2022-2023学年高中化学 主题06 化学平衡的建立和移动补差试题 新人教版选修4

2022-2023学年高中化学 主题06 化学平衡的建立和移动补差试题 新人教版选修41将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s) 2NH3(g)CO2(g)。可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是A密闭容器中二氧化碳的体积分数不变 B密闭容器中气体的总物质的量改变C密闭容器中混合气体的密度不变 D2v正(NH3)v逆(CO2)【答案】C【解析】【分析】可逆反应NH2COONH4（s）2NH3（g）+CO2（g）为气体体积增大的可逆反应，当该反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分的浓度、百分含量不再变化，据此进行判断。D2v正(NH3)v逆(CO2)，表示的是正逆反应速率，但是不满足化学计量数关系，说明该反应没有达到平衡状态，故D项错误；答案选C。2在CuCl2水溶液中存在如下平衡：Cu(H2O)42+(蓝)+4Cl-CuCl42-(绿)+4H2O能使黄绿色CuCl2溶液向蓝色转化的操作是( )A蒸发浓缩 B加水稀释 C加入CuCl2 固体 D加入食盐晶体【答案】B【解析】A、蒸发浓缩，各离子的浓度同等程度增大，平衡向离子减少的方向移动，绿色加深，故A错误；B、加水稀释，各离子的浓度同等程度减小，平衡向离子增多的方向移动，蓝色加深，故B正确；C、加入CuCl2固体，Cl浓度增大，平衡向右移动，绿色加深，故C错误；D、加入NaCl固体，Cl浓度增大，平衡向右移动，绿色加深，故D。错误选B。3常温下，下列体系加压后，对化学平衡没有影响的是A2SO2O22SO3 BCOH2OCO2H2CCO2H2OH2CO3 DH+OH-H2O【答案】D4反应CO(g)H2O(g) H2(g)CO2(g)H0，改变其中一种条件，能加快反应速率且反应放出的热量不变的是()A升高温度 B减小压强C加入催化剂 D加入CO【答案】C【解析】A升高温度，反应速率增大，平衡逆向移动，反应放出的热量减少，故A错误；B减小压强，反应速率减小，平衡不一定，反应放出的热量不变，故B错误；C加入催化剂，反应速率增大，平衡不移动，反应放出的热量不变，故C正确；D加入CO，反应速率增大，平衡正向移动，反应放出的热量增多，故D错误；故选C。5二氧化氮存在下列平衡：2NO2（g）N2O4（g）；H0,在制取N2O4时，下列条件中较为适宜的是A温度130，压强1.01105Pa B温度25，压强1.01105PaC温度130，压强5.05104Pa D温度0，压强5.05105Pa【答案】D【解析】该反应的正反应为气体分子数减小的放热反应，制取N2O4即使平衡向正反应方向移动，适宜的条件为：低温、高压，分析各选项，答案选D。6汽车尾气的无害化处理已成为当今汽车工业的一项重要课题，其基本原理是实现2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）的反应关于该反应，下列说法正确的是（）A只要使用合理的催化剂及载体，就可完全清除NO和COB使用性能好的催化剂可使反应的平衡常数增大C假设该反应在密闭容器中进行，一段时间后达到平衡时c（NO）=c（CO）D该反应达到平衡时v（NO）正=v（CO）逆【答案】D7下列事实不能用勒沙特列原理来解释的是（ ）A往硫化氢水溶液中加碱有利于S2-增加B加入催化剂有利于氨氧化反应C高压有利于合成氨反应D氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在水中的溶解度【答案】B【解析】硫化氢溶液中存在 、，加入碱溶液，消耗氢离子，平衡正向移动S2-增加，所以A能用勒沙特列原理来解释；加入催化剂，平衡不移动，故B不能用勒沙特列原理来解释；加压合成氨反应正向移动，故C能用勒沙特列原理来解释； ,增大氯离子浓度，平衡逆向移动氯气溶解度减小，故D能用勒沙特列原理来解释；选B。8在密闭容器中充入4 mol A，在一定温度和体积可变的密闭容器中发生如下反应：4A(g) 3B(g)C(g)；H0，达到平衡时有30%的A发生反应，下列判断正确的是A若向密闭体系内再加入3molB、2molC，达平衡时C的百分含量与原平衡相同B达到平衡时气体的总物质的量、密度都不发生变化C反应达平衡的过程中，释放出的热量不发生变化D升高温度A的转化率大于30%【答案】B【解析】A、本反应是气体物质的量不变的反应，则只要保证投料比相等就是等效平衡；本反应的反应物只有一个，所以无论增加多少都是投料比相等。