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2019-2020年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 7.2化學(xué)平衡狀態(tài) 化學(xué)平衡的移動課時作業(yè)
一、選擇題
1.(xx年高考大綱全國卷)反應(yīng)X(g)+Y(g)2Z(g) ΔH<0,達到平衡時,下列說法正確的是( )
A.減小容器體積,平衡向右移動
B.加入催化劑,Z的產(chǎn)率增大
C.增大c(X),X的轉(zhuǎn)化率增大
D.降低溫度,Y的轉(zhuǎn)化率增大
解析:A.該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng),平衡不受壓強影響,減小容器體積,平衡不移動。B.催化劑不能使平衡移動,不改變產(chǎn)物的產(chǎn)率。C.增大c(X),平衡正向移動,Y的轉(zhuǎn)化率增大,X本身的轉(zhuǎn)化率反而減小。D.該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),降低溫度,平衡正向移動,Y的轉(zhuǎn)化率增大。
答案:D
2.下列敘述中,不能用平衡移動原理解釋的是( )
A.紅棕色的NO2,加壓后顏色先變深后變淺
B.高壓比常壓有利于合成SO3的反應(yīng)
C.由H2、I2(g)、HI(g)氣體組成的平衡體系加壓后顏色變深
D.黃綠色的氯水光照后顏色變淺
解析:反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g),加壓時,平衡向正反應(yīng)方向移動,但加壓的瞬間c(NO2)濃度增大,顏色變深,然后濃度再逐漸減小,顏色先變深后變淺;2SO2+O22SO3,增大壓強,平衡右移,有利于SO3的合成;反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)。加壓平衡不移動,但因體積減小,c(I2)增大,顏色加深;氯水中Cl2+H2OHClO+HCl、2HClO2HCl+O2↑,c(HClO)減小、使平衡右移。
答案:C
3.利用反應(yīng):2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH=+746.8 kJ/mol,可凈化汽車尾氣,如果要同時提高該反應(yīng)的速率和NO的轉(zhuǎn)化率,采取的措施是( )
A.降低溫度
B.增大壓強同時加催化劑
C.升高溫度同時充入N2
D.及時將CO2和N2從反應(yīng)體系中移走
解析:降低溫度,反應(yīng)速率減慢,且平衡左移,NO轉(zhuǎn)化率降低,A錯;由平衡移動原理知,增大壓強平衡右移,NO轉(zhuǎn)化率增大,反應(yīng)速率加快,加催化劑反應(yīng)速率也加快,B選項正確;升高溫度平衡右移,但是同時充入N2平衡左移,無法確定最終平衡向哪個方向移動;及時將CO2和N2從反應(yīng)體系中移走,平衡右移,NO的轉(zhuǎn)化率增大,但是反應(yīng)的速率減小。
答案:B
4.在容積一定的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng):A(g)+2B(g)2C(g) ΔH>0;平衡移動關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是( )
A.p1
p2,縱坐標指C的質(zhì)量分數(shù)
C.p10
④K(1 000 ℃)>K(810 ℃)
上述①~④中正確的有( )
A.4個 B.3個
C.2個 D.1個
解析:由表中數(shù)據(jù)分析得出該反應(yīng)正向是吸熱反應(yīng),然后逐項分析。反應(yīng)E(g)+F(s)2G(g)是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),壓強增大平衡逆向移動,故b<54.0;由b到83.0%可知轉(zhuǎn)化率是增大的,溫度升高,G的體積分數(shù)增大,平衡正向移動,故正反應(yīng)是吸熱的,由此可知f>75.0,故b0,③正確。因為該反應(yīng)正向吸熱,升高溫度平衡正向移動,平衡常數(shù)增大,故④正確。
答案:A
6.在兩個恒容的密閉容器中進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)。
現(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?、诤銣貢r,氣體壓強不再改變?、鄹鳉怏w組分濃度相等?、芊磻?yīng)體系中溫度保持不變?、輸嗔褮溲蹑I反應(yīng)速率等于斷裂氫氫鍵反應(yīng)速率的2倍?、藁旌蠚怏w密度不變?、邌挝粫r間內(nèi),消耗水的質(zhì)量與生成氫氣的質(zhì)量之比為9∶1?、嗤粫r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)都達到平衡狀態(tài)的是( )
