高考调研高考化学人教版一轮复习题组层级快练22化学平衡状态 化学平衡的移动Word文档下载推荐.docx
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D.若保持温度、压强不变,充入惰性气体,则有a>
答案 B
解析 A项中增加B气体,相当于压强增大,平衡正向移动,所以b<
a,A项错误;
升高温度,平衡正向移动,则b<
a,C项错误;
若保持温度、压强不变,充入惰性气体,则体积增大,平衡向气体分子数增多的方向移动,即逆向移动,则a<
b,D项错误。
4.已建立化学平衡的某可逆反应,当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时,下列有关叙述正确的是( )
①生成物的百分含量一定增加
②生成物的产量一定增加
③反应物的转化率一定增大
④反应物浓度一定降低
⑤正反应速率一定大于逆反应速率
⑥使用了合适的催化剂
A.①②B.②⑤
C.③⑤D.④⑥
解析 催化剂的使用对化学平衡移动无影响。
增加反应物的浓度平衡正向移动,反应物的转化率、浓度可能增大也可能减小,如合成氨中增加氮气的浓度再次达到平衡,氮气的转化率减小,氢气的转化率增大,氮气的浓度增大,氢气的浓度减小;
若改变温度、压强而使平衡正向移动,生成物的百分含量增大,若增加反应物的浓度而使平衡正向移动,生成物的百分含量可能增大也可能减小。
平衡正向移动时,生成物的产量一定增加,正反应速率一定大于逆反应速率。
综上所述,本题选B项。
5.(双选)(2014·
汕头质检)在容积不变的密闭容器中进行反应:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g),若将平衡体系中各物质的浓度都增加到原来的2倍,下列说法正确的是( )
A.平衡不发生移动B.平衡向逆反应方向移动
C.正、逆反应速率都增大D.NH3的质量分数增大
答案 CD
解析 将平衡体系中各物质浓度都增加到原来的2倍,相当于加压,平衡将向正反应方向移动,A、B项错误,D项正确;
反应物、生成物浓度都增大时,正、逆反应速率均增大,C项正确。
6.(2014·
石家庄一检)T℃时,体积相等的甲、乙、丙3个密闭容器中,发生反应:
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),起始时充入各物质的物质的量如下表所示:
CO2(g)
H2(g)
CO(g)
H2O(g)
甲
amol
乙
2amol
丙
则达到平衡时,CO的物质的量由大到小的顺序是( )
A.n(甲)>
n(乙)>
n(丙)B.n(甲)>
n(丙)>
n(乙)
C.n(乙)>
n(甲)D.n(乙)>
n(甲)>
n(丙)
解析 根据题意,以甲容器为参照物,设达到平衡时,甲容器中CO的物质的量为nmol。
乙容器相当于在甲容器基础上增加反应物浓度,平衡正向移动,平衡时CO的物质的量大于nmol;
丙容器相当于甲容器基础上增加反应物浓度,平衡正向移动,平衡时CO的物质的量小于nmol。
本题选D项。
7.(2013·
山东)对于反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<
0,在其他条件不变的情况下( )
A.加入催化剂,改变了反应的途径,反应的ΔH也随之改变
B.改变压强,平衡不发生移动,反应放出的热量不变
C.升高温度,反应速率加快,反应放出的热量不变
D.若在原电池中进行,反应放出的热量不变
解析 加入催化剂,平衡不移动,放出的热量不变,A项错误;
反应前后气体分数数不变,改变压强,平衡不移动,B项正确;
升高温度,平衡向逆反应方向移动,反应放出的热量减少,C项错误;
原电池中化学能主要转化为电能,D项错误。
8.(2013·
郑州质检)在密闭容器中发生反应:
aA(g)cC(g)+dD(g),达到平衡后,将气体体积压缩到原来的一半,当再次达到平衡时,D的浓度为原平衡浓度的1.8倍。
下列叙述正确的是( )
A.A的转化率变大B.平衡向正反应方向移动
C.D的体积分数变大D.a<
c+d
解析 将气体体积压缩为原来的一半(即增大压强),若平衡不移动,则D的浓度应为原来的2倍;
再次达到平衡时,D的浓度为原来的1.8倍,说明增大压强平衡逆向移动,则a<
c+d,D项正确。
9.(2014·
