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2019-2020年高考化學一輪復習 課時27 化學平衡的移動檢測與評估 一、 單項選擇題 1. (xx上海一模)右圖曲線a表示放熱反應X(g)+Y(g)+N(s) Z(g)+M(g)進行過程中X的轉化率隨時間變化的關系。在其他條件不變時改變某個條件，使反應過程按b曲線進行，可采取的措施是 (　　) A. 升高溫度 B. 加大X的投入量 C. 增加N的量 D. 縮小容器的體積 2. (xx安徽卷)臭氧是理想的煙氣脫硝劑，其脫硝反應為2NO2(g)+O3(g) N2O5(g)+O2(g)，反應在恒容密閉容器中進行，下列由該反應相關圖像作出的判斷正確的是 (　　) A B C D 升高溫度，平衡常數(shù)減小 0~2 s內，反應速率為v(NO2)=0.2 molL-1 t1時僅加入催化劑，平衡正向移動 達平衡時，僅改變x，則x為c(O2) 3. 對于反應2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)　ΔH<0已達平衡，如果其他條件不變時，分別改變下列條件，對化學反應速率和化學平衡產生影響，下列條件與圖像不相符的是(　　) [0~t1:v(正)=v(逆);t1時改變條件，t2時重新建立平衡] A. 增加氧氣的濃度　　 B. 增大壓強 C. 升高溫度　 D. 加入催化劑 4. (xx上海卷)只改變一個影響因素，平衡常數(shù)K與化學平衡移動的關系敘述錯誤的是 (　　) A. K值不變，平衡可能移動 B. K值變化，平衡一定移動 C. 平衡移動，K值可能不變 D. 平衡移動，K值一定變化 5. (xx四川卷)在10 L恒容密閉容器中充入X(g)和 Y(g)，發(fā)生反應X(g)+Y(g) M(g)+N(g)，所得實驗數(shù)據(jù)如下表: 實驗編號 溫度/℃ 起始時物質的量/mol 平衡時物質的量/mol n(X) n(Y) n(M) ① 700 0.40 0.10 0.090 ② 800 0.10 0.40 0.080 ③ 800 0.20 0.30 a ④ 900 0.10 0.15 b 下列說法正確的是 (　　) A. 實驗①中，若5 min時測得n(M)=0.050 mol，則0~5 min時間內，用N表示的平均反應速率v(N)=1.01molL-1min-1 B. 實驗②中，該反應的平衡常數(shù)K=2.0 C. 實驗③中，達到平衡時，X的轉化率為60% D. 實驗④中，達到平衡時，b>0.060 6. (xx重慶卷)在恒容密閉容器中通入X并發(fā)生反應:2X(g) Y(g)，溫度T1、T2下X的物質的量濃度c(X)隨時間t變化的曲線如右圖所示，下列敘述正確的是(　　) A. 該反應進行到M點放出的熱量大于進行到W點放出的熱量 B. T2下，在0~t1時間內，v(Y)= molL-1min-1 C. M點的正反應速率v2大于N點的逆反應速率v1 D. M點時再加入一定量的X，平衡后X的轉化率減小 7. (xx湖南卷)將BaO2放入密閉真空容器中，反應2BaO2(s) 2BaO(s)+O2(g)達到平衡，保持溫度不變，縮小容器容積，體系重新達到平衡，下列說法正確的是 (　　) A. 平衡常數(shù)減小　 B. BaO量不變 C. 氧氣壓強不變　 D. BaO2量減小 8. (xx江蘇卷)一定溫度下，在三個體積約為1.0 L的恒容密閉容器中發(fā)生反應:2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)。 容器編號 溫度/℃ 起始物質的量/mol 平衡物質的量/mol CH3OH(g) CH3OCH3(g) H2O(g) I 387 0.20 0.080 0.080 Ⅱ 387 0.40 Ⅲ 207 0.20 0.090 0.090 下列說法正確的是 (　　) A. 該反應的正方應為吸熱反應 B. 達到平衡時，容器Ⅰ中的CH3OH體積分數(shù)比容器Ⅱ中的小 C. 容器Ⅰ中反應達到平衡所需時間比容器Ⅲ中的長 D. 