2021版广东新高考化学人教大一轮复习课时规范练20　化学平衡状态　化学平衡的移动 WORD版含解析.docx

1、课时规范练20化学平衡状态化学平衡的移动基础巩固1.(2019上海鲁迅中学高三阶段性测试)下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是()A.久置的氯水pH变小B.向稀盐酸中加入少量蒸馏水,溶液中氢离子浓度降低C.合成氨工厂通常采用2050MPa的压强,以提高原料的利用率D.工业生产硫酸过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率2.将等物质的量的N2、H2充入某密闭容器中,在一定条件下,发生如下反应并达到平衡:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H0)。下列说法正确的是()A.达到化学平衡状态时,反应放出0.1a kJ热量B.达到化学平衡状态时,v正(NH3)v逆(N2)=21C.n(N2)n(H

2、2)n(NH3)=132时,说明该反应达到平衡D.缩小容器体积,用氮气表示的反应速率:v正(N2)增大,v逆(N2)减小6.探究浓度对化学平衡的影响,实验如下:.向5 mL 0.05 molL-1 FeCl3溶液中加入5 mL 0.05 molL-1 KI溶液(反应a),反应达到平衡后将溶液分为两等份。.向其中一份中加入饱和KSCN溶液,变红(反应b);加入CCl4,振荡、静置,下层显极浅的紫色。.向另一份中加入CCl4,振荡、静置,下层显紫红色。结合实验,下列说法不正确的是()A.反应a为2Fe3+2I-2Fe2+I2B.中,反应a进行的程度大于反应b进行的程度C.实验中变红的原理是Fe3+

3、3SCN-Fe(SCN)3D.比较水溶液中c(Fe2+):7.(2019陕西榆林高三模拟)回答下列问题:(1)已知室温下CO的燃烧热为283 kJmol-1,则表示CO的燃烧热的热化学方程式为。(2)工业上利用CO和H2合成清洁能源CH3OH,其反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H=-116 kJmol-1,如图表示CO的平衡转化率()随温度和压强变化的示意图。X表示的是,Y1Y2(填“”)。(3)CO2和H2合成甲醇的反应原理为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),在1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,在500 下发生反应,测得CO2

4、(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。反应进行到4 min时,v(正)v(逆)(填“”“”或“=”)。04 min,CO2的平均反应速率v(CO2)=molL-1min-1。该温度下平衡常数为。下列能说明该反应已达到平衡状态的是。A.v正(CH3OH)=3v逆(H2)B.CO2、H2、CH3OH和H2O浓度之比为1311C.恒温恒压下,气体的体积不再变化D.恒温恒容下,气体的密度不再变化能力提升8.(2019陕西咸阳高三模拟)已知可逆反应X(g)+2Y(g)Z(g)H0,一定温度下,在体积为2 L的密闭容器中加入4 mol Y和一定量的X后,X的浓度随时间的变化情况如图所示,则下列

5、表述正确的是()A.达到平衡时,X、Y、Z物质的量之比为121B.a点正反应速率大于逆反应速率C.反应达平衡时,降低温度可以实现c到d的转化D.该条件下,反应达平衡时,X平衡转化率为25%9.一定条件下存在反应:H2(g)+I2(g)2HI(g)H0),80 时在2 L密闭容器中充入0.40 mol N2O4,发生反应获得如下数据:时间/s020406080100c(NO2)/(molL-1)0.000.120.200.260.300.30下列判断正确的是()A.升高温度会使混合气体的颜色变浅B.反应达平衡时,吸收的热量为0.30Q kJC.2040 s内,v(N2O4)=0.004 molL

6、-1s-1D.100 s时再充入0.40 mol N2O4,达到新平衡时N2O4的转化率增大11.(2019江西红色七校高三联考)一定条件下,CH4与H2O(g)发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),设起始n(H2O)n(CH4)=Z,在恒压条件下,平衡时(CH4)的体积分数与Z和T(温度)的关系如图所示。下列说法正确的是()A.该反应的焓变H0B.图中Z的大小为b3aC.图中X点对应的平衡混合物中n(H2O)n(CH4)=3D.温度不变时,图中X点对应的平衡在加压后(CH4)增大拓展深化12.I.二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料,工业上以CO和H2为原

7、料生产二甲醚。已知:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H=-99 kJmol-12CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)H=-24 kJmol-1CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)H=-41 kJmol-1(1)反应4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的H=。(2)某温度下,将4.0 mol H2和4.0 mol CO充入容积为1 L的密闭容器中,发生反应3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),5 min时CO2的物质的量浓度为0.5 molL-1,10 min后反应达到平衡状态,测得二甲醚的体积分数为25%。5 m

