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2019年高考化學一輪總復習 第二節(jié) 化學平衡狀態(tài)與化學平衡的移動課時檢測 1．據(jù)報道，在300 ℃、70 MPa下，由二氧化碳和氫氣合成乙醇已成為現(xiàn)實。 2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g) 下列敘述錯誤的是(　　) A．使用CuZnFe催化劑可大大提高生產(chǎn)效率 B．反應需在300 ℃進行可推測該反應是吸熱反應 C．充入大量CO2氣體可提高H2的轉化率 D．從平衡混合氣體中分離出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率 解析：選B　A項，合適的催化劑能提高化學反應速率；B項，判斷吸熱反應和放熱反應是根據(jù)體系能量的變化；C項，充入大量CO2氣體，平衡正向移動，可提高H2的轉化率；D項，平衡正向移動，可提高CO2和H2的利用率。 2．COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)　ΔH＞0，當反應達到平衡時，下列措施：①升溫?、诤闳萃ㄈ胂∮袣怏w　③增加CO濃度?、軠p壓　⑤加催化劑?、藓銐和ㄈ胂∮袣怏w，能提高COCl2轉化率的是(　　) A．①②④　　　　　　　 B．①④⑥ C．②③⑤ D．③⑤⑥ 解析：選B　平衡右移即可增大COCl2的轉化率，①平衡右移，②對平衡無影響，③平衡左移，④平衡右移，⑤平衡不移動，⑥相當于減壓，平衡右移。 3．恒溫、恒容的條件下對于N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0的反應，達到化學平衡狀態(tài)的標志為(　　) A．斷開一個N≡N鍵的同時有6個N—H鍵生成 B．混合氣體的密度不變 C．混合氣體的平均相對分子質量不變 D．N2、H2、NH3分子數(shù)之比為1∶3∶2的狀態(tài) 解析：選C　斷開N≡N和生成N—H鍵均為正反應，因此A不能作為平衡的標志；根據(jù)公式ρ＝，反應過程中混合氣體的質量m不變，恒溫恒容條件下反應，則氣體體積V始終不變，密度ρ始終不變，因此B不能作為平衡的標志；相對分子質量可根據(jù)公式M＝判斷，由于m不變，而反應過程中氣體的物質的量n減小，只有達到平衡時n才不再減小，M不再改變，因此C可作為平衡的標志。 4.一定溫度下可逆反應aX(g)＋bY(g)cZ(g)在一密閉容器內達到平衡后， t0時刻改變某一外界條件，化學反應速率(v)隨時間(t)變化如圖所示。則下列說法正確的是(　　) A．若a＋b＝c，則t0時刻只能是增大了容器的壓強 B．若a＋b＝c，則t0時刻只能是加入了催化劑 C．若a＋b≠c，則t0時刻只能是增大了容器的壓強 D．若a＋b≠c，則t0時刻只能是加入了催化劑 解析：選D　本題考查化學平衡圖像，考查考生對化學反應速率和化學平衡原理的理解和應用能力。t0時刻正逆反應速率同等程度增大，說明平衡不移動。若a＋b＝c，則t0時刻可以是增大壓強或使用催化劑，A錯，B錯；若a＋b≠c，則t0時刻只能是使用催化劑，C錯，D對。 5．可逆反應mA(s)＋nB(g)cC(g)＋fD(g)反應過程中，當其它條件不變時，C的體積分數(shù)(C%)與溫度(T)和壓強(p)的關系如下圖所示(T2＞T1)，下列敘述錯誤的是(　　) A．達到平衡后，若使用催化劑，C的體積分數(shù)不變 B．達到平衡后，若使溫度升高，化學平衡向逆反應方向移動 C．化學方程式中n＜c＋f D．達到化學平衡后，增加A的量有利于化學平衡向正反應方向移動 解析：選D　使用催化劑，只是同等程度加快反應速率，平衡不移動，故A項正確；由C%～時間圖像1知，溫度升高，化學平衡向C%減小的方向移動，即向逆反應方向移動，所以B正確；再由由C%～時間圖像2知，加壓，平衡向C%減小的方向移動，即向逆反應方向移動，即逆反應是氣體系數(shù)減小的反應，故n＜c＋f，所以C項正確；由于A物質是固體，所以增加A的量平衡不移動，D項錯誤。 