A.①②⑤ B.③④⑥
C.⑥⑦⑧ D.④⑤⑧
答案:D
7.一定條件下,下列反應(yīng)中水蒸氣含量隨反應(yīng)時間的變化趨勢符合題圖的是( )
A.CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH<0
B.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH>0
C.CH3CH2OH(g)CH2CH2(g)+H2O(g)
ΔH>0
D.2C6H5CH2CH3(g)+O2(g)2C6H5CHCH2(g)+2H2O(g) ΔH<0
解析:從溫度(T)的影響示意圖上可知,T2>T1(T2時的反應(yīng)速率快),而平衡時T2水蒸氣含量低,表明正反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH<0;從壓強(p)的影響示意圖可知,p1>p2(p1時的反應(yīng)速率快),且平衡時p1條件下水蒸氣含量高,表明正反應(yīng)是一個氣體體積減小的反應(yīng),綜合以上,選項A符合。
答案:A
8.下圖表示反應(yīng)X(g)4Y(g)+Z(g) ΔH<0,在某溫度時X的濃度隨時間變化的曲線:
下列有關(guān)該反應(yīng)的描述正確的是( )
A.第6 min后,反應(yīng)就終止了
B.X的平衡轉(zhuǎn)化率為85%
C.若升高溫度,X的平衡轉(zhuǎn)化率將大于85%
D.若降低溫度,v正和v逆將以同樣倍數(shù)減小
解析:6 min時反應(yīng)達到了平衡狀態(tài),但正、逆反應(yīng)并未停止,A錯誤;X的起始濃度為1.0 molL-1,平衡時為0.15 molL-1,濃度變化量為0.85 molL-1,轉(zhuǎn)化率為85%,B正確;反應(yīng)放熱,升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動,X的轉(zhuǎn)化率將小于85%,C錯誤;降溫正、逆反應(yīng)速率均減小,但逆反應(yīng)速率減小的倍數(shù)大于正反應(yīng)速率減小的倍數(shù),D錯誤。
答案:B
9.反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+57 kJmol-1,在溫度為T1、T2時,平衡體系中NO2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如圖所示。下列說法正確的是( )
A.A、C兩點的反應(yīng)速率:A>C
B.B、C兩點的反應(yīng)速率:B=C
C.A、C兩點混合氣體的平均相對分子質(zhì)量:A>C
D.由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法
解析:由反應(yīng)可知,該反應(yīng)的正反應(yīng)為體積增大的吸熱反應(yīng)。增大壓強,正逆反應(yīng)速率都增大,故C>A,A錯誤;根據(jù)“定一議二”的原則,當(dāng)壓強一定,升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)的方向移動,NO2的體積分數(shù)增大,故由圖像可知,T2>T1,溫度越高,反應(yīng)速率越大,故BA,C錯誤;升溫向吸熱反應(yīng)方向進行,若增大NO2的體積分數(shù),可采用加熱的方法,D正確。
答案:D
10.在425 ℃時,在1 L密閉容器中充入下列氣體物質(zhì)進行的反應(yīng)達到平衡,分析下圖所示示意圖,從下列選項中選出能從示意圖中讀出相關(guān)信息的不正確選項( )
A.同溫同壓下,只要物質(zhì)比例適當(dāng),從正、逆方向都可以建立同一平衡狀態(tài)
B.上述圖像表示的反應(yīng)為H2(g)+I2(g)2HI(g)
C.圖(1)H2的轉(zhuǎn)化率+圖(2)HI的轉(zhuǎn)化率=100%
D.相同條件下,分別從正、逆方向建立等同的平衡狀態(tài),所需時間相同
解析:比較圖(1)和圖(2)可知,兩平衡狀態(tài)的c(HI)、c(H2)、c(I2)相同,化學(xué)反應(yīng)方程式均為H2(g)+I2(g)2HI(g),圖(1)H2的轉(zhuǎn)化率為100%=79%,圖(2)中HI的轉(zhuǎn)化率為100%=21%,故A、B、C正確。
答案:D
二、非選擇題
11.(xx年濟南高三模擬)t ℃時,將2 mol SO2和1 mol O2通入體積為2 L的恒溫恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196 kJ/mol。2 min 時反應(yīng)達到化學(xué)平衡,此時測得反應(yīng)放出的熱量為39.2 kJ。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?