8、in时CO的转化率=;该温度下此反应的平衡常数K=;下列措施能提高CH3OCH3平衡产率的有(填标号)。A.分离出CH3OCH3B.升高温度C.增大压强D.改用高效催化剂.液氨是一种良好的储氢物质。已知:2NH3(g)N2(g)+3H2(g)H=+92.4 kJmol-1。其他条件相同时,反应在不同金属催化剂作用下进行相同时间后,氨的转化率(NH3)随反应温度的变化情况如图所示。(3)用作催化剂时,氨气分解反应的活化能最大。(4)a点所代表的状态(填“是”或“不是”)平衡状态。(5)c点时NH3的转化率高于b点时NH3的转化率,原因是。课时规范练20化学平衡状态化学平衡的移动1.B新制氯水久置

9、后,颜色变浅,次氯酸见光分解,平衡Cl2+H2OHCl+HClO正向进行,氯气含量减小,和平衡移动有关,选项A不符合;向稀盐酸中加入少量蒸馏水,盐酸被稀释,溶液中氢离子浓度降低,不能用勒夏特列原理解释,选项B符合;合成氨反应中,增大压强可使平衡向正反应方向移动,可提高原料的利用率,可用勒夏特列原理解释,选项C不符合;工业生产硫酸的过程中使用过量的氧气,有利于平衡向正反应方向移动从而提高SO2的利用率,可用勒夏特列原理解释,选项D不符合。2.B正反应是气体体积减小的反应,若压缩体积增大压强平衡向正反应方向移动,但氮气的浓度仍然比原平衡大,A项不正确;正反应是放热反应,则升高温度平衡向逆反应方向移

10、动,氮气的转化率减小,B项正确;充入一定量的氢气,平衡向正反应方向移动,氮气的转化率增大,而氢气的转化率减小,C项不正确;催化剂只能改变反应速率而不能改变平衡状态,D项不正确。3.C该反应的化学平衡常数K=c(CO2),改变容器容积,平衡常数K不变,即达到平衡时c(CO2)不变,故A项错误,C项正确;CaCO3是固体,增加固体的量,平衡不移动,CO2的浓度不变,B项错误;保持容器的容积不变,充入氦气,CO2气体的浓度不变,则平衡不移动,D项错误。4.B一定温度下的恒压容器中,反应混合物的密度不再改变,说明气体的物质的量不变,故能确定题给反应达到平衡状态;因为A(g)+B(g)C(g)+2D(g

11、)反应前后计量数不等,所以混合气体的平均相对分子质量不再改变,说明气体的物质的量不变,正、逆反应速率相等,达平衡状态;C和D的物质的量之比为12,不能说明反应达到平衡状态,故不选;体系压强不再改变,因为在一定温度下的恒压容器中,压强一直不变,故不选;C的质量分数不再改变,说明气体的物质的量不变,正、逆反应速率相等,达平衡状态;v(A)v(C)=11,未体现正、逆反应速率的关系,故不选。所以能说明该反应达到平衡状态的是。5.B0.1 mol N2(g)与0.3 mol H2(g)在密闭容器中发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),达到平衡时生成氨气小于0.2 mol,则反应放出热量小于0

12、.1a kJ,故A项错误;达到化学平衡状态时v正(NH3)v正(N2)=21,又因为v正(N2)=v逆(N2),所以v正(NH3)v逆(N2)=21,故B项正确;n(N2)n(H2)n(NH3)=132时,反应不一定达到平衡,故C项错误;缩小容器体积,正、逆反应速率均增大,故D项错误。6.B由反应试剂用量看,Fe3+与I-的物质的量恰好符合反应比例关系,再依据、实验现象可知,反应后混合物中存在Fe3+和I2,因而Fe3+与I-的反应为可逆反应,A项正确;结合、实验现象可知,a反应后I2浓度较大,b反应后I2浓度较小,说明SCN-结合Fe3+的能力比I-还原Fe3+的能力强,使2Fe3+2I-2

13、Fe2+I2的平衡逆向移动,B项错误。Fe3+与KSCN反应生成红色Fe(SCN)3,C、D项正确。7.答案:(1)CO(g)+1/2O2(g)CO2(g)H=-283 kJmol-1(2)压强0.1255.33(或5.3或16/3)C解析:(1)根据燃烧热的定义,表示CO燃烧热的热化学方程式为CO(g)+1/2O2(g)CO2(g)H=-283 kJmol-1。(2)H0,该反应为放热反应,根据勒夏特列原理,升高温度,平衡逆向移动,CO的转化率降低,图像中曲线Y升高。根据方程式可知,增大压强,体积减小,平衡正向移动,则X表示压强,Y表示温度;当压强不变时,升高温度,平衡逆向移动,CO的转化率

