2020届高考化学二轮复习化学平衡的移动作业

2020届高考化学二轮复习化学平衡的移动作业

一、选择题 ‎1．(2019·温州选考适应性测试)已知反应A2(g)＋2B2(g)2AB2(g)　ΔH＜0，下列说法正确的是(　　)‎ A．升高温度，正向反应速率增加，逆向反应速率减小 B．升高温度有利于反应速率增加，从而缩短达到平衡的时间 C．达到平衡后，升高温度或增加压强都有利于该反应平衡正向移动 D．达到平衡后，降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动 答案：B ‎2．(2019·浙江选考十校联盟)某温度下，反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)(正反应为放热反应)在带有活塞的密闭容器中达到平衡。下列说法中正确的是(　　)‎ A．体积不变，升温，正反应速率减小 B．温度、压强均不变，充入HI气体，开始时正反应速率增大 C．温度不变，压缩气体的体积，平衡不移动，颜色加深 D．体积、温度不变，充入氮气后，正反应速率将增大 答案：C ‎3．在一个不导热的密闭反应器中，只发生两个反应：‎ a(g)＋b(g)2c(g)　ΔH1＜0‎ x(g)＋3y(g)2z(g)　ΔH2＞0‎ 达到平衡后，进行以下操作(忽略体积改变所做的功)，下列叙述错误的是(　　)‎ A．等压时，通入惰性气体，c的物质的量变小 B．等压时，通入z气体，反应器中温度升高 C．等容时，通入惰性气体，各反应速率不变 D．等容时，通入z气体，y的物质的量浓度增大 答案：A ‎4．在一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2 mol NO2，发生下列反应：2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＜0，达到平衡状态后，在t1时刻改变条件，化学反应速率随时间变化关系如图。下列对t1时刻改变条件的推测中正确的是(　　)‎ A．保持压强不变，升高反应温度 B．保持温度和容器体积不变，充入1 mol N2(g)‎ C．保持温度和容器体积不变，充入1 mol N2O4 (g)‎ D．保持温度和压强不变，充入1 mol N2O4 (g)‎ 解析：选D。该反应是放热反应，升高温度，正、逆反应速率都增大，正、逆反应速率曲线都在原直线上方，逆反应速率增大倍数大于正反应速率增大的倍数，导致平衡向逆反应方向移动，故A错误；保持温度和容器体积不变，充入1 mol N2，混合物的浓度不变，正、逆反应速率不变，平衡不移动，故B错误；保持温度和容器体积不变，充入1 mol N2O4，瞬间生成物的浓度增大，反应物的浓度不变，逆反应速率增大，正反应速率不变，所以逆反应速率大于正反应速率，正反应速率与原速率有接触点，故C错误；保持温度和压强不变，充入1 mol N2O4(g)的瞬间，生成物的浓度增大，容器的体积增大，导致反应物的浓度减小，逆反应速率增大，正反应速率降低，平衡向逆反应移动，且最终与原平衡等效，故D正确。‎ ‎5．在10 L密闭容器中，A、B、C三种气态物质构成了可逆反应体系；某温度时，A、B、C物质的量与时间的关系如图一，C的百分含量与温度的关系如图二。‎ 下列分析不正确的是(　　)‎ A．0～4 min时，A的平均反应速率为0.1 mol·(L·min)－1‎ B．该反应的平衡常数表达式为K＝ C．由T1向T2变化时，v正>v逆 D．此反应的正反应为放热反应 解析：选A。由图一知在4 min时A消耗0.4 mol，故0～4 min 时，A的平均反应速率为0.4 mol/(10 L×4 min)＝0.01 mol·(L·min)－1，A错误；根据图一所示A、B、C物质的量的变化，可知该可逆反应为2A(g)＋B(g)C(g)，由此可知B正确；由图二知在T3时反应达到平衡，故在T3前，反应一直正向进行，v正>v逆，C正确；由T3升温到T4时，C%减小，说明平衡逆向进行，故可知正反应为放热反应，D正确。‎ ‎6．(2019·温州十校联考)下列叙述及解释正确的是(　　)‎ A．