备战高考高三化学三轮冲刺化学平衡状态及其移动考点专练模拟试题演练含答案.docx

备战高考高三化学三轮冲刺化学平衡状态及其移动考点专练模拟试题演练含答案.docx

《备战高考高三化学三轮冲刺化学平衡状态及其移动考点专练模拟试题演练含答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《备战高考高三化学三轮冲刺化学平衡状态及其移动考点专练模拟试题演练含答案.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

备战高考高三化学三轮冲刺化学平衡状态及其移动考点专练模拟试题演练含答案

化学平衡状态及其移动考点专练

【高考真题演练】

1．甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：

①CO（g）＋2H2（g）⇌CH3OH（g）ΔH1

②CO2（g）＋3H2（g）⇌CH3OH（g）＋H2O（g）ΔH2

③CO2（g）＋H2（g）⇌CO（g）＋H2O（g）ΔH3

回答下列问题：

（1）反应①的化学平衡常数K表达式为________；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为________（填曲线标记字母），其判断理由是________。

图1

图2

（2）合成气组成n（H2）/n（CO＋CO2）＝2.60时，体系中的CO平衡转化率（α）与温度和压强的关系如图2所示。

α（CO）值随温度升高而________（填“增大”或“减小”），其原因是________________________________；图2中的压强由大到小为________，其判断理由是________________。

2.一定温度下，在三个体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应：

2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）＋H2O（g）

容器

编号

温度/

℃

起始物质

的量（mol）

平衡物质

的量（mol）

CH3OH（g）

CH3OCH3（g）

H2O（g）

Ⅰ

387

0.20

0.080

0.080

Ⅱ

387

040

Ⅲ

207

0.20

0.090

0.090

下列说法正确的是（双选）（　　）

A．该反应的正反应为放热反应

B．达到平衡时，容器Ⅰ中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小

C．容器Ⅰ中反应到达平衡所需时间比容器Ⅲ中的长

D．若起始时向容器Ⅰ中充入CH3OH0.15mol、CH3OCH30.15mol和H2O0.10mol，则反应将向正反应方向进行

3．用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，减少污染。

（1）新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应[2HCl（g）＋O2⇌H2O（g）＋Cl2（g）　ΔH]具有更好的催化活性，

①实验测得在一定压强下，总反应的HCl平衡转化率随温度变化的αHCl～T曲线如下图：

则总反应的ΔH________0（填“＞”、“＝”或“＜”）；A、B两点的平衡常数K（A）与K（B）中较大的是________。

②在上述实验中若压缩体积使压强增大，画出相应αHCl～T曲线的示意图，并简要说明理由____________________________________。

③下列措施中，有利于提高α（HCl）的有________。

A．增大n（HCl）B．增大n（O2）

C．使用更好的催化剂D．移去H2O

（2）一定条件下测得反应过程中n（Cl2）的数据如下：

t/min

0

2.0

4.0

6.0

8.0

n（Cl2）/10－3mol

0

1.8

3.7

5.4

7.2

计算2.0～6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率（以mol·min－1为单位，写出计算过程）。

（3）Cl2用途广泛，写出用Cl2制备漂白粉的化学方程式。

【模拟试题精练】

1.某温度下，在容积固定的密闭容器中，发生可逆反应A（g）＋2B（g）⇌2C（g），平衡时，各物质的浓度比为c（A）∶c（B）∶c（C）＝1∶1∶2，保持温度不变，以1∶1∶2的体积比再充入A、B、C，则下列叙述正确的是（　　）

A．刚充入时反应速率：

v（正）减小，v（逆）增大

B．达到新的平衡时：

反应混合物中A、B的物质的量分数不变

C．达到新的平衡时：

c（A）∶c（B）∶c（C）仍为1∶1∶2

D．达到新的平衡过程中：

体系压强先增大，后减小

2．密闭容器中，发生反应：

CO（g）＋2H2（g）⇌CH3OH（g）　ΔH<0，下列说法正确的是（　　）

A．一定温度下，压缩容器体积，则正反应速率加快，逆反应速率减慢

B．若甲醇的生成速率等于一氧化碳的消耗速率，则该反应达到平衡状态

C．升高温度，重新达到平衡时，增大

D．使用催化剂，反应的平衡常数增大

3．已知：

H2（g）＋I2（g）⇌2HI（g）　ΔH<0。

有相同容积的定容密闭容器甲和乙，甲中加入H2和I2各0.1mol，乙中加入HI0.2mol，相同温度下分别达到平衡。

欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度，应采取的措施是（　　）

A．甲、乙提高相同温度

B．甲中加入0.1molHe，乙不变

C．甲降低温度，乙不变

D．甲增加0.1molH2，乙增加0.1molI2

4．N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生以下反应：

2N2O5（g）⇌4NO2（g）＋O2（g）　ΔH＞0

t℃时，向密闭容器中通入N2O5，部分实验数据见下表：

时间/s

0

500

1000

1500

c（N2O5）/mol·L－1

5.00

3.52

2.50

2.50

下列说法中不正确的是（　　）

A．500s内N2O5分解速率为2.96×10－3mol·L－1·s－1

B．达平衡后，升高温度平衡常数减小

C．达平衡时，N2O5的转化率为50%

D．达平衡后，其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的一半，c（N2O5）＞5.00mol·L－1

