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2019-2020年高考化學一輪復習 第7章 基礎課時2 化學平衡狀態(tài)及其移動限時訓練（含解析） 1．(xx黃岡模擬)CO和NO都是汽車尾氣中的有害物質，它們之間能緩慢地發(fā)生如下反應：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)　ΔH<0，現(xiàn)利用此反應，擬設計一種環(huán)保裝置，用來消除汽車尾氣對大氣的污染，下列設計方案可以提高尾氣處理效果的是 (　　)。 ①選用適當?shù)拇呋瘎、谔岣哐b置溫度?、劢档脱b置的壓強　④裝置中放入堿石灰 A．①③　 B．②④　 C．①④　 D．②③ 解析?、龠x用適當催化劑雖不能提高反應物的轉化率，但能加快反應速率，正確；②因為該反應的正反應為放熱反應，所以升高溫度，平衡向逆反應方向移動，錯誤；③該反應的正反應為氣體體積減小的反應，因此降低壓強，能使平衡向逆反應方向移動，錯誤；④裝置中放入堿石灰能吸收CO2，使CO2的濃度降低，平衡向正反應方向移動，正確。 答案　C 2．下列各項與化學平衡移動原理無關的是 (　　)。 A．收集氯氣用排飽和食鹽水的方法 B．加催化劑，使N2和H2在一定的條件下轉化為NH3 C．可用濃氨水和氫氧化鈉固體快速制取氨氣 D．加壓條件下有利于SO2和O2反應生成SO3 解析　使用催化劑對化學平衡無影響，與化學平衡移動原理無關，故選B。 答案　B 3．(xx荊州檢測)在體積固定的密閉容器中，發(fā)生反應：2CO(g)＋4H2(g)CH3CH2OH(g)＋H2O(g)。下列敘述中不能說明上述反應已達到化學平衡狀態(tài)的是 (　　)。 A．混合氣體密度不變 B．體系壓強不變 C．混合氣體的平均相對分子質量不變 D．反應體系中乙醇的物質的量濃度不再變化 解析　由于反應物和生成物均為氣體，氣體的質量守恒，體積不變，密度不變，不能作為平衡狀態(tài)的標志，故選A。 答案　A 4．(xx武昌模擬)將NO2裝入帶活塞的密閉容器中，當反應2NO2(g)N2O4(g)達到平衡后，改變下列一個條件，其中敘述正確的是 (　　)。 A．升高溫度，氣體顏色加深，則此反應為吸熱反應 B．慢慢壓縮氣體體積，平衡向右移動，混合氣體顏色變淺 C．慢慢壓縮氣體體積，若體積減小一半，壓強增大，但小于原來的兩倍 D．恒溫恒容時，充入惰性氣體，壓強增大，平衡向右移動，混合氣體的顏色變淺 解析　升高溫度，顏色加深說明平衡向左移動，所以正反應為放熱反應，A錯誤；首先假設平衡不移動，加壓顏色加深，但平衡向右移動，使混合氣體顏色在加深后的基礎上變淺，但一定比原平衡的顏色深，B錯誤；首先假設平衡不移動，若體積減小一半，壓強為原來的兩倍，但平衡向右移動，使壓強在原平衡2倍的基礎上減小，C正確；體積不變，充入惰性氣體，反應物及生成物濃度不變，所以正逆反應速率均不變，平衡不移動，顏色無變化，D錯誤。 答案　C 5．對于可逆反應2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)　ΔH<0，下列說法正確的是 (　　)。 A．加入催化劑，平衡正向移動 B．在恒溫、恒容條件下，加入氫氧化鈉，平衡不移動 C．在恒溫、恒壓條件下，通入He氣，平衡不移動 D．降溫，平衡正向移動 解析　A項，催化劑不影響化學平衡的移動，A錯；B項，加入的NaOH會吸收二氧化碳氣體，平衡正向移動，B錯；C項，恒溫、恒壓下通入He氣，體系體積會增大，相當于減小壓強，則平衡逆向移動，C錯。 答案　D 6．(xx山東實驗中學月考)利用低溫技術可處理廢氣中的氮氧化物。在恒容密閉容器中發(fā)生下列化學反應： 4NH3(g)＋6NO(g)5N2(g)＋6H2O(l) ΔH＝Q kJ/mol(Q<0)。下列有關說法正確的是 (　　)。 A．其他條件不變，使用高效催化劑，廢氣中氮氧化物的轉化率增大 B．平衡時，其他條件不變，增加NH3的濃度，廢氣中NO的轉化率減小 C．單位時間內生成NH3和H2O的物質的量之比為2∶3時，反應達到平衡 D．平衡時，其他條件不變，升高溫度可使該反應的平衡常數(shù)增大 解析　催化劑只能改變化學反應的速率，而不能改變反應物的轉化率，A不正確；其他條件不變，增加NH3的濃度，平衡正向移動，NO的轉化率增大，B不正確；單位時間內生成NH3和H2O的物質的量之比為2∶3，即3v正(NH3)＝2v逆(H2O)，由此可得，v逆(H2O)＝v正(H2O)，反應達到平衡狀態(tài)，C正確；該反應是放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，D不正確。 答案　C 7．(xx貴陽聯(lián)考)在一定容積的密閉容器中通入A、B兩種氣體，一定條件下發(fā)生如下反應：2A(g)＋B(g)2C(g)　ΔH<0，達到平衡后，只改變一個條件(X)，下列量(Y)的變化一定符合右圖中曲線的是 (　　)。 