2020年高考化学一轮复习 第7章 第2节 化学平衡状态 化学平衡的移动课时跟踪练（含解析）.doc

化学平衡状态化学平衡的移动1在一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳在恒容密闭容器中发生下列反应：Fe2O3(s)3CO(g)2Fe(s)3CO2(g)，不可用上述反应中某种物理量来说明该反应已达到平衡状态的是()ACO的生成速率与CO2的生成速率相等B气体密度不再变化CCO的质量不变D体系的压强不再发生变化解析：A项，CO的生成速率为逆反应速率，CO2的生成速率为正反应速率，且CO、CO2的化学计量数相等，则v正(CO2)v逆(CO)，达到化学平衡；B项，当m(气体)不变时，反应即达到平衡；C项，m(CO)不变，则n(CO)不变，反应达到平衡；D项，该反应是气体体积不变的反应，反应任意时刻，体系的压强均相同，所以压强不变不能作为达到平衡的标志。答案：D2合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得，其中的一步反应为CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H0。反应达到平衡后，为提高CO的转化率，下列措施中正确的是()A增大压强B降低温度C增大CO的浓度 D更换催化剂解析：A项，该反应为反应前后气体体积相等的反应，压强不影响化学平衡。B项，正反应放热，降温平衡右移，CO的转化率增大。C项，增大CO的浓度，CO的转化率减小。D项，催化剂不影响化学平衡。答案：B3如图所示，三个烧瓶中分别充满NO2气体并分别放置在盛有下列物质的烧杯(烧杯内有水)中：在(1)中加入CaO，在(2)中不加其他任何物质，在(3)中加入NH4Cl晶体，发现(1)中红棕色变深，(3)中红棕色变浅。已知反应2NO2(红棕色)N2O4(无色)下列叙述正确的是()A2NO2N2O4是放热反应BNH4Cl溶于水时放出热量C烧瓶(1)中平衡混合气体的相对分子质量增大D烧瓶(3)中气体的压强增大解析：加CaO的烧杯(1)中温度升高，(1)中红棕色变深，说明平衡逆向移动，平衡混合气体的相对分子质量减小；(3)中红棕色变浅，说明平衡正向移动，气体的压强减小，加NH4Cl晶体的烧杯(3)中温度降低，由此可说明2NO2N2O4是放热反应，NH4Cl溶于水时吸收热量。答案：A4向一体积为2 L的恒容密闭容器里充入1 mol N2和4 mol H2，在一定温度下发生反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0，不改变其他条件的情况下合理的说法是()A加入催化剂，反应途径将发生改变，H也将随之改变B升高温度，正、逆反应速率都增大，H2S分解率也增大C增大压强，平衡向逆反应方向移动，将引起体系温度降低D若体系恒容，注入一些H2后达新平衡，H2浓度将减小解析：焓变是一个状态函数，与反应发生的途径无关，A错误；温度升高，正、逆反应速率均增大，因该反应的正反应是吸热反应，故平衡正向移动，H2S分解率增大，B正确；该反应是气体体积增大的反应，增大压强平衡逆向移动，逆反应是放热反应，会使体系温度升高，C错误；向体系中注入H2，平衡将向H2浓度降低的方向移动，但最终H2的浓度比原来大，D错误。答案：B6某化学反应2X(g)Y(g)Z(g)在4种不同条件下进行，Y、Z起始浓度为0，反应物X的浓度(molL1)随反应时间(min)的变化情况如下表：实验序号温度时间/min01020304050601800 1.00.800.670.570.500.500.502800 1.00.600.500.500.500.500.503800 c0.920.750.630.600.600.604820 1.00.400.250.200.200.200.20下列说法不正确的是()Ac1.0B实验2可能使用了催化剂C实验3比实验2先达到化学平衡状态D前10分钟，实验4的平均化学反应速率比实验1的大解析：A项，实验3达到平衡X的浓度大于实验1，温度相同，达到平衡说明X起始浓度C大于1.0 molL1，正确；B项，实验2和实验1达到相同的平衡状态，但实验2所需时间短说明可能使用了催化剂，催化剂改变反应速率不改变化学平衡，正确；C项，依据图表数据分析，实验3在40 min时X浓度不变达到平衡，实验2在20 min时达到平衡，实验2达到平衡快，错误；D项，实验4和实验1在10分钟都未达到平衡，依据化学反应速率概念计算，实验1中X的反应速率002 molL1min1，实验4中X的反应速率0.06 molL1min1，所以实验4的反应速率大于实验1，正确。