5．甲、乙、丙三个容器中最初存在的物质及数量如图所示，三个容器最初的容积相等、温度相同，反应中甲、丙的容积不变，乙中的压强不变，在一定温度下反应达到平衡。

下列说法正确的是（　　）

A．平衡时各容器内c（NO2）的大小顺序为乙>甲>丙

B．平衡时N2O4的百分含量：

乙>甲＝丙

C．平衡时甲中NO2与丙中N2O4的转化率不可能相同

D．平衡时混合物的平均相对分子质量：

甲>乙>丙

6．已知（CH3COOH）2（g）⇌2CH3COOH（g），

经实验测得不同压强下，体系的平均相对分子质量（M＝）随温度（T）的变化曲线如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．该反应的ΔH<0

B．气体的压强：

p（a）

C．平衡常数：

K（a）＝K（b）

D．测定乙酸的相对分子质量要在高压、低温条件下

7．NH3和CO2是两种重要的化工原料。

（1）在一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生反应：

N2＋3H2⇌2NH3。

该可逆反应达到化学平衡的标志是________（填字母）。

a．3v（H2）正＝2v（NH3）逆

b．单位时间生成mmolN2的同时消耗3mmolH2

c．混合气体的密度不再随时间变化

d．amolNN键断裂的同时，有6amolN—H键断裂

（2）CO2和NH3可用于合成尿素，原理分如下两步：

①合成氨基甲酸铵：

CO2（g）＋2NH3（g）===H2NCOONH4（s）　ΔH＝－159.47kJ/mol

②氨基甲酸铵分解：

H2NCOONH4（s）===CO（NH2）2（s）＋H2O（l）　ΔH＝＋28.49kJ/mol

则2molCO2完全反应合成尿素的ΔH＝________。

（3）最近科学家们研制成功一种新型催化剂，能将CO2转变为甲烷。

在常压、300℃，CO2与H2体积比为1∶4时反应，CO2转化率达90%。

①此反应的化学方程式是________________________________________________________________________。

②一定条件下，某兴趣小组，在体积为VL的密闭容器中，模拟此反应达到化学平衡状态。

该反应的平衡常数表达式为________________________________；由上图可知升高温度，K将________（填“增大”、“减小”或“不变”）；300℃时，从反应开始，到达到平衡，以H2的浓度变化表示的化学反应速率是________（用nA、tA、V表示）。

参考答案

【高考真题演练】

1．解析　

（1）根据化学平衡常数的概念可写出反应①K的表达式；反应①是放热反应，升高温度，化学平衡向逆反应方向移动，化学平衡常数K减小，因此曲线a符合。

（2）由图2可知，压强不变时，随着温度的升高，α（CO）减小；反应③为气体分子数不变的反应，加压对其平衡无影响；反应①为气体分子数减小的反应，加压使α（CO）增大；由图2可知，固定温度（如530K）时，p1→p2→p3，α（CO）增大，因此综合分析可知p3＞p2＞p1。

答案　

（1）K＝　a　反应①为放热反应，升高温度使其平衡向逆反应方向移动，平衡常数K应减小

（2）减小　由图2可知，压强恒定时，随着温度的升高，α（CO）减小　p3＞p2＞p1　温度恒定时，反应①为气体分子数减小的反应，加压使平衡向正反应方向移动，α（CO）增大，而反应③为气体分子数不变的反应，加压对其平衡无影响，故增大压强时，有利于α（CO）增大

2．AD　[由Ⅰ、Ⅲ数据分析可知，降温CH3OH的转化率增大，平衡向正反应方向移动，正反应为放热反应，A项正确；B项，Ⅰ和Ⅱ对比，CH3OH（g）的起始浓度增大一倍，容器体积不变，相当于增大压强，而此反应为反应前后气体分子数不变的反应，增大压强平衡不移动，CH3OH体积分数不变，B项错误；Ⅲ比Ⅰ温度低，反应更慢，到达平衡所需时间更长，C项错误；D项，容器Ⅰ温度为387℃，平衡常数K＝＝＝4，而此时浓度商Qc＝＝<4，反应向正反应方向进行，D项正确。

]

3．解析　

（1）①结合题中α（HCl）～T图像可知，随着温度升高，α（HCl）降低，说明升高温度平衡逆向移动，得出正反应方向为放热反应，即ΔH＜0；A、B两点A点温度低，平衡常数K（A）大。

②结合可逆反应2HCl（g）＋O2（g）⇌H2O（g）＋Cl2（g）的特点，增大压强平衡向右移动，α（HCl）增大，则相同温度下，HCl的平衡转化率比增压前的大，曲线如答案中图示所示。