14、降低,则Y1v(逆);04 min时,v(CO2)=c/t=(1-0.5)molL-14min=0.125 molL-1min-1;该温度下平衡常数K=c(CH3OH)c(H2O)c(CO2)c3(H2)=0.750.750.250.7535.33。反应速率之比等于化学方程式中的计量数之比,因此3v正(CH3OH)=v正(H2),所以v正(CH3OH)=3v逆(H2)不能说明反应达到平衡状态,A项错误;平衡时反应混合物中各组分的含量保持不变,但容器内CO2、H2、CH3OH和H2O的浓度之比不一定为1311,所以不能作为平衡的标志,B项错误;该反应前后气体分子数发生变化,恒温恒压下,气体的体积

15、不再变化,可以作为平衡的标志,C项正确;反应前后气体的总质量不变,容器的体积不变,所以密度始终保持不变,因此混合气体的密度保持不变不能作为平衡的标志,D项错误。8.B分析图像和题给信息可知,起始加入X的物质的量为1 molL-12 L=2 mol,起始加入2 mol X、4 mol Y,达到平衡时X的浓度为0.25 molL-1,物质的量为0.25 molL-12 L=0.5 mol,消耗X物质的量2 mol-0.5 mol=1.5 mol,结合化学方程式计算得到消耗Y物质的量为3 mol,生成Z物质的量为1.5 mol,则达到平衡时,X、Y、Z的物质的量之比=0.5 mol(4 mol-3

16、mol)1.5 mol=123,故A项错误;由图像可知,a点尚未达到平衡状态,此时正反应速率大于逆反应速率,故B项正确;该反应的H0),表明该反应的正反应为吸热反应,升高温度,化学平衡正向移动,则c(NO2)增大,平衡混合气体的颜色加深,A项错误;由表格中数据可知,当反应进行到80 s时达到平衡状态,生成NO2的物质的量n(NO2)=0.3 molL-12 L=0.6 mol,由于反应的物质的量与热量变化成正比,则反应吸收热量为0.6 molQ2 kJmol-1=0.30Q kJ,B项正确;2040 s内,v(NO2)=0.20molL-1-0.12 molL-120 s=0.004 molL

17、-1s-1,根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可得,2040 s内v(N2O4)=0.002 molL-1s-1,C项错误;100 s时再充入0.40 mol N2O4,由于容器的容积不变,气体的物质的量增多,气体压强增大,化学平衡向气体体积减小的方向移动,因此达到新平衡时N2O4的转化率减小,D项错误。11.D由图分析可知,随着温度升高甲烷的体积分数逐渐减小,说明升温平衡正向移动,则正反应为吸热反应,H0,A项错误;n(H2O)n(CH4)的比值越大,则平衡时甲烷的体积分数越小,故a3b,B项错误;起始时n(H2O)n(CH4)的值为3,但随着反应的进行甲烷和水是按等物质的量反应,所以达

18、到平衡时的比值不是3,C项错误;温度不变,加压时平衡逆向移动,甲烷的体积分数增大,D项正确。12.答案:I.(1)-222 kJmol-1(2)37.5%1AC.(3)Fe(4)是(5)b、c点反应均未达到平衡,c点温度较高,反应速率较快,氨的转化率较高解析:.(1)根据盖斯定律,由2+可得,4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)H=-222 kJmol-1。(2)根据反应方程式中物质转化关系可知,反应产生CO2的浓度为0.5 molL-1,则反应消耗CO的浓度是1.5 molL-1,由于反应开始时CO的浓度为4.0 molL-1,所以5 min时CO的转化率为(1.5

19、molL-14.0 molL-1)100%=37.5%。根据三段式分析,假设平衡时产生二甲醚浓度为x molL-1,3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)c(始)/(molL-1)4.04.000c(变)/(molL-1)3x3xxxc(平)/(molL-1)4.0-3x4.0-3xxx平衡时物质的总浓度c(总)=(4.0-3x)+(4.0-3x)+x+x molL-1=(8.0-4x) molL-1,测得二甲醚的体积分数为25%,所以x8.0-4x100%=25%,解得x=1,所以该温度下化学反应的平衡常数K=111313=1;分离出CH3OCH3,即减少了生成物浓度,

20、平衡正向移动,可提高二甲醚的产率,A项正确;将2+整理可得反应3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)H=-263 kJmol-1,该反应的正反应为放热反应,升高温度化学平衡向吸热的反应方向移动,CH3OCH3产率降低,B项错误;根据方程式可知,该反应的正反应是气体体积减小的反应,增大压强,化学平衡正向移动,可提高CH3OCH3的产率,C项正确;改用高效催化剂,不能使化学平衡发生移动,所以对物质的产率无影响,D项错误。.(3)反应的活化能越高,则反应中活化分子数越少,反应速率越慢,则氨气的分解速率最慢的反应中,氨气分解反应的活化能最大,即当Fe作催化剂时活化能最大。(4)850以后氨气的转化率不变,说明a点处于平衡状态。(5)b、c点均未达到平衡,c点温度较高,反应速率较快,氨气的转化率较高。