2019版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第七章 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 第二講 化學(xué)平衡狀態(tài)課后達(dá)標(biāo)訓(xùn)練.doc

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第二講 化學(xué)平衡狀態(tài) [課后達(dá)標(biāo)訓(xùn)練] 一、選擇題 1．下列關(guān)于化學(xué)平衡的說(shuō)法中正確的是(　　) A．一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到的平衡狀態(tài)就是這個(gè)反應(yīng)在該條件下所能達(dá)到的限度 B．當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等都等于0 C．平衡狀態(tài)是一種靜止的狀態(tài)，因?yàn)榉磻?yīng)物和生成物的濃度已經(jīng)不再改變 D．化學(xué)平衡不可以通過(guò)改變條件而改變 解析：選A?？赡娣磻?yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后，雖然v(正)＝v(逆)，但均不為0，是動(dòng)態(tài)平衡，B、C錯(cuò)；通過(guò)改變影響化學(xué)平衡移動(dòng)的條件可以改變化學(xué)反應(yīng)的限度，D錯(cuò)。 2．(教材改編題)向一體積為2 L的恒容密閉容器里充入1 mol N2和4 mol H2，在一定溫度下發(fā)生反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0。10 s時(shí)達(dá)到平衡，c(NH3)為0.4 molL－1。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為40% B．降低溫度能使混合氣體的密度增大 C．向該容器中充入N2，平衡正向移動(dòng) D．研發(fā)高效催化劑可大大提高NH3的產(chǎn)率 解析：選C。A項(xiàng)，根據(jù)題中數(shù)據(jù)可知，NH3的生成量為0.8 mol，則H2的減少量為1.2 mol，α(H2)＝1.2 mol4 mol100%＝30%；B項(xiàng)，降溫，平衡正向移動(dòng)，但氣體總質(zhì)量不變，容器體積不變，則密度不變；C項(xiàng)，體積不變，充入N2，c(N2)增大，平衡正向移動(dòng)；D項(xiàng)，催化劑不能使平衡發(fā)生移動(dòng)，因此各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率不變、產(chǎn)率不變。 3．CO和NO都是汽車尾氣中的有害物質(zhì)，它們之間能緩慢地發(fā)生如下反應(yīng)：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)　ΔH<0，現(xiàn)利用此反應(yīng)，擬設(shè)計(jì)一種環(huán)保裝置，用來(lái)消除汽車尾氣對(duì)大氣的污染，下列設(shè)計(jì)方案可以提高尾氣處理效果的是(　　) ①選用適當(dāng)?shù)拇呋瘎、谔岣哐b置溫度?、劢档脱b置的壓強(qiáng)?、苎b置中放入堿石灰 A．①③　　　　　　　　　　 B．②④ C．①④ D．②③ 解析：選C。①選用適當(dāng)催化劑雖不能提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，但能加快反應(yīng)速率，正確；②因?yàn)樵摲磻?yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，錯(cuò)誤；③該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，因此降低壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，錯(cuò)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(yīng)方向移動(dòng)，正確。 4．反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)在恒溫恒容密閉容器中進(jìn)行，下列可作為判斷其達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志的是(　　) ①SO2和SO3的濃度相等　 ②SO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變 ③容器中氣體的壓強(qiáng)保持不變　 ④SO3的生成速率與SO2的消耗速率相等　 ⑤容器中混合氣體的密度保持不變　 ⑥容器中氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變 ⑦2v正(SO2)＝v逆(O2)　 ⑧單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)消耗 2n mol SO3 A．①②④⑤　　　　　　 B．②③⑦⑧ C．②③⑤⑥ D．②③⑥ 解析：選D。判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)依據(jù)的原則是“變量不變達(dá)平衡”。