīng)在任何溫度下均可自發(fā)進行 解析：選A　H2O(g)變成H2O(l)，氣體總分子數(shù)減小，則有ΔS＜0，A符合題意。硝酸銨溶于水是一個可自發(fā)進行的吸熱過程，硝酸銨發(fā)生電離：NH4NO3===NH＋NO，自由移動的離子數(shù)目增多，則有ΔS＞0，B不符合題意。若一個反應(yīng)的ΔH＞0，ΔS＜0，則有ΔH－TΔS＞0，則該反應(yīng)一定不能自發(fā)進行，C不符合題意。反應(yīng)H2(g)＋F2(g)===2HF(g)的ΔH＜0、ΔS＞0，則有ΔH－TΔS＜0，該反應(yīng)在任何溫度下均可自發(fā)進行，D不符合題意。 2．下列事實能用勒夏特列原理來解釋的是(　　) A．SO2氧化為SO3，往往需要使用催化劑 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) B．500 ℃左右的溫度比室溫更有利于合成氨反應(yīng) N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0 C．H2、I2、HI平衡混合氣體加壓后顏色加深 H2(g)＋I2(g)2HI(g) D．實驗室采用排飽和食鹽水的方法收集氯氣 Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO 解析：選D　加入催化劑有利于加快反應(yīng)速率，但不會引起平衡移動，不能用勒夏特列原理解釋，A錯誤；合成氨的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動，500 ℃左右的溫度比室溫更有利于合成氨反應(yīng)，是從反應(yīng)速率不能太低和催化劑的活性兩方面考慮，不能用勒夏特列原理解釋，B錯誤；在反應(yīng)H2(g)＋I2(g)2HI(g)平衡狀態(tài)下，增大壓強，濃度增加，顏色加深，平衡不移動，不能用勒夏特列原理解釋，C錯誤；氯氣和水的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，飽和食鹽水中氯離子濃度大，化學(xué)平衡逆向進行，減小氯氣溶解度，實驗室可用排飽和食鹽水的方法收集氯氣，能用勒夏特列原理解釋，D正確。 3．(2019湖北八校聯(lián)考)已知X(g)＋Y(g)2Z(g)　ΔH＜0。反應(yīng)發(fā)生后，t1時達到平衡，t2時改變條件，t3時達到新平衡，則t2時改變的條件可能是(　　) A．升高溫度　　　　　 　B．減小Z的濃度 C．增大壓強 D．增大X或Y的濃度 解析：選A　由題圖可知，t2時改變條件，X或Y的濃度逐漸增大，Z的濃度逐漸減小，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，X和Y的濃度增大，Z的濃度減小，A符合題意。減小Z的濃度，平衡正向移動，X、Y的濃度逐漸減小，B不符合題意。增大壓強，平衡不移動，但容器的體積縮小，X、Y、Z的濃度均增大，C不符合題意。增大X或Y的濃度，平衡正向移動，則Z的濃度增大，D不符合題意。 4．將一定量純凈的氨基甲酸銨置于密閉真空恒容容器中(固體試樣體積忽略不計)，在恒定溫度下使其達到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達到化學(xué)平衡的是(　　) A．2v(NH3)＝v(CO2) B．密閉容器中c(NH3)∶c(CO2)＝2∶1 C．密閉容器中混合氣體的密度不變 D．密閉容器中氨氣的體積分數(shù)不變 解析：選C　該反應(yīng)為有固體參與的非等體積反應(yīng)，且容器體積不變，所以壓強、密度均可作化學(xué)反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)的標(biāo)志，該題應(yīng)特別注意D項，因為該反應(yīng)為固體的分解反應(yīng)，所以NH3、CO2的體積分數(shù)始終為定值(NH3為，CO2為)。 5．將等物質(zhì)的量的X、Y氣體充入某密閉容器中，在一定條件下，發(fā)生如下反應(yīng)并達到平衡：X(g)＋3Y(g)2Z(g)　ΔH＜0。當(dāng)改變某個條件并維持新條件直至新的平衡時，下表中關(guān)于新平衡與原平衡的比較正確的是(　　) 選項 改變條件 新平衡與原平衡比較 A 升高溫度 X的轉(zhuǎn)化率變小 B 增大壓強 X的濃度變小 C 充入一定量Y Y的轉(zhuǎn)化率增大 D 使用適當(dāng)催化劑 X的體積分數(shù)變小 解析：選A　升高溫度，平衡逆向移動，則X的轉(zhuǎn)化率變小，A正確。增大壓強，平衡正向移動，由于容器的體積減小，則達到新平衡后X的濃度仍變大，B錯誤。