2019高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第7章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 7-2 化學(xué)平衡狀態(tài) 化學(xué)平衡的移動練習(xí) 新人教版.doc

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7-2 化學(xué)平衡狀態(tài) 化學(xué)平衡的移動 板塊三 限時規(guī)范特訓(xùn) 　　時間：45分鐘　　　滿分：100分 一、選擇題(每題7分，共70分) 1．[2017北京東城區(qū)期末]用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機物時會生成副產(chǎn)物HCl，利用下列反應(yīng)可實現(xiàn)氯的循環(huán)利用：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－115.6 kJmol－1。恒溫恒容的密閉容器中，充入一定量的反應(yīng)物發(fā)生上述反應(yīng)，能充分說明該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是(　　) A．氣體的質(zhì)量不再改變 B．氯化氫的轉(zhuǎn)化率不再改變 C．?dāng)嚅_4 mol H—Cl鍵的同時生成4 mol H—O鍵 D．n(HCl)∶n(O2)∶n(Cl2)∶n(H2O)＝4∶1∶2∶2 答案　B 解析　反應(yīng)物和生成物均為氣體，氣體的總質(zhì)量始終不變，A錯誤；反應(yīng)正向進行時，HCl的轉(zhuǎn)化率升高；反應(yīng)逆向進行時，HCl的轉(zhuǎn)化率降低，當(dāng)HCl的轉(zhuǎn)化率不再改變時，可以說明可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，B正確；斷開4 mol H—Cl鍵和生成4 mol H—O鍵均表示正反應(yīng)方向的反應(yīng)速率，不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)，C錯誤；達到平衡狀態(tài)時，各反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量保持不變，但各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比不一定等于對應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比，D錯誤。 2．下列能用勒夏特列原理解釋的是(　　) A．溴水中存在下列平衡Br2＋H2OHBr＋HBrO，加入AgNO3溶液后，溶液顏色變淺 B．工業(yè)上由氫氣和氮氣合成氨是在較高溫度下進行的 C．SO2催化氧化成SO3的反應(yīng)，需要使用催化劑 D．H2、I2、HI平衡混合氣加壓后顏色變深 答案　A 解析　溴水中加入AgNO3溶液后生成溴化銀沉淀，促使平衡Br2＋H2OHBr＋HBrO正向移動，溶液顏色變淺，與平衡移動有關(guān)，A正確；合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng)，從平衡角度分析，較高溫度不利于提高產(chǎn)率，B錯誤；加入催化劑，平衡2SO2＋O22SO3不移動，不能用勒夏特列原理分析，C錯誤；H2與I2生成HI的反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng)，改變壓強，平衡不發(fā)生移動，顏色變深是因為加壓后碘蒸氣濃度變大，不能用勒夏特列原理解釋，D錯誤。 3．[2018黑龍江大慶質(zhì)檢]一定量的混合氣體在密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：xA(g)＋yB(g)zC(g)，達到平衡后測得A氣體的濃度為0.5 molL－1，保持溫度不變，將密閉容器的容積壓縮為原來的一半再次達到平衡后，測得A氣體的濃度為0.8 molL－1，則下列敘述正確的是(　　) A．平衡向正反應(yīng)方向移動 B．x＋yz，則A正確，B錯誤；平衡正向移動，C的體積分數(shù)增大，壓縮容器的容積，達到新平衡時，B的物質(zhì)的量濃度較原來大，故C、D均錯誤。 4．可逆反應(yīng)：2A(s)＋3B(g)C(g)＋2D(g)　ΔH<0，在一定條件下達到平衡，下列有關(guān)敘述正確的是(　　) ①增加A的量，平衡向正反應(yīng)方向移動?、谏邷囟龋胶庀蚰娣磻?yīng)方向移動，v(正)減小　③壓強增大一倍，平衡不移動，v(正)、v(逆)均增大　④增大B的濃度，v(正)>v(逆)?、菁尤氪呋瘎珺的轉(zhuǎn)化率提高 A．