2025版高考化學大一輪復習第23講化學平衡狀態(tài)化學平衡的移動練習含解析

PAGE7-化學平衡狀態(tài)化學平衡的移動一、選擇題1．下列關于化學平衡的說法中正確的是()A．一個可逆反應達到的平衡狀態(tài)就是這個反應在該條件下所能達到的限度B．當一個可逆反應達到平衡狀態(tài)時，正反應速率和逆反應速率相等且都等于0C．平衡狀態(tài)是一種靜止的狀態(tài)，因為反應物和生成物的濃度已經(jīng)不再變更D．化學平衡不行以通過變更條件而變更解析：選A。可逆反應達到平衡狀態(tài)后，雖然v(正)＝v(逆)，但均不為0，是動態(tài)平衡，B、C錯；通過變更影響化學平衡移動的條件可以改變更學反應的限度，D錯。2．下列事實不能用勒夏特列原理說明的是()A．新制的氯水放置一段時間，溶液的pH減小B．在配制硫酸亞鐵溶液時往往要加入少量鐵粉C．反應CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)ΔH<0達平衡后，上升溫度，氣體顏色變深D．增大壓強，有利于SO2與O2反應生成SO3解析：選B。在配制FeSO4溶液時加入鐵粉是為了防止Fe2＋被氧化，無平衡移動，故不能用勒夏特列原理說明。3．如圖所示，三個燒瓶中分別充溢NO2氣體并分別放置在盛有下列物質(zhì)的燒杯(燒杯內(nèi)有水)中：在(1)中加入CaO，在(2)中不加其他任何物質(zhì)，在(3)中加入NH4Cl晶體，發(fā)覺(1)中紅棕色變深，(3)中紅棕色變淺。[已知反應2NO2(紅棕色)N2O4(無色)]下列敘述正確的是()A．2NO2N2O4是放熱反應B．NH4Cl溶于水時放出熱量C．燒瓶(1)中平衡混合氣體的平均相對分子質(zhì)量增大D．燒瓶(3)中氣體的壓強增大解析：選A。加CaO的燒杯(1)中溫度上升，(1)中紅棕色變深，說明平衡逆向移動，平衡混合氣體的平均相對分子質(zhì)量減??；燒杯(3)中紅棕色變淺，說明平衡正向移動，氣體的壓強減小，加NH4Cl晶體的燒杯(3)中溫度降低，由此可說明2NO2N2O4是放熱反應，NH4Cl溶于水時汲取熱量。4．可逆反應：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)，在容積固定的密閉容器中達到平衡狀態(tài)的標記是()①單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時生成2nmolNO2②單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時生成2nmolNO③用NO2、NO、O2表示的反應速率之比為2∶2∶1的狀態(tài)④混合氣體的顏色不再變更的狀態(tài)⑤混合氣體的密度不再變更的狀態(tài)⑥混合氣體的壓強不再變更的狀態(tài)⑦混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變更的狀態(tài)A．①④⑥⑦ B．②③⑤⑦C．①③④⑤ D．全部解析：選A。①中單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時生成2nmolNO2，說明反應已達到平衡狀態(tài)。②單位時間內(nèi)生成nmolO2必生成2nmolNO，不能說明反應達到平衡狀態(tài)。③中無論達到平衡與否，用各物質(zhì)表示的化學反應速率之比都等于化學計量數(shù)之比。④有色氣體的顏色不變，則表示物質(zhì)的濃度不再變更，說明反應已達到平衡狀態(tài)。⑤氣體體積固定、反應前后質(zhì)量守恒，密度始終不變。⑥反應前后ΔV(g)≠0，壓強不變，意味著各物質(zhì)的含量不再變更，說明已達到平衡狀態(tài)。⑦由于氣體的質(zhì)量不變，氣體的平均相對分子質(zhì)量不變時，說明氣體中各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，說明反應已達到平衡狀態(tài)。5．(2024·龍巖高三模擬)利用下列反應可以將粗鎳轉(zhuǎn)化為純度達99.9%的高純鎳。反應一：Ni(粗，s)＋4CO(g)eq\o(,\s\up7(50～80℃))Ni(CO)4(g)ΔH<0反應二：Ni(CO)4(g)eq\o(,\s\up7(180～200℃))Ni(純，s)＋4CO(g)ΔH>0下列說法錯誤的是()A．