高考化学一轮总复习72a化学平衡状态化学平衡的移动习题
7.2a化学平衡状态 化学平衡的移动
时间：45分钟 满分：100分
一、选择题(每题7分，共70分)
1．[2017·哈尔滨师大附中高三模拟]下列能用勒夏特列原理解释的是( )
A．溴水中存在下列平衡Br2＋H2OHBr＋HBrO，加入AgNO3溶液后，溶液颜色变浅
B．工业上由氢气和氮气合成氨是在较高温度下进行的
C．SO2催化氧化成SO3的反应，需要使用催化剂
D．H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色变深
答案 A
解析 A项，溴水中加入AgNO3溶液后生成溴化银沉淀，促使平衡Br2＋H2OHBr＋HBrO正向移动，溶液颜色变浅，与平衡移动有关，正确；B项，合成氨反应是放热反应，从平衡角度分析，较高温度不利于提高产率，错误；C项，加入催化剂，平衡2SO2＋O22SO3不移动，不能用勒夏特列原理分析，错误；D项，H2与I2生成HI的反应是反应前后气体物质的量不变的反应，改变压强，平衡不发生移动，颜色变深是因为加压后碘蒸气浓度变大，不能用勒夏特列原理解释，错误。
2．在恒温恒压下，向密闭容器中充入4 mol SO2和2 mol O2，发生如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH<0。2 min后，反应达到平衡，生成SO3为1.4 mol，同时放出热量Q kJ。则下列分析正确的是( )
A．在该条件下，反应前后的压强之比为6∶5.3
B．若反应开始时容器体积为2 L，则v(SO3)＝0.35 mol/(L·min)
C．若把“恒温恒压下”改为“恒压绝热条件下”反应，平衡后n(SO3)<1.4 mol
D．若把“恒温恒压下”改为“恒温恒容下”反应，达平衡时放出热量大于Q kJ
答案 C
解析 由平衡时n(SO3)＝1.4 mol可知此时n(SO2)＝2.6 mol，n(O2)＝1.3 mol。因是恒温恒压条件，所以反应前后压强不变，A错误；因该反应是气体分子数变小的反应，所以随着反应的进行，体积逐渐变小，小于2 L，所以v(SO3)大于0.35 mol/(L·min)，B错误；该反应为放热反应，在绝热条件下随着反应的进行要放热，达到平衡时与恒温恒压条件下的平衡比较，平衡要逆向移动，所以n(SO3)<1.4 mol，C正确；恒温恒容下的平衡与原来恒温恒压下的平衡比较，平衡要逆向移动，所以放出的热量小于Q kJ，D错误。
3．[2017·河北高三联考]T ℃时，在容积为2 L 的3个恒容密闭容器中发生反应：3A(g)＋B(g)xC(g)，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡时的有关数据如下：
容器
甲
乙
丙
反应物的投入量
3 mol A、
2 mol B
6 mol A、
4 mol B
2 mol C
达到平衡的时间/min
5
8
A的浓度/(mol·L－1)
c1
c2
C的体积分数/%
w1
w3
混合气体的
密度/(g·L－1)
ρ1
ρ2
下列说法正确的是( )
A．若x<4，则2c1
c2，A项错误；若x＝4，则反应前后气体分子数相等，由于起始时甲容器中A、B的投入量之比与化学方程式中对应化学计量数之比不相等，故w3不可能等于w1，B项错误；起始时乙容器中A、B的投入量是甲容器的2倍，两容器的容积相等，故恒有2ρ1＝ρ2，C项正确；起始时乙容器中A、B的浓度是甲容器中的2倍，故乙容器达到平衡所需的时间比甲容器达到平衡所需的时间短，D项错误。
4.高考]在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g)Y(g)，温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是( )
A．该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量
B．T2下，在0～t1时间内，v(Y)＝ mol·L－1·min－1
C．M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆
D．M点时再加入一定量X，平衡后X的转化率减小
答案 C
解析 依据题中图示，可看出T1>T2，由于T1时X的平衡浓度大，可推出该反应为放热反应。A项，M点与W点比较，X的转化量前者小于后者，故进行到M点放出的热量应小于进行到W点放出的热量，A项错误；B项，2v(Y)＝v(X)＝ mol·L－1·min－1，B项错误；C项，T1>T2，温度越高，反应速率越大，M点的正反应速率v正>W点的正反应速率v正′，而W点的正反应速率v正′＝其逆反应速率v逆′>N点的逆反应速率v逆，C项正确；D项，恒容时充入X，压强增大，平衡正向移动，X的转化率增大，D项错误。
5．相同温度下，体积均为0.25 L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应：
X2(g)＋3Y2(g)2XY3(g) ΔH＝－92.6 kJ·mol－1
实验测得反应在起始、达到平衡时的有关数据如下表所示：
容器编号