2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)　ΔH＜0，在平衡后，对平衡体系采取缩小容积、增大压强的措施，因为平衡向正反应方向移动，故体系颜色变浅 B．H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH＜0，在平衡后，对平衡体系采取增大容积、减小压强的措施，因为平衡不移动，故体系颜色不变 C．FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3(红色)＋3KCl，在平衡后，加少量KCl(s)，因为平衡向逆反应方向移动，故体系颜色变浅 D．对于N2＋3H22NH3，平衡后，压强不变，充入O2，平衡左移 解析：选D。A.缩小容积、增大压强平衡向气体体积减小的方向移动即正反应方向移动，但二氧化氮的浓度仍然增大，所以体系颜色加深，故A错误；B.增大容积、减小压强，平衡不发生移动，但容器体积增大，反应物浓度减小，体系颜色变浅，故B错误；C.氯离子不参与反应，平衡不移动，‎ 故C错误；D.合成氨时保持压强不变，充入O2，则体积增大相当于反应体系的压强减小，平衡向气体体积增大的方向移动，所以平衡左移，故D正确。‎ ‎7．一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：SO2(g)＋2CO(g)2CO2 (g)＋S(l)　ΔH＜0。‎ 若反应在恒容的密闭容器中进行，下列有关说法正确的是(　　)‎ A．平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变 B．平衡时，其他条件不变，分离出硫，正反应速率加快 C．平衡时，其他条件不变，升高温度可提高SO2的转化率 D．其他条件不变，使用不同催化剂，该反应的平衡常数不变 解析：选D。生成物中S为液体，反应前后气体体积不同，故平衡前随着反应的进行，压强始终变化，A项错；平衡时，其他条件不变，分离出硫，正反应速率不变，B项错；平衡时，其他条件不变，升高温度，平衡向逆反应方向移动，SO2的转化率减小，C项错；平衡常数仅与温度有关，故其他条件不变时，使用不同的催化剂，该反应的平衡常数不变，D项对。‎ ‎8．(2019·浙江四地联考)在固定容积为1 L的密闭容器中投入X、Y均为0.02 mol，在不同条件下发生反应X(g)＋Y(g)Z(g)，反应体系总压强随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是(　　)‎ A．实验c的反应温度比实验a高 B．实验b从反应开始至40 min时的平均反应速率 v(Z)＝2.5×10－4 mol·L－1·min－1‎ C．实验b在40 min以后压强不再变化的原因是反应物已完全消耗 D．图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v(Z)：b>c>a 解析：选C。反应开始时，气体总体积相同，但实验c的总压强最大，说明实验c的反应温度最高，A项正确；设实验b中参加反应的X的物质的量为n mol，则消耗Y的物质的量为n mol，生成Z的物质的量为n mol，可得：(0.02＋0.02)∶[(0.02－n)＋(0.02－n)＋n]＝160∶120，解得n＝0.01，故v(Z)＝2.5×10－4 mol·L－1·min－1，B项正确；该反应为可逆反应，不能进行到底，所以反应物不可能完全消耗，C项错误；由题图可知，v(Z)：b>c>a，D项正确。‎ ‎9．某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)化学平衡状态的影响，得到如图所示的变化规律(图中T表示温度)，由此可得出的结论是(　　)‎ A．反应速率a＞b＞c B．达到平衡时A2的转化率大小为b＞a＞c C．若T2＞T1，则正反应一定是放热反应 D．达到平衡时，AB3的物质的量大小为c＞b＞a 解析：选D。