优化方案2017高考化学总复习必修部分专题7化学反应速率与化学平衡第三单元化学平衡的移动课后达标检测苏教版.doc

化学平衡的移动1CO和NO都是汽车尾气中的有害物质，它们之间能缓慢地发生如下反应：2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)H<0，现利用此反应，拟设计一种环保装置，用来消除汽车尾气对大气的污染，下列设计方案可以提高尾气处理效果的是()选用适当的催化剂提高装置温度降低装置的压强装置中放入碱石灰ABC D解析：选C。选用适当催化剂虽不能提高反应物的转化率，但能加快反应速率，正确；因为该反应的正反应为放热反应，所以升高温度，平衡向逆反应方向移动，错误；该反应的正反应为气体体积减小的反应，因此降低压强，平衡向逆反应方向移动，错误；装置中放入碱石灰能吸收CO2，使CO2的浓度降低，平衡向正反应方向移动，正确。2下列各项与化学平衡移动原理无关的是()A收集氯气用排饱和食盐水的方法B加催化剂，使N2和H2在一定的条件下转化为NH3C可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气D加压条件下有利于SO2和O2反应生成SO3解析：选B。使用催化剂对化学平衡无影响，与化学平衡移动原理无关，故选B。3为了探究外界条件对反应aX(g)bY(g)cZ(g)的影响，以X和Y物质的量比为ab开始反应，通过实验得到不同条件下达到平衡时Z的物质的量分数，实验结果如下图所示。以下判断正确的是()AH>0，ab>c BH>0，ab<cCH<0，ab>c DH<0，ab<c解析：选C。由图可知，随压强的增大，Z的物质的量分数增大，说明平衡正向移动，正反应是气体体积减小的反应。随温度的升高，Z的物质的量分数减小，说明平衡向逆反应方向移动，说明逆反应是吸热反应，正反应是放热反应。4(2015·高考上海卷)对于合成氨反应，达到平衡后，以下分析正确的是()A升高温度，对正反应的反应速率影响更大B增大压强，对正反应的反应速率影响更大C减小反应物浓度，对逆反应的反应速率影响更大D加入催化剂，对逆反应的反应速率影响更大解析：选B。A.合成氨反应的正反应是放热反应，升高温度，正、逆反应的反应速率都增大，但是温度对吸热反应的反应速率影响更大，所以对该反应来说，对逆反应的反应速率影响更大，错误。B.合成氨的正反应是气体体积减小的反应，增大压强，对正反应的反应速率影响更大，正确。C.减小反应物浓度，使正反应的反应速率瞬间减小，由于生成物的浓度没有变化，所以逆反应的反应速率瞬间不变后逐渐减小，故减小反应物浓度，对正反应的反应速率影响更大，错误。D.加入催化剂，对正、逆反应的反应速率的影响相同，错误。5反应N2O4(g)2NO2(g)在恒容恒温密闭容器中达平衡。然后在容器中注入适量NO2，气体颜色将()A变浅 B变深C不变 D先变浅再变深解析：选B。加入了NO2，增加了NO2的量，平衡就向减少它的方向移动，所以平衡逆向移动，但平衡的移动只是一个减弱的过程，而不能消除，所以新平衡后NO2的浓度大于原平衡中NO2的浓度，所以颜色变深。6处于平衡状态的反应2H2S(g)2H2(g)S2(g)H>0，不改变其他条件的情况下合理的说法是()A加入催化剂，反应路径将发生改变，H也将随之改变B升高温度，正、逆反应速率都增大，H2S分解率也增大C增大压强，平衡向逆反应方向移动，将引起体系温度降低D若体系恒容，注入一些H2后达新平衡，H2浓度将减小解析：选B。催化剂能改变化学反应速率也能改变反应路径，但焓变与反应路径无关，A项错误；温度升高，正、逆反应速率均增大，因H>0，故平衡正向移动，H2S分解率增大，B项正确；该反应是气体体积增大的反应，增大压强平衡逆向移动，逆向反应是放热反应，会使体系温度升高，C项错误；恒容体系中注入H2，平衡将向H2浓度降低的方向移动，但最终H2的浓度仍比原来的大，D项错误。7(2016·黄冈高三质检)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的物质的量变化如图1所示；若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2，Y的体积百分含量与时间的关系如图2所示。下列分析正确的是()A容器中发生的反应可表示为3X(g)Y(g)4Z(g)B03 min内，v(X)0.2 mol·L1·min1C若改变条件，使反应进程如图3所示，则改变的条件可能是增大压强D其他条件不变时升高温度，v(正)、v(逆)都增大，且重新达到平衡前v(正)>v(逆)解析：选D。