高考化学第7章化学反应速率与化学平衡第23讲化学平衡状态化学平衡的移动课后达标检测新人教版15767.pdf

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1、第 23 讲 化学平衡状态 化学平衡的移动 一、选择题 1在 1 L 定容的密闭容器中，可以证明可逆反应 N23H22NH3已达到平衡状态的是()Ac(N2)c(H2)c(NH3)132 B1 个 NN 键断裂的同时，有 3 个 HH 键生成 C其他条件不变时，混合气体的密度不再改变 Dv正(N2)2v逆(NH3)解析：选 B。c(N2)c(H2)c(NH3)132 不能说明各物质的浓度不变，不一定为平衡状态，A 错误；1 个 NN 键断裂的同时，有 3 个 HH 键生成，说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，B 正确；混合气体的密度mV，气体质量在反应前后守恒，容器体积不变，故密度始终不

2、变，所以密度不变的状态不一定是平衡状态，C 错误；v正(N2)2v逆(NH3)时，正、逆反应速率不相等，未达到平衡状态，D 错误。2反应 X(g)Y(g)2Z(g)H0，达到平衡时，下列说法正确的是()A减小容器体积，平衡向右移动 B加入催化剂，Z 的产率增大 C增大c(X)，X 的转化率增大 D降低温度，Y 的转化率增大 解析：选 D。该反应前后气体分子数相等，减小容器体积(加压)，平衡不发生移动，A项错误；加入催化剂可同时同倍数地改变正、逆反应速率，故平衡不发生移动，Z 的产率不变，B 项错误；增大c(X)，平衡正向移动，但 X 的转化率减小，C 项错误；此反应是放热反应，降低温度，平衡正

3、向移动，Y 的转化率增大，D 项正确。3下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是()A在强碱存在的条件下，酯的水解反应进行较完全 B加催化剂，使 N2和 H2在一定条件下转化为 NH3 C可用浓氨水和 NaOH 固体快速制取氨 D加压条件下有利于 SO2与 O2反应生成 SO3 解析：选 B。应注意区别化学平衡移动原理和化学反应速率理论的应用范围，加催化剂只能提高化学反应速率，故 B 项不能用化学平衡移动原理解释。4 可逆反应：2NO2(g)2NO(g)O2(g)在容积固定的密闭容器中达到平衡状态的标志是()单位时间内生成n mol O2的同时生成 2n mol NO2 单位时间内生成n mol

4、 O2的同时生成 2n mol NO 用 NO2、NO、O2表示的反应速率之比为 221 的状态 混合气体的颜色不再改变的状态 混合气体的密度不再改变的状态 混合气体的压强不再改变的状态 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 A B C D全部 解析：选 A。中单位时间内生成n mol O2的同时生成 2n mol NO2，说明反应已达到平衡状态。单位时间内生成n mol O2必生成 2n mol NO，不能说明反应达到平衡状态。中无论达到平衡与否，用各物质表示的化学反应速率之比都等于化学计量数之比。有色气体的颜色不变，则表示物质的浓度不再变化，说明反应已达到平衡状态。气体体积固定、反应前

5、后质量守恒，密度始终不变。反应前后 V(g)0，压强不变，意味着各物质的含量不再变化，说明已达到平衡状态。由于气体的质量不变，气体的平均相对分子质量不变时，说明气体中各物质的物质的量不变，说明反应已达到平衡状态。5(2020龙岩高三模拟)利用下列反应可以将粗镍转化为纯度达 99.9%的高纯镍。反应一：Ni(粗，s)4CO(g)5080 Ni(CO)4(g)H0 下列说法错误的是()A对于反应一，适当增大压强，有利于 Ni(CO)4的生成 B提纯过程中，CO 气体可循环使用 C升高温度，反应一的反应速率减小，反应二的反应速率增大 D对于反应二，在 180200，温度越高，Ni(CO)4(g)的转

6、化率越高 解析：选C。反应一的正反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡右移，有利于Ni(CO)4的生成，A 正确；反应一以 CO 为原料，反应二产生 CO，故 CO 可以循环使用，B 正确；升高温度，反应一和反应二的反应速率都增大，C 不正确；反应二的正反应是吸热反应，在 180200，温度越高，反应进行的程度越大，Ni(CO)4(g)的转化率越高，D 正确。6某温度时，发生反应 2HI(g)H2(g)I2(g)，向三个体积相等的恒容密闭容器 A、B、C 中，分别加入2 mol HI；3 mol HI；1 mol H2与 1 mol I2，分别达到平衡时，以下关系正确的是()A平衡时，各容器

