2021届新高考选考化学一轮复习人教版化学平衡状态化学平衡的移动作业 7页

化学平衡状态 化学平衡的移动 一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。‎ ‎1．在1 L定容的密闭容器中，可以证明可逆反应N2＋3H22NH3已达到平衡状态的是(　　)‎ A．c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2‎ B．1个N≡N键断裂的同时，有3个H—H键生成 C．其他条件不变时，混合气体的密度不再改变 D．v正(N2)＝2v逆(NH3)‎ 解析：选B。c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2不能说明各物质的浓度不变，不一定为平衡状态，A错误；1个N≡N键断裂的同时，有3个H—H键生成，说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，B正确；混合气体的密度ρ＝，气体质量在反应前后守恒，容器体积不变，故密度始终不变，所以密度不变的状态不一定是平衡状态，C错误；v正(N2)＝2v逆(NH3)时，正、逆反应速率不相等，未达到平衡状态，D错误。‎ ‎2．反应X(g)＋Y(g)2Z(g)　ΔH<0，达到平衡时，下列说法正确的是(　　)‎ A．减小容器体积，平衡向右移动 B．加入催化剂，Z的产率增大 C．增大c(X)，X的转化率增大 D．降低温度，Y的转化率增大 解析：选D。该反应前后气体分子数相等，减小容器体积(加压)，平衡不发生移动，A项错误；加入催化剂可同时同倍数地改变正、逆反应速率，故平衡不发生移动，Z的产率不变，B项错误；增大c(X)，平衡正向移动，但X的转化率减小，C项错误；此反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，Y的转化率增大，D项正确。‎ ‎3．下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是(　　)‎ A．在强碱存在的条件下，酯的水解反应进行较完全 B．加催化剂，使N2和H2在一定条件下转化为NH3‎ C．可用浓氨水和NaOH固体快速制取氨 D．加压条件下有利于SO2与O2反应生成SO3‎ 解析：选B。应注意区别化学平衡移动原理和化学反应速率理论的应用范围，加催化剂只能提高化学反应速率，故B项不能用化学平衡移动原理解释。‎ ‎4．可逆反应：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)在容积固定的密闭容器中达到平衡状态的标志是(　　)‎ ‎①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2‎ ‎②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO ‎③用NO2、NO、O2表示的反应速率之比为2∶2∶1的状态 ‎④混合气体的颜色不再改变的状态 ‎⑤混合气体的密度不再改变的状态 ‎⑥混合气体的压强不再改变的状态 ‎⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 A．①④⑥⑦　　　　　　 B．②③⑤⑦‎ C．①③④⑤ D．全部 解析：选A。①中单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2，说明反应已达到平衡状态。②单位时间内生成n mol O2必生成2n mol NO，不能说明反应达到平衡状态。③中无论达到平衡与否，用各物质表示的化学反应速率之比都等于化学计量数之比。④有色气体的颜色不变，则表示物质的浓度不再变化，说明反应已达到平衡状态。⑤气体体积固定、反应前后质量守恒，密度始终不变。⑥反应前后ΔV(g)≠0，压强不变，意味着各物质的含量不再变化，说明已达到平衡状态。⑦由于气体的质量不变，气体的平均相对分子质量不变时，说明气体中各物质的物质的量不变，说明反应已达到平衡状态。‎ ‎5．(2020·龙岩高三模拟)利用下列反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。‎ 反应一：‎ Ni(粗，s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)　ΔH<0‎ 反应二：‎ Ni(CO)4(g)Ni(纯，s)＋4CO(g)　ΔH>0‎ 下列说法错误的是(　　)‎ A．对于反应一，适当增大压强，有利于Ni(CO)4的生成 B．提纯过程中，CO气体可循环使用 C．升高温度，反应一的反应速率减小，反应二的反应速率增大 D．对于反应二，在180～200 ℃，温度越高，Ni(CO)4(g)的转化率越高 解析：选C。反应一的正反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡右移，有利于Ni(CO)4的生成，A正确；反应一以CO为原料，反应二产生CO，故CO可以循环使用，B正确；升高温度，反应一和反应二的反应速率都增大，C不正确；反应二的正反应是吸热反应，在180～200 ℃，温度越高，反应进行的程度越大，Ni(CO)4(g)的转化率越高，D正确。