2019年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第7章 第2節(jié) 化學(xué)平衡狀態(tài) 化學(xué)平衡的移動課時提升作業(yè)（含解析）新人教版.doc

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2019年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第7章 第2節(jié) 化學(xué)平衡狀態(tài) 化學(xué)平衡的移動課時提升作業(yè)（含解析）新人教版 一、選擇題(本題包括10小題，每小題6分，共60分) 1.現(xiàn)在一容器中加入一定量的A和B，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：A+2B3C。如果在反應(yīng)中用v(A)、v(B)、v(C)表示正反應(yīng)速率，用v′(A)，v′(B)、v′(C)表示逆反應(yīng)速率，下列描述中正確的是( ) A．在容器中，任何時候v(A)=v(B)=v(C) B．在任何時候容器中都必然存在著：v(A)∶v(B)∶v(C)＝v′(A)∶v′(B)∶ v′(C)＝1∶2∶3 C．當(dāng)v(A)=v(B)＝v′(A)=v′(B)時，表示反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài) D．當(dāng)v′(A)＝v′(B)時，表示反應(yīng)已達(dá)平衡 2．一定溫度下，某密閉容器里發(fā)生如下反應(yīng)： CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時，測得容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量均為n mol。欲使H2的物質(zhì)的量濃度增大1倍，在其他條件不變時，下列措施中采用的是( ) ①升高溫度 ②增大壓強 ③再通入n mol CO2和n mol H2 ④再加入2n mol CO和2n mol H2O(g) A．①② B．②④ C．③④ D．①②③ 3.(xx四川高考)在體積恒定的密閉容器中，一定量的SO2與1.100 mol O2在催化劑作用下加熱到600 ℃發(fā)生反應(yīng)：2SO2+O22SO3 ΔH<0。當(dāng)氣體的物質(zhì)的量減少0.315 mol時反應(yīng)達(dá)到平衡，在相同溫度下測得氣體壓強為反應(yīng)前的82.5%。下列有關(guān)敘述正確的是( ) A.當(dāng)SO3的生成速率與SO2的消耗速率相等時反應(yīng)達(dá)到平衡 B.降低溫度，正反應(yīng)速率減小程度比逆反應(yīng)速率減小程度大 C.將平衡混合氣體通入過量BaCl2溶液中，得到沉淀的質(zhì)量為161.980 g D.達(dá)到平衡時，SO2的轉(zhuǎn)化率為90% 4.(xx東城區(qū)模擬)T ℃時，將6 mol CO2和8 mol H2充入2 L密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，容器中H2的物質(zhì)的量隨時間變化如圖中實線所示。圖中虛線表示僅改變某一反應(yīng)條件時，H2的物質(zhì)的量隨時間的變化。下列說法正確的是( ) A.反應(yīng)開始至a點時v(H2)=1 molL-1min-1 B.若曲線Ⅰ對應(yīng)的條件改變是升溫，則該反應(yīng)ΔH>0 C.曲線Ⅱ?qū)?yīng)的條件改變是降低壓強 D.T ℃時，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為0.125 5．溫度為T0時，在恒容的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，各物質(zhì)的濃度隨時間變化的關(guān)系如圖a所示。其他條件相同，溫度分別為T1、T2時發(fā)生反應(yīng)，Z的濃度隨時間變化的關(guān)系如圖b所示。下列敘述正確的是( ) A．該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng) B．若在第6 min時升高溫度，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小，平衡向正反應(yīng)方向移動 C．圖a中反應(yīng)達(dá)到平衡時，Y的轉(zhuǎn)化率為37.5% D．反應(yīng)中某時刻各物質(zhì)的正反應(yīng)速率為2v(X)＝2v(Y)＝v(Z) 6．在兩個恒容的密閉容器中進(jìn)行下列兩個可逆反應(yīng)： 甲中，C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) 乙中，CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)?