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2019-2020年高考化學(xué)專題復(fù)習(xí)導(dǎo)練測(cè) 第七章 第三講 化學(xué)平衡移動(dòng) 一、選擇題 1．一定溫度下，1 mol X和n mol Y在體積為2 L的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：X(g)＋Y(g)2Z(g)＋M(s),5 min后達(dá)到平衡，此時(shí)生成2a mol Z。下列說(shuō)法正確的是(　　)。 A．用X表示此反應(yīng)的反應(yīng)速率是(0.1－2a) molL－1min－1 B．當(dāng)混合氣體的質(zhì)量不再發(fā)生變化時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) C．向平衡后的體系中加入1 mol M，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) D．向上述平衡體系中再充入1 mol X，v正增大，v逆減小，平衡正向移動(dòng) 解析　由題給反應(yīng)的化學(xué)方程式可知生成2a mol Z消耗a mol X，利用化學(xué)反應(yīng)速率的定義可知v(X)＝＝0.1a molL－1min－1；因M為固態(tài)，故平衡向右移動(dòng)，氣體質(zhì)量變??；若平衡向左移動(dòng)，氣體質(zhì)量增加，故當(dāng)混合氣體質(zhì)量不再發(fā)生變化時(shí)，可說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；增大M的量，平衡不發(fā)生移動(dòng)；向平衡體系中再充入X，反應(yīng)物濃度增大，平衡正向移動(dòng)，v正、v逆都增大。 答案　B 2．已知圖一表示的是可逆反應(yīng)CO(g)＋H2(g)C(s)＋H2O(g)　ΔH>0的化學(xué)反應(yīng)速率(v)與時(shí)間(t)的關(guān)系，圖二表示的是可逆反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)　ΔH<0的濃度(c)隨時(shí)間t的變化情況。下列說(shuō)法中正確的是 (　　)。 A．圖一t2時(shí)改變的條件可能是升高了溫度或增大了壓強(qiáng) B．若圖一t2時(shí)改變的條件是增大壓強(qiáng)，則反應(yīng)的ΔH增大 C．圖二t1時(shí)改變的條件可能是升高了溫度或增大了壓強(qiáng) D．若圖二t1時(shí)改變的條件是增大壓強(qiáng)，則混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量將減小 解析　由圖一可知，t2時(shí)正、逆反應(yīng)速率均加快且發(fā)生突變，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，可能是升高了溫度也可能是增大了壓強(qiáng)，根據(jù)ΔH所表示的意義，不管平衡如何移動(dòng)，ΔH不變，所以A正確，B錯(cuò)；由圖二可知，t1時(shí)改變平衡條件的瞬間，NO2和N2O4的濃度均增大，然后c(NO2)減小，c(N2O4)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，改變的條件可能是給體系增大壓強(qiáng)，但不可能是由溫度改變引起的，選項(xiàng)C錯(cuò)；若增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，N2O4的體積分?jǐn)?shù)增加，因此混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量增大，D錯(cuò)。 答案　A 3．在水溶液中存在反應(yīng)：Ag＋＋Fe2＋Ag(s)＋Fe3＋　ΔH＜0，達(dá)到平衡后，為使平衡體系中析出更多的銀，可采取的措施是(　　) A．升高溫度　　　　　　　 B．加水稀釋 C．增大Fe2＋的濃度 D．常溫下加壓 解析 正反應(yīng)放熱，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，A錯(cuò)誤。加水稀釋，平衡向離子數(shù)目增多的方向移動(dòng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，B錯(cuò)誤。常溫下加壓對(duì)水溶液中的平衡移動(dòng)幾乎無(wú)影響，D錯(cuò)誤。 答案 C 4．已知可逆反應(yīng)aA＋bBcC中，物質(zhì)的含量R%(A%和C%)隨溫度的變化曲線如圖所示，下列說(shuō)法正確的是 (　　)。 A．該反應(yīng)在T1、T3溫度時(shí)達(dá)到過(guò)化學(xué)平衡 B．該反應(yīng)在T2溫度時(shí)達(dá)到過(guò)化學(xué)平衡 C．