2020版高考化學大一輪復習 課時達標作業(yè)22 化學平衡狀態(tài) 化學平衡移動.doc

課時達標作業(yè)22化學平衡狀態(tài)化學平衡移動基礎題1.在一定溫度下的恒容密閉容器中，當下列物理量不再發(fā)生變化時，表明反應A(s)3B(g)2C(g)D(g)已達平衡狀態(tài)的是()混合氣體的壓強混合氣體的密度B的物質的量濃度氣體的總物質的量混合氣體的平均相對分子質量A BC D解析：A為固體，反應前后氣體分子數(shù)不變，無論是否平衡，混合氣體的壓強，氣體的總物質的量均不變，即不能作為判斷反應是否達到平衡的標志，中各量不變時，可判斷反應達到平衡狀態(tài)。答案：B2在1 L定容的密閉容器中，可以證明可逆反應N23H22NH3已達到平衡狀態(tài)的是()Ac(N2)：c(H2)：c(NH3)1：3：2B一個NN斷裂的同時，有3個HH生成C其他條件不變時，混合氣體的密度不再改變Dv正(N2)2v逆(NH3)解析：c(N2)：c(H2)：c(NH3)1：3：2等于化學方程式的計量數(shù)之比，但沒有說明各物質的濃度不變，不一定為平衡狀態(tài)，故A錯誤；一個NN斷裂的同時，有3個HH生成，能說明正逆反應速率是相等的，達到了平衡，故B正確；混合氣體的密度，質量在反應前后是守恒的，體積不變，密度始終不變，所以密度不變的狀態(tài)不一定是平衡狀態(tài)，故C錯誤；v正(N2)2v逆(NH3)時，正逆反應速率不相等，未達到平衡，故D錯誤。答案：B3煉鐵高爐中冶煉鐵的反應為Fe2O3(s)3CO(g)2Fe(s)3CO2(g)，下列說法正確的是()A升高溫度，反應速率減慢B當反應達到化學平衡時，v(正)v(逆)0C提高煉鐵高爐的高度可減少尾氣中CO的濃度D某溫度下達到平衡時，CO的體積分數(shù)基本不變解析：A項，升高溫度，反應速率加快，錯誤；B項，當反應達到化學平衡時，是動態(tài)平衡，v(正)v(逆)0，錯誤；C項，提高煉鐵高爐的高度不能減少尾氣中CO的濃度，錯誤；D項，某溫度下達到平衡時，各物質濃度不變，CO的體積分數(shù)基本不變，正確。答案：D4在恒溫、恒容下，有反應2A(g)2B(g)C(g)3D(g)，現(xiàn)從兩條途徑分別建立平衡。途徑：A、B的起始濃度均為2 molL1；途徑：C、D的起始濃度分別為2 molL1和6 molL1。以下敘述正確的是()A達到平衡時，途徑的反應速率等于途徑的反應速率B達到平衡時，途徑所得混合氣體的壓強等于途徑所得混合氣體的壓強C兩途徑最終達到平衡時，體系內(nèi)各組分的百分含量相同D兩途徑最終達到平衡時，體系內(nèi)各組分的百分含量不相同解析：反應2A(g)2B(g)C(g)3D(g)可知，反應前后氣體的化學計量數(shù)相等，壓強對平衡移動沒有影響，當滿足所加物質完全轉化為A、B時，與物質的量比值相等。途徑達到平衡時濃度大，壓強大，反應速率應較大，A錯誤；途徑達到平衡時濃度大，壓強大，反應速率應較大，故B錯誤；、兩途徑最終達到相同平衡狀態(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，各物質的含量相同，則體系內(nèi)混合氣的百分組成相同，D錯誤。答案：C5將4.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2充入體積不變的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生下述反應：PCl3(g)Cl2(g)PCl5(g)。