答案：C7已知：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)HQ kJmol1，在三个不同容积的容器中分别充入1 mol CO与2 mol H2，恒温恒容，测得平衡时CO的转化率如下表。下列说法正确的是()序号温度/容器体积CO转化率平衡压强/Pa200V150%p1200V270%p2350V350%p3A.反应速率：B平衡时体系压强：p1p254C若容器体积V1V3，则Q0D若实验中CO和H2用量均加倍，则CO转化率，则可看作在的基础上加压，即V1V2，因此反应速率：，A错误；与比较，达到平衡时，平衡混合物的物质的量之比为54，但V1与V2不等，因此平衡时体系压强：p1p254，B错误；若容器体积V1V3且温度相同，则与比较，CO的转化率：，而现在CO的转化率相同，则升温的平衡逆向移动，而升温平衡向吸热反应方向移动，即逆向是吸热反应，C正确；若实验中CO和H2用量均加倍，则可看作在的基础上加压，CO转化率增大，D错误。答案：C8. (2019北京海淀区质检)已知：一定温度下的某恒容密闭容器中仅发生反应：2NO2(g)2NO(g)O2(g)HQ kJmol1(Q0)。若向2 L该容器中通入1.2 mol NO2 气体，测得100 s时反应达到化学平衡状态，此时c(O2) 为0.2 molL1。下列说法正确的是()A增加c(NO)，平衡逆向移动，反应的化学平衡常数减小B100 s内NO2的分解速率为8103 molL1s1C反应达平衡时，吸收的热量为0.2 QD其他条件不变时，若开始时n(NO2)为2.4 mol，则达到平衡后，c(O2)c(NO2)解析：A项，增加c(NO)，平衡逆向移动，平衡常数只与温度有关与浓度无关，则温度不变，反应的化学平衡常数不变，错误；B项，化学反应速率之比等于计量数之比，则100 s 内NO2的分解速率等于氧气的生成速率的2倍，为24103 molL1s1，错误；C项，反应达平衡时生成氧气的物质的量为0.2 molL12 L0.4 mol，则吸收的热量为0.4 Q，错误；D项，开始时n(NO2)为1.2 mol，平衡时c(NO2)02 molL1，c(O2)c(NO2)，其他条件不变时，若开始时n(NO2)为2.4 mol，则压强增大平衡向气体体积缩小的逆反应方向移动，则达到平衡后，c(O2)c(NO2)，正确。答案：D9T 时，在容积为2 L的3个恒容密闭容器中发生反应：3A(g)B(g)xC(g)，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡时的有关数据如下。下列说法正确的是()容器甲乙丙反应物的投入量3 mol A、2 mol B6 mol A、4 mol B2 mol C达到平衡的时间/min58c1c2C的体积分数/%w1w3混合气体的密度/gL112A.若x4，则2c1c2B若x4，则w1w3C无论x的值是多少，均有212D甲容器达到平衡所需的时间比乙容器达到平衡所需的时间短解析：若x4，则正反应为气体分子数减少的反应，乙容器对于甲容器而言，相当于加压，平衡正向移动，所以2c1c2，A项错误；若x4，则反应前后气体分子数相等，由于起始时甲容器中A、B的投入量之比与化学方程式中对应化学计量数之比不相等，故w3不可能等于w1，B项错误；起始时乙容器中A、B的投入量是甲容器的2倍，两容器的容积相等，故恒有212，C项正确；起始时乙容器中A、B的浓度是甲容器中的2倍，故乙容器达到平衡所需的时间比甲容器达到平衡所需的时间短，D项错误。答案：C10一定条件下，体积为1 L的密闭容器中发生如下反应：SiF4(g)2H2O(g)SiO2(s)4HF(g)H148.9 kJmol1。(1)下列各项中能说明该反应已达化学平衡状态的是_(填序号)。a4v消耗(SiF4)v生成(HF)b容器内气体压强不再变化c容器内气体的总质量不再变化dHF的体积分数不再变化(2)反应过程中测定的部分数据如下表(表中t2t1)所示。反应时间/minn(SiF4)/moln(H2O)/mol01.202.40t10.80at2b1.60通过a或b的值及化学平衡原理说明t1时反应是否达到化学平衡状态：_。(3)若只改变一个条件使上述反应的化学平衡常数变大，该反应_(填序号)。a一定向正反应方向移动b一定向逆反应方向移动c一定是减小压强造成的d一定是升高温度造成的eSiF4的平衡转化率一定增大解析：(1)反应过程中任何时刻4v消耗(SiF4)v生成(HF)。(2)0t1 min，反应消耗的SiF4为0.40 mol，根据已知反应可确定消耗的H2O为0.80 mol，故a1.60，t2 min时，H2O仍为1.60 mol，故b0.80。由此可判断t1时该反应已经达到化学平衡状态。