2021高考化学一轮复习课练23化学平衡的影响因素及图像分析含解析

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2021高考化学一轮复习课练23化学平衡的影响因素及图像分析含解析

课练23 化学平衡的影响因素及图像分析 ‎—————————[狂刷小题 夯基础]—————————‎ ‎[练基础]‎ ‎1.在恒容密闭容器中,反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0达到平衡后,采用下列措施,既能增大逆反应速率又能使平衡向正反应方向移动的是(  )‎ A.通入一定量O2 B.增大容器容积 C.移去部分SO3(g) D.降低体系的温度 ‎2.一定量的混合气体在密闭容器中发生反应:mA(g)+nB(g)pC(g),达到平衡后,温度不变,将容器的容积缩小到原来的,达到平衡时,C的浓度为原来的2.5倍,则下列说法正确的是(  )‎ A.C的体积分数增加 B.A的转化率降低 C.平衡向正反应方向移动 D.m+n>p ‎3.如图是可逆反应Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)达到平衡状态时改变某一条件反应速率的变化曲线,判断改变的条件可能是(  )‎ A.减小c(CO),同时增大c[Ni(CO)4]‎ B.增大压强,同时升高温度 C.降低温度,同时减小压强 D.增大n(Ni),同时加入催化剂 ‎4.将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中,在一定条件下,发生如下反应并达到平衡:X(g)+3Y(g)2Z(g) ΔH<0。改变某个条件并维持新条件直至达到平衡状态,下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是(  )‎ 选项 改变条件 新平衡与原平衡比较 A 升高温度 X的转化率变小 B 增大压强 X的浓度变小 - 21 -‎ C 充入一定量Y Y的转化率增大 D 使用适当催化剂 X的体积分数变小 ‎5.对密闭容器中进行的反应:X(g)+3Y(g)2Z(g)绘制如下图像,下列说法错误的是(  )‎ A.依据图甲可判断正反应为放热反应 B.在图乙中,虚线可表示使用了催化剂后X的转化率 C.图丙可表示减小压强,平衡向逆反应方向移动 D.依据图丁中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知正反应的ΔH<0‎ ‎6.K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2O(橙色)+H2O2CrO(黄色)+2H+。已知Cr2O具有强氧化性,而CrO几乎没有氧化性,Cr3+呈绿色。向K2Cr2O7溶液中加入以下物质,关于溶液颜色变化的说法不正确的是(  )‎ A.加70%的硫酸溶液,溶液变为橙色 B.加30%的NaOH溶液,溶液变为黄色 C.加70%的硫酸溶液后再加C2H5OH,溶液变为绿色 D.加30%的NaOH溶液后,溶液变为黄色,加C2H5OH无变化,再加过量硫酸溶液,溶液仍无明显变化 ‎7.(多选)在体积为2 L的恒容密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g)zC(g),图Ⅰ表示200 ℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化,图Ⅱ表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A)n(B)的变化关系。则下列结论正确的是(  )‎ A.200 ℃时,反应从开始到平衡的平均速率v(B)=0.04 mol·L-1·min-1‎ B.图Ⅱ所知反应xA(g)+yB(g)zC(g)的ΔH>0,且a=2‎ - 21 -‎ C.若在图Ⅰ所示的平衡状态下,再向体系中充入He,重新达到平衡前v(正)>v(逆)‎ D.200 ℃时,向容器中充入2 mol A和1 mol B,达到平衡时,A的体积分数小于50%‎ ‎8.在恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2,在不同温度下反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0。CH3OH的体积分数与起始时H2与CO2的投料比[]的关系如图Ⅰ所示,投料比一定时,CH3OH的浓度与温度的关系如图Ⅱ所示。‎ 下列推断正确的是(  )‎ A.图Ⅰ中,T1>T2‎ B.图Ⅰ中,CO2的转化率:c>b>a C.图Ⅱ中,T1之前随着温度升高,平衡向右移动 D.图Ⅱ中,CO2的转化率:f>e>d ‎[练高考]‎ ‎1.[2019·上海单科,19]已知反应式:mX(g)+n(Y)(?)pQ(s)+2mZ(g),已知反应已达平衡,此时c(X)=0.3 mol/L,其他条件不变,若容器缩小到原来的,c(X)=0.5 mol/L,下列说法正确的是(  )‎ A.反应向逆方向移动 B.Y可能是固体或液体 C.系数n>m D.Z的体积分数减小 ‎2.[2014·安徽,10]臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为:2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),若反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图像作出的判断正确的是(  )‎ A B 升高温度,平衡常数减小 ‎0~3 s内,反应速率为:‎ v(NO2)=0.2 mol·L-1‎ - 21 -‎ C D t1时仅加入催化剂,平衡正向移动 达平衡时,仅改变x,则x为c(O2)‎ ‎3.