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2022年高考化學(xué)大一輪總復(fù)習(xí) 專題六 第三單元 化學(xué)平衡的移動(dòng)練習(xí)(含解析)

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1、2022年高考化學(xué)大一輪總復(fù)習(xí) 專題六 第三單元 化學(xué)平衡的移動(dòng)練習(xí)(含解析) 一、選擇題 1.對(duì)于達(dá)到平衡的可逆反應(yīng):X+YW+Z,增大壓強(qiáng)則正、逆反應(yīng)速率(v)的變化如圖所示,分析可知X、Y、Z、W的聚集狀態(tài)可能是 (  )。 A.Z、W為氣體,X、Y中之一為氣體 B.Z、W中之一為氣體,X、Y為非氣體 C.X、Y、Z皆為氣體,W為非氣體 D.X、Y為氣體,Z、W中至少有一種為氣體 解析 由題意和圖像可知,壓強(qiáng)增大,正逆反應(yīng)速率都增大,且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),這說明反應(yīng)物和生成物中都有氣體,且正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)。因此可以

2、得出:X、Y都是氣體,W、Z中只有一種為氣體,符合這一條件的只有C選項(xiàng)。 答案 C 2.在10 L密閉容器中,A、B、C三種氣態(tài)物質(zhì)構(gòu)成了可逆反應(yīng)體系;某溫度時(shí),A、B、C物質(zhì)的量與時(shí)間的關(guān)系如圖一,C的百分含量與溫度的關(guān)系如圖二。 下列分析不正確的是(  ) A.0~4 min時(shí),A的平均反應(yīng)速率為0.1 mol/(L·min) B.該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為:K= C.由T1向T2變化時(shí),v正>v逆 D.此反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng) 解析 由圖一知在4 min時(shí)A消耗0.4 mol,故0~4 min時(shí),A的平均反應(yīng)速率為:0.4 mol/(10 L×4 min)=0.01

3、 mol/(L·min);根據(jù)圖一所示A、B、C物質(zhì)的量的變化,可知該可逆反應(yīng)為:2A(g)+B(g)C(g),由此可知B正確;由圖二知在T3時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,故在T3前,反應(yīng)一直正向進(jìn)行,v正>v逆;由T3升溫到T4時(shí),C%減小,說明平衡逆向進(jìn)行,故可判知正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。 答案 A 3.某溫度下的2 L密閉容器中,3種氣體起始狀態(tài)和平衡狀態(tài)時(shí)的物質(zhì)的量(n)如下表所示。下列說法正確的是(  )。 X Y W n(起始狀態(tài))/mol 2 1 0 n(平衡狀態(tài))/mol 1 0.5 1.5 A.該溫度下,此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式是K= B.升高溫度,若W的體

4、積分?jǐn)?shù)減小,則此反應(yīng)ΔH>0 C.增大壓強(qiáng),正、逆反應(yīng)速率均增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) D.該溫度下,再向容器中通入3 mol W,達(dá)到平衡時(shí),n(X)=2 mol 解析 根據(jù)提供數(shù)據(jù),平衡建立過程中X、Y減少的物質(zhì)的量分別為1 mol、0.5 mol,W增加的物質(zhì)的量為1.5 mol,故該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2X(g)+Y(g)3W(g),化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=,A錯(cuò)誤;升高溫度,若W的體積分?jǐn)?shù)減小,說明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),正反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH<0,B錯(cuò)誤;增大壓強(qiáng),正、逆反應(yīng)速率均增大,但反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變,平衡不移動(dòng),C錯(cuò)誤;該溫度下,再向容器中通入

5、3 mol W,等效于起始時(shí)充入4 mol X、2 mol Y,所達(dá)平衡與原平衡等效,X的百分含量不變,因此,達(dá)平衡時(shí)n(X)=2 mol,D正確。 答案 D 4.H2和CO2在高溫下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。下表是986 ℃時(shí),在容積不變的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)的四組數(shù)據(jù): 編號(hào) 起始濃度/(mol·L-1) 平衡濃度/(mol·L-1) c0(H2) c0(CO2) c0(H2O) c0(CO) c(H2) c(CO2) c(H2O) c(CO) 1 1.0 1.0 0 0 0.44 0.44 0.56 0.56

