高考A计划新高考化学一轮复习 7.2 化学平衡状态 化学平衡的移动课时训练.doc

第二节化学平衡状态化学平衡的移动一、选择题(每小题6分,共60分)1.对处于化学平衡的体系,关于化学平衡与化学反应速率的因果关系正确的是(d)选项因果a化学反应速率变化化学平衡一定发生移动b升高温度,平衡向逆反应方向移动正反应速率一定减小c正反应速率增大正反应进行的程度一定增大d化学平衡发生移动化学反应速率一定变化【解析】若v(正)、v(逆)同等程度地变化(如使用催化剂),平衡不移动,a项错误;升高温度,正逆反应速率均增大,b项错误;反应进行的程度与反应速率的大小无关,c项错误;化学平衡移动是外界条件变化导致正逆反应速率变化程度不相等所致,d项正确。2.在恒温密闭容器中,发生可逆反应2no2(g)n2o4(g),下列描述不能说明该反应达到平衡状态的是(c)a.n2o4生成速率与n2o4分解速率相等b.混合气体平均相对分子质量保持不变c.no2的分子数与n2o4分子数之比为21d.体系颜色不再发生改变【解析】c项中不能说明v(正)=v(逆),错误。3.对于反应ch4(g)+h2o(g)co(g)+3h2(g)h=+206.4 kjmol-1,一定可以提高平衡体系中h2的百分含量,又能加快反应速率的措施是(a)a.升高温度b.增大水蒸气浓度c.加入催化剂d.减小压强【解析】该反应为气体物质的量增大的吸热反应,减小压强,平衡右移,但反应速率减小,d项错误;催化剂不能改变反应的限度,c项错误;增大水蒸气浓度可使反应速率增大且使平衡右移,但平衡体系中h2的百分含量减小,b项错误;升高温度可使反应速率增大,且平衡右移,h2百分含量增大,a项正确。4.(2015安徽皖北协作区模拟)氢能是最重要的新能源,储氢是氢能利用的关键技术,其中一种储氢的方法为(g)(g)+3h2(g)h0,若该反应在恒容的密闭容器中进行,下列有关该反应的图象判断正确的是(d)【解析】题给反应正反应为吸热反应,升高温度平衡常数增大,a项错误;增大环己烷的物质的量,环己烷的转化率应减小,b项错误;根据“先拐先平数值大”知p1p2,增大压强平衡逆向移动,苯的体积分数应减小,c项错误;若t1时使用催化剂,正、逆反应速率同倍数增大,d项正确。5.(2015湖南十三校联考)在一定条件下,可逆反应2a(气)+b(气)nc(固)+d(气)达平衡。若维持温度不变,增大压强,测得混合气体的平均相对分子质量不发生改变,则下列说法正确的是(d)a.其他条件不变,增大压强,平衡不发生移动b.其他条件不变,增大压强,混合气体的总质量不变c.该反应式中n值一定为2d.原混合气体中a与b的物质的量之比为21,且2m(a)+m(b)=3m(d)(其中m表示物质的摩尔质量)【解析】题给反应正反应气体体积减小,增大压强平衡向正反应方向移动,固体c的质量增大,由质量守恒定律可知,混合气体的质量减小,a、b项错误;c为固体,不能确定n的值,c项错误;增大压强,测得混合气体的平均相对分子质量不变,说明反应前后气体的平均相对分子质量相等,d项正确。6.(2015山东章丘一中月考)在fecl3溶液中滴加无色的kscn溶液后,有以下可逆反应存在:fecl3+3kscnfe(scn)3+3kcl。已知fe(scn)3溶液呈红色,则在该平衡体系中加入少量kcl晶体后(忽略溶液体积的变化),红色将(c)a.变深b.变浅c.不变d.无法确定【解析】加入少量kcl固体,溶液中fe3+、scn-浓度不变,k+和cl-不参加反应,平衡不移动。7.甲醇脱氢可制取甲醛:ch3oh(g)hcho(g)+h2(g),甲醇的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是(b)a.脱氢反应的h0b.600 k时,y点甲醇的v(正)0,a项错误;600 k时,y点不是平衡状态,要达到平衡状态,甲醇平衡转化率应减小,即逆向进行,则v(正)0。达到平衡后,改变一个条件(x),下列量(y)一定符合图中曲线的是(a)xya通入a气体b的转化率b加入催化剂a的体积分数c增大压强混合气体的总物质的量d升高温度混合气体的总物质的量【解析】当通入a气体时,平衡向正反应方向移动,b的转化率增大,a项正确;催化剂只能改变反应速率,不能改变反应的限度,a的体积分数不变,b项错误;增大压强或升高温度,平衡均向正反应方向移动,混合气体的总物质的量减小,c、d项错误。