2020版高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)達(dá)標(biāo)作業(yè)22 化學(xué)平衡狀態(tài) 化學(xué)平衡移動(dòng).doc

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課時(shí)達(dá)標(biāo)作業(yè)22　化學(xué)平衡狀態(tài)　化學(xué)平衡移動(dòng) 基礎(chǔ)題 1.在一定溫度下的恒容密閉容器中，當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時(shí)，表明反應(yīng)A(s)＋3B(g)2C(g)＋D(g)已達(dá)平衡狀態(tài)的是(　　) ①混合氣體的壓強(qiáng)?、诨旌蠚怏w的密度　③B的物質(zhì)的量濃度?、軞怏w的總物質(zhì)的量?、莼旌蠚怏w的平均相對(duì)分子質(zhì)量 A．①②③ B．②③⑤ C．①③⑤ D．①④⑤ 解析：A為固體，反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，無論是否平衡，混合氣體的壓強(qiáng)，氣體的總物質(zhì)的量均不變，即①④不能作為判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡的標(biāo)志，②③⑤中各量不變時(shí)，可判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。 答案：B 2．在1 L定容的密閉容器中，可以證明可逆反應(yīng)N2＋3H22NH3已達(dá)到平衡狀態(tài)的是(　　) A．c(N2)：c(H2)：c(NH3)＝1：3：2 B．一個(gè)N≡N斷裂的同時(shí)，有3個(gè)H—H生成 C．其他條件不變時(shí)，混合氣體的密度不再改變 D．v正(N2)＝2v逆(NH3) 解析：c(N2)：c(H2)：c(NH3)＝1：3：2等于化學(xué)方程式的計(jì)量數(shù)之比，但沒有說明各物質(zhì)的濃度不變，不一定為平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；一個(gè)N≡N斷裂的同時(shí)，有3個(gè)H—H生成，能說明正逆反應(yīng)速率是相等的，達(dá)到了平衡，故B正確；混合氣體的密度ρ＝，質(zhì)量在反應(yīng)前后是守恒的，體積不變，密度始終不變，所以密度不變的狀態(tài)不一定是平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；v正(N2)＝2v逆(NH3)時(shí)，正逆反應(yīng)速率不相等，未達(dá)到平衡，故D錯(cuò)誤。 答案：B 3．煉鐵高爐中冶煉鐵的反應(yīng)為Fe2O3(s)＋3CO(g)2Fe(s)＋3CO2(g)，下列說法正確的是(　　) A．升高溫度，反應(yīng)速率減慢 B．當(dāng)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，v(正)＝v(逆)＝0 C．提高煉鐵高爐的高度可減少尾氣中CO的濃度 D．某溫度下達(dá)到平衡時(shí)，CO的體積分?jǐn)?shù)基本不變 解析：A項(xiàng)，升高溫度，反應(yīng)速率加快，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，是動(dòng)態(tài)平衡，v(正)＝v(逆)≠0，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，提高煉鐵高爐的高度不能減少尾氣中CO的濃度，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，某溫度下達(dá)到平衡時(shí)，各物質(zhì)濃度不變，CO的體積分?jǐn)?shù)基本不變，正確。 答案：D 4．在恒溫、恒容下，有反應(yīng)2A(g)＋2B(g)C(g)＋3D(g)，現(xiàn)從兩條途徑分別建立平衡。途徑Ⅰ：A、B的起始濃度均為2 molL－1；途徑Ⅱ：C、D的起始濃度分別為2 molL－1和6 molL－1。以下敘述正確的是(　　) A．達(dá)到平衡時(shí)，途徑Ⅰ的反應(yīng)速率等于途徑Ⅱ的反應(yīng)速率 B．達(dá)到平衡時(shí)，途徑Ⅰ所得混合氣體的壓強(qiáng)等于途徑Ⅱ所得混合氣體的壓強(qiáng) C．兩途徑最終達(dá)到平衡時(shí)，體系內(nèi)各組分的百分含量相同 D．兩途徑最終達(dá)到平衡時(shí)，體系內(nèi)各組分的百分含量不相同 解析：反應(yīng)2A(g)＋2B(g)C(g)＋3D(g)可知，反應(yīng)前后氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)相等，壓強(qiáng)對(duì)平衡移動(dòng)沒有影響，當(dāng)滿足Ⅱ所加物質(zhì)完全轉(zhuǎn)化為A、B時(shí)，與Ⅰ物質(zhì)的量比值相等。Ⅱ途徑達(dá)到平衡時(shí)濃度大，壓強(qiáng)大，反應(yīng)速率應(yīng)較大，A錯(cuò)誤；Ⅱ途徑達(dá)到平衡時(shí)濃度大，壓強(qiáng)大，反應(yīng)速率應(yīng)較大，故B錯(cuò)誤；Ⅰ、Ⅱ兩途徑最終達(dá)到相同平衡狀態(tài)，體系內(nèi)混合氣的百分組成相同，C正確；兩種途徑平衡狀態(tài)相同，各物質(zhì)的含量相同，則體系內(nèi)混合氣的百分組成相同，D錯(cuò)誤。 答案：C 5．將4.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2充入體積不變的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生下述反應(yīng)：PCl3(g)＋Cl2(g)PCl5(g)。