加入3molB、2molC相当于加入4molA和1molC，多加入了1molC，不是等效平衡，所以C的百分含量不相等，A错误；B、反应方程式两边系数相等，所以物质的量不变；容器体积不变，混合物质量不变，所以密度不变，B正确；C、表述不清楚，有两种理解：1、反应过程中放出的热的量不变；2、放热的速率不变。对于1，反应逐渐进行，放热应该逐渐增加。对于2，反应的速率在发生变化，所以放热的速率也在变化，C错误；D、反应放热，升高温度，平衡向左，A的转化率减小，D错误。9在一定条件下，下列可逆反应达到化学平衡：2NO2 (g) N2O4 (g) ，H 0，每隔一定时间对该容器内的物质进行分析，得到如下表格，试填空：时间/s020406080100c(A)（mol/L）0.100c10.050c3c4c5c (B) （mol/L）0.0000.060c20.1200.1200.120（1）达到平衡时A的转化率为_。在此条件下，平衡常数为_。（2）在060s时间段内，A的平均反应速率为_。（3）要使平衡向正反应方向移动，可采取的措施_（填序号）。A、体积不变时增大的A起始浓度 B、升高温度 C、使用催化剂 D、缩小容器体积【答案】 60% 0.36 0.001 molL1s1 B（2）60s时处于平衡状态，根据计算可知c3=0.040；由表中数据可知，60s时，v(A)= =0.001molL-1s-1，故答案为：0.001 molL-1s-1；（3） A、体积不变时增大的A起始浓度，相当于增大氧气，平衡逆向移动，故A错误；B、升高温度，平衡向吸热的方向移动，平衡向正反应方向移动，故B正确；C、使用催化剂，平衡不移动，故C错误；D、缩小容器体积，压强增大，平衡逆向移动，故D错误；故选B。13（1）可逆反应：N2O42NO2，在体积不变的密闭容器中反应，下列说法中可判断该反应达到平衡状态的是 (选填序号）单位时间内生成2nmolNO2的同时生成n mol N2O4单位时间内消耗n mol N2O4的同时生成2n mol NO2容器中的压强不再改变的状态混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态（2）373k时把0.12 mol无色的N2O4气体通入体积500 ml的密闭容器中，发生反应：N2O42NO2，容器中立即出现红棕色。反应进行到2s时，测得生成NO2的物质的量为0.01 mol；反应进行到60 s时达到平衡，此时容器内N2O4与NO2的物质的量相等。请计算： （本小题要求写出解过程）开始2 s内以N2O4表示的化学反应速率；达到平衡时体系的压强与开始时体系的压强之比；达到平衡时，体系中NO2的物质的量浓度；N2O4的平衡转化率。【答案】（1）； （2）0.005molL-1s-1 ；a=0.04 ；4/3；0.16molL-1 ；33.3%（2）反应进行到2s时NO2的反应速率为=0.01molL-1s-1 ，则以N2O4表示的化学反应速率为0.01molL-1s-1=0.005molL-1s-1 ； N2O42NO2 起始物质的量(mol) 0.12 0变化物质的量(mol) n 2n平衡物质的量(mol) 0.12-n 2n则：0.12-n=2n，解得：n=0.04mol，根据阿伏加德罗定律可知，体积一定时，气体的压强与物质的量成正比，即达到平衡时体系的压强与开始时体系的压强之比=(0.12-+n):0.12=4:3；达到平衡时，体系中NO2的物质的量浓度为=0.16molL-1；N2O4的平衡转化率为100%=33.3%。点睛：化学平衡的标志有直接标志和间接标志两大类。一、直接标志：正反应速率=逆反应速率，注意反应速率的方向必须有正向和逆向。同时要注意物质之间的比例关系，必须符合方程式中的化学计量数的比值。二、间接标志：1、各物质的浓度不变。2、各物质的百分含量不变。3、对于气体体积前后改变的反应，压强不变是平衡的标志。4、对于气体体积前后不改变的反应，压强不能做标志。5、对于恒温恒压条件下的反应，气体体积前后改变的反应密度不变是平衡标志。6、对于恒温恒容下的反应，有非气体物质的反应，密度不变是平衡标志。