2011届高三化学一轮复习精品练习第七章 第二节 第1课时 化学平衡 课时作业 doc--高中化学 .doc

永久免费组卷搜题网第二节 化学反应的方向、限度第1课时 化学平衡 课时作业一、选择题（包括8小题。16小题只有一个选项符合题意，78小题有两个选项符合题意。）1.在一定温度下，一定体积的密闭容器中有如下平衡：H2（g）+I2（g）=2HI（g）已知H2和I2的起始浓度均为0.10 mol·-1L时，达平衡时HI的浓度为0.16 mol·-1L。若H2和I2的起始浓度均变为0.20 mol·-1L，则平衡时H2的浓度（mol·-1L）是( )A.0.16B.0.08C.0.04 D.0.022.（2009年广州综合）用于净化汽车尾气的反应：2NO（g）+2CO（g）=2CO2（g）+N2（g）,已知该反应速率极慢，570 K时平衡常数为1×1059。下列说法正确的是( )A.装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或COB.提高尾气净化效率的常用方法是升高温度C.提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂D.570 K时该反应正向进行的程度很大，故使用催化剂并无实际意义3.（2008年北京卷）工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下：SiClx（g）+2H2（g）=Si（s）+4HCl（g）;H=+Q kJ·mo-1L（Q>0）某温度、压强下，将一定量反应物通入密闭容器进行以上反应（此条件下为可逆反应），下列叙述正确的是( )A.反应过程中，若增大压强能提高SiClx的转化率B.若反应开始时SiCl4为1 mol,则达平衡时，吸收热量为Q kJC.反应至4 min时，若HCl浓度为0.12 mol·-1L，则H2的反应速率为0.03 mol·-1L·miN-1D.当反应吸收热量为0.025Q kJ时，生成的HCl通入100 mL 1 mol·-1L的NaOH溶液恰好反应4.一定条件下，合成氨反应达到平衡时，测得混合气体中氨气的体积分数为20.0%，与反应前的体积相比，反应后体积缩小的百分率是( )A.16.7% B.20.0%C.80.0% D.83.3%5.（2009年全国卷）下图表示反应X（g）=4Y（g）+Z（g）,H<0，在某温度时X的浓度随时间变化的曲线：下列有关该反应的描述正确的是( )A.第6 min后，反应就终止了B.X的平衡转化率为85%C.若升高温度，X的平衡转化率将大于85%D.若降低温度，v正和v逆将以同样倍数减小6.（2009年广州四校联考）一定条件下，在体积为3 L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇：CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）,根据题意，以下说法正确的是( )A.E点的平衡常数大于D点的平衡常数，且该反应的H>0B.容器中气体的总物质的量E点大于D点C.F点的正反应速率大于逆反应速率D.v（甲醇）=nB/3tB mol/（L·min）表示500 时以上反应在D点的速率7.（2009年广州调研）工业制硝酸的其中一步反应为氨的氧化，反应方程式为：4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（g）;H=-1025 kJ/mol氧化过程中还伴随有N2O、N2等物质生成。有关该反应的说法正确的是( )A.反应处于平衡状态时，c（NH3）·c（O2）=c（NO）·c（H2O）B.反应达到平衡后，3v正（NH3）=2v逆（H2O）C.其他条件不变，温度越高，氨的转化率越高D.寻找合适的催化剂是加快反应速率并提高NO产率的有效措施8.（2009年深圳二调）一定条件下在固定容积的密闭容器中充入a mol O2和b mol SO2发生反应：2SO2+O2=2SO3。反应过程中物质的浓度变化如右图所示。下列有关判断正确的是( )A.Y线是表示SO2的浓度变化B.反应在t1时刻达到平衡状态C.平衡状态时，容器中气体密度不再改变D.再往该容器中充入a mol O2和b mol SO2，该条件下重新达到平衡时c（SO3）>1.2 mol·-1L二、非选择题9.