无锡模拟)某温度下,在一容积可变的容器里,反应2A(g)B(g)+2C(g)达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol、4mol。
在保持温度和压强不变的条件下,下列说法正确的是( )
A.充入1mol稀有气体氦(He),平衡不移动
B.充入A、B、C各1mol,平衡将向正反应方向移动
C.将A、B、C各物质的量都减半,C的百分含量不变
D.加入一定量的A气体达到平衡后,C的百分含量一定增加
答案 C
解析 恒压时充入稀有气体,相当于对平衡体系减压,平衡向气体体积扩大的方向(正向)移动;
若按A、B和C的物质的量之比为4∶2∶4再投料,则与原平衡等效,平衡不发生移动(C选项正确);
当充入A、B、C各1mol时,平衡将向逆反应方向移动;
该反应为分解反应,则恒压条件下再加入A时,平衡不发生移动。
10.(2014·
潍坊模拟)某化学小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对A2(g)+3B2(g)===2AB3(g)化学平衡状态的影响,得到如下图所示的曲线(图中T表示温度,n表示物质的量)。
下列判断正确的是( )
A.在T2和n(A2)不变时达到平衡,AB3的物质的量大小为c>
b>
a
B.若T2>
T1,则正反应一定是放热反应
C.达到平衡时A2的转化率大小为b>
a>
c
D.若T2>
T1,达到平衡时b、d点的反应速率为vd>
vb
解析 A项,在T2和n(A2)不变时达到平衡,增加B2的物质的量平衡向正反应方向移动,导致生成物的物质的量增大,故正确。
B项,若T2>
T1,升高温度生成物的体积分数增大,平衡向正反应方向移动,所以正反应一定是吸热反应,故错误。
C项,当A2的物质的量一定时,B2的物质的量越大A2的转化率越大,所以达到平衡时A2的转化率大小为c>
a,故错误。
D项,温度越高反应速率越大,若T2>
T1,达到平衡时b、d点的反应速率为vd<
vb,故错误。
11.下列叙述与图像对应符合的是( )
A.图①对于达到平衡状态的N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在t0时刻充入了一定量的NH3,平衡逆向移动
B.图②p2>
p1,T1>
T2
C.图③表示的化学方程式为2A===B+3C
D.图④对于反应2X(g)+3Y(g)2Z(g) ΔH<
0,y可以表示Y的百分含量
解析 由题中A图可以看出平衡逆向移动,如果在t0时刻充入了一定量的NH3,v(正)应与平衡点相连,A项错误;
由先拐先平知p2>
T2,B项正确;
C项表示的应是可逆反应(因为反应物和生成物均存在),C项错误;
温度升高,平衡逆向移动,Y的百分含量增大,D项错误。
二、非选择题
12.(2014·
大纲全国)反应AX3(g)+X2(g)AX5(g)在容积为10L的密闭容器中进行。
起始时AX3和X2均为0.2mol。
反应在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化如图所示。
(1)列式计算实验a从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX5)=________。
(2)图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX5)由大到小的次序为________(填实验序号);
与实验a相比,其他两组改变的实验条件及判断依据是:
b________、c________。
(3)用p0表示开始时总压强,p表示平衡时总压强,α表示AX3的平衡转化率,则α的表达式为________;
实验α和c的平衡转化率:
αa为________、αc为________。
答案
(1)
=1.7×
10-4mol·
L-1·
min-1
(2)bca 加入催化剂。
反应速率加快,但平衡没有改变 温度升高。
反应速率加快,但平衡向逆反应方向移动(或反应容器的容积和起始物质的量未改变,但起始总压强增大)
(3)α=2(1-
) 50% 40%
解析
(1)依据体积不变的密闭容器中压强之比等于物质的量之比,开始时n0=0.4mol,总压强为160kPa,平衡时总压强为120kPa,则可列比例式:
=
,n=0.4mol×
=0.3mol。
假设平衡时AX5的物质的量为x,可列式如下:
AX3(g)+ X2(g)AX5(g)
