课后限时集训22 化学平衡状态和平衡移动 （人教版 高中化学必修一练习题）.DOC

1、 1 化学平衡状态和平衡移动 (建议用时：35 分钟) 1(2019 陕西部分学校联考)已知 HI 在催化剂作用下分解速率会加快，其能 量随反应过程的变化如图所示。下列说法正确的是( ) A加入催化剂，减小了反应的活化能 B加入催化剂，可提高 HI 的平衡转化率 C降低温度，HI 的分解速率加快 D当混合气体的平均相对分子质量不变时，可说明该反应 2HI(g) H2(g) I2(g)达到平衡状态 A 使用催化剂可以减小反应活化能，加快反应速率，但不改变转化率，A 正确，B 错误；降温反应速率减慢，C 错误；该反应为前后气体分子数相等， M 是不变的量，不能作为判断平衡的标志，D 错误。 2汽车

2、尾气净化的主要原理为 2NO(g)2CO(g)催化剂,2CO2(g)N2(g) H0。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应 进行到 t1时刻达到平衡状态的是( ) A B C D B A 项，t1不能说明 v正v逆，错误；B 项，容器为绝热、恒容密闭体系， 随着反应的进行，体系的温度升高，K 不断减小，当 K 不变时，即温度保持不变， 该反应达到平衡状态，正确；C、D 项，t1时均未达平衡状态，错误。 3下列措施会使平衡向左移动的是 ( ) A恒温时，增大平衡体系 N2(g)3H2(g) 2NH3(g)的压强 2 B恒压下，降低平衡体系 H2(g)I2(g) 2HI

3、(g) H0， 经 60 s 达到平衡， 生成 0.4 mol Z。下列说法正确的是( ) A60 s 内平均反应速率 v(X)0.05 mol/(L s) B其他条件不变，升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 C其他条件不变，若初始投入 2 mol X 和 2 mol Y，则物质 Y 的转化率减小 D其他条件不变，将容器体积变为 4 L，Z 的平衡浓度变为原来的一半 C 60 s 内在 2 L 的容器中消耗 0.6 mol X，故 v(X)0.005 mol/(L s)， A 错误；升高温度，正反应速率增大，逆反应速率也增大，B 错误；其他条件不 变，若初始投入 2 mol X 和 2

4、mol Y，相当于减压，平衡逆向移动，则物质 Y 的转 化率减小，C 正确；其他条件不变，将容器体积变为 4 L，相当于减压，平衡逆 3 向移动，Z 的平衡浓度小于原来的一半，D 错误。 6(2019 衡水模拟)某温度下，反应 2A(g)B(g) H0，在密闭容器中达 到平衡，平衡后cA cBa，若改变某一条件，足够时间后反应再次达到平衡状态， 此时cA cBb，下列叙述正确的是 ( ) A在该温度下，保持容积固定不变，向容器内补充了 B 气体，则 ab B在该温度恒压条件下再充入少量 B 气体，则 ab C若其他条件不变，升高温度，则 ab B A 项，充入 B 气体后平衡时压强变大，正向反

5、应程度变大，cA cB变小， 即 ab，错误；B 项，在该温度恒压条件下，再充入 B 气体，新平衡状态与原平 衡等效，cA cB不变，即 ab，正确；C 项，升温，平衡右移， cA cB变小，即 ab， 错误；D 项，相当于减压，平衡左移，cA cB变大，即 av(N) C250 左右催化剂的催化效率最高 D温度越高，CO2的体积分数越高 A M 点 CO2的平衡转化率为 50%，设通入的 CO2为 a mol，则通入的 H2 为 2a mol， 反应的 CO2为 0.5 a mol， 反应的 H2为 1.5 a mol， 生成乙烯 0.25 a mol， 生成 H2O a mol，故 M 点

6、 H2的体积分数为 2a1.5a 2a1.5aa0.5a0.25aa 100%22.2%，A 项错误；M 点的温度比 N 点高，且 M 点对应温度下催化剂 的催化效率最高，故生成乙烯的速率：v(M)v(N)，B 项正确；由题给图像可知 250 左右催化剂的催化效率最高，C 项正确；由题给图像可知，随着温度升高 CO2的平衡转化率降低，即升高温度可使平衡逆向移动，则温度越高，CO2的体 积分数越高，D 项正确。 9 (2019 沧州模拟)向某密闭容器中加入 0.15 mol L 1 A、 0.05 mol L1 C 和一 定量的 B 三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图中甲图所

7、 示t0t1时 c(B)未画出，t1时 c(B)增大到 0.05 molL 1。 乙图为 t2时刻后改变反应条件，平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情 况。(已知 t4时改变的条件为减小压强) 5 (1)B 的起始物质的量浓度为_mol L 1。 (2)若t5时改变的条件是升温， 此时v(正)v(逆)， 若A的物质的量减少0.03 mol 时， 容器与外界的热交换总量为 a kJ， 写出反应的热化学方程式： _ _。 (3)t3时改变的某一反应条件可能是_(填字母)。 a使用催化剂 b增大压强 c增大反应物浓度 (4)在恒温恒压下通入惰性气体，v(正)_v(逆)(填“”“”或“v(逆)，反应

8、为吸热反应，故热化学方程式为 3A(g)B(g) 2C(g) H100 a kJ mol 1。 (3)t3时，改变条件，v(正)v(逆)且增大，又因反应为等体反应，故条件为增 大压强或使用催化剂。 (4)恒温恒压下通入惰性气体，相当于减压，等体反应平衡不移动，v(正) v(逆)。 答案 (1)0.02 (2)3A(g) 2C(g)B(g) H100a kJ mol 1 (3)ab (4) 10(2019 绵阳模拟)(1)已知：CO(g)H2O(g) H2(g)CO2(g) H1 41.2 kJ mol 1 COS(g)H2O(g) H2S(g)CO2(g) H235.5 kJ mol 1 则氢