（2010年济南质检）在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2（g）+H2（g）=CO（g）+H2O（g）,其化学平衡常数K和温度T的关系如下表：T/70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答下列问题：（1）该反应的化学平衡常数表达式为K=_。（2）该反应为_反应（选填“吸热”或“放热”）。（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是_。a.容器中压强不变 b.混合气体中c（CO）不变c.v正（H2）=v逆（H2O） d.c（CO2）=c（CO）（4）某温度下，平衡浓度符合下式：c（CO2）·c（H2）=c（CO）·c（H2O），试判断此时的温度为_ 。10.（2009年南京质检）已知化学反应：Fe（s）+CO2（g）=FeO（s）+CO（g）,其平衡常数为K1；化学反应：Fe（s）+H2O（g）=FeO（s）+H2（g）,其平衡常数为K2。在温度973 K和1173 K情况下，K1、K2的值分别如下：温度K1K2973 K1.472.381173 K2.151.67（1）通常表格中的数值可以推断：反应是_（填“吸热”或“放热”）反应。（2）现有反应：CO2（g）+H2（g）=CO（g）+H2O（g）,请你写出该反应的平衡常数K3的数学表达式：K3=_。（3）根据反应与可推导出K1、K2与K3之间的关系式_。据此关系式及上表数据，也能推断出反应是_（填“吸热”或“放热”）反应，要使反应在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采取的措施有_（填写序号）。A.缩小反应容器容积 B.扩大反应容器容积C.降低温度 D.升高温度E.使用合适的催化剂 F.设法减少CO的量（4）图甲、乙分别表示反应在t1时刻达到平衡、在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况：图甲中t2时刻发生改变的条件是_ 。图乙中t2时刻发生改变的条件是_ 。11.（2008年宁夏卷）已知可逆反应：M（g）+N（g）=P（g）+Q（g）,H>0，请回答下列问题：（1）在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c（M）=1 mol·-1L，c（N）=2.4 mol·-1L；达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为_；（2）若反应温度升高，M的转化率_（填“增大”“减小”或“不变”）；（3）若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：c（M）=4 mol·-1L，c（N）=a mol·-1L；达到平衡后，c（P）=2 mol·-1L，a=_；（4）若反应温度不变，反应物的起始浓度为：c（M）=c（N）=b mol·-1L，达到平衡后，M的转化率为_。12.（2009年浙江卷）超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式如下：2NO+2CO催化剂2CO2+N2为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下表：时间/s012c（NO）mol·-1L1.00×10-34.50×10-42.50×10-4c（CO）/mol·-1L3.60×10-33.05×10-32.85×10-3时间/s345c（NO）/mol·-1L1.50×10-41.00×10-41.00×10-4c（CO）/mol·-1L2.75×10-32.70×10-32.70×10-3请回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：（1）在上述条件下反应能够自发进行，则反应的H_0（填写“>”、“<”、“=”）。（2）前2 s内的平均反应速率v（N2）=_。（3）在该温度下，反应的平衡常数K=_。（4）假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是_。A.选用更有效的催化剂 B.升高反应体系的温度C.降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积（5）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。