高中化学 课时提能演练(二十)7.2化学平衡状态 化学平衡的移动全程复习方略 新人教版

（45分钟 100分）一、单项选择题(本大题共8小题，每小题5分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)1.已知：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H197 kJmol1。实验测得4 mol SO2参加上述反应放出354 kJ热量，则SO2的转化率最接近于()A.90%B.80%C.50%D.40%2.(2012深圳模拟)某恒容容器内发生的可逆反应的化学平衡常数表达式为：K。能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是()容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化v正(H2O)v逆(H2)容器中气体的密度不随时间而变化 容器中气体总质量不随时间而变化消耗n mol H2的同时消耗n mol COA. B. C. D.3.采取以下措施，一定会使化学平衡发生移动的是()A.加入一种反应物 B.增大体系的压强C.升高温度 D.使用催化剂4.当反应COCl2(g)CO(g)Cl2(g)H0达到平衡时，下列措施：升温恒容通入惰性气体增加CO的浓度减压加催化剂恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是()A. B. C. D.5.(2012揭阳模拟)在一密闭的容器中，反应aA(g)bB(g)达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的55%，则()A.平衡向正反应方向移动了 B.物质A的转化率减少了C.物质B的质量分数减少了 D.ab6.在容积一定的密闭容器中，反应A(？)B(g)C(g)D(g)达到平衡后，升高温度容器内气体的密度增大，则下列叙述正确的是()A.正反应是放热反应B.A不是气态物质，加入A该平衡向正反应方向移动C.其他条件不变，加入A平衡不移动D.改变压强对该平衡的移动无影响7.在密闭的容积可变的容器中通入A、B两种气体，在一定条件下反应：2A(g)B(g)2C(g)H0。达到平衡后，改变一个条件，下列量(Y)的变化不符合图中曲线的是()XYA再加入AB的转化率B降低温度混合气体的密度C增大压强A的转化率D升高温度混合气体的平均摩尔质量8.(易错题)同时向五个温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，分别加入等量的原料气(SO2和O2)，发生反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0。经过相同的反应时间后，分别测定五个容器中SO2的转化率()，并作出其随反应温度(T)变化的关系图。下列示意图中，不可能与实验结果相符的是()二、双项选择题(本大题共2小题，每小题6分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求)9.(2012广州模拟)已知反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H198 kJmol1，向某体积恒定的密闭容器中充入1 mol SO2和0.5 mol O2，在一定条件下发生反应，如图是某物理量(Y)随时间(t)变化的示意图，下列说法正确的是()A.反应达到平衡后放出99 kJ的热量B.温度T2T1C.反应达到平衡后容器内气体的密度减小D.Y可能是SO2的转化率10.(2012枣庄模拟) 在某恒容的密闭容器中，可逆反应A(g)B(g) xC(g)有如图所示的关系曲线，下列说法正确的是()A.温度：T1T2 B.压强：p1p2C.正反应是吸热反应 D.x的值是1三、非选择题(本大题共3小题，共48分)11.(14分) 一定条件下，在体积为3 L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO)CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H0。