2021年高考化学一轮复习第7章第2节化学平衡状态化学平衡的移动课时跟踪练含解析.doc

1、 化学平衡状态化学平衡状态 化学平衡的移动化学平衡的移动 1在一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳在恒容密闭容器中发生下列反应：Fe2O3(s) 3CO(g)2Fe(s)3CO2(g)，不可用上述反应中某种物理量来说明该反应已达到平 衡状态的是( ) ACO 的生成速率与 CO2的生成速率相等 B气体密度不再变化 CCO 的质量不变 D体系的压强不再发生变化 解析：A 项，CO 的生成速率为逆反应速率，CO2的生成速率为正反应速率，且 CO、CO2 的化学计量数相等，则v正(CO2)v逆(CO)，达到化学平衡；B 项，m V，当 m(气体)不变 时，反应即达到平衡；C 项，m(CO)不变，则n(C

2、O)不变，反应达到平衡；D 项，该反应是气 体体积不变的反应，反应任意时刻，体系的压强均相同，所以压强不变不能作为达到平衡的 标志。 答案：D 2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) 催化剂 CO2(g)H2(g) H0。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增大压强 B降低温度 C增大 CO 的浓度 D更换催化剂 解析：A 项，该反应为反应前后气体体积相等的反应，压强不影响化学平衡。B 项，正 反应放热，降温平衡右移，CO 的转化率增大。C 项，增大 CO 的浓度，CO 的转化率减小。D 项，催化剂不影响化

3、学平衡。 答案：B 3如图所示，三个烧瓶中分别充满 NO2气体并分别放置在盛有下列物质的烧杯(烧杯内 有水)中：在(1)中加入 CaO，在(2)中不加其他任何物质，在(3)中加入 NH4Cl 晶体，发现(1) 中红棕色变深，(3)中红棕色变浅。已知反应 2NO2(红棕色)N2O4(无色) 下列叙述正确的是( ) A2NO2N2O4是放热反应 BNH4Cl 溶于水时放出热量 C烧瓶(1)中平衡混合气体的相对分子质量增大 D烧瓶(3)中气体的压强增大 解析：加 CaO 的烧杯(1)中温度升高，(1)中红棕色变深，说明平衡逆向移动，平衡混合 气体的相对分子质量减小； (3)中红棕色变浅， 说明平衡正

4、向移动， 气体的压强减小， 加 NH4Cl 晶体的烧杯(3)中温度降低，由此可说明 2NO2N2O4是放热反应，NH4Cl 溶于水时吸收 热量。 答案：A 4向一体积为 2 L 的恒容密闭容器里充入 1 mol N2和 4 mol H2，在一定温度下发生反 应：N2(g)3H2(g)2NH3(g) H0，不改变其他条件的情 况下合理的说法是( ) A加入催化剂，反应途径将发生改变，H也将随之改变 B升高温度，正、逆反应速率都增大，H2S 分解率也增大 C增大压强，平衡向逆反应方向移动，将引起体系温度降低 D若体系恒容，注入一些 H2后达新平衡，H2浓度将减小 解析：焓变是一个状态函数，与反应发

5、生的途径无关，A 错误；温度升高，正、逆反应 速率均增大，因该反应的正反应是吸热反应，故平衡正向移动，H2S 分解率增大，B 正确； 该反应是气体体积增大的反应，增大压强平衡逆向移动，逆反应是放热反应，会使体系温度 升高，C 错误；向体系中注入 H2，平衡将向 H2浓度降低的方向移动，但最终 H2的浓度比原来 大，D 错误。 答案：B 6某化学反应 2X(g)Y(g)Z(g)在 4 种不同条件下进行，Y、Z 起始浓度为 0， 反应物 X 的浓度(molL 1)随反应时间(min)的变化情况如下表： 实验序号 温度 时间/min 0 10 20 30 40 50 60 1 800 1.0 0.8