7、的压强：B平衡时，I2的浓度：C平衡时，I2的体积分数：D从反应开始到达平衡的时间：解析：选 C。根据等效平衡原理，若 1 mol H2与 1 mol I2完全转化为 HI，则 HI 为 2 mol，所以和是完全相同的等效平衡，所以二者的浓度、百分含量、压强、转化率等都一样；与相比增大了 HI 的量，该反应为反应前后气体体积不变的反应，增大 HI 的量，达到平衡时，新平衡与原平衡相同，所以各物质的百分含量不变，但是浓度增大。7已知反应：CO(g)3H2(g)CH4(g)H2O(g)。起始以物质的量之比为 11 充入反应物，不同压强条件下，H2的平衡转化率随温度的变化情况如图所示(M、N 点标记

8、为)。下列有关说法正确的是()A上述反应的 H0 BN 点时的反应速率一定比 M 点的快 C降低温度，H2的转化率可达到 100%D工业上用此法制取甲烷应采用更高的压强 解析：选 A。根据题图，随着温度的升高，H2的平衡转化率降低，说明平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，H0，A 项正确；N 点压强大于 M 点的，M 点温度高于 N 点的，因此无法确定两点的反应速率快慢，B 项错误；此反应是可逆反应，不能完全进行到底，C项错误；控制合适的温度和压强，既能保证反应速率较快，也能保证 H2有较高的转化率，采用更高的压强对设备的要求更高，增加经济成本，D 项错误。8(2020焦作一模)在某 2

9、L 恒容密闭容器中充入 2 mol X(g)和 1 mol Y(g)发生反应：2X(g)Y(g)3Z(g)H，反应过程中持续升高温度，测得混合体系中 X 的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是()AM 点时 Y 的转化率最大 B升高温度，平衡向逆反应方向移动 C平衡后充入 Z，达到新平衡时 Z 的体积分数增大 DW、M 两点 Y 的正反应速率相等 解析：选 B。温度在a 之前，升高温度，X 的体积分数减小，温度在a 之后，升高温度，X 的体积分数增大，曲线上最低点为平衡点，最低点之前未达到平衡，反应向正反应方向进行，最低点之后，升高温度，X 的体积分数增大，平衡向逆反应方向移动，故正

10、反应为放热反应。A 项，曲线上最低点 Q 为平衡点，升高温度，平衡向逆反应方向移动，Y 的转化率减小，所以 Q 点时 Y 的转化率最大，错误；B 项，根据上述分析可知，升高温度，平衡向逆反应方向移动，正确；C 项，反应前后气体的物质的量不变，平衡后充入 Z，达到的新平衡与原平衡是等效平衡，所以达到新平衡时 Z 的体积分数不变，错误；D 项，W 点对应的温度低于 M 点对应的温度，温度越高，反应速率越大，所以 W 点 Y 的正反应速率小于 M 点 Y的正反应速率，错误。9(新题预测)在恒温恒压下，向密闭容器中充入 4 mol SO2和 2 mol O2，发生如下反应：2SO2(g)O2(g)2S

11、O3(g)H0。2 min 后，反应达到平衡，生成 SO3为 1.4 mol，同时放出热量Q kJ。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 65.3 B若反应开始时容器体积为 2 L，则v(SO3)0.35 mol/(Lmin)C若把“恒温恒压下”改为“恒压绝热条件下”，平衡后n(SO3)1.4 mol D若把“恒温恒压下”改为“恒温恒容下”，达平衡时放出热量大于Q kJ 解析：选 C。由平衡时n(SO3)1.4 mol 可知，此时n(SO2)2.6 mol，n(O2)1.3 mol。因是恒温恒压条件，所以反应前后压强不变，A 错误；因该反应是气体分子数减小的反应，所以随着反

12、应的进行，体积逐渐减小，小于 2 L，所以v(SO3)大于 0.35 mol/(Lmin)，B错误；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)1.4 mol，C 正确；恒温恒容下的平衡与原平衡比较，平衡逆向移动，所以放出的热量小于Q kJ，D 错误。10(2020黄山一模)某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应A(g)xB(g)2C(g)，达到平衡后，在不同的时间段，分别改变影响反应的一个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率分别随时间的变化如图所示：下列说法中正确的是()A3040 min 内该反应