①反應(yīng)物和生成物的濃度不變時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，而不是濃度相等，錯(cuò)誤；②SO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是變量，不變時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，正確；③反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行，且該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)發(fā)生變化的反應(yīng)，故容器中氣體的壓強(qiáng)是變量，當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，正確；④SO3的生成速率與SO2的消耗速率是同一個(gè)反應(yīng)方向，一定相等，錯(cuò)誤；⑤容器的容積固定，氣體的質(zhì)量固定，混合氣體的密度是定量，錯(cuò)誤；⑥反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化，而氣體總質(zhì)量不變，因此當(dāng)容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變時(shí)，一定達(dá)到平衡狀態(tài)，正確；⑦正確的關(guān)系式為v正(SO2)＝2v逆(O2)，錯(cuò)誤；⑧單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)消耗2n mol SO3，這個(gè)關(guān)系一直存在，與是否達(dá)到平衡無(wú)關(guān)，錯(cuò)誤。 5．如圖所示，三個(gè)燒瓶中分別充滿NO2氣體并分別放置在盛有下列物質(zhì)的燒杯(燒杯內(nèi)有水)中：在(1)中加入CaO，在(2)中不加其他任何物質(zhì)，在(3)中加入NH4Cl晶體，發(fā)現(xiàn)(1)中紅棕色變深，(3)中紅棕色變淺。[已知反應(yīng)2NO2(紅棕色)N2O4(無(wú)色)] 下列敘述正確的是(　　) A．2NO2N2O4是放熱反應(yīng) B．NH4Cl溶于水時(shí)放出熱量 C．燒瓶(1)中平衡混合氣體的相對(duì)分子質(zhì)量增大 D．燒瓶(3)中氣體的壓強(qiáng)增大 解析：選A。加CaO的燒杯(1)中溫度升高，(1)中紅棕色變深，說(shuō)明平衡逆向移動(dòng)，平衡混合氣體的相對(duì)分子質(zhì)量減??；(3)中紅棕色變淺，說(shuō)明平衡正向移動(dòng)，氣體的壓強(qiáng)減小，加NH4Cl晶體的燒杯(3)中溫度降低，由此可說(shuō)明2NO2N2O4是放熱反應(yīng)，NH4Cl溶于水時(shí)吸收熱量。 6．如圖曲線表示其他條件一定時(shí)，反應(yīng)2W(g)＋Q(g)2G(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))中W的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系，圖中標(biāo)有a、b、c、d四點(diǎn)，其中表示未達(dá)到平衡狀態(tài)，且v(正)>v(逆)的是(　　) A．a(chǎn)點(diǎn) B．b點(diǎn) C．c點(diǎn) D．d點(diǎn) 解析：選C?？v軸表示W(wǎng)的轉(zhuǎn)化率，橫軸表示溫度，曲線上的任一點(diǎn)都表示在此溫度下達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)對(duì)應(yīng)的W的轉(zhuǎn)化率，從c點(diǎn)作縱軸的平行線與曲線交于一點(diǎn)，這表示若想達(dá)到c點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度的平衡狀態(tài)，需要轉(zhuǎn)化更多的W，則c點(diǎn)未達(dá)到平衡狀態(tài)，且反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，即v(正)>v(逆)。 7．(2018龍巖高三模擬)利用下列反應(yīng)可以將粗鎳轉(zhuǎn)化為純度達(dá)99.9%的高純鎳。 反應(yīng)一： Ni(粗，s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)　ΔH<0 反應(yīng)二： Ni(CO)4(g)Ni(純，s)＋4CO(g)　ΔH>0 下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．對(duì)于反應(yīng)一，適當(dāng)增大壓強(qiáng)，有利于Ni(CO)4的生成 B．提純過(guò)程中，CO氣體可循環(huán)使用 C．升高溫度，反應(yīng)一的反應(yīng)速率減小，反應(yīng)二的反應(yīng)速率增大 D．對(duì)于反應(yīng)二，在180～200 ℃，溫度越高，Ni(CO)4(g)的轉(zhuǎn)化率越高 解析：選C。反應(yīng)一的正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡右移，有利于Ni(CO)4的生成，A正確；反應(yīng)一以CO為原料，反應(yīng)二產(chǎn)生CO，故其可以循環(huán)使用，B正確；升高溫度，反應(yīng)一和反應(yīng)二的反應(yīng)速率都增大，C不正確；反應(yīng)二的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，在180～200 ℃，溫度越高，反應(yīng)進(jìn)行程度越大，Ni(CO)4(g)的轉(zhuǎn)化率越高，D正確。 8．(2018焦作一模)在某2 L恒容密閉容器中充入 2 mol X(g)和1 mol Y(g)發(fā)生反應(yīng)：2X(g)＋Y(g)3Z(g)　ΔH，反應(yīng)過(guò)程中持續(xù)升高溫度，測(cè)得混合體系中X的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。下列推斷正確的是(　　) A．M點(diǎn)時(shí)Y的轉(zhuǎn)化率最大 B．升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) C．平衡后充入Z達(dá)到新平衡時(shí)Z的體積分?jǐn)?shù)增大 D．W、M兩點(diǎn)Y的正反應(yīng)速率相等 解析：選B。溫度在a ℃之前，升高溫度，X的含量減小，溫度在a ℃之后，升高溫度，X的含量增大，曲線上最低點(diǎn)為平衡點(diǎn)，最低點(diǎn)之前未達(dá)到平衡，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，最低點(diǎn)之后，升高溫度X的含量增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。