，F(xiàn)有下列狀態(tài)：①混合氣體平均相對分子質(zhì)量不再改變；②恒溫時，氣體壓強不再改變；③各氣體組分濃度相等； ④反應(yīng)體系中溫度保持不變；⑤斷裂氫氧鍵速率等于斷裂氫氫鍵速率的2倍；⑥混合氣體密度不變；⑦單位時間內(nèi)，消耗水的質(zhì)量與生成氫氣的質(zhì)量之比為9∶1；⑧同一時間內(nèi)，水蒸氣消耗的物質(zhì)的量等于氫氣消耗的物質(zhì)的量。其中能表明甲、乙容器中反應(yīng)都達(dá)到平衡狀態(tài)的是( ) A．①②⑤ B．③④⑥ C．⑥⑦⑧ D．④⑤⑧ 7．某溫度下，在一容積可變的容器里，反應(yīng)2A(g)B(g)＋2C(g)達(dá)到平衡時，A、B和C的物質(zhì)的量分別為4 mol、2 mol、4 mol。在保持溫度和壓強不變的條件下，下列說法正確的是( ) A．充入1 mol 稀有氣體氦(He)，平衡不移動 B．充入A、B、C各1 mol，平衡將向正反應(yīng)方向移動 C．將A、B、C各物質(zhì)的量都減半，C的百分含量不變 D．加入一定量的A氣體達(dá)到平衡后，C的百分含量一定增加 8.(xx合肥模擬)溫度為T℃,壓強為1.01106Pa條件下,某密閉容器中下列反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡A(g)+B(g) 3C(?),測得此時c(A)=0.022 molL-1;壓縮容器使壓強增大到2.02106Pa,第二次達(dá)到平衡時,測得c(A)=0.05 molL-1;若繼續(xù)壓縮容器,使壓強增大到4.04106Pa,第三次達(dá)到平衡時,測得c(A)=0.075 molL-1;則下列關(guān)于C物質(zhì)狀態(tài)的推測正確的是(　　) ①C為非氣態(tài);②C為氣態(tài);③第二次達(dá)到平衡時C為氣態(tài);④第三次達(dá)到平衡時C為非氣態(tài) A.② B.③④ C.②④ D.①④ 9.(xx臨沂模擬)已知在一定條件下有CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。在某一容積為2 L的密閉容器內(nèi),加入0.2 mol的CO和0.2 mol的H2O,在催化劑存在的條件下,高溫加熱,發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+H2O(g)====CO2(g)+H2(g)　 ΔH=akJmol-1反應(yīng)達(dá)平衡后,測得c(CO)∶c(CO2)=3∶2,下列說法正確的是 (　　) A.反應(yīng)放出的熱量為0.04akJ B.平衡時H2O的轉(zhuǎn)化率為40% C.若將容器的體積壓縮為1 L,有利于該反應(yīng)平衡正向移動 D.判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的依據(jù)是CO、H2O、CO2、H2的濃度都相等 10.(能力挑戰(zhàn)題)對于反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)在溫度一定時，平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)φ(NO2)隨壓強的變化情況如圖所示(實線上的任何一點為對應(yīng)壓強下的平衡點)，下列說法正確的是( ) A.A、C兩點的正反應(yīng)速率的關(guān)系為A>C B.A、B、C、D、E各狀態(tài)中，v(正)0。 (1)下列措施中能使平衡時c(CO)/c(CO2)增大的是_________(填序號)。 A.升高溫度 B.增大壓強 C.充入一定量氮氣 D.再加入一些鐵粉 (2)反應(yīng)達(dá)到平衡后，若保持容器體積不變時，再通入一定量的CO2，使CO2的濃度成為原來的2倍，則CO2的轉(zhuǎn)化率將_______(填“增大”“減小”或“不變”)。 Ⅱ、在一定溫度下的某容積可變的密閉容器中，建立下列化學(xué)平衡：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，試分析和回答下列問題： (1)可認(rèn)定上述可逆反應(yīng)在一定條件下已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是______(選填序號)。 A．體系的壓強不再發(fā)生變化 B．v正(CO)=v逆(H2O) C．生成n mol CO的同時生成n mol H2 D．1 mol H—H鍵斷裂的同時斷裂2 mol H—O鍵 (2)若上述化學(xué)平衡狀態(tài)從正反應(yīng)開始建立，達(dá)到平衡后，給平衡體系加壓(縮小容積、其他條件不變)，則容器內(nèi)氣體的平均相對分子質(zhì)量將______(填寫“不變”“變小”或“變大”)。 13．(14分) (能力挑戰(zhàn)題)如圖，有甲、乙兩容器，甲體積可變壓強不變，乙保持體積不變。