[2016·北京,10]K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2O(橙色)+H2O2CrO(黄色)+2H+。用K2Cr2O7溶液进行下列实验:‎ 结合实验,下列说法不正确的是(  )‎ A.①中溶液橙色加深,③中溶液变黄 B.②中Cr2O被C2H5OH还原 C.对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强 D.若向④中加入70%H2SO4溶液至过量,溶液变为橙色 ‎4.[2016·江苏,15](多选)一定温度下,在3个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)达到平衡,下列说法正确的是(  )‎ 容器 温度/K 物质的起始浓度/mol·L-1‎ 物质的平衡浓度/mol·L-1‎ c(H2)‎ c(CO)‎ c(CH3OH)‎ c(CH3OH)‎ Ⅰ ‎400‎ ‎0.20‎ ‎0.10‎ ‎0‎ ‎0.080‎ Ⅱ ‎400‎ ‎0.40‎ ‎0.20‎ ‎0‎ Ⅲ ‎500‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎0.10‎ ‎0.025‎ A.该反应的正反应放热 B.达到平衡时,容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大 C.达到平衡时,容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍 D.达到平衡时,容器Ⅲ中的反应速率比容器Ⅰ中的大 ‎5.[2016·四川]一定条件下,CH4与H2O(g)发生反应:CH4(g)+H2O(g),CO(g)+3H2(g)。设起始=Z,在恒压下,平衡时CH4的体积分数φ(CH4)与Z和T(温度)的关系如下图所示。下列说法正确的是(  )‎ - 21 -‎ A.该反应的焓变ΔH>0‎ B.图中Z的大小为a>3>b C.图中X点对应的平衡混合物中=3‎ D.温度不变时,图中X点对应的平衡在加压后φ(CH4)减小 ‎[练模拟]‎ ‎1.[2019·黑龙江四校联考]将等物质的量的X、Y气体充入一个密闭容器中,在一定条件下发生如下反应并达到平衡:X(g)+Y(g)2Z(g) ΔH<0。当改变某个条件并达到新平衡后,下列叙述正确的是(  )‎ A.升高温度,X的体积分数减小 B.增大压强(缩小容器容积),Z的浓度不变 C.保持容器的容积不变,充入一定量的氦气,Y的浓度不变 D.保持容器的容积不变,充入一定量的Z,X的体积分数增大 ‎2.[2019·合肥质检]在恒温密闭容器中发生反应:CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) ΔH>0,反应达到平衡后,t1时缩小容器体积,x随时间(t)变化的关系如图所示。x不可能是(  )‎ A.v逆(逆反应速率) B.ρ(容器内气体密度)‎ C.m(容器内CaO质量) D.Qc(浓度商)‎ ‎3.[2019·日照质量检测]T ℃时,在恒容密闭容器中充入一定量的H2和CO,在催化剂作用下发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0。反应达到平衡时,CH3OH的体积分数与的关系如图所示。下列说法正确的是(  )‎ A.反应达平衡时,升高体系温度,CO转化率升高 B.反应达平衡时,再充入一定量Ar,平衡右移,平衡常数不变 C.容器内混合气体的密度不再变化说明该反应达到平衡状态 D.=2.5时达到平衡状态,CH3OH的体积分数可能是图中的F点 - 21 -‎ ‎4.[2019·湘东六校联考]碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3,简称DMC)是一种应用前景广泛的材料。在密闭容器中按n(CH3OH):n(CO2)=2:1投料直接合成DMC:2CH3OH(g)+CO2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g)。一定条件下,平衡时CO2的转化率如图所示。下列说法不正确的是(  )‎ A.该反应的正反应为放热反应 B.压强:p2>p1‎ C.X点对应的平衡常数为0.5‎ D.X、Y、Z三点对应的初始反应速率的关系为Z>Y>X ‎5.(多选)[2019·山东北镇中学月考]在容积不变的密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0。下列各图表示当其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,其中分析正确的是(  )‎ A.图Ⅰ表示温度对化学平衡的影响,且甲的温度较高 B.图Ⅱ表示t0时刻使用催化剂对反应速率的影响 C.图Ⅲ表示t0时刻增大O2的浓度对反应速率的影响 D.图Ⅳ中a、b、c三点均已经达到化学平衡状态 - 21 -‎ ‎——————[综合测评 提能力]———————‎ 一、选择题:本题共7小题,每小题2分,共14分。每小题只有一个选项符合题意。‎ ‎1.[2019·福建漳州一模]某温度下,体积一定的密闭容器中进行可逆反应:3X(g)+2Y(s)2Z(g)+W(g) ΔH>0,下列叙述错误的是(  )‎ A.升高温度,正逆反应速率都增大 B.若单位时间内每消耗3 mol X的同时消耗2 mol Z,则反应达到化学平衡状态 C.适当增大压强,化学平衡不发生移动 D.平衡时,X与W的物质的量浓度之比一定为31‎ ‎2.