9.(2015西安交大附中期中检测)保持恒温、恒容,在某密闭容器中发生反应:2a(g)+2b(g)c(g)+3d(g)。现分别从两条途径建立平衡:途经,从正反应开始,a、b的起始物质的量均为2 mol;途经,从逆反应开始,c、d的起始物质的量分别为2 mol和6 mol。以下叙述中正确的是(c)a.、两种途径从反应开始到平衡状态所消耗的时间相同b.、两种途径最终达到平衡时,体系的总压强相等c.、两种途径最终达到平衡时,体系内a的物质的量分数相同d.、两种途径最终达到平衡时,体系内a的浓度相同【解析】从两种投料方式看,是的两倍,相当于增大压强,而该反应为气体物质的量不变的反应,中各物质浓度大,反应速率快,总压强大,但平衡时物质的量分数相同。10.(2016银川一中月考)往2 l密闭容器中充入no2,在三种不同条件下发生反应:2no2(g)2no(g)+o2(g),实验测得no2的浓度随时间的变化如下表(不考虑生成n2o4),下列说法正确的是(b)a.实验2比实验1的反应容器内压强减小b.实验2比实验1使用了效率更高的催化剂c.实验1比实验3的平衡常数大d.由实验2和实验3可判断该反应是放热反应【解析】缩小体积,压强增大,平衡向逆反应方向移动,实验2不可能与实验1达到相同的平衡状态,a项错误;因实验1和实验2平衡时no2的浓度相同,但实验2反应速率大,则实验2使用了效率更高的催化剂,b项正确;实验3在850 反应,达到平衡时no2的浓度较800 时小,说明温度升高,平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应,温度越高平衡常数越大,c、d项错误。二、非选择题(共40分)11.(14分)(2015鄂尔多斯模拟)(1)工业上可利用“甲烷蒸气转化法”生产氢气,反应为甲烷和水蒸气在高温和催化剂存在的条件下生成一氧化碳和氢气,有关反应的能量变化如图1:图1则该反应的热化学方程式为ch4(g)+h2o(g)co(g)+3h2(g)h=+161.1 kj/mol。(2)已知温度、压强对甲烷平衡含量的影响如图2所示,请回答: 图2图3图2中a、b、c、d四条曲线中的两条代表压强分别为1 mpa、2 mpa时甲烷含量曲线,其中表示1 mpa的是a。该反应的平衡常数:600 时”“”或“=”)。已知:在700 ,1 mpa时,1 mol ch4与1 mol h2o在1 l的密闭容器中反应,6 min达到平衡(如图3),此时ch4的转化率为80%,该温度下反应的平衡常数为276.5(结果保留小数点后一位数字)。从图3分析,由第一次平衡到第二次平衡,平衡移动的方向是逆反应方向(填“正反应方向”或“逆反应方向”),采取的措施可能是将容器体积缩小为原来的1/2或加入等量的氢气。(3)以n2、h2为电极反应物,以hcl-nh4cl为电解质溶液制造新型燃料电池,放电过程中,溶液中铵根离子浓度逐渐增大。写出该电池的正极反应式:n2+6e-+8h+2nh4+。【解析】(1)题图1所示反应热化学方程式为h2(g)+12o2(g)h2o(g)h1=-241.8 kj/mol,ch4(g)+32o2(g)co(g)+2h2o(g)h2=-564.3 kj/mol,根据盖斯定律,由-3得ch4(g)+h2o(g)co(g)+3h2(g)h=+161.1 kjmol-1。(2)该反应为吸热反应,压强一定时,升高温度,平衡正向移动,甲烷含量减少,故排除曲线c、d;温度一定时,增大压强,平衡逆向移动,甲烷含量将增大,故曲线a表示1 mpa时的甲烷含量曲线。吸热反应,升高温度,平衡正向移动,k值增大,故k(600 )k(700 )。根据题给数据建立“三段式”分析,则 ch4(g)+h2o(g)co(g)+3h2(g)起始/(mol/l)1 1 0 0转化/(mol/l)0.8 0.8 0.8 2.4平衡/(mol/l)0.2 0.2 0.8 2.4则ch4的转化率为80%,平衡常数k=c(co)c3(h2)c(ch4)c(h2o)=0.82.430.20.2276.5。