向兩容器中分別充入1 mol A、3 mol B，此時兩容器體積均為 500 mL，溫度為T ℃，保持溫度不變發(fā)生反應(yīng)：A(g)＋3B(g)2C(g)＋D(s) ΔH<0 (1)下列選項中，能表明甲和乙容器中反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______。 A．混合氣體的總質(zhì)量不隨時間改變 B．2v正(C)＝3v逆(B) C．A、B轉(zhuǎn)化率相等 D．物質(zhì)D的質(zhì)量不隨時間改變 (2)2 min后甲容器中反應(yīng)達(dá)到平衡，測得C的濃度為2 molL-1，此時容器的體積為________mL，B的轉(zhuǎn)化率α甲(B)為________。 (3)乙容器中反應(yīng)達(dá)到平衡所需要的時間____2 min(填“＞”“＜”或“＝”，下同)，B的轉(zhuǎn)化率α乙(B)____α甲(B)。 (4)其他條件不變，甲中如果從逆反應(yīng)方向開始反應(yīng)建立平衡，要求平衡時C的物質(zhì)的量與(2)中平衡時C的物質(zhì)的量相等，則需要加入C的物質(zhì)的量n(C)為_________mol，加入D的物質(zhì)的量n(D)應(yīng)該滿足的條件為_______________。 答案解析 1.【解析】選B。在可逆反應(yīng)中實際上存在兩個反應(yīng)，即正反應(yīng)和逆反應(yīng)，兩個反應(yīng)中的反應(yīng)速率之比總是等于其化學(xué)計量數(shù)之比，所以v(A)∶v(B)∶v(C)＝ v′(A)∶v′(B)∶v′(C)＝1∶2∶3，故A錯誤，B正確。當(dāng)v(A)＝v′(A)或 v′(B) =v(B)時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，不會存在v(A)=v(B)＝v′(A)=v′(B)，故C錯；v′(A)、v′(B)都是逆反應(yīng)速率，故D錯。 2．【解析】選B。①升高溫度，平衡左移，n平(H2)<2n；②增大壓強，平衡不移動，當(dāng)壓強變?yōu)樵瓉淼?倍時，c(H2)即為原來的2倍；③、④體積不變時，2n mol CO和2n mol H2O與原配比是等效的，所以③使c(H2)增大0．5倍，④增大1倍。 3.【解析】選D。三氧化硫的生成與二氧化硫的消耗均是正向反應(yīng)，因此兩者相等不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；由于反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度，正、逆反應(yīng)速率都降低，但是由于逆反應(yīng)速率減小的程度比正反應(yīng)速率減小的程度大，因此平衡正向移動； 由于反應(yīng)過程中氣體物質(zhì)減小的物質(zhì)的量等于生成的三氧化硫的一半，因此反應(yīng)中生成的三氧化硫為0.63 mol，反應(yīng)體系中只有三氧化硫與氯化鋇溶液反應(yīng)，得到硫酸鋇沉淀，其質(zhì)量為0.63 mol233 gmol-1=146.79 g； 2SO2 + O2 2SO3 初始加入量(mol) x 1.100 0 轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量(mol) 0.63 0.315 0.63 平衡時的物質(zhì)的量(mol) x-0.63 0.785 0.63 x=0.7 mol 此時二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為90％。 4.【解析】選A。反應(yīng)開始至a點時v(H2)=1 molL-1min-1，A項正確；若曲線Ⅰ對應(yīng)的條件改變是升溫，說明升溫時平衡逆向移動，則該反應(yīng)ΔH<0，B項錯誤；曲線Ⅱ改變條件后，反應(yīng)速率增大，平衡正向移動，對應(yīng)的條件是增大壓強，C項錯誤；T ℃時，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為0.5，D項錯誤。 5．【解析】選D。由圖a知3 min時反應(yīng)達(dá)到平衡，Δc(X)∶Δc(Y)∶Δc(Z) ＝(0.3－0.05)∶(0.4－0.15)∶(0.5－0)＝1∶1∶2，故該反應(yīng)的化學(xué)方程式為X(g)＋Y(g)2Z(g)，Y的轉(zhuǎn)化率＝100%＝62．5%，故C錯；由圖b知T1>T2；溫度越高，平衡時c(Z)越大，表明升溫有利于反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，即正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故A錯；升溫時，v(正)、v(逆)都增大，故B錯。 6．【解析】選D。