A項(xiàng)，曲線上最低點(diǎn)Q為平衡點(diǎn)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，Y的轉(zhuǎn)化率減小，所以Q點(diǎn)時(shí)Y的轉(zhuǎn)化率最大，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，已知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，正確；C項(xiàng)，反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，平衡時(shí)充入Z，達(dá)到新平衡時(shí)與原平衡是等效平衡，所以達(dá)到新平衡時(shí)Z的體積分?jǐn)?shù)不變，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，W點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度低于M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度，溫度越高，反應(yīng)速率越大，所以W點(diǎn)Y的正反應(yīng)速率小于M點(diǎn)Y的正反應(yīng)速率，錯(cuò)誤。 9．在425 ℃時(shí)，在1 L密閉容器中充入下列氣體物質(zhì)進(jìn)行的反應(yīng)達(dá)到平衡，分析如下示意圖，不能從示意圖中讀出相關(guān)信息的選項(xiàng)是(　　) A．同溫同壓下，只要投入物質(zhì)比例適當(dāng)，從正、逆方向都可以建立同一平衡狀態(tài) B．圖(1)表示的反應(yīng)為H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g) C．圖(1)中H2的轉(zhuǎn)化率＋圖(2)中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(shí)間相同 解析：選D。比較圖(1)和圖(2)可知，兩平衡狀態(tài)的c(HI)、c(H2)、c(I2)相同，圖(1)表示的化學(xué)反應(yīng)方程式為H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)，圖(1)中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。 10．(2018成都模擬)已知反應(yīng)CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH＝Q kJmol－1，在三個(gè)不同容積的容器中分別充入1 mol CO與2 mol H2，恒溫恒容，測(cè)得平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率如下表。 序號(hào) 溫度/℃ 容器體積 CO轉(zhuǎn)化率 平衡壓強(qiáng)/Pa ① 200 V1 50% p1 ② 200 V2 70% p2 ③ 350 V3 50% p3 下列說(shuō)法正確的是(　　) A．反應(yīng)速率：③>①>② B．平衡時(shí)體系壓強(qiáng)：p1∶p2＝5∶4 C．若容器體積V1>V3，則Q<0 D．若實(shí)驗(yàn)②中CO和H2用量均加倍，則CO轉(zhuǎn)化率<70% 解析：選C。①、②的溫度相同，而CO轉(zhuǎn)化率②>①，則②可看作在①的基礎(chǔ)上加壓，即V1>V2，因此反應(yīng)速率：②>①，A錯(cuò)誤；①與②比較，達(dá)到平衡時(shí)，平衡混合物的物質(zhì)的量之比為5∶4，但V1與V2不相等，因此平衡時(shí)體系壓強(qiáng)p1∶p2不等于5∶4，B錯(cuò)誤；若容器體積V1>V3、溫度相同，則①與③比較，CO的轉(zhuǎn)化率③>①，而現(xiàn)在CO的轉(zhuǎn)化率相同，則可看作在這個(gè)基礎(chǔ)上③的平衡逆向移動(dòng)，而升溫平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，即正向是放熱反應(yīng)，C正確；若實(shí)驗(yàn)②中CO和H2用量均加倍，則可看作在②的基礎(chǔ)上壓縮體積，CO轉(zhuǎn)化率增大，D錯(cuò)誤。 二、非選擇題 11．(2018大連雙基測(cè)試)在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH<0，該反應(yīng)達(dá)到平衡后測(cè)得如下數(shù)據(jù)。 實(shí)驗(yàn)序號(hào) 溫度(℃) 初始CO濃度 (molL－1) 初始H2O濃度 (molL－1) CO的平衡轉(zhuǎn)化率 1 110 1 1 50% 2 100 1 1 x 3 110 0.8 y 60% (1)實(shí)驗(yàn)1中，10 h后達(dá)到平衡，H2的平均反應(yīng)速率為_(kāi)_______molL－1h－1。在此實(shí)驗(yàn)的平衡體系中，再加入0.5 mol CO和0.5 mol H2，平衡將________移動(dòng)(填“向左”“向右”“不”或“無(wú)法確定”)。 (2)實(shí)驗(yàn)2中，x的值________(填序號(hào))。 A．等于50% B．大于50% C．小于50% D．無(wú)法確定 (3)實(shí)驗(yàn)3中的y值為_(kāi)_______。 (4)在100 ℃條件下，能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。 A．壓強(qiáng)不再變化 B．生成H2O的速率和消耗H2的速率相等 C．混合氣體的密度不變 D．H2的質(zhì)量不再變化 解析：(1)根據(jù)反應(yīng)速率的公式可得v(CO)＝1 molL－150%/10 h＝0.05 molL－1h－1，再根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，v(H2)＝v(CO)＝0.05 molL－1h－1。在該平衡體系中同時(shí)改變了反應(yīng)物和生成物濃度，并且變化量一致，則Qc＝K，故平衡不移動(dòng)。