A项，由图中X、Y、Z的物质的量变化可知反应为3X(g)Y(g)2Z(g)，错误；B项，03 min内，v(X)0.1 mol·L1·min1，错误；C项，图3与图1相比，限度没有变，只是缩短了到达平衡的时间，若改变压强，平衡向正反应方向移动，错误；D项，由图2可知T2>T1，升高温度，Y的百分含量减小，平衡向正反应方向移动，v(正)>v(逆)，正确。8(2015·高考天津卷)某温度下，在2 L的密闭容器中，加入1 mol X(g)和 2 mol Y(g)发生反应：X(g)mY(g)3Z(g)平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1 mol Z(g)，再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是()Am2B两次平衡的平衡常数相同CX与Y的平衡转化率之比为11D第二次平衡时，Z的浓度为0.4 mol·L1解析：选D。A.根据再次加入1 mol Z(g)，平衡后，X、Y、Z的体积分数不变，可知该反应是一个反应前后气体分子数相等的反应，因此m2。B.由于温度没有变化，故两次平衡的平衡常数不变。C.因为是按照化学方程式中化学计量数之比充入的反应物，因此二者的平衡转化率相等。D.该反应前后气体分子数不变，因此反应后气体的物质的量与反应前一样，都为4 mol，而平衡后Z的体积分数为10%，故平衡时Z的物质的量为4 mol×10%0.4 mol，容器体积为2 L，则Z的浓度为0.2 mol·L1。9(2016·押题卷)在三个容积均为1 L的密闭容器中以不同的氢碳比n(H2)/n(CO2)充入H2和CO2，在一定条件下发生反应：2CO2(g)6H2(g)C2H4(g)4H2O(g)H。CO2的平衡转化率与温度的关系如下图所示：下列说法正确的是()A该反应的H>0B氢碳比：C在氢碳比为2.0时，Q点v(正)v(逆)D若起始时，CO2、H2浓度分别为0.5 mol·L1和1.0 mol·L1，则可得P点对应温度的平衡常数的值为512解析：选D。A项，由图像可知，随温度的升高，CO2平衡转化率降低，说明平衡向逆反应方向移动，逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，错误；B项，相同温度时，中CO2的平衡转化率高，说明氢碳比高(提高H2的比例，平衡正向移动，CO2的转化率高)，错误；C项，相同温度下，氢碳比为2.0时，平衡点是P点，Q点到P点，CO2平衡转化率增大，平衡正向移动，v(正)>v(逆)，错误；D项，2CO2(g)6H2(g)C2H4(g)4H2O(g) 0.5 1.0 0 0 0.25 0.75 0.125 0.5 0.25 0.25 0.125 0.5K512，正确。10高炉炼铁过程中发生的主要反应为Fe2O3(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)。已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：温度/1 0001 1501 300平衡常数4.03.73.5请回答下列问题：(1)该反应的平衡常数表达式K_，H_0(填“>”“<”或“”)。(2)在一个容积为10 L的密闭容器中，1 000 时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol，反应经过10 min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率v(CO2)_，CO的平衡转化率_。(3)欲提高(2)中CO的平衡转化率，可采取的措施是_。A减少Fe的量B增加Fe2O3的量C移出部分CO2 D升高反应温度E减小容器的容积 F加入合适的催化剂解析：(1)根据表中平衡常数与温度的关系，温度越高，平衡常数越小，说明该反应是放热反应，H<0；Fe2O3、Fe都是固体，不出现在平衡常数表达式中，则K。(2)设平衡后转化的CO浓度为x mol·L1，Fe2O3(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)起始/mol·L1 0.1 0.1转化/mol·L1 x x平衡/mol·L1 0.1x 0.1xK4.0，x0.06。