對于反應一，適當增大壓強，有利于Ni(CO)4的生成B．提純過程中，CO氣體可循環(huán)運用C．上升溫度，反應一的反應速率減小，反應二的反應速率增大D．對于反應二，在180～200℃，溫度越高，Ni(CO)4(g)的轉(zhuǎn)化率越高解析：選C。反應一的正反應是氣體體積減小的反應，增大壓強，平衡右移，有利于Ni(CO)4的生成，A正確；反應一以CO為原料，反應二產(chǎn)生CO，故CO可以循環(huán)運用，B正確；上升溫度，反應一和反應二的反應速率都增大，C不正確；反應二的正反應是吸熱反應，在180～200℃，溫度越高，反應進行程度越大，Ni(CO)4(g)的轉(zhuǎn)化率越高，D正確。6.(2024·焦作一模)在某2L恒容密閉容器中充入2molX(g)和1molY(g)發(fā)生反應：2X(g)＋Y(g)3Z(g)ΔH，反應過程中持續(xù)上升溫度，測得混合體系中X的體積分數(shù)與溫度的關系如圖所示。下列推斷正確的是()A．M點時Y的轉(zhuǎn)化率最大B．上升溫度，平衡向逆反應方向移動C．平衡后充入Z，達到新平衡時Z的體積分數(shù)增大D．W、M兩點Y的正反應速率相等解析：選B。溫度在a℃之前，上升溫度，X的含量減小，溫度在a℃之后，上升溫度，X的含量增大，曲線上最低點為平衡點，最低點之前未達到平衡，反應向正反應方向進行，最低點之后，上升溫度，X的含量增大，平衡向逆反應方向移動，故正反應為放熱反應。A項，曲線上最低點Q為平衡點，上升溫度，平衡向逆反應方向移動，Y的轉(zhuǎn)化率減小，所以Q點時Y的轉(zhuǎn)化率最大，錯誤；B項，依據(jù)上述分析可知，上升溫度，平衡向逆反應方向移動，正確；C項，反應前后氣體的物質(zhì)的量不變，平衡時充入Z，達到新平衡時與原平衡是等效平衡，所以達到新平衡時Z的體積分數(shù)不變，錯誤；D項，W點對應的溫度低于M點對應的溫度，溫度越高，反應速率越大，所以W點Y的正反應速率小于M點Y的正反應速率，錯誤。7．肯定條件下，通過下列反應可實現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收：SO2(g)＋2CO(g)eq\o(,\s\up7(催化劑))2CO2(g)＋S(l)ΔH<0。若反應在恒容的密閉容器中進行，下列有關說法正確的是()A．平衡前，隨著反應的進行，容器內(nèi)壓強始終不變B．平衡時，其他條件不變，分別出硫，正反應速率加快C．平衡時，其他條件不變，上升溫度可提高SO2的轉(zhuǎn)化率D．其他條件不變，運用不同催化劑，該反應的平衡常數(shù)不變解析：選D。S為液體，正反應是氣體分子數(shù)目減小的反應，隨著反應進行，氣體物質(zhì)的量減小，壓強減小，A項錯誤；硫是純液態(tài)生成物，分別出硫后正反應速率不變，B項錯誤；正反應是放熱反應，上升溫度，平衡向逆反應方向移動，SO2的轉(zhuǎn)化率降低，C項錯誤；化學平衡常數(shù)只受溫度的影響，溫度不變，化學平衡常數(shù)不變，D項正確。8．鐵的氧化物可用于脫除煤氣中的H2S，反應原理如下：Fe3O4(s)＋3H2S(g)＋H2(g)3FeS(s)＋4H2O(g)①Fe2O3(s)＋2H2S(g)＋H2(g)2FeS(s)＋3H2O(g)②FeO(s)＋H2S(g)FeS(s)＋H2O(g)③溫度與平衡常數(shù)的關系如圖所示，下列有關說法正確的是()A．上述反應均為吸熱反應B．壓強越大，H2S脫除率越高C．溫度越高，H2S脫除率越高D．相同溫度、相同物質(zhì)的量的三種鐵的氧化物中，F(xiàn)e3O4脫除H2S的效果最好解析：選D。溫度越高，平衡常數(shù)越小，說明正反應為放熱反應，則溫度越高，H2S的脫除率越低，A、C兩項錯誤；題中三個反應均是氣體體積不變的反應，增大壓強，平衡不移動，H2S脫除率不變，B項錯誤。9．(2024·湖北鄂東南市級示范中學聯(lián)盟學校聯(lián)考)向某密閉容器中加入0.3molA、0.1molC和肯定量的B三種氣體?？隙l件下發(fā)生反應，各物質(zhì)濃度隨時間變更如甲圖所示[t0～t1階段c(B)未畫出]。