2020年《龙门亮剑》高三化学 第七章 第2讲化学平衡智能检测 新人教版

(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)一、选择题1下列过程中，属于熵增加的是()A一定条件下，水由气态变为液态B高温高压条件下使石墨转化为金刚石C2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)D散落的火柴的无序排列【解析】对同一种物质而言：气态熵值液态熵值固态熵值，选项A中熵值减小，选项B中熵值减小，C、D两个选项中熵值增大。【答案】CD2在相同的温度下，已知反应：N2(g)O2(g)2NO(g)的平衡常数K3.841031；2SO2(g)O2(g)2SO3(g)的平衡常数K3.101026(molL1)1。则在该温度下，两个化学反应的反应程度之间的关系为()ABC D不能确定【解析】平衡常数的大小能表示化学反应可能进行的程度(即反应限度)，平衡常数越大，表示反应进行的越彻底。各个化学反应的平衡常数的大小相差很大，如本题中给出的两个化学反应：反应的程度很小，而反应进行的程度很大。因此，B选项是正确的。【答案】B3(2020年湖南省地质中学高考模拟)一定温度下，在体积为V L的密闭容器中加入1 mol X和1 mol Y进行如下反应：X(g)Y(g)2Z(g)W(s)H0达到平衡，下列判断正确的是()A向平衡混合物中加入少量W，正、逆反应速率均增大B平衡后加入X，上述反应的H增大C温度不变，将容器的体积变为2V L，Z的平衡浓度变为原来的1/2D当容器中混合气体的压强不变时，可以证明此反应已达到平衡状态【解析】该反应为气体体积不变的反应，无论反应是否达到平衡压强都不变，故D错误；压强的改变对该平衡无影响，故将容器的体积变为2V L，相当于将压强减小为原来的二分之一，平衡不移动，Z的浓度变为原来的1/2，C正确；对于纯液体或固体来说，无所谓浓度，故增加纯液体或固体不影响反应速率和平衡，A错；该反应的焓变H是指生成2 mol Z时放出的热量，与X的用量无关，B错。【答案】C4(2020年北京朝阳高三统考)在一密闭容器中有如下反应：L(s)aG(g)bR(g)温度和压强对该反应的影响如右图所示，其中压强p1p2，由此可判断()A正反应为放热反应B化学方程式中的计量数abCG的转化率随温度升高而减小D增大压强，容器内气体质量不变【解析】由图可知，p1p2，增大压强，G体积分数减小，即平衡向正反应方向移动，则ab，容器内气体质量增大，故B对、D错。T升高，G的体积分数减小，即平衡向正反应方向移动，则该反应的正反应为吸热反应，G的转化率增大，故A、C均错。【答案】B5在一个容积固定的密闭容器中，发生反应：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H0。第2 min时只改变一个条件，反应情况如下表：时间c(CO)/ mol/Lc(H2)/mol/Lc(CH3OH)/ mol/L起始130第2 min0.82.60.2第4 min0.41.80.6第6 min0.41.80.6下列说法不正确的是()A第4 min至第6 min该化学反应处于平衡状态B第2 min时，如果只改变某一条件，则改变的条件可能是降低温度C第2 min时，如果只改变某一条件，则改变的条件可能是使用催化剂D第6 min时，其他条件不变，如果升高温度，正反应速率增大【解析】第46 min，各组分的浓度不再改变，所以化学反应处于平衡状态，A正确；第2 min到第4 min反应速率比起始到第2 min的快，所以不可能是降低温度，可能是加入催化剂，故B错误，C正确；升高温度，不论吸热反应还是放热反应，其反应速率均增大，D正确。【答案】B6下列不能用勒夏特列原理解释的是()A在溶液中存在：I2II3，在配制碘水时，加入少量的KI，可以增大I2的溶解性B在配制FeCl2、FeCl3溶液时，一般是将FeCl2、FeCl3固体溶解在HCl中，从而可得澄清的溶液C除去CuCl2溶液中的Fe3，通常是向其中加入CuO、Cu(OH)2等固体D在一容器中有一定量的N2和H2，加入催化剂会使合成氨的速率加快【解析】A选项中向存在I2II3的平衡中加入KI，会使平衡正向移动，从而可以使I2溶解得更多；B选项中配制FeCl2、FeCl3溶液时，会因Fe2、Fe3水解而出现浑浊，当加入HCl时可以抑制它们的水解，即使水解平衡向逆反应方向移动；C选项中Fe3在溶液中存在平衡：Fe33H2OFe(OH)33H，加入的CuO、Cu(OH)2会中和产生的H，促使Fe3进一步水解而形成沉淀除去。勒夏特列原理是外界条件改变时，判断平衡移动方向的原理，而不能解释反应速率的变化。