2021版高考化学一轮复习第7章化学反应速率与化学平衡第23讲化学平衡状态化学平衡的移动课后达标检测新人教版.doc

1第第 2323 讲讲化学平衡状态化学平衡状态化学平衡的移动化学平衡的移动一、选择题1在 1 L 定容的密闭容器中，可以证明可逆反应 N23H22NH3已达到平衡状态的是()Ac(N2)c(H2)c(NH3)132B1 个 NN 键断裂的同时，有 3 个 HH 键生成C其他条件不变时，混合气体的密度不再改变Dv正(N2)2v逆(NH3)解析：选 B。c(N2)c(H2)c(NH3)132 不能说明各物质的浓度不变，不一定为平衡状态，A 错误；1 个 NN 键断裂的同时，有 3 个 HH 键生成，说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，B 正确；混合气体的密度mV，气体质量在反应前后守恒，容器体积不变，故密度始终不变，所以密度不变的状态不一定是平衡状态，C 错误；v正(N2)2v逆(NH3)时，正、逆反应速率不相等，未达到平衡状态，D 错误。2反应 X(g)Y(g)2Z(g)H0，达到平衡时，下列说法正确的是()A减小容器体积，平衡向右移动B加入催化剂，Z 的产率增大C增大c(X)，X 的转化率增大D降低温度，Y 的转化率增大解析：选 D。该反应前后气体分子数相等，减小容器体积(加压)，平衡不发生移动，A项错误；加入催化剂可同时同倍数地改变正、逆反应速率，故平衡不发生移动，Z 的产率不变，B 项错误；增大c(X)，平衡正向移动，但 X 的转化率减小，C 项错误；此反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，Y 的转化率增大，D 项正确。3下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是()A在强碱存在的条件下，酯的水解反应进行较完全B加催化剂，使 N2和 H2在一定条件下转化为 NH3C可用浓氨水和 NaOH 固体快速制取氨D加压条件下有利于 SO2与 O2反应生成 SO3解析：选 B。应注意区别化学平衡移动原理和化学反应速率理论的应用范围，加催化剂只能提高化学反应速率，故 B 项不能用化学平衡移动原理解释。4 可逆反应：2NO2(g)2NO(g)O2(g)在容积固定的密闭容器中达到平衡状态的标志是()单位时间内生成nmol O2的同时生成 2nmol NO22单位时间内生成nmol O2的同时生成 2nmol NO用 NO2、NO、O2表示的反应速率之比为 221 的状态混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态混合气体的压强不再改变的状态混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态ABCD全部解析：选 A。中单位时间内生成nmol O2的同时生成 2nmol NO2，说明反应已达到平衡状态。单位时间内生成nmol O2必生成 2nmol NO，不能说明反应达到平衡状态。中无论达到平衡与否，用各物质表示的化学反应速率之比都等于化学计量数之比。有色气体的颜色不变，则表示物质的浓度不再变化，说明反应已达到平衡状态。气体体积固定、反应前后质量守恒，密度始终不变。反应前后V(g)0，压强不变，意味着各物质的含量不再变化，说明已达到平衡状态。由于气体的质量不变，气体的平均相对分子质量不变时，说明气体中各物质的物质的量不变，说明反应已达到平衡状态。5(2020龙岩高三模拟)利用下列反应可以将粗镍转化为纯度达 99.9%的高纯镍。反应一：Ni(粗，s)4CO(g)5080 Ni(CO)4(g)H0下列说法错误的是()A对于反应一，适当增大压强，有利于 Ni(CO)4的生成B提纯过程中，CO 气体可循环使用C升高温度，反应一的反应速率减小，反应二的反应速率增大D对于反应二，在 180200，温度越高，Ni(CO)4(g)的转化率越高解析：选C。反应一的正反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡右移，有利于Ni(CO)4的生成，A 正确；反应一以 CO 为原料，反应二产生 CO，故 CO 可以循环使用，B 正确；升高温度，反应一和反应二的反应速率都增大，C 不正确；反应二的正反应是吸热反应，在 180200，温度越高，反应进行的程度越大，Ni(CO)4(g)的转化率越高，D 正确。