X Y A 再加入A B的轉化率 B 加入催化劑 A的體積分數(shù) C 充入氦氣 A的轉化率 D 升高溫度 C的體積分數(shù) 解析　催化劑不能影響化學平衡，B項不正確；容器體積不變，充入氦氣，反應物和生成物的濃度均不改變，平衡不發(fā)生移動，A的轉化率不變，C項不正確；該反應為放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，C的轉化率降低，D項不正確。 答案　A 8．(xx大連模擬)甲、乙、丙三個容器中最初存在的物質及數(shù)量如圖所示，三個容器最初的容積相等，溫度相同，反應中甲、丙的容積不變，乙中的壓強不變，在一定溫度下反應達到平衡。下列說法正確的是 (　　)。 A．平衡時各容器內c(NO2)的大小順序為乙>甲>丙 B．平衡時N2O4的百分含量：乙>甲＝丙 C．平衡時甲中NO2與丙中N2O4的轉化率不可能相同 D．平衡時混合物的平均相對分子質量：甲>乙>丙 解析　因甲、丙為恒容容器，0.1 mol N2O4完全轉化可得到0.2 mol NO2，故甲、丙兩容器中的化學平衡為等效平衡，反應開始后乙容器中的壓強大于甲容器中的壓強，而壓強越大，越有利于平衡向生成N2O4的方向進行，故B對；再結合平均相對分子質量與各組分相對分子質量的關系知D錯；雖然乙中轉化掉的NO2比甲中多，由勒夏特列原理知因乙的容積減小導致NO2濃度增大的程度大于因平衡移動使NO2濃度減小的程度，因此，平衡時乙中NO2的濃度大于甲中NO2的濃度，但由于甲、丙兩容器內的化學平衡為等效平衡，甲、丙中NO2的濃度應相等，A錯；由甲、丙中的化學平衡為等效平衡知，若平衡時甲中NO2的轉化率為50%，則丙中N2O4的轉化率也為50%，C錯。 答案　B 9．(xx西安高三考前模擬)在恒溫恒壓下，向密閉容器中充入4 mol SO2和2 mol O2，發(fā)生如下反應：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0。2 min后，反應達到平衡，生成SO3為1.4 mol，同時放出熱量Q kJ。則下列分析正確的是 (　　)。 A．在該條件下，反應前后的壓強之比為6∶5.3 B．若反應開始時容器體積為2 L，則v(SO3)＝0.35 mol/(Lmin) C．若把“恒溫恒壓下”改為“恒壓絕熱條件下”反應，平衡后n(SO3)<1.4 mol D．若把“恒溫恒壓下”改為“恒溫恒容下”反應，達平衡時放出熱量大于 Q kJ 解析　由平衡時n(SO3)＝1.4 mol可知此時n(SO2)＝2.6 mol，n(O2)＝1.3 mol。A選項，因是恒溫恒壓條件，所以反應前后壓強不變；B選項，因該反應是氣體分子數(shù)之和變小的反應，所以隨著反應的進行，體積逐漸變小，小于2 L，所以v(SO3)大于0.35 mol/(Lmin)；C選項，該反應為放熱反應，在絕熱條件下隨著反應的進行要放熱，達到平衡時與恒溫恒壓條件下的平衡比較，平衡要逆向移動，所以n(SO3)<1.4 mol；D選項，恒溫恒容條件下的平衡與原來恒溫恒壓下的平衡比較，平衡要逆向移動，所以放出的熱量小于Q kJ。 答案　C 10．(xx東北三省模擬)425 ℃時，在1 L密閉容器中充入下列氣體物質進行反應達到平衡，分析下面示意圖，從下列選項中選出不能從示意圖中讀出的相關信息是 (　　)。 A．同溫同壓下，只要物質比例適當，從正、逆方向都可以建立同一平衡狀態(tài) B．圖甲表示的反應為H2(g)＋I2(g)2HI(g) C．圖甲中H2的轉化率＋圖乙中HI的轉化率＝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　比較圖甲和圖乙可知，兩平衡狀態(tài)的c(HI)、c(H2)、c(I2)相同；圖甲中化學反應方程式為H2(g)＋I2(g)2HI(g)，圖乙中化學反應方程式為2HI(g)H2(g)＋I2(g)；圖甲中H2的轉化率為100%＝79%，圖乙中HI的轉化率為100%＝21%，故A、B、C正確。 答案　D 11．工業(yè)上正在研究利用CO2來生產(chǎn)甲醇燃料的方法，該方法的化學方程式是： CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.0 kJ/mol 現(xiàn)將6 mol CO2和8 mol H2充入一容積為2 L的密閉容器中，測得H2的物質的量隨時間變化如圖中實線所示(圖中字母后括號內的數(shù)對表示對應的坐標)： 回答下列問題： (1)由圖分析，在下列時間段內反應速率最快的是______(填序號)。 a．0～1 min　 B．1～3 min c．3～8 min　 D．8～11 min (2)僅改變某一條件再進行實驗，測得H2的物質的量隨時間的變化如圖中虛線所示。