（湘教考苑）（新课标）高考化学一轮复习 7.3化学平衡的移动 化学反应进行的方向课时作业 新人教版-新人教版高三全册化学试题

7.3化学平衡的移动化学反应进行的方向一、选择题1.（2012·重庆卷）在一个不导热的密闭反应器中，只发生两个反应：a(g)+b(g)2c(g)ΔH1＜0x(g)+3y(g)2z(g)ΔH2＞0进行相关操作且达到平衡后（忽略体积改变所做的功），下列叙述错误的是()A.等压时，通入惰性气体，c的物质的量不变B.等压时，通入z气体，反应器中温度升高C.等容时，通入惰性气体，各反应速率不变D.等容时，通入z气体，y的物质的量浓度增大解析：对化学平衡体系恒压条件下通入惰性气体，相当于增大了体系总压强，为保持恒压，体积增大，分压减小，对第二个反应导致平衡向左移动，则放热，使体系温度升高，对第一个反应平衡左移，c的物质的量减小。等压时，通入z气体，第二个反应平衡向左移动，温度升高。恒容条件下通入惰性气体，总压增大而分压不变，平衡不移动，速率不变；通入z气体，第二个反应导致平衡左移，y的物质的量浓度增大。答案：A2.(2014·菏泽联考)在298K、101.325kPa时发生下列反应：①2H2(g)+O2(g)2H2O(l)②CaO(s)+CO2(g)CaCO3(s)其熵变分别为ΔS1和ΔS2，则下列情况中正确的是()A.ΔS1>0，ΔS2>0B.ΔS1<0，ΔS2<0C.ΔS1<0，ΔS2>0D.ΔS1>0，ΔS2<0解析：固体、液体、气体的熵逐渐增大，①气+气液，ΔS1<0；②固+气固，ΔS2<0。答案：B3.(2012·大纲全国卷)合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得，其中的一步反应为：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH<0反应达到平衡后，为提高CO的转化率，下列措施中正确的是()A.增加压强 B.降低温度C.增大CO的浓度 D.更换催化剂解析：该反应为气体物质的量不变的反应，压强改变对平衡无影响，A项错误；反应ΔH<0，降低温度，平衡正向移动，CO转化率增大，B项正确；增大CO浓度，CO转化率减小，C项错误；催化剂的使用对平衡无影响，D项错误。答案：B4.某温度下，在固定容积的容器中，可逆反应：A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡时，测得平衡时的物质的量之比为A∶B∶C=2∶2∶1。保持温度不变，再以2∶2∶1的体积比充入A、B和C，则（）A.平衡向正方向移动B.平衡不移动C.C的百分含量不变D.C的百分含量可能减小解析：保持温度不变，再以2∶2∶1的体积比充入A、B和C，因为各物质浓度都等幅度增大，所以效果相当于加压，即按加压来进行分析即可。答案：A5.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.可逆反应的化学计量数：a＞b+cB.压缩容器的容积时，v正增大，v逆减小C.达到新平衡时，物质X的转化率减小D.达到新平衡时，混合物中Z的质量分数增大解析：将容器的容积压缩到原来容积的一半，如果平衡不移动，则各物质的浓度应为原来的两倍。现在物质Y和Z的浓度均是原来的1.8倍，可见加压时，平衡向逆反应方向移动了。答案：C6.下列有关说法正确的是()A.某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应B.2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH＞0C.CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH<0D.对于乙酸与乙醇的酯化反应(ΔH＜0)，加入少量浓硫酸并加热，该反应的反应速率和平衡常数均增大解析：根据ΔG=ΔH-TΔS，可知A选项中，ΔH>0，要想ΔG<0，则必须满足ΔS>0，所以A选项正确；B选项中，因为ΔS<0，要想ΔG<0，则必须满足ΔH<0，所以B选项错误；C选项中，因为ΔS>0，但室温不能自发，即ΔG>0，可见ΔH>0，所以C选项错误；D选项中，浓硫酸是催化剂，不能改变平衡常数，而该反应放热，所以加热，平衡常数减小，所以D选项错误。答案：A7.一密闭容器中加入相同物质的量的X和Y气体，发生反应：X(g)+Y(g)3Z(g)。分别在100℃和300℃反应时Z的体积分数Z%随时间t的变化如图所示。已知在t3时改变了某一反应条件，则相关判断正确的是(A.t3时改变的条件可能是增大了压强B.曲线b表示的是100℃C.t2时，曲线a、b对应反应速率v(a)>v(b)D.该反应的正反应是吸热反应解析：b曲线首先达到平衡状态，说明反应速率快、温度高，为300℃时的图象，而Z的体积分数却小于a曲线，说明温度越高越不利于Z的生成，为放热反应，B、C、D三项错误；t3时改变了某一条件后Z的体积分数减小，说明平衡左移，可能为增大压强所致，A答案：A8.