6、2 1.0 2.0 0 0 0.27 1.27 0.73 0.73 3 0 0 2.0 2.0 0.88 0.88 1.12 1.12 4 0.2 0.4 0.6 0.8 0.344 0.544 0.456 0.656 下列敘述中正確的是 (  )。 ①該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)約為1.62?、谠摲磻?yīng)的平衡常數(shù)與反應(yīng)的起始濃度無關(guān)?、墼龃驝O2的起始濃度,可使CO2的轉(zhuǎn)化率增大 ④從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡狀態(tài),混合氣體的密度沒有發(fā)生改變 A.②③ B.①②③ C.①②④ D.①③ 解析 此溫度下K===1.62,

7、平衡常數(shù)K只是溫度的函數(shù),與起始濃度無關(guān),故①②正確;增大CO2起始濃度,CO2轉(zhuǎn)化率降低,③錯(cuò)誤;反應(yīng)體系中各物質(zhì)均為氣體,且容積不變,故從始至終密度不變,④正確。 答案 C 5.某恒溫密閉容器發(fā)生可逆反應(yīng): Z(?)+W(?)===X(g)+Y(?) ΔH,在t1時(shí)刻反應(yīng)達(dá)到平衡,在t2時(shí)刻縮小容器體積,t3時(shí)刻再次達(dá)到平衡狀態(tài)后未再改變條件。下列有關(guān)說法中正確的是 (  )。 A.Z和W在該條件下至少有一個(gè)是為氣態(tài) B.t1~t2時(shí)間段與t3時(shí)刻后,兩時(shí)間段反應(yīng)體系中氣體的平均摩爾質(zhì)量不可能相等 C.若在該溫度下此反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=c

8、(X),則t1~t2時(shí)間段與t3時(shí)刻后的X濃度不相等 D.若該反應(yīng)只在某溫度T0以上自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度升高而增大 解析 從圖中看出v(正)不隨反應(yīng)時(shí)間和壓強(qiáng)改變而改變,說明反應(yīng)物為固態(tài)或液體,則反應(yīng)過程中生成物的平均摩爾質(zhì)量也是一定值。所以A、B均不正確;平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),該溫度下平衡常數(shù)表達(dá)式為K=c(X),是一定值;C不正確;該反應(yīng)只能在溫度為T0以上才能自發(fā)進(jìn)行,說明該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度平衡正向移動(dòng),平衡常數(shù)增大,D正確。 答案 D 6.一定條件下,通過下列反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收: SO2(g)+2CO(g)2CO2(g)+S(l) ΔH<0

9、 若反應(yīng)在恒容的密閉容器中進(jìn)行,下列有關(guān)說法正確的是(  ) A.平衡前,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,容器內(nèi)壓強(qiáng)始終不變 B.平衡時(shí),其他條件不變,分離出硫,正反應(yīng)速率加快 C.平衡時(shí),其他條件不變,升高溫度可提高SO2的轉(zhuǎn)化率 D.其他條件不變,使用不同催化劑,該反應(yīng)的平衡常數(shù)不變 解析 反應(yīng)中S為液體(l)兩側(cè)氣體反應(yīng)前后不一致,故隨著反應(yīng)的進(jìn)行壓強(qiáng)變化,A項(xiàng)錯(cuò);平衡時(shí),分離出硫,其他條件不變,正反應(yīng)速率不變,B項(xiàng)錯(cuò);平衡時(shí),其他條件不變,升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),SO2的轉(zhuǎn)化率減小,C項(xiàng)錯(cuò);平衡常數(shù)僅與溫度有關(guān),故其他條件不變時(shí),使用不同的催化劑,該反應(yīng)的平衡常數(shù)不變,D項(xiàng)對(duì)。

10、答案 D 7.在容積為2 L的3個(gè)密閉容器中發(fā)生反應(yīng)3A(g)+B(g)xC(g),按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)有關(guān)數(shù)據(jù)如下: 容器 甲 乙 丙 反應(yīng)物投入量 3 mol A、2 mol B 6 mol A、 4 mol B 2 mol C 到達(dá)平衡的時(shí)間/min 5 8 A的濃度/(mol·L-1) c1 c2 C的體積分?jǐn)?shù) w1 w3 混合氣體密度/(g·L-1) ρ1 ρ2 下列說法正確的是 (  )。 A.若x<4,則2c1<c2 B.若w3=w1,可斷定x=4 C.