甲容器中，C為固態(tài)，該可逆反應(yīng)屬于氣體體積不相等的反應(yīng)；乙容器中，反應(yīng)屬于等氣體分子數(shù)的反應(yīng)，混合氣體平均相對分子質(zhì)量、密度、壓強都始終不變，①②⑥錯誤；各氣體組分濃度相等，不能判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，③錯誤；消耗水與生成氫氣是同一反應(yīng)方向，不能判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，⑦錯誤。 7．【解析】選C。恒壓時充入稀有氣體，相當(dāng)于對平衡體系減壓，平衡向氣體體積擴(kuò)大的方向(正向)移動；若按A、B和C的物質(zhì)的量之比為4∶2∶4再投料，則與原平衡等效，平衡不發(fā)生移動(C選項正確)；當(dāng)充入A、B、C各1 mol時，平衡將向逆反應(yīng)方向移動；該反應(yīng)為分解反應(yīng)，則恒壓條件下再加入A時，平衡不發(fā)生移動。 【方法技巧】解答等效平衡的常見方法——“放縮法” (1)適用條件：“放縮法”解化學(xué)平衡題的適用條件是：研究對象的有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量成倍地增減。增減倍數(shù)可以是整數(shù)倍，也可以是分?jǐn)?shù)倍。 (2)解題思路：當(dāng)有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量成倍地增減后，先通過假設(shè)同倍增減容器的容積來創(chuàng)設(shè)一個與起始條件完全相同的情況，從而得到一個與原平衡完全相同的平衡狀態(tài)，然后把容器的容積恢復(fù)成已知條件時的情況。我們重點分析在容器的容積恢復(fù)成已知條件過程中該狀態(tài)的變化情況(即平衡移動情況)。 8.【解析】選B。第二次平衡與第一次平衡相比,c(A)增加的濃度大于壓強的增加,故增壓時平衡向逆反應(yīng)方向移動,從而可確定第二次達(dá)到平衡時C為氣態(tài);第三次平衡與第二次平衡相比,c(A)濃度的增加程度小于壓強的增加程度,故增壓平衡向正反應(yīng)方向移動,從而確定第三次達(dá)到平衡時C為非氣態(tài),故選B項。 9.【解析】選B。 A項,　　　　CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) 開始(mol): 0.2 0.2 反應(yīng)(mol): a a a a 平衡(mol): 0.2-a 0.2-a a a (0.2-a)∶a=3∶2,解得:a=0.08 A項,反應(yīng)放出的熱量為0.08akJ;B項,平衡時H2O的轉(zhuǎn)化率為0.080.2=40%;C項,該反應(yīng)前后氣體化學(xué)計量數(shù)相等,壓強改變,該平衡不移動;D項,CO、H2O、CO2、H2的濃度都相等時,不一定是平衡狀態(tài)。 10.【解析】選D。A項，由于p2>p1，所以A、C兩點的正反應(yīng)速率的關(guān)系為Av(正)，E狀態(tài)，φ(NO2)小于平衡態(tài)，反應(yīng)正向進(jìn)行，v(正)>v(逆)，錯誤；C項，由于p2>p1，所以v2>v1，時間x>y，錯誤；D項，p1壓強下，E狀態(tài)為非平衡態(tài)，突然加壓至p2后，根據(jù)曲線可知，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，正確。 11.【解析】(1)v(A)==0.2 molL-1min-1 (2)①從2 min～4 min來看，A、B、C的濃度變化量比前2 min大，說明反應(yīng)速率加快了，故2 min時改變的條件可能為使用催化劑或升高溫度。 ②第6 min改變條件后，達(dá)到第8 min時，作為反應(yīng)物，A的濃度減少而B的濃度增加，可知改變的條件為增加B的濃度。 ③從0～2 min來看，A、B、C的濃度變化量分別為0.2 molL-1、0.4 molL-1、0.4 molL-1可知a、b、p分別為1、2、2。從第9 min的數(shù)據(jù)來看，C的濃度大幅度減小，而A、B濃度也減小，且減小量與方程式中化學(xué)計量數(shù)成正比，可知第8 min改變的條件為減小C的濃度。 (3)從開始到第4 min消耗A 1.2 mol，共放出熱量235.92 kJ，故每消耗1 mol A放出熱量：=196.6 kJmol-1，由(2)的分析可知A的化學(xué)計量數(shù)為1，故該反應(yīng)的ΔH=-196.6 kJmol-1。 答案：(1)0.2 (2)①使用催化劑 升高溫度 ②增加B的濃度 ③減小C的濃度 (3)-196.6 kJmol-1 12.【解題指南】解答該題要注意以下3點： (1)根據(jù)CO與CO2的濃度比值關(guān)系得出平衡移動的方向，然后再進(jìn)行判斷。 (2)增大反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不一定減小；轉(zhuǎn)化率等于轉(zhuǎn)化濃度比起始濃度。 (3)氣體的平均相對分子質(zhì)量其變化與m總、n總均有關(guān)。 