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2019-2020年高考化學專題復習導練測 第七章 第三講 化學平衡移動 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：X(g)＋Y(g)2Z(g)＋M(s),5 min后達到平衡，此時生成2a mol Z。下列說法正確的是(　　)。 A．用X表示此反應的反應速率是(0.1－2a) molL－1min－1 B．當混合氣體的質(zhì)量不再發(fā)生變化時，說明反應達到平衡狀態(tài) C．向平衡后的體系中加入1 mol M，平衡向逆反應方向移動 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 解析　由題給反應的化學方程式可知生成2a mol Z消耗a mol X，利用化學反應速率的定義可知v(X)＝＝0.1a molL－1min－1；因M為固態(tài)，故平衡向右移動，氣體質(zhì)量變?。蝗羝胶庀蜃笠苿?，氣體質(zhì)量增加，故當混合氣體質(zhì)量不再發(fā)生變化時，可說明反應達到平衡狀態(tài)；增大M的量，平衡不發(fā)生移動；向平衡體系中再充入X，反應物濃度增大，平衡正向移動，v正、v逆都增大。 答案　B 2．已知圖一表示的是可逆反應CO(g)＋H2(g)C(s)＋H2O(g)　ΔH>0的化學反應速率(v)與時間(t)的關系，圖二表示的是可逆反應2NO2(g)N2O4(g)　ΔH<0的濃度(c)隨時間t的變化情況。下列說法中正確的是 (　　)。 A．圖一t2時改變的條件可能是升高了溫度或增大了壓強 B．若圖一t2時改變的條件是增大壓強，則反應的ΔH增大 C．圖二t1時改變的條件可能是升高了溫度或增大了壓強 D．若圖二t1時改變的條件是增大壓強，則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量將減小 解析　由圖一可知，t2時正、逆反應速率均加快且發(fā)生突變，化學平衡正向移動，可能是升高了溫度也可能是增大了壓強，根據(jù)ΔH所表示的意義，不管平衡如何移動，ΔH不變，所以A正確，B錯；由圖二可知，t1時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，平衡向正反應方向移動，改變的條件可能是給體系增大壓強，但不可能是由溫度改變引起的，選項C錯；若增大壓強，平衡正向移動，N2O4的體積分數(shù)增加，因此混合氣體的平均相對分子質(zhì)量增大，D錯。 答案　A 3．在水溶液中存在反應：Ag＋＋Fe2＋Ag(s)＋Fe3＋　ΔH＜0，達到平衡后，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 正反應放熱，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，A錯誤。加水稀釋，平衡向離子數(shù)目增多的方向移動，平衡向逆反應方向移動，B錯誤。常溫下加壓對水溶液中的平衡移動幾乎無影響，D錯誤。 答案 C 4．已知可逆反應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，下列說法正確的是 (　　)。 A．該反應在T1、T3溫度時達到過化學平衡 B．該反應在T2溫度時達到過化學平衡 C．該反應的逆反應是放熱反應 D．升高溫度，平衡會向正反應方向移動 解析　圖像能說明各平衡體系組分(或某一成分)在反應過程中的變化情況。解題時要注意各物質(zhì)曲線的折點(達平衡時刻)，所以反應在T2溫度時第一次達到平衡，故A錯，B正確；隨著溫度升高，反應物A的含量增大，生成物C的含量減少，說明平衡向逆反應方向移動，正反應是放熱反應，C、D錯誤。 答案　B 5．在100 ℃時，將0.40 mol二氧化氮氣體充入2 L密閉容器中，每隔一段時間對該容器內(nèi)的物質(zhì)進行分析，得到如下數(shù)據(jù)： 時間(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 下列說法中正確的是(　　) A．反應開始20 s內(nèi)以二氧化氮表示的平均反應速率為0.001 25 molL－1s－1 B．80 s時混合氣體的顏色與60 s時相同，比40 s時的顏色深 C．80 s時向容器中加入0.32 mol氦氣，同時將容器擴大為4 L，則平衡將不移動 D．若起始投料為0.20 mol N2O4，相同條件下達平衡，則各組分含量與原平衡體系對應相等 解析：發(fā)生反應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錯誤。60 s、80 s時n(NO2)＝0.24 mol，比40 s時的濃度小，顏色淺，B錯誤。容器體積增大，壓強減小，平衡向逆反應方向移動，C錯誤。 答案：D 6．下面是某化學研究小組探究外界條件對化學反應速率和化學平衡影響的圖像，其中圖像和實驗結論表達均正確的是(　　)。 A．①是其他條件一定時，反應速率隨溫度變化的圖像，正反應ΔH<0 B．②是在平衡體系的溶液中溶入少量KCl晶體后化學反應速率隨時間變化的圖像 C．③是在有無催化劑存在下建立的平衡過程圖像，a是使用催化劑時的曲線 D．④是一定條件下，向含有一定量A的容器中逐漸加入B時的圖像，壓強p1>p2 解析　根據(jù)圖像①，升高溫度，平衡正向移動，正反應ΔH>0，A錯；②反應實質(zhì)是Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，K＋和Cl－不參加化學反應，KCl濃度增大不影響化學平衡，B錯；③使用催化劑，反應速率加快，先達到平衡，C正確；④此反應為反應前后氣體物質(zhì)的量不變的化學反應，改變壓強不影響平衡狀態(tài)，即不影響A的轉化率，且由于不斷加入B，A的轉化率增大，D錯。 答案　C 7．在恒溫、恒壓下，a mol A和b mol B在一個容積可變的容器中發(fā)生反應：A(g)＋2B(g)2C(g)，一段時間后達到平衡，生成n mol C。則下列說法中正確的是(　　) A．物質(zhì)A、B的轉化率之比為1∶2 B．起始時刻和達到平衡后容器中的壓強之比為(a＋b)∶(a＋b－0.5n) C．當2v正(A)＝v逆(B)時，反應一定達到平衡狀態(tài) D．