6．向固定容積的密閉容器中，通入a mol X，發(fā)生反應2XY(g)＋Z(s)，并達到平衡狀態(tài)，此時升高溫度，氣體的密度增大。下列敘述正確的是(　　) A．壓強的變化對該平衡沒有影響 B．若正反應為放熱反應，則X一定為氣態(tài) C．若X為非氣態(tài)，則正反應為放熱反應 D．若X為氣態(tài)，再向容器中充入a mol X，達到的新平衡與第一次平衡相比，X的體積分數(shù)增大 解析：選B　利用化學平衡移動原理逐一分析選項即可得出結論，需要注意物質的聚集狀態(tài)和化學計量數(shù)對平衡移動的影響。因容積不變，ρ＝m(g)/V，升高溫度，氣體的密度增大，即m(g)變大。選項A，因無論X是什么狀態(tài)，ΔV≠0，壓強對該平衡有影響；選項B，若正反應為放熱反應，升溫時平衡左移，X為氣態(tài)時，m(g)才增大；選項C，若X為非氣態(tài)，正反應放熱，升溫時平衡左移，m(g)減小，氣體的密度減?。贿x項D，若X為氣態(tài)，再充入a mol X，相當于加壓，平衡向右移動，X的體積分數(shù)減小。 7．向一個容積為V L的密閉容器中，通入2 L A(g)和1 L B(g)，在一定條件下發(fā)生反應：3A(g)＋B(g)aC(g)＋2D(g)。達到平衡后，A的物質的量濃度減少，混合氣體的平均摩爾質量增大，則該反應的化學方程式中a的值是(　　) A．1 B．2 C．3 D．4 解析：選A　混合氣體的平均摩爾質量＝，在密閉容器中，氣體的質量不變，混合氣體的平均摩爾質量增大，則n總減小，故a值只能為1，故選A。 8．(xx蘇州模擬)在密閉容器中通入A、B兩種氣體，在一定條件下反應：2A(g)＋B(g)2C(g)，ΔH＜0；達到平衡后，改變一個條件(X)，下列量(Y)的變化符合圖中曲線的是(　　) X Y A 再加入B B的轉化率 B 再加入C A的體積分數(shù) C 增大壓強 A的轉化率 D 升高溫度 混合氣體平均摩爾質量 解析：選C　A．達平衡后，再加入B，平衡正向移動，促進A的轉化，即A的轉化率增大，但B的轉化率減小，與圖像不符合，故A不正確；B.達平衡后，再加入C，化學平衡逆向移動，則A的體積分數(shù)減小，與圖像不符合，故B錯誤；C.達平衡后，增大壓強，平衡正向移動，則A的轉化率增大，與圖像符合，故C正確；D.達平衡后，升高溫度，化學平衡逆向移動，由M＝可知，逆向移動時n增大，則混合氣體平均摩爾質量減小，與圖像不符合，故D錯誤；故選C。 9．(1)一定條件下鐵可以和CO2發(fā)生反應：Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)　ΔH>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的轉化率將________(填“增大”、“減小”或“不變”)。 (2)在一定溫度下的某容積可變的密閉容器中，建立下列化學平衡：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2O(g)，若該化學平衡狀態(tài)從正反應開始建立，達到平衡后，給平衡體系加壓(縮小容積，其他條件不變)，則容器內氣體的平均相對分子質量將________(填“不變”、“變小”或“變大”)。 解析：(1)①使平衡時c(CO)/c(CO2)增大，則需要使平衡向正反應方向移動，CO2的濃度減小，CO的濃度增大，比值增大。反應為吸熱反應，升高溫度平衡向正反應方向進行，A對；反應前后氣體的物質的量不變，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，反應物中只有CO2為氣體，且反應前后氣體體積相等，相當于增大壓強，CO2的轉化率不變。 (2)原平衡狀態(tài)中CO、H2的平均相對分子質量為28＋2＝15。加壓時平衡逆向移動，H2O(g)(相對分子質量為18)的含量增大，混合氣體的平均相對分子質量變大。 答案：(1)①A　②不變　(2)變大 10．