①② B．只有④ C．只有③ D．③④ 答案　D 解析　因A是固體，其濃度可視為常數(shù)，增加A的量，平衡不移動，①錯誤；升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向(即逆向)移動，但v(正)也增大，只是增大的程度小于v(逆)增大的程度，使v(正)v(逆)，④正確；加入催化劑，平衡不移動，B的轉(zhuǎn)化率不變，⑤錯誤，D正確。 5．[2017山東師大附中期末]某溫度下，在一容積可變的密閉容器里，反應(yīng)2A(g)B(g)＋2C(g)達到平衡時，A、B和C的物質(zhì)的量分別為4 mol、2 mol、4 mol。在保持溫度和壓強不變的條件下，下列說法正確的是(　　) A．充入1 mol稀有氣體氦(He)，平衡將不發(fā)生移動 B．充入A、B、C各1 mol，平衡將向正反應(yīng)方向移動 C．將A、B、C各物質(zhì)的物質(zhì)的量都減半，C的百分含量不變 D．加入正催化劑，正、逆反應(yīng)速率均加快，平衡向逆反應(yīng)方向移動 答案　C 解析　保持溫度和壓強不變的條件下，充入1 mol稀有氣體氦(He)，容器的容積變大，平衡正向移動，A錯誤；充入A、B、C各1 mol，相當(dāng)于先充入A、B、C分別為1 mol、0.5 mol、1 mol，根據(jù)等效平衡，此時平衡不移動，后又充入0.5 mol B，平衡逆向移動，B錯誤；將A、B、C各物質(zhì)的物質(zhì)的量都減半，根據(jù)等效平衡，平衡不移動，C的百分含量不變，C正確；加入正催化劑，正、逆反應(yīng)速率均加快，平衡不發(fā)生移動，D錯誤。 6．某溫度下，反應(yīng)2A(g)B(g)　ΔH>0在密閉容器中達到平衡，平衡后＝a，若改變某一條件，足夠時間后反應(yīng)再次達到平衡狀態(tài)，此時＝b，下列敘述正確的是(　　) A．在該溫度下，保持容積固定不變，向容器內(nèi)補充了B氣體，則ab 答案　B 解析　A項中增加B氣體，平衡逆向移動，但B轉(zhuǎn)化的比增加的幅度小，則bv逆反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行，說明正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，即ΔH>0，故B錯誤；根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率表達式可知，c(Z)＝＝0.03 molL－1s－1，故C正確；t5～t6階段，平衡向正反應(yīng)方向移動，X的轉(zhuǎn)化率升高，而t3～t4、t4～t5階段，平衡不移動，所以X的轉(zhuǎn)化率t6點比t3點高，故D正確。 8．恒溫恒壓下，在一個容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：A(g)＋B(g)C(g)，若開始時通入1 mol A和1 mol B，達到平衡時生成a mol C。則下列說法錯誤的是(　　) A．若開始時通入3 mol A和3 mol B，達到平衡時，生成的C的物質(zhì)的量為3a mol B．若開始時通入4 mol A、4 mol B和2 mol C，達到平衡時，B的物質(zhì)的量一定大于4 mol C．若開始時通入2 mol A、2 mol B和1 mol C，達到平衡時，再通入3 mol C，則再次達到平衡后，C的物質(zhì)的量分數(shù)為 D．若在原平衡體系中，再通入1 mol A和1 mol B，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變 答案　B 解析　開始時通入3 mol A和3 mol B，由于容器體積膨脹，保持恒壓，相當(dāng)于將三個原容器疊加，各物質(zhì)的含量與原平衡中的相同，C的物質(zhì)的量為3a mol，A正確；無法確定平衡移動的方向，不能確定平衡時B的物質(zhì)的量一定大于4 mol，B錯誤；根據(jù)題給數(shù)據(jù)可算出達到平衡時C的物質(zhì)的量分數(shù)為，C正確；這種條件下混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變，D正確。 9．[2018安徽毫州聯(lián)考]在t ℃時，向a L密閉容器中加入1.6 mol HI(g)，發(fā)生反應(yīng)2HI(g)H2(g)＋I2(g)　ΔH>0，H2的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示，下列有關(guān)說法中正確的是(　　) A．平衡時，I2蒸氣的體積分數(shù)為25% B．若在1.5 min時降低溫度，則反應(yīng)將向左進行 C．平衡后若升高溫度，v正增大，v逆減小 D．