【創(chuàng)新設計】（四川專用）2014高考化學一輪復習 第7章 第3講 化學平衡移動

第三講化學平衡移動(時間：45分鐘滿分：100分)考點題號化學平衡的移動1、3、5、7化學平衡圖像分析2、4、6化學平衡移動原理綜合應用及計算8、9、10、11一、選擇題(本題共7個小題，每題6分，共42分。每個小題只有一個選項符合題意)1(2013·鄭州質檢)一定溫度下，1 mol X和n mol Y在體積為2 L的密閉容器中發(fā)生如下反應：X(g)Y(g)2Z(g)M(s),5 min后達到平衡，此時生成2a mol Z。下列說法正確的是()。A用X表示此反應的反應速率是(0.12a) mol·L1·min1B當混合氣體的質量不再發(fā)生變化時，說明反應達到平衡狀態(tài)C向平衡后的體系中加入1 mol M，平衡向逆反應方向移動D向上述平衡體系中再充入1 mol X，v正增大，v逆減小，平衡正向移動解析由題給反應的化學方程式可知生成2a mol Z消耗a mol X，利用化學反應速率的定義可知v(X)0.1a mol·L1·min1；因M為固態(tài)，故平衡向右移動，氣體質量變??；若平衡向左移動，氣體質量增加，故當混合氣體質量不再發(fā)生變化時，可說明反應達到平衡狀態(tài)；增大M的量，平衡不發(fā)生移動；向平衡體系中再充入X，反應物濃度增大，平衡正向移動，v正、v逆都增大。答案B2(2013·合肥調研)已知圖一表示的是可逆反應CO(g)H2(g)C(s)H2O(g)H>0的化學反應速率(v)與時間(t)的關系，圖二表示的是可逆反應2NO2(g)N2O4(g)H<0的濃度(c)隨時間t的變化情況。下列說法中正確的是()。A圖一t2時改變的條件可能是升高了溫度或增大了壓強B若圖一t2時改變的條件是增大壓強，則反應的H增大C圖二t1時改變的條件可能是升高了溫度或增大了壓強D若圖二t1時改變的條件是增大壓強，則混合氣體的平均相對分子質量將減小解析由圖一可知，t2時正、逆反應速率均加快且發(fā)生突變，化學平衡正向移動，可能是升高了溫度也可能是增大了壓強，根據(jù)H所表示的意義，不管平衡如何移動，H不變，所以A正確，B錯；由圖二可知，t1時改變平衡條件的瞬間，NO2和N2O4的濃度均增大，然后c(NO2)減小，c(N2O4)增大，平衡向正反應方向移動，改變的條件可能是給體系增大壓強，但不可能是由溫度改變引起的，選項C錯；若增大壓強，平衡正向移動，N2O4的體積分數(shù)增加，因此混合氣體的平均相對分子質量增大，D錯。答案A3(2013·內江調研)將4 mol A和2 mol B放入2 L密閉容器中發(fā)生反應：2A(g)B(g)2C(g)H<0。4 s后反應達到平衡狀態(tài)，此時測得C的濃度為0.6 mol·L1。下列說法正確的是()。A4 s內，v(B)0.075 mol·L1·s1B4 s后平衡狀態(tài)下，c(A)c(C)21C達到平衡狀態(tài)后，若只升高溫度，則C的物質的量濃度增大D達到平衡狀態(tài)后，若溫度不變，縮小容器的體積，則A的轉化率降低解析A項，C的濃度為0.6 mol·L1，則B的濃度變化為0.3 mol·L1，故v(B)0.075 mol·L1·s1，正確；B項，4 s后達到化學平衡狀態(tài)時，c(A)c(C)73，故不正確；C項，因為正反應是放熱反應，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，C的物質的量濃度減小，故不正確；D項，溫度不變，縮小容器的體積，相當于增大體系壓強，則化學平衡向正反應方向移動，A的轉化率升高，不正確。答案A4(2013·遂寧檢測)已知可逆反應aAbBcC中，物質的含量R%(A%和C%)隨溫度的變化曲線如圖所示，下列說法正確的是()。A該反應在T1、T3溫度時達到過化學平衡B該反應在T2溫度時達到過化學平衡C該反應的逆反應是放熱反應D升高溫度，平衡會向正反應方向移動解析圖像能說明各平衡體系組分(或某一成分)在反應過程中的變化情況。解題時要注意各物質曲線的折點(達平衡時刻)，所以反應在T2溫度時第一次達到平衡，故A錯，B正確；隨著溫度升高，反應物A的含量增大，生成物C的含量減少，說明平衡向逆反應方向移動，正反應是放熱反應，C、D錯誤。答案B5(2013·陜西五校?？?將1 mol SO2和1 mol O2通入容積固定的密閉容器中，在一定條件下反應達到平衡，平衡時SO3的物質的量為0.3 mol 。此時若移走0.5 mol SO2和0.5 mol O2，則反應達到新平衡時SO3的物質的量()。A為0.3 molB為0.15 molC小于0.15 molD大于0.15 mol且小于0.3 mol解析容器的容積不變而移走各0.5 mol的SO2和O2，相當于在原反應條件下容器的體積擴大一倍，若平衡不發(fā)生移動，SO3的物質的量為0.15 mol，而容器的體積擴大，相當于體系的壓強減小，此時平衡將向逆反應方向移動，即新平衡時SO3的物質的量小于0.15 mol。