二氧化硫和氮的氧化物是大氣的主要污染物，防止和治理其對環(huán)境的污染是環(huán)保工作的研究內容之一。 (1)一定條件下，發(fā)生反應2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，向2 L密閉容器中通入2 mol SO2(g)、1 mol O2(g)和0.2 mol SO3(g)，2 min后反應達到平衡時，測得SO2的物質的量為1 mol，若往容器中再加入2 mol SO2(g)，則重新達到平衡時SO2的總轉化率________50%(填“>”、“<”或“＝”)。 (2)在一密閉容器中發(fā)生反應2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)　ΔH >0，反應過程中NO2的濃度隨時間變化的情況如圖所示。請回答： ①依曲線A，反應在前3 min內氧氣的平均反應速率為________。 ②若曲線A、B分別表示的是該反應在某不同條件下的反應情況，則此條件可能是________(填“濃度”、“壓強”、“溫度”或“催化劑”)。 (3)一定溫度下，在密閉容器中N2O5可發(fā)生下列反應： ①2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g) ②2NO2(g)2NO(g)＋O2(g) 若達平衡時，c(NO2)＝0.4 mol/L，c(O2)＝1.3 mol/L，則反應②中NO2的轉化率為________，N2O5(g)的起始濃度應不低于________mol/L。 解析：(1)增大二氧化硫的濃度，導致自身轉化率減小。 (2)①根據(jù)圖像分析可知：前3 min內氧氣濃度增大了0.035 mol/L，所以平均反應速率為0.011 7 mol/(Lmin)；②從圖像變化趨勢來看，B相對于A來說，反應速率增大，NO2濃度減小，所以改變的條件只可能是溫度。 (3)利用反應①和②可以求出當c(NO2)＝0.4 mol/L，c(O2)＝1.3 mol/L時， ①2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g) 　　　　　　 4x　　　x ②2NO2(g)2NO(g)＋O2(g) 2y　　　　　 2y　 　y x＋y＝1.3 mol/L,4x－2y＝0.4 mol/L， 解得：x＝0.5 mol/L，y＝0.8 mol/L。 所以反應②中NO2的轉化率為80%。由反應①生成的O2的濃度為0.5 mol/L知，N2O5(g)的起始濃度大于1 mol/L。 答案：(1)<　(2)①0.011 7 mol/(Lmin)　 ②溫度 (3)80%　1 11．一定溫度下，在2 L的密閉容器中充入0.4 mol SO2和0.2 mol O2，發(fā)生反應：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0，n(O2)隨時間的變化關系如圖中實線所示： (1)用SO2表示0～4 min內該反應的平均速率為________。 (2)若溫度不變，在容器中再加入1 mol O2，重新達到平衡，則SO2的平衡濃度________(填“增大”、“不變”或“減小”)，氧氣的轉化率________(填“升高”、“不變”或“降低”)，SO3的體積分數(shù)________(填“增大”、“不變”或“減小”)。 (3)僅改變某一實驗條件再進行兩次實驗，測得O2的物質的量隨時間變化如圖中虛線所示，曲線Ⅰ改變的實驗條件是________，曲線Ⅱ改變的實驗條件是______________________。 解析：(1)在0～4 min內，該反應的平均速率v(SO2)＝2v(O2)＝2(0.10 mol/L－0.05 mol/L)4 min＝0.025 mol/(Lmin)；(2)若保持溫度不變，向容器中再加入1 mol O2，平衡正向移動，故重新達到平衡時，SO2的轉化率增大，但其平衡濃度減小，氧氣的轉化率降低，SO3的體積分數(shù)減小。