(统考版)2023版高考化学一轮复习课时作业22化学平衡状态化学平衡移动

课时作业22化学平衡状态化学平衡移动一、选择题1．一定条件下，某容器中各微粒在反应前后变化的示意图如下(其中和代表不同元素的原子)：关于此反应说法错误的是()A．一定属于吸热反应B．一定属于可逆反应C．一定属于氧化还原反应D．一定属于分解反应2．一定温度下，反应N2O4(g)⇌2NO2(g)的焓变为ΔH。现将1molN2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是()A.①②B．②④C．③④D．①④3．如图所示，向恒温恒压容器中充入2molNO、1molO2，发生反应：2NO(g)＋O2(g)⇌2NO2(g)。下列情况不能说明反应已达到平衡状态的是()A.容器容积不再改变B．混合气体的颜色不再改变C．混合气体的密度不再改变D．NO与O2的物质的量的比值不再改变4．在恒温、恒容下，有反应2A(g)＋2B(g)⇌C(g)＋3D(g)，现从两条途径分别建立平衡。途径Ⅰ：A、B的起始浓度均为2mol·L－1；途径Ⅱ：C、D的起始浓度分别为2mol·L－1和6mol·L－1。以下叙述正确的是()A．达到平衡时，途径Ⅰ的反应速率等于途径Ⅱ的反应速率B．达到平衡时，途径Ⅰ所得混合气体的压强等于途径Ⅱ所得混合气体的压强C．两途径最终达到平衡时，体系内各组分的百分含量相同D．两途径最终达到平衡时，体系内各组分的百分含量不相同5．在一密闭容器中充入1molCO和1molH2O(g)，在一定条件下发生反应CO(g)＋H2O(g)⇌CO2(g)＋H2(g)，达到平衡时，生成2/3molCO2，当充入的H2O(g)改为4mol时，在上述条件下生成的CO2为()A．0.60molB．0.93molC．1.0molD．2.50mol6．将4.0molPCl3和2.0molCl2充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下发生下述反应：PCl3(g)＋Cl2(g)⇌PCl5(g)。达到平衡时，PCl5为0.80mol，如果此时移走2.0molPCl3和1.0molCl2，在相同温度下再达平衡时PCl5的物质的量是()A．0.8molB．0.4molC．小于0.4molD．大于0.4mol，小于0.8mol7．已知反应CO(g)＋H2O(g)eq\o(,\s\up7(催化剂))CO2(g)＋H2(g)ΔH＜0。在一定温度和压强下于密闭容器中，反应达到平衡。下列叙述正确的是()A．升高温度，K增大B．减小压强，n(CO2)增加C．更换高效催化剂，α(CO)增大D．充入一定量的氮气，n(H2)不变8．[2021·浙江卷，20]已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表：共价键H—HH—O键能/(kJ·mol－1)436463热化学方程式2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－482kJ·mol－1则2O(g)=O2(g)的ΔH为()A．428kJ·mol－1B．－428kJ·mol－1C．498kJ·mol－1D．－498kJ·mol－19．在密闭容器中发生下列反应aA(g)⇌cC(g)＋dD(g)，反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.5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＋d10．T℃时，在容积为2L的3个恒容密闭容器中发生反应：3A(g)＋B(g)=xC(g)，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡时的有关数据如下：容器甲乙丙反应物的投入量3molA、2molB6molA、4molB2molC达到平衡的时间/min58A的浓度/mol·L－1c1c2C的体积分数%w1w3混合气体的密度/g·L－1ρ1ρ2下列说法正确的是()A．若x<4，2c1<c2B．若x＝4，则w3＝w1C．无论x的值是多少均有2ρ1＝ρ2D．容器甲达到平衡所需的时间比容器乙达到平衡所需的时间短11.铁的氧化物可用于脱除煤气中的H2S，反应原理如下：Fe3O4(s)＋3H2S(g)＋H2(g)⇌3FeS(s)＋4H2O(g)①Fe2O3(s)＋2H2S(g)＋H2(g)⇌2FeS(s)＋3H2O(g)②FeO(s)＋H2S(g)⇌FeS(s)＋H2O(g)③温度与平衡常数的关系如图所示，下列有关说法正确的是()A．