2021届一轮复习人教版化学平衡状态和平衡移动作业

2021届一轮复习人教版化学平衡状态和平衡移动作业

化学平衡状态和平衡移动 ‎(建议用时：40分钟)‎ ‎ [A级　基础达标]‎ ‎1．(2019·陕西部分学校联考)已知HI在催化剂作用下分解速率会加快，其能量随反应过程的变化如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．加入催化剂，减小了反应的活化能 B．加入催化剂，可提高HI的平衡转化率 C．降低温度，HI的分解速率加快 D．当混合气体的平均相对分子质量不变时，可说明该反应2HI(g) H2(g)＋I2(g)达到平衡状态 A　[使用催化剂可以减小反应活化能，加快反应，但不改变转化率，A正确，B错误；降温反应速率减慢，C错误；该反应为等体积反应，M是不变的量，不能作为判断平衡的标志，D错误。]‎ ‎2．可逆反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，在容积为10 L的密闭容器中进行，开始时加入2 mol N2和3 mol H2，达平衡时，NH3的浓度不可能达到(　　)‎ A．0.1 mol·L－1　　　　　B．0.2 mol·L－1‎ C．0.05 mol·L－1 D．0.15 mol·L－1‎ B　[2 mol N2和3 mol H2反应，假设反应能够进行到底，则3 mol H2完全反应，生成2 mol NH3，此时NH3的浓度为0.2 mol·L－1，但由于是可逆反应，不能完全反应，所以NH3的浓度达不到0.2 mol·L－1。]‎ ‎3．下列事实能用勒夏特列原理来解释的是(　　)‎ A．SO2被氧化为SO3，往往需要使用催化剂：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)‎ B．500 ℃左右的温度比室温更有利于合成氨反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＜0‎ C．H2、I2、HI平衡混合气体加压后颜色加深：H2(g)＋I2(g) 2HI(g)‎ D．实验室采用排饱和食盐水的方法收集氯气：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO D　[加入催化剂有利于加快反应速率，但不会引起平衡移动，不能用勒夏特列原理解释，A错误；合成氨的正反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，500 ℃左右的温度比室温更有利于合成氨，是从反应速率不能太低和催化剂的活性两方面考虑，不能用平衡移动原理解释，B错误；在H2(g)＋I2(g)??2HI(g)平衡中，增大压强，浓度增加，颜色加深，平衡不移动，不能用勒夏特列原理解释，C错误；氯气和水的反应是可逆反应，饱和氯化钠溶液中氯离子浓度大，化学平衡逆向进行，减小氯气在水中溶解度，实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气，能用勒夏特列原理解释，D正确。]‎ ‎4．(2019·聊城模拟)一定温度下，反应N2O4(g) 2NO2(g)的焓变为ΔH。现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是(　　)‎ A．①② B．②④‎ C．③④ D．①④‎ D　[因反应容器保持恒压，所以容器体积随反应进行而不断变化，结合ρ气＝可知，气体密度不再变化，说明容器体积不再变化，即气体的物质的量不再变化，反应达到平衡状态，①符合题意；无论是否平衡，反应的ΔH都不变，②不符合题意；反应开始时，加入1 mol N2O4，随着反应的进行，N2O4的浓度逐渐变小，故v正(N2O4)逐渐变小，直至达到平衡，③不符合题意；N2O4的转化率不再变化，说明N2O4的浓度不再变化，反应达到平衡状态，④符合题意，故选D。]‎ ‎5．汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)＋2CO(g) 2CO2(g)＋N2(g)　ΔH<0。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应进行到t1时刻达到平衡状态的是(　　)‎ B　[A项，若仅从t1时刻v正达到最大值判断反应达到平衡状态则出错。达到平衡状态后正、逆反应速率相等，且不再变化，而t1时刻后v正随反应进行发生变化，所以t1时刻时，反应未达到平衡状态，错误。‎ B项，该反应的正反应为放热反应，且该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，随反应进行，容器内温度升高，平衡常数减小，达到平衡状态时，温度最高，平衡常数不变且为最小，图像与实际符合，正确。‎ C项，考生易因混淆CO2、CO的物质的量不变和相等时的情况而出错，t1时刻后CO2、CO的物质的量发生变化，所以t1时刻时，反应未达到平衡状态，错误。‎ D项，考生易因忽视t1时刻后N2的质量分数变化而出错，t1时刻后N2的质量分数增大，所以t1时刻时，反应未达到平衡状态，错误。]‎ ‎6．(2019·唐山模拟)在体积为V的密闭容器中发生可逆反应3A(？)＋B(？) 2C(g)，下列说法正确的是(　　)‎ A．若A为气态，则混合气体的密度不再变化时反应达到平衡状态 B．升高温度，C的体积分数增大，则该反应的正反应为放热反应 C．达到平衡后，向容器中加入B，正反应速率一定加快 D．达到平衡后，若将容器的容积压缩为原来的一半，C的浓度变为原来的1.8倍，则A一定为非气态 D　[若A为气态，而B的状态不确定，则反应过程中混合气体的密度可能不发生变化，A项错误；升高温度，C的体积分数增大，说明平衡正向移动，则该反应的正反应为吸热反应，B项错误；若B为非气态物质，达到平衡后，向容器中加入B，正反应速率不变，C项错误；达到平衡后，若将容器的容积压缩为原来的一半，假设平衡不发生移动，则C的浓度应为原来的2倍，而实际上C的浓度变为原来的1.8倍，说明增大压强，平衡逆向移动，由于增大压强，平衡向气体分子数减小的方向移动，则A一定为非气态，D项正确。]‎ ‎7．(2019·长春模拟)一定条件下，将TiO2和焦炭放入真空密闭容器中，反应TiO2(s)＋C(s) Ti(s)＋CO2(g)达到平衡，保持温度不变，缩小容器容积，体系重新达到平衡，下列说法中一定正确的是(　　)‎ A．平衡常数减小 B．TiO2的质量不变 C．CO2的浓度不变 D．Ti的质量增加 C　[该反应的平衡常数K＝c(CO2)，保持温度不变，缩小容器容积，平衡左移，但是K不变，故CO2的浓度不变，A项错误，C项正确；平衡左移，Ti的质量减少，TiO2的质量增加，B、D项错误。]‎ ‎8．(2019·绵阳模拟)在一定温度下，将等量的气体z分别通入起始容积相同的密闭容器Ⅰ和Ⅱ中，使其发生反应，t0时容器Ⅰ中达到化学平衡，X、Y、Z的物质的量的变化如图所示。则下列有关推断正确的是(　　)‎ A．该反应的化学方程式为3X＋2Y2Z B．若两容器中均达到平衡时，两容器的体积V(Ⅰ)＜V(Ⅱ)，则容器Ⅱ达到平衡所需时间小于t0‎ C．若两容器中均达到平衡时，两容器中Z的物质的量分数相同，则Y为固体或液体 D．若达平衡后，对容器Ⅱ升高温度时，其体积增大，说明Z发生的反应为吸热反应 C　[根据图像知，Z是反应物，X、Y是生成物，达到平衡后，生成1.8 mol X，生成1.2 mol Y，消耗1.8 mol Z，则化学方程式为3Z??3X＋2Y，A错误；反应的化学方程式为3Z??3X＋2Y，若两容器中均达到平衡时，两容器的体积V(Ⅰ)0，在密闭容器中达到平衡，平衡后＝a，若改变某一条件，足够时间后反应再次达到平衡状态，此时＝b，下列叙述正确的是 (　　)‎ A．