【创新设计】2021高考化学(人教版)一轮配套练习：第7章-课时2-化学平衡状态及其移动

课时2化学平衡状态及其移动(时间：45分钟分值：100分)一、选择题(本题共10个小题，每题6分，共60分，每个小题只有一个选项符合题意。)1．下列关于催化剂的说法正确的是 ()。A．使用催化剂可以增大正反应速率，减小逆反应速率B．使用催化剂可以使化学平衡正向移动C．使用催化剂可以降低反应的活化能D．使用催化剂可以转变反应的平衡常数解析使用催化剂可同等程度地转变正逆反应速率，但不转变反应的限度。答案C2．在肯定温度下的某容积可变的密闭容器中，建立下列化学平衡：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)不能确定上述可逆反应在肯定条件下已达到化学平衡状态的是 ()。A．体系的压强不再发生变化B．v正(CO)＝v逆(H2O)C．生成nmolCO的同时生成nmolH2D．1molH—H键断裂的同时断裂2molH—O键解析不论反应是否达到平衡状态，生成nmolCO的同时都会生成nmolH2。答案C3．(2021·长沙名校模考)在体积、温度都相同的条件下，反应2A(g)＋2B(g)C(g)＋3D(g)分别从下列两条途径建立平衡：Ⅰ.A、B的起始物质的量均为2mol；Ⅱ.C、D的起始物质的量分别为2mol和6mol。以下叙述中不正确的是 ()。A．Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的百分组成相同B．Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的平均相对分子质量相同C．达平衡时，Ⅰ途径的反应速率vA等于Ⅱ途径的反应速率vAD．达平衡时，Ⅰ途径所得混合气体的密度为Ⅱ途径所得混合气体密度的eq\f(1,2)解析途径Ⅱ中2molC和6molD按方程式转化为A、B，相当于4molA和4molB，该反应为反应前后气体物质的量不变的反应，故在恒温、恒容条件下，途径Ⅰ和途径Ⅱ将建立等效平衡，A、B、D均正确；由于途径Ⅱ达平衡时各组分的浓度为途径Ⅰ的两倍，达平衡时途径Ⅰ的反应速率vA小于途径Ⅱ的反应速率vA，C错误。答案C4．将NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后，转变下列一个条件，其中叙述正确的是 ()。A．上升温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应B．渐渐压缩气体体积，平衡向右移动，混合气体颜色变浅C．渐渐压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍D．恒温恒容时，充入惰性气体，压强增大，平衡向右移动，混合气体的颜色变浅解析颜色加深平衡向左移动，所以正反应为放热反应，A错误；首先假设平衡不移动，加压颜色加深，但平衡向右移动，使混合气体颜色在加深后的基础上变浅，但肯定比原平衡的颜色深，B错误；同理C选项，首先假设平衡不移动，若体积减小一半，压强为原来的两倍，但平衡向右移动，使压强在原平衡2倍的基础上减小，正确；D选项体积不变，反应物及生成物浓度不变，所以正逆反应速率均不变，平衡不移动，颜色无变化，错误。答案C5．肯定条件下，在密闭容器中进行如下反应：NO(g)＋CO(g)eq\f(1,2)N2(g)＋CO2(g)ΔH＝－373.2kJ·mol－1，达到平衡后，为提高反应速率和NO的转化率，实行的措施正确的是 ()。A．加入催化剂，同时上升温度B．加入催化剂，同时增大压强C．上升温度，同时充入N2D．降低温度，同时增大压强解析要使反应物NO的转化率增大，即使平衡向正反应方向移动。该反应的正反应方向是气体体积减小的放热反应，故上升温度或减小压强，平衡都向逆反应方向移动，NO的转化率降低，排解A、C选项；加入催化剂不会转变化学平衡，但能同等程度地增大正、逆反应速率，增大压强平衡正向移动，NO的转化率增大，故B选项正确；降低温度，反应速率减小，增大压强，反应速率增大，故D选项不能确定。答案B6．(2021·郑州质检)在密闭容器中发生反应：aA(g)cC(g)＋dD(g)，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的浓度为原平衡浓度的1.8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＋d解析将气体体积压缩为原来的一半(即增大压强)，若平衡不移动，则D的浓度应为原来的2倍；再次达到平衡时，D的浓度为原来的1.8倍，说明增大压强平衡逆向移动，则a<c＋d，D正确。答案D7．(2022·四川理综，12)在体积恒定的密闭容器中，肯定量的SO2与1.100molO2在催化剂作用下加热到600℃发生反应：2SO2＋O2eq\o(,\s\up10(催化剂),\s\do10(△))2SO3；ΔH<0。当气体的物质的量削减0.315mol时反应达到平衡，在相同温度下测得气体压强为反应前的82.5%。下列有关叙述正确的是 ()。A．当SO3的生成速率为SO2的消耗速率相等时反应达到平衡B．降低温度，正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大C．