若起始時向容器Ⅰ中充入CH3OH 0.1 mol、CH3OCH3 0.15 mol和H2O 0.10 mol，則反應將向正反應方向進行 三、 非選擇題 9. (xx湖南卷)硝基苯甲酸乙酯在OH-存在下發(fā)生水解反應: O2NC6H4COOC2H5+OH-O2NC6H4COO—+ C2H5OH 兩種反應物的初始濃度均為0.050 molL-1，15 ℃時測得O2NC6H4COOC2H5的轉化率α隨時間變化的數(shù)據(jù)如下表所示，回答下列問題: t/s 0 120 180 240 330 530 600 700 800 a/% 0 33.0 41.8 48.8 58.0 69.0 70.4 71.0 71.0 (1) 列式計算該反應在1xx0 s與180240 s區(qū)間的平均反應速率:　　　　　　　　　　，　　　　　　　　　　;比較兩者大小可得出的結論是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2) 列式計算15 ℃時該反應的平衡常數(shù):　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3) 為提高O2NC6H4COOC2H5 的平衡轉化率，除可適當控制反應溫度外，還可以采取的措施有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(要求寫出兩條)。 10. 工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產，流程如下: (1) 工業(yè)生產時，制取氫氣的一個反應為CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)。T ℃時，往10 L密閉容器中充入2 mol CO和3 mol水蒸氣。反應建立平衡后，體系中c(H2)=0.12 molL-1。則該溫度下此反應的平衡常數(shù)K=　　　　(填計算結果)。 (2) 合成塔中發(fā)生反應N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0。下表為不同溫度下該反應的平衡常數(shù)。由此可推知，表中T1　　　(填“>”、“<”或“=”)300 ℃。 T/℃ T1 300 T2 K 1.00107 2.45105 1.88103 (3) 某研究小組在實驗室以“Ag-ZSM-5”為催化劑，測得將NO轉化為N2的轉化率隨溫度變化情況如右圖。據(jù)圖分析，若不使用CO，溫度超過775 ℃，發(fā)現(xiàn)NO的轉化率降低，其可能的原因為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;在=1的條件下，應控制的最佳溫度在　　　　左右。 11. 氨法催化還原NO原理如下: 主反應:4NO(g)+4NH3(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g)　ΔH<0 副反應:4NH3 (g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g) 4NH3 (g)+4O2(g) 2N2O(g)+6H2O(g) 4NO(g)+4NH3(g)+3O2(g) 4N2O (g)+6H2O(g) 有關實驗結論如圖1、圖2所示，據(jù)此回答以下問題: 　　　　 圖1 圖2 (1) 催化還原NO應控制的最佳值為　　　　，理由是　 。 (2) 主反應平衡常數(shù)表達式:K=　　　　　　　　，隨著溫度的增加，K將　　　　(填“增加”、“減小”或“不變”)。 (3) 影響N2O生成率的因素有　　　　、氧氣濃度和　　　　。 12. 100 ℃時，在1 L恒溫恒容的密閉容器中，通入0.1 mol N2O4，發(fā)生反應:N2O4(g) 2NO2(g)　ΔH=+57.0 kJmol-1，NO2和N2O4的濃度如圖1所示。NO2和N2O4的消耗速率與其濃度的關系如圖2所示。 　　　　 圖1 圖2 (1) 在0~60 s內，以N2O4表示的平均反應速率為 　　　　　　　　　molL-1s-1 。 (2) 根據(jù)圖1中有關數(shù)據(jù)，計算100 ℃時該反應的平衡常數(shù)K1=　　　　=0.36。若其他條件不變，升高溫度至120 ℃，達到新平衡的常數(shù)是K2 ，則K1　　　　(填“>”、“<”或“=”)K2 。 (3) 反應進行到100 s時，若有一項條件發(fā)生變化，變化的條件可能是　　　　(填字母)。 A. 降低溫度　　　　 B. 通入氦氣使其壓強增大 C. 又往容器中充入N2O4　　　　D. 增加容器體積 (4) 圖2中， 交點A表示該反應的所處的狀態(tài)為　　　　(填字母)。 A. 平衡狀態(tài)　 B. 朝正反應方向移動 C. 朝逆反應方向移動　 D. 無法判斷 課時27　化學平衡的移動 1. D　【解析】　由a到b,反應速率加快,平衡不移動,因而采取的措施是使用催化劑或加壓。 