達到平衡時，PCl5為0.80 mol，如果此時移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2，在相同溫度下再達平衡時PCl5的物質的量是()A0.8 molB0.4 molC小于0.4 molD大于0.4 mol，小于0.8 mol解析：反應達到平衡后，此時移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2，若不考慮平衡移動，則此時PCl5的物質的量為0.4 mol；移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2后，相當于減小壓強，故平衡向逆反應方向移動，所以再次達到平衡時PCl5的物質的量小于0.4 mol，C項正確。答案：C6已知反應CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H0。在一定溫度和壓強下于密閉容器中，反應達到平衡。下列敘述正確的是()A升高溫度，K增大B減小壓強，n(CO2)增加C更換高效催化劑，(CO)增大D充入一定量的氮氣，n(H2)不變答案：D7在恒溫恒容的密閉容器中，某儲氫反應：MHx(s)yH2(g)MHx2y(s)H<0達到化學平衡。下列有關敘述正確的是()A容器內(nèi)氣體壓強增大B吸收y mol H2只需1 mol MHxC若降溫，該反應的平衡常數(shù)增大D若向容器內(nèi)通入少量氫氣，則v(放氫)>v(吸氫)解析：MHx(s)yH2(g)MHx2y(s)H<0，該反應屬于氣體的物質的量發(fā)生減小的反應。A.平衡時氣體的物質的量不變，壓強不變，錯誤；B.該反應為可逆反應，吸收y mol H2需要大于1 mol MHx，錯誤；C.因為該反應正反應方向為放熱反應，降溫時該反應將向正反應方向移動，反應的平衡常數(shù)將增大，正確；D.向容器內(nèi)通入少量氫氣，相當于增大壓強，平衡正向移動，v(放氫)<v(吸氫)，錯誤。答案：C8在密閉容器中發(fā)生下列反應aA(g)cC(g)dD(g)，反應達到平衡后，將氣體體積壓縮到原來的一半，當再次達到平衡時，D的濃度為原平衡的1.5倍，下列敘述正確的是()AA的轉化率變大 B平衡向正反應方向移動CD的體積分數(shù)變大 Da<cd解析：氣體體積剛壓縮平衡還未移動時D的濃度應是原來的2倍，當再次達到平衡時，D的濃度為原平衡的1.5倍，D的濃度減小，所以壓縮體積使平衡向逆反應方向移動。平衡向逆反應方向移動，A的轉化率變小，A錯誤；平衡向逆反應方向移動，B錯誤；平衡向逆反應方向移動，D的體積分數(shù)減小，C錯誤；增大壓強，平衡向氣體體積減小的方向移動，該平衡向逆反應方向移動，所以a<cd，D正確。答案：D9在初始溫度為500 、容積恒定為10 L的三個密閉容器中，按圖所示投入原料，發(fā)生反應CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H25 kJmol1。已知乙達到平衡時氣體的壓強為開始時的0.55倍；乙、丙中初始反應方向不同，平衡后對應各組分的體積分數(shù)相等。下列分析正確的是()A剛開始反應時速率：甲乙B平衡后反應放熱：甲乙C500 時乙容器中反應的平衡常數(shù)K3102D若a0，則0.9b1解析：剛開始反應時甲和乙各組分的濃度相等，所以開始時反應速率相等，故A項錯誤；甲是絕熱體系，隨著反應的進行，反應放出熱量，使得體系的溫度升高，所以平衡逆向移動，但乙為恒溫體系，所以甲相當于在乙的基礎上逆向移動了，故平衡后反應放熱：甲<乙，故B項錯誤；設二氧化碳的轉化量為x mol，則： CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)起始量/mol 1 3 0 0轉化量/mol x 3x x x平衡量/mol 1x 33x x x有0.55，解得x0.9，所以平衡常數(shù)K3104，故C項錯誤；乙和丙中初始反應方向不同，平衡后對應各組分的體積分數(shù)相等，此時二者建立的平衡為等效平衡，根據(jù)C項的計算分析，平衡時甲醇的物質的量為0.9 mol，則0.9<b<1，故D項正確。