[2019·河北黄骅中学月考]下列事实不能用勒厦特列原理解释的是(  )‎ A.溴水中有下列平衡:Br2+H2OHBr+HBrO,当加入少量AgNO3溶液后,溶液的颜色变浅 B.对2HI(g)H2(g)+I2(g),缩小容器的容积可使平衡体系的颜色变深 C.反应CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g) ΔH<0,升高温度可使平衡向逆反应方向移动 D.对于合成NH3反应,为提高NH3的产率,理论上应采取低温措施 ‎3.一定温度下,在一密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),c(SO2)随时间(t)变化如图所示。‎ ‎400 ℃时压强对SO2的转化率的影响如表。‎ ‎0.1 MPa ‎0.5 MPa ‎1 MPa ‎10 MPa ‎99.2%‎ ‎99.6%‎ ‎99.7%‎ ‎99.9%‎ 下列说法正确的是(  )‎ A.a点的v逆大于b点的v逆 B.t2时刻改变的条件一定是增大c(SO2)‎ - 21 -‎ C.化学平衡常数d点与e点相等 D.硫酸工业中,SO2催化氧化制SO3时采用高压提高生产效益 ‎4.[2019·福建德化一中等三校联考]某化学研究小组探究外界条件对化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)的速率和平衡的影响图像如下,下列判断正确的是(  )‎ A.由图甲可知,T1<T2,该反应的正反应为吸热反应 B.由图乙可知,m+n<p C.图丙中,表示反应速率v正>v逆的是点Z D.图丁中,若m+n=p,则曲线a一定使用了催化剂 ‎5.[2019·北京海淀区期中]生产硫酸的主要反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0。图中L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。下列说法正确的是(  )‎ A.X代表压强 B.L1>L2‎ C.A、B两点对应的平衡常数相同 D.一定温度下,当混合气中n(SO2):n(O2):n(SO3)=2:1:2时,反应一定达到平衡 ‎6.在容积为2 L的刚性密闭容器中加入1 mol CO2和3 mol H2,发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。在其他条件不变的情况下,温度对反应的影响如图所示(注:‎ - 21 -‎ T1、T2均大于300 ℃)。下列说法正确的是(  )‎ A.该反应在T1时的平衡常数比在T2时的小 B.处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时减小 C.T2下,反应达到平衡时生成甲醇的反应速率v(CH3OH)= mol·L-1·min-1‎ D.T1下,若反应达到平衡后CO2的转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为(2-a)2‎ ‎7.T ℃时在2 L密闭容器中使X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。反应过程中X、Y、Z的浓度变化如图Ⅰ所示;若保持其他条件不变,温度分别为T1和T2(T2>T1)时,Y的体积分数(或Y的物质的量分数)与时间的关系如图Ⅱ所示。则下列结论正确的是(  )‎ A.容器中发生的反应可表示为4X(g)+Y(g)2Z(g)‎ B.反应进行的前3 min内,用X表示的反应速率v(X)=0.3 mol·L-1·min-1‎ C.升高温度,反应的化学平衡常数K增大 D.若改变反应条件,使反应进程如图Ⅲ所示,则改变的条件是增大压强 二、选择题:本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。‎ ‎8.一定条件下,下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是(  )‎ A.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH>0‎ B.CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH<0‎ C.CH3CH2OH(g)CH2===CH2(g)+H2O(g) ΔH>0‎ - 21 -‎ D.2C6H5CH2CH3(g)+O2(g)2C6H5CH=CH2(g)+2H2O(g) ΔH<0‎ ‎9.在5 L的密闭容器中,一定条件下发生化学反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。起始反应时NO和CO各为3 mol,保持密闭容器体积不变,10秒钟达到化学平衡,测得N2为1 mol。下列有关反应速率的说法中,正确的是(  )‎ A.达到平衡后,若将容器体积压缩为2 L,则正逆反应速率都将增大 B.反应前5秒钟内,用CO表示的平均反应速率为0.04 mol·L-1·s-1‎ C.当v正(CO)=2v逆(N2)时,该反应中NO的物质的量不再改变 D.保持压强不变,往容器中充入1 mol He,正、逆反应速率都不改变 ‎10.在2 L密闭容器中进行反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH>0,测得c(H2O)随反应时间(t)的变化如图。下列判断正确的是(  )‎ A.0~5 min内,v(H2)=0.05 mol/(L·min)‎ B.5 min时该反应的K值可能小于12 min时的K值 C.10 min时,改变的外界条件可能是减小压强 D.5 min时该反应的v(正)大于11 min时的v(逆)‎ 三、非选择题:本题共3小题。