起始时各物质物质的量/mol
达平衡时体系能量的变化
X2
Y2
XY3
①
1
3
0
放热23.15 kJ
②
0.6
1.8
0.8
Q(Q>0)
下列叙述不正确的是( )
A．容器①、②中反应的平衡常数相等
B．达平衡时，两个容器中XY3的物质的量浓度均为2 mol·L－1
C．容器②中反应达到平衡时放出的热量为Q
D．若将容器①体积缩小为0.20 L，则达平衡时放出的热量大于23.15 kJ
答案 C
解析 温度不变，化学平衡常数不变，A项正确；达到平衡时，容器①中平衡与容器②中平衡为等效平衡，利用容器①中数据进行计算：由放出热量的数值可知X2的转化率为×100%＝25%，平衡时XY3的物质的量为0.5 mol，故其浓度为＝2 mol·L－1，B项正确；由以上分析可知，容器②中反应逆向进行才能达到平衡，故容器②中反应达到平衡时吸收的热量为Q，C项错误；若将容器①体积缩小，则平衡右移，放出的热量多，D项正确。
6．在某定容密闭容器中发生如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH<0，其正反应速率随时间的变化情况如图所示，则根据此曲线判断下列说法可能正确的是( )
A．t1时减小了SO2的浓度，增加了SO3的浓度，平衡向逆反应方向移动
B．t1时降低了温度，平衡向正反应方向移动
C．t1时充入了少量N2，平衡向逆反应方向移动
D．t1时增加了SO2和O2的浓度，平衡向正反应方向移动
答案 A
解析 A选项，在t1时，减小SO2的浓度，正反应速率突然减小，再次达平衡时，正反应速率比第一次平衡时大，所以A选项正确；B选项，若t1时降低了温度，则再次平衡时正反应速率应比第一次平衡时小，B错误；C选项，若加入N2，反应物、生成物浓度不变，则平衡不移动，C错误；D选项，若t1时增加了SO2和O2的浓度，则正反应速率应瞬时增大，D错误。
7．[2016·湖北荆州联考]常温常压下向一2 L的恒温密闭容器中投入2 mol A和1 mol B，发生可逆反应3A(g)＋2B(s)2C(g)＋D(g) ΔH＝－a kJ/mol(a>0)。5 min后达平衡，测得容器中n(C)＝0.8 mol。则下列说法正确的是( )
A．使用催化剂或缩小容器体积，该平衡均不会移动
B．3v(A)＝2v(C)＝0.16 mol/(L·min)
C．升高温度，该平衡正向速率减小，故平衡逆向移动
D．该可逆反应达平衡后，放出a kJ的热能(假设化学能全转化为热能)
答案 A
解析 由于该反应反应前后体积不变，缩小容器体积平衡不移动，使用催化剂平衡也不会移动，A正确；各物质的化学反应速率之比等于其相应的化学计量数之比，应该是2v(A)＝3v(C)＝0.24 mol/(L·min)，B错误；升高温度，正、逆反应速率都增大，正反应为放热反应，故平衡逆向移动，C错误；由于该反应为可逆反应，2 mol A和1 mol B不可能完全反应，放出的热能小于a kJ，D错误。
8．下列叙述与图象相对应的是( )
A．图(1)是N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的化学平衡图象，在t0时刻充入一定量的NH3，平衡逆向移动
B．图(2)中p2>p1，T1>T2
C．图(3)表示的化学方程式为2A===B＋3C
D．图(4)对应反应2X(g)＋3Y(g)2Z(g) ΔH<0，y可以表示Y的百分含量
答案 B
解析 在t0时刻充入一定量的NH3，v′(正)应与平衡点相连，A项错误；由先拐先平知p2>p1，T1>T2，B项正确；图(3)表示的是可逆反应，C项错误；温度升高，平衡逆向移动，Y的百分含量将增大，D项错误。
9．甲、乙、丙三个容器中最初存在的物质及数量如图所示，三个容器最初的容积相等，温度相同，反应中甲、丙的容积不变，乙中的压强不变，在一定温度下反应达到平衡。下列说法正确的是( )
A．平衡时各容器内c(NO2)的大小顺序为乙>甲>丙
B．平衡时N2O4的百分含量：乙>甲＝丙
C．平衡时甲中NO2与丙中N2O4的转化率不可能相同
D．平衡时混合物的平均相对分子质量：甲>乙>丙
答案 B
解析 因甲、丙为恒容容器，0.1 mol N2O4完全转化可得到0.2 mol NO2，故甲、丙两容器中的化学平衡为等效平衡，反应开始后乙容器中的压强大于甲容器中的压强，而压强越大，越有利于平衡向生成N2O4的方向进行，故B对；再结合平均相对分子质量与各组分相对分子质量的关系知D错；虽然乙中转化掉的NO2比甲中多，由勒夏特列原理知因乙的容积减小导致NO2浓度增大的程度大于因平衡移动使NO2浓度减小的程度，因此，平衡时乙中NO2的浓度大于甲中NO2的浓度，但由于甲、丙两容器内的化学平衡为等效平衡，甲、丙中NO2的浓度应相等，A错；由甲、丙中的化学平衡为等效平衡知，若平衡时甲中NO2的转化率为50%，则丙中N2O4的转化率也为50%，C错。
10．[2017·山西大学附中高三质检]恒温恒容下，向2 L密闭容器中加入MgSO4(s)和CO(g)，发生反应：MgSO4(s)＋CO(g)MgO(s)＋CO2(g)＋SO2(g)。反应过程中测定的部分数据见下表：
反应时间/min
n(MgSO4)/mol
n(CO)/mol
n(SO2)/mol
0