答案C6(2013·德州質檢)下面是某化學研究小組探究外界條件對化學反應速率和化學平衡影響的圖像，其中圖像和實驗結論表達均正確的是()。A是其他條件一定時，反應速率隨溫度變化的圖像，正反應H<0B是在平衡體系的溶液中溶入少量KCl晶體后化學反應速率隨時間變化的圖像C是在有無催化劑存在下建立的平衡過程圖像，a是使用催化劑時的曲線D是一定條件下，向含有一定量A的容器中逐漸加入B時的圖像，壓強p1>p2解析根據(jù)圖像，升高溫度，平衡正向移動，正反應H>0，A錯；反應實質是Fe33SCNFe(SCN)3，K和Cl不參加化學反應，KCl濃度增大不影響化學平衡，B錯；使用催化劑，反應速率加快，先達到平衡，C正確；此反應為反應前后氣體物質的量不變的化學反應，改變壓強不影響平衡狀態(tài)，即不影響A的轉化率，且由于不斷加入B，A的轉化率增大，D錯。答案C7CO和NO都是汽車尾氣中的有害物質，它們之間能緩慢地發(fā)生如下反應：2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)H<0，現(xiàn)利用此反應，擬設計一種環(huán)保裝置，用來消除汽車尾氣對大氣的污染，下列設計方案可以提高尾氣處理效果的是()。選用適當?shù)拇呋瘎┨岣哐b置溫度降低裝置的壓強裝置中放入堿石灰A B C D解析選用適當催化劑雖不能提高反應物的轉化率，但能加快反應速率；因為該反應的正反應為放熱反應，所以升高溫度，平衡向逆反應方向移動；該反應的正反應為體積減小的反應，因此降低壓強，能使平衡向逆反應方向移動；裝置中放入堿石灰能吸收CO2，使CO2的濃度降低，平衡向正反應方向移動。答案C二、非選擇題(本題共4個小題，共58分)8(13分) (2013·廣元預測)向甲乙兩個容積均為1 L的恒容容器中，分別充入2 mol A、2 mol B和1 mol A、1 mol B。相同條件下(溫度T )，發(fā)生下列反應：A(g)B(g)xC(g)H<0。測得兩容器中c(A)隨時間t的變化如圖所示：回答下列問題：(1)乙容器中，平衡后物質B的轉化率為_。(2)x_。(3)T 時該反應的平衡常數(shù)為_。(4)下列說法正確的是()。A向平衡后的乙容器中充入氦氣可使c(A)增大B將乙容器單獨升溫可使乙容器內各物質的體積分數(shù)與甲容器內相同C若向甲容器中再充入2 mol A、2 mol B，則平衡時甲容器中0.78 mol·L1<c(A)<1.56 mol·L1解析(1)乙容器反應達到平衡時c(A)0.5 mol·L1，轉化率為50%。B的轉化率也為50%。(2)甲容器反應達到平衡時，c(A)0.78 mol·L1，轉化率為61%，即壓強越大，A的轉化率越高，所以正反應為氣體體積減小的反應，x1。(3)反應達到平衡時，乙容器中c(A)c(B)c(C)0.5 mol·L1，T 時，該反應的平衡常數(shù)為2。(4)A項，向平衡后的乙容器中充入“惰性氣體”氦氣，氣體濃度不變，平衡不發(fā)生移動，c(A)不變；B項，將乙容器單獨升溫，平衡逆向移動，A的體積分數(shù)增大，更大于甲容器中A的體積分數(shù)；C項，若向甲容器中再充入2 mol A、2 mol B，相當于壓強變?yōu)樵瓉淼?倍，達到平衡時A的轉化率比不加前增大，所以平衡時甲容器中0.78 mol·L1<c(A)<1.56 mol·L1。答案(1)50%(2)1(3)2(4)C9(14分)(2013·濟南調研)298 K時，某容積固定為1 L的密閉容器中發(fā)生如下可逆反應：A(g)2B(g)Ha kJ·mol1。其中B的物質的量濃度隨時間變化如圖所示。試回答下列問題：(1)已知298 K時60 s達到平衡，則前60 s內A的平均反應速率為_mol·L1·s1。(2)該反應的平衡常數(shù)表達式為_。(3)若298 K時B的平衡濃度為A的3倍，323 K時(其他條件不變)，B的平衡濃度為A的2倍。且達到平衡所需時間為298 K時的。該反應中H_0(填“>”或“<”)。(4)若反應在298 K進行，在1 L密閉容器中加入1 mol B、0.2 mol Ne，達到平衡時B的轉化率為_(填序號)。A等于60% B等于40%C小于40% D介于40%60%之間(5)已知曲線上任意兩點之間連線的斜率表示該時間段內B的平均反應速率(例如直線EF的斜率表示20 s60 s內B的平均反應速率)，則曲線上任意一點的切線斜率的意義是_ _。