《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》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《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(8頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
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)已達到平衡狀態(tài)
D.當(dāng)v′(A)=v′(B)時,表示反應(yīng)已達平衡
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第二次達到平衡時C為氣態(tài);④第三次達到平衡時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的體積分數(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)可認定上述可逆反應(yīng)在一定條件下已達到化學(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,也可以是分數(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??;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行,壓強一直不變,A錯;當(dāng)v正(CO)=v逆(H2O)時,反應(yīng)達到平衡,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,在判斷是否達到平衡狀態(tài)、分析達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。
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