6、0 0.67 0.57 0.50 0.50 0.50 2 800 1.0 0.60 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 3 800 c 0.92 0.75 0.63 0.60 0.60 0.60 4 820 1.0 0.40 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20 下列说法不正确的是( ) Ac1.0 B实验 2 可能使用了催化剂 C实验 3 比实验 2 先达到化学平衡状态 D前 10 分钟，实验 4 的平均化学反应速率比实验 1 的大 解析：A 项，实验 3 达到平衡 X 的浓度大于实验 1，温度相同，达到平衡说明 X 起始浓 度 C 大于 1.0 molL 1，正确

7、；B 项，实验 2 和实验 1 达到相同的平衡状态，但实验 2 所需 时间短说明可能使用了催化剂，催化剂改变反应速率不改变化学平衡，正确；C 项，依据图 表数据分析，实验 3 在 40 min 时 X 浓度不变达到平衡，实验 2 在 20 min 时达到平衡，实验 2 达到平衡快，错误；D 项，实验 4 和实验 1 在 10 分钟都未达到平衡，依据化学反应速率概 念计算，实验 1 中 X 的反应速率1.0 molL 10.8 molL1 10 min 002 molL 1min1， 实验 4 中 X 的反应速率1.0 molL 10.4 molL1 10 min 0.06 molL 1min1

8、， 所以实验 4 的反应速率大于实验 1，正确。 答案：C 7已知：CO(g)2H2(g)CH3OH(g) HQ kJmol 1，在三个不同容积的容 器中分别充入 1 mol CO 与 2 mol H2，恒温恒容，测得平衡时 CO 的转化率如下表。下列说法 正确的是( ) 序号 温度/ 容器体积 CO 转化率 平衡压强/Pa 200 V1 50% p1 200 V2 70% p2 350 V3 50% p3 A.反应速率： B平衡时体系压强：p1p254 C若容器体积V1V3，则QV2， 因此反应速率： ， A 错误； 与比较， 达到平衡时， 平衡混合物的物质的量之比为 5 4，但V1与V2不

9、等，因此平衡时体系压强：p1p254，B 错误；若容器体积V1V3且温度 相同，则与比较，CO 的转化率：，而现在 CO 的转化率相同，则升温的平衡逆 向移动，而升温平衡向吸热反应方向移动，即逆向是吸热反应，C 正确；若实验中 CO 和 H2用量均加倍，则可看作在的基础上加压，CO 转化率增大，D 错误。 答案：C 8. (2019北京海淀区质检)已知：一定温度下的某恒容密闭容器中仅发生反应： 2NO2(g)2NO(g)O2(g) HQ kJmol 1(Q0)。 若向2 L该容器中通入1.2 mol NO2 气体，测得 100 s 时反应达到化学平衡状态，此时c(O2) 为 0.2 molL

10、1。下列说法正 确的是( ) A增加c(NO)，平衡逆向移动，反应的化学平衡常数减小 B100 s 内 NO2的分解速率为 810 3 molL1s1 C反应达平衡时，吸收的热量为 0.2 Q D其他条件不变时，若开始时n(NO2)为 2.4 mol，则达到平衡后，c(O2)c(NO2) 解析：A 项，增加c(NO)，平衡逆向移动，平衡常数只与温度有关与浓度无关，则温度 不变，反应的化学平衡常数不变，错误；B 项，化学反应速率之比等于计量数之比，则 100 s 内 NO2的分解速率等于氧气的生成速率的 2 倍，为 20.2 molL 1 100 s 410 3 molL1s 1，错误；C 项，

11、反应达平衡时生成氧气的物质的量为 0.2 molL12 L0.4 mol，则吸收 的 热 量 为 0.4 Q， 错 误 ； D 项 ， 开 始 时n(NO2) 为 1.2 mol ， 平 衡 时c(NO2) 1.2 mol0.2 molL 12 L2 2 L 02 molL 1，c(O 2)c(NO2)，其他条件不变时，若开始 时n(NO2)为 2.4 mol，则压强增大平衡向气体体积缩小的逆反应方向移动，则达到平衡后， c(O2)c(NO2)，正确。 答案：D 9T 时， 在容积为 2 L 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