解析(1)由圖像可知，60 s時，B的物質的量濃度為0.6 mol·L1，則A減少0.3 mol·L1，則v(A)0.005 mol·L1·s1；(2)該反應的平衡常數(shù)表達式為K；(3)從298 K323 K，為升溫，結果B的濃度減小，即表明平衡向逆反應方向移動，則推出正反應為放熱反應，H<0；(4)由于在恒溫恒容條件下，通入稀有氣體Ne，不影響化學平衡，故平衡時B的物質的量濃度仍為0.6 mol·L1，即轉化0.4 mol·L1，則B的轉化率為40%；(5)曲線上任意一點的切線斜率代表的是某一時刻的反應速率。答案(1)0.005(2)K(3)<(4)B(5)某一時刻的反應速率(或即時速率、瞬時速率)10(15分)(2013·銀川聯(lián)考)汽車尾氣里含有的NO氣體是由內燃機燃燒時產(chǎn)生的高溫引起氮氣和氧氣反應所致：N2(g)O2(g)2NO(g)H>0。已知該反應在2 404 時，平衡常數(shù)K6.4×103。請回答下列問題。(1)該反應的平衡常數(shù)表達式為_ _。(2)該溫度下，向2 L密閉容器中充入N2和O2各1 mol，平衡時，N2的轉化率是_%(保留整數(shù))。(3)該溫度下，某時刻測得容器內N2、O2、NO的濃度分別為2.5×101 mol·L1、4.0×102 mol·L1和3.0×103 mol·L1，此時反應_(填“處于化學平衡狀態(tài)”、“向正方向進行”或“向逆方向進行”)，理由是_ _。(4)將N2、O2的混合氣體充入恒溫恒容密閉容器中，如圖變化趨勢正確的是_。(5)向恒溫恒容的密閉容器中充入等物質的量的N2和O2，達到平衡狀態(tài)后再向其中充入一定量NO，重新達到化學平衡狀態(tài)。與原平衡狀態(tài)相比，此時平衡混合氣中NO的體積分數(shù)_(填“變大”、“變小”或“不變”)。解析(2)設N2的轉化濃度為x mol·L1，則6.4×103，解得x0.02，故N2的轉化率為×100%4%。(3)該時刻Qc9×104<K，因此反應向正方向進行。(4)溫度升高，平衡向正方向移動，K值增大，A對；催化劑只能改變反應速率，不能改變反應限度，因此平衡時c(NO)相等，B錯；溫度越高，反應速率越快，達平衡所用時間越短；升高溫度，平衡向正反應方向移動，N2的轉化率增大，C對。(5)根據(jù)等效平衡規(guī)律，所達新平衡與原平衡等效，因此NO的體積分數(shù)不變。答案(1)K(2)4(3)向正方向進行Qc<K(4)AC(5)不變11(16分)(2013·衡陽六校聯(lián)考)如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2是當前科學家研究的重要課題。(1)科學家用H2和CO2生產(chǎn)甲醇燃料。為探究該反應原理，進行如下實驗：某溫度下，在容積為2 L的密閉容器中充入1 mol CO2和3.25 mol H2，在一定條件下反應，測得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物質的量(n)隨時間的變化關系如圖所示。從反應開始到3 min時，氫氣的平均反應速率v(H2)_。下列措施中一定能使CO2的轉化率增大的是_。A在原容器中再充入1 mol CO2B在原容器中再充入1 mol H2C在原容器中充入1 mol HeD使用更有效的催化劑E縮小容器的容積F將水蒸氣從體系中分離出(2)科學家還利用氫氣在一定條件下與二氧化碳反應生成乙醇燃料，其熱化學反應方程式為2CO2(g)6H2(g)CH3CH2OH(g)3H2O(g)Ha kJ·mol1，在一定壓強下，測得該反應的實驗數(shù)據(jù)如表所示。請根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答下列問題。溫度(K)CO 2轉化率/ (%)n(H2)/n(CO2)5006007008001.545332012260432815383623722上述反應的a_0(填“大于”或“小于”)。恒溫下，向反應體系中加入固體催化劑，則反應產(chǎn)生的熱量_(填“增大”、“減小”或“不變”)。增大的值，則生成乙醇的物質的量_(填“增大”、“減小”、“不變”或“不能確定”)。解析(1)從反應開始到3 min時，v(CO2)(1.00 mol0.5 mol)÷(2 L×3 min) mol·L1·s1，根據(jù)反應的化學方程式：CO23H2CH3OHH2O，化學計量數(shù)之比等于化學反應速率之比，則v(H2)0.25 mol·L1·min1。在原容器中再充入1 mol H2，平衡右移；縮小容器的容積，壓強增大，平衡右移；將水蒸氣從體系中分離出，減小了水蒸氣的濃度，平衡右移。(2)上述反應中，升高溫度，CO2的轉化率降低，則逆反應為吸熱反應，正反應為放熱反應，a<0。恒溫下，向反應體系中加入固體催化劑，反應產(chǎn)生的熱量不變，催化劑不能使平衡移動，不改變H的大小。答案(1)0.25 mol·L1·min1BEF(2)小于不變不能確定8