2019年高考化学一轮复习 第7章 第2节 化学平衡状态 化学平衡的移动课时提升作业（含解析）新人教版.doc

2019年高考化学一轮复习 第7章 第2节 化学平衡状态 化学平衡的移动课时提升作业（含解析）新人教版一、选择题(本题包括10小题，每小题6分，共60分)1.现在一容器中加入一定量的A和B，发生化学反应：A+2B3C。如果在反应中用v(A)、v(B)、v(C)表示正反应速率，用v(A)，v(B)、v(C)表示逆反应速率，下列描述中正确的是( )A在容器中，任何时候v(A)=v(B)=v(C)B在任何时候容器中都必然存在着：v(A)v(B)v(C)v(A)v(B)v(C)123C当v(A)=v(B)v(A)=v(B)时，表示反应已达到平衡状态D当v(A)v(B)时，表示反应已达平衡2一定温度下，某密闭容器里发生如下反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)(正反应为放热反应)，当反应达到平衡时，测得容器中各物质的物质的量均为n mol。欲使H2的物质的量浓度增大1倍，在其他条件不变时，下列措施中采用的是( )升高温度 增大压强 再通入n mol CO2和n mol H2 再加入2n mol CO和2n mol H2O(g)A B C D3.(xx四川高考)在体积恒定的密闭容器中，一定量的SO2与1.100 mol O2在催化剂作用下加热到600 发生反应：2SO2+O22SO3 H<0。当气体的物质的量减少0.315 mol时反应达到平衡，在相同温度下测得气体压强为反应前的82.5%。下列有关叙述正确的是( )A.当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时反应达到平衡B.降低温度，正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大C.将平衡混合气体通入过量BaCl2溶液中，得到沉淀的质量为161.980 gD.达到平衡时，SO2的转化率为90%4.(xx东城区模拟)T 时，将6 mol CO2和8 mol H2充入2 L密闭容器中，发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，容器中H2的物质的量随时间变化如图中实线所示。图中虚线表示仅改变某一反应条件时，H2的物质的量随时间的变化。下列说法正确的是( )A.反应开始至a点时v(H2)=1 molL-1min-1B.若曲线对应的条件改变是升温，则该反应H>0C.曲线对应的条件改变是降低压强D.T 时，该反应的化学平衡常数为0.1255温度为T0时，在恒容的密闭容器中发生反应，各物质的浓度随时间变化的关系如图a所示。其他条件相同，温度分别为T1、T2时发生反应，Z的浓度随时间变化的关系如图b所示。下列叙述正确的是( )A该反应的正反应是放热反应B若在第6 min时升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动C图a中反应达到平衡时，Y的转化率为37.5%D反应中某时刻各物质的正反应速率为2v(X)2v(Y)v(Z)6在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应：甲中，C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)乙中，CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)。现有下列状态：混合气体平均相对分子质量不再改变；恒温时，气体压强不再改变；各气体组分浓度相等；反应体系中温度保持不变；断裂氢氧键速率等于断裂氢氢键速率的2倍；混合气体密度不变；单位时间内，消耗水的质量与生成氢气的质量之比为91；同一时间内，水蒸气消耗的物质的量等于氢气消耗的物质的量。其中能表明甲、乙容器中反应都达到平衡状态的是( )A B C D7某温度下，在一容积可变的容器里，反应2A(g)B(g)2C(g)达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4 mol、2 mol、4 mol。在保持温度和压强不变的条件下，下列说法正确的是( )A充入1 mol 稀有气体氦(He)，平衡不移动B充入A、B、C各1 mol，平衡将向正反应方向移动C将A、B、C各物质的量都减半，C的百分含量不变D加入一定量的A气体达到平衡后，C的百分含量一定增加8.(xx合肥模拟)温度为T,压强为1.01106Pa条件下,某密闭容器中下列反应达到化学平衡A(g)+B(g) 3C(?),测得此时c(A)=0.022 molL-1;压缩容器使压强增大到2.02106Pa,第二次达到平衡时,测得c(A)=0.05 molL-1;若继续压缩容器,使压强增大到4.04106Pa,第三次达到平衡时,测得c(A)=0.075 molL-1;则下列关于C物质状态的推测正确的是()C为非气态;C为气态;第二次达到平衡时C为气态;第三次达到平衡时C为非气态A.B.C.D.9.