12、平衡时的有关数据如下。下列说法正确的是( ) 容器 甲 乙 丙 反应物的投入量 3 mol A、 2 mol B 6 mol A、 4 mol B 2 mol C 达到平衡 5 8 的时间/min A的浓度 molL 1 c1 c2 C 的体积分数/% w1 w3 混合气体的密度/gL 1 1 2 A.若x4，则 2c1c2 B若x4，则w1w3 C无论x的值是多少，均有 212 D甲容器达到平衡所需的时间比乙容器达到平衡所需的时间短 解析：若x4，则正反应为气体分子数减少的反应，乙容器对于甲容器而言，相当于 加压，平衡正向移动，所以 2c1c2，A 项错误；若x4，则反应前后气体分子数相等，

13、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 212，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：C 10 一 定 条 件 下 ， 体 积 为 1 L 的 密 闭 容 器 中 发 生 如 下 反 应 ： SiF4(g) 2H2O(g)SiO2(s)4HF(g) H148.9 kJmol 1。 (1)下列各项中能说明该反应已达化学平衡状态的是_(填序

14、号)。 a4v消耗(SiF4)v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 dHF 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t2t1)所示。 反应时间/min n(SiF4)/mol n(H2O)/mol 0 1.20 2.40 t1 0.80 a t2 b 1.60 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)若只改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一定向正反应方向移动 b一定向逆反应方向移动 c一定是减小压强造成的 d一定是升高温度造成的 eSiF4的平衡转化率一定增大 解析：(

15、1)反应过程中任何时刻 4v消耗(SiF4)v生成(HF)。 (2)0t1 min， 反应消耗的SiF4为0.40 mol， 根据已知反应可确定消耗的H2O为0.80 mol， 故a1.60，t2 min 时，H2O 仍为 1.60 mol，故b0.80。由此可判断t1时该反应已经达到 化学平衡状态。 答案：(1)bcd (2)a1.60(或b0.80)，说明在一定条件下，t1t2时各组分的浓度(或物质的量)均 已不再发生改变，则t1时反应已经达到化学平衡状态 (3)ade 11肼(N2H4)与 N2O4是火箭发射中最常用的燃料与助燃剂。 (1)800 时，某密闭容器中存在如下反应： 2NO2

16、(g)2NO(g)O2(g) H0，若开始向容器中加入 1 molL 1 的 NO2，反 应过程中 NO 的产率随时间的变化如下图曲线所示。 反应相对于反应而言，改变的条件可能是_ _。 请在图中绘制出在其他条件与反应相同，反应在 820 时进行，NO 的产率随时间 的变化曲线。 (2)已知： N2O4(g)2NO2(g) H57.20 kJmol 1， 开始时， 将一定量的 NO 2、 N2O4充入一个容器为 2 L 的恒容密闭容器中，浓度随时间变化关系如下表所示： 时间/min 0 5 10 15 20 25 30 c(X)/molL 1 0.2 c 0.6 0.6 1.0 c1 c1 c

17、(Y)/molL 1 0.6 c 0.4 0.4 0.4 c2 c2 c(X)代表_(填化学式)的浓度。 前 10 min 内用 NO2表示的反应速率为_ _；20 min 时改变的条件是_； 重新达到平衡时，NO2的百分含量_(填字母)。 a增大 b减小 c不变 d无法判断 解析：(1)由于达到平衡时产率与相同但所用时间减少，故改变的条件是使用了 催化剂；因温度升高，速率加快且有利于平衡向右进行，因此达到平衡所用时间比少， NO 的产率高于 60%。 (2)由表中数据知，X 代表的物质的量浓度增加值是 Y 代表的物质的量浓度减小值的二 倍，故 X 代表 NO2，Y 代表 N2O4，010 m