A项，反应速率c>b>a，错误；B项，n(B2)起始增大，A2的转化率增大，所以A2的转化率为c＞b＞a，错误；C项，升温，AB3的体积分数增大，平衡右移，正反应为吸热反应，错误；D项，n(B2)起始增大，平衡右移，n(AB3)增大，所以达到平衡时AB3的物质的量c＞b＞a，正确。 ‎ ‎10．在体积为V L的恒容密闭容器中盛有一定量H2，通入Br2(g)发生反应：H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)　ΔH<0。当温度分别为T1、T2，达到平衡时，H2的体积分数与Br2(g)的物质的量变化关系如图所示。下列说法不正确的是(　　)‎ A．由图可知：T1>T2‎ B．a、b两点的反应速率：b>a C．为了提高Br2(g)的转化率，可采取将HBr液化并及时移走的方法 D．T1时，随着Br2(g)加入，平衡时HBr的体积分数不断增加 解析：选D。 该反应为放热反应，升温平衡向逆反应方向移动，即温度越高，H2的体积分数增大，根据图中曲线，可知T1>T2，A项正确；b点Br2的浓度比a点Br2的浓度大，反应速率也大，B项正确；降低生成物HBr(g)的浓度，有利于平衡向正反应方向移动，Br2(g)的转化率提高，C项正确；体积不变时，加入Br2，平衡会向正反应方向移动，导致HBr的物质的量不断增大，但体积分数不一定增大，这与加入的Br2的量有关，D项错误。‎ 二、非选择题 ‎11.‎ 将1 mol I2(g)和2 mol H2(g)置于某2 L的密闭容器中，在一定温度下发生反应：I2(g)＋H2(g)2HI(g)　ΔH<0，并达到平衡，HI的体积分数φ(HI)随时间变化如曲线(Ⅱ)所示，试回答问题：‎ ‎(1)达平衡时，I2(g)的物质的量浓度为___________________________________________。‎ ‎(2)若改变反应条件，在甲条件下φ(HI)的变化如曲线(Ⅰ)所示，在乙条件下φ(HI)的变化如曲线(Ⅲ)所示，则甲条件可能是________，乙条件可能是________。(填入下列条件的序号)‎ ‎①恒容条件下，升高温度　②恒容条件下，降低温度 ‎③恒温条件下，缩小反应容器体积　④恒温条件下，扩大反应容器体积　⑤恒温、恒容条件下，加入适当催化剂 解析：(1)设达平衡时，I2(g)的物质的量浓度为x mol·L－1，依题意，有 ‎　　　　　　 　I2(g)＋H2(g)　　2HI(g)‎ 起始物质的量(mol) 1 2 0‎ 转化物质的量(mol) 1－2x 1－2x 2(1－2x)‎ 平衡物质的量(mol) 2x 2－(1－2x) 2－4x 所以＝0.6，x＝0.05。‎ ‎(2)由曲线(Ⅱ)到曲线(Ⅰ)，缩短了到达化学平衡的时间，但由于HI的体积分数未变，故化学平衡并未发生移动。根据影响化学平衡移动的因素和规律，应选择③⑤。同理可知由曲线(Ⅱ)到曲线(Ⅲ)是延长了到达化学平衡的时间，应选择④。‎ 答案：(1)0.05 mol·L－1　(2)③⑤　④‎ ‎12．(2019·杭州选考模拟)SiCl4在室温下为无色液体，易挥发，有强烈的刺激性。一定条件下，在20 L恒容密闭容器中发生SiCl4转化为SiHCl3的反应：3SiCl4(g)＋2H2(g)＋Si(s)4SiHCl3(g)　ΔH＝Q kJ·mol－1。2 min后达到平衡，H2与SiHCl3的物质的量浓度分别为0.1 mol·L－1和0.2 mol·L－1。‎ ‎(1)从反应开始到平衡，v(SiCl4)＝_______________________________________________。‎ ‎(2)该反应的平衡常数表达式为K＝__________________________________________，‎ 温度升高，K值增大，则Q________0(填“＞”“＜”或“＝”)。‎ ‎(3)若平衡后再向容器中充入与起始时等量的SiCl4和H2(假设Si足量)，当反应再次达到平衡时，与原平衡相比较，H2的体积分数将________(填“增大”“减小”或“不变”)。‎ ‎(4)原容器中，通入H2的体积(标准状况)为________________。