在该温度下，保持容积固定不变，向容器内补充了B气体，则ab B　[A项，充入B气体后平衡时压强变大，正向反应程度变大，变小，即a>b，错误；B项，在该温度下，再充入B气体，新平衡状态与原平衡等效，不变，即a＝b，‎ 正确；C项，升温，平衡右移，变小，即a>b，错误；D项，相当于减压，平衡左移，变大，即av(逆)，若A的物质的量减少0.03 mol时，容器与外界的热交换总量为a kJ，写出反应的热化学方程式：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)t3时改变的某一反应条件可能是________(填字母)。‎ ‎ a．使用催化剂　b．增大压强　c．增大反应物浓度 ‎(4)在恒温恒压下通入惰性气体，v(正)________v(逆)(填“>”“＝”或“<”)。‎ ‎[解析]　根据题意：A、C的化学计量数之比为0.09∶0.06＝3∶2，再根据改变压强，平衡不移动可知反应为等体反应，所以方程式为3A(g)??2C(g)＋B(g)。‎ ‎(1)c(B)＝(0.05－0.03) mol·L－1＝0.02 mol·L－1。‎ ‎(2)升温，v(正)>v(逆)，反应为吸热反应，故热化学方程式为3A(g)??B(g)＋2C(g)　ΔH＝＋100a kJ·mol－1。‎ ‎(3)t3时，改变条件，v(正)＝v(逆)且增大，又因反应为等体反应，故条件为增大压强或使用催化剂。‎ ‎(4)恒温恒压下通入惰性气体，相当于减压，等体反应平衡不移动，v(正)＝v(逆)。‎ ‎[答案]　(1)0.02‎ ‎(2)3A(g) 2C(g)＋B(g)　ΔH＝＋100a kJ·mol－1‎ ‎(3)ab　(4)＝‎ ‎12．(2019·绵阳模拟)高温下，CO2与足量的碳在密闭容器中实现反应：C(s)＋CO2(g) 2CO(g)。‎ ‎(1)向容积为1 L的恒容容器中加入0.2 mol CO2，在不同温度下达到平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如图所示。则该反应为________(填“放热”或“吸热”)反应，某温度下，若向该平衡体系中再通入0.2 mol CO2，平衡________(填“正向”“逆向”或“不”)移动，达到新平衡后，体系中CO的百分含量________(填“变大”“变小”或“不变”)。‎ ‎(2)向压强为p体积可变的恒压容器中充入一定量CO2，650 ℃时反应达到平衡，CO的体积分数为40.0%，则CO2的转化率为______________。‎ 气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数，用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)，此温度下，该反应的化学平衡常数Kp＝________________________(用含p的代数式表示)，若向平衡体系中再充入V(CO2)∶V(CO)＝‎ ‎5∶4的混合气体，平衡________(填“正向”“逆向”或“不”)移动。‎ ‎[解析]　(1)由题图可得，随着温度的升高，CO2的物质的量浓度逐渐减小，根据平衡移动原理，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，所以该反应为吸热反应。向该平衡体系中再通入0.2 mol CO2，平衡正向移动。再通入CO2达到的平衡与在原平衡的基础上增大压强达到的平衡互为等效平衡，该反应为气体分子数增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，故达到新平衡后，体系中CO的百分含量变小。(2)设CO2的初始浓度为a mol·L－1，转化浓度为x mol·L－1，根据三段式法进行计算：‎ ‎　　　　　　　　C(s)＋CO2(g) 2CO(g)‎ 初始浓度/(mol·L－1) a 0‎ 转化浓度/(mol·L－1) x 2x 平衡浓度/(mol·L－1) a－x 2x 则有：×100%＝40.0%，解得x＝a，所以CO2的转化率为×100%＝25%。根据题意可知，气体总浓度为＋＝(mol·L－1)。