(xx临沂模拟)已知在一定条件下有CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。在某一容积为2 L的密闭容器内,加入0.2 mol的CO和0.2 mol的H2O,在催化剂存在的条件下,高温加热,发生如下反应:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)H=akJmol-1反应达平衡后,测得c(CO)c(CO2)=32,下列说法正确的是 ()A.反应放出的热量为0.04akJB.平衡时H2O的转化率为40%C.若将容器的体积压缩为1 L,有利于该反应平衡正向移动D.判断该反应达到平衡的依据是CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等10.(能力挑战题)对于反应N2O4(g)2NO2(g)在温度一定时，平衡体系中NO2的体积分数(NO2)随压强的变化情况如图所示(实线上的任何一点为对应压强下的平衡点)，下列说法正确的是( )A.A、C两点的正反应速率的关系为A>CB.A、B、C、D、E各状态中，v(正)<v(逆)的是状态EC.维持p1不变，EA所需的时间为x；维持p2不变，DC所需时间为y，则x<yD.使E状态从水平方向到达C状态，从理论上来讲，可选用的条件是从p1突然加压至p2二、非选择题(本题包括3小题，共40分)11.(14分)(xx商丘模拟)在一个容积固定为2 L的密闭容器中，发生反应：aA(g)+bB(g)pC(g) H=?反应情况记录如下表： 时间c(A)/molL-1c(B)/molL-1c(C)/molL-10 min130第2 min0.82.60.4第4 min0.41.81.2第6 min0.41.81.2第8 min0.12.01.8第9 min0.051.90.3请仔细分析，根据表中数据，回答下列问题： (1)第2 min到第4 min内A的平均反应速率v(A)=_molL-1min-1。 (2)由表中数据可知反应在第4 min到第6 min时处于平衡状态，若在第2 min、第6 min、第8 min时分别改变了某一反应条件，则改变的条件分别可能是：第2 min_或_；第6 min_；第8 min_。(3)若从开始到第4 min建立平衡时反应放出的热量为235.92 kJ，则该反应的H=_。 12.(12分)、一定条件下铁可以和CO2发生反应：Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) H>0。(1)下列措施中能使平衡时c(CO)/c(CO2)增大的是_(填序号)。A.升高温度 B.增大压强C.充入一定量氮气 D.再加入一些铁粉(2)反应达到平衡后，若保持容器体积不变时，再通入一定量的CO2，使CO2的浓度成为原来的2倍，则CO2的转化率将_(填“增大”“减小”或“不变”)。、在一定温度下的某容积可变的密闭容器中，建立下列化学平衡：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，试分析和回答下列问题：(1)可认定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是_(选填序号)。A体系的压强不再发生变化Bv正(CO)=v逆(H2O)C生成n mol CO的同时生成n mol H2D1 mol HH键断裂的同时断裂2 mol HO键(2)若上述化学平衡状态从正反应开始建立，达到平衡后，给平衡体系加压(缩小容积、其他条件不变)，则容器内气体的平均相对分子质量将_(填写“不变”“变小”或“变大”)。13(14分) (能力挑战题)如图，有甲、乙两容器，甲体积可变压强不变，乙保持体积不变。向两容器中分别充入1 mol A、3 mol B，此时两容器体积均为500 mL，温度为T ，保持温度不变发生反应：A(g)3B(g)2C(g)D(s)H<0(1)下列选项中，能表明甲和乙容器中反应一定达到平衡状态的是_。A混合气体的总质量不随时间改变B2v正(C)3v逆(B)CA、B转化率相等D物质D的质量不随时间改变(2)2 min后甲容器中反应达到平衡，测得C的浓度为2 molL-1，此时容器的体积为_mL，B的转化率甲(B)为_。(3)乙容器中反应达到平衡所需要的时间_2 min(填“”“”或“”，下同)，B的转化率乙(B)_甲(B)。(4)其他条件不变，甲中如果从逆反应方向开始反应建立平衡，要求平衡时C的物质的量与(2)中平衡时C的物质的量相等，则需要加入C的物质的量n(C)为_mol，加入D的物质的量n(D)应该满足的条件为_。答案解析1.【解析】选B。