‎ ‎(5)平衡后，将容器的体积缩为10 L，再次达到平衡时，H2的物质的量浓度范围为________________。‎ ‎(6)图中x轴表示温度，y轴表示平衡混合气中H2的体积分数，a、b表示不同的压强，则压强a________b(填“＞”“＜”或“＝”)。‎ 解析：(1)v(SiHCl3)＝＝0.1 mol·L－1·min－1，v(SiCl4)∶v(SiHCl3)＝3∶4，v(SiCl4)＝0.075 mol·L－1·min－1。(2)温度升高，K值增大，说明平衡向正反应方向移动，正反应为吸热反应。(3)平衡后再充入与起始时等量的SiCl4和H2，相当于增大压强，平衡正向移动，H2的体积分数减小。(4)Δc(SiHCl3)＝0.2 mol·L－1，则Δc(H2)＝0.1 mol·L－1，则起始时c(H2)＝0.2 mol·L－1，‎ 物质的量为4 mol。标准状况下体积为V(H2)＝4 mol×22.4 L·mol－1＝89.6 L。(5)体积变为原来的一半，若平衡不移动，则浓度变为原来的2倍，压强增大，平衡正向移动，H2浓度减小，所以 0.1 mol·L－1＜c(H2)＜0.2 mol·L－1。(6)压强增大，H2的体积分数减小，则压强a>b。‎ 答案：(1)0.075 mol·L－1·min－1‎ ‎(2)　＞　(3)减小　(4)89.6 L ‎(5)0.1 mol·L－1＜c(H2)＜0.2 mol·L－1　(6)＞‎ ‎13．(2019·宁波教学质评)为妥善处理氯甲烷生产企业的副产物CCl4，以减少其对臭氧层的破坏，化学家研究在催化剂作用下，通过下列反应：CCl4＋H2CHCl3＋HCl使CCl4转化为重要的化工原料氯仿(CHCl3)。此反应伴随有副反应，会生成CH2Cl2、CH3Cl和CH4等。已知CCl4的沸点为77 ℃，CHCl3的沸点为61.2 ℃。‎ ‎(1)在密闭容器中，该反应达到平衡状态后，测得如下数据(假设不考虑副反应)。‎ 实验 序号 温度 ‎/℃‎ 初始CCl4浓度/‎ ‎(mol·L－1)‎ 初始H2浓度/‎ ‎(mol·L－1)‎ CCl4的平 衡转化率 ‎1‎ ‎110‎ ‎0.8‎ ‎1.2‎ A ‎2‎ ‎110‎ ‎1‎ ‎1‎ ‎50%‎ ‎3‎ ‎100‎ ‎1‎ ‎1‎ B ‎①此反应的化学平衡常数表达式为____________，在110 ℃时平衡常数为________。‎ ‎②实验1中，CCl4的转化率A________50%(填“大于”“小于”或“等于”)。‎ ‎③实验2中，10 h 后达到平衡，H2的平均反应速率为____________________。‎ ‎④实验3中，B的值________。‎ A．等于50%　　　　　 B．大于50%‎ C．小于50% D．从本题资料无法判断 ‎(2)120 ℃时，在相同条件的密闭容器中，分别进行H2的初始浓度为2 mol·L－1和4 mol·L－1的实验，测得反应消耗CCl4的百分率(x%)和生成物中CHCl3的百分含量(y%)随时间(t)的变化关系如图(图中实线是消耗CCl4的百分率变化曲线，虚线是产物中CHCl3的百分含量变化曲线)。‎ ‎①在图中的四条线中，表示H2起始浓度为2 mol·L－1的实验消耗CCl4的百分率变化曲线是________(填字母)。‎ ‎②根据上图曲线，氢气的起始浓度为________mol·L－1时，有利于提高CCl4的平衡转化率和产物中CHCl3的百分含量。你判断的依据是___________________________________。‎ 解析：(1)因CCl4的沸点为77 ℃，CHCl3的沸点为61.2 ℃，所以在110 ℃或100‎ ‎ ℃反应时各物质均为气态，其平衡常数K＝。110 ℃时，由实验2可知反应中各物质的平衡浓度均为0.5 mol·L－1，代入表达式计算得平衡常数为1。实验1和实验2的反应温度相同，所以其平衡常数相同，利用平衡常数相等，可以求出实验1中CCl4的平衡转化率，然后与50%比较；对于实验3，因温度不同，又不知该反应的热效应，所以无法判断转化率的大小。