【答案】D7(2020年西安八校联考)某温度下，密闭容器中发生反应aX(g)bY(g)cZ(g)，达到平衡后，保持温度不变，将容器的容积压缩到原来容积的一半，当达到新平衡时，物质Y和Z的浓度均是原来的1.8倍。则下列叙述正确的是()A可逆反应的化学方程式的计量数：abcB压缩容器的容积时，v正增大，v逆减小C达到新平衡时，混合物中Z的质量分数增大D达到平衡时，物质X的转化率减小【解析】解答该题先要根据假设法判断出反应的化学计量数的关系，再分析其余各项的变化。假设平衡不移动，将容器的容积压缩到原来的一半时，Y、Z的浓度应该为原来的2倍，实际上是原来的1.8倍，说明加压过程中平衡向逆反应方向移动，即知abc。压缩容器的容积时，正、逆反应速率均增大，平衡向逆反应方向移动，Z的质量分数减小，X的转化率也减小。【答案】D8下列叙述能肯定某化学平衡发生移动的是()A反应混合物浓度的改变B正逆反应速率的改变C反应混合物百分含量的改变D反应体系中气体总压强改变【解析】A项，若是反应前后气体体积守恒的反应，通过加压，反应混合物的浓度均增大，平衡并不移动；B项，正逆反应速率如果是同等程度改变，则平衡并不移动(如使用催化剂)；C项，反应混合物百分含量改变，平衡肯定移动；若是恒容容器，在平衡时，再充入不反应的稀有气体，虽气体总压强增大，但各成分的浓度不变，平衡不发生移动。【答案】C9(高考四川理综)向某密闭容器中充入1 mol CO和2 mol H2O(g)，发生反应：COH2O(g)CO2H2。当反应达到平衡时，CO的体积分数为x。若维持容器的体积和温度不变，起始物质按下列四种配比充入该容器中，达到平衡时CO的体积分数大于x的是()A0.5 mol CO2 mol H2O(g)1 mol CO21 mol H2B1 mol CO1 mol H2O(g)1 mol CO21 mol H2C0.5 mol CO1.5 mol H2O(g)0.4 mol CO20.4 mol H2D0.5 mol CO1.5 mol H2O(g)0.5 mol CO20.5 mol H2【解析】A项，相当于向容器中充入1.5 mol CO和3 mol H2O，与原始比例12相同，与原平衡等效，CO体积分数不变；B项，相当于向容器中充入1 mol CO和2 mol H2 O(g)，再充入1 mol CO，前一步旨在建立等效平衡，再充入1 mol CO，虽使平衡向正向移动，但移动是由CO的浓度增加引起的，CO的体积分数增大；C项，相当于向容器中充入0.9 mol CO和1.8 mol H2O(两者比值12)，再充入0.1 mol H2O，使平衡向正向移动，CO体积分数减小；D项，相当于向容器中充入1 mol CO和2 mol H2O，与原平衡等效，CO体积分数不变。【答案】B10一定温度下在容积恒定的密闭容器中，进行反应A(s)2B(g)C(g)D(g)，当下列物理量不发生变化时，能说明该反应已达到平衡状态的是()混合气体的密度容器内气体的压强混合气体总物质的量B物质的量浓度A BC D只有【解析】因为A为固体，反应前后气体的体积不变，而气体的质量却发生变化，因而始终不变，当气体质量不变时即达平衡状态，而，所以不变可作为平衡的标志。【答案】A11(2020年东北三校高三联合模拟)某温度下，在容积固定不变的密闭容器中进行如下可逆反应：X(g)Y(g)Z(g)W(s)H0一段时间后，达到化学平衡状态。下列叙述正确的是()A通入稀有气体，平衡向正反应方向移动B加入少量W，逆反应速率增大C升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小D降低温度，平衡向逆反应方向移动【解析】A项，恒温恒容时充入稀有气体，原反应体系各物质中物质的量浓度不变，平衡不移动；B项，W是固体，再加入少量，反应速率不变；C项，升高温度，正、逆反应速率均增大；D项，该反应正反应方向是吸热反应，则降低温度平衡向逆反应方向移动。【答案】D12在三个相同容器中各充入1 mol N2和3 mol H2，在某一不同条件下反应并达到平衡，氨的体积分数随时间变化曲线如图所示。下列说法正确的是()A图可能是不同压强对反应的影响，且p2p1B图可能是不同压强对反应的影响，且p1p2C图可能是不同温度对反应的影响，且T1T2D图可能是同温同压下，催化剂对反应的影响，催化剂性能12【解析】图中曲线2先达到化学平衡状态，p2p1，由于合成氨反应是一个体积减小的反应，因此压强增大，NH3的体积分数应增大，选项A错，同时可知选项B也错。图中曲线1先达到化学平衡状态，说明T1T2，但合成氨反应是一个放热，温度升高，NH3的体积分数将变小，选项C错。