2.0
2.0
0
2
0.8
4
1.2
下列说法正确的是( )
A．反应在0～4 min内容器内气体的密度没有变化
B．0～2 min内的平均速率为v(CO)＝0.6 mol·L－1·min－1
C．其他条件不变，若升高温度，反应的平衡常数变为1.0，则正反应为吸热反应
D．其他条件不变，若起始时容器中MgSO4、CO均为1.0 mol，则平衡时n(SO2)＝0.6 mol
答案 C
解析 ρ＝，随着反应的进行，固体质量逐渐减少，气体质量逐渐增大，容器体积不变，所以密度增大，A错误；v(CO)＝＝0.3 mol·L－1·min－1，B错误；t＝2 min时，列三段式
MgSO4(s)＋CO(g)MgO(s)＋CO2(g)＋SO2(g)
n(始)/mol 2 2 0 0 0
n(变)/mol 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2
n(平)/mol 0.8 0.8 1.2 1.2 1.2
可知，2～4 min为气体浓度无变化，已达平衡，所以K＝＝＝0.9，升高温度，平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动，正反应是吸热反应，C正确；其他条件不变，投料量减少一半，若建立等效平衡，则平衡时n(SO2)＝0.6 mol，但减小气体投料量，相当于减压，平衡向正反应方向移动，则n(SO2)>0.6 mol，D错误。
二、非选择题(共30分)
11．(14分)将一定量的A和B加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：A(g)＋B(s)2C(g)。忽略固体的体积，平衡时A的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示：
回答下列问题：
(1)欲提高C的产率，应采取的措施为__________=____。
(2)该反应ΔH________0(填“<”或“>”)。
(3)915 ℃、2.0 MPa时A的转化率为____________。
(4)b________f(填“<”“>”或“＝”)，说明理由_____________。
答案 (1)升高温度、降低压强 (2)> (3)60%
(4)> 升温平衡正向移动，所以f<25.0f
解析 该反应为气体分子数增大的反应，在同温下，增大压强，平衡逆向移动，A的体积分数增大，故在810 ℃时，有46.00。
(3)设A的起始物质的量为n mol，转化率为x，则平衡时C的物质的量为2nx mol，由题意可得＝25%，解得x＝0.6，即A的转化率为60%。
(4)升温平衡正向移动，所以f<25.0f。
12．[2017·湖南重点中学高三联考](16分)甲醇脱氢可制取甲醛：CH3OH(g)HCHO(g)＋H2(g)，甲醇的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示，请回答下列问题：
(1)下列叙述不能说明该脱氢反应已达到平衡状态的是________(填序号)。
a．v正(CH3OH)＝v逆(HCHO)
b．c(HCHO)＝c(CH3OH)
c．消耗1 mol CH3OH同时生成1 mol HCHO
d．CH3OH的体积分数保持不变
(2)该脱氢反应的ΔH________0(填“>”“<”或“＝”)，判断依据是______________________________________________________________________________________________________________________。
(3)600 K时，Y点甲醇的v正________v逆(填“>”“<”或“＝”)，判断依据是________________________________________________。
(4)若t1 K时反应达到平衡后，将反应容器的容积减小一半，平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动，判断依据是__________________________________________________________。
答案 (1)bc
(2)> 温度越高，甲醇的平衡转化率越大，说明升高温度平衡正向移动
(3)< Y点甲醇的平衡转化率大于X点甲醇的平衡转化率，说明反应逆向进行
(4)逆反应 增大压强平衡向分子数减小的方向移动
解析 (1)v正＝v逆，说明反应达到平衡状态，a正确；c(HCHO)＝c(CH3OH)，两者浓度相等不能作为反应达到平衡的判据，b错误；消耗CH3OH和生成HCHO均表示正反应，不能作为判断反应达到平衡的判据，c错误；CH3OH的体积分数不变，说明反应达到平衡状态，d正确。
(2)由图象可知，随温度升高，CH3OH平衡转化率增大，说明平衡正向移动，正反应是吸热反应。
(3)由图象可知，600 ℃时，X点为平衡点，Y点向X点移动，甲醇的平衡转化率降低，平衡向逆反应方向移动。
(4)压缩体积，气体压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，即向逆反应方向移动。