CO2的分压为p×＝0.6p，CO的分压为p×＝0.4p，故Kp＝≈0.267p。原平衡体系中V(CO2)∶V(CO)＝3∶2，恒压条件下，向原平衡体系中再充入V(CO2)∶V(CO)＝5∶4的混合气体，相当于在原平衡的基础上再通入CO，所以平衡逆向移动。‎ ‎[答案]　(1)吸热　正向　变小　(2)25%　(或0.267p)　逆向 ‎[B级　能力提升]‎ ‎13．(2019·辽宁五校联考，节选)在n(乙烯)与n(乙酸)的物料比为1的条件下，某研究小组在保持不同压强下进行了在相同时间点乙酸乙酯的产率随温度的变化的测定实验，实验结果如图所示。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)温度在60～80 ℃范围内，乙烯与乙酸酯化合成反应速率由大到小的顺序是________[用v(p1)、v(p2)、v(p3)分别表示不同压强下的反应速率]。‎ ‎(2)a、b、c三点乙烯的转化率从大到小的顺序是________。‎ ‎(3)在p1、60 ℃～90 ℃时，乙酸乙酯的产率先升高后降低的原因是 ‎________________________________________________________________________，‎ 根据测定的实验结果分析，较适宜的生产条件是______(合适的压强和温度)。‎ ‎[解析]　(1)增大压强，平衡向正反应方向移动，乙酸乙酯的产率增大，故p1>p2>p3，增大压强，反应速率加快，故v(p1)>v(p2)>v(p3)。(2)由图可以看出a、b、c三点乙烯的转化率依次增大，即c>b>a。(3)反应从正反应方向开始，升高温度，反应先建立平衡，后平衡移动。60 ℃～80 ℃反应未达平衡，温度高反应速率大，乙酸乙酯产率高；80 ℃时反应已达平衡且正反应放热，故压强不变，升高温度平衡逆向移动，乙酸乙酯产率下降。由题图可知，p1、80 ℃时，乙酸乙酯的产率最高，为较适宜的生产条件。‎ ‎[答案]　(1)v(p1)>v(p2)>v(p3)　(2)c>b>a　(3)60 ℃～80 ℃反应从正反应方向开始，未达平衡，温度高反应速率大，乙酸乙酯产率高；80 ℃时反应已达平衡且正反应放热，故压强不变升高温度平衡逆向移动，乙酸乙酯产率下降　p1和80 ℃‎ ‎14．(2019·淮南模拟)氨气是一种重要的化工产品，是生产铵盐、尿素等的原料。‎ 在一定条件下工业上常用CO2和NH3，通过如下反应合成尿素[CO(NH2)2]。CO2(g)＋2NH3(g) CO(NH2)2(l)＋H2O(g)　ΔH<0；t ℃时，向容积恒定为2 L 的密闭容器中加入0.10 mol CO2和0.40 mol NH3，70 min时达到平衡。反应中CO2(g)的物质的量随时间变化如下表所示：‎ 时间/min ‎0‎ ‎30‎ ‎70‎ ‎80‎ ‎100‎ n(CO2)/mol ‎0.10‎ ‎0.060‎ ‎0.040‎ ‎0.040‎ ‎0.040‎ ‎(1)20 min时，v(正)(CO2)________80 min时v(逆)(H2O)(填“>”“＝”或“<”)。‎ ‎(2)在100 min时，保持其他条件不变，再向容器中充入0.050 mol CO2和0.20 mol NH3，重新建立平衡后CO2的转化率与原平衡相比将___________________________(填“增大”“不变”或“减小”)。‎ ‎(3)根据表中数据在图中绘制出在t ℃下NH3的转化率随时间变化的图像。保持其他条件不变，则(t＋10) ℃下正确的图像可能是________(填“A”或“B”)。‎ ‎[解析]　(1)在20 min时，未达到平衡状态，且CO2和H2O的化学计量数相等，所以20 min时v(正)(CO2)>80 min时v(逆)(H2O)。(2)相当于加压，平衡右移，所以CO2的转化率增大。‎ ‎(3)30 min：α(NH3)＝×100%＝20%，‎ ‎70 min：α(NH3)＝×100%＝30%。‎ ‎[答案]　(1)>　(2)增大　(3)(如下图所示)　B