2. A　【解析】　根據(jù)圖像可知,反應物的總能量高于生成物的總能量,該反應為放熱反應,升高溫度平衡向逆反應方向移動,故平衡常數(shù)減小,A項正確;v(NO2)=0.3 molL-1s-1,B項錯誤;催化劑不影響平衡移動,只能改變反應速率,C項錯誤;通入氧氣,增大生成物濃度,平衡向逆反應方向移動,反應物NO2的轉化率減小,D項錯誤。 3. C　【解析】　升高溫度,v(正)、v(逆)均增大。 4. D　【解析】　化學平衡常數(shù)是在一定條件下,當可逆反應達到平衡狀態(tài)時,生成物濃度的冪之積和反應物濃度的冪之積的比值,平衡常數(shù)只與溫度有關系。但影響平衡的因素有很多,溫度、濃度、壓強等均可以改變平衡狀態(tài)。只要正逆反應速率不再相等,平衡狀態(tài)就被破壞,從而達到新的平衡狀態(tài)。溫度不變平衡也可能發(fā)生移動,則K值不變,平衡可能移動,A項正確;K值變化,說明反應的溫度一定發(fā)生了變化,由于任何反應均伴隨能量變化,因此平衡一定移動,B項正確;平衡移動,溫度可能不變,因此K值可能不變,C項正確;平衡移動,溫度可能不變,因此,K值不一定變化,D項錯誤,答案選D。 5. C　【解析】　實驗①中,若5 min時測得n(M)=0.050 mol,濃度是0.005 0 molL-1,則根據(jù)反應的化學方程式可知,同時生成的N的物質的量也是0.005 0 molL-1,因此0~5 min時間內,用N表示的平均反應速度v(N)=0.005 0 molL-15 min=1.010-3molL-1min-1,A項錯誤;實驗②中,平衡時M的濃度是0.008 0 molL-1,則同時生成的N的濃度是0.008 0 molL-1,消耗X與Y的濃度均是0.008 0 molL-1,因此平衡時X和Y的濃度分別為0.01 molL-1-0.008 0 molL-1=0.002 molL-1,0.04 molL-1-0.008 0 molL-1=0.032 molL-1,因此反應的平衡常數(shù)K==1,B項錯誤;根據(jù)反應的化學方程式可知,如果X的轉化率為60%,則 　　　 　　　　　　　X(g)+Y(g) M(g)+N(g) 起始濃度/molL-1:　0.020　0.030　　0　　　0 轉化濃度/molL-1:　0.012　0.012　　0.012　0.012 平衡濃度/molL-1:　0.008　0.018　　0.012　0.012 溫度不變,平衡常數(shù)不變,則K==1,即反應達到平衡狀態(tài),因此最終平衡時X的轉化率為60%,C項正確;700 ℃時 　　　 　　　　　　　X(g)+Y(g) M(g)+N(g) 起始濃度/molL-1:　0.040　0.010　　0　　　0 轉化濃度/molL-1:　0.009　0.009　　0.009　0.009 平衡濃度/molL-1:　0.031　0.001　　0.009　0.009 則該溫度下平衡常數(shù)K==2.6>1,這說明升高溫度平衡常數(shù)減小,即平衡向逆反應方向移動,因此正反應是放熱反應。若容器④中溫度也是800 ℃,由于反應前后體積不變,則與③相比④平衡是等效的,因此最終平衡時M的物質的量b=0.5a=0.06,當溫度升高到900 ℃時平衡向逆反應方向移動,因此b<0.060,D項錯誤,答案選C。 6. C　【解析】　根據(jù)圖像可知W點消耗的X的物質的量大于M點消耗X的物質的量,因此根據(jù)熱化學方程式可知W點放出的熱量多,A項錯誤;T2溫度下,在0~t2時間內X的濃度減少了(a-b) molL-1,則根據(jù)方程式可知Y的濃度增加了 mol。反應速率通常用單位時間內濃度的變化量來表示,所以Y表示的反應速率為 molL-1min-1,B項錯誤;根據(jù)圖像可知,溫度為T1時反應首先達到平衡狀態(tài),溫度高反應速率快,到達平衡的時間少,則溫度是T1>T2,M點溫度高于N點溫度,且N點反應沒有達到平衡狀態(tài),此時反應向正反應方向進行,即N點的逆反應速率小于N點的正反應速率,因此M點的正反應速率大于N點的逆反應速率,C項正確;由于反應前后均是一種物質,因此M點時再加入一定量的X,則相當于是增大壓強,正反應是體積減小的可逆反應,因此平衡向正反應方向移動,所以X的轉化率升高,D項錯誤,答案選C。 