2020版高考化学大一轮复习 课时达标作业22 化学平衡状态 化学平衡移动.doc

课时达标作业22化学平衡状态化学平衡移动基础题1.在一定温度下的恒容密闭容器中，当下列物理量不再发生变化时，表明反应A(s)3B(g)2C(g)D(g)已达平衡状态的是()混合气体的压强混合气体的密度B的物质的量浓度气体的总物质的量混合气体的平均相对分子质量A BC D解析：A为固体，反应前后气体分子数不变，无论是否平衡，混合气体的压强，气体的总物质的量均不变，即不能作为判断反应是否达到平衡的标志，中各量不变时，可判断反应达到平衡状态。答案：B2在1 L定容的密闭容器中，可以证明可逆反应N23H22NH3已达到平衡状态的是()Ac(N2)：c(H2)：c(NH3)1：3：2B一个NN断裂的同时，有3个HH生成C其他条件不变时，混合气体的密度不再改变Dv正(N2)2v逆(NH3)解析：c(N2)：c(H2)：c(NH3)1：3：2等于化学方程式的计量数之比，但没有说明各物质的浓度不变，不一定为平衡状态，故A错误；一个NN断裂的同时，有3个HH生成，能说明正逆反应速率是相等的，达到了平衡，故B正确；混合气体的密度，质量在反应前后是守恒的，体积不变，密度始终不变，所以密度不变的状态不一定是平衡状态，故C错误；v正(N2)2v逆(NH3)时，正逆反应速率不相等，未达到平衡，故D错误。答案：B3炼铁高炉中冶炼铁的反应为Fe2O3(s)3CO(g)2Fe(s)3CO2(g)，下列说法正确的是()A升高温度，反应速率减慢B当反应达到化学平衡时，v(正)v(逆)0C提高炼铁高炉的高度可减少尾气中CO的浓度D某温度下达到平衡时，CO的体积分数基本不变解析：A项，升高温度，反应速率加快，错误；B项，当反应达到化学平衡时，是动态平衡，v(正)v(逆)0，错误；C项，提高炼铁高炉的高度不能减少尾气中CO的浓度，错误；D项，某温度下达到平衡时，各物质浓度不变，CO的体积分数基本不变，正确。答案：D4在恒温、恒容下，有反应2A(g)2B(g)C(g)3D(g)，现从两条途径分别建立平衡。途径：A、B的起始浓度均为2 molL1；途径：C、D的起始浓度分别为2 molL1和6 molL1。以下叙述正确的是()A达到平衡时，途径的反应速率等于途径的反应速率B达到平衡时，途径所得混合气体的压强等于途径所得混合气体的压强C两途径最终达到平衡时，体系内各组分的百分含量相同D两途径最终达到平衡时，体系内各组分的百分含量不相同解析：反应2A(g)2B(g)C(g)3D(g)可知，反应前后气体的化学计量数相等，压强对平衡移动没有影响，当满足所加物质完全转化为A、B时，与物质的量比值相等。途径达到平衡时浓度大，压强大，反应速率应较大，A错误；途径达到平衡时浓度大，压强大，反应速率应较大，故B错误；、两途径最终达到相同平衡状态，体系内混合气的百分组成相同，C正确；两种途径平衡状态相同，各物质的含量相同，则体系内混合气的百分组成相同，D错误。答案：C5将4.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下发生下述反应：PCl3(g)Cl2(g)PCl5(g)。达到平衡时，PCl5为0.80 mol，如果此时移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2，在相同温度下再达平衡时PCl5的物质的量是()A0.8 molB0.4 molC小于0.4 molD大于0.4 mol，小于0.8 mol解析：反应达到平衡后，此时移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2，若不考虑平衡移动，则此时PCl5的物质的量为0.4 mol；移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2后，相当于减小压强，故平衡向逆反应方向移动，所以再次达到平衡时PCl5的物质的量小于0.4 mol，C项正确。答案：C6已知反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H0。在一定温度和压强下于密闭容器中，反应达到平衡。下列叙述正确的是()A升高温度，K增大B减小压强，n(CO2)增加C更换高效催化剂，(CO)增大D充入一定量的氮气，n(H2)不变答案：D7在恒温恒容的密闭容器中，某储氢反应：MHx(s)yH2(g)MHx2y(s)Hv(吸氢)解析：MHx(s)yH2(g)MHx2y(s)H0，该反应属于气体的物质的量发生减小的反应。A.平衡时气体的物质的量不变，压强不变，错误；B.该反应为可逆反应，吸收y mol H2需要大于1 mol MHx，错误；C.因为该反应正反应方向为放热反应，降温时该反应将向正反应方向移动，反应的平衡常数将增大，正确；D.向容器内通入少量氢气，相当于增大压强，平衡正向移动，v(放氢)v(吸氢)，错误。答案：C8在密闭容器中发生下列反应aA(g)cC(g)dD(g)，反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.5倍，下列叙述正确的是()AA的转化率变大 B平衡向正反应方向移动CD的体积分数变大 Dacd解析：气体体积刚压缩平衡还未移动时D的浓度应是原来的2倍，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.5倍，D的浓度减小，所以压缩体积使平衡向逆反应方向移动。平衡向逆反应方向移动，A的转化率变小，A错误；平衡向逆反应方向移动，B错误；平衡向逆反应方向移动，D的体积分数减小，C错误；增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，该平衡向逆反应方向移动，所以acd，D正确。答案：D9在初始温度为500 、容积恒定为10 L的三个密闭容器中，按图所示投入原料，发生反应CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H25 kJmol1。已知乙达到平衡时气体的压强为开始时的0.55倍；乙、丙中初始反应方向不同，平衡后对应各组分的体积分数相等。