6某温度时，发生反应 2HI(g)H2(g)I2(g)，向三个体积相等的恒容密闭容器 A、B、C 中，分别加入2 mol HI；3 mol HI；1 mol H2与 1 mol I2，分别达到平衡时，以下关系正确的是()A平衡时，各容器的压强：3B平衡时，I2的浓度：C平衡时，I2的体积分数：D从反应开始到达平衡的时间：解析：选 C。根据等效平衡原理，若 1 mol H2与 1 mol I2完全转化为 HI，则 HI 为 2 mol，所以和是完全相同的等效平衡，所以二者的浓度、百分含量、压强、转化率等都一样；与相比增大了 HI 的量，该反应为反应前后气体体积不变的反应，增大 HI 的量，达到平衡时，新平衡与原平衡相同，所以各物质的百分含量不变，但是浓度增大。7已知反应：CO(g)3H2(g)CH4(g)H2O(g)。起始以物质的量之比为 11 充入反应物，不同压强条件下，H2的平衡转化率随温度的变化情况如图所示(M、N 点标记为)。下列有关说法正确的是()A上述反应的H0BN 点时的反应速率一定比 M 点的快C降低温度，H2的转化率可达到 100%D工业上用此法制取甲烷应采用更高的压强解析：选 A。根据题图，随着温度的升高，H2的平衡转化率降低，说明平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，H0，A 项正确；N 点压强大于 M 点的，M 点温度高于 N 点的，因此无法确定两点的反应速率快慢，B 项错误；此反应是可逆反应，不能完全进行到底，C项错误；控制合适的温度和压强，既能保证反应速率较快，也能保证 H2有较高的转化率，采用更高的压强对设备的要求更高，增加经济成本，D 项错误。8(2020焦作一模)在某 2 L 恒容密闭容器中充入 2 mol X(g)和 1 mol Y(g)发生反应：2X(g)Y(g)3Z(g)H，反应过程中持续升高温度，测得混合体系中 X 的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是()AM 点时 Y 的转化率最大B升高温度，平衡向逆反应方向移动C平衡后充入 Z，达到新平衡时 Z 的体积分数增大4DW、M 两点 Y 的正反应速率相等解析：选 B。温度在a之前，升高温度，X 的体积分数减小，温度在a之后，升高温度，X 的体积分数增大，曲线上最低点为平衡点，最低点之前未达到平衡，反应向正反应方向进行，最低点之后，升高温度，X 的体积分数增大，平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应。A 项，曲线上最低点 Q 为平衡点，升高温度，平衡向逆反应方向移动，Y 的转化率减小，所以 Q 点时 Y 的转化率最大，错误；B 项，根据上述分析可知，升高温度，平衡向逆反应方向移动，正确；C 项，反应前后气体的物质的量不变，平衡后充入 Z，达到的新平衡与原平衡是等效平衡，所以达到新平衡时 Z 的体积分数不变，错误；D 项，W 点对应的温度低于 M 点对应的温度，温度越高，反应速率越大，所以 W 点 Y 的正反应速率小于 M 点 Y的正反应速率，错误。9(新题预测)在恒温恒压下，向密闭容器中充入 4 mol SO2和 2 mol O2，发生如下反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0。2 min 后，反应达到平衡，生成 SO3为 1.4 mol，同时放出热量QkJ。则下列分析正确的是()A在该条件下，反应前后的压强之比为 65.3B若反应开始时容器体积为 2 L，则v(SO3)0.35 mol/(Lmin)C若把“恒温恒压下”改为“恒压绝热条件下”，平衡后n(SO3)1.4 molD若把“恒温恒压下”改为“恒温恒容下”，达平衡时放出热量大于QkJ解析：选 C。由平衡时n(SO3)1.4 mol 可知，此时n(SO2)2.6 mol，n(O2)1.3 mol。因是恒温恒压条件，所以反应前后压强不变，A 错误；因该反应是气体分子数减小的反应，所以随着反应的进行，体积逐渐减小，小于 2 L，所以v(SO3)大于 0.35 mol/(Lmin)，B错误；该反应为放热反应，在绝热条件下随着反应的进行要放热，达到平衡时与恒温恒压条件下的平衡比较，平衡要逆向移动，所以n(SO3)1.4 mol，C 正确；恒温恒容下的平衡与原平衡比较，平衡逆向移动，所以放出的热量小于QkJ，D 错误。10(2020黄山一模)某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应A(g)xB(g)2C(g)，达到平衡后，在不同的时间段，分别改变影响反应的一个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率分别随时间的变化如图所示：下列说法中正确的是()A3040 min 内该反应使用了催化剂B化学方程式中的x1，正反应为吸热反应C30 min 时降低温度，40 min 时升高温度5D8 min 前 A 的平均反应速率为 0.08 molL1min1解析：选 D。