充入一定量的Y，平衡正向移動，X的轉(zhuǎn)化率增大，但Y的轉(zhuǎn)化率減小，C錯誤。使用適當(dāng)催化劑，可改變化學(xué)反應(yīng)速率，但平衡不移動，則X的體積分數(shù)不變，D錯誤。 6．(2018天津高考)室溫下，向圓底燒瓶中加入1 mol C2H5OH和含1 mol HBr的氫溴酸，溶液中發(fā)生反應(yīng)：C2H5OH＋HBrC2H5Br＋H2O，充分反應(yīng)后達到平衡。已知常壓下，C2H5Br和C2H5OH的沸點分別為38.4 ℃和78.5 ℃。下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．加入NaOH，可增大乙醇的物質(zhì)的量 B．增大HBr濃度，有利于生成C2H5Br C．若反應(yīng)物均增大至2 mol，則兩種反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率之比不變 D．若起始溫度提高至60 ℃，可縮短反應(yīng)達到平衡的時間 解析：選D　加入NaOH，消耗HBr，平衡左移，乙醇的物質(zhì)的量增大，A項正確；增大HBr濃度，平衡右移，有利于生成C2H5Br，B項正確；原反應(yīng)物按物質(zhì)的量之比1∶1加入，又按物質(zhì)的量之比1∶1反應(yīng)，兩者的平衡轉(zhuǎn)化率之比為1∶1；若將反應(yīng)物均增大至2 mol，其平衡轉(zhuǎn)化率之比仍為1∶1，C項正確；溫度提高至60 ℃，化學(xué)反應(yīng)速率雖然加快，但溴乙烷的沸點較低，會揮發(fā)出大量的溴乙烷，導(dǎo)致逆反應(yīng)速率減小，故無法判斷反應(yīng)達到平衡的時間，D項錯誤。 7．向一體積為2 L的恒容密閉容器里充入1 mol N2和4 mol H2，在一定溫度下發(fā)生反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0。10秒時達到平衡，c(NH3)為0.4 molL－1。下列說法正確的是(　　) A．該反應(yīng)達到平衡時H2的轉(zhuǎn)化率為40% B．降低溫度能使混合氣體的密度增大 C．向該容器中充入N2，平衡正向移動 D．研發(fā)高效催化劑可大大提高NH3的產(chǎn)率 解析：選C　A項，根據(jù)題中數(shù)據(jù)可知，NH3的生成量為0.8 mol，則H2的減少量為1.2 mol，α(H2)＝100%＝30%，錯誤；B項，降低溫度，平衡正向移動，但氣體總質(zhì)量不變，容器體積不變，則密度不變，錯誤；C項，體積不變，充入N2，c(N2)增大，平衡正向移動，正確；D項，催化劑不能使平衡發(fā)生移動，因此各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率不變、產(chǎn)率不變，錯誤。 8．(2019衡陽八中月考)可逆反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0，在一定條件下達到平衡狀態(tài)，時間為t1時改變條件?；瘜W(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．維持溫度、容積不變，t1時充入SO3(g) B．維持壓強不變，t1時升高反應(yīng)體系溫度 C．維持溫度、容積不變，t1時充入一定量Ar D．維持溫度、壓強不變，t1時充入SO3(g) 解析：選D　維持溫度、容積不變，t1時充入SO3(g)，此時正、逆反應(yīng)速率均增大，A項錯誤；維持壓強不變，t1時升高反應(yīng)體系溫度，正、逆反應(yīng)速率都增大，平衡逆向移動，B項錯誤；維持溫度、容積不變，t1時充入一定量Ar，正、逆反應(yīng)速率都不變，C項錯誤；維持溫度、壓強不變，t1時充入SO3(g)，該時刻反應(yīng)物的濃度均減小，生成物的濃度增大，則逆反應(yīng)速率增大，正反應(yīng)速率減小，D項正確。 9．處于平衡狀態(tài)的反應(yīng)2H2S(g)2H2(g)＋S2(g)　ΔH>0，不改變其他條件，下列說法正確的是(　　) A．加入催化劑，反應(yīng)途徑將發(fā)生改變，ΔH也將隨之改變 B．升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都增大，H2S分解率也增大 C．增大壓強，平衡向逆反應(yīng)方向移動，將引起體系溫度降低 D．