‎ ‎11.(10分)工业生产硝酸的第一步反应为4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH。‎ ‎(1)该反应在任何温度(T>0)下都能自发进行,推知ΔH__________0(填“>”“<”或“=”);在常温下,NH3和O2能大量共存,其主要原因是________________________________________________________________________。‎ ‎(2)恒温条件下,在1 L恒容密闭容器中充入NH3、O2,容器内各物质的物质的量与时间的关系如下表所示:‎ ‎     物质的量/mol 时间/min      ‎ n(NH3)‎ n(O2)‎ n(H2O)‎ ‎0‎ ‎2.00‎ ‎2.25‎ ‎0‎ 第2 min a ‎2.00‎ ‎0.30‎ 第4 min ‎1.60‎ ‎1.75‎ ‎0.60‎ 第6 min b ‎1.00‎ ‎1.50‎ 第8 min c ‎1.00‎ ‎1.50‎ - 21 -‎ ‎①0~2 min内的反应速率v(NO)=________。‎ ‎②在该温度下平衡常数K=________。‎ ‎③下列措施能提高氨气转化率的是________。‎ A.向容器中按原比例再充入原料气 B.通入一定量空气 C.改变反应的催化剂 D.向容器中充入一定量氩气 ‎12.(14分)[2019·河北衡水联考]S2Cl2和SCl2均为重要的化工原料。已知:‎ Ⅰ.S2(l)+Cl2(g)S2Cl2(g) ΔH1‎ Ⅱ.S2Cl2(g)+Cl2(g)2SCl2(g) ΔH2‎ Ⅲ.相关化学键的键能如下表所示:‎ 化学键 S—S S—Cl Cl—Cl 键能/(kJ·mol-1)‎ a b c 请回答下列问题:‎ ‎(1)若反应Ⅱ正反应的活化能E1=d kJ·mol-1,则逆反应的活化能E2=________ kJ·mol-1(用含a、b、c、d的代数式表示)。‎ ‎(2)一定压强下,向10 L密闭容器中充入1 mol S2Cl2和1 mol Cl2发生反应Ⅱ。Cl2与SCl2的消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示。‎ ‎①A、B、C、D四点对应状态下,达到平衡状态的有______(填序号),理由为________________________________________________________________________。‎ ‎②ΔH2________(填“>”“<”或“=”)0。‎ ‎(3)已知ΔH1<0。向恒容绝热的容器中加入一定量的S2(l)和Cl2(g),发生反应Ⅰ,5 min时达到平衡,则3 min时容器内气体压强________(填“>”“<”或“=”)5 min时的压强。‎ ‎(4)一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,达到平衡后缩小容器容积,重新达到平衡后,Cl2的平衡转化率________(填“增大”“减小”或“不变”),理由为________________________________________________________________________。‎ - 21 -‎ ‎13.(10分)[2019·山东泰安期末]丙烯是重要的有机化工原料,主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷等。‎ Ⅰ.以丁烯和乙烯为原料反应生成丙烯的方法被称为“烯烃歧化法”,反应为C4H8(g)+C2H4(g)2C3H6(g)。‎ ‎(1)该反应中正反应速率v正=k正·p(C4H8)·p(C2H4),逆反应速率v逆=k逆·p2(C3H6),其中k正、k逆为速率常数,则用反应体系中气体物质的分压p(B)表示的平衡常数Kp为________(用k正、k逆表示)。‎ ‎(2)一定温度下,在容积为V L的恒容密闭容器中充入C4H8和C2H4发生上述反应。t min时达到平衡状态,此时容器中n(C4H8)=a mol,n(C2H4)=2a mol,n(C3H6)=b mol,且C3H6占平衡总体积的。该时间段内的反应速率v(C4H8)=________mol·L-1·min-1(用含a、V、t的式子表示)。‎ Ⅱ.“丁烯裂解法”是另一种重要的丙烯生产法,在生产过程中会有生成乙烯的副反应发生。反应如下:‎ 主反应:3C4H8(g)4C3H6(g);‎ 副反应:C4H8(g)2C2H4(g)。‎ 测得上述两反应的平衡体系中,各组分的质量分数(w)随温度(T)和压强(p)变化的趋势分别如图甲和图乙所示:‎ ‎(3)平衡体系中的C3H6(g)和C2H4(g)的质量比是工业生产C3H6(g)时选择反应条件的重要依据之一,从产物的纯度考虑,该数值越高越好,据图甲和图乙判断,反应条件应选择________(填序号)。‎ A.300 ℃、0.1 MPa B.700 ℃、0.1 MPa C.300 ℃、0.5 MPa D.700 ℃、0.5 MPa ‎(4)有研究者结合图甲数据并综合考虑各种因素,认为450 ℃的反应温度比300 ℃或700 ℃更合适,从反应原理角度分析其理由可能是________________________________________________________________________。‎ - 21 -‎ 课练23 化学平衡的影响因素及图像分析 ‎[狂刷小题 夯基础]‎ ‎[练基础]‎ ‎1.A 本题考查外界条件对反应速率和化学平衡的影响。