該反應(yīng)的逆反應(yīng)是放熱反應(yīng) D．升高溫度，平衡會(huì)向正反應(yīng)方向移動(dòng) 解析　圖像能說(shuō)明各平衡體系組分(或某一成分)在反應(yīng)過(guò)程中的變化情況。解題時(shí)要注意各物質(zhì)曲線的折點(diǎn)(達(dá)平衡時(shí)刻)，所以反應(yīng)在T2溫度時(shí)第一次達(dá)到平衡，故A錯(cuò)，B正確；隨著溫度升高，反應(yīng)物A的含量增大，生成物C的含量減少，說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，C、D錯(cuò)誤。 答案　B 5．在100 ℃時(shí)，將0.40 mol二氧化氮?dú)怏w充入2 L密閉容器中，每隔一段時(shí)間對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析，得到如下數(shù)據(jù)： 時(shí)間(s) 0 20 40 60 80 n(NO2)/mol 0.40 n1 0.26 n3 n4 n(N2O4)/mol 0.00 0.05 n2 0.08 0.08 下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．反應(yīng)開(kāi)始20 s內(nèi)以二氧化氮表示的平均反應(yīng)速率為0.001 25 molL－1s－1 B．80 s時(shí)混合氣體的顏色與60 s時(shí)相同，比40 s時(shí)的顏色深 C．80 s時(shí)向容器中加入0.32 mol氦氣，同時(shí)將容器擴(kuò)大為4 L，則平衡將不移動(dòng) D．若起始投料為0.20 mol N2O4，相同條件下達(dá)平衡，則各組分含量與原平衡體系對(duì)應(yīng)相等 解析：發(fā)生反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)，前20 s內(nèi)v(N2O4)＝＝0.001 25 molL－1 s－1，v(NO2)＝0.002 5 molL－1s－1，A錯(cuò)誤。60 s、80 s時(shí)n(NO2)＝0.24 mol，比40 s時(shí)的濃度小，顏色淺，B錯(cuò)誤。容器體積增大，壓強(qiáng)減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，C錯(cuò)誤。 答案：D 6．下面是某化學(xué)研究小組探究外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡影響的圖像，其中圖像和實(shí)驗(yàn)結(jié)論表達(dá)均正確的是(　　)。 A．①是其他條件一定時(shí)，反應(yīng)速率隨溫度變化的圖像，正反應(yīng)ΔH<0 B．②是在平衡體系的溶液中溶入少量KCl晶體后化學(xué)反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的圖像 C．③是在有無(wú)催化劑存在下建立的平衡過(guò)程圖像，a是使用催化劑時(shí)的曲線 D．④是一定條件下，向含有一定量A的容器中逐漸加入B時(shí)的圖像，壓強(qiáng)p1>p2 解析　根據(jù)圖像①，升高溫度，平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)ΔH>0，A錯(cuò)；②反應(yīng)實(shí)質(zhì)是Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，K＋和Cl－不參加化學(xué)反應(yīng)，KCl濃度增大不影響化學(xué)平衡，B錯(cuò)；③使用催化劑，反應(yīng)速率加快，先達(dá)到平衡，C正確；④此反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的化學(xué)反應(yīng)，改變壓強(qiáng)不影響平衡狀態(tài)，即不影響A的轉(zhuǎn)化率，且由于不斷加入B，A的轉(zhuǎn)化率增大，D錯(cuò)。 答案　C 7．在恒溫、恒壓下，a mol A和b mol B在一個(gè)容積可變的容器中發(fā)生反應(yīng)：A(g)＋2B(g)2C(g)，一段時(shí)間后達(dá)到平衡，生成n mol C。則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．物質(zhì)A、B的轉(zhuǎn)化率之比為1∶2 B．起始時(shí)刻和達(dá)到平衡后容器中的壓強(qiáng)之比為(a＋b)∶(a＋b－0.5n) C．當(dāng)2v正(A)＝v逆(B)時(shí)，反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài) D．