平衡后向容器中加入一定量的H2后，平衡向左移動，H2的體積分數(shù)減小 答案　A 解析　該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體體積不變，由圖可知，平衡時n(H2)＝0.4 mol，則有n(I2)＝0.4 mol，故I2蒸氣的體積分數(shù)為100%＝25%，A正確；1.5 min時反應(yīng)未達到平衡狀態(tài)，降低溫度，反應(yīng)速率減慢，但反應(yīng)仍向右進行，直至平衡，B錯誤；平衡后若升高溫度，v正、v逆均增大，但v正增大的程度大于v逆，平衡向右移動，C錯誤；平衡后加入H2，平衡向左移動，根據(jù)勒夏特列原理可知，達到新平衡后，c(H2)仍比原來大，則新平衡后H2的體積分數(shù)增大，D錯誤。 10．在恒溫恒容的容器中，發(fā)生反應(yīng)：H2(g)＋CO(g)C(s)＋H2O(g)。初始時加入平均相對分子質(zhì)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(zhì)量為16。下列說法正確的是(　　) A．反應(yīng)前后氣體的壓強之比為2∶1 B．反應(yīng)前后氣體的密度之比為15∶16 C．此時CO的轉(zhuǎn)化率為50% D．若反應(yīng)繼續(xù)向正反應(yīng)方向進行，氣體的平均相對分子質(zhì)量將減小 答案　C 解析　設(shè)初始時加入H2、CO的物質(zhì)的量分別為x mol、y mol，據(jù)H2、CO混合氣體的平均相對分子質(zhì)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(zhuǎn)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(zhì)量為16，則有＝16，解得z＝0.5。由上述分析可知，反應(yīng)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(yīng)，反應(yīng)前后氣體的密度之比等于氣體的質(zhì)量之比，故反應(yīng)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(zhuǎn)化率為100%＝50%，C正確；若反應(yīng)繼續(xù)向正反應(yīng)方向進行，則會生成更多的H2O(g)，氣體的平均相對分子質(zhì)量將增大，D錯誤。 二、非選擇題(共30分) 11．(14分)甲醇脫氫可制取甲醛：CH3OH(g)HCHO(g)＋H2(g)，甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線如圖所示，請回答下列問題： (1)下列敘述不能說明該脫氫反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是________(填序號)。 a．v正(CH3OH)＝v逆(HCHO) b．c(HCHO)＝c(CH3OH) c．消耗1 mol CH3OH同時生成1 mol HCHO d．CH3OH的體積分數(shù)保持不變 (2)該脫氫反應(yīng)的ΔH________0(填“>”“<”或“＝”)，判斷依據(jù)是______________________________________________________________________________________________________________________。 (3)600 K時，Y點甲醇的v正________v逆(填“>”“<”或“＝”)，判斷依據(jù)是________________________________________________ ______________________。 (4)若t1 K時反應(yīng)達到平衡后，將反應(yīng)容器的容積減小一半，平衡向________(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動，判斷依據(jù)是______________________________________________________________________。 答案　(1)bc (2)>　溫度越高，甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率越大，說明升高溫度平衡正向移動 (3)<　Y點甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率大于X點甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率，說明反應(yīng)逆向進行 (4)逆反應(yīng)　增大壓強平衡向分子數(shù)減小的方向移動 解析　(1)v正＝v逆，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，a正確；c(HCHO)＝c(CH3OH)，兩者濃度相等不能作為反應(yīng)達到平衡的判據(jù)，b錯誤；消耗CH3OH和生成HCHO均表示正反應(yīng)，不能作為判斷反應(yīng)達到平衡的判據(jù)，c錯誤；CH3OH的體積分數(shù)不變，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，d正確。 (2)由圖像可知，隨溫度升高，CH3OH平衡轉(zhuǎn)化率增大，說明平衡正向移動，正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。 (3)由圖像可知，600 ℃時，X點為平衡點，Y點向X點移動，甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率降低，平衡向逆反應(yīng)方向移動。 (4)壓縮體積，氣體壓強增大，平衡向氣體體積減小的方向移動，即向逆反應(yīng)方向移動。 12．(16分)合成氨是人類科學(xué)技術(shù)上的一項重大突破，其反應(yīng)原理為： N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJmol－1 一種工業(yè)合成氨的簡易流程圖如下： (1)步驟Ⅱ中制氫氣原理如下： a．CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206.4 kJmol－1 b．CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41.2 kJmol－1 對于反應(yīng)a，一定可以提高平衡體系中H2百分含量，又能加快反應(yīng)速率的措施是 ________。 a．升高溫度　　 b．增大水蒸氣濃度 c．加入催化劑 d．降低壓強 利用反應(yīng)b，將CO進一步轉(zhuǎn)化，可提高H2產(chǎn)量。若1 mol CO和H2的混合氣體(CO的體積分數(shù)為20%)與H2O反應(yīng)，得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合氣體，則CO轉(zhuǎn)化率為________。 (2)圖1表示500 ℃、60.0 MPa條件下，原料氣投料比與平衡時NH3體積分數(shù)的關(guān)系。根據(jù)圖中a點數(shù)據(jù)計算N2的平衡體積分數(shù)：________。 (3)依據(jù)溫度對合成氨反應(yīng)的影響，在圖2坐標(biāo)系中，畫出一定條件下的密閉容器內(nèi)，從通入原料氣開始，隨溫度不斷升高，NH3物質(zhì)的量變化的曲線示意圖。 (4)上述流程圖中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步驟是(填序號)________。簡述本流程中提高合成氨原料總轉(zhuǎn)化率的方法：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 答案　(1)a　90%　(2)14.5% (3) (4)Ⅳ　對原料氣加壓；分離液氨后，未反應(yīng)的N2、H2循環(huán)使用 解析　(1)增大水蒸氣濃度，平衡右移，但H2百分含量不一定提高；加入催化劑，對平衡無影響，不能提高H2的百分含量；降低壓強，反應(yīng)速率減慢。 設(shè)達到平衡時CO轉(zhuǎn)化了x mol。 　　　CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) n起始 0.2 mol 0 mol 0.8 mol n平衡 (0.2－x) mol x mol (0.8＋x) mol (0.2－x)＋x＋(0.8＋x)＝1.18，x＝0.18，αCO＝100%＝90%。 (2)方法1：設(shè)達到平衡時N2轉(zhuǎn)化了x mol。 　　　N2(g)?。?H2(g)　　2NH3(g) n起始 n mol 3n mol 0 n平衡 (n－x) mol (3n－3x) mol 2x mol 100%＝42%，x＝0.592n 故N2體積分數(shù)＝100%＝100%≈14.5%。 方法2：由N2、H2按1∶3投料，N2與H2又按照1∶3發(fā)生反應(yīng)，故從反應(yīng)開始到反應(yīng)平衡，N2和H2之比始終為1∶3。N2體積分數(shù)＝(1－42%)＝14.5%。 (3)反應(yīng)初期，NH3從無到有，在未達到平衡前，NH3物質(zhì)的量是增大的，達到平衡后，溫度升高，平衡逆向移動，NH3物質(zhì)的量逐漸減小，曲線見答案。 (4)通過熱交換器(步驟Ⅳ)，加熱進入合成塔的原料氣，同時冷卻從合成塔出來的平衡混合氣。提高原料總轉(zhuǎn)化率的方法有：①對N2、H2加壓；②將產(chǎn)物NH3液化分離，減小生成物濃度；③將未反應(yīng)的N2、H2循環(huán)使用。