(1)下列措施中能使平衡时c(CO)/c(CO2)增大的是。A.升高温度 B.增大压强C.充入一定量氮气 D.再加入一些铁粉(2)反应达到平衡后，若保持容器体积不变时，再通入一定量的CO2，使CO2的浓度成为原来的2倍，则CO2的转化率将(填“增大”、“减小”或“不变”)。、在一定温度下的某容积可变的密闭容器中，建立下列化学平衡：C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)，试分析和回答下列问题：(1)可认定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是。A.体系的压强不再发生变化B.v正(CO)v逆(H2O)C.生成n mol CO的同时生成n mol H2D.1 mol HH键断裂的同时断裂2 mol HO键(2)若上述化学平衡状态从正反应开始建立，达到平衡后，给平衡体系加压(缩小容积、其他条件不变)，则容器内气体的平均相对分子质量将(填写“不变”、“变小”或“变大”)。13.(18分)(探究题)如图表示某温度时，反应N2O4(g)2NO2(g)在前110 s内的反应进行情况，请根据图像回答下列问题。(1)该可逆反应达到平衡的时间段为。(2)反应进行到70 s时，改变的条件可能是(填字母，下同)，反应进行到90 s时，改变的条件可能是。A.加入催化剂 B.扩大容器体积C.升高温度 D.增大N2O4的浓度(3)90 s后若维持容器的体积不变，平衡移动的方向为(填“正反应”、“逆反应”或“不移动”)，此时N2O4的转化率(填“增大”、“减小”或“不变”)。(4)请在图中画出反应物N2O4在070秒时的浓度变化曲线。答案解析1.【解析】选A。根据反应放出的热量可以计算出发生反应的SO2的物质的量为354 kJ/197 kJmol1 23.59 mol，所以SO2的转化率为3.59 mol/4 mol 100%89.75%，最接近90%，A对。2.【解析】选B。根据平衡常数可知，该可逆反应为C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)，因为C为固体，没有达到平衡，则混合气体的平均相对分子质量一直在发生变化，平均相对分子质量不变，说明反应已经达到平衡，对；v正(H2O)v逆(H2)说明反应达到平衡，对；虽然容器的体积不变，但是气体的质量可变，当气体的密度不变时，说明反应达到了平衡状态， 对、对；任何时刻消耗n mol H2的同时都消耗n mol CO，错，正确选项为B。3.【解析】选C。加入一种反应物，平衡不一定发生移动，如C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)的反应，向平衡体系中加入C，平衡不移动，A错；增大体系的压强，对于反应前后气体体积不变的反应和溶液中发生的反应，平衡不发生移动，B错；任何反应都有能量的变化，升高温度，平衡一定向吸热反应方向移动，C对；催化剂对化学平衡无影响，D错。4.【解析】选B。反应COCl2(g)CO(g)Cl2(g)H0的正反应为气体体积增大的吸热反应。提高COCl2的转化率需使平衡向正反应方向移动，升高温度、减小压强、恒压下通入惰性气体都可以使平衡向正反应方向移动，增大COCl2的转化率；恒容通入惰性气体，平衡不移动；增大CO的浓度平衡向逆反应方向移动，减小COCl2的转化率；加催化剂平衡不移动，故B项正确。5.【解析】选A。反应达到平衡后，将容器的体积增加一倍，B的浓度瞬间变为原来的1/2，达到平衡后浓度是原来的55%，说明减小压强后，平衡向正反应方向移动了，aT1，B对；正反应为放热反应，T1至T2升高温度，平衡向逆反应方向移动，SO2的转化率减小，D对；1 mol SO2和0.5 mol O2不可能完全反应，故放出的热量小于99 kJ，A错；反应在恒容容器内进行，混合气体的质量不变， 混合气体的密度不变， C错。10.【解析】选A、D。根据曲线和曲线可知，曲线先达到平衡，则T1T2，升高温度，C%减小，说明正反应为放热反应，A对、C错；根据曲线和曲线可知，曲线先达平衡，说明压强p2p1，增大压强，C%增加，说明平衡向正反应方向移动，x1，B错、D对。11.【解析】(1)CO(g)2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数表达式为K。