11、無論x的值是多少,均有2ρ1=ρ2 D.容器甲中反應(yīng)從開始到達(dá)平衡平均速率為v(A)=0.3 mol·L-1·min-1 解析 A項(xiàng),若甲、乙建立等效平衡,則2c1=c2,但乙對(duì)于甲而言,相當(dāng)于體積減小壓強(qiáng)增大,由于x<4,則平衡正向移動(dòng),所以2c1>c2,錯(cuò)誤;B項(xiàng),起始甲中投入量與化學(xué)方程式化學(xué)計(jì)量數(shù)比不等,故w3不可能等于w1,x的值也不能確定,錯(cuò);C項(xiàng),起始乙投入的量是甲的2倍,根據(jù)質(zhì)量守恒定律知,反應(yīng)前后總質(zhì)量不變,而容積體積又相等,故有2ρ1=ρ2,正確;D項(xiàng),v(A)=,錯(cuò)誤。 答案 C 二、非選擇題 8.在T ℃條件下,向1 L固定體積的密閉容器M中加入2 mol

12、X和1 mol Y,發(fā)生如下反應(yīng):2X(g)+Y(g)a Z(g)+W(g) ΔH=-Q kJ·mol-1(Q>0,a為正整數(shù))。 當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后,反應(yīng)放出的熱量為Q1 kJ,物質(zhì)X的轉(zhuǎn)化率為α;若平衡后再升高溫度,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量減小,則 (1)化學(xué)計(jì)量數(shù)a的值為________。 (2)下列說法中能說明該反應(yīng)達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)的是________。 A.容器內(nèi)壓強(qiáng)一定     B.容器內(nèi)氣體的密度一定 C.容器內(nèi)Z分子數(shù)一定 D.容器內(nèi)氣體的質(zhì)量一定 (3)溫度維持T ℃不變,若起始時(shí)向容器M中加入的物質(zhì)的量如下列各項(xiàng),則反應(yīng)達(dá)到平衡后放出的熱量仍為Q1 k

13、J的是________(稀有氣體不參與反應(yīng))。 A.2 mol X、1 mol Y、1 mol Ar B.a(chǎn) mol Z、1 mol W C.1 mol X、0.5 mol Y、0.5a mol Z、0.5 mol W D.2 mol X、1 mol Y、1 mol Z (4)溫度維持T ℃不變,若起始時(shí)向容器M中加入4 mol X和6 mol Y,若達(dá)到平衡時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)減小了10%,則反應(yīng)中放出的熱量為________kJ。 (5)溫度維持T ℃不變,若在一個(gè)和原容器體積相等的恒壓容器N 中,加入2 mol X和1 mol Y發(fā)生如上反應(yīng)并達(dá)平衡,則________(選填M或N

14、)容器中的反應(yīng)先達(dá)到平衡狀態(tài),容器中X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)M________N(選填>、<、=符號(hào))。 (6)已知:該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表: 溫度/℃ 200 250 300 350 平衡常數(shù)K 9.94 5.2 1 0.5 若在某溫度下,2 mol X和1 mol Y在容器M中反應(yīng)達(dá)平衡, X的平衡轉(zhuǎn)化率為50%,則該溫度為________℃。 解析 (1)由于反應(yīng)物和生成物均為氣體,氣體的總質(zhì)量不變,溫度升高,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量減小,說明平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng),因此a等于1。(2)恒容,且是反應(yīng)前后氣體體積不等的反應(yīng),故壓強(qiáng)不

15、變,可以作為平衡的標(biāo)志,A正確;由于反應(yīng)物和生成物均為氣體,氣體的總質(zhì)量固定,容器體積固定,所以密度一定,B、D錯(cuò)誤;C項(xiàng)中Z分子數(shù)一定,說明平衡不移動(dòng),正確。(3)A項(xiàng),充入“惰性氣體”,不影響平衡的移動(dòng),符合,正確;B項(xiàng),從逆反應(yīng)方向建立平衡,需要吸收能量,錯(cuò)誤;C項(xiàng),不能確定平衡建立的方向,若逆向建立平衡,則吸熱,若正向建立平衡,則Q2<Q1,錯(cuò)誤;D項(xiàng),增加Z的量,相當(dāng)于平衡逆向移動(dòng),放出熱量少,錯(cuò)誤。(4)壓強(qiáng)減少10%,說明氣體的總物質(zhì)的量減少10%,即1 mol,由2X(g)+Y(g)Z(g)+W(g),可知當(dāng)有2 mol X反應(yīng)時(shí),氣體的總物質(zhì)的量減少1 mol,說明有2