(3)曲線Ⅰ、Ⅱ都縮短了達到平衡的時間，反應速率加快，但曲線Ⅰ平衡時O2的轉化率降低，因正反應是放熱反應，故曲線Ⅰ改變的條件是升高溫度；曲線Ⅱ平衡時O2的轉化率升高，根據(jù)正反應氣體體積減小可知曲線Ⅱ改變的條件是增大壓強。 答案：(1)0.025 mol/(Lmin) (2)減小　降低　減小 (3)升高溫度　增大壓強 12．下列敘述與圖像相對應的是(　　) A．圖(1)是N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的化學平衡圖像，在t0時刻充入一定量的NH3，平衡逆向移動 B．圖(2)中p2>p1，T1>T2 C．圖(3)表示的化學方程式為2A===B＋3C D．圖(4)對應反應2X(g)＋3Y(g)2Z(g)　ΔH<0，y可以表示Y的百分含量 解析：選B　在t0時刻充入一定量的NH3，v′(正)應與平衡點相連，A項錯誤；由先拐先平知p2>p1，T1>T2，B項正確；圖(3)表示的是可逆反應，C項錯誤；溫度升高，平衡逆向移動，Y的百分含量將增大，D項錯誤。 13．在2 L密閉容器內，800 ℃時反應：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)體系中，n(NO)隨時間的變化如表： 時間(s) 0 1 2 3 4 5 n(NO)(mol) 0.020 0.01 0.008 0.007 0.007 0.007 (1)800 ℃，反應達到平衡時，NO的物質的量濃度是________；升高溫度，NO的濃度增大，則該反應是________(填“放熱”或“吸熱”)反應。 (2)如圖中表示NO2變化的曲線是________。用O2表示從0～2 s內該反應的平均速率v＝________。 (3)能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是________。 a．v(NO2)＝2v(O2) b．容器內壓強保持不變 c．v逆(NO)＝2v正(O2) d．容器內密度保持不變 (4)能使該反應的反應速率增大，且平衡向正反應方向移動的是________。 a．及時分離出NO2氣體 b．適當升高溫度 c．增大O2的濃度 d．選擇高效催化劑 解析：(1)平衡時，n(NO)＝0.007 mol，c(NO)＝＝0.003 5 mol/L。升高溫度，c(NO)增大，則平衡左移，正反應是放熱反應。 (2)從n(NO)隨時間變化表可得出，NO的物質的量隨時間的推移而減小，NO與O2是反應物，NO2是生成物，NO2的變化曲線只能是a、b中的某一條。反應在3 s之后，NO的物質的量不再發(fā)生變化，反應過程中NO減小0.013 mol，根據(jù)方程式可知NO2增加0.013 mol，而容器體積2 L，所以達到平衡時，NO2的濃度0.006 5 mol/L，曲線b符合。0～2 s內，NO減少0.012 mol，據(jù)反應方程式，O2同時減少0.006 mol，以O2來表示這段時間的平均速率＝0.006 mol2 L2 s＝0.001 5 mol/(Ls)。 (3)a項達沒達到平衡都成立，因為反應速率之比等于化學計量數(shù)之比。反應2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的反應前后氣體分子數(shù)目不相等，平衡受壓強的影響，壓強改變，平衡要移動，b項中壓強已保持不變，所以b項已達平衡狀態(tài)。根據(jù)平衡狀態(tài)的定義，正逆反應速率相等可得c項也達平衡狀態(tài)。密度等于質量除以體積，該反應的反應物和生成物均為氣體，質量不變，而容器的體積2 L，也不發(fā)生變化，所以任何條件下密度都不發(fā)生改變，d項不能說明反應是否達到平衡狀態(tài)。 (4)分離出NO2氣體，反應速率減慢，加入催化劑，平衡不移動，升高溫度該反應向逆反應方向移動，所以a、b、d均錯誤。增大反應物O2的濃度，反應速率增大，平衡向正反應方向移動，c正確。 答案：(1)0.003 5 mol/L　放熱 (2)b　1.510－3 mol/(Ls) (3)b、c (4)c