在可逆反应中实际上存在两个反应，即正反应和逆反应，两个反应中的反应速率之比总是等于其化学计量数之比，所以v(A)v(B)v(C)v(A)v(B)v(C)123，故A错误，B正确。当v(A)v(A)或v(B) =v(B)时反应达到平衡状态，不会存在v(A)=v(B)v(A)=v(B)，故C错；v(A)、v(B)都是逆反应速率，故D错。2【解析】选B。升高温度，平衡左移，n平(H2)<2n；增大压强，平衡不移动，当压强变为原来的2倍时，c(H2)即为原来的2倍；、体积不变时，2n mol CO和2n mol H2O与原配比是等效的，所以使c(H2)增大05倍，增大1倍。3.【解析】选D。三氧化硫的生成与二氧化硫的消耗均是正向反应，因此两者相等不能说明反应达到平衡状态；由于反应为放热反应，降低温度，正、逆反应速率都降低，但是由于逆反应速率减小的程度比正反应速率减小的程度大，因此平衡正向移动；由于反应过程中气体物质减小的物质的量等于生成的三氧化硫的一半，因此反应中生成的三氧化硫为0.63 mol，反应体系中只有三氧化硫与氯化钡溶液反应，得到硫酸钡沉淀，其质量为0.63 mol233 gmol-1=146.79 g；2SO2 + O2 2SO3初始加入量(mol) x 1.100 0转化的物质的量(mol) 0.63 0.315 0.63平衡时的物质的量(mol) x-0.63 0.785 0.63x=0.7 mol此时二氧化硫的转化率为90。4.【解析】选A。反应开始至a点时v(H2)=1 molL-1min-1，A项正确；若曲线对应的条件改变是升温，说明升温时平衡逆向移动，则该反应H<0，B项错误；曲线改变条件后，反应速率增大，平衡正向移动，对应的条件是增大压强，C项错误；T 时，该反应的化学平衡常数为0.5，D项错误。5【解析】选D。由图a知3 min时反应达到平衡，c(X)c(Y)c(Z)(0.30.05)(0.40.15)(0.50)112，故该反应的化学方程式为X(g)Y(g)2Z(g)，Y的转化率100%625%，故C错；由图b知T1>T2；温度越高，平衡时c(Z)越大，表明升温有利于反应向正反应方向进行，即正反应为吸热反应，故A错；升温时，v(正)、v(逆)都增大，故B错。6【解析】选D。甲容器中，C为固态，该可逆反应属于气体体积不相等的反应；乙容器中，反应属于等气体分子数的反应，混合气体平均相对分子质量、密度、压强都始终不变，错误；各气体组分浓度相等，不能判断反应达到平衡状态，错误；消耗水与生成氢气是同一反应方向，不能判断反应达到平衡状态，错误。7【解析】选C。恒压时充入稀有气体，相当于对平衡体系减压，平衡向气体体积扩大的方向(正向)移动；若按A、B和C的物质的量之比为424再投料，则与原平衡等效，平衡不发生移动(C选项正确)；当充入A、B、C各1 mol时，平衡将向逆反应方向移动；该反应为分解反应，则恒压条件下再加入A时，平衡不发生移动。【方法技巧】解答等效平衡的常见方法“放缩法”(1)适用条件：“放缩法”解化学平衡题的适用条件是：研究对象的有关物质的物质的量成倍地增减。增减倍数可以是整数倍，也可以是分数倍。(2)解题思路：当有关物质的物质的量成倍地增减后，先通过假设同倍增减容器的容积来创设一个与起始条件完全相同的情况，从而得到一个与原平衡完全相同的平衡状态，然后把容器的容积恢复成已知条件时的情况。我们重点分析在容器的容积恢复成已知条件过程中该状态的变化情况(即平衡移动情况)。8.【解析】选B。第二次平衡与第一次平衡相比,c(A)增加的浓度大于压强的增加,故增压时平衡向逆反应方向移动,从而可确定第二次达到平衡时C为气态;第三次平衡与第二次平衡相比,c(A)浓度的增加程度小于压强的增加程度,故增压平衡向正反应方向移动,从而确定第三次达到平衡时C为非气态,故选B项。9.【解析】选B。A项,CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)开始(mol):0.20.2反应(mol):a aaa平衡(mol):0.2-a0.2-aaa(0.2-a)a=32,解得:a=0.08A项,反应放出的热量为0.08akJ;B项,平衡时H2O的转化率为0.080.2=40%;C项,该反应前后气体化学计量数相等,压强改变,该平衡不移动;D项,CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等时,不一定是平衡状态。10.【解析】选D。A项，由于p2>p1，所以A、C两点的正反应速率的关系为A<C，错误；B项，A、B、C三个状态是平衡状态，v(正)=v(逆)，D状态，(NO2)大于平衡态，反应逆向进行，v(逆)>v(正)，E状态，(NO2)小于平衡态，反应正向进行，v(正)>v(逆)，错误；C项，由于p2>p1，所以v2>v1，时间x>y，错误；D项，p1压强下，E状态为非平衡态，突然加压至p2后，根据曲线可知，反应达到平衡状态，正确。11.