2022年高考化學大一輪復習 課時規(guī)范練20 化學平衡狀態(tài) 化學平衡的移動 新人教版

2022年高考化學大一輪復習 課時規(guī)范練20 化學平衡狀態(tài) 化學平衡的移動 新人教版一、選擇題(本題共9小題,每小題6分,共54分。每小題只有一個選項符合題目要求)1.(2018山東濟寧高三期末)將0.2 mol·L-1的KI溶液和0.05 mol·L-1Fe2(SO4)3溶液等體積混合充分反應(yīng)后,取混合液分別完成下列實驗,能說明溶液中存在化學平衡2Fe3+2I-2Fe2+I2的是()A.向混合液中滴入KSCN溶液,溶液變紅色B.向混合液中滴入AgNO3溶液,有黃色沉淀生成C.向混合液中滴入K3Fe(CN)6溶液,有藍色沉淀生成D.向混合液中滴入淀粉溶液,溶液變藍色2.下列事實,不能用勒夏特列原理解釋的是()A.溴水中有平衡:Br2+H2OHBr+HBrO,加入AgNO3溶液后,溶液顏色變淺B.合成NH3反應(yīng),為提高NH3的產(chǎn)率,理論上應(yīng)采取相對較低溫度的措施C.氯氣在水中的溶解度大于在飽和食鹽水中的溶解度D.對CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)平衡體系增大壓強可使顏色變深3.(2019山西大同第一中學高三檢測)定溫度下,將2 mol SO2和1 mol O2充入10 L恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=-196 kJ· mol-1,5 min時達到平衡,測得反應(yīng)放熱166.6 kJ。下列說法錯誤的是()A.05 min內(nèi),用O2表示的平均反應(yīng)速率v(O2)=0.017 mol·L-1·min-1B.的值不變時,該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)C.若增大O2的濃度,SO2的轉(zhuǎn)化率增大D.條件不變,起始向容器中充入4 mol SO2和2 mol O2,平衡時放熱小于333.2 kJ4.在一個恒容密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),反應(yīng)過程中某一時刻測得SO2、O2、SO3的濃度分別為:0.2 mol·L-1、0.2 mol·L-1、0.2 mol·L-1,當反應(yīng)達到平衡時,可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)是()A.c(SO3)=0.4 mol·L-1B.c(SO2)=c(SO3)=0.15 mol·L-1C.c(SO2)=0.25 mol·L-1D.c(SO2)+c(SO3)=0.5 mol·L-15.向密閉的容器中充入2 mol A和1 mol B,發(fā)生反應(yīng)2A(g)+B(g)xC(g),達到平衡后,C的體積分數(shù)為w%;若維持容器的容積和溫度不變,按起始物質(zhì)的量A:0.6 mol、B:0.3 mol、C:1.4 mol充入容器,達到平衡后,C的體積分數(shù)仍為w%,則x的值()A.只能為2B.只能為3C.可能為2,也可能為3D.無法確定6.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)H>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7.探究濃度對化學平衡的影響,實驗如下:.向5 mL 0.05 mol·L-1 FeCl3溶液中加入5 mL 0.05 mol·L-1 KI溶液(反應(yīng)a),反應(yīng)達到平衡后將溶液分為兩等份。.向其中一份中加入飽和KSCN溶液,變紅(反應(yīng)b);加入CCl4,振蕩、靜置,下層顯極淺的紫色。.向另一份中加入CCl4,振蕩、靜置,下層顯紫紅色。結(jié)合實驗,下列說法不正確的是()A.反應(yīng)a為2F+2I-2Fe2+I2B.中,反應(yīng)a進行的程度大于反應(yīng)b進行的程度C.實驗中變紅的原理F+3SCN-Fe(SCN)3D.比較水溶液中c(Fe2+):<8.(2018黑龍江大慶一模)一定量的混合氣體在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)xA(g)+yB(g)zC(g),達到平衡后測得A的濃度為0.5 mol·L-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的濃度為0.8 mol·L-1,則下列敘述正確的是()A.平衡向正反應(yīng)方向移動B.x+y<zC.B的物質(zhì)的量濃度減小D.C的體積分數(shù)降低9.一定條件下存在反應(yīng):H2(g)+I2(g)2HI(g)H<0,現(xiàn)有三個相同的1 L恒容絕熱(與外界沒有熱量交換)密閉容器、,在中充入1 mol H2和1 mol I2(g),在中充入2 mol HI(g),在中充入2 mol H2和2 mol I2(g),700 條件下開始反應(yīng)。