達(dá)到平衡時(shí)，PCl5為0.80 mol，如果此時(shí)移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2，在相同溫度下再達(dá)平衡時(shí)PCl5的物質(zhì)的量是(　　) A．0.8 mol B．0.4 mol C．小于0.4 mol D．大于0.4 mol，小于0.8 mol 解析：反應(yīng)達(dá)到平衡后，此時(shí)移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2，若不考慮平衡移動(dòng)，則此時(shí)PCl5的物質(zhì)的量為0.4 mol；移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2后，相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，故平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，所以再次達(dá)到平衡時(shí)PCl5的物質(zhì)的量小于0.4 mol，C項(xiàng)正確。 答案：C 6．已知反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH＜0。在一定溫度和壓強(qiáng)下于密閉容器中，反應(yīng)達(dá)到平衡。下列敘述正確的是(　　) A．升高溫度，K增大 B．減小壓強(qiáng)，n(CO2)增加 C．更換高效催化劑，α(CO)增大 D．充入一定量的氮?dú)?，n(H2)不變 答案：D 7．在恒溫恒容的密閉容器中，某儲(chǔ)氫反應(yīng)：MHx(s)＋yH2(g)MHx＋2y(s)　ΔH<0達(dá)到化學(xué)平衡。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大 B．吸收y mol H2只需1 mol MHx C．若降溫，該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大 D．若向容器內(nèi)通入少量氫氣，則v(放氫)>v(吸氫) 解析：MHx(s)＋yH2(g)MHx＋2y(s)　ΔH<0，該反應(yīng)屬于氣體的物質(zhì)的量發(fā)生減小的反應(yīng)。A.平衡時(shí)氣體的物質(zhì)的量不變，壓強(qiáng)不變，錯(cuò)誤；B.該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，吸收y mol H2需要大于1 mol MHx，錯(cuò)誤；C.因?yàn)樵摲磻?yīng)正反應(yīng)方向?yàn)榉艧岱磻?yīng)，降溫時(shí)該反應(yīng)將向正反應(yīng)方向移動(dòng)，反應(yīng)的平衡常數(shù)將增大，正確；D.向容器內(nèi)通入少量氫氣，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，v(放氫)0，A、D項(xiàng)錯(cuò)誤；溫度越高，平衡常數(shù)越大，故b點(diǎn)的平衡常數(shù)最大，C項(xiàng)錯(cuò)誤；圖中曲線為等壓線，p(b)＝p(c)，在同一溫度下，壓強(qiáng)增大，平衡逆向移動(dòng)，即p(a)c2，A項(xiàng)錯(cuò)誤；若x＝4，則反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等，由于起始時(shí)甲容器中A、B的投入量之比與化學(xué)方程式中對(duì)應(yīng)化學(xué)計(jì)量數(shù)之比不相等，故w3不可能等于w1，B項(xiàng)錯(cuò)誤；起始時(shí)乙容器中A、B的投入量是甲容器的2倍，兩容器的容積相等，故恒有2ρ1＝ρ2，C項(xiàng)正確；起始時(shí)乙容器中A、B的濃度是甲容器中的2倍，故乙容器達(dá)到平衡所需的時(shí)間比甲容器達(dá)到平衡所需的時(shí)間短，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：C 能力題 12.鐵的氧化物可用于脫除煤氣中的H2S，反應(yīng)原理如下：Fe3O4(s)＋3H2S(g)＋H2(g)3FeS(s)＋4H2O(g)① Fe2O3(s)＋2H2S(g)＋H2(g)2FeS(s)＋3H2O(g)② FeO(s)＋H2S(g)FeS(s)＋H2O(g)③ 溫度與平衡常數(shù)的關(guān)系如圖所示，下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．上述反應(yīng)均為吸熱反應(yīng) B．壓強(qiáng)越大，H2S脫除率越高 C．溫度越高，H2S脫除率越高 D．相同溫度、相同物質(zhì)的量的三種鐵的氧化物中，F(xiàn)e3O4脫除H2S的效果最好 解析：溫度越高，平衡常數(shù)越小，說明正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度越高，H2S的脫除率越低，A、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤；上述3個(gè)反應(yīng)均是氣體體積不變的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：D 13．將0.40 mol N2O4氣體充入2 L固定容積的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：N2O4(g)2NO2(g)　ΔH。在T1 ℃和T2 ℃時(shí)，測得NO2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示： (1)T1 ℃時(shí)，40 s～80 s內(nèi)用N2O4表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為________ molL－1s－1。 (2)ΔH________0(填“>”“<”或“＝”)。 (3)改變條件重新達(dá)到平衡時(shí)，要使的比值變小，可采取的措施有________(填字母)。 a．增大N2O4的起始濃度 b．升高溫度 c．