若體系恒容，注入一些H2后達新平衡，H2濃度將減小 解析：選B　焓變是一個狀態(tài)函數(shù)，與反應(yīng)發(fā)生的途徑無關(guān)，A錯誤；溫度升高，正、逆反應(yīng)速率均增大，因該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故平衡正向移動，H2S分解率增大，B正確；該反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，增大壓強平衡逆向移動，逆反應(yīng)是放熱反應(yīng)，會使體系溫度升高，C錯誤；向體系中注入H2，平衡將向H2濃度降低的方向移動，但最終H2的濃度比原來大，D錯誤。 10．如圖所示，三個燒瓶中分別充滿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(無色)] 下列敘述正確的是(　　) A．2NO2N2O4是放熱反應(yīng) B．NH4Cl溶于水時放出熱量 C．燒瓶①中平衡混合氣體的相對分子質(zhì)量增大 D．燒瓶③中氣體的壓強增大 解析：選A　加CaO的燒杯①中溫度升高，①中紅棕色變深，說明平衡逆向移動，平衡混合氣體的相對分子質(zhì)量減??；③中紅棕色變淺，說明平衡正向移動，氣體的壓強減小，加NH4Cl晶體的燒杯③中溫度降低，由此可說明2NO2N2O4是放熱反應(yīng)，NH4Cl溶于水時吸收熱量。 11．PCl3和PCl5都是重要的化工原料。將PCl3(g)和Cl2(g)充入體積不變的2 L密閉容器中，在一定條件下發(fā)生下述反應(yīng)，并于10 min時達到平衡：PCl3(g)＋Cl2(g)PCl5(g)　ΔH<0。有關(guān)數(shù)據(jù)如下： PCl3(g) Cl2(g) PCl5(g) 初始濃度/(molL－1) 2.0 1.0 0 平衡濃度/(molL－1) c1 c2 0.4 下列判斷不正確的是(　　) A．10 min內(nèi)，v(Cl2)＝0.04 molL－1min－1 B．當(dāng)容器中Cl2為1.2 mol時，反應(yīng)達到平衡 C．升高溫度，反應(yīng)的平衡常數(shù)減小，則平衡時PCl3的轉(zhuǎn)化率升高 D．平衡后移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2，在相同條件下再達平衡時，c(PCl5)<0.2 molL－1 解析：選C　由題意可知c1＝1.6，c2＝0.6。A項，v(Cl2)＝＝ 0.04 molL－1min－1；B項，反應(yīng)達到平衡時Cl2的物質(zhì)的量為0.6 molL－12 L＝1.2 mol；C項，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以升高溫度，平衡常數(shù)減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動，PCl3的轉(zhuǎn)化率降低；D項，平衡后移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2相當(dāng)于壓強減小一半，平衡向逆反應(yīng)方向移動，c(PCl5)<0.2 molL－1。 12.某溫度下，將6 mol CO2和8 mol H2充入2 L密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＜0，容器中H2的物質(zhì)的量隨時間的變化關(guān)系如圖中的實線所示。圖中虛線表示僅改變某一反應(yīng)條件時，H2的物質(zhì)的量隨時間的變化關(guān)系。下列說法正確的是(　　) A．從反應(yīng)開始至a點，v(CO2)＝0.9 molL－1min－1 B．曲線Ⅰ對應(yīng)的條件改變可能是減小壓強 C．曲線Ⅱ?qū)?yīng)的條件改變可能是充入氫氣 D．該溫度下，此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的數(shù)值為0.5 解析：選D　由題圖可知，a點氫氣的物質(zhì)的量為4.4 mol，參加反應(yīng)的氫氣的物質(zhì)的量為8 mol－4.4 mol＝3.6 mol，氫氣的濃度變化量為＝1.8 molL－1，故v(H2)＝＝0.9 molL－1min－1，速率比等于化學(xué)計量數(shù)之比，則v(CO2)＝v(H2)＝0.3 molL－1min－1，A項錯誤；由題圖可知，曲線Ⅰ到達平衡的時間縮短，反應(yīng)速率加快，平衡時氫氣的物質(zhì)的量增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，說明是升高溫度，B項錯誤；條件改變?nèi)绻浅淙霘錃?