14、研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义（1）已知：2SO2(g) + O2(g)2SO3(g) H= Q1 kJmol-1 ;2NO(g) + O2(g)2NO2(g) H= Q2kJmol-1则反应NO2(g) + SO2(g)SO3(g) + NO(g) 的H= _kJmol-1。（2）上述反应达化学平衡的标志是_。A.混合气体的总质量保持不变 B.混合气体的总压强保持不变C混合气体的平均相对分子质量保持不变D混合气体的颜色保持不变（3）CO可用于合成甲醇，反应方程式为：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示，该反应H _0（填“”或“ ”），理由_。、甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇。：CH4 ( g ) + H2O ( g ) CO ( g ) + 3H2 ( g ) H +206.0 kJmol1：CO ( g ) + 2H2 ( g ) CH3OH ( g ) H 129.0 kJmol1（1）CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH (g)和H2(g)的热化学方程式为_。（2）将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O ( g )通入容积为100 L的反应室，在一定条件下发生反应I，测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图。假设100 时达到平衡所需的时间为5 min，则用H2表示该反应的平均反应速率为_。100时反应I的平衡常数为_。【答案】-（Q1 -Q2）/2 D 压强相同时，温度升高，CO的平衡转化率减小，平衡逆向移动，逆向吸热，则正向放热 CH4(g)+H2O(g)CH3OH (g)+H2(g) H +77.0 kJmol1 0.003 molL1min1 2.2510-4 mol2L2 【解析】【分析】.（1）根据盖斯定律进行计算；（2）根据可逆反应达到平衡状态的依据进行判断；（3）从图像上来看，压强相同时，温度升高，CO的平衡转化率减小，平衡逆向移动，逆向吸热，则正向放热；.（1）根据盖斯定律进行计算；（2）依据化学平衡三段式列式进行计算。C.反应前后物质的量不变，气体质量守恒，所以混合气体的平均相对分子质量保持不变，故C错误；D.当反应达到平衡状态时，各物质的浓度不再变化，所以溶液内混合气体的颜色保持不变，故D正确。故答案为：D。（3）从图像上来看，压强相同时，温度升高，CO的平衡转化率减小，平衡逆向移动，逆向吸热，则正向放热，故H0，故答案为：；压强相同时，温度升高，CO的平衡转化率减小，平衡逆向移动，逆向吸热，则正向放热。.（1）CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）H=+206.0kJ/molCO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）H=-129.0kJ/mol依据盖斯定律+得到CH4（g）+H2O（g）=CH3OH（g）+H2（g）H=+77kJ/mol故答案为：CH4（g）+H2O（g）=CH3OH（g）+H2（g）H=+77kJ/mol。（2）将1.0molCH4和2.0molH2O（g）通入容积固定为100L的反应室，在一定条件下发生反应I：图象分析可知100C甲烷转化率为50%，依据化学平衡三段式列式CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）起始量（mol） 1.0 2.0 0 0变化量（mol） 1.050% 0.5 0.5 1.5平衡量（mol） 0.5 1.5 0.5 1.5假设100时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示该反应的平均反应速率=1.5mol100L5min=0.003 molL-1min-1故答案为：0.003 molL-1min-1。100时反应I的平衡浓度为c（CH4）=0.005mol/L，c（H2O）=0.015mol/L，c（CO）=0.005mol/L，c（H2）=0.015mol/L，平衡常数K=c(CO)c3(H2)c(CH4)c(H2O)=0.0050.0153/0.0050.015=2.2510-4mol2L-2故答案为：2.2510-4mol2L-2。