起始时n0/mol:
0.200.200
平衡时n/mol:
0.20-x0.20-xx
(0.20-x)+(0.20-x)+x=0.30
x=0.10
v(AX5)=
(2)与实验a相比,实验b的起始压强和平衡压强都没有发生改变,只是反应速率加快,因此改变的条件是使用了催化剂;
实验c的起始压强和平衡压强都增大,由于该反应是在体积不变的密闭容器中进行的,所以升高了温度,此反应的正反应是放热反应,所以平衡逆向移动。
(3)p0表示总压强,AX3提供的压强为
,由于压强之比等于物质的量之比,故α的表达式为(p0-p)÷
=2(1-
),代入公式可求实验a和实验c的平衡转化率分别为50%和40%。
13.(2014·
新课标全国Ⅱ)在容积为1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。
回答下列问题:
(1)反应的ΔH________0(填“大于”或“小于”);
100℃时,体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。
在0-60s时段,反应速率v(N2O4)为________mol·
s-1;
反应的平衡常数K1为________。
(2)100℃时达平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.0020mol·
s-1的平均速率降低,经10s又达到平衡。
a:
T________100℃(填“大于”或“小于”),判断理由是______________。
b:
列式计算温度T时反应的平衡常数K2________。
(3)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半。
平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是________________________。
答案
(1)大于 0.0010 0.36mol·
L-1
(2)大于 反应正方向吸热,反应向吸热方向进行,故温度升高 平衡时,c(NO2)=0.120mol·
L-1+0.0020mol·
s-1×
10s×
2=0.160mol·
L-1 c(N2O4)=0.040mol·
L-1-0.0020mol·
10s=0.020mol·
K2=
≈1.3mol·
(3)逆反应 对气体分子数增大的反应,增大压强平衡向逆反应方向移动
解析
(1)由题意及图示知,在1.00L的容器中,通入0.100mol的N2O4,发生反应:
N2O4(g)2NO2(g),随温度升高混合气体的颜色变深,说明反应向生成NO2的方向移动,即向正反应方向移动,所以正反应为吸热反应,即ΔH>
0;
由图示知60s时该反应达到平衡,消耗N2O4为0.100mol·
L-1-0.040mol·
L-1=0.060mol·
L-1,根据v=
可知:
v(N2O4)=
=0.0010mol·
求平衡常数可利用三段式:
N2O4(g)2NO2(g)
起始量/(mol·
L-1)0.1000
转化量/(mol·
L-1)0.0600.120
平衡量/(mol·
L-1)0.0400.120
K1=
=0.36mol·
(2)100℃时达平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)降低,说明平衡N2O4(g)2NO2(g)向正反应方向移动,根据勒夏特列原理,温度升高,向吸热反应方向移动,即向正反应方向移动,故T>
100℃,由c(N2O4)以0.0020mol·
s-1的平均速率降低,经10s又达到平衡,可知此时消耗N2O40.0020mol·
L-1,由三段式:
N2O4(g)2NO2(g)
L-1)0.0200.040
L-1)0.0200.160
(3)温度T时反应达到平衡后,将反应容器的容积减少一半,压强增大,平衡会向气体体积减小的方向移动,该反应逆反应为气体体积减小的反应,故平衡向逆反应方向移动。
14.(2014·
大连以基测试)在密闭容器中发生反应:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<
0,该反应达到平衡后,测得如下数据。
实验序号
温度(℃)
初始CO浓度(mol·
L-1)
初始H2O浓度(mol·
CO的平衡转化率
1
110
50%
2