(2)從題給信息可知，該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度降低，平衡正向移動(dòng)，故CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大，所以選B。(3)通過(guò)實(shí)驗(yàn)1可知在110 ℃時(shí)，該反應(yīng)的K＝＝1，溫度一定，K一定，在實(shí)驗(yàn)3中，K＝＝1，求得y＝1.2。(4)反應(yīng)前后壓強(qiáng)始終不變，A錯(cuò)誤；生成H2O的速率和消耗H2的速率為同一反應(yīng)方向，B錯(cuò)誤；混合氣體的密度始終不變，C錯(cuò)誤；H2的質(zhì)量不再變化，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，D正確。 答案：(1)0.05　不　(2)B　(3)1.2　(4)D 12．(2018長(zhǎng)春高三模擬)已知2A2(g)＋B2(g)2C(g)　ΔH＝－a kJmol－1(a>0)，在一個(gè)有催化劑的固定容積的容器中加入2 mol A2和1 mol B2，在500 ℃時(shí)充分反應(yīng)，達(dá)到平衡后C的濃度為w molL－1，放出熱量b kJ。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)比較：a________(填“>”“＝”或“<”)b。 (2)能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡不移動(dòng)的是________(填字母)。 a．及時(shí)分離出C氣體 b．適當(dāng)升高溫度 c．增大B2的濃度 d．選擇高效的催化劑 (3)若將上述容器改為恒壓容器(反應(yīng)前體積相同)，平衡后再加入2 mol A2和1 mol B2，500 ℃時(shí)充分反應(yīng)，達(dá)到平衡后放出熱量d kJ，則d________(填“>”“＝”或“<”)b。 解析：(1)a為反應(yīng)的焓變的絕對(duì)值，而b是反應(yīng)放出的熱量，由于該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，反應(yīng)不可能進(jìn)行到底，因此a>b。 (2)分離出C，降低C的濃度，反應(yīng)速率減??；由于正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫平衡左移；增大B2的濃度，反應(yīng)速率增大，平衡右移；使用催化劑，反應(yīng)速率增大，但平衡不移動(dòng)。 (3)若改為恒壓，相當(dāng)于給原平衡加壓，因?yàn)槭冀K保持較大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，放出的熱量增多，故d>b。 答案：(1)>　(2)d　(3)> 13．運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究化學(xué)反應(yīng)有重要意義。 (1)硫酸生產(chǎn)中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，混合體系中SO3的百分含量和溫度的關(guān)系如圖1所示(曲線上任何一點(diǎn)都表示平衡狀態(tài))。 ①若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，平衡________(填“向左”“向右”或“不”)移動(dòng)。 ②若反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時(shí)，v正________(填“>”“<”或“＝”)v逆。 (2)課本里介紹的合成氨技術(shù)叫哈伯法：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，應(yīng)用此法反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不高。 ①能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的措施是________(填編號(hào))。 A．使用更高效的催化劑 B．升高溫度 C．及時(shí)分離出氨氣 D．充入氮?dú)猓龃蟮獨(dú)獾臐舛?保持容器體積不變) ②若在某溫度下，2 L的密閉容器中發(fā)生合成氨的反應(yīng)，圖2表示N2的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線。用H2表示0～10 min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v(H2)＝________。從第11 min起，壓縮容器的體積為1 L，則n(N2)的變化曲線為_(kāi)_______(填編號(hào))。 解析：(1)①恒壓條件下向題述平衡體系中通入氦氣，則反應(yīng)器的體積會(huì)增大，各物質(zhì)的濃度會(huì)減小，平衡會(huì)向氣體分子數(shù)增大的方向(向左)移動(dòng)。②反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時(shí)沒(méi)有達(dá)到平衡，需要反應(yīng)向右進(jìn)行，所以v正>v逆。(2)①該反應(yīng)是一個(gè)氣體分子數(shù)減小的放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)；使用更高效的催化劑，反應(yīng)速率增大，但平衡不移動(dòng)；分離出氨氣，平衡雖然正向移動(dòng)，但反應(yīng)速率減小；充入氮?dú)?，平衡正向移?dòng)且反應(yīng)速率增大。②0～10 min時(shí)，N2從0.6 mol減少到0.2 mol，變化量為0.4 mol，則H2的變化量為1.2 mol，v(H2)＝1.2 mol2 L10 min＝0.06 molL－1min－1。平衡時(shí)壓縮容器的體積，氣體的壓強(qiáng)增大，平衡正向移動(dòng)，N2的物質(zhì)的量在原有基礎(chǔ)上減小，曲線d符合題意。 答案：(1)①向左?、?　(2)①D　②0.06 molL－1min－1　d