通入一定量O2,c(O2)增大,v(正)瞬间增大,v(逆)逐渐增大,但v(正)增大的倍数大于v(逆),平衡正向移动,A正确;增大容器容积,反应混合物的浓度减小,v(正)、v(逆)均减小,平衡逆向移动,B错误;移去部分SO3(g),平衡正向移动,由于c(SO3)减小,v(正)、v(逆)均减小,C错误;该反应的正反应是放热反应,降低体系的温度,平衡正向移动,但v(正)、v(逆)均减小,D错误。‎ ‎2.B 本题考查压强对化学平衡的影响。保持温度不变,将容器的容积缩小到原来的,假设平衡不移动,C的浓度变为原来的3倍,而达到平衡时,C的浓度为原来的2.5倍,说明缩小容积、增大压强,平衡逆向移动,则有m+n<p,C、D错误。平衡逆向移动,反应中消耗C(g),则C的体积分数减小,A的转化率降低,A错误,B正确。‎ ‎3.A 减小CO的浓度,增大产物浓度,逆反应速率增大,正反应速率减小,平衡逆向移动,正反应速率由小到大,逆反应速率由大到小,A项正确;增大压强,升高温度,正、逆反应速率都增大,B项错误;降低温度,同时减小压强,正、逆反应速率都减小,C项错误;镍是固体,增大固体的量,不改变反应速率,加入催化剂,正逆反应速率均增大,D项错误。‎ - 21 -‎ ‎4.A 本题考查外界条件对化学平衡的影响及新旧平衡的比较。升高温度,平衡逆向移动,X的转化率变小,A正确;增大压强,平衡正向移动,消耗反应物X,增大压强的实质是增大浓度,根据勒夏特列原理可知,平衡移动只是减弱了改变的程度,故达到新的平衡状态时,X的浓度仍比原平衡大,B错误;充入一定量Y,平衡正向移动,X的转化率增大,但Y的转化率减小,C错误;使用催化剂,能改变反应速率,但平衡不移动,X的体积分数不变,D错误。‎ ‎5.C 本题考查化学平衡图像及分析。图甲中v(正)、v(逆)曲线的交点是平衡点,升高温度,v(正)增大的程度小于v(逆),平衡逆向移动,则该反应的正反应是放热反应,A正确;使用催化剂,可加快反应速率,缩短达到平衡的时间,但平衡不移动,X的转化率不变,故图乙中虚线可表示使用催化剂后X的转化率,B正确;减小压强,v(正)、v(逆)均减小,v(正)减小的程度大于v(逆),平衡逆向移动,与图丙不相符,C错误;X、Y、Z均为气体,混合气体的总质量不变,图丁中M随温度升高而逐渐减小,说明升高温度,平衡逆向移动,则正反应的ΔH<0,D正确。‎ ‎6.D 本题考查溶液的酸碱性对平衡移动的影响。加70%的硫酸溶液,溶液中c(H+)增大,平衡逆向移动,溶液变为橙色,A正确。加30%的NaOH溶液,OH-与H+反应生成H2O,溶液中c(H+)减小,平衡正向移动,溶液变为黄色,B正确。加70%的硫酸溶液后,平衡逆向移动,c(Cr2O)增大,溶液具有强氧化性,再加C2H5OH,发生氧化还原反应,Cr2O被还原为Cr3+,最终溶液变为绿色,C正确。加30%的NaOH溶液后,平衡正向移动,c(CrO)增大,溶液变为黄色,由于CrO几乎没有氧化性,加C2H5OH无变化;再加过量硫酸溶液,溶液的酸性增强,平衡逆向移动,c(Cr2O)增大,溶液具有强氧化性,与加入的C2H5OH发生氧化还原反应,Cr2O被还原为Cr3+,最终溶液变为绿色,D错误。‎ ‎7.BD 由图Ⅰ可知,200 ℃时5 min达到平衡,平衡时B的物质的量变化量为0.4 mol-0.2 mol=0.2 mol,故v(B)==0.02 mol·L-1·min-1,故A错误;由图Ⅱ可知,n(A)n(B)一定时,温度越高平衡时C的体积分数越大,说明升高温度平衡向正反应移动,升高温度平衡向吸热反应移动,故正反应为吸热反应,即ΔH>0,图Ⅰ可知,200 ℃时平衡时,A的物质的量变化量为0.8 mol-0.4 mol=0.4 mol,B的物质的量变化量为0.2 mol,在一定的温度下只要A、B起始物质的量之比刚好等于平衡化学方程式化学计量数之比,平衡时生成物C的体积分数就最大,A、B的起始物质的量之比=0.4 mol0.2 mol=2,故B正确;恒温恒容条件下,通入氦气反应混合物的浓度不变,平衡不移动,故v(正)=v(逆),故C错误;由图Ⅰ可知,200 ℃时平衡时,A、B、C的物质的量变化量分别为0.4 mol、0.2 mol、0.2 mol,物质的量之比等于化学计量数之比,故x:y:z=0.4 mol:0.2 mol:0.2 mol=2:1:1,平衡时A的体积分数为=0.5,200 ℃时,向容器中充入2 mol A和1 mol B达到平衡等效为原平衡增大压强,平衡向正反应移动,故达到平衡时,A的体积分数小于0.5,故D正确;故选BD。‎ - 21 -‎ ‎8.B A项,CO2和H2的反应是放热反应,当投料比一定时,升温使平衡向左移动,CH3OH的体积分数降低,故T2>T1,错误;B项,CH3OH的体积分数与投料比有关,b点达到平衡,平衡后再增大氢气与二氧化碳的投料比,CO2的平衡转化率增大,但是因为H2和CO2加入总量一定,所以甲醇生成量较b点小,因此甲醇体积分数降低,正确;C项,图Ⅱ中,T1之前反应未达到平衡,不存在平衡移动。随着温度升高,反应速率增大,甲醇的体积分数增大,错误;D项,达到平衡之后,升高温度,平衡向左移动,甲醇浓度降低,CO2的转化率降低,即起始投料比一定,甲醇浓度越小,CO2的转化率越低,故CO2的转化率有e>d>f,错误。‎ ‎[练高考]‎ ‎1.C A项,依据题意知,平衡时c(X)=0.3 mol/L,其他条件不变,容器体积缩小到原来的,若平衡不移动,c(X)应变为原来的2倍,即c(X)=0.6 mol/L,但现在c(X)=0.5 mol/L,说明c(X)减小,平衡正向移动,错误;B项,缩小体积,增大压强,平衡正向移动,观察反应方程式知,Y为气体,错误;C项,增大压强,平衡正向移动,且Q为固体,则n>m,正确;D项,平衡正向移动,Z的体积分数增大,错误。