上述反应均为吸热反应B．压强越大，H2S脱除率越高C．温度越高，H2S脱除率越高D．相同温度、相同物质的量的三种铁的氧化物中，Fe3O4脱除H2S的效果最好12．CO2经催化加氢可合成乙烯：2CO2(g)＋6H2(g)⇌C2H4(g)＋4H2O(g)。0.1MPa时，按n(CO2)∶n(H2)＝1∶3投料，测得不同温度下平衡时体系中各物质浓度的关系如图，下列叙述不正确的是()A．该反应的ΔH<0B．曲线b代表H2O的浓度变化C．N点和M点所处的状态c(H2)不一样D．其他条件不变，T1℃、0.2MPa下反应达平衡时c(H2)比M点大二、非选择题13．将0.40molN2O4气体充入2L固定容积的密闭容器中发生如下反应：N2O4(g)⇌2NO2(g)ΔH。在T1℃和T2℃时，测得NO2的物质的量随时间变化如图所示：(1)T1℃时，40s～80s内用N2O4表示该反应的平均反应速率为______mol·L－1·s－1。(2)ΔH________0(填“>”“<”或“＝”)。(3)改变条件重新达到平衡时，要使eq\f(c（NO2）,c（N2O4）)的比值变小，可采取的措施有______(填字母)。a．增大N2O4的起始浓度b．升高温度c．向混合气体中通入NO2d．使用高效催化剂14．(1)在一定条件下，将1molCO和2molH2通入密闭容器中进行反应CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH＝－129kJ·mol－1。当改变某一外界条件(温度或压强)时，CH3OH的体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图所示：①平衡时，M点CH3OH的体积分数为10%，则CO的转化率为________。②X轴上b点的数值比a点________(填“大”或“小”)。某同学认为图中Y轴表示温度，你认为他判断的理由是________________________________________。(2)分解HI曲线和液相法制备HI反应曲线分别如图1和图2所示：①反应H2(g)＋I2(g)⇌2HI(g)的ΔH________(填“大于”或“小于”)0。②将二氧化硫通入碘水中会发生反应：SO2＋I2＋2H2O⇌3H＋＋HSOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(4))＋2I－，I2＋I－⇌Ieq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(3))，图2中曲线a、b分别代表的微粒是______、______(填微粒符号)；由图2知要提高碘的还原率，除控制温度外，还可以采取的措施是______。课时作业22化学平衡状态化学平衡移动1．解析：该反应属于分解反应，一般的分解反应是吸热反应，但也有的分解反应如2H2O2=2H2O＋O2↑是放热反应，A错误；根据图示可知，有一部分反应物分子未参加反应，该反应是可逆反应，B正确；据图可知，该反应有单质生成，所以反应中有元素化合价的变化，属于氧化还原反应，C正确；反应物是一种，生成物是两种，因此属于分解反应，D正确。答案：A2．解析：ΔH是恒量，不能作为判断平衡状态的标志；该反应是充入1molN2O4，正反应速率应是逐渐减小直至不变，③曲线趋势不正确。答案：D3．解析：这是一个反应前后气体分子数发生变化的反应，恒压条件下，体积不变，说明达到平衡，A正确；ρ＝eq\f(m,V)，密度不变，说明达到平衡，C正确；颜色不变，即c（NO2）不变，说明达到平衡，B正确；NO、O2按化学计量数比投料，反应过程中无论平衡与否，物质的量之比始终为化学计量数之比，D错误。答案：D4．解析：反应2A（g）＋2B（g）⇌C（g）＋3D（g）可知，反应前后气体的化学计量数相等，压强对平衡移动没有影响，当满足Ⅱ所加物质完全转化为A、B时，与Ⅰ物质的量比值相等。Ⅱ途径达到平衡时浓度大，压强大，反应速率应较大，A和B错误；Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到相同平衡状态，体系内混合气的百分组成相同，C正确；D错误。答案：C5．解析：假设反应向正向进行到底，由于CO仍为1mol，故生成的CO2最多为1mol，但由于反应的可逆性，这是不可能的。