某温度下，2L密闭容器中加入4molA和2molB发生反应：3A(g)+2B(g)4C(l)+2D(g)。平衡时测得n(C)=1.6mol。下列说法正确的是()A.反应的化学平衡常数表达式为K=QUOTEB.增大压强，平衡右移，K增大C.B的平衡转化率是40%D.其他条件不变，向平衡体系中加入少量C，v(正)、v(逆)均增大解析：C为液体，不能代入表达式A项错；平衡常数和压强无关，B项错；加入C液体，其浓度为定值，速率不变，D项错。答案：C9.将4molSO2与2molO2的混合气分别置于容积相等的甲、乙两容器中，发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)；ΔH<0，在相同温度下，使其均达到平衡状态。甲是恒压容器，乙是恒容容器。甲容器达到平衡状态时，测得混合气体的物质的量为4.2mol；乙容器经50s达到平衡状态。下列说法错误的是()A.甲容器达到平衡时SO2的转化率是80%B.甲容器达到平衡所需时间大于50sC.达到平衡时平均摩尔质量甲大于乙D.达到平衡时SO3的体积分数：甲大于乙解析：因为该反应是气体分子总数减小的反应，所以反应结束达到平衡时，恒压容器的体积要比恒容的容器的体积小，也就是说，恒压容器与恒容相比，效果相当于加压，加压平衡右移，平均摩尔质量增大，SO3的体积分数增大，所以C和D选项正确；加压反应速率加快，所以B选项错误。答案：B10.对于反应A2(g)+2B2(g)2AB2(g)(正反应为放热反应)，下列各图所表示的变化符合勒夏特列原理的是()解析：随温度升高，正、逆反应速率均增大，该反应为放热反应，逆反应速率随温度升高增大的应比正反应速率增大的快，A项不符合题意；升高温度平衡向逆反应方向移动，AB2的百分含量减小，B项不符合题意；该反应为气体体积减小的反应，增大压强AB2的百分含量应增大，C项不符合题意。答案：D11.(2014·安徽卷)臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)，若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图象作出的判断正确的是()解析：A选项，根据化学反应热量的变化可知，2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)为放热反应，升高温度，平衡则向吸热的方向(逆方向)移动，所以化学平衡常数减小，A正确；B选项，化学反应速率的单位是mol/(L·s)或者mol/(L·min)，B错误；C选项，平衡时加入催化剂，不能改变化学平衡的移动，C错误；D选项，加入x为O2，通入O2，增大了生成物的浓度，则化学平衡向逆方向移动，故NO2的转化率减小，D错误。答案：A12.可逆反应：X＋YW＋Z，反应速率(v)随时间(t)变化的情况如图所示。t0表示在其他条件不变的情况下，改变体系的一个条件(温度、浓度、压强)所引起的变化。则下列分析正确的是（）A.t0时条件改变引起的变化是平衡向正反应方向移动B.若t0改变的条件是压强，则W、Z均为气体，X、Y中只有一种为气体C.若t0改变的条件是温度，则该反应的正反应是吸热反应D.若t0改变的条件是浓度，改变的方法是减小X、Y的浓度解析：t0时条件改变引起的变化使逆反应速率较大，平衡应向逆反应方向移动，A项错误；若t0改变的条件是压强，逆反应方向应是气体体积减小，B项对；若t0改变的条件是温度，则逆反应方向是吸热反应，C项错误；若t0改变的条件是浓度，则W或Z的浓度一定增大，D项错误。答案：B二、非选择题13.(2012·海南卷）已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下：温度/℃70080083010001200平衡常数1.71.11.00.60.4回答下列问题：（1）该反应的平衡常数表达式K=，ΔH0(填“＜”“＞”或“=”)。(2)830℃时，向一个5L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.003mol·L-1·s-1，则6s时c(A)=mol·L-1，C的物质的量为mol；若反应经一段时间后，达到平衡时A的转化率为，如果这时向该密闭容器中再充入1mol氩气，平衡时A的转化率为(3)判断该反应是否达到平衡的依据为（填正确选项前的字母）。a.压强不随时间改变b.气体的密度不随时间改变c.c(A)不随时间改变d.单位时间里生成C和D的物质的量相等(4)1200℃时反应C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常数的值为解析：（1）由表中数据可知平衡常数随温度的升高而减小，因而ΔH＜0。（2）6s时，c(A)=-0.003mol·L-1·s-1×6s=0.022mol·L-1；根据“三段式”及平衡常数K=1.0，计算可得平衡时A的转化率；因反应前后气体的体积不变且容器容积固定，如加入的氩气不引起各物质浓度发生变化，平衡不移动，因而平衡时A的转化率不变。