向混合氣體中通入NO2 d．使用高效催化劑 解析：(1)T1 ℃時(shí)，40 s～80 s內(nèi)二氧化氮的物質(zhì)的量從0.40 mol變?yōu)?.60 mol，則用二氧化氮表示該時(shí)間段的平均反應(yīng)速率為v(NO2)＝＝0.002 5 molL－1s－1，化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比，則v(N2O4)＝v(NO2)＝0.001 25 molL－1s－1。 (2)根據(jù)圖像曲線變化可知，T1 ℃時(shí)反應(yīng)速率大于T2 ℃，則溫度大小為T1 ℃>T2 ℃，而在T2 ℃達(dá)到平衡時(shí)二氧化氮的物質(zhì)的量小于T1 ℃，說明升高溫度，平衡向著正向移動(dòng)，則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH>0。 (3)a.增大N2O4的起始濃度，相當(dāng)于增大了壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)，則的比值變小，故a正確；b.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向著正向移動(dòng)，則二氧化氮濃度增大、四氧化二氮濃度減小，故該比值增大，故b錯(cuò)誤；c.向混合氣體中通入NO2，相當(dāng)于增大了壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)，二氧化氮濃度減小、四氧化二氮濃度增大，該比值減小，故c正確；d.使用高效催化劑，對(duì)化學(xué)平衡不影響，則該比值不變，故d錯(cuò)誤。 答案：(1)0.001 25　(2)>　(3)ac 14．丁烯是一種重要的化工原料，可由丁烷催化脫氫制備?；卮鹣铝袉栴}： (1)正丁烷(C4H10)脫氫制1丁烯(C4H8)的熱化學(xué)方程式如下： ①C4H10(g)===C4H8(g)＋H2(g)　ΔH1 已知：②C4H10(g)＋O2(g)===C4H8(g)＋H2O(g) ΔH2＝－119 kJmol－1 ③H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH3＝－242 kJmol－1 反應(yīng)①的ΔH1為________kJmol－1。圖(a)是反應(yīng)①平衡轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系圖，x__________0．1(填“大于”或“小于”)；欲使丁烯的平衡產(chǎn)率提高，應(yīng)采取的措施是______(填標(biāo)號(hào))。 A．升高溫度　B．降低溫度 C．增大壓強(qiáng) D．降低壓強(qiáng) 圖(a) 　圖(b) 圖(c) (2)丁烷和氫氣的混合氣體以一定流速通過填充有催化劑的反應(yīng)器(氫氣的作用是活化催化劑)，出口氣中含有丁烯、丁烷、氫氣等。圖(b)為丁烯產(chǎn)率與進(jìn)料氣中n(氫氣)/n(丁烷)的關(guān)系。圖中曲線呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢，其降低的原因是_______________________________________________________ ____________________________________________________。 (3)圖(c)為反應(yīng)產(chǎn)率和反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線，副產(chǎn)物主要是高溫裂解生成的短碳鏈烴類化合物。丁烯產(chǎn)率在590 ℃之前隨溫度升高而增大的原因可能是__________________、____________________；590 ℃之后，丁烯產(chǎn)率快速降低的主要原因可能是_____________________________________________________。 解析：(1)根據(jù)蓋斯定律，用②式－③式可得①式，因此ΔH1＝ΔH2－ΔH3＝－119 kJ/mol＋242 kJ/mol＝＋123 kJ/mol。由a圖可以看出，溫度相同時(shí)，由0.1 MPa變化到xMPa，丁烷的轉(zhuǎn)化率增大，即平衡正向移動(dòng)，所以x的壓強(qiáng)更小，x<0.1。由于反應(yīng)①為吸熱反應(yīng)，所以溫度升高時(shí)，平衡正向移動(dòng)，丁烯的平衡產(chǎn)率增大，因此A正確、B錯(cuò)誤。反應(yīng)①正向進(jìn)行時(shí)體積增大，加壓時(shí)平衡逆向移動(dòng)，丁烯的平衡產(chǎn)率減小，因此C錯(cuò)誤，D正確。 (2)反應(yīng)初期，H2可以活化催化劑，進(jìn)料氣中n(氫氣)/n(丁烷)較小，丁烷濃度大，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行的程度大，丁烯產(chǎn)率升高；然后進(jìn)料氣中n(氫氣)/n(丁烷)增大，原料中過量的H2會(huì)使反應(yīng)①平衡逆向移動(dòng)，所以丁烯產(chǎn)率下降。 (3)590 ℃之前，溫度升高時(shí)反應(yīng)速率加快，生成的丁烯會(huì)更多，同時(shí)由于反應(yīng)①是吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡正向移動(dòng)，平衡體系中會(huì)含有更多的丁烯。而溫度超過590 ℃時(shí)，由于丁烷高溫會(huì)裂解生成短鏈烴類，所以參加反應(yīng)①的丁烷也就相應(yīng)減小。 答案：(1)＋123　小于　AD (2)原料中過量H2會(huì)使反應(yīng)①平衡逆向移動(dòng)，所以丁烯產(chǎn)率下降 (3)590 ℃前升高溫度，反應(yīng)①平衡正向移動(dòng)　升高溫度時(shí)，反應(yīng)速率加快，單位時(shí)間產(chǎn)生丁烯更多　溫度高于590 ℃時(shí)則有更多的C4H10裂解導(dǎo)致產(chǎn)率降低