達到平衡時,下列說法正確的是()A.容器、中開始時正反應(yīng)速率相同B.容器、中反應(yīng)的平衡常數(shù)相同C.容器中的氣體顏色比容器中的氣體顏色深D.容器中H2的轉(zhuǎn)化率與容器中HI的轉(zhuǎn)化率之和等于1二、非選擇題(本題共3小題,共46分)10.(15分)當溫度高于500 K時,科學家成功利用二氧化碳和氫氣合成了乙醇,這項成果在節(jié)能減排、降低碳排放方面具有重大意義?；卮鹣铝袉栴}:(1)該反應(yīng)的化學方程式為。 (2)在恒容密閉容器中,判斷上述反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的依據(jù)是。 a.體系壓強不再改變b.H2的濃度不再改變c.氣體的密度不隨時間改變d.單位時間內(nèi)消耗H2和CO2的物質(zhì)的量之比為31(3)在一定壓強下,測得由CO2制取CH3CH2OH的實驗數(shù)據(jù)中,起始投料比、溫度與CO2的轉(zhuǎn)化率的關(guān)系如圖。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)分析:降低溫度,平衡向方向移動。 在700 K、起始投料比=1.5時,H2的轉(zhuǎn)化率為。 在500 K、起始投料比=2時,達到平衡后H2的濃度為a mol·L-1,則達到平衡時CH3CH2OH的濃度為。 11.(2019安徽合肥高三上學期調(diào)研性檢測)(15分)氨作為重要的化工原料,被大量應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。氨在不同催化劑條件下可發(fā)生下列兩個反應(yīng):反應(yīng):4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)H=-905.0 kJ·mol-1反應(yīng):4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)H=-1 266.6 kJ·mol-1(1)寫出NO分解生成N2與O2的熱化學方程式:。 (2)反應(yīng)在容積固定的密閉容器中進行,容器內(nèi)部分物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度如下表:濃度時間第0 min0.81.60第2 min0.30.9750.5第3 min0.30.9750.5第4 min0.71.4750.1反應(yīng)從開始到第2 min時,v(H2O)=。 在第3 min時,改變的反應(yīng)條件可能是(填選項字母)。 A.使用催化劑B.減小壓強C.升高溫度D.增加O2的濃度該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標志是(填選項字母)。 A.在恒溫恒容的容器中,混合氣體的密度不再變化B.單位時間內(nèi)消耗n mol NO的同時消耗n mol NH3C.百分含量w(NH3)=w(NO)D.反應(yīng)速率v(NH3)v(O2)v(NO)v(H2O)=4546(3)若在容積為2 L的密閉容器中充入8 mol NH3(g)和6 mol O2(g)發(fā)生反應(yīng)。保持其他條件不變,在相同時間內(nèi)測得c(N2)與溫度的關(guān)系如圖所示。則T1 下,NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為。 圖中a、c兩點對應(yīng)的容器內(nèi)部壓強papc(填“>”“<”或“=”)。 12.(2018河北保定一模)(16分)霧霾天氣嚴重影響人們的生活和健康。其中首要污染物為可吸入顆粒物PM2.5,其主要來源為燃煤、機動車尾氣等。因此改善能源結(jié)構(gòu)、機動車限行等措施能有效減少PM2.5、SO2、NOx等污染物的排放。請回答下列問題:(1)汽車尾氣中NOx和CO的生成:已知汽缸中生成NO的反應(yīng)為:N2(g)+O2(g)2NO(g)H>0。恒溫、恒容密閉容器中,下列說法中,能說明該反應(yīng)達到化學平衡狀態(tài)的是。 A.混合氣體的密度不再變化B.混合氣體的壓強不再變化C.N2、O2、NO的物質(zhì)的量之比為112D.氧氣的轉(zhuǎn)化率不再變化(2)汽車使用乙醇汽油并不能減少NOx的排放,這使NOx的有效消除成為環(huán)保領(lǐng)域的重要課題。某研究性小組在實驗室以AgZSM5為催化劑,測得NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況如圖所示。若不使用CO,溫度超過775 K,發(fā)現(xiàn)NO的分解率降低,其可能的原因為,在=1的條件下,為更好地除去NOx,應(yīng)控制的最佳溫度在K左右。 (3)車輛排放的氮氧化物、煤燃燒產(chǎn)生的二氧化硫是導致霧霾天氣的“罪魁禍首”。活性炭可處理大氣污染物NO。在5 L密閉容器中加入NO和活性炭(假設(shè)無雜質(zhì)),一定條件下生成氣體E和F。當溫度分別在T1 和T2 時,測得各物質(zhì)平衡時物質(zhì)的量(n/mol)如下表:物質(zhì)溫度()活性炭NOEF初始3.0000.1000T12.9600.0200.0400.040T22.9750.0500.0250.025寫出NO與活性炭反應(yīng)的化學方程式:。 若T1<T2,則該反應(yīng)的H(填“>”“<”或“=”)0。 上述反應(yīng)T1 時達到化學平衡后,再通入0.1 mol NO氣體,則達到新化學平衡時NO的轉(zhuǎn)化率為。 課時規(guī)范練20化學平衡狀態(tài)化學平衡的移動1.A0.2 mol·L-1的KI溶液和0.05 mol·L-1Fe2(SO4)3溶液等體積混合,KI過量,向混合液中滴入KSCN溶液,溶液變紅色,說明溶液中仍含有Fe3+,能說明溶液中存在化學平衡2Fe3+2I-2Fe2+I2,故A項正確;過量的KI與AgNO3溶液產(chǎn)生黃色沉淀,不能說明溶液中存在平衡2Fe3+2I-2Fe2+I2,故B項錯誤;該反應(yīng)生成Fe2+,向混合液中滴入K3Fe(CN)6溶液,有藍色沉淀生成,只能說明溶液中含有Fe2+,不能說明溶液中存在化學平衡2Fe3+2I-2Fe2+I2,故C項錯誤;該反應(yīng)生成I2,向混合液中滴入淀粉溶液,溶液變藍色,說明溶液中含有碘單質(zhì),不能說明溶液中存在化學平衡2Fe3+2I-2Fe2+I2,故D項錯誤。2.D加入AgNO3溶液后,生成AgBr沉淀,c(Br-)降低,平衡向右移動,c(Br2)降低,溶液顏色變淺,可以用勒夏特列原理解釋,A項不符合題意;對于反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H<0,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),降低溫度平衡正向移動,有利于提高氨的產(chǎn)率,可以用勒夏特列原理解釋,B項不符合題意;氯氣和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸是一個可逆反應(yīng),飽和食鹽水中Cl-的濃度較大,使平衡左移,會降低氯氣在飽和食鹽水中的溶解度,可以用勒夏特列原理解釋,C項不符合題意;反應(yīng)體系中c(NO2)增大,顏色變深,但平衡不移動,不能用勒夏特列原理解釋,D項符合題意。3.D物質(zhì)的量與反應(yīng)中的熱量變化成正比,5 min時達到平衡,測得反應(yīng)放熱166.6 kJ,則參加反應(yīng)的氧氣為=0.85 mol,05 min內(nèi),用O2表示的平均反應(yīng)速率v(O2)=0.017 mol·L-1·min-1,故A項正確;的比值不變時,可知體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變,則反應(yīng)達到平衡,故B項正確;若增大O2的濃度,平衡正向移動,促進二氧化硫的轉(zhuǎn)化,則SO2的轉(zhuǎn)化率增大,故C項正確;2 mol SO2和1 mol O2充入10 L恒容密閉容器中達到平衡時,消耗氧氣為0.85 mol,放出熱量為166.6 kJ,而條件不變,起始時向容器中充入4 mol SO2和2 mol O2,物質(zhì)的量為原來的2倍,壓強增大,平衡正向移動,達到平衡時消耗氧氣大于0.85 mol×2=1.7 mol,則平衡時放熱大于166.6 kJ×2=333.2 kJ,故D項錯誤。4.C根據(jù)極限法分析: 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)c(某時刻)/(mol·L-1)0.20.20.2向右進行完全/(mol·L-1)00.10.4向左進行完全/(mol·L-1)0.40.30由于反應(yīng)為可逆反應(yīng),SO3的濃度一定小于0.4 mol·L-1,故A錯誤;SO2與SO3濃度不會均為0.15 mol·L-1,只能一種物質(zhì)的濃度增大,另一種物質(zhì)的濃度減小,故B錯誤;由于反應(yīng)為可逆反應(yīng),SO2的濃度一定小于0.4 mol·L-1,則可能為0.25 mol·L-1,故C正確;根據(jù)元素守恒,c(SO2)+c(SO3)=0.4 mol·L-1,故D錯誤。5.C解題時可對方程式中的化學計量數(shù)進行虛擬,分x=3和x3兩種情況進行分析。由題給條件和等效平衡理論分析,若x=3,符合等體積反應(yīng),可建立等效平衡;若x=2,符合非等體積反應(yīng),“一邊倒”之后兩次反應(yīng)投入的物質(zhì)的量完全相等,可建立等效平衡。