9、气脱除 COS 生成 CO 和 H2S 的热化学方程式为 _。 (2)利用反应可在高温下脱除 COS，在 t 下，向容积固定的密闭容器中充 入 5 mol H2O(g)和 5 mol COS(g)，测得混合气体中 H2S 体积分数()与时间(t)的关 系如图所示。 6 下列能说明该可逆反应达到平衡状态的是_(填标号)。 Av消耗(H2O)v生成(CO2) BnCOS nH2S 不变 C压强保持不变 D混合气体的密度保持不变 该条件下 COS 的平衡转化率为_，t 时该反应的平衡常数 K _。 (3)将含 COS 和 H2O 的某工业气体按一定流速通过以 Al2O3为载体的催化剂， 在不同温度下

10、测得 COS 水解转化率如图所示。 当温度升高到一定值后， 发现一定时间内 COS 水解转化率降低， 可能的原 因是_ _。 在催化剂不变时，为提高 COS 的水解转化率可采取的措施有_、 _。 解析 (1)根据盖斯定律，由，可得：H2(g)COS(s) CO(g) H2S(g) HH2H135.5 kJ mol 1(41.2 kJ mol1)5.7 kJ mol1。 (2)A 项，v消耗(H2O)、v生成(CO2)均表示正反应速率，两者相等不能说明反应达到 平衡状态，错误；B 项，nCOS nH2S 不变，则 c(COS)、c(H2S)不变，可以说明反应达 到平衡状态，正确；C 项，该反应在

11、反应前后气体分子数不变，因此压强始终不 变，不能说明反应达到平衡状态，错误；D 项，反应体系全为气体，气体质量不 变，容器体积不变，因此气体密度始终不变，不能说明反应达到平衡状态，错误。 设 COS 转化的物质的量为 a mol，则平衡时 H2S 为 a mol，混合气体中 H2S 的 体积分数即为其物质的量分数，则 a 55100%40%，解得 a4，故 COS 的平 衡转化率为4 mol 5 mol100%80%。 达平衡时 COS、 H2O 的物质的量均为 1 mol， H2S、 CO2的物质的量均为 4 mol，设容器体积为 V L，t 时该反应的平衡常数 K 7 4 mol V L

12、4 mol V L 1 mol V L 1 mol V L 16。(3)COS 的水解反应为放热反应，当温度升高到一定值后， 继续升温， 催化剂活性降低且平衡向逆反应方向移动， 因此 COS 的水解转化率降 低。根据图示可知，为提高 COS 的水解转化率，可以采取的措施有控制温度在 200 ，也可根据化学平衡移动原理，增大水蒸气浓度或增大nH2O nCOS，来提高 COS 的水解转化率。 答案 (1)H2(g)COS(g) CO(g)H2S(g) H5.7 kJ mol 1 (2)B 80% 16 (3)继续升温，催化剂活性降低且平衡向逆反应方向移动 控制温度在 200 增大水蒸气浓度或增大n

13、H2O nCOS 11向、两个体积相同的恒容密闭容器中各充入 2 mol NO2气体，发生 反应：2NO2(g) N2O4(g) H56.9 kJ mol 1，达到平衡后，、两个容 器中 NO2的转化率分别为 1和 2。下列推断正确的是 ( ) 恒温容器 绝热容器 A转化率大小：1v(逆) C容器中反应达平衡时，吸收的热量 Q 为 9.26 kJ D若条件为“绝热恒容”，容器中反应达平衡时 n(NH3)0.6 mol B 根据容器中反应达到平衡时能量的变化可知，该反应中转化的 N2为 27.78 kJ 92.6 kJ mol 10.3 mol，因此根据三段式法可得 N2(g) 3H2(g) 2

14、NH3(g) 起始/(mol) 2 3 0 转化/(mol) 0.3 0.9 0.6 平衡/(mol) 1.7 2.1 0.6 故平衡常数 K 0.62 1.72.130.023 0.82 1.61.830.069，因此容器中反应向逆 反应方向进行，v(正)”“”或“”)v逆。 (4)生产过程中，合成气要进行循环，其目的是_ _。 解析 (1)根据平衡常数的概念可知该反应的平衡常数 KcCO cH2 cH2O 。 加入C(s)， 平衡不移动， 但碳固体增多， 碳的转化率降低， A项错误； 加入 H2O(g)， 能促使平衡正向移动，碳的转化率增大，B 项正确；该反应为吸热反应，升高温 度能促使平

15、衡正向移动，碳的转化率增大，C 项正确；该反应的正反应为气体分 子数增大的反应，增大压强平衡逆向移动，碳的转化率降低，D 项错误。(2)根据 X、Y、Z 三种催化剂催化效率最高的温度和反应加快的倍数，可知该反应最适宜 的催化剂是 Z，因为相同条件下 Z 的催化效率高且活性温度低。(3)结合 10 min 10 时 H2、CO 和 CH3OH 的物质的量浓度可知反应中 c(H2)消耗2c(CH3OH)0.8 mol L 1，则 10 min 内 v(H 2)0.8 mol L 1 10 min 0.08 mol L 1 min1。根据表中数据 可知 Qc 0.4 0.220.1100v逆。(4)生产 过程中，合成气循环使用能提高原料的利用率，提高产品的产量。 答案 (1)KcCO cH2 cH2O BC (2)Z 催化效率高且活性温度低 (3)0.08 (4)提高原料利用率(或提高产量)