‎ ‎6．某温度时，发生反应2HI(g)H2(g)＋I2(g)，向三个体积相等的恒容密闭容器A、B、C中，分别加入①2 mol HI；②3 mol HI；③1 mol H2与1 mol I2，分别达到平衡时，以下关系正确的是(　　)‎ A．平衡时，各容器的压强：②＝①＝③‎ B．平衡时，I2的浓度：②>①>③‎ C．平衡时，I2的体积分数：②＝①＝③‎ D．从反应开始到达平衡的时间：①>②＝③‎ 解析：选C。根据等效平衡原理，若1 mol H2与1 mol I2完全转化为HI，则HI为2 mol，所以①和③是完全相同的等效平衡，所以二者的浓度、百分含量、压强、转化率等都一样；②与①相比增大了HI的量，该反应为反应前后气体体积不变的反应，增大HI的量，达到平衡时，新平衡与原平衡相同，所以各物质的百分含量不变，但是浓度增大。‎ ‎7．已知反应：CO(g)＋3H2(g)CH4(g)＋H2O(g)。起始以物质的量之比为1∶1充入反应物，不同压强条件下，H2的平衡转化率随温度的变化情况如图所示(M、N点标记为▲)。下列有关说法正确的是(　　)‎ A．上述反应的ΔH<0‎ B．N点时的反应速率一定比M点的快 C．降低温度，H2的转化率可达到100%‎ D．工业上用此法制取甲烷应采用更高的压强 解析：选A。根据题图，随着温度的升高，H2的平衡转化率降低，说明平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，ΔH<0，A项正确；N点压强大于 M点的，M点温度高于N点的，因此无法确定两点的反应速率快慢，B项错误；此反应是可逆反应，不能完全进行到底，C项错误；控制合适的温度和压强，既能保证反应速率较快，也能保证H2有较高的转化率，采用更高的压强对设备的要求更高，增加经济成本，D项错误。‎ 二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。‎ ‎8.在某2 L恒容密闭容器中充入2 mol X(g)和1 mol Y(g)发生反应：2X(g)＋Y(g)3Z(g)　ΔH，反应过程中持续升高温度，测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是(　　)‎ A．M点时Y的转化率最大 B．升高温度，平衡向逆反应方向移动 C．平衡后充入Z，达到新平衡时Z的体积分数增大 D．W、M两点Y的正反应速率相等 解析：选B。温度在a ℃之前，升高温度，X的体积分数减小，温度在a ℃之后，升高温度，X的体积分数增大，曲线上最低点为平衡点，最低点之前未达到平衡，反应向正反应方向进行，最低点之后，升高温度，X的体积分数增大，平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应。A项，曲线上最低点Q为平衡点，升高温度，平衡向逆反应方向移动，Y的转化率减小，所以Q点时Y的转化率最大，错误；B项，根据上述分析可知，升高温度，平衡向逆反应方向移动，正确；C项，反应前后气体的物质的量不变，平衡后充入Z，达到的新平衡与原平衡是等效平衡，所以达到新平衡时Z的体积分数不变，错误；D项，W点对应的温度低于M点对应的温度，温度越高，反应速率越大，所以W点Y的正反应速率小于M点Y的正反应速率，错误。‎ ‎9．(新题预测)在恒温恒压下，向密闭容器中充入4 mol SO2和2 mol O2，发生如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0。2 min后，反应达到平衡，生成SO3为1.4 mol，同时放出热量Q kJ。则下列分析正确的是(　　)‎ A．在该条件下，反应前后的压强之比为6∶5.3‎ B．若反应开始时容器体积为2 L，则v(SO3)＝0.35 mol/(L·min)‎ C．若把“恒温恒压下”改为“恒压绝热条件下”，平衡后n(SO3)<1.4 mol D．若把“恒温恒压下”改为“恒温恒容下”，达平衡时放出热量大于Q kJ 解析：选C。由平衡时n(SO3)＝1.4 mol可知，此时n(SO2)＝2.6 mol，n(O2)＝1.3 mol。因是恒温恒压条件，所以反应前后压强不变，A错误；因该反应是气体分子数减小的反应，所以随着反应的进行，体积逐渐减小，小于2 L，所以v(SO3)大于0.35 mol/(L·min)，B错误；该反应为放热反应，在绝热条件下随着反应的进行要放热，达到平衡时与恒温恒压条件下的平衡比较，平衡要逆向移动，所以n(SO3)<1.4 mol，C正确；恒温恒容下的平衡与原平衡比较，平衡逆向移动，所以放出的热量小于Q kJ，D错误。‎ ‎10．(2020·济宁高三一模)某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应A(g)＋xB(g)2C(g)，达到平衡后，在不同的时间段，分别改变影响反应的一个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率分别随时间的变化如图所示：‎ 下列说法中正确的是(　　)‎ A．30～40 min 内该反应使用了催化剂 B．化学方程式中的x＝1，正反应为吸热反应 C．30 min时减小压强，40 min时升高温度 D．8 min前A的平均反应速率为0.08 mol·L－1·min－1‎ 解析：选CD。