7. C　【解析】　化學平衡常數(shù)只與溫度有關,溫度不變,化學平衡常數(shù)不改變,A項錯誤;由于該反應2BaO2(s) 2BaO(s)+O2(g)的正反應是體積增大的反應,當溫度保持不變時,縮小容器體積(相當于加壓),平衡會向體積減小的方向即逆反應方向移動,所以BaO量減小,B項錯誤;由于溫度不變,則化學平衡常數(shù)[K=c(O2)]不變,所以縮小容器容積,體系重新達到平衡,c(O2)不變,所以氧氣壓強不變,C項正確;由于該反應2BaO2(s) 2BaO(s)+O2(g)的正反應是體積增大的反應,當溫度保持不變時,縮小容器體積(相當于加壓),平衡會向逆反應方向移動,所以BaO2量增加,D項錯誤。 8. D　【解析】　容器Ⅰ與容器Ⅲ相比較甲醇的起始物質的量相等,但溫度不同,溫度較低時生成物的物質的量多,這說明升高溫度平衡向逆反應方向移動,因此正反應是放熱反應,A項錯誤;反應前后體積不變,因此容器Ⅱ與容器Ⅰ相比平衡等效,因此達到平衡時,容器Ⅰ中的CH3OH體積分數(shù)和容器Ⅱ中的相等,B項錯誤;容器Ⅰ中溫度高,反應速率快,因此容器Ⅰ中反應達到平衡所需時間比容器Ⅲ中的少,C項錯誤;根據(jù)容器Ⅰ表中數(shù)據(jù)可知,平衡時生成物的濃度均是0.080 molL-1,則根據(jù)反應的化學方程式可知消耗甲醇的濃度是0.16 molL-1,所以平衡時甲醇的濃度是0.04 molL-1,所以該溫度下的平衡常數(shù)K==4,若起始時向容器Ⅰ中充入CH3OH 0.1 mol、CH3OCH3 0.15 mol和H2O 0.10 mol,則此時=1.5<4,所以反應將向正反應方向進行,D項正確。 9. (1)v==7.310-5molL-1s-1 v==5.810-5 molL-1s-1 隨著反應進行,反應物濃度降低,反應速率減慢 (2)K==6.0或K==6.0 (3) 增加OH-的濃度、移去產物 【解析】　(1) 根據(jù)題目中提供的信息?？芍?xx0 s內的平均反應速率: v==7.310-5molL-1s-1 在180240 s內的平均反應速率: v==5.810-5molL-1s-1 根據(jù)以上兩個反應速率1xx0 s內(7.310-5molL-1s-1)和180240s內(5.810-5molL-1s-1),可以看出:隨著反應進行,反應物濃度降低,反應速率減慢。 (2) 15 ℃時該反應的平衡常數(shù) K==6.0。 (3) 提高O2NC6H4COOC2H5 的平衡轉化率,就意味著O2NC6H4COOC2H5+OH-O2NC6H4COO-+ C2H5OH反應的平衡向正方向移動,可以采取的措施有增大反應物的濃度(增加OH-的濃度),減小生成物的濃度(移去產物)。 10. (1) 1　(2) < (3) 該反應是放熱反應,當在775 ℃反應達到平衡后繼續(xù)升高溫度,平衡向逆(左)方向移動,NO轉化率降低　870 ℃ 【解析】　(1) 計算過程如下: 　　　　　CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) 開始/molL-1:　0.2　 　0.3　　　　 0　　　 0 轉化/molL-1:　0.12　　0.12　　　0.12　　 0.12 平衡/molL-1:　0.08　　0.18　　　0.12　　 0.12 K===1 (2) 溫度升高,平衡常數(shù)增大,平衡向逆反應方向移動,T1<300 ℃。(3) 注意圍繞溫度改變,化學平衡發(fā)生改變來解釋,不能說是催化活性降低,原因是催化劑只能改變化學反應速率,不能改變平衡移動的方向。 11. (1) 1　小于1時,NO脫除率不高,大于1時,NO脫除率增加不明顯且N2O生成率明顯增加 (2) 　減小?、蹨囟取? 【解析】　(1) 由圖2可以看出,的最佳值為1,這是因為小于1時,NO脫除率不高,大于1時,NO脫除率增加不明顯且N2O生成率明顯增加。(2) 該反應的正反應方向為放熱反應,溫度升高,平衡向吸熱反應方向移動,即向逆反應方向移動,K常數(shù)減小。(3) 通過圖1和圖2可得出,影響N2O生成率的因素有溫度、氧氣的濃度以及。 12. (1) 0.001　(2) (或)　< (3) A　(4) B 【解析】　(1) 在0~60 s內,以N2O4表示的平均反應速率v=== 0.001 molL-1s-1。 (2) K1=(或),N2O4(g) 2NO2(g);ΔH=+57.0 kJmol-1,該反應為吸熱反應,溫度升高,平衡向吸熱方向移動,向正反應方向移動,c(NO2)增大,c(N2O4)減小,K增大,升高溫度至120 ℃,達到新平衡的常數(shù)是K2 ,則K1v正(N2O4)。圖2中, 交點A表示NO2和N2O4消耗速率相同,即v逆(NO2)=),所以平衡向正反應方向移動。