将平衡混合气体通入过量BaCl2溶液中，得到沉淀的质量为161.980gD．达到平衡时，SO2的转化率为90%解析SO3的生成速率和SO2的消耗速率都是正反应速率，故A错。因正反应是放热反应，降低温度时平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率，是正反应速率减小的程度比逆反应小的缘由，故B错。气体的物质的量削减了0.315mol，据差量法可知，反应的SO2为0.63mol，反应的O2为0.315mol，生成的SO3为0.63mol，设SO2开头时的物质的量为amol，列出量的关系为： 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)起始的物质的量/mola1.1000转化的物质的量/mol0.630.3150.63平衡的物质的量/mola－0.630.7850.63据平衡时的压强为反应前的82.5%，列出：eq\f(a－0.63＋0.785＋0.63,a＋1.100)＝0.825，解得a＝0.7，故SO2的转化率为eq\f(0.63mol,0.7mol)×100%＝90%，故D正确。平衡时，将混合气体通入BaCl2溶液中，只有SO3生成沉淀，沉淀的物质的量与SO3的相等，为0.63mol，沉淀的质量为0.63mol×233g·mol－1＝146.79g，故C错。答案D8．(2021·重庆高三考前模拟)在恒温恒压下，向密闭容器中充入4molSO2和2molO2，发生如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH<0。2min后，反应达到平衡，生成SO3为1.4mol，同时放出热量QkJ。则下列分析正确的是()。A．在该条件下，反应前后的压强之比为6∶5.3B．若反应开头时容器体积为2L，则v(SO3)＝0.35mol/(L·min)C．若把“恒温恒压下”改为“恒压绝热条件下”反应，平衡后n(SO3)<1.4molD．若把“恒温恒压下”改为“恒温恒容下”反应，达平衡时放出热量大于QkJ解析由平衡时n(SO3)＝1.4mol可知此时n(SO2)＝2.6mol，n(O2)＝1.3mol。A选项，因是恒温恒压条件，所以反应前后压强不变；B选项，因该反应是气体分子数之和变小的反应，所以随着反应的进行，体积渐渐变小，小于2L，所以v(SO3)大于0.35mol/(L·min)；C选项，该反应为放热反应，在绝热条件下随着反应的进行要放热，达到平衡时与恒温恒压条件下的平衡比较，平衡要逆向移动，所以n(SO3)<1.4mol；D选项，恒温恒容条件下的平衡与原来恒温恒压下的平衡比较，平衡要逆向移动，所以放出的热量小于QkJ。答案C9．(2021·郑州质检)肯定温度下，1molX和nmolY在体积为2L的密闭容器中发生如下反应：X(g)＋Y(g)2Z(g)＋M(s)，5min后达到平衡，此时生成2amolZ。下列说法正确的是 ()。A．用X表示此反应的反应速率是(0.1－2a)mol·L－1·min－1B．当混合气体的质量不再发生变化时，说明反应达到平衡状态C．向平衡后的体系中加入1molM，平衡向逆反应方向移动D．向上述平衡体系中再充入1molX，v正增大，v逆减小，平衡正向移动解析由题给反应的化学方程式可知生成2amolZ消耗amolX，利用化学反应速率的定义可知v(X)＝eq\f(amol,（2L×5min）)＝0.1amol·L－1·min－1；因M为固态，故平衡向右移动，气体质量变小；若平衡向左移动，气体质量增加，故当混合气体质量不再发生变化时，可说明反应达到平衡状态；增大M的量，平衡不发生移动；向平衡体系中再充入X，反应物浓度增大，平衡正向移动，v正、v逆都增大。答案B10．(2022·重庆理综，13)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(忽视体积转变所作的功)，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，反应器中温度上升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A项，不导热的密闭容器中，等压时，通入惰性气体，体积增大，x(g)＋3y(g)2z(g)平衡逆向移动，放出热量，体系温度上升，a(g)＋b(g)2c(g)平衡逆向移动，c的物质的量削减；B项，等压时，通入z气体，x(g)＋3y(g)2z(g)平衡逆向移动，体系温度上升；C项，等容时，通入惰性气体，反应物浓度不变，各反应速率不变；D项，等容时，通入z气体，x(g)＋3y(g)2z(g)平衡逆向移动，y的物质的量浓度增大。答案A二、非选择题(本题共4个小题，共40分)11．(12分)(2021·商丘模拟)在一个容积固定为2L的密闭容器中，发生反应：aA(g)＋bB(g)pC(g)ΔH＝？反应状况记录如下表：时间c(A)/mol·L－1c(B)/mol·L－1c(C)/mol·L－10min130第2min0.82.60.4第4min0.41.81.2第6min0.41.81.2第8min0.12.01.8第9min0.051.90.3请认真分析，依据表中数据，回答下列问题：(1)第2min到第4min内A的平均反应速率v(A)＝________mol·L－1·min－1。