6.A該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng),由圖可知,平衡時n(H2)=0.4 mol,則有n(I2)=0.4 mol,故碘蒸氣的體積分數(shù)為×100%=25%,A項正確;1.5 min時降低溫度反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)未知,反應(yīng)速率減慢,反應(yīng)進行的方向無法判斷,B項錯誤;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項錯誤;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)比原來大,則新平衡后H2的體積分數(shù)增大,D項錯誤。7.B由反應(yīng)試劑用量看,F與I-的物質(zhì)的量恰好符合反應(yīng)比例關(guān)系,再依據(jù)、實驗現(xiàn)象可知,反應(yīng)后混合物中存在F和I2,因而F與I-的反應(yīng)為可逆反應(yīng),A項正確;結(jié)合、實驗現(xiàn)象可知,a反應(yīng)后I2濃度較大,b反應(yīng)后I2濃度較小,說明SCN-結(jié)合F的能力比I-還原F的能力強,使2F+2I-2Fe2+I2的平衡逆向逆動,B項錯誤。Fe3+與KSCN反應(yīng)生成紅色Fe(SCN)3,C、D項正確。8.A壓縮容器的容積時體系壓強增大,假設(shè)平衡不移動,A的濃度應(yīng)為1 mol·L-1,但再次平衡后小于1 mol·L-1,說明增大壓強平衡向正反應(yīng)方向移動,根據(jù)平衡移動原理知,x+y>z,平衡向正反應(yīng)方向移動,C的體積分數(shù)增大,因為壓縮了容器的容積,則B的物質(zhì)的量濃度增大,故A項正確,B、C、D項錯誤。9.C容器從正反應(yīng)方向開始,開始時正反應(yīng)速率最大,容器從逆反應(yīng)方向開始,開始時正反應(yīng)速率最小。因此開始時正反應(yīng)速率不相同,故A項錯誤;增大壓強平衡不發(fā)生移動,但是由于反應(yīng)是在恒容絕熱的環(huán)境中進行,當反應(yīng)達到平衡時容器、中溫度不等,二者的反應(yīng)的平衡常數(shù)就不相同,故B項錯誤;該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),隨著反應(yīng)的進行,反應(yīng)容器的溫度升高,由于升高溫度,平衡向吸熱的逆反應(yīng)方向移動,而容器是從逆反應(yīng)方向開始,隨著反應(yīng)的進行,容器內(nèi)的溫度逐漸降低,根據(jù)平衡移動原理:降低溫度,平衡向放熱的正反應(yīng)方向移動,因此容器中的I2氣體的物質(zhì)的量比容器多,所以混合氣體的顏色容器比容器中的氣體顏色深,故C項正確;在溫度不變時反應(yīng)從正反應(yīng)方向開始與從逆反應(yīng)方向開始,在題給條件下物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率之和為1,由于反應(yīng)在恒容絕熱容器中進行,所以容器中H2的轉(zhuǎn)化率比恒溫時小,容器中HI的轉(zhuǎn)化率也比恒溫時小,因此二者之和小于1,故D項錯誤。10.答案 (1)2CO2+6H2C2H5OH+3H2O(2)ab(3)正反應(yīng)(或右)40%1.5a mol·L-1解析 (1)由題給信息可得到該反應(yīng)的化學方程式為2CO2+6H2C2H5OH+3H2O。(2)該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的化學反應(yīng),當體系的壓強不再改變時,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),另外氫氣的濃度不再變化,也能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài);由于在500 K時,所有物質(zhì)均為氣體,故在恒容狀態(tài)下氣體的密度恒為定值,密度不變不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài);根據(jù)化學方程式可知,任何單位時間內(nèi)消耗H2和CO2的物質(zhì)的量之比均為31。(3)由圖中信息可知,其他條件不變時,升高溫度,CO2的轉(zhuǎn)化率降低,說明平衡向逆反應(yīng)方向移動,故正反應(yīng)為放熱反應(yīng),即降低溫度,平衡將向正反應(yīng)方向移動。700 K時,當氫氣與二氧化碳的起始投料比=1.5時,由圖像可知二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為20%,由化學方程式:2CO2+6H2C2H5OH+3H2O,可計算出氫氣的轉(zhuǎn)化率為40%。