(1)下列敘述能證明該反應(yīng)已經(jīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是________。
A.容器內(nèi)壓強不再發(fā)生變化
B.SO2的體積分數(shù)不再發(fā)生變化
C.容器內(nèi)氣體質(zhì)量不再發(fā)生變化
D.容器內(nèi)氣體密度不再發(fā)生變化
(2)從反應(yīng)開始至達到化學(xué)平衡,生成SO3的平均反應(yīng)速率為________。
(3)反應(yīng)達到化學(xué)平衡后,以下操作將引起平衡向正反應(yīng)方向移動并能提高SO2轉(zhuǎn)化率的是________。
A.向容器中通入少量O2
B.向容器中通入少量SO2
C.使用催化劑
D.降低溫度
E.向容器中通入少量氦氣
(4)上述反應(yīng)達平衡后,再通入1.6 mol SO2、0.8 mol O2、0.4 mol SO3,則平衡________(填“向右”“向左”或“不”)移動。
(5)600 ℃時,在一密閉容器中,將二氧化硫和氧氣混合,反應(yīng)過程中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量變化如圖。
據(jù)圖判斷,反應(yīng)進行至20 min時,曲線發(fā)生變化的原因是________(用文字表達),10 min到15 min的曲線變化的原因可能是________。
a.加了催化劑
b.縮小容器體積
c.降低溫度
d.增加SO3的物質(zhì)的量
解析:(1)化學(xué)平衡狀態(tài)的標志:正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,平衡混合物中各組成成分的含量不變。A.對于反應(yīng)前后氣體體積變化的反應(yīng),容器內(nèi)壓強不再發(fā)生變化,說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故A正確;B.SO2的體積分數(shù)不再發(fā)生變化,說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故B正確;C.反應(yīng)前后氣體質(zhì)量守恒,容器內(nèi)氣體質(zhì)量不再發(fā)生變化,不能說明達到平衡狀態(tài),故C錯誤;D.反應(yīng)前后氣體質(zhì)量守恒,容器內(nèi)氣體質(zhì)量不發(fā)生變化, 容器體積保持不變,所以容器內(nèi)氣體密度不會發(fā)生變化,故D錯誤。(2)根據(jù)熱化學(xué)方程式知道,當(dāng)放出熱量為39.2 kJ時,生成三氧化硫的量為=0.4 mol,則消耗二氧化硫和氧氣的量分別是0.4 mol和0.2 mol,所以生成SO3平均反應(yīng)速率為v===0.1 mol/(Lmin)。(3)A.向容器中通入少量O2,即增大氧氣的濃度,能使平衡正向移動并提高SO2的轉(zhuǎn)化率,故A正確;B.向容器中通入少量SO2,即增大二氧化硫的濃度,能使平衡正向移動但是降低了SO2的轉(zhuǎn)化率,故B錯誤;C.使用催化劑,不會影響化學(xué)平衡的移動,也不會改變二氧化硫的轉(zhuǎn)化率,故C錯誤 ;D.降低溫度,化學(xué)平衡正向移動,并能提高SO2轉(zhuǎn)化率,故D正確;E.向容器中通入少量氦氣,當(dāng)恒容時,各組分的濃度不變,則平衡不移動,故E錯誤;故選AD。(4)再通入1.6 mol SO2、0.8 mol O2、0.4 mol SO3,和原來平衡的量一樣再投料,則相當(dāng)于壓縮體系為原體積的一半,所以體系的壓強增大,平衡正向移動。(5)由圖可知,反應(yīng)進行至20 min時,平衡向正反應(yīng)方向移動,瞬間只有氧氣的濃度增大。由圖可知,反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行,10 min到15 min反應(yīng)混合物單位時間內(nèi)的變化量增大,說明反應(yīng)速率增大,10 min改變瞬間,各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變,ab正確。
答案:(1)AB
(2)0.1 mol/(Lmin)
(3)AD (4)向右
(5)增加了O2的量 ab
12.某興趣小組同學(xué)以納米級Cu2O催化光解水蒸氣并探究外界條件對化學(xué)平衡的影響。
(1)在體積均為1 L,溫度分別為T1、T2的A、B兩密閉容器中都加入納米級Cu2O并通入0.1 mol水蒸氣,發(fā)生反應(yīng):2H2O(g)2H2(g)+O2(g) ΔH=+484 kJmol-1。經(jīng)測定A、B兩容器在反應(yīng)過程中發(fā)生如圖所示變化,則A、B兩容器反應(yīng)的溫度T1________T2(填“<”“=”或“>”),該過程中A容器至少需要吸收能量________kJ。
(2)當(dāng)該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時,下列既能增大反應(yīng)速率,又能增大H2O(g)分解率的措施是________。
A.向平衡混合物中充入Ar
B.升高反應(yīng)的溫度
C.增大反應(yīng)體系的壓強
D.向平衡混合物中充入O2
(3)如圖所示,當(dāng)關(guān)閉K時,向容器A、B中分別充入0.2 mol H2O(g),起始時V(A)=V(B)=1 L。在相同溫度(反應(yīng)過程中溫度保持不變,B中活塞可以自由滑動)和催化劑存在的條件下,達到平衡時,V(B)=1.2 L。請回答:A中H2O(g)的分解率________(填“<”“=”或“>”)B中H2O的分解率。打開K,過一段時間重新達平衡時,B的體積為__________L。(連通管中氣體體積不計)
解析:(1)依據(jù)三部曲進行計算:
2H2O(g)2H2(g)+O2(g)
始態(tài)/mol 0.1 0 0
A反應(yīng)的量/mol 2x 2x x
A平衡/mol 0.1-2x 2x x
A容器中=50%,x=,水的分解率為100%>50%,此反應(yīng)為吸熱反應(yīng),A中溫度高;參加反應(yīng)的水為 mol,需要吸收能量(4842) kJ=16.1 kJ。(2)A選項,對反應(yīng)速率及平衡均無影響,不符合;B選項,既增大了反應(yīng)速率,又使平衡右移,符合;C選項,增大了反應(yīng)速率但平衡左移,不符合;D選項,平衡左移。(3)平衡2H2O(g)2H2(g)+O2(g)一定右移,氣體的物質(zhì)的量增大,所以A中壓強大于B中壓強,A的分解率??;打開K,A、B中壓強均等于大氣壓,平衡后氣體的物質(zhì)的量相同,所以氣體總體積為2.4 L。
答案:(1)> 16.1 (2)B (3)< 1.4
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