乙圖為t2時刻后變更條件平衡體系中正、逆反應速率隨時間變更的狀況，且四個階段都各變更一種不同的條件。已知，t3～t4階段運用催化劑。下列說法中不正確的是()A．若t1＝15min，則用C的濃度變更表示在t0～t1時間段的平均反應速率為0.004mol·L－1·min－1B．t4～t5階段變更的條件肯定是減小壓強C．B的起始物質(zhì)的量為0.02molD．t5～t6階段，容器內(nèi)A的物質(zhì)的量削減了0.03mol，而此過程中容器與外界的熱交換總量為akJ，則該反應的熱化學方程式為3A(g)B(g)＋2C(g)ΔH＝＋100akJ·mol－1解析：選C。若t1＝15min，生成物C在t0～t1時間段的平均反應速率v＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(0.11mol·L－1－0.05mol·L－1,15min)＝0.004mol·L－1·min－1，A項正確。t4～t5階段變更條件，正、逆反應速率都減小且仍相等，所以變更的條件應為減小壓強，B項正確。t0～t1階段A的濃度變更為0.15mol·L－1－0.06mol·L－1＝0.09mol·L－1，C的濃度變更為0.11mol·L－1－0.05mol·L－1＝0.06mol·L－1，反應中A與C的化學計量數(shù)之比為0.09∶0.06＝3∶2，依據(jù)t4～t5階段變更壓強平衡不移動可知，該反應的化學方程式為3A(g)B(g)＋2C(g)，由A的起始物質(zhì)的量為0.3mol和起始濃度為0.15mol·L－1可知，容器的容積V＝eq\f(0.3mol,0.15mol·L－1)＝2L；由反應的化學方程式可知B的起始濃度為0.05mol·L－1－(0.11mol·L－1－0.05mol·L－1)/2＝0.02mol·L－1，所以B的起始物質(zhì)的量為0.02mol·L－1×2L＝0.04mol，C項錯誤。t5～t6階段A的物質(zhì)的量削減了0.03mol，此過程中容器與外界的熱交換總量為akJ，則當A的物質(zhì)的量削減3mol時，容器與外界的熱交換總量為100akJ，依據(jù)圖像可知t5～t6階段變更的條件應為上升溫度，A的物質(zhì)的量削減，說明平衡向正反應方向移動，則正反應為吸熱反應，故該反應的熱化學方程式為3A(g)B(g)＋2C(g)ΔH＝＋100akJ·mol－1，D項正確。10．(2024·成都模擬)已知反應CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH＝QkJ·mol－1，在三個不同容積的容器中分別充入1molCO與2molH2，恒溫恒容，測得平衡時CO的轉(zhuǎn)化率如下表。序號溫度/℃容器體積CO轉(zhuǎn)化率平衡壓強/Pa①200V150%p1②200V270%p2③350V350%p3下列說法正確的是()A．反應速率：③>①>②B．平衡時體系壓強：p1∶p2＝5∶4C．若容器體積V1>V3，則Q<0D．若試驗②中CO和H2用量均加倍，則CO轉(zhuǎn)化率<70%解析：選C。①、②的溫度相同，而CO轉(zhuǎn)化率②>①，則②可看作在①的基礎上加壓，即V1>V2，因此反應速率：②>①，A錯誤；①與②比較，達到平衡時，平衡混合物的物質(zhì)的量之比為5∶4，但V1與V2不相等，因此平衡時體系壓強p1∶p2≠5∶4，B錯誤；若容器體積V1>V3、溫度相同，則①與③比較，CO的轉(zhuǎn)化率③>①，而現(xiàn)在CO的轉(zhuǎn)化率相同，則可看作在這個基礎上③的平衡逆向移動，而升溫平衡向吸熱反應方向移動，即正向是放熱反應，C正確；若試驗②中CO和H2用量均加倍，則可看作在②的基礎上壓縮體積，CO轉(zhuǎn)化率增大，D錯誤。二、非選擇題11．(2024·長春高三模擬)已知2A2(g)＋B2(g)2C(g)ΔH＝－akJ·mol－1(a>0)，在一個有催化劑的固定容積的容器中加入2molA2和1molB2，在500℃時充分反應，達到平衡后C的濃度為wmol·L－1，放出熱量bkJ。回答下列問題：(1)比較：a________(填“>”“＝”或“<”)b。(2)能使該反應的反應速率增大，且平衡不移動的是________(填字母)。a．剛好分別出C氣體 b．適當上升溫度c．增大B2的濃度 d．