13、使用了催化剂 B化学方程式中的x1，正反应为吸热反应 C30 min 时降低温度，40 min 时升高温度 D8 min 前 A 的平均反应速率为 0.08 molL1min1 解析：选 D。若使用催化剂，则化学反应速率增大，A 错误；由浓度时间图像可知，A、B 的浓度变化相同，故 A、B 的化学计量数相同，都为 1；由反应速率时间图像可知，30 min时改变的条件为减小压强，40 min 时改变的条件为升高温度，且升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，B、C 错误；前 8 min 内 A 的平均反应速率为2.00 molL11.36 molL18 min0.08 molL1min

14、1，D 正确。二、非选择题 11(2020南昌一模)(1)一定条件下，将 2 mol SO2与 1 mol O2置于恒容密闭容器中发生反应 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，下列状态能说明该反应达到化学平衡的是_(填字母)。A混合气体的密度保持不变 BSO2的转化率保持不变 CSO2和 O2的物质的量之比保持不变 DO2的消耗速率和 SO3的消耗速率相等(2)已知反应 2NO(g)N2(g)O2(g)H0，在不同条件时 N2的体积分数随时间(t)的变化如图所示。根据图像可以判断曲线 R1、R2对应的下列反应条件中不同的是_(填字母)。A压强 B温度 C催化剂(3)CO 和 H2在一定条件

15、下可以合成甲醇：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H”“”或“”)T2，理由是_ _。已知T2时，第 20 min 时容器内压强不再改变，此时 H2的转化率为_。若将 1 mol CO 和 2 mol H2通入原体积为 1 L 的恒压密闭容器(如图乙所示)中达到平衡，若再向容器中通入 1 mol CH3OH(g)，重新达到平衡后，CH3OH(g)在体系中的百分含量_(填“变大”“变小”或“不变”)。解析：(1)SO2、O2和 SO3都是气体，恒容反应时混合气体的密度始终不变，A 错误。反应正向进行，SO2的转化率增大，反应逆向进行，SO2的转化率减小，故 SO2的转化率保持不变，该反应达到

16、平衡状态，B 正确。起始加入 SO2和 O2的物质的量之比为 21，与其化学计量数之比相等，则二者的物质的量之比始终等于 21，C 错误。O2的消耗速率与 SO3的消耗速率之比为 12，该反应达到平衡状态，D 错误。(2)由题图可知，曲线 R2代表的反应比曲线 R1代表的反应先达到平衡状态，且 R1平衡时N2的体积分数更大。A 项，若 R 表示压强，改变压强，平衡不移动，N2的体积分数不变，与图像不符合。B 项，若 R 表示温度，该反应的 H0，升高温度，平衡逆向移动，N2的体积分数减小，与图像符合。C 项，若 R 表示催化剂，使用催化剂，只能改变反应速率，平衡不移动，N2的体积分数不变，与图

17、像不符合。(3)由题表中数据可知，未达到平衡之前，相同时间内，T2时 CO 的变化量大于T1时，则T2时化学反应速率快，又温度越高，反应速率越快，故有T1T2。T2时，第 20 min时容器内压强不再改变，则反应达到平衡状态，此时n(CO)0.5 mol，则有 CO(g)2H2(g)CH3OH(g)起始浓度/(molL1)1 2 0 转化浓度/(molL1)0.5 1 0.5 平衡浓度/(molL1)0.5 1 0.5 故 20 min 时 H2的转化率为1 molL11 L2 mol100%50%。若再向容器中通入 1 mol CH3OH(g)，由于是恒压条件，该平衡与之前的平衡等效，重新达

18、到平衡后，CH3OH(g)在体系中的百分含量不变。答案：(1)B(2)B(3)”“”或“”)v逆。(2)课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法：N2(g)3H2(g)2NH3(g)Hv逆。(2)该反应是一个气体分子数减少的放热反应，升高温度，平衡逆向移动；使用更高效的催化剂，反应速率增大，但平衡不移动；分离出氨，平衡虽然正向移动，但反应速率减小；充入氮气，平衡正向移动且反应速率增大。010 min 时，N2从 0.6 mol 减少到 0.2 mol，变化量为 0.4 mol，则H2的变化量为 1.2 mol，v(H2)1.2 mol2 L10 min0.06 molL1min1。平衡时压缩容器的体积，气体的压强增大，平衡正向移动，N2的物质的量在原有基础上减小，曲线d符合题意。答案：(1)向左 (2)D 0.06 molL1min1 d