18、in 内，NO2浓度增加了 0.4 molL 1，故 v(NO2) 0.04 molL 1min1；20 min 时，NO 2浓度增大而 N2O4浓度不变，故改变的条件是向容器 中加入 0.8 mol NO2。由于温度保持不变，故K是定值，将平衡常数表达式变换为 K c（NO2） c（NO2） c（N2O4），由于 c(NO2)肯定增大，故 K c（NO2）减小，故 c（NO2） c（N2O4）减小，所以混合物中 NO 2百 分含量降低。 答案：(1)使用催化剂 见下图 (2)NO2 0.04 molL 1min1 向容器中加入 0.8 mol NO 2(或其他合理答案即可) b 12氨是一种

19、重要的化工原料，在工农业生产中有广泛的应用。 (1) 在 一 定 温 度 下 ， 在 固 定 体 积 的 密 闭 容 器 中 进 行 可 逆 反 应 ： N2(g) 3H2(g)2NH3(g)。该可逆反应达到平衡的标志是_(填序号)。 A3v正(H2)2v逆(NH3) B单位时间生成m mol N2的同时生成 3m mol H2 C容器内的总压强不再随时间而变化 D混合气体的密度不再随时间变化 (2)工业上可用天然气为原料来制取合成氨的原料气氢气。某研究性学习小组的同学模 拟工业制取氢气的原理， 在一定温度下， 体积为 2 L 的恒容密闭容器中测得如下表所示数据。 请回答下列问题： 时间/mi

20、n CH4/mol H2O/mol CO/mol H2/mol 0 0.40 1.00 0 0 5 a 0.80 c 0.60 7 0.20 b 0.20 d 10 0.21 0.81 0.19 0.64 分析表中数据，判断 5 min 时反应是否处于平衡状态？_(填“是”或“否”)， 前5 min反应的平均反应速率v(CH4) _。 反应在 710 min 内，CO 的物质的量减少的原因可能是_(填序号)。 A减少 CH4的物质的量 B降低温度 C升高温度 D充入 H2 (3)氨的催化氧化：4NH35O2(g)4NO(g)6H2O(g)是工业制硝酸的重要反应。 在 1 L 密闭容器中充入 4

21、 mol NH3(g)和 5 mol O2(g)，保持其他条件不变，测得c(NO)与温 度的关系如图所示。该反应的 H_0；(填“” “”或“”)T0 下，NH3的转化 率为_。 解析：(1)3v逆(NH3)2v正(H2)时反应达到平衡，A 项错误；生成m mol N2，必生成 3m mol H2，但反应不一定达到平衡，B 项错误；此反应为反应前后气体分子数不相等的反应，压强 不变可以说明反应达到平衡状态，C 项正确；混合气体总质量不变，容器体积不变，所以混 合气体的密度始终不变，故混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡状态，D 项错误。 (2)根据反应CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2

22、(g)， 结合表中数据5 min时H2为0.60 mol，可知 CO 为 0.20 mol，即c0.20，则a0.20，7 min 时，各物质的物质的量与 5 min 时相同，所以 5 min 时反应达到平衡；v(CH4)（0.400.20） mol 2 L5 min 0.02 molL 1min1。 10 min 时，只有 CO 的物质的量减少，其他物质的物质的量都增加，所以原因只能是充入 氢气，使平衡逆向移动，选 D。 (3)由图象可知，NO 的浓度达到最大值后，随温度升高，NO 的浓度又逐渐减小，所以该 反应的H0；T0 时，c(NO)3.0 molL 1，则反应消耗的 n(NH3)3.0 mol，NH3的转化 率为3.0 mol 4 mol 100%75%。 答案：(1)C (2)是 0.02 molL 1min1 D (3) 75%