（4）1200℃时，反应C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常数K==10.4=2.5。答案：(1)＜(2)0.0220.0980%80%(3)c(4)2.514.(2014·全国新课标Ⅱ卷)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ΔH0(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·L-1·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，以c(N2O4)0.0020mol·L-1·s-1①T100℃(填“大于”或“小于”)，判断理由是②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小一半。平衡向(填“正反应”或“逆反应”)方向移动，判断理由是。解析：(1)根据题目提供的信息：随温度升高，混合气体的颜色变深(NO2浓度增大)，说明平衡N2O4(g)2NO2(g)向正方向移动，则说明正反应是吸热反应，ΔH>0。根据图象可知，0~60s时间段内，NO2的物质的量浓度变化量是0.120mol·L-1，所以v(NO2)=0.120mol·L-1/60s=0.0020mol·L-1·s-1，根据各物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比，所以v(N2O4)=v(NO2)=0.0010mol·L-1·s-1；由图象可知，100℃达到平衡时，c(NO2)=0.120mol·L-1，c(N2O4)=0.040mol·L-1，所以化学平衡常数K1=(0.120mol·L-1)2/0.040mol·L-1=0.36mol·L-1。(2)改变反应温度为T，以c(N2O4)0.0020mol·L-1·s-1的平均速率降低，说明c(N2O4)减低，平衡向着正方向移动，又因为该反应N2O4(g)2NO2(g)的焓变ΔH>0，说明反应温度升高；②因为v(N2O4)为0.0020mol·L-1·s-1，反应经过的时间是10s，所以Δc(N2O4)=0.0020mol·L-1·s-1×10s=0.020mol·L-1，则Δc(NO2)=0.020mol·L-1×2=0.040mol·L-1，所以平衡时c(N2O4)=0.040mol·L-1-0.020mol·L-1=0.020mol·L-1，c(NO2)=0.120mol·L-1+0.040mol·L-1=0.16mol·L-1，则K2=(0.16mol·L-1)2/0.020mol·L-1=1.3mol·L-1。(3)温度为T时，达到平衡时，将反应容器的体积减小一半，此过程相当于增大压强的过程。当其他条件不变时，增大压强，平衡会向着气体物质的量减小的方向移动，对于此反应来说［N2O4(g)2NO2(g)］，当其他条件不变时，增大压强，平衡向逆方向移动。答案：(1)大于0.00100.36mol·L-1(2)①大于反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，故温度升高②平衡时，c(NO2)=0.120mol·L-1+0.0020mol·L-1·s-1×10s×2=0.16mol·L-1，c(N2O4)=0.040mol·L-1-0.0020mol·L-1·s-1×10s=0.020mol·L-1，则K2=(0.16mol·L-1)2/0.020mol·L-1≈1.3mol·L-1逆反应对气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆方向移动15.(2014·天津卷，节选)(1)某工业生产中制氢气的原理如下：①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH=+206.4kJ·mol-1②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=-41.2kJ·mol-1对于反应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.升高温度b.增大水蒸气浓度c.加入催化剂d.降低压强利用反应②，将CO进一步转化，可提高H2的产量。若1molCO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应，得到1.18molCO、CO2和H2的混合气体，则CO的转化率为。图(a)表示500℃、60.0MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数：依据温度对合成氨反应的影响，在图(b)坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，NH3物质的量变化的曲线示意图。在恒容密闭容器中,测得该反应2CH3OH(g)CH3O