‎ ‎2.A 由图像可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,说明此反应是放热反应,所以升高温度,平衡将逆向移动,平衡常数减小,A项正确;v(NO2)应等于0.2 mol·L-1·s-1,B项错误;加入催化剂,平衡不发生移动,C项错误;达平衡时,增大c(O2),平衡逆向移动,NO2的转化率会减小,D项错误。‎ ‎3.D ①K2Cr2O7溶液中加入H2SO4溶液,增大c(H+),题给平衡逆向移动,溶液橙色加深,③中加入了NaOH溶液,OH-中和了溶液中的H+,使c(H+)减小,平衡正向移动,溶液变黄,A不符合题意;②中溶液变成绿色,说明有Cr3+生成,即Cr2O被C2H5OH还原为Cr3+,B不符合题意;对比②、④可知,酸性条件下Cr2O被C2H5OH还原为Cr3+,而碱性条件下Cr2O不能被还原,说明酸性条件下K2Cr2O7的氧化性更强,C不符合题意;若向④中加过量的H2SO4溶液,溶液呈酸性,题给平衡逆向移动,CrO转化为Cr2O,然后,酸性条件下K2Cr2O7会被C2H5OH还原为绿色的Cr3+,溶液不会变为橙色,D符合题意。‎ ‎4.AD 对比容器Ⅰ和Ⅲ可知两者投料量相当,若不考虑温度变化,最终建立等效平衡,但容器Ⅲ中的温度高,平衡时c(CH3OH)小,说明平衡向逆反应方向移动,即逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,A正确;容器Ⅱ相对于容器Ⅰ成比例增加投料量,相当于加压,平衡正向移动,反应物转化率增大,所以容器Ⅱ中反应物转化率比Ⅰ中的大,B错误;不考虑温度,容器Ⅱ中投料量是容器Ⅲ的两倍,相当于加压,平衡正向移动,所以容器Ⅱ中c(H2)小于容器Ⅲ中c(H2)的两倍,且容器Ⅲ的温度比容器Ⅱ高,相对于容器Ⅱ,容器Ⅲ中平衡向逆反应方向移动,c(H2)增大,C错误;对比容器Ⅰ和容器Ⅲ,不考虑温度,两者建立等效平衡,但容器Ⅲ温度高,反应速率快,D正确。‎ ‎5.A A项,根据图示,Z - 21 -‎ 不变时,升高温度,甲烷的体积分数减小,说明平衡向正反应方向移动,而根据平衡移动原理,升高温度,平衡向吸热反应方向移动,故正反应为吸热反应,ΔH>0,正确;B项,根据图示,同一温度下,Z由a→3→b,甲烷体积分数减小,而增大水蒸气量,可使平衡向正反应方向移动,甲烷体积分数减小,故a<3<b,错误;C项,图中X点所在曲线对应起始时=3,而H2O与CH4消耗速率比为1:1,则平衡时≠3,错误;D项,温度不变时,X点对应的平衡在加压后,平衡向逆反应方向移动,甲烷体积分数增大,错误。‎ ‎[练模拟]‎ ‎1.C 本题考查外界条件对平衡移动的影响及结果。升高温度,平衡逆向移动,X的体积分数增大,A错误;该反应是反应前后气体总分子数不变的反应,增大压强,平衡不移动,由于容器的容积缩小,故Z的浓度增大,B错误;保持容器的容积不变,充入一定量的氦气,反应混合物的浓度不变,平衡不移动,C正确;保持容器的容积不变,充入一定量的Z,相当于保持其物质的量不变,缩小容器的容积,而缩小容积,平衡不移动,X的体积分数不变,D错误。‎ ‎2.C t1时缩小容器体积,压强增大,v逆瞬时增大,增大压强,平衡逆向移动,故v逆逐渐减小,A项不符合题意;容器内只有CO2一种气体,缩小容器体积,气体密度瞬时增大,随着平衡逆向移动,CO2的质量逐渐减小,容器内气体密度也逐渐减小,B项不符合题意;缩小容器体积,容器内CaO的质量瞬时不变,随着平衡逆向移动,CaO的质量逐渐减小,C项符合题意;浓度商Qc=c(CO2),缩小容器体积,CO2的浓度瞬时增大,随着平衡逆向移动,CO2的浓度逐渐减小,则浓度商Qc也先瞬时增大,后逐渐减小,D项不符合题意。‎ ‎3.D 气体投料比等于化学计量数之比时,平衡时生成物的体积分数最大,当=2.5时,达到平衡状态,CH3OH的体积分数比C点时对应的CH3OH的体积分数小,可能是图中的F点,D项正确。该反应的ΔH<0,反应达平衡时,升高体系温度,平衡逆向移动,CO的转化率降低,A项错误;该反应在T ℃下在恒容密闭容器中进行,反应达平衡时,再充入一定量Ar,平衡不移动,温度不变平衡常数不变,B项错误;因该反应前后均是气体,故混合气体的总质量不变,又容器容积不变,故混合气体的密度始终保持不变,C项错误。‎ ‎4.C 在同一压强下,升高温度,二氧化碳的平衡转化率减小,说明平衡逆向移动,因此该反应属于放热反应,A正确。对该反应,增大压强,平衡正向移动,二氧化碳的平衡转化率增大,对比X、Y两点可知,压强:p2>p1,B正确。因为该反应在反应前后气体分子数不相等,容器的体积未知,所以无法计算反应的平衡常数,C错误。X、Y、Z三点中,Z点的温度最高、压强最大,所以Z点初始反应速率最快;X、Y两点的温度相同,但Y点的压强大于X点,所以Y点的初始速率大于X点,综上可知X、Y、Z三点对应的初始反应速率关系为Z>Y>X,D正确。‎ - 21 -‎ ‎5.BD 本题考查化学反应速率图像和化学平衡图像及分析。图Ⅰ中乙达到平衡所用时间较短,则乙的温度高于甲且乙的SO2百分含量多,A错误。图Ⅱ在t0时刻正、逆反应速率同等程度地增大,平衡不发生移动,应是加入催化剂的原因,B正确。增大反应物的浓度瞬间,正反应速率增大,逆反应速率不变,之后逐渐增大;图Ⅲ改变条件瞬间,正、逆反应速率都增大,且正反应速率增大的程度较大,平衡向正反应方向移动,应是增大压强的原因,C错误;图Ⅳ中曲线表示平衡常数与温度的关系,曲线上各点都是平衡点,D正确。‎ ‎[综合测评 提能力]‎ ‎1.D 升高温度,可以提高反应物、生成物的活化分子百分数,正逆反应速率都增大,故A不符合题意;消耗X代表正反应,消耗Z代表逆反应,又速率之比等于系数之比,可据此判断反应达到了平衡,故B不符合题意;适当增大压强,平衡向气体分子数减小的方向移动,该反应前后气体分子数相等,化学平衡不发生移动,故C不符合题意;平衡时,X与W的物质的量浓度之比不能确定,故D符合题意。