同时增大c（H2O）提高CO的转化率，所以eq\f(2,3)mol<n（CO2）<1mol。B项正确。答案：B6．解析：反应达到平衡后，此时移走2.0molPCl3和1.0molCl2，若不考虑平衡移动，则此时PCl5的物质的量为0.4mol；移走2.0molPCl3和1.0molCl2后，相当于减小压强，故平衡向逆反应方向移动，所以再次达到平衡时PCl5的物质的量小于0.4mol，C项正确。答案：C7．答案：D8．解析：2O（g）=O2（g）的过程形成O=O共价键，是放热过程，其ΔH等于负的O=O共价键的键能，A、C错误；对于热化学方程式2H2（g）＋O2（g）=2H2O（g）ΔH＝－482kJ·mol－1，根据键能与焓变的关系ΔH＝2E（H—H）＋E（O=O）－4E（O—H），可计算得E（O=O）＝－482kJ·mol－1＋4×463kJ·mol－1－2×436kJ·mol－1＝498kJ·mol－1，B错误，D正确。答案：D9．解析：气体体积刚压缩平衡还未移动时D的浓度应是原来的2倍，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.5倍，D的浓度减小，所以压缩体积使平衡向逆反应方向移动。平衡向逆反应方向移动，A的转化率变小，A错误；平衡向逆反应方向移动，B错误；平衡向逆反应方向移动，D的体积分数减小，C错误；增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，该平衡向逆反应方向移动，所以a<c＋d，D正确。答案：D10．解析：若x<4，则正反应为气体分子数减小的反应，乙容器对于甲容器而言，相当于加压，平衡正向移动，所以2c1>c2，A项错误；若x＝4，则反应前后气体分子数相等，由于起始时甲容器中A、B的投入量之比与化学方程式中对应化学计量数之比不相等，故w3不可能等于w1，B项错误；起始时乙容器中A、B的投入量是甲容器的2倍，两容器的容积相等，故恒有2ρ1＝ρ2，C项正确；起始时乙容器中A、B的浓度是甲容器中的2倍，故乙容器达到平衡所需的时间比甲容器达到平衡所需的时间短，D项错误。答案：C11．解析：温度越高，平衡常数越小，说明正反应为放热反应，温度越高，H2S的脱除率越低，A、C两项错误；上述3个反应均是气体体积不变的反应，增大压强，平衡不移动，B项错误。答案：D12．解析：温度升高，H2的浓度增大，平衡左移，故逆向吸热，正向放热，ΔH<0，则曲线a为CO2的浓度变化，根据方程式的比例关系，可知曲线b为H2O的浓度变化，曲线c为C2H4的浓度变化，故A、B正确；C项，N点和M点均处于同一T1℃下，所处的状态的c（H2）是一样的；D项，其他条件不变，T1℃、0.2MPa相对0.1MPa，增大了压强，体积减小，c（H2）增大，反应达平衡时c（H2）比M点大，D项正确。答案：C13．解析：（1）T1℃时，40s～80s内二氧化氮的物质的量从0.40mol变为0.60mol，则用二氧化氮表示该时间段的平均反应速率为v（NO2）＝eq\f(\f(0.60mol－0.40mol,2L),80s－40s)＝0.0025mol·L－1·s－1，化学反应速率与化学计量数成正比，则v（N2O4）＝eq\f(1,2)v（NO2）＝0.00125mol·L－1·s－1。（2）根据图像曲线变化可知，T1℃时反应速率大于T2℃，则温度大小为T1℃>T2℃，而在T2℃达到平衡时二氧化氮的物质的量小于T1℃，说明升高温度，平衡向着正向移动，则该反应为吸热反应，ΔH>0。（3）a.增大N2O4的起始浓度，相当于增大了压强，平衡逆向移动，则eq\f(c（NO2）,c（N2O4）)的比值变小，故a正确；b.该反应为吸热反应，升高温度，平衡向着正向移动，则二氧化氮浓度增大、四氧化二氮浓度减小，故该比值增大，故b错误；c.向混合气体中通入NO2，相当于增大了压强，平衡逆向移动，二氧化氮浓度减小、四氧化二氮浓度增大，该比值减小，故c正确；d.使用高效催化剂，对化学平衡不影响，则该比值不变，故d错误。答案：（1）0.00125（2）>（3）ac14．解析：（1）①平衡时，M点CH3OH的体积分数为10%，CO（g）＋2H2（g）⇌CH3OH（g）起始量1mol2mol0变化量x2xx平衡量1－x2－2xxeq\f(x,1－x＋2－2x＋x)＝eq\f(1,10)x＝0.25mol则CO的转化率为eq\f(0.25mol,1mol)×100%＝25%。②因为随着X的增大，甲醇的体积分数增大，说明平衡正向移动，X轴应表示压强。X轴上b点