選擇高效的催化劑(3)若將上述容器改為恒壓容器(反應前體積相同)，平衡后再加入2molA2和1molB2，500℃時充分反應，達到平衡后放出熱量dkJ，則d________(填“>”“＝”或“<”)b。解析：(1)a為反應的焓變的肯定值，而b是反應放出的熱量，由于該反應是可逆反應，反應不行能進行究竟，因此a>b。(2)分別出C，降低C的濃度，反應速率減?。挥捎谡磻欠艧岱磻?，上升溫度，平衡左移；增大B2的濃度，反應速率增大，平衡右移；運用催化劑，反應速率增大，但平衡不移動。(3)若改為恒壓，相當于給原平衡加壓，因為始終保持較大壓強，平衡正向移動，放出的熱量增多，故d>b。答案：(1)>(2)d(3)>12．運用化學反應原理探討化學反應有重要意義。(1)硫酸生產(chǎn)中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，混合體系中SO3的百分含量和溫度的關系如圖1所示(曲線上任何一點都表示平衡狀態(tài))。①若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，平衡________(填“向左”“向右”或“不”)移動。②若反應進行到狀態(tài)D時，v正________(填“>”“<”或“＝”)v逆。(2)課本里介紹的合成氨技術叫哈伯法：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0，應用此法反應達到平衡時反應物的轉(zhuǎn)化率不高。①能使該反應的反應速率增大，且平衡向正反應方向移動的措施是________(填編號)。A．運用更高效的催化劑B．上升溫度C．剛好分別出氨D．充入氮氣，增大氮氣的濃度(保持容器體積不變)②若在某溫度下，2L的密閉容器中發(fā)生合成氨的反應，圖2表示N2的物質(zhì)的量隨時間的變更曲線。用H2表示0～10min內(nèi)該反應的平均速率v(H2)＝________。從第11min起，壓縮容器的體積為1L，則n(N2)的變更曲線為________(填編號)。解析：(1)①恒溫恒壓條件下向題述平衡體系中通入氦氣，則反應容器的體積會增大，各物質(zhì)的濃度會減小，平衡會向氣體分子數(shù)增大的方向(向左)移動。②反應進行到狀態(tài)D時沒有達到平衡，反應向右進行，所以v正>v逆。(2)①該反應是一個氣體分子數(shù)削減的放熱反應，上升溫度，平衡逆向移動；運用更高效的催化劑，反應速率增大，但平衡不移動；分別出氨，平衡雖然正向移動，但反應速率減?。怀淙氲獨?，平衡正向移動且反應速率增大。②0～10min時，N2從0.6mol削減到0.2mol，變更量為0.4mol，則H2的變更量為1.2mol，v(H2)＝1.2mol÷2L÷10min＝0.06mol·L－1·min－1。平衡時壓縮容器的體積，氣體的壓強增大，平衡正向移動，N2的物質(zhì)的量在原有基礎上減小，曲線d符合題意。答案：(1)①向左②>(2)①D②0.06mol·L－1·min－1d13．(2024·南昌蓮塘一中月考)(1)T℃下，向一容積不變的密閉容器中，通入肯定量的NO和CO，用氣體傳感器測得不同時間NO和CO濃度如下表：時間/s012345c(NO)/(×10－4mol·L－1)10.04.50c11.501.001.00c(CO)/(×10－3mol·L－1)3.603.05c22.752.702.70c2合理的數(shù)值為________(填字母)。A．4.20 B．4.00C．2.95 D．2.80(2)將不同物質(zhì)的量的H2O(g)和CO(g)分別通入體積為2L的恒容密閉容器中，進行反應：H2O(g)＋CO(g)CO2(g)＋H2(g)，得到如下三組數(shù)據(jù)：試驗溫度/℃起始量/mol平衡量/mol達到平衡所需時間/minH2OCOCOH2Ⅰ650242.41.65Ⅱ900121.60.43Ⅲ900abcdt若a＝2，b＝1，則c＝________，達到平衡時試驗Ⅱ中H2O(g)和試驗Ⅲ中CO的轉(zhuǎn)化率的關系為αⅡ(H2O)________(填“<”“>”或“＝”)αⅢ(CO)。(3)二甲醚是清潔能源，用CO在催化劑存在下制備二甲醚的反應原理為2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3(g)