‎ ‎2.B 本题考查勒夏特列原理及应用。溴水中存在平衡:Br2+H2OHBr+HBrO,加入少量AgNO3溶液,HBr与AgNO3反应生成AgBr沉淀,c(HBr)减小,平衡正向移动,溶液的颜色变浅,A可以用勒夏特列原理解释;2HI(g)H2(g)+I2(g)是反应前后气体总分子数不变的反应,缩小容器的容积,压强增大,平衡不移动,但c(I2)增大,导致平衡体系的颜色变深,由于平衡不移动,故B不能用勒夏特列原理解释;反应CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)的ΔH<0,升高温度,为了减弱温度的改变,平衡逆向移动,C可以用勒夏特列原理解释;合成氨的反应是放热反应,降低温度,平衡正向移动,有利于生成NH3,D可以用勒夏特列原理解释。‎ ‎3.C a点时平衡向正反应方向进行,b点时反应达到平衡状态,从a点到b点,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,故a点的v逆小于b点的v逆,A项错误;t2时c(SO2)突然增大,随后逐渐减小,说明平衡向正反应方向移动,故t2时刻改变的条件可以是增大c(SO2),还可以是增大压强,B项错误;化学平衡常数只与温度有关,反应温度不变,平衡常数不变,因此d点和e点的化学平衡常数相等,C项正确;根据表中提供的数据可知,增大压强对SO2的转化率影响不大,但增大压强,对工业设备要求高,同时生产成本增大,因此硫酸工业中,SO2催化氧化制SO3时采用高压不能提高生产效益,D项错误。‎ ‎4.C 本题考查化学平衡图像的分析。题图甲中T2时比T1时先达到平衡状态,说明T2时反应速率快,则温度:T1<T2;温度由T1升高到T2,C的百分含量减小,说明升高温度,平衡逆向移动,则该反应的正反应是放热反应,A错误。由题图乙可知,温度一定时,增大压强,C的百分含量增大,说明增大压强,平衡正向移动,则有m+n>p,B错误。题图丙中点Y和W处于平衡状态,点X和Z均未达到平衡;保持温度不变,使点Z达到平衡状态,要使B的转化率增大,即该反应向正反应方向进行,则点Z的反应速率:v正>v逆;同理,点X - 21 -‎ 的反应速率:v正<v逆,C正确。题图丁中,若m+n=p,曲线a和b达到平衡时,B的百分含量相同,说明平衡未移动,但曲线a先达到平衡,反应速率较快,故曲线a可能是因为使用催化剂或增大压强,D错误。‎ ‎5.B 本题考查温度、压强对平衡的影响及图像分析。若X代表压强,则L代表温度,温度相同时,增大压强,平衡正向移动,SO2的平衡转化率增大,与图像不符合,A错误。结合A项分析推知,X代表温度,L代表压强;温度相同时,增大压强,平衡正向移动,SO2的平衡转化率增大,则压强:L1>L2,B正确。温度升高,平衡逆向移动,平衡常数K减小;由于温度:A<B,则平衡常数:K(A)>K(B),C错误。温度一定,达到平衡状态时,n(SO2)、n(O2)和n(SO3)均保持不变,但其比值不一定等于对应的化学计量数之比,D错误。‎ ‎6.D 由题图可知,其他条件不变,温度为T2时反应先达到平衡,则T2>T1,又因T2下反应达到平衡时生成的CH3OH的物质的量少,说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,故该反应为放热反应,则T1时的平衡常数比T2时的大,A项错误;处于A点的反应体系从T1变到T2,即升高温度,平衡左移,则n(CO2)/n(CH3OH)增大,B项错误;T2下,反应达到平衡时生成甲醇的反应速率为nB/2tB mol·L-1·min-1,C项错误;T1下,若反应达到平衡后CO2的转化率为a,则:‎ ‎    CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)‎ 起始/mol  1    3     0    0‎ 转化/mol  a    3a     a    a 平衡/mol 1-a   3-3a    a    a 根据恒温恒容条件下气体的压强之比等于物质的量之比,则平衡时压强与起始压强之比为(1-a+3-3a+a+a):(1+3)=(2-a):2,D项正确。‎ ‎7.C 由题图Ⅰ可知,0~3 min内,X减少0.6 mol,Y减少0.2 mol,Z增加0.4 mol,根据同一反应中不同物质的化学计量数之比等于物质的量变化之比,知X、Y、Z的化学计量数之比为0.6:0.2:0.4=3:1:2,故化学方程式为3X(g)+Y(g)2Z(g),A项错误;反应进行的前3 min内,v(X)==0.1 mol·L-1·min-1,B项错误;根据题图Ⅱ知,温度升高,Y的体积分数减小,说明3X(g)+Y(g)2Z(g)平衡正向移动,平衡常数增大,C项正确;由题图Ⅰ和题图Ⅲ知,达到平衡时,反应物和生成物的物质的量的变化量保持不变,但达到平衡所用时间减少,说明改变的条件不影响化学平衡的移动,只影响反应速率,且该反应是气体分子数减小的反应,所以改变的条件只能是使用了催化剂,D项错误。‎ ‎8.B 温度越高,反应越快,到达平衡的时间就越少,因此T2>T1;同理压强越大,反应越快,到达平衡的时间就越少,因此p1>p2‎ - 21 -‎ ‎;反应是一个体积不变的、吸热的可逆反应,压强对水蒸气的含量不影响;升高温度平衡向正反应方向移动,增大水蒸气的含量,因此均不符合,故A错误;反应是一个体积减小的、放热的可逆反应,因此升高温度平衡向逆反应方向移动,降低水蒸气的含量;而增大压强平衡向正反应方向移动,增大水蒸气的含量,故B正确;反应是一个体积增大的、吸热的可逆反应,升高温度平衡向正反应方向移动,增大水蒸气的含量,不符合图像,故C错误;反应是一个体积增大的、放热的可逆反应,压强不符合,故D错误。