【解析】Ⅰ、(1)使平衡時c(CO)/c(CO2)增大，則需要使平衡向正反應(yīng)方向移動，CO2的濃度減小，CO的濃度增大，比值增大。反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，A對；反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，增大壓強平衡不移動，B錯；充入N2對平衡沒有影響，C錯；鐵粉的量的多少對平衡沒有影響，D錯。 (2)增大CO2的濃度，反應(yīng)物中只有CO2為氣體，且反應(yīng)前后氣體體積相等。相當(dāng)于增大壓強，平衡不發(fā)生移動，CO2的轉(zhuǎn)化率不變。 Ⅱ、(1)因為在恒壓容器中進(jìn)行，壓強一直不變，A錯；當(dāng)v正(CO)=v逆(H2O)時，反應(yīng)達(dá)到平衡，B對；任何時刻生成的CO與H2物質(zhì)的量都相等，C錯；1 mol H—H鍵斷裂說明有1 mol H2反應(yīng)，斷裂2 mol H—O鍵說明有1 mol H2O反應(yīng)，反應(yīng)達(dá)到平衡，D對。 (2)原平衡狀態(tài)中CO、H2的平均相對分子質(zhì)量為=15。加壓時平衡逆向移動，H2O(g)(相對分子質(zhì)量為18)的含量增大，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量增大。 答案：Ⅰ、(1)A (2)不變 Ⅱ、(1)B、D (2)變大 【方法技巧】圖像法巧解轉(zhuǎn)化率問題 該題中增大CO2的濃度CO2的轉(zhuǎn)化率如何變化可以利用等效平衡的原理來解釋。過程如下： 假設(shè)開始時CO2的物質(zhì)的量為a mol，再次加入CO2的物質(zhì)的量為a mol，容器的體積不變都為V L。 (1)加入a mol CO2達(dá)到平衡。 (2)在2 L容器中加入2a mol CO2，則兩容器中壓強、濃度、溫度都相同，CO2的轉(zhuǎn)化率相同，然后將2V L壓縮成V L,因為反應(yīng)前后氣體的體積不變，所以平衡不移動，CO2的轉(zhuǎn)化率不變。 13．【解題指南】解答本題時應(yīng)明確： (1)甲容器是恒壓容器，乙容器是恒容容器，在判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)、分析達(dá)到平衡的時間時要注意。 (2)在分析等效平衡問題時，要注意反應(yīng)產(chǎn)物D的狀態(tài)為固體。 【解析】(1)反應(yīng)中有固體D生成，混合氣體的總質(zhì)量或固體的總質(zhì)量不變時，達(dá)到平衡狀態(tài)，A、D正確；v正(C)∶v正(B)＝2∶3，3v正(C)＝2v正(B)可知， 3v正(C)＝2v正(B)＝2v逆(B)時，反應(yīng)才平衡，B項錯；A與B的投料比等于化學(xué)計量數(shù)之比時，A、B的轉(zhuǎn)化率始終相等，C項錯。 (2)設(shè)轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為n A(g)＋3B(g) 2C(g)＋D(s) 初始 1 3 0 轉(zhuǎn)化 n 3n 2n 2 min 1－n 3－3n 2n 反應(yīng)后總物質(zhì)的量為1－n＋3－3n＋2n＝4－2n 設(shè)反應(yīng)后的體積為V，則=2，n=V。 又因為反應(yīng)條件為等溫等壓，氣體體積之比等于物質(zhì)的量之比。 則：＝求得V＝0.4 L，α甲(B)＝100%＝40%。 (3)甲在恒壓下反應(yīng)，體積不斷縮小，乙和甲相比，乙相當(dāng)于減小壓強，平衡向左移動，反應(yīng)速率慢，B的轉(zhuǎn)化率小。 (4)欲從逆反應(yīng)開始建立平衡與從正反應(yīng)開始建立的平衡互為等效平衡，只要把C、D的量轉(zhuǎn)化為1 mol A和3 mol B即可，不難算出需C 2 mol，D 1 mol，而D為固體只要其消耗足以建立平衡狀態(tài)就行。(2)的平衡狀態(tài)為 A(g)＋3B(g)2C(g)＋D(s) 初始 1 3 0 0 轉(zhuǎn)化 0.4 1.2 0.8 0.4 2 min 0.6 1.8 0.8 0.4 所以消耗D為1 mol－0.4 mol＝0.6 mol，n(D)只要大于0.6 mol即可。 答案：(1)A、D (2)400 40% (3)> < (4)2 n(D)>0.6 mol 【方法技巧】 (1)“并盒法”理解等效平衡： 如圖：恒溫恒壓下，將反應(yīng)達(dá)到平衡的兩個小盒并合為一個大盒，則大盒的體積是小盒的兩倍，各組分的物質(zhì)的量是小盒的2倍，但各組分的百分含量、濃度相等，是等效平衡。 (2)“并盒壓縮法”理解“恒溫恒容，氣體分子數(shù)不變反應(yīng)”的等效平衡： 因為是氣體分子數(shù)不改變的反應(yīng)，加壓后平衡不移動，故C中各組分的物質(zhì)的量是A的2倍，但各組分的百分含量不變，是等效平衡。