【解析】(1)v(A)=0.2 molL-1min-1(2)从2 min4 min来看，A、B、C的浓度变化量比前2 min大，说明反应速率加快了，故2 min时改变的条件可能为使用催化剂或升高温度。 第6 min改变条件后，达到第8 min时，作为反应物，A的浓度减少而B的浓度增加，可知改变的条件为增加B的浓度。 从02 min来看，A、B、C的浓度变化量分别为0.2 molL-1、0.4 molL-1、0.4 molL-1可知a、b、p分别为1、2、2。从第9 min的数据来看，C的浓度大幅度减小，而A、B浓度也减小，且减小量与方程式中化学计量数成正比，可知第8 min改变的条件为减小C的浓度。(3)从开始到第4 min消耗A 1.2 mol，共放出热量235.92 kJ，故每消耗1 mol A放出热量：=196.6 kJmol-1，由(2)的分析可知A的化学计量数为1，故该反应的H=-196.6 kJmol-1。 答案：(1)0.2 (2)使用催化剂 升高温度增加B的浓度 减小C的浓度 (3)-196.6 kJmol-112.【解题指南】解答该题要注意以下3点：(1)根据CO与CO2的浓度比值关系得出平衡移动的方向，然后再进行判断。(2)增大反应物的浓度，反应物的转化率不一定减小；转化率等于转化浓度比起始浓度。(3)气体的平均相对分子质量其变化与m总、n总均有关。【解析】、(1)使平衡时c(CO)/c(CO2)增大，则需要使平衡向正反应方向移动，CO2的浓度减小，CO的浓度增大，比值增大。反应为吸热反应，升高温度平衡向正反应方向进行，A对；反应前后气体的物质的量不变，增大压强平衡不移动，B错；充入N2对平衡没有影响，C错；铁粉的量的多少对平衡没有影响，D错。(2)增大CO2的浓度，反应物中只有CO2为气体，且反应前后气体体积相等。相当于增大压强，平衡不发生移动，CO2的转化率不变。、(1)因为在恒压容器中进行，压强一直不变，A错；当v正(CO)=v逆(H2O)时，反应达到平衡，B对；任何时刻生成的CO与H2物质的量都相等，C错；1 molHH键断裂说明有1 mol H2反应，断裂2 mol HO键说明有1 mol H2O反应，反应达到平衡，D对。(2)原平衡状态中CO、H2的平均相对分子质量为=15。加压时平衡逆向移动，H2O(g)(相对分子质量为18)的含量增大，混合气体的平均相对分子质量增大。答案：、(1)A (2)不变 、(1)B、D (2)变大【方法技巧】图像法巧解转化率问题该题中增大CO2的浓度CO2的转化率如何变化可以利用等效平衡的原理来解释。过程如下：假设开始时CO2的物质的量为a mol，再次加入CO2的物质的量为a mol，容器的体积不变都为V L。(1)加入a mol CO2达到平衡。(2)在2 L容器中加入2a mol CO2，则两容器中压强、浓度、温度都相同，CO2的转化率相同，然后将2V L压缩成V L,因为反应前后气体的体积不变，所以平衡不移动，CO2的转化率不变。13【解题指南】解答本题时应明确：(1)甲容器是恒压容器，乙容器是恒容容器，在判断是否达到平衡状态、分析达到平衡的时间时要注意。(2)在分析等效平衡问题时，要注意反应产物D的状态为固体。【解析】(1)反应中有固体D生成，混合气体的总质量或固体的总质量不变时，达到平衡状态，A、D正确；v正(C)v正(B)23，3v正(C)2v正(B)可知，3v正(C)2v正(B)2v逆(B)时，反应才平衡，B项错；A与B的投料比等于化学计量数之比时，A、B的转化率始终相等，C项错。(2)设转化的物质的量为nA(g)3B(g) 2C(g)D(s)初始 1 3 0转化 n 3n 2n2 min 1n 33n 2n反应后总物质的量为1n33n2n42n设反应后的体积为V，则=2，n=V。又因为反应条件为等温等压，气体体积之比等于物质的量之比。则：求得V0.4 L，甲(B)100%40%。(3)甲在恒压下反应，体积不断缩小，乙和甲相比，乙相当于减小压强，平衡向左移动，反应速率慢，B的转化率小。(4)欲从逆反应开始建立平衡与从正反应开始建立的平衡互为等效平衡，只要把C、D的量转化为1 mol A和3 mol B即可，不难算出需C 2 mol，D 1 mol，而D为固体只要其消耗足以建立平衡状态就行。(2)的平衡状态为A(g)3B(g)2C(g)D(s)初始 1 3 0 0转化 0.4 1.2 0.8 0.42 min 0.6 1.8 0.8 0.4所以消耗D为1 mol0.4 mol0.6 mol，n(D)只要大于0.6 mol即可。答案：(1)A、D (2)400 40% (3)> < (4)2n(D)>0.6 mol【方法技巧】(1)“并盒法”理解等效平衡：如图：恒温恒压下，将反应达到平衡的两个小盒并合为一个大盒，则大盒的体积是小盒的两倍，各组分的物质的量是小盒的2倍，但各组分的百分含量、浓度相等，是等效平衡。(2)“并盒压缩法”理解“恒温恒容，气体分子数不变反应”的等效平衡：因为是气体分子数不改变的反应，加压后平衡不移动，故C中各组分的物质的量是A的2倍，但各组分的百分含量不变，是等效平衡。