100
x
3
0.8
y
60%
(1)实验1中,10h后达到平衡,H2的平均反应速率为________mol·
h-1。
在此实验的平衡体系中,再加入0.5molCO和0.5molH2,平衡将________移动(“向左”“向右”“不”或“无法确定”)。
(2)实验2中,x的值________(填选项字母)。
A.等于50%B.大于50%
C.小于50%D.无法确定
(3)实验3中的y值为________。
(4)在100℃条件下,能说明该反应达到平衡状态的是________(填选项字母)。
A.压强不再变化
B.生成H2O的速率和消耗H2速率相等时
C.混合气体的密度不变
D.H2的质量不再变化
答案
(1)0.05 不
(2)B (3)1.2 (4)D
解析
(1)根据反应速率的公式可得v(CO)=1mol·
L-1×
50%/10h=0.05mol·
h-1,再根据速率比等于系数比,v(H2)=v(CO)=0.05mol·
在该平衡体系中同时改变了反应物和生成物浓度,并且变化量一致,则Qc=K,故平衡不移动。
(2)从题给信息可知,该反应的正反应为放热反应,温度降低,平衡正向移动,故CO的平衡转化率增大,所以选B。
(3)通过反应1可知在110℃时,该反应的K=
=1,温度一定,K一定,在反应3中,K=
=1,求得y=1.2。
(4)反应前后压强始终不变,A项错误;
生成H2O的速率和消耗H2的速率为同一反应方向,B项错误;
混合气体的密度始终不变,C项错误;
H2的质量不再变化,说明反应达到平衡,D项正确。
15.(2014·
杭州一检)甲醇被称为21世纪的燃料,甲烷可制合成气(CO、H2),再制成甲醇。
(1)现代工业采用甲烷部分氧化法制合成气,其反应方程式为:
CH4(g)+1/2O2(g)===CO(g)+2H2(g) ΔH1=-35.6kJ·
mol-1。
试判断常温下,上述反应能否自发进行?
________(填“能”或“否”)。
(2)在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1mol·
L-1的CH4(g)与CO2(g),在一定条件下发生反应:
CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。
如图表示反应达到平衡时甲烷的转化率随温度和压强的变化关系。
其中四条曲线分别表示1.0MPa、1.5MPa、2.5MPa、3.5MPa的情况。
则p3对应的压强是________MPa;
压强为p4时,在Y点:
v(正)________v(逆)(填“>
”“<
”或“=”)。
(3)合成甲醇的主要反应是:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
在一定条件下,反应在一密闭容器中达到平衡。
①若在恒温恒容条件下,表示该反应达到平衡状态的标志有________(填选项字母)。
A.容器中混合气体的密度不变化
B.CO百分含量保持不变化
C.容器中混合气体的压强不变化
D.有1个H—H键生成的同时有3个C—H键生成
②在保证H2浓度不变的情况下,增大容器的体积,平衡________(填选项字母),作出此判断的依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
A.向正反应方向移动
B.向逆反应方向移动
C.不移动
答案
(1)能
(2)2.5 >
(3)①BC ②C 该反应达到平衡时,平衡常数K=
,增大容器体积时,c(CH3OH)和c(CO)等比例减小,由于H2浓度不变,此时
的值仍然等于K,所以平衡不移动
解析
(1)CH4(g)+1/2O2(g)―→CO(g)+2H2(g) ΔH=-35.6kJ·
mol-1,该反应为放热、熵增的反应,故能自发进行。
(2)根据反应:
CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),压强增大,平衡逆向进行,故1.0MPa、1.5MPa、2.5MPa、3.5MPa分别对应p1、p2、p3、p4;
当压强为p4时,在Y点,反应没有达到平衡,反应正向进行,此时v(正)>
v(逆)。
(3)①A项,容器中混合气体的密度始终不发生变化;
B项,CO百分含量不变,已达到平衡;
C项,因反应前后气体分子数发生变化,压强不变说明已达到平衡;
D项,说明反应向正反应方向进行。