，平衡正向移動，反?yīng)速率加快，但氫氣的總量應(yīng)比條件改變前多，而曲線Ⅱ速率加快，氫氣的量變少，C項錯誤；由題圖可知，該溫度平衡時氫氣的物質(zhì)的量為2 mol，參加反應(yīng)的氫氣的物質(zhì)的量為8 mol－2 mol＝6 mol，氫氣的濃度變化量為3 molL－1，則： 　　　　 　 CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) 開始/(molL－1) 3　　　 4 　　　　0　　　　0 變化/(molL－1) 1 3 1 1 平衡/(molL－1) 2 1 1 1 故該溫度下平衡常數(shù)K＝＝0.5，D項正確。 13．在一個體積為2 L的密閉容器中，高溫下發(fā)生反應(yīng)：Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)。其中CO2、CO的物質(zhì)的量隨時間的變化關(guān)系如圖所示。 (1)反應(yīng)在1 min時第一次達到平衡狀態(tài)，固體的質(zhì)量增加了3.2 g。用CO2的濃度變化表示的反應(yīng)速率v(CO2)＝____________________________。 (2)反應(yīng)進行至2 min時，若只升高溫度，曲線發(fā)生的變化如圖所示，3 min時再次達到平衡，則ΔH________0(填“>”“<”或“＝”)。 (3)5 min時再充入一定量的CO(g)，平衡發(fā)生移動。下列說法正確的是________(填字母)。 A．v正先增大后減小　　　 　B．v正先減小后增大 C．v逆先增大后減小 D．v逆先減小后增大 表示n(CO2)變化的曲線是_____(填圖中曲線的字母編號)。 (4)請用固態(tài)物質(zhì)的有關(guān)物理量來說明該反應(yīng)已經(jīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)：________________________________________________________________________。 解析：(1)Fe―→FeO，固體質(zhì)量增加3.2 g，說明生成了FeO 0.2 mol，由物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比知，n(CO2)＝0.2 mol，v(CO2)＝＝0.1 molL－1min－1。 (2)由于建立新平衡時CO物質(zhì)的量增加，可知升高溫度，平衡正向移動，說明正反應(yīng)吸熱，ΔH>0。 (3)充入一定量CO，CO濃度增大，逆反應(yīng)速率增大，之后逐漸減??；5 min時CO2濃度不變，正反應(yīng)速率不變，充入CO后，平衡逆向移動，CO2濃度增大，正反應(yīng)速率逐漸增大。 答案：(1)0.1 molL－1min－1　(2)>　(3)C　b　 (4)Fe(或FeO)的質(zhì)量(或物質(zhì)的量)保持不變；或固體總質(zhì)量保持不變 14．肼(N2H4)與N2O4是火箭發(fā)射中最常用的燃料與助燃劑。 (1)800 ℃時，某密閉容器中存在如下反應(yīng)：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)　ΔH＞0，若開始向容器中加入1 molL－1的NO2，反應(yīng)過程中NO的產(chǎn)率隨時間的變化如圖中曲線Ⅰ所示。 ①反應(yīng)Ⅱ相對于反應(yīng)Ⅰ而言，改變的條件可能是________。 ②請在圖中繪制出在其他條件與反應(yīng)Ⅰ相同，反應(yīng)在820 ℃時進行，NO的產(chǎn)率隨時間的變化曲線。 (2)已知N2O4(g)2NO2(g)　ΔH＝＋57.20 kJmol－1，開始時，將一定量的NO2、N2O4充入一個容器為2 L的恒容密閉容器中，濃度隨時間變化關(guān)系如下表所示： 時間/min 0 5 10 15 20 25 30 c(X)/(molL－1) 0.2 c 0.6 0.6 1.0 c1 c1 c(Y)/(molL－1) 0.6 c 0.4 0.4 0.4 c2 c2 ①c(X)代表________(填化學(xué)式)的濃度。 ②前10 min內(nèi)用NO2表示的反應(yīng)速率為___________________________________； 20 min時改變的條件是________________________________________________； 重新達到平衡時，NO2的百分含量________(填字母)。 a．增大　　b．減小　　c．不變　　d．無法判斷 解析：(1)①由于Ⅱ達到平衡時產(chǎn)率與Ⅰ相同但所用時間減少，故改變的條件是使用催化劑；②溫度升高，反應(yīng)速率加快且有利于平衡正向移動，因此達到平衡所用時間比Ⅰ少但比Ⅱ多，NO的產(chǎn)率高于0.6。