则v(CO2)0.006 mol·L1·min1。CO的平衡转化率为×100%60%。(3)对于题中反应，由于Fe、Fe2O3是固体，改变其量不影响平衡；由于此反应是一个前后气体体积不变的反应，减小容器容积，对平衡无影响；催化剂不影响平衡；移出部分CO2，平衡右移，CO平衡转化率增大；升高反应温度，平衡左移，CO平衡转化率减小。答案：(1)<(2)0.006 mol·L1·min160%(3)C11合成气的主要成分是一氧化碳和氢气，可用于合成二甲醚等清洁燃料。从天然气获得合成气过程中可能发生的反应有：CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)H1206.1 kJ/mol CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g)H2247.3 kJ/molCO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H3请回答下列问题：(1)在一密闭容器中进行反应，测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示。反应进行的前5 min内，v(H2)_；10 min时，改变的外界条件可能是_。(2)如图2所示，在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2，使甲、乙两容器初始容积相等。在相同温度下发生反应，并维持反应过程中温度不变。已知甲容器中CH4的转化率随时间变化的图像如图3所示，请在图3中画出乙容器中CH4的转化率随时间变化的图像(用虚线表示)。(3)反应中H3_。800 时，反应的化学平衡常数K1.0，某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表：COH2OCO2H20.5 mol8.5 mol2.0 mol2.0 mol此时反应中正、逆反应速率的关系式是_(填代号)。av(正)v(逆) bv(正)v(逆)cv(正)v(逆) d无法判断解析：(1)根据图像先计算CH4的平均反应速率 v(CH4)0.10 mol/(L·min)，可知H2的反应速率为0.30 mol/(L·min)。10 min时，改变的条件不可能是增大容器体积，否则改变条件的瞬间CH4浓度应减小，曲线出现断点。改变的条件可能是升高温度或充入水蒸气。(2)甲容器反应开始后压强增大，乙容器压强不变、体积增大，乙容器可看成是由甲容器减压得到，乙容器的反应速率慢、平衡时CH4转化率大，画图时注意3点：一是拐点即平衡点，二是CH4转化率，三是曲线斜率。(3)将反应减去反应即可得到反应的反应热。根据浓度商Qc0.94K，可以判断反应向正反应方向进行，v(正)v(逆)。答案：(1)0.30 mol/(L·min)升高温度(或充入水蒸气)(2)(3)41.2 kJ/mola12(2015·高考山东卷)合金贮氢材料具有优异的吸放氢性能，在配合氢能的开发中起着重要作用。(1)一定温度下，某贮氢合金(M)的贮氢过程如下所示，纵轴为平衡时氢气的压强(p)，横轴表示固相中氢原子与金属原子的个数比(H/M)。在OA段，氢溶解于M中形成固溶体MHx，随着氢气压强的增大，H/M逐渐增大；在AB段，MHx与氢气发生氢化反应生成氢化物MHy，氢化反应方程式为zMHx(s)H2(g)zMHy(s)H1()；在B点，氢化反应结束，进一步增大氢气压强，H/M几乎不变。反应()中z_(用含x和y的代数式表示)。温度为T1时，2 g某合金4 min 内吸收氢气240 mL，吸氢速率v_mL·g1·min1。反应()的焓变H1_0(填“”“”或“”)。(2)表示单位质量贮氢合金在氢化反应阶段的最大吸氢量占其总吸氢量的比例，则温度为T1、T2时，(T1)_(T2)(填“”“”或“”)。当反应()处于图中a点时，保持温度不变，向恒容体系中通入少量氢气，达平衡后反应()可能处于图中的_点(填“b”“c”或“d”)，该贮氢合金可通过_或_的方式释放氢气。(3)贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应。温度为T时，该反应的热化学方程式为_。