若使用催化剂，则化学反应速率增大，A错误；由浓度时间图像可知，A、B的浓度变化相同，故A、B的化学计量数相同，都为1；由反应速率时间图像可知，30 min时改变的条件为减小压强，40 min时改变的条件为升高温度，且升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，B错误、C正确；前8 min内A的平均反应速率为＝0.08 mol·L－1·min－1，D正确。‎ 三、非选择题 ‎11．(2020·南昌一模)(1)一定条件下，将2 mol SO2与1 mol O2 置于恒容密闭容器中发生反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，下列状态能说明该反应达到化学平衡的是________(填字母)。‎ A．混合气体的密度保持不变 B．SO2的转化率保持不变 C．SO2和O2的物质的量之比保持不变 D．O2的消耗速率和SO3的消耗速率相等 ‎(2)已知反应2NO(g)N2(g)＋O2(g)　ΔH<0，在不同条件时N2的体积分数随时间(t)的变化如图所示。根据图像可以判断曲线R1、R2对应的下列反应条件中不同的是________(填字母)。‎ A．压强　　　 B．温度　　　‎ C．催化剂 ‎(3)CO和H2在一定条件下可以合成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH<0。在体积为1 L的恒容密闭容器(如图甲所示)中通入1 mol CO和2 mol H2，测定不同时间、不同温度(T ℃)下容器中CO的物质的量如下表：‎ ‎0 min ‎10 min ‎20 min ‎30 min ‎40 min T1‎ ‎1 mol ‎0.8 mol ‎0.62 mol ‎0.4 mol ‎0.4 mol T2‎ ‎1 mol ‎0.7 mol ‎0.5 mol a a ‎①T1________(填“>”“<”或“＝”)T2，理由是________________________________。‎ 已知T2℃时，第20 min时容器内压强不再改变，此时H2的转化率为________。‎ ‎②若将1 mol CO和2 mol H2通入原体积为1 L的恒压密闭容器(如图乙所示)中达到平衡，若再向容器中通入1 mol CH3OH(g)，重新达到平衡后，CH3OH ‎(g)在体系中的百分含量________(填“变大”“变小”或“不变”)。‎ 解析：(1)SO2、O2和SO3都是气体，恒容反应时混合气体的密度始终不变，A错误。反应正向进行，SO2的转化率增大，反应逆向进行，SO2的转化率减小，故SO2的转化率保持不变，该反应达到平衡状态，B正确。起始加入SO2和O2的物质的量之比为2∶1，与其化学计量数之比相等，则二者的物质的量之比始终等于2∶1，C错误。O2的消耗速率与SO3的消耗速率之比为1∶2，该反应达到平衡状态，D错误。‎ ‎(2)由题图可知，曲线R2代表的反应比曲线R1代表的反应先达到平衡状态，且R1平衡时N2的体积分数更大。A项，若R表示压强，改变压强，平衡不移动，N2的体积分数不变，与图像不符合。B项，若R表示温度，该反应的ΔH<0，升高温度，平衡逆向移动，N2的体积分数减小，与图像符合。C项，若R表示催化剂，使用催化剂，只能改变反应速率，平衡不移动，N2的体积分数不变，与图像不符合。‎ ‎(3)①由题表中数据可知，未达到平衡之前，相同时间内，T2℃时CO的变化量大于T1℃时，则T2℃时化学反应速率快，又温度越高，反应速率越快，故有T1”“<”或“＝”)v逆。‎ ‎(2)课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，应用此法反应达到平衡时反应物的转化率不高。‎ ‎①能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的措施是________(填字母)。‎ A．使用更高效的催化剂 B．升高温度 C．及时分离出氨 D．充入氮气，增大氮气的浓度(保持容器体积不变)‎ ‎②若在某温度下，2 L的密闭容器中发生合成氨的反应，图2表示N2的物质的量随时间的变化曲线。用H2表示0～10 min内该反应的平均速率v(H2)＝________。从第11 min起，压缩容器的体积为1 L，则n(N2)的变化曲线为________(填字母)。‎ 解析：(1)①恒温恒压条件下，向题述平衡体系中通入氦气，则反应容器的体积会增大，各物质的浓度会减小，平衡会向气体分子数增大的方向(向左)移动。②反应进行到状态D时没有达到平衡，反应向右进行，所以v正>v逆。(2)①该反应是一个气体分子数减少的放热反应，升高温度，平衡逆向移动；使用更高效的催化剂，反应速率增大，但平衡不移动；分离出氨，平衡虽然正向移动，但反应速率减小；充入氮气，平衡正向移动且反应速率增大。②0～10 min时，N2从0.6 mol减少到0.2 mol，变化量为0.4 mol，则H2的变化量为1.2 mol，v(H2)＝1.2 mol÷2 L÷10 min＝0.06 mol·L－1·min－1。平衡时压缩容器的体积，气体的压强增大，平衡正向移动，N2的物质的量在原有基础上减小，曲线d符合题意。‎ 答案：(1)①向左　②>　(2)①D　②0.06 mol·L－1·min－1　d