充入惰性氣體(如Ar)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) 解析：根據(jù)三段式計(jì)算： 　　　A(g)?。?B(g)　　2C(g) 起始　 a　　　 b 0 轉(zhuǎn)化　 　　　 n n 平衡 (a－)　　(b－n) n 則A、B轉(zhuǎn)化率之比為∶＝b∶2a，A項(xiàng)錯(cuò)誤；起始量與平衡量的物質(zhì)的量之比為(a＋b)∶(a＋b－)，但容器容積可變，即恒壓，壓強(qiáng)比為1∶1，B項(xiàng)錯(cuò)誤；充入惰性氣體，恒壓容器中的平衡應(yīng)向氣體體積增大的方向移動(dòng)，即逆向移動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：C 二、非選擇題 8．向甲乙兩個(gè)容積均為1 L的恒容容器中，分別充入2 mol A、2 mol B和1 mol A、1 mol B。相同條件下(溫度T ℃)，發(fā)生下列反應(yīng)：A(g)＋B(g)xC(g)　ΔH<0。測(cè)得兩容器中c(A)隨時(shí)間t的變化如圖所示： 回答下列問(wèn)題： (1)乙容器中，平衡后物質(zhì)B的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_______。 (2)x＝________。 (3)T ℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_(kāi)_______。 (4)下列說(shuō)法正確的是(　　)。 A．向平衡后的乙容器中充入氦氣可使c(A)增大 B．將乙容器單獨(dú)升溫可使乙容器內(nèi)各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)與甲容器內(nèi)相同 C．若向甲容器中再充入2 mol A、2 mol B，則平衡時(shí)甲容器中0.78 molL－1”或“<”)。 (4)若反應(yīng)在298 K進(jìn)行，在1 L密閉容器中加入1 mol B、0.2 mol Ne，達(dá)到平衡時(shí)B的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_______(填序號(hào))。 A．等于60% B．等于40% C．小于40% D．介于40%～60%之間 (5)已知曲線上任意兩點(diǎn)之間連線的斜率表示該時(shí)間段內(nèi)B的平均反應(yīng)速率(例如直線EF的斜率表示20 s～60 s內(nèi)B的平均反應(yīng)速率)，則曲線上任意一點(diǎn)的切線斜率的意義是______________________________________________ __________________________。 解析　(1)由圖像可知，60 s時(shí)，B的物質(zhì)的量濃度為0.6 molL－1，則A減少0.3 molL－1，則v(A)＝＝0.005 molL－1s－1；(2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝；(3)從298 K→323 K，為升溫，結(jié)果B的濃度減小，即表明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則推出正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH<0；(4)由于在恒溫恒容條件下，通入稀有氣體Ne，不影響化學(xué)平衡，故平衡時(shí)B的物質(zhì)的量濃度仍為0.6 molL－1，即轉(zhuǎn)化0.4 molL－1，則B的轉(zhuǎn)化率為40%；(5)曲線上任意一點(diǎn)的切線斜率代表的是某一時(shí)刻的反應(yīng)速率。 答案　(1)0.005　(2)K＝　(3)<　(4)B (5)某一時(shí)刻的反應(yīng)速率(或即時(shí)速率、瞬時(shí)速率) 10．一定條件下，體積為1 L的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：SiF4(g)＋ 2H2O(g)SiO2(s)＋4HF(g)　ΔH＝＋148.9 kJmol－1。 (1)下列各項(xiàng)中能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)的是________(填字母序號(hào))。 a．v消耗(SiF4)＝4v生成(HF) b．容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不再變化 c．容器內(nèi)氣體的總質(zhì)量不再變化 d．HF的體積分?jǐn)?shù)不再變化 (2)反應(yīng)過(guò)程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表(表中t2＞t1)所示。 