答案：D10已知(CH3COOH)2(g)2CH3COOH(g)，經(jīng)實驗測得不同壓強下，體系的平均相對分子質量()隨溫度(T)的變化曲線如圖所示，下列說法正確的是()A該反應的H<0B氣體的壓強：p(a)<p(b)p(c)C平衡常數(shù)：K(a)K(b)<K(c)D測定乙酸的相對分子質量要在高壓、低溫條件下解析：由題中曲線可以看出，隨溫度升高混合氣體的平均相對分子質量減小，說明升高溫度，平衡右移，正反應為吸熱反應，H>0，A、D項錯誤；溫度越高，平衡常數(shù)越大，故b點的平衡常數(shù)最大，C項錯誤；圖中曲線為等壓線，p(b)p(c)，在同一溫度下，壓強增大，平衡逆向移動，即p(a)<p(c)，B項正確。答案：B11T 時，在容積為2 L的3個恒容密閉容器中發(fā)生反應：3A(g)B(g)=xC(g)，按不同方式投入反應物，測得反應達到平衡時的有關數(shù)據(jù)如下：容器甲乙丙反應物的投入量3 mol A、2 mol B6 mol A、4 mol B2 mol C達到平衡的時間/min58A的濃度/molL1c1c2C的體積分數(shù)%w1w3混合氣體的密度/gL112下列說法正確的是()A若x<4,2c1<c2B若x4，則w3w1C無論x的值是多少均有212D容器甲達到平衡所需的時間比容器乙達到平衡所需的時間短解析：若x<4，則正反應為氣體分子數(shù)減小的反應，乙容器對于甲容器而言，相當于加壓，平衡正向移動，所以2c1>c2，A項錯誤；若x4，則反應前后氣體分子數(shù)相等，由于起始時甲容器中A、B的投入量之比與化學方程式中對應化學計量數(shù)之比不相等，故w3不可能等于w1，B項錯誤；起始時乙容器中A、B的投入量是甲容器的2倍，兩容器的容積相等，故恒有212，C項正確；起始時乙容器中A、B的濃度是甲容器中的2倍，故乙容器達到平衡所需的時間比甲容器達到平衡所需的時間短，D項錯誤。答案：C能力題12.鐵的氧化物可用于脫除煤氣中的H2S，反應原理如下：Fe3O4(s)3H2S(g)H2(g)3FeS(s)4H2O(g)Fe2O3(s)2H2S(g)H2(g)2FeS(s)3H2O(g)FeO(s)H2S(g)FeS(s)H2O(g)溫度與平衡常數(shù)的關系如圖所示，下列有關說法正確的是()A上述反應均為吸熱反應B壓強越大，H2S脫除率越高C溫度越高，H2S脫除率越高D相同溫度、相同物質的量的三種鐵的氧化物中，F(xiàn)e3O4脫除H2S的效果最好解析：溫度越高，平衡常數(shù)越小，說明正反應為放熱反應，溫度越高，H2S的脫除率越低，A、C兩項錯誤；上述3個反應均是氣體體積不變的反應，增大壓強，平衡不移動，B項錯誤。答案：D13將0.40 mol N2O4氣體充入2 L固定容積的密閉容器中發(fā)生如下反應：N2O4(g)2NO2(g)H。在T1 和T2 時，測得NO2的物質的量隨時間變化如圖所示：(1)T1 時，40 s80 s內(nèi)用N2O4表示該反應的平均反應速率為_ molL1s1。(2)H_0(填“>”“<”或“”)。(3)改變條件重新達到平衡時，要使的比值變小，可采取的措施有_(填字母)。