③有利于提高α（HCl），则采取措施应使平衡2HCl（g）＋O2（g）⇌H2O（g）＋Cl2（g）正向移动。

A项，增大n（HCl），则c（HCl）增大，虽平衡正向移动，但α（HCl）减小，错误；B项，增大n（O2）即增大反应物的浓度，D项，移去H2O即减小生成物的浓度，均能使平衡正向移动，两项都正确；C项，使用更好的催化剂，只能加快反应速率，不能使平衡移动，错误。

（2）用在时间段2.0～6.0min内的HCl物质的量的变化量除以这段时间，即可得2.0～6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率，计算过程见答案。

答案　

（1）①＜　K（A）　②见下图

增大压强，平衡右移，α（HCl）增大，相同温度下，HCl的平衡转化率比之前的大　　③BD　

（2）设2.0～6.0min时间内，HCl转化的物质的量为n，则

2HCl（g）＋O2（g）⇌H2O（g）＋Cl2（g）

2mol1mol

n（5.4－1.8）×10－3mol

n＝7.2×10－3mol

所以v（HCl）＝＝1.8×10－3mol·min－1

（3）2Cl2＋2Ca（OH）2===CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O

【模拟试题精练】

1．D　[增加投料量，A、B、C的浓度均增大，v（正）、v（逆）均增大，A项错误；成比例增加投料量，相当于加压，化学平衡正向移动，A、B的物质的量分数减小，C的物质的量分数增大，A、B、C三种物质的浓度之比不是1∶1∶2，在达到平衡的过程中体系的压强逐渐减小，B、C错误，D项正确]

2．C　[A项，压缩容器体积，反应物、生成物浓度均增大，正、逆反应速率均加快，错误；B项，两者均表示正反应速率，无法判断是否到达平衡状态；C项，升高温度，平衡向逆反应方向移动，正确；D项，反应的平衡常数只与温度有关，错误。

]

3．C　[在相同条件下，甲、乙容器中达平衡时是等效平衡，欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度，则甲中平衡向着正反应方向移动，同时乙向着逆反应方向移动或者不移动。

选项A，甲、乙提高相同温度时，平衡均向逆反应方向移动，且达平衡时二者等效，HI浓度相等；选项B，加入稀有气体时，平衡不移动，二者HI浓度相等；选项C，甲降低温度平衡向着正反应方向移动，达平衡时HI浓度增大，而乙中HI浓度不变，符合题意；选项D，甲、乙中分别增加等量的H2、I2，达平衡时HI浓度相等。

]

4．B　[A项，500s内N2O5分解速率为

＝2.96×10－3mol·L－1·s－1，正确；B项，该反应的正反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，K增大，错误；C项，平衡时N2O5的转化率为×100%＝50%，正确；D项，达平衡后，其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的一半，平衡向逆反应方向移动，则c（N2O5）＞5.00mol·L－1，正确。

]

5．B　[因甲、丙为恒容容器，0.1molN2O4完全转化可得到0.2molNO2，故甲、丙两容器中的化学平衡为等效平衡，反应开始后乙容器中的压强大于甲容器中的压强，而压强越大，越有利于平衡向生成N2O4的方向进行，故B对；再结合平均相对分子质量与各组分相对分子质量的关系知D错；虽然乙中转化掉的NO2比甲中多，由勒夏特列原理知因乙的容积减小导致NO2浓度增大的程度大于因平衡移动使NO2浓度减小的程度，因此，平衡时乙中NO2的浓度大于甲中NO2的浓度，但由于甲、丙两容器内的化学平衡为等效平衡，甲、丙中NO2的浓度应相等，A错；由甲、丙中的化学平衡为等效平衡知，若平衡时甲中NO2的转化率为50%，则丙中N2O4的转化率也为50%，C错。

]

6．B　[由题中曲线可以看出，随温度升高混合气体的平均相对分子质量减小，说明升高温度，平衡右移，正反应为吸热反应，ΔH>0，A、D项错误；温度越高，平衡常数越大，故b点的平衡常数最大，C项错误；图中曲线为等压线，p（b）＝p（c），在同一温度下，压强增大，平衡逆向移动，即p（a）

]

7．解析　

（1）a项，v（H2）正∶v（NH3）逆＝2∶3，没有达到平衡；b项，v正＝v逆，达到化学平衡；c项，该反应的反应物和生成物均为气体，体积固定，密度是常数，不能判断是否达到平衡；d项，v（正）＝v（逆），达到化学平衡。

（2）将反应①＋②得：

CO2（g）＋2NH3（g）===CO（NH2）2（s）＋H2O（l）　ΔH＝－130.98kJ·mol－1，2molCO2完全合成尿素的ΔH＝－261.96kJ·mol－1。

（3）①CO2＋4H2CH4＋2H2O。

②由图可知升高温度，n（CH4）减小，说明平衡向逆反应方向移动，K值减小。

v（H2）＝4v（CH4）＝4×＝mol·L－1·min－1。

答案　

（1）bd　

（2）－261.96kJ/mol

（3）①CO2＋4H2CH4＋2H2O

②K＝　减小　mol/（L·min）