从题图3分析,第7 min时,c(h2)瞬间增大,且随着反应的进行浓度不断减小,可知平衡逆向移动,改变的条件可能是加入等量的氢气或将容器体积缩小为原来的12。(3)电池放电时,正极发生还原反应。12.(13分)汽车作为一种现代交通工具正在进入千家万户,汽车尾气中含有co、nox等有毒气体,其污染问题也成为当今社会急需解决的问题。(1)汽车发动机工作时会引发n2和o2反应,其能量变化示意图如图所示:则该反应的热化学方程式为n2(g)+o2(g)2no(g)h=+183 kjmol-1。(2)对汽车加装尾气净化装置,可使co、nox等有毒气体相互反应转化为无毒气体:2xco+2nox2xco2+n2,当转移电子物质的量为0.4x mol时,该反应生成标准状况下的n2体积2.24l。(3)一氧化碳是一种用途相当广泛的化工基础原料,可以还原金属氧化物,还可以用来合成很多有机物如甲醇等。在压强为0.1 mpa条件下,将a mol co与3a mol h2的混合气体在催化剂作用下反应生成甲醇:co(g)+2h2(g)ch3oh(g)h=-b kjmol-1。该反应的平衡常数表达式为。若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是bd。a.升高温度b.将ch3oh(g)从体系中分离c.充入he,使体系总压强增大d.再充入1 mol co和3 mol h2经测定,不同温度下该反应的平衡常数如下:温度/250300350k2.0410.2700.012若某时刻、250 测得该反应的反应物与生成物的浓度为c(co)=0.4 moll-1、c(h2)=0.4 moll-1、c(ch3oh)=0.8 moll-1,则此时v(正)”“”或“=”)。【解析】(1)由题图知,n2(g)+o2(g)2no(g)h=945 kjmol-1+498 kjmol-1+2(-630)kjmol-1=+183 kjmol-1。(2)由题给化学方程式看出每转移0.4x mol 电子生成0.1 mol n2,标准状况下为2.24 l。(3)该反应为放热反应,升温,平衡逆向移动,甲醇产率减小,a项不符合题意;从体系中将产物甲醇分离,平衡正向移动,可提高甲醇的产率;体积不变,充入惰性气体,平衡不移动,c项不符合题意;该反应为气体物质的量减小的反应,再充入1 mol co和3 mol h2相当于增大压强,平衡正向移动,可提高甲醇的产率。由题意知, 2.041,则此时反应逆向进行,v(正)v(逆)。13.(13分)(2015青岛联考)化学反应原理在科研和工农业生产中有广泛应用。(1)某化学兴趣小组进行工业合成氨的模拟研究,反应方程式为n2(g)+3h2(g)2nh3(g)。在1 l密闭容器中加入0.1 mol n2和0.3 mol h2,实验中c(n2)随时间(t)的变化如图所示:实验从初始到平衡的过程中,该反应的平均反应速率v(nh3)=0.008 moll-1min-1;与实验相比,实验和实验所改变的实验条件分别为下列选项中的e、c(填字母编号)。a.增大压强b.减小压强c.升高温度d.降低温度e.使用催化剂(2)已知no2与n2o4可以相互转化:2no2(g)n2o4(g)。t 时,将0.40 mol no2气体充入容积为2 l的密闭容器中,达到平衡后,测得容器中c(n2o4)=0.05 moll,则该反应的平衡常数k=5。已知n2o4在较高温度下难以稳定存在,易转化为no2,若升高温度,上述反应的平衡常数k将减小(填“增大”“减小”或“不变”)。向绝热密闭容器中通入一定量的no2,某时间段内正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是c(填字母编号)。a.反应在c点达到平衡状态b.反应物浓度:a点小于b点c.t1=t2时,no2的转化率:ab段小于bc段【解析】(1)v(nh3)=2v(n2)=20.04moll-110min=0.008 moll-1min-1。与实验相比,实验反