(2)由表中数据可知反应在第4min到第6min时处于平衡状态，若在第2min、第6min、第8min时分别转变了某一反应条件，则转变的条件分别可能是：①第2min________或________；②第6min________；③第8min________。(3)若从开头到第4min建立平衡时反应放出的热量为235.92kJ，则该反应的ΔH＝________。解析(1)v(A)＝eq\f(0.8mol·L－1－0.4mol·L－1,2min)＝0.2mol·L－1·min－1。(2)①从2min～4min来看，A、B、C的浓度变化量比前2min大，说明反应速率加快了，故2min时转变的条件可能为使用催化剂或上升温度。②第6min转变条件后，达到第8min时，作为反应物，A的浓度削减而B的浓度增加，可知转变的条件为增加B的浓度。③从0～2min来看，A、B、C的浓度变化量分别为0.2mol·L－1、0.4mol·L－1、0.4mol·L－1可知a、b、p分别为1、2、2，从第9min的数据来看，C的浓度大幅度减小，而A、B浓度也减小，且减小量与方程式中化学计量数成正比，可知第8min转变的条件为减小C的浓度。(3)从开头到第4min消耗A1.2mol，共放出热量235.92kJ，故每消耗1molA放出热量：eq\f(235.92kJ,1.2mol)＝196.6kJ·mol－1，由(2)的分析可知A的化学计量数为1，故该反应的ΔH＝－196.6kJ·mol－1。答案(1)0.2(2)①使用催化剂上升温度②增加B的浓度③减小C的浓度(3)－196.6kJ·mol－112．(8分)有甲、乙两容器，甲容器容积固定，乙容器容积可变。肯定温度下，在甲中加入2molN2、3molH2，反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)达到平衡时生成NH3的物质的量为mmol。(1)相同温度下，在乙中加入4molN2、6molH2，若乙的压强始终与甲的压强相等，乙中反应达到平衡时，生成NH3的物质的量为________mol(从下列各项中选择，只填序号，下同)；若乙的容积与甲的容积始终相等，乙中反应达到平衡时，生成NH3的物质的量为________mol。A．小于m B．等于m C．在m～2m之间D．等于2m E．大于2m(2)相同温度下，保持乙的容积为甲的一半，并加入1molNH3，要使乙中反应达到平衡时，各物质的体积分数与上述甲容器中达到平衡时相同，则起始时应加入______molN2和________molH2。解析(1)由于甲容器定容，而乙容器定压，它们的压强相等，达到平衡时，乙的容积应当为甲的两倍，生成的NH3的物质的量应当等于2mmol。当甲、乙两容器的体积相等时，相当于将建立等效平衡后的乙容器压缩，故乙中NH3的物质的量大于2mmol。(2)乙的容积为甲的一半时，要建立与甲一样的平衡，只有乙中的投入量是甲的一半才行，故乙中应当投入N2为(1－0.5)mol＝0.5mol，H2为(1.5－1.5)mol＝0mol。答案(1)DE(2)0.5013．(9分)肯定条件下，体积为1L的密闭容器中发生如下反应：SiF4(g)＋2H2O(g)SiO2(s)＋4HF(g)ΔH＝＋148.9kJ·mol－1。(1)下列各项中能说明该反应已达化学平衡状态的是________(填字母序号)。a．v消耗(SiF4)＝4v生成(HF)b．容器内气体压强不再变化c．容器内气体的总质量不再变化d．HF的体积分数不再变化(2)反应过程中测定的部分数据如下表(表中t2>t1)所示。反应时间/minn(SiF4)/moln(H2O)/mol01.202.40t10.80at2b1.60通过a或b的值及化学平衡原理说明t1时反应是否达到化学平衡状态：___________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)若只转变一个条件使上述反应的化学平衡常数变大，该反应________(填序号)。a．肯定向正反应方向移动b．肯定向逆反应方向移动c．肯定是减小压强造成的d．肯定是上升温度造成的e．SiF4的平衡转化率肯定增大解析(2)0～t1min，反应消耗的SiF4为0.40mol，依据已知反应可确定消耗的H2O为0.80mol，故a＝1.60mol，t2min时，H2O仍为1.60mol，故b＝0.80mol。由此可推断t1时该反应已经达到化学平衡状态。答案(1)bcd(2)通过计算可知a＝1.60，b＝0.80，说明在肯定条件下，t1～t2时各组分的浓度(或物质的量)均已不再发生转变，则t1时反应已经达到化学平衡状态(3)ade14．(11分)(2021·西安调研)Ⅰ.肯定条件下铁可以和CO2发生反应：Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)ΔH>0。(1)下列措施中能使平衡时eq\f([CO],[CO2])增大的是________(填序号)。A．上升温度 B．增大压强C．充入肯定量氮气 D．再加入一些铁粉(2)反应达到平衡后，若保持容器体积不变时，再通入肯定量的CO2，使CO2的浓度成为原来的2倍，则CO2的转化率将________(填“增大”“减小”或“不变”)。Ⅱ.在肯定温度下的某