(2)因为CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H0反应为放热反应，升高温度反应速率加快，反应达到平衡所用时间缩短，但是因为升高温度，平衡向逆反应方向移动，CH3OH的物质的量减小。所以图像如图虚线部分所示：(3)因为正反应为放热反应，升高温度，平衡常数减小，增大压强，K值不变，K只与温度有关。(4)tA时达到平衡，生成CH3OH的物质的量为nA，所以CH3OH的反应速率为nA/(3tA) molL1min1。H2的反应速率为2nA/3tA molL1min1。(5)反应CO(g)2H2(g)CH3OH(g)达到平衡时将容器的体积压缩为原来的1/2，则容器内气体的压强增大，平衡向正反应方向移动，H2的物质的量减小，但是浓度较没有压缩容器的体积前增大，a错；增大压强，正、逆反应速率都增大，b错；平衡向正反应方向移动，CH3OH的物质的量增加，c对；因为平衡向正反应方向移动，H2的物质的量减小，CH3OH的物质的量增加，n(H2)/n(CH3OH)比值减小，d对。答案：(1)(2)(3)减小不变(4)2nA/3tA mol(Lmin)1(5)c、d12.【解题指南】解答该题要注意以下三点：(1)根据CO与CO2的浓度比值关系得出平衡移动的方向，然后再进行判断。(2)增大反应物的浓度，反应物的转化率不一定减小；转化率等于转化浓度比起始浓度。(3)气体的平均相对分子质量，其变化与m总、n总均有关。【解析】、(1)使平衡时c(CO)/c(CO2)增大，则需要使平衡向正反应方向移动，CO2的浓度减小，CO的浓度增大， 比值增大。反应为吸热反应，升高温度平衡向正反应方向进行，A对；反应前后气体的物质的量不变，增大压强平衡不移动，B错；充入N2对平衡没有影响，C错；铁粉的量的多少对平衡没有影响，D错。(2)增大CO2的浓度，反应物中只有CO2为气体，且反应前后气体体积相等。相当于增大压强，平衡不发生移动，CO2的转化率不变。、(1)因为在恒压容器中进行，压强一直不变，A错；当v正(CO)v逆(H2O)时，反应达到平衡，B对；任何时刻生成的CO与H2物质的量都相等，C错；1 mol HH键断裂说明有1 mol H2反应，断裂2 mol HO键说明有1 mol H2O反应，反应达到平衡，D对。(2)原平衡状态中CO、H2的平均相对分子质量为28215。加压时平衡逆向移动，使H2O(相对分子质量为18)的含量增大，混合气体的平均相对分子质量增大。答案：、(1)A(2)不变、(1)B、D(2)变大【方法技巧】图像法巧解转化率问题该题中增大CO2的浓度CO2的转化率如何变化可以利用等效平衡的原理来解释。过程如下：假设开始时CO2的物质的量为a mol，再次加入CO2的物质的量为a mol，容器的体积不变都为V L。(1)加入a mol CO2达到平衡。(2)在2 L容器中加入2a mol CO2，则两容器中压强、浓度、温度都相同，CO2的转化率相同，然后将2V L压缩成V L，因为反应前后气体的体积不变，所以平衡不移动，CO2的转化率不变。13.【解析】(1)由图像可知反应达到平衡的时间段为6070 s、8090 s和100110 s。(2)反应进行到70 s时改变某一条件，可以看出NO2的浓度迅速从0.120 molL1减小到0.060 molL1，N2O4的浓度从0.040 molL1减小到0.020 molL1，两者的浓度都减小到原来的1/2，说明改变的条件为增大容器的体积为原来的2倍或减小压强为原来的1/2；90 s时突然改变某一条件可以看出NO2的浓度瞬间没有改变，但是N2O4的浓度瞬间增大，说明改变的条件是增大了N2O4的浓度。(3)根据(2)可知，90 s后平衡向正反应方向移动；增大N2O4的浓度，在恒容容器中相当于增大压强，则N2O4的转化率减小。(4)从图像可知，NO2为反应物，N2O4为生成物。60 s达到平衡时NO2的浓度增大了0.120 molL1，说明N2O4反应过程中浓度减少了0.060 molL1，因为已知在70 s时N2O4的浓度为0.040 molL1，所以N2O4的起始浓度为0.040 molL10.060 molL10.100 molL1。答案：(1)6070 s、8090 s、100110 s(2)BD(3)正反应减小(4)