已知温度为T时：CH4(g)2H2O(g)=CO2(g)4H2(g)H165 kJ·mol1CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H41 kJ·mol1解析：(1)在反应()中，zMHx(s)H2(g)zMHy(s)，由方程式两边氢原子个数守恒得zx2zy，z；温度为T1时，2 g某合金4 min内吸收氢气240 mL，吸氢速率v30 mL·g1·min1。因为T1T2，温度升高，H2的压强增大，由平衡移动原理知，平衡向吸热方向移动，反应()的逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，所以H10。(2)结合图像分析知，随着温度升高，反应()向左移动，H2压强增大，故随着温度升高而降低，所以(T1)(T2)；当反应处于图中a点时，保持温度不变，向恒容体系中通入少量H2，H2压强增大，H/M逐渐增大，由图像可知，气体压强在B点以前是不改变的，故反应()可能处于图中的c点；该贮氢合金要释放氢气，应该使反应()左移，根据平衡移动原理，可以通过升高温度或减小压强的方式使反应向左移动。(3)由题意知：CH4(g)2H2O(g)=CO2(g)4H2(g)H165 kJ·mol1CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H41 kJ·mol1应用盖斯定律，由可得CO、H2合成CH4的反应：CO(g)3H2(g)=CH4(g)H2O(g)H206 kJ·mol1。答案：(1)30<(2)>c加热减压(3)CO(g)3H2(g)=CH4(g)H2O(g)H206 kJ·mol113(2016·长春高三质检)CO的应用和治理问题属于当今社会的热点问题。(1)汽车尾气中CO的治理，常用四氧化三钴(Co3O4)纳米棒作催化剂，低温下与O2反应生成CO2。下列说法中正确的是_。A该反应是分解反应B反应前后Co3O4化学性质不改变C反应前后碳元素的化合价不变D该反应的H0(2)光气(COCl2)是一种重要的化工原料，用于农药、医药、聚酯类材料的生产，工业上通过Cl2(g)CO(g)COCl2(g)制备。左图为此反应的反应速率随温度变化的曲线，右图为某次模拟实验研究过程中恒容容器内各物质的浓度随时间变化的曲线。回答下列问题：06 min内，反应的平均速率v(Cl2)_；若保持温度不变，在第8 min 加入体系中的三种物质各1 mol，则平衡_移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)；若将初始投料浓度变为c(Cl2)0.8 mol·L1、c(CO)0.6 mol·L1、c(COCl2)_mol·L1，保持反应温度不变，则最终达到化学平衡时，Cl2的体积分数与上述第6 min时Cl2的体积分数相同；该反应的平衡常数的表达式为K_，随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势为_(填“增大”“减小”或“不变”)，原因为_；比较第8 min反应温度T(8)与第15 min反应温度T(15)的高低：T(8)_T(15)(填“<”“>”或“”)。解析：(1)该反应为化合反应，四氧化三钴(Co3O4)纳米棒作催化剂，化学性质并未发生改变，另外该氧化还原反应是放热反应。(2)v(Cl2)(1.20.3) mol·L1÷6 min0.15 mol·L1·min1。原平衡时n(Cl2)n(CO)n(COCl2)319，现在第8 min 加入体系中的三种物质各1 mol，则反应物的浓度增大程度大些，平衡正向移动。根据题意：保持反应温度不变，则最终达到的化学平衡状态与原平衡等效，设初始投料浓度c(COCl2)x mol/L，将其按Cl2(g)CO(g)COCl2(g)化学计量数之比转化为反应物，根据等效原理：c(Cl2)0.8 mol·L1x1.2 mol·L1，x0.4。根据左图知正、逆反应速率相等时是平衡状态，然后升温v(逆)>v(正)，平衡逆向移动，则正向是放热反应，随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是减小。15 min的平衡常数为4.67,8 min的平衡常数为30，温度越高，平衡常数越小，故T(8)<T(15)。答案：(1)BD(2)0.15 mol·L1·min 1向正反应方向0.4Kc(COCl2)/c(Cl2)·c(CO)减小 该反应是放热反应，随温度升高，平衡逆向移动，所以平衡常数减小<7