a增大N2O4的起始濃度b升高溫度c向混合氣體中通入NO2d使用高效催化劑解析：(1)T1 時，40 s80 s內(nèi)二氧化氮的物質的量從0.40 mol變?yōu)?.60 mol，則用二氧化氮表示該時間段的平均反應速率為v(NO2)0.002 5 molL1s1，化學反應速率與化學計量數(shù)成正比，則v(N2O4)v(NO2)0.001 25 molL1s1。(2)根據(jù)圖像曲線變化可知，T1 時反應速率大于T2 ，則溫度大小為T1 >T2 ，而在T2 達到平衡時二氧化氮的物質的量小于T1 ，說明升高溫度，平衡向著正向移動，則該反應為吸熱反應，H>0。(3)a.增大N2O4的起始濃度，相當于增大了壓強，平衡逆向移動，則的比值變小，故a正確；b.該反應為吸熱反應，升高溫度，平衡向著正向移動，則二氧化氮濃度增大、四氧化二氮濃度減小，故該比值增大，故b錯誤；c.向混合氣體中通入NO2，相當于增大了壓強，平衡逆向移動，二氧化氮濃度減小、四氧化二氮濃度增大，該比值減小，故c正確；d.使用高效催化劑，對化學平衡不影響，則該比值不變，故d錯誤。答案：(1)0.001 25(2)>(3)ac14丁烯是一種重要的化工原料，可由丁烷催化脫氫制備?；卮鹣铝袉栴}：(1)正丁烷(C4H10)脫氫制1丁烯(C4H8)的熱化學方程式如下：C4H10(g)=C4H8(g)H2(g)H1已知：C4H10(g)O2(g)=C4H8(g)H2O(g) H2119 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H3242 kJmol1反應的H1為_kJmol1。圖(a)是反應平衡轉化率與反應溫度及壓強的關系圖，x_01(填“大于”或“小于”)；欲使丁烯的平衡產(chǎn)率提高，應采取的措施是_(填標號)。A升高溫度B降低溫度C增大壓強 D降低壓強圖(a)圖(b)圖(c)(2)丁烷和氫氣的混合氣體以一定流速通過填充有催化劑的反應器(氫氣的作用是活化催化劑)，出口氣中含有丁烯、丁烷、氫氣等。圖(b)為丁烯產(chǎn)率與進料氣中n(氫氣)/n(丁烷)的關系。圖中曲線呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢，其降低的原因是_。(3)圖(c)為反應產(chǎn)率和反應溫度的關系曲線，副產(chǎn)物主要是高溫裂解生成的短碳鏈烴類化合物。丁烯產(chǎn)率在590 之前隨溫度升高而增大的原因可能是_、_；590 之后，丁烯產(chǎn)率快速降低的主要原因可能是_。解析：(1)根據(jù)蓋斯定律，用式式可得式，因此H1H2H3119 kJ/mol242 kJ/mol123 kJ/mol。由a圖可以看出，溫度相同時，由0.1 MPa變化到xMPa，丁烷的轉化率增大，即平衡正向移動，所以x的壓強更小，x<0.1。由于反應為吸熱反應，所以溫度升高時，平衡正向移動，丁烯的平衡產(chǎn)率增大，因此A正確、B錯誤。反應正向進行時體積增大，加壓時平衡逆向移動，丁烯的平衡產(chǎn)率減小，因此C錯誤，D正確。(2)反應初期，H2可以活化催化劑，進料氣中n(氫氣)/n(丁烷)較小，丁烷濃度大，反應向正反應方向進行的程度大，丁烯產(chǎn)率升高；然后進料氣中n(氫氣)/n(丁烷)增大，原料中過量的H2會使反應平衡逆向移動，所以丁烯產(chǎn)率下降。(3)590 之前，溫度升高時反應速率加快，生成的丁烯會更多，同時由于反應是吸熱反應，升高溫度平衡正向移動，平衡體系中會含有更多的丁烯。而溫度超過590 時，由于丁烷高溫會裂解生成短鏈烴類，所以參加反應的丁烷也就相應減小。答案：(1)123小于AD(2)原料中過量H2會使反應平衡逆向移動，所以丁烯產(chǎn)率下降(3)590 前升高溫度，反應平衡正向移動升高溫度時，反應速率加快，單位時間產(chǎn)生丁烯更多溫度高于590 時則有更多的C4H10裂解導致產(chǎn)率降低