(2)氢气浓度越大反应越快，消耗CCl4的百分率变化就越快，相反就比较慢，所以H2起始浓度为2 mol·L－1时，消耗CCl4的百分率变化曲线是c；H2的浓度越大，平衡正向移动的趋势越大，CCl4的平衡转化率和产物中CHCl3的百分含量也越大。‎ 答案：(1)①K＝　1　②大于 ‎③0.05 mol·L－1·h－1　④D ‎(2)①c　②4　H2的浓度越大，平衡正向移动的趋势越大，CCl4的平衡转化率和产物中CHCl3的百分含量也越大 ‎14．在T ℃条件下，向1 L固定体积的密闭容器M中加入2 mol X 和1 mol Y，发生如下反应：2X(g)＋Y(g)aZ(g)＋W(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q＞0，a为正整数)。‎ 当反应达到平衡后，反应放出的热量为Q1 kJ，物质X的转化率为α；若平衡后再升高温度，混合气体的平均相对分子质量减小，则：‎ ‎(1)化学计量数a的值为________。‎ ‎(2)下列说法中能说明该反应达到了化学平衡状态的是________。‎ A．容器内压强一定 B．容器内气体的密度一定 C．容器内Z分子数一定 D．容器内气体的质量一定 ‎(3)温度维持T ℃不变，若起始时向容器M中加入的物质的量如下列各项，则反应达到平衡后放出的热量仍为Q1 kJ的是______(稀有气体不参与反应)。‎ A．2 mol X、1 mol Y、1 mol Ar B．a mol Z、1 mol W C．1 mol X、0.5 mol Y、0.5a mol Z、0.5 mol W D．2 mol X、1 mol Y、1 mol Z ‎(4)温度维持T ℃不变，若起始时向容器M中加入4 mol X 和6 mol Y，若达到平衡时容器内的压强减小了10%，则反应中放出的热量为________kJ。‎ ‎(5)温度维持T ℃不变，若在一个和原容器体积相等的恒压容器N 中，加入2 mol X和1 mol Y发生如上反应并达平衡，则________(填“M”或“N”)容器中的反应先达到平衡状态，容器中X的质量分数M________N(填“＞”“＜”或“＝”)。‎ ‎(6)已知：该反应的平衡常数随温度的变化如下表：‎ 温度/℃‎ ‎200‎ ‎250‎ ‎300‎ ‎350‎ 平衡常数K ‎9.94‎ ‎5.2‎ ‎1‎ ‎0.5‎ 若在某温度下，2 mol X和1 mol Y在容器M中反应达平衡，X的平衡转化率为50%，则该温度为________℃。‎ 解析：(1)由于反应物和生成物均为气体，气体的总质量不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动，混合气体的平均相对分子质量减小，说明平衡向气体体积增大的方向移动，因此a等于1。(2)恒容条件下，对于反应前后气体体积不等的反应，故压强不变可以作为达到平衡状态的标志，A正确；由于反应物和生成物均为气体，气体的总质量固定，容器体积固定，所以容器内气体的密度固定，B、D错误；Z分子数一定，说明平衡不移动，C正确。(3)A项，充入“惰性气体”，不影响平衡的移动，正确；B项，从逆反应方向建立平衡，需要吸收能量，错误；C项，不能确定平衡建立的方向，若逆向建立平衡，则吸热，若正向建立平衡，则放出的热量小于Q1 kJ，错误；D项，增加Z的量，相当于平衡逆向移动，放出热量少于Q1 kJ，错误。(4)压强减少10%，说明气体的总物质的量减少10%，即1 mol，由2X(g)＋Y(g)Z(g)＋W(g)可知当有2 mol X反应时，气体的总物质的量减少1 mol，说明此时有2 mol X参加反应，则放出热量为Q kJ。(5)由于这是气体体积减小的反应，所以恒压条件下，相对于原平衡，相当于加压，平衡正向移动，X的体积分数减小，化学反应速率加快，先达到平衡。(6)X的平衡转化率为50%，则平衡时c(X)＝1 mol·L－1，c(Y)＝0.5 mol·L－1，c(Z)＝c(W)＝0.5 mol·L－1，K＝＝0.5，则温度为350 ℃。‎ 答案：(1)1　(2)AC　(3)A　(4)Q　(5)N　＞　(6)350‎