下列分析正确的是()A刚开始反应时速率：甲乙B平衡后反应放热：甲乙C500 时乙容器中反应的平衡常数K3102D若a0，则0.9b1解析：刚开始反应时甲和乙各组分的浓度相等，所以开始时反应速率相等，故A项错误；甲是绝热体系，随着反应的进行，反应放出热量，使得体系的温度升高，所以平衡逆向移动，但乙为恒温体系，所以甲相当于在乙的基础上逆向移动了，故平衡后反应放热：甲乙，故B项错误；设二氧化碳的转化量为x mol，则： CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)起始量/mol 1 3 0 0转化量/mol x 3x x x平衡量/mol 1x 33x x x有0.55，解得x0.9，所以平衡常数K3104，故C项错误；乙和丙中初始反应方向不同，平衡后对应各组分的体积分数相等，此时二者建立的平衡为等效平衡，根据C项的计算分析，平衡时甲醇的物质的量为0.9 mol，则0.9b1，故D项正确。答案：D10已知(CH3COOH)2(g)2CH3COOH(g)，经实验测得不同压强下，体系的平均相对分子质量()随温度(T)的变化曲线如图所示，下列说法正确的是()A该反应的H0B气体的压强：p(a)p(b)p(c)C平衡常数：K(a)K(b)0，A、D项错误；温度越高，平衡常数越大，故b点的平衡常数最大，C项错误；图中曲线为等压线，p(b)p(c)，在同一温度下，压强增大，平衡逆向移动，即p(a)p(c)，B项正确。答案：B11T 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：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/min58A的浓度/molL1c1c2C的体积分数%w1w3混合气体的密度/gL112下列说法正确的是()A若x4,2c1c2B若x4，则w3w1C无论x的值是多少均有212D容器甲达到平衡所需的时间比容器乙达到平衡所需的时间短解析：若xc2，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：C能力题12.铁的氧化物可用于脱除煤气中的H2S，反应原理如下：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)温度与平衡常数的关系如图所示，下列有关说法正确的是()A上述反应均为吸热反应B压强越大，H2S脱除率越高C温度越高，H2S脱除率越高D相同温度、相同物质的量的三种铁的氧化物中，Fe3O4脱除H2S的效果最好解析：温度越高，平衡常数越小，说明正反应为放热反应，温度越高，H2S的脱除率越低，A、C两项错误；上述3个反应均是气体体积不变的反应，增大压强，平衡不移动，B项错误。答案：D13将0.40 mol N2O4气体充入2 L固定容积的密闭容器中发生如下反应：N2O4(g)2NO2(g)H。在T1 和T2 时，测得NO2的物质的量随时间变化如图所示：(1)T1 时，40 s80 s内用N2O4表示该反应的平均反应速率为_ molL1s1。(2)H_0(填“”“T2 ，而在T2 达到平衡时二氧化氮的物质的量小于T1 ，说明升高温度，平衡向着正向移动，则该反应为吸热反应，H0。(3)a.增大N2O4的起始浓度，相当于增大了压强，平衡逆向移动，则的比值变小，故a正确；b.该反应为吸热反应，升高温度，平衡向着正向移动，则二氧化氮浓度增大、四氧化二氮浓度减小，故该比值增大，故b错误；c.向混合气体中通入NO2，相当于增大了压强，平衡逆向移动，二氧化氮浓度减小、四氧化二氮浓度增大，该比值减小，故c正确；d.使用高效催化剂，对化学平衡不影响，则该比值不变，故d错误。答案：(1)0.001 25(2)(3)ac14丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1丁烯(C4H8)的热化学方程式如下：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反应的H1为_kJmol1。图(a)是反应平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x_01(填“大于”或“小于”)；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是_(填标号)。A升高温度B降低温度C增大压强 D降低压强图(a)图(b)图(c)(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂)，出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是_。(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590 之前随温度升高而增大的原因可能是_、_；590 之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是_。解析：(1)根据盖斯定律，用式式可得式，因此H1H2H3119 kJ/mol242 kJ/mol123 kJ/mol。由a图可以看出，温度相同时，由0.1 MPa变化到xMPa，丁烷的转化率增大，即平衡正向移动，所以x的压强更小，x0.1。由于反应为吸热反应，所以温度升高时，平衡正向移动，丁烯的平衡产率增大，因此A正确、B错误。反应正向进行时体积增大，加压时平衡逆向移动，丁烯的平衡产率减小，因此C错误，D正确。(2)反应初期，H2可以活化催化剂，进料气中n(氢气)/n(丁烷)较小，丁烷浓度大，反应向正反应方向进行的程度大，丁烯产率升高；然后进料气中n(氢气)/n(丁烷)增大，原料中过量的H2会使反应平衡逆向移动，所以丁烯产率下降。(3)590 之前，温度升高时反应速率加快，生成的丁烯会更多，同时由于反应是吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡体系中会含有更多的丁烯。而温度超过590 时，由于丁烷高温会裂解生成短链烃类，所以参加反应的丁烷也就相应减小。答案：(1)123小于AD(2)原料中过量H2会使反应平衡逆向移动，所以丁烯产率下降(3)590 前升高温度，反应平衡正向移动升高温度时，反应速率加快，单位时间产生丁烯更多温度高于590 时则有更多的C4H10裂解导致产率降低