16、mol X參加反應(yīng),則放出熱量為Q kJ。(5)由于這是氣體體積減小的反應(yīng),所以恒壓條件下,氣體的體積減小,相對(duì)于原平衡,相當(dāng)于加壓,平衡正向移動(dòng),X的體積分?jǐn)?shù)減小?;瘜W(xué)反應(yīng)速率加快,先達(dá)到平衡。(6)由題X的平衡轉(zhuǎn)化率為50%,則平衡時(shí)c(X)=1 mol · L-1,c(Y)=0.5 mol·L-1,c(Z)=c(W)=0.5 mol·L-1,K==0.5,則溫度為350 ℃。 答案 (1)1 (2)AC (3)A (4)Q (5)N > (6)350 9.將1 mol I2(g)和2 mol H2(g)置于某2 L的密閉容器中,在一定溫度下發(fā)生反應(yīng): I2(g)+H2(g)2

17、HI(g) ΔH<0,并達(dá)到平衡,HI的體積分?jǐn)?shù)φ(HI)隨時(shí)間變化如曲線(Ⅱ)所示,試回答問題: (1)達(dá)平衡時(shí),I2(g)的物質(zhì)的量濃度為________。 (2)若改變反應(yīng)條件,在甲條件下φ(HI)的變化如曲線(Ⅰ)所示,在乙條件下φ(HI)的變化如曲線(Ⅲ)所示,則甲條件可能是________,乙條件可能是________(填入下列條件的序號(hào))。 ①恒容條件下,升高溫度?、诤闳輻l件下,降低溫度 ③恒溫條件下,縮小反應(yīng)容器體積 ④恒溫條件下,擴(kuò)大反應(yīng)容器體積?、莺銣?、恒容條件下,加入適當(dāng)催化劑 解析:(1)設(shè)達(dá)平衡時(shí),I2(g)的物質(zhì)的量濃度為x,依題意,有       

18、  I2(g)+H2(g) 2HI(g) 起始物質(zhì)的量(mol) 1   2   轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量(mol) 1-2x 1-2x  2(1-2x) 平衡物質(zhì)的量(mol) 2x   2-(1-2x) 2-4x 所以=0.60,x=0.05 mol/L。 (2)由曲線Ⅱ到曲線Ⅰ,縮短了化學(xué)平衡到達(dá)的時(shí)間,但由于HI的體積分?jǐn)?shù)未變,故化學(xué)平衡并未發(fā)生移動(dòng)。根據(jù)影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素和規(guī)律,應(yīng)選擇③⑤。①②化學(xué)平衡都要移動(dòng),④會(huì)減慢反應(yīng)速率。 答案:(1)0.05 mol/L (2)③、⑤?、? 10.為妥善處理氯甲烷生產(chǎn)企業(yè)的副產(chǎn)物CCl4,以減少其對(duì)臭氧層的破壞?;瘜W(xué)家研究在催化

19、劑作用下,通過下列反應(yīng):CCl4+H2CHCl3+HCl使CCl4轉(zhuǎn)化為重要的化工原料氯仿(CHCl3)。此反應(yīng)伴隨有副反應(yīng),會(huì)生成CH2Cl2、CH3Cl和CH4等。已知CCl4的沸點(diǎn)為77 ℃,CHCl3的沸點(diǎn)為61.2 ℃。 (1)在密閉容器中,該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后,測得如下數(shù)據(jù)(假設(shè)不考慮副反應(yīng))。 實(shí)驗(yàn)序號(hào) 溫度℃ 初始CCl4濃度/(mol·L-1) CCl4的平衡轉(zhuǎn)化率 1 110 0.8 1.2 A 2 110 1 1 50% 3 100 1 1 B ①此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為________________,在110 ℃時(shí)

20、平衡常數(shù)為________。 ②實(shí)驗(yàn)1中,CCl4的轉(zhuǎn)化率A________50%(填“大于”、“小于”或“等于”)。 ③實(shí)驗(yàn)2中,10 h后達(dá)到平衡,H2的平均反應(yīng)速率為________。 ④實(shí)驗(yàn)3中,B的值________(選填序號(hào))。 A.等于50% B.大于50% C.小于50% D.從本題資料無法判斷 (2)120 ℃時(shí),在相同條件的密閉容器中,分別進(jìn)行H2的初始濃度為2 mol·L-1和4 mol·L-1的實(shí)驗(yàn),測得反應(yīng)消耗CCl4的百分率(x%)和生成物中CHCl3的百分含量(y%)隨時(shí)間(t)的變化關(guān)系如圖(圖中實(shí)線是消耗CCl4的百分率變化曲線,虛線是產(chǎn)物