实验编号T/NO初始浓度mol·-1LCO初始浓度/mol·-1L催化剂的比表面积/m2·g-12801.20×10-35.80×10-382124350124请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。请在给出的坐标图中，画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图，并标明各条曲线的实验编号。参考答案：（2)可用K解释。 （3)可用等效平衡解释。 答案:C2.解析:该反应为可逆反应，因此排出的气体中仍有NO和CO，A错；不能确定该反应的热效应，因此升高温度平衡移动的方向不确定，B错；使用催化剂可以缩短反应所需的时间，C正确，D错。 答案:C3.解析:A项，增大压强，平衡向逆反应方向移动，SiCl4的转化率减小；B项，由于此反应为可逆反应，开始时加入1 mol SiCl4，并不能全部转化为Si,所以吸收的热量小于Q kJ;C项，v（H2)=1/2v（HCl) =1/2×0.12 mol·L-1/4 min=0.015 mol·L-1·miN-1。D项，当反应吸收热量为0.025Q kJ时，产生n（HCl)=4 mol×0.025Q kJ/Q kJ=0.1 mol=n（NaOH)，故恰好反应。 答案:D4.解析:法一：合成氨反应是反应后气体体积减小的反应。按正常思路利用平衡计算方法。设N2、H2起始的物质的量分别为x、y、N2转化的物质的量为z,得出平衡时总的物质的量为（x-z)+（y-3z)+2z=x+y-2z 即生成氨气的物质的量就是气体总的减少的物质的量。 根据2z/x+y-2z=20%z=x+y/12 得体积缩小的百分率为2z/x+y=2×x+y/12/x+y=1/616.7% 法二:设平衡时混合气体的体积为V，则氨气为20%V， 则反应前N2和H2体积为V+20%V=120%V=1.2V减小的体积/反应前的体积=0.2V/1.2V×100%16.7%。 答案:A5.解析:A项，6 min时反应达到了平衡状态，但正、逆反应并未停止；B项，4的起始浓度为1.0 mol·L-1，平衡时为0.15 mol·L-1，浓度变化量为0.85 mol·L-1，转化率为85%；C项，反应放热，升高温度平衡向逆反应方向移动，x的转化率将小于85%；D项，降温正、逆反应速率均减小，但逆反应速率减小的倍数大于正反应速率减小的倍数。 答案:B6.解析:根据平衡常数的公式可得：E点甲醇的浓度比D点要大，所以E点平衡常数比D点平衡常数要大，温度从E点转换为D点，温度升高，但是甲醇的浓度变小，所以该反应为放热反应，H<0，选项A错误；该反应的反应前后物质的量为减小趋势，所以生成甲醇越多，总物质的量越小，则D点的总物质的量大于E点，选项B错误；FD点是到达平衡的过程，F点还没到达平衡点，所以正反应速率大于逆反应速率，C选项正确；在D点，已经到达平衡状态，只要温度不变，反应速率不会变，所以它跟时间没有关系，选项D错误。 答案:C7.解析:反应处于平衡态时，体系中各组分的浓度不变，与c（NH3)·c（O2)与c（NO)·c（H2O)是否相等无关；反应达到平衡后，各组分的浓度保持不变，则一定有3v正（NH3)=2v逆（H2O)；因反应是放热反应，故反应温度越高，越利于反应逆向进行，NH3的转化率越低；催化剂可加快反应速率，当然就提高了产物的产率。 答案:BD8.解析:根据0t2,4浓度增加0.6 mol/L,Y浓度减少0.3 mol/L，则4为SO3，Y为O2，A错；t1后x、Y的浓度仍发生变化，因此t1时刻没有达到平衡状态，B错；由于容器容积固定，且该条件下所有物质都为气体，混合气体的密度不可能改变，C错；再往该容器中充入a mol O2和b mol SO2,等效于起始时充入2a mol O2和2b mol SO2,相当于将2个起始时充入a mol O2和b mol SO2的容器压缩在一个容器中，假设压缩时平衡不移动，则c（SO3)=1.2 mol/L，由于压缩时压强增大，平衡向正方向移动，因此c（SO3)>1.2 mol/L,D对。 答案:CD9.解析:（1)根据化学平衡常数的表达式书写要求，即可写出K的表达式。（2)从表中可知，K的值随着温度的升高而逐渐增大，说明正反应是吸热反应。 （3)化学平衡状态的特征是正、逆反应速率相等，各组分的浓度保持不变，以此作为依据可判断反应是否达到平衡状态。