答案：(1)bcd(2)a1.60(或b0.80)，说明在一定条件下，t1t2时各组分的浓度(或物质的量)均已不再发生改变，则t1时反应已经达到化学平衡状态(3)ade11肼(N2H4)与N2O4是火箭发射中最常用的燃料与助燃剂。(1)800 时，某密闭容器中存在如下反应：2NO2(g)2NO(g)O2(g)H0，若开始向容器中加入1 molL1的NO2，反应过程中NO的产率随时间的变化如下图曲线所示。反应相对于反应而言，改变的条件可能是_。请在图中绘制出在其他条件与反应相同，反应在820 时进行，NO的产率随时间的变化曲线。(2)已知：N2O4(g)2NO2(g)H57.20 kJmol1，开始时，将一定量的NO2、N2O4充入一个容器为2 L的恒容密闭容器中，浓度随时间变化关系如下表所示：时间/min051015202530c(X)/molL10.2c0.60.61.0c1c1c(Y)/molL10.6c0.40.40.4c2c2c(X)代表_(填化学式)的浓度。前10 min内用NO2表示的反应速率为_；20 min时改变的条件是_；重新达到平衡时，NO2的百分含量_(填字母)。a增大 b减小c不变 d无法判断解析：(1)由于达到平衡时产率与相同但所用时间减少，故改变的条件是使用了催化剂；因温度升高，速率加快且有利于平衡向右进行，因此达到平衡所用时间比少，NO的产率高于60%。(2)由表中数据知，X代表的物质的量浓度增加值是Y代表的物质的量浓度减小值的二倍，故X代表NO2，Y代表N2O4，010 min内，NO2浓度增加了0.4 molL1，故v(NO2)0.04 molL1min1；20 min时，NO2浓度增大而N2O4浓度不变，故改变的条件是向容器中加入0.8 mol NO2。由于温度保持不变，故K是定值，将平衡常数表达式变换为，由于c(NO2)肯定增大，故减小，故减小，所以混合物中NO2百分含量降低。答案：(1)使用催化剂见下图(2)NO20.04 molL1min1向容器中加入0.8 mol NO2(或其他合理答案即可)b12氨是一种重要的化工原料，在工农业生产中有广泛的应用。(1)在一定温度下，在固定体积的密闭容器中进行可逆反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)。该可逆反应达到平衡的标志是_(填序号)。A3v正(H2)2v逆(NH3)B单位时间生成m mol N2的同时生成3m mol H2C容器内的总压强不再随时间而变化D混合气体的密度不再随时间变化(2)工业上可用天然气为原料来制取合成氨的原料气氢气。某研究性学习小组的同学模拟工业制取氢气的原理，在一定温度下，体积为2 L的恒容密闭容器中测得如下表所示数据。请回答下列问题：时间/minCH4/molH2O/molCO/molH2/mol00.401.00005a0.80c0.6070.20b0.20d100.210.810.190.64分析表中数据，判断5 min时反应是否处于平衡状态？_(填“是”或“否”)，前5 min反应的平均反应速率v(CH4)_。反应在710 min内，CO的物质的量减少的原因可能是_(填序号)。A减少CH4的物质的量B降低温度C升高温度 D充入H2(3)氨的催化氧化：4NH35O2(g)4NO(g)6H2O(g)是工业制硝酸的重要反应。在1 L密闭容器中充入4 mol NH3(g)和5 mol O2(g)，保持其他条件不变，测得c(NO)与温度的关系如图所示。该反应的H_0；(填“”“”或“”)T0 下，NH3的转化率为_。解析：(1)3v逆(NH3)2v正(H2)时反应达到平衡，A项错误；生成m mol N2，必生成3m mol H2，但反应不一定达到平衡，B项错误；此反应为反应前后气体分子数不相等的反应，压强不变可以说明反应达到平衡状态，C项正确；混合气体总质量不变，容器体积不变，所以混合气体的密度始终不变，故混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡状态，D项错误。(2)根据反应CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)，结合表中数据5 min时H2为0.60 mol，可知CO为0.20 mol，即c0.20，则a0.20，7 min时，各物质的物质的量与5 min时相同，所以5 min时反应达到平衡；v(CH4)0.02 molL1min1。10 min时，只有CO的物质的量减少，其他物质的物质的量都增加，所以原因只能是充入氢气，使平衡逆向移动，选D。(3)由图象可知，NO的浓度达到最大值后，随温度升高，NO的浓度又逐渐减小，所以该反应的H0；T0 时，c(NO)3.0 molL1，则反应消耗的n(NH3)3.0 mol，NH3的转化率为100%75%。答案：(1)C(2)是0.02 molL1min1D (3)75%