【答案】D二、非选择题13可逆反应：aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)HQ kJ/mol，试根据图回答：(1)压强p1比p2_(填“大”、“小”)；(2)体积(ab)比(cd)_(填“大”、“小”)；(3)温度T1 比T2 _(填“高”、“低”)；(4)Q值是_(填“正”、“负”)。【解析】(1)压强p1比p2小，原因达到平衡时间p1长，表明压强小，反应速率慢；(2)体积(ab)比(cd)小，加压平衡逆向移动，即逆向是体积缩小方向；(3)温度T1 比T2 高，达平衡所需时间短，说明温度高；(4)从T1 到T2 ，降温，A%增大，即平衡逆向移动，则正反应是吸热反应，Q0。【答案】(1)小(2)小(3)高(4)正14(2020年山东实验中学诊断)将2 mol I2(g)和1 mol H2置于某2 L密闭容器中，在一定温度下发生反应：I2(g)H2(g)2HI(g)H0，并达平衡，HI的体积分数(HI)随时间变化如下图中曲线()所示。(1)达平衡时，I2(g)的物质的量浓度为_。(2)若改变反应条件，在甲条件下(HI)的变化如曲线()所示，在乙条件下(HI)的变化如曲线()所示。则甲条件可能是_(填入下列条件的序号，下同)，乙条件可能是_。恒温条件下，扩大反应容器体积恒容条件下，降低温度恒温条件下，缩小反应容器体积恒容条件下，升高温度恒温恒容条件下，加入适当催化剂(3)若保持温度不变，在另一相同的2 L密闭容器中加入a mol I2(g)、b mol H2和c mol HI(a、b、c均大于0)，发生反应，达平衡时，HI的体积分数仍为0.60，则a、b、c的关系是_。【解析】(1)设平衡时I2(g)的物质的量浓度为c，则平衡时H2(g)的物质的量浓度为0.5(1c)c0.5，平衡时HI(g)的物质的量浓度为2(1c)，故0.6，解得c0.55 mol/L。(2)曲线I相对曲线，所达平衡完全相同，所需时间缩短，即反应速率增大，而平衡不发生移动，故条件可能为使用催化剂和增大压强(压缩容器体积)。同理可分析乙条件可能是恒温条件下扩大反应容器体积。(3)恒温恒容条件下，对于反应前后气体的分子数相等的可逆反应，只要通过化学计量数换算成相同物质时浓度之比与原来相同，就可以建立等效平衡。即(a0.5c)(b0.5c)21，解得4bc2a。【答案】(1)0.55 mol/L(2)(3)4bc2a15t 时，将3 mol A和1 mol B气体通入体积为2 L的密闭容器中(容积不变)，发生如下反应：3A(g)B(g)xC(g),2 min时反应达到平衡状态(温度不变)，剩余了0.8 mol B，并测得C的浓度为0.4 mol/L，请填写下列空白：(1)从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为_，A的转化率是_；(2)x_；(3)若继续向原平衡状态的混合物的容器中通入少量氦气(假设氦气和A、B、C都不反应)后，化学平衡_(填字母)；A向正反应方向移动B向逆反应方向移动C不移动(4)如果上述反应在相同温度和容器中进行，欲使反应达到平衡时C的物质的量分数与原平衡相等，起始加入的三种物质的物质的量n(A)、n(B)、n(C)之间应该满足的关系式为_。【解析】(1)3A(g)B(g)xC(g)起始： 3 1反应： 3a a ax平衡： 33a 1a ax则1a0.8 mol，故a0.2 mol；ax/2 L0.4 mol/L，则x4；v(C)0.2 mol/(Lmin)，(A)100%20%。(3)恒温恒容条件下充入氦气，原反应体系各物质浓度均不变，平衡不移动。(4)因为该反应为气体体积不变的反应，要想使反应达到平衡时C的物质的量分数与原平衡相等，只要满足加入物质的量与原起始状态成等比关系即可。按照一边倒的方法，有关系式：31。也可表示为n(A)3n(B)，n(C)0。【答案】(1)0.2 mol/(Lmin)20%(2)4(3)C(4)n(A)3n(B)，n(C)0或n(A)n(B)0，n(C)0 16.(2020年广东化学)科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应，生成的主要产物为 NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表(光照、N2、压强1.0105Pa、反应时间3 h)：T/K303313323353NH3生成量/(106mol)4.85.96.02.0相应的热化学方程式如下：N2(g)3H2O(l)2NH3(g)O2(g)H765.2 kJmol1回答下列问题：(1)请画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行必要标注。(2)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比