21、中CHCl3的百分含量變化曲線)。 ①在圖中的四條線中,表示H2起始濃度為2 mol·L-1的實(shí)驗(yàn)消耗CCl4的百分率變化曲線是________(選填序號(hào))。 ②根據(jù)上圖曲線,氫氣的起始濃度為________mol·L-1時(shí),有利于提高CCl4的平衡轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物中CHCl3的百分含量。你判斷的依據(jù)是_________________________________________________。 解析 (1)因CCl4的沸點(diǎn)為77 ℃,CHCl3的沸點(diǎn)為61.2 ℃,所以在110 ℃或100 ℃反應(yīng)時(shí)各物質(zhì)均為氣態(tài),其平衡常數(shù)K=。110 ℃時(shí),由實(shí)驗(yàn)2可知反應(yīng)中各物質(zhì)的平衡濃度均

22、為0.5 mol·L-1,代入表達(dá)式計(jì)算得平衡常數(shù)為1。實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的反應(yīng)溫度相同,所以其平衡常數(shù)相同,利用平衡常數(shù)相等,可以求出實(shí)驗(yàn)1中CCl4的平衡轉(zhuǎn)化率,然后與50%比較,對(duì)于實(shí)驗(yàn)3,因溫度不同,又不知該反應(yīng)的熱效應(yīng),所以無法判斷轉(zhuǎn)化率的大小。 (2)氫氣濃度越大反應(yīng)越快,消耗CCl4的百分率變化就越快,相反就比較慢,所以H2起始濃度為2 mol·L-1時(shí),消耗CCl4的百分率變化曲線是c,H2的濃度越大,平衡正向移動(dòng)的趨勢越大,CCl4的平衡轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物中CHCl3的百分含量也越大。 答案 (1)①K= 1?、诖笥? ③0.05 mol·L-1·h-1?、蹹 (2)①c?、? 

23、H2的濃度越大,平衡正向移動(dòng)的趨勢越大,CCl4的平衡轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物中CHCl3的百分含量也越大 11.SiCl4在室溫下為無色液體,易揮發(fā),有強(qiáng)烈的刺激性。如SiCl4先轉(zhuǎn)化為SiHCl3,再經(jīng)氫氣還原生成高純硅。一定條件下,在20 L恒容密閉容器中發(fā)生SiCl4轉(zhuǎn)化為SiHCl3的反應(yīng):3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g) ΔH=Q kJ·mol-1。2 min后達(dá)到平衡,H2與SiHCl3的物質(zhì)的量濃度分別為0.1 mol·L-1和0.2 mol·L-1。 (1)從反應(yīng)開始到平衡,v(SiCl4)=________。 (2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=

24、________,溫度升高,K值增大,則Q________0(填“>”、“<”或“=”)。 (3)若平衡后再向容器中充入與起始時(shí)等量的SiCl4和H2(假設(shè)Si足量),當(dāng)反應(yīng)再次達(dá)到平衡時(shí),與原平衡相比較,H2的體積分?jǐn)?shù)將________(填“增大”、“減小”或“不變”)。 (4)原容器中,通入H2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為________。 (5)平衡后,將容器的體積縮為10 L,再次達(dá)到平衡時(shí),H2的物質(zhì)的量濃度范圍為________。 (6)圖中x軸表示溫度,y軸表示平衡混合氣中H2的體積分?jǐn)?shù),a、b表示不同的壓強(qiáng),則壓強(qiáng)a________b(填“>”、“<”或“=”)。 解析

25、 (1)v(SiHCl3)==0.1 mol·L-1·min-1,v(SiCl4)∶v(SiHCl3)=3∶4,v(SiCl4)=0.075 mol·L-1·min-1。(2)溫度升高,K值增大,說明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。(3)平衡后再充入與起始時(shí)等量的SiCl4和H2,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),H2的體積分?jǐn)?shù)減小。(4)Δc(SiHCl3)=0.2 mol·L-1,則Δc(H2)=0.1 mol·L-1,則起始時(shí)c(H2)=0.2 mol·L-1,物質(zhì)的量為4 mol。標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為V(H2)=4 mol×22.4 L·mol-1=89.6 L。(5)體積變?yōu)樵瓉淼囊话?,若平衡不移?dòng),則濃度變?yōu)樵瓉淼?倍,壓強(qiáng)增大,平衡正向移動(dòng),H2濃度減小,所以0.1 mol·L-1<c(H2)<0.2 mol·L-1。(6)壓強(qiáng)增大,H2的體積分?jǐn)?shù)減小,則A點(diǎn)壓強(qiáng)大于B點(diǎn)。 答案 (1)0.075 mol·L-1·min-1 (2) > (3)減小 (4)89.6 L (5)0.1 mol·L-1<c(H2)<0.2 mol·L-1 (6)>

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