反應(yīng)時(shí)間/min n(SiF4)/mol n(H2O)/mol 0 1.20 2.40 t1 0.80 a t2 b 1.60 通過(guò)a或b的值及化學(xué)平衡原理說(shuō)明t1時(shí)反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)：________。 (3)若只改變一個(gè)條件使上述反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)變大，該反應(yīng)________(填序號(hào))。 a．一定向正反應(yīng)方向移動(dòng) b．一定向逆反應(yīng)方向移動(dòng) c．一定是減小壓強(qiáng)造成的 d．一定是升高溫度造成的 e．SiF4的平衡轉(zhuǎn)化率一定增大 解析 (2)0～t1 min，反應(yīng)消耗的SiF4為0.40 mol，根據(jù)已知反應(yīng)可確定消耗的H2O為0.80 mol，故a＝1.60 mol，t2 min時(shí)，H2O仍為1.60 mol，故b＝0.80 mol。由此可判斷t1時(shí)該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。 答案 (1)bcd (2)a＝1.60(或b＝0.80)，說(shuō)明在一定條件下，t1～t2時(shí)各組分的濃度(或物質(zhì)的量)均已不再發(fā)生改變，則t1時(shí)反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài) (3)ade 11．如何降低大氣中CO2的含量及有效地開(kāi)發(fā)利用CO2是當(dāng)前科學(xué)家研究的重要課題。 (1)科學(xué)家用H2和CO2生產(chǎn)甲醇燃料。為探究該反應(yīng)原理，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：某溫度下，在容積為2 L的密閉容器中充入1 mol CO2和3.25 mol H2，在一定條件下反應(yīng)，測(cè)得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物質(zhì)的量(n)隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。 ①?gòu)姆磻?yīng)開(kāi)始到3 min時(shí)，氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)＝________。 ②下列措施中一定能使CO2的轉(zhuǎn)化率增大的是________。 A．在原容器中再充入1 mol CO2 B．在原容器中再充入1 mol H2 C．在原容器中充入1 mol He D．使用更有效的催化劑 E．縮小容器的容積 F．將水蒸氣從體系中分離出 (2)科學(xué)家還利用氫氣在一定條件下與二氧化碳反應(yīng)生成乙醇燃料，其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)　ΔH＝a kJmol－1，在一定壓強(qiáng)下，測(cè)得該反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題。 溫度(K) CO 2轉(zhuǎn)化率/ (%) n(H2)/n(CO2) 500 600 700 800 1.5 45 33 20 12 2 60 43 28 15 3 83 62 37 22 ①上述反應(yīng)的a________0(填“大于”或“小于”)。 ②恒溫下，向反應(yīng)體系中加入固體催化劑，則反應(yīng)產(chǎn)生的熱量________(填“增大”、“減小”或“不變”)。 ③增大的值，則生成乙醇的物質(zhì)的量________(填“增大”、“減小”、“不變”或“不能確定”)。 解析　(1)①?gòu)姆磻?yīng)開(kāi)始到3 min時(shí)，v(CO2)＝(1.00 mol－0.5 mol)(2 L3 min)＝ molL－1s－1，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式：CO2＋3H2CH3OH＋H2O，化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于化學(xué)反應(yīng)速率之比，則v(H2)＝0.25 molL－1min－1。②在原容器中再充入1 mol H2，平衡右移；縮小容器的容積，壓強(qiáng)增大，平衡右移；將水蒸氣從體系中分離出，減小了水蒸氣的濃度，平衡右移。(2)①上述反應(yīng)中，升高溫度，CO2的轉(zhuǎn)化率降低，則逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，a<0。②恒溫下，向反應(yīng)體系中加入固體催化劑，反應(yīng)產(chǎn)生的熱量不變，催化劑不能使平衡移動(dòng)，不改變?chǔ)的大小。 答案　(1)①0.25 molL－1min－1　②BEF　(2)①小于?、诓蛔儭、鄄荒艽_定