充入惰性氣體(如Ar)，平衡向正反應方向移動 解析：根據(jù)三段式計算： 　　　A(g)?。?B(g)　　2C(g) 起始　 a　　　 b 0 轉化　 　　　 n n 平衡 (a－)　　(b－n) n 則A、B轉化率之比為∶＝b∶2a，A項錯誤；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，壓強比為1∶1，B項錯誤；充入惰性氣體，恒壓容器中的平衡應向氣體體積增大的方向移動，即逆向移動，D項錯誤。 答案：C 二、非選擇題 8．向甲乙兩個容積均為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：A(g)＋B(g)xC(g)　ΔH<0。測得兩容器中c(A)隨時間t的變化如圖所示： 回答下列問題： (1)乙容器中，平衡后物質(zhì)B的轉化率為________。 (2)x＝________。 (3)T ℃時該反應的平衡常數(shù)為________。 (4)下列說法正確的是(　　)。 A．向平衡后的乙容器中充入氦氣可使c(A)增大 B．將乙容器單獨升溫可使乙容器內(nèi)各物質(zhì)的體積分數(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，則平衡時甲容器中0.78 molL－1”或“<”)。 (4)若反應在298 K進行，在1 L密閉容器中加入1 mol B、0.2 mol Ne，達到平衡時B的轉化率為________(填序號)。 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之間連線的斜率表示該時間段內(nèi)B的平均反應速率(例如直線EF的斜率表示20 s～60 s內(nèi)B的平均反應速率)，則曲線上任意一點的切線斜率的意義是______________________________________________ __________________________。 解析　(1)由圖像可知，60 s時，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)該反應的平衡常數(shù)表達式為K＝；(3)從298 K→323 K，為升溫，結果B的濃度減小，即表明平衡向逆反應方向移動，則推出正反應為放熱反應，ΔH<0；(4)由于在恒溫恒容條件下，通入稀有氣體Ne，不影響化學平衡，故平衡時B的物質(zhì)的量濃度仍為0.6 molL－1，即轉化0.4 molL－1，則B的轉化率為40%；(5)曲線上任意一點的切線斜率代表的是某一時刻的反應速率。 答案　(1)0.005　(2)K＝　(3)<　(4)B (5)某一時刻的反應速率(或即時速率、瞬時速率) 10．一定條件下，體積為1 L的密閉容器中發(fā)生如下反應：SiF4(g)＋ 2H2O(g)SiO2(s)＋4HF(g)　ΔH＝＋148.9 kJmol－1。 (1)下列各項中能說明該反應已達化學平衡狀態(tài)的是________(填字母序號)。 a．v消耗(SiF4)＝4v生成(HF) b．容器內(nèi)氣體壓強不再變化 c．容器內(nèi)氣體的總質(zhì)量不再變化 d．HF的體積分數(shù)不再變化 (2)反應過程中測定的部分數(shù)據(jù)如下表(表中t2＞t1)所示。 反應時間/min n(SiF4)/mol n(H2O)/mol 0 1.20 2.40 t1 0.80 a t2 b 1.60 通過a或b的值及化學平衡原理說明t1時反應是否達到化學平衡狀態(tài)：________。 (3)若只改變一個條件使上述反應的化學平衡常數(shù)變大，該反應________(填序號)。 a．一定向正反應方向移動 b．一定向逆反應方向移動 c．一定是減小壓強造成的 d．一定是升高溫度造成的 e．SiF4的平衡轉化率一定增大 解析 (2)0～t1 min，反應消耗的SiF4為0.40 mol，根據(jù)已知反應可確定消耗的H2O為0.80 mol，故a＝1.60 mol，t2 min時，H2O仍為1.60 mol，故b＝0.80 mol。由此可判斷t1時該反應已經(jīng)達到化學平衡狀態(tài)。 答案 (1)bcd (2)a＝1.60(或b＝0.80)，說明在一定條件下，t1～t2時各組分的濃度(或物質(zhì)的量)均已不再發(fā)生改變，則t1時反應已經(jīng)達到化學平衡狀態(tài) (3)ade 11．如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2是當前科學家研究的重要課題。 (1)科學家用H2和CO2生產(chǎn)甲醇燃料。為探究該反應原理，進行如下實驗：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，測得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物質(zhì)的量(n)隨時間的變化關系如圖所示。 ①從反應開始到3 min時，氫氣的平均反應速率v(H2)＝________。 ②下列措施中一定能使CO2的轉化率增大的是________。 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)科學家還利用氫氣在一定條件下與二氧化碳反應生成乙醇燃料，其熱化學反應方程式為2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)　ΔH＝a kJmol－1，在一定壓強下，測得該反應的實驗數(shù)據(jù)如表所示。請根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答下列問題。 溫度(K) CO 2轉化率/ (%) 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上述反應的a________0(填“大于”或“小于”)。 ②恒溫下，向反應體系中加入固體催化劑，則反應產(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從反應開始到3 min時，v(CO2)＝(1.00 mol－0.5 mol)(2 L3 min)＝ molL－1s－1，根據(jù)反應的化學方程式：CO2＋3H2CH3OH＋H2O，化學計量數(shù)之比等于化學反應速率之比，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上述反應中，升高溫度，CO2的轉化率降低，則逆反應為吸熱反應，正反應為放熱反應，a<0。②恒溫下，向反應體系中加入固體催化劑，反應產(chǎn)生的熱量不變，催化劑不能使平衡移動，不改變ΔH的大小。 答案　(1)①0.25 molL－1min－1?、贐EF　(2)①小于?、诓蛔儭、鄄荒艽_定