設(shè)起始時c(CO2)=x mol·L-1,則起始時c(H2)=2x mol·L-1,根據(jù)三段式:2CO2+6H2C2H5OH+3H2O起始/(mol·L-1): x2x00轉(zhuǎn)化/(mol·L-1): 0.6x1.8x0.3x0.9x平衡/(mol·L-1): 0.4x0.2x0.3x0.9x0.2x=a,則0.3x=1.5a。11.答案 (1)2NO(g)N2(g)+O2(g)H=-180.8 kJ·mol-1(2)0.375 mol·L-1·min-1CB(3)60%>解析 (1)已知:反應(yīng):4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)H=-905.0 kJ·mol1,反應(yīng):4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)H=-1 266.6 kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律可知(-)÷2可得2NO(g)O2(g)+N2(g),H=(-1 266.6 kJ·mol-1)-(-905.0 kJ·mol-1)÷2=-180.8 kJ·mol-1,則NO分解生成N2與O2的熱化學方程式為2NO(g)N2(g)+O2(g)H=-180.8 kJ·mol-1;(2)反應(yīng)從開始到第2 min時,v(H2O)= v(NO)=0.375 mol·L-1·min-1;在第3 min后到4 min,根據(jù)數(shù)據(jù)可知反應(yīng)按比例向逆反應(yīng)方向進行,因為該反應(yīng)為氣體體積增大的放熱反應(yīng),故使用催化劑不能使平衡移動,選項A不選;減小壓強平衡向氣體體積增大的正反應(yīng)方向移動,不符合,選項B不選;升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動,選項C符合題意;增加O2的濃度平衡向正反應(yīng)方向移動,不符合題意,選項D不選;恒容條件下,氣體的總質(zhì)量不變,則混合氣體的密度一直不變,密度不變不能作為達到平衡狀態(tài)的標志,選項A錯誤;單位時間內(nèi)消耗n mol NO的同時消耗n mol NH3,符合正逆反應(yīng)速率相等,可作為達到平衡狀態(tài)的標志,選項B正確;物質(zhì)的百分含量w(NH3)=w(NO)不一定是平衡狀態(tài),所以不能作為達到平衡狀態(tài)的標志,選項C錯誤;用NH3、O2、NO、H2O的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率的比為4546的狀態(tài),不一定是平衡狀態(tài),所以不能作為達到平衡狀態(tài)的標志,選項D錯誤;(3)T1 時,c(N2)=1.2 mol·L-1,則生成氮氣的物質(zhì)的量為1.2 mol·L-1×2 L=2.4 mol,根據(jù)反應(yīng)4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)可知消耗的氨氣物質(zhì)的量為4.8 mol,故NH3的轉(zhuǎn)化率為×100%=60%;c點溫度較高平衡逆向移動,氣體的總物質(zhì)的量減少,壓強減小,故圖中a、c兩點對應(yīng)的容器內(nèi)部壓強pa>pc。12.答案 (1)D(2)NO分解反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度不利于反應(yīng)進行(只寫升高溫度不利于反應(yīng)進行也可,其他合理說法也可)870(數(shù)值接近即可)(3)C+2NOCO2+N2<80%解析 (1)A項,由于體系中各組分都為氣體,且體積不變,故密度恒定,因此密度不變不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài);B項,該反應(yīng)為等體積反應(yīng),在恒溫下,壓強不變,不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài);C項,平衡時各物質(zhì)的濃度之比與化學計量數(shù)之比無必然聯(lián)系,故錯誤;D項,各組分濃度不變可判斷為平衡狀態(tài)。(3)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)變化量之比及原子守恒可確定方程式中的生成物及各物質(zhì)的化學計量數(shù);由T1變至T2,溫度升高,NO的物質(zhì)的量增大,說明平衡逆向移動,故該反應(yīng)為放熱反應(yīng),則該反應(yīng)的H<0;由于該反應(yīng)為等體積反應(yīng),且反應(yīng)物只有NO為氣態(tài),因此再通入NO后,可建立等效平衡,NO的轉(zhuǎn)化率不變,可用表中數(shù)據(jù)直接求得NO的轉(zhuǎn)化率為×100%=80%。