若使用催化剂，则化学反应速率增大，A 错误；由浓度时间图像可知，A、B 的浓度变化相同，故 A、B 的化学计量数相同，都为 1；由反应速率时间图像可知，30 min时改变的条件为减小压强，40 min 时改变的条件为升高温度，且升高温度平衡向逆反应方向 移 动，则 正 反应 为 放 热反 应，B、C 错 误；前 8 min 内 A 的 平 均反 应 速 率为2.00 molL11.36 molL18 min0.08 molL1min1，D 正确。二、非选择题11(2020南昌一模)(1)一定条件下，将 2 mol SO2与 1 mol O2置于恒容密闭容器中发生反应 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，下列状态能说明该反应达到化学平衡的是_(填字母)。A混合气体的密度保持不变BSO2的转化率保持不变CSO2和 O2的物质的量之比保持不变DO2的消耗速率和 SO3的消耗速率相等(2)已知反应 2NO(g)N2(g)O2(g)H0，在不同条件时 N2的体积分数随时间(t)的变化如图所示。根据图像可以判断曲线 R1、R2对应的下列反应条件中不同的是_(填字母)。A压强B温度C催化剂(3)CO 和 H2在一定条件下可以合成甲醇：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H”“”或“”)T2，理由是_。已知T2时，第 20 min 时容器内压强不再改变，此时 H2的转化率为_。若将 1 mol CO 和 2 mol H2通入原体积为 1 L 的恒压密闭容器(如图乙所示)中达到平衡，若再向容器中通入 1 mol CH3OH(g)，重新达到平衡后，CH3OH(g)在体系中的百分含量_(填“变大”“变小”或“不变”)。解析：(1)SO2、O2和 SO3都是气体，恒容反应时混合气体的密度始终不变，A 错误。反应正向进行，SO2的转化率增大，反应逆向进行，SO2的转化率减小，故 SO2的转化率保持不变，6该反应达到平衡状态，B 正确。起始加入 SO2和 O2的物质的量之比为 21，与其化学计量数之比相等，则二者的物质的量之比始终等于 21，C 错误。O2的消耗速率与 SO3的消耗速率之比为 12，该反应达到平衡状态，D 错误。(2)由题图可知，曲线 R2代表的反应比曲线 R1代表的反应先达到平衡状态，且 R1平衡时N2的体积分数更大。A 项，若 R 表示压强，改变压强，平衡不移动，N2的体积分数不变，与图像不符合。B 项，若 R 表示温度，该反应的H0，升高温度，平衡逆向移动，N2的体积分数减小，与图像符合。C 项，若 R 表示催化剂，使用催化剂，只能改变反应速率，平衡不移动，N2的体积分数不变，与图像不符合。(3)由题表中数据可知，未达到平衡之前，相同时间内，T2时 CO 的变化量大于T1时，则T2时化学反应速率快，又温度越高，反应速率越快，故有T1T2。T2时，第 20 min时容器内压强不再改变，则反应达到平衡状态，此时n(CO)0.5 mol，则有CO(g)2H2(g)CH3OH(g)起始浓度/(molL1)120转化浓度/(molL1)0.510.5平衡浓度/(molL1)0.510.5故 20 min 时 H2的转化率为1 molL11 L2 mol100%50%。若再向容器中通入 1molCH3OH(g)，由于是恒压条件，该平衡与之前的平衡等效，重新达到平衡后，CH3OH(g)在体系中的百分含量不变。答案：(1)B(2)B(3)”“”或“”)v逆。(2)课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法：N2(g)3H2(g)2NH3(g)Hv逆。(2)该反应是一个气体分子数减少的放热反应，升高温度，平衡逆向移动；使用更高效的催化剂，反应速率增大，但平衡不移动；分离出氨，平衡虽然正向移动，但反应速率减小；充入氮气，平衡正向移动且反应速率增大。010 min 时，N2从 0.6 mol 减少到 0.2 mol，变化量为 0.4 mol，则H2的变化量为 1.2 mol，v(H2)1.2 mol2 L10 min0.06 molL1min1。平衡时压缩容器的体积，气体的压强增大，平衡正向移动，N2的物质的量在原有基础上减小，曲线d符合题意。答案：(1)向左(2)D0.06 molL1min1d