與實線相比，曲線Ⅰ改變的條件可能是________________，曲線Ⅱ改變的條件可能是________________。 (3)下列表述能表示該反應已達平衡的是________(填序號)。 a．容器內壓強不再改變 b．容器內氣體的密度不再改變 c．容器內氣體的平均摩爾質量不再改變 d．容器內各物質的物質的量相等 解析　(1)圖像中的斜率越大，速率越大。(2)曲線Ⅰ與實線相比較，起點相同，達到平衡所用的時間短，反應速率加快，且平衡時n(H2)較大，改變的條件應是升高溫度，使平衡左移；曲線Ⅱ與實線相比較，起點相同，達到平衡所用的時間短，反應速率加快，且平衡時n(H2)較小，改變的條件應是增大壓強，使平衡右移。(3)反應CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49.0 kJ/mol是正反應氣體體積縮小的放熱反應。容器內壓強、氣體平均摩爾質量不再改變，則氣體的總物質的量不再改變，說明反應已達到平衡，a、c符合題意；容器的體積不變，氣體質量不變，密度始終不變，b不符合題意；容器內各物質的物質的量相等，不一定達到平衡，d不符合題意。 答案　(1)a　(2)升高溫度　增大壓強　(3)ac 12．(xx南昌調研)向一容積不變的密閉容器中充入一定量A和B，發(fā)生如下反應： xA(g)＋2B(s)yC(g)　ΔH<0 在一定條件下，容器中A、C的物質的量濃度隨時間變化的曲線如圖所示。請回答下列問題： (1)用A的濃度變化表示該反應0～10 min內的平均反應速率v(A)＝______________________。 (2)根據(jù)圖示可確定x∶y＝________。 (3)0～10 min容器內壓強________(填“變大”、“不變”或“變小”)。 (4)推測第10 min引起曲線變化的反應條件可能是________；第16 min引起曲線變化的反應條件可能是________。 ①減壓?、谠龃驛的濃度?、墼龃驝的量　④升溫?、萁禍亍、藜哟呋瘎? (5)若平衡Ⅰ的平衡常數(shù)為K1，平衡Ⅱ平衡常數(shù)為K2，則K1________K2(填“＞”、“＝”或“＜”)。 解析　(1)v(A)＝ molL－1min－1＝0.02 molL－1min－1。(2)x∶y＝(0.45－0.25)∶0.4＝1∶2。(3)開始反應向正方向進行，正向是氣體物質的量增大的方向，容器體積不變，壓強增大。(4)10 min時曲線的斜率增大，反應速率加快，可能是升溫或使用催化劑；16 min時平衡逆向移動，改變條件只能是升溫(正反應為放熱反應)。(5)K＝，K1＝＝1.25，K2＝＝0.11，故K1>K2。 答案　(1)0.02 molL－1min－1　(2)1∶2　(3)變大　(4)④⑥?、堋?5)> 13．(xx蘇北四市調研)某合成氣的主要成分是一氧化碳和氫氣，可用于合成甲醚等清潔燃料。由天然氣獲得該合成氣過程中可能發(fā)生的反應有： ①CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) ΔH1＝＋206.1 kJmol－1 ②CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g) ΔH2＝＋247.3 kJmol－1 ③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH3 請回答下列問題： (1)在一密閉容器中進行反應①，測得CH4的物質的量濃度隨反應時間的變化如圖1所示。 圖1 反應進行的前5 min內，v(H2)＝________；10 min時，改變的外界條件可能是______________________________________________________________。 (2)如圖2所示，在甲、乙兩容器中分別充入等物質的量的CH4和CO2，使甲、乙兩容器初始容積相等。在相同溫度下發(fā)生反應②，并維持反應過程中溫度不變。已知甲容器中CH4的轉化率隨時間的變化如圖3所示，請在圖3中畫出乙容器中CH4的轉化率隨時間變化的圖像。 (3)反應③中ΔH3＝________。800 ℃時，反應③的平衡常數(shù)K＝1，測得該溫度下密閉容器中某時刻各物質的物質的量見下表： CO H2O CO2 H2 0.5 mol 8.5 mol 2.0 mol 2.0 mol 此時反應③中正、逆反應速率的關系式是________(填代號)。 a．v正>v逆　 B．v正v逆。(4)根據(jù)質量守恒定律可知，反應的化學方程式為2CO＋4H2===CH3OCH3＋H2O，可以求出甲醚質量占反應物總質量的71.9%。 答案　(1)0.3 molL－1min－1　升高溫度(或充入水蒸氣) (2) (3)－41.2 kJmol－1　a (4)2CO＋4H2===CH3OCH3＋H2O　71.9%