应注意的是不能用容器内的压强不变作为平衡与否的判断依据，因为有的反应是气体体积不变的，则反应过程中容器的压强始终保持不变。 （4)根据c（CO2)·c（H2)=c（CO)·c（H2O)，变形得 K=COH2O/CO2H2=1.0，查表K=1.0时温度为830 。 答案:（1)K=COH2O/CO2H2 （2)吸热 （3)b、c （4)83010.解析:（1)K1（973 K时)<K1（1173 K时)，所以反应是一个吸热反应。（2)根据平衡常数的定义可以写出反应的平衡常数表达式。 （3)反应=反应-反应，所以H3=H1-H2，从表格数值可知反应为吸热反应，所以H1>0，反应为放热反应H2<0,故H3=H1-H2>0，即反应为吸热反应；所以升高温度，平衡向正反应方向移动。 （4)从图甲可以看出，t2时刻平衡方向没有移动，变化的是化学反应速率，所以其条件是使用了催化剂；又因为反应是反应前后气体体积不变的反应，所以增大压强，平衡不移动，但因为压强增大，致使体系内物质浓度同等增大，所以反应速率也提高。图乙中t2时刻后，CO2浓度增大，CO浓度减小，所以可以通过使平衡左移来达到，条件可以是降低温度，也可以采用增加水蒸气的量或者减少氢气的量。 答案:（1)吸热 （2)H2O·CO/CO2·H2 （3)K3=K1/K2吸热D、F （4)加入催化剂或增大体系的压强 降低温度或增加水蒸气的量或减少氢气的量11.解析:（1)N的转化率为1 mol·L-1×60%/2.4 mol·L-1×100%=25%。 （2)因为反应H>0，是吸热反应，所以升高温度，平衡向正反应方向移动，M的转化率增大。 （3)根据反应 M（g) + N（g) = P（g) + Q（g) 起始浓度（mol·L-1)： 4 a 0 0 转化浓度（mol·L-1)： 2 2 2 2 平衡浓度（mol·L-1)： 2 （a-2) 2 2 根据温度不变，平衡常数不变的特点 K=2 mol·L-1×2 mol·L-1/2 mol·L-1×（a-2) mol·L-1 =0.6 mol·L-1×0.6 mol·L-1/0.4 mol·L-1×1.8 mol·L-1 得a=6 mol·L-1。 （4)同理： M（g) + N（g) = P（g) + Q（g) 起始浓度mol·L-1: b b 0 0 转化浓度mol·L-1: 2 2 2 2 平衡浓度mol·L-1： （b-x) （b-x) x x 根据温度不变，平衡常数不变的特点。 K=x2/（b-4)2=0.6 mol·L-1×0.6 mol·L-1/0.4 mol·L-1×1.8 mol·L-1得 4=0.41 b mol·L-1， （M)=（0.41b/b)×100%=41%。 答案:（1)25%（2)增大（3)6（4)41%12.解析:（1)反应自发进行，说明H-TS<0，该反应是分子数减小的反应，则S<0，故H<0;（2)2 s时，c（NO)=7.5×10-4 mol·L-1，v（NO)=3.75×10-4 mol·L-1·s-1，反应速率比等于方程式化学计量数比，v（N2)=1.875×10-4 mol·L-1·s-1，看有效数字的话，应为1.88×10-4 mol·L-1·s-1；（3)分析表格中数据可知，第4、5 s时浓度不变已达平衡，平衡浓度：NO为1.00×10-4 mol·L-1、CO为2.70×10-3 mol·L-1，其中c（NO)=9.00×10-4 mol·L-1，即平衡时c（CO2)为:9.00×10-4 mol·L-1，c（N2)为4.50×10-4 mol·L-1，K=c（CO2)2·c（N2)/c（NO)2·c（CO)2=（9.00×10-4)2·（4.50×10-4)/（1.00×10-4)2·（2.70×10-3)2=5000；（4)提高NO转化率，即平衡右移，A项使用催化剂不影响平衡；正反应放热，降低温度，平衡右移，B错，C对；缩小容器体积，相当于加压，平衡右移，D项也对；（5)设计实验作对比时，必须只有一个变量，据题意与表格可知，与在对比催化剂的比表面积，温度、浓度应与相同，与中催化剂的比表面积相同，温度不同，所以浓度与相同。画图时注意与是催化剂的比表面积不同而导致速率变快，时间短，但不影响平衡，所以浓度与相同；与是温度不同导致速率加快，同时升高温度，平衡左移，平衡时，c（NO)比要大。 答案:（1)< （2)1.88×10-4 mol·L-1·s-1 （3)5000 （4)CD （5):2801.20×10-35.80×10-3:1.20×10-3 5.80×10-3 如下图： 永久免费组卷搜题网