(2)①由表中數(shù)據(jù)知，X代表的物質(zhì)濃度增加值是Y代表的物質(zhì)濃度減小值的二倍，故X代表NO2，Y代表N2O4；②0～10 min內(nèi)，NO2濃度增加了0.4 molL－1，故v(NO2)＝0.04 molL－1min－1；20 min時，NO2濃度增大而N2O4濃度不變，故改變的條件是向容器中加入0.8 mol NO2；由于溫度保持不變，故K是定值，將平衡常數(shù)表達式變換為＝，由于c(NO2)肯定增大，故減小，故減小，所以混合物中NO2百分含量減小。 答案：(1)①使用催化劑 ② (2)①NO2?、?.04 molL－1min－1　向容器中加入0.8 mol NO2(其他合理答案也可)　b 15．氨是一種重要的化工原料，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用。 (1)在一定溫度下，在固定體積的密閉容器中進行可逆反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。該可逆反應(yīng)達到平衡的標(biāo)志是________。 A．3v正(H2)＝2v逆(NH3) B．單位時間生成m mol N2的同時生成3m mol H2 C．容器內(nèi)的總壓強不再隨時間而變化 D．混合氣體的密度不再隨時間變化 (2)工業(yè)上可用天然氣為原料來制取合成氨的原料氣氫氣。某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)模擬工業(yè)制取氫氣的原理，在一定溫度下，體積為2 L的恒容密閉容器中測得如下表所示數(shù)據(jù)。請回答下列問題： 時間/min CH4/mol H2O/mol CO/mol H2/mol 0 0.40 1.00 0 0 5 a 0.80 c 0.60 7 0.20 b 0.20 d 10 0.21 0.81 0.19 0.64 ①分析表中數(shù)據(jù)，判斷5 min時反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)？______(填“是”或“否”)，前5 min反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v(CH4)＝____________________。 ②反應(yīng)在7～10 min內(nèi)，CO的物質(zhì)的量減少的原因可能是________。 A．減少CH4的物質(zhì)的量 B．降低溫度 C．升高溫度 D．充入H2 (3)氨的催化氧化：4NH3＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)是工業(yè)制硝酸的重要反應(yīng)。在1 L密閉容器中充入4 mol NH3(g)和5 mol O2(g)，保持其他條件不變，測得c(NO)與溫度的關(guān)系如圖所示。該反應(yīng)的ΔH________(填“＞”“＜”或“＝”)0；T0 ℃下，NH3的轉(zhuǎn)化率為________。 解析：(1)3v逆(NH3)＝2v正(H2)時反應(yīng)達到平衡，A項錯誤；生成m mol N2，必生成3m mol H2，但反應(yīng)不一定達到平衡，B項錯誤；此反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等的反應(yīng)，壓強不變可以說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，C項正確；混合氣體總質(zhì)量不變，容器體積不變，所以混合氣體的密度始終不變，故混合氣體的密度不變不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，D項錯誤。(2)①根據(jù)反應(yīng)CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)，結(jié)合表中數(shù)據(jù)5 min時H2為0.60 mol，可知CO為0.20 mol，即c＝0.20，則a＝0.20,7 min時，各物質(zhì)的物質(zhì)的量與5 min時相同，所以5 min時反應(yīng)達到平衡；v(CH4)＝＝0.02 molL－1min－1。 ②10 min時，只有CO的物質(zhì)的量減少，其他物質(zhì)的物質(zhì)的量都增加，所以原因只能是充入氫氣，使平衡逆向移動，選D。(3)由圖像可知，NO的濃度達到最大值后，隨溫度升高，NO的濃度又逐漸減小，所以該反應(yīng)的ΔH＜0；T0 ℃時，c(NO)＝3.0 molL－1，則反應(yīng)消耗的n(NH3)＝3.0 mol，NH3的轉(zhuǎn)化率為100%＝75%。 答案：(1)C　(2)①是　0.02 molL－1min－1　②D　(3)＜　75%