‎ ‎9.AC 达到平衡后,若将容器体积压缩为2 L,压强增大,各组分浓度增大,正逆反应速率都增大,故A项正确;v(N2)===0.02 mol/(L·s),所以v(CO)=2×0.02 mol/(L·s)=0.04 mol/(L·s),所以反应前5秒钟内,用CO表示的平均反应速率大于0.04 mol·L-1·s-1,故B错误;v正(CO)=2v逆(N2),说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,各组分浓度不再变化,故C正确;保持压强不变,往容器中充入1 mol He,各组分浓度减小,正逆反应速率都减小,故D错误。‎ ‎10.BC 0~5 min内,Δc(H2O)=0.5 mol/L,则Δc(H2)=0.5 mol/L,可知v(H2)==0.1 mol/(L·min),故A错误;若保存温度不变,则K不变,若为绝热容器,温度升高,该反应为吸热反应,则5 min时该反应的K值可能等于或小于12 min时的K值,故B项正确;由图可知,10 min c(H2O)减小,该反应为气体体积增大的反应,则10 min时,改变的外界条件可能是减小压强,故C正确;5~10 min为平衡状态,10 min~11 min,若升高使平衡正向移动,反应速率增大,则5 min时该反应的v(正)小于11 min时的v(逆),故D错误。‎ ‎11.答案:(1)< 反应速率极小 ‎(2)①0.1 mol·L-1·min-1 ②11.39 ③B 解析:(1)该反应是熵增反应,由ΔH-TΔS<0知,ΔH<0;在常温下,氨气和氧气反应速率极小,所以氨气和氧气在常温下能大量共存。(2)根据同一化学反应中,各物质的反应速率之比等于化学计量数之比,计算知,a=1.8 mol,b=1.00 mol,c=1.00 mol。①v(NO)=v(NH3)==0.1 mol·L-1·min-1。②平衡时,c(NH3)=1.00 mol·L-1,c(O2)=1.00 mol·L-1,c(H2O)=1.50 mol·L-1,c(NO)=1.00 mol·L-1。K==1.506≈11.39。③按比例增大投料,相当于将原平衡体系体积缩小,平衡向左移动,NH3的转化率降低,A项错误;增大空气浓度,提供更多的O2,平衡向右移动,NH3的转化率增大,B项正确;催化剂不能使平衡移动,氨气的转化率不变,C项错误;在恒温恒容条件下,通入氩气,参与反应的各物质和产物的浓度都不变,平衡不移动,氨气的转化率不变,D项错误。‎ ‎12.答案:(1)(2b+d-a-c)‎ ‎(2)①BD B、D - 21 -‎ 两点对应的状态下,用同一物质表示的正、逆反应速率相等(其他合理答案均可) ②<‎ ‎(3)<‎ ‎(4)不变 反应Ⅰ和反应Ⅱ均为左右两边气体分子总数相等的反应,压强对平衡没有影响 解析:(1)根据反应热与键能的关系可得,反应S2Cl2(g)+Cl2(g)2SCl2(g)的ΔH=(a+2b+c)kJ·mol-1-4b kJ·mol-1=(a-2b+c) kJ·mol-1;根据ΔH与正、逆反应的活化能的关系可得ΔH=E1-E2=d kJ·mol-1-E2,则有d kJ·mol-1-E2=(a-2b+c) kJ·mol-1,从而可得E2=(2b+d-a-c) kJ·mol-1。‎ ‎(2)①反应S2Cl2(g)+Cl2(g)2SCl2(g)达到平衡时,Cl2与SCl2的消耗速率之比为12;图中B点Cl2的消耗速率为0.03 mol·L-1·min-1,D点SCl2的消耗速率为0.06 mol·L-1·min-1,故B、D两点对应状态下达到平衡状态。②由图可知,B、D 达到平衡状态后,升高温度,v(SCl2)消耗>2v(Cl2)消耗,说明平衡逆向移动,则有ΔH2<0。‎ ‎(3)反应Ⅰ是反应前后气体总分子数不变的放热反应,恒容绝热条件下5 min时达到平衡,3 min未达到平衡状态,则3 min时体系温度低于5 min时温度,由于气体总物质的量不变,温度越高,压强越大,故5 min时压强大于3 min时压强。‎ ‎(4)反应Ⅰ和反应Ⅱ均为左右两边气体分子总数相等的反应,达到平衡后缩小容器容积,平衡不移动,则Cl2的平衡转化率不变。‎ ‎13.答案:(1) (2) (3)C ‎(4)300 ℃反应速率慢,700 ℃副反应的转化率大于丁烯转化成丙烯的转化率 解析:本题综合考查化学反应速率的计算、化学平衡常数、化学平衡图像及分析、化学反应条件的控制等。‎ ‎(1)达到平衡状态时,v正=v逆,则有k正·p(C4H8)·p(C2H4)=k逆·p2(C3H6),则该反应体系中气体物质的分压p(B)表示的平衡常数Kp==。‎ ‎(2)t min时达到平衡状态,n(C3H6)=b mol,则消耗C4H8(g)、C2H4(g)均为0.5b mol,平衡时气体总物质的量为a mol+2a mol+b mol=(3a+b)mol。C3H6占平衡总体积的,根据阿伏加德罗定律及推论可得=,则有a=b,故该时间段内的反应速率v(C4H8)== mol·L-1·min-1。‎ ‎(3)由图甲可知,300 ℃时C2H4(g)的质量分数接近于0,而温度升高,C2H4(g)的质量分数增大,故选择300 ℃;由图乙可知,压强增大,C2H4(g)的质量分数减小,C3H6(g)的质量分数增大,故选0.5 MPa,因此控制反应条件为300 ℃、0.5 MPa。‎ ‎(4)温度越低,反应速率越慢,由图甲可知,300 ℃时反应速率慢;温度升高,C2H4(g)的质量分数增大,700 ℃的副反应的转化率大于丁烯转化成丙烯的转化率。而450 ℃时,C3H6‎ - 21 -‎ ‎(g)的质量分数达最大值,且C2H4(g)的质量分数在10%左右,产物中C3H6(g)的含量较高,故450 ℃更合适。‎ - 21 -‎
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