（广东专用）2022版高中化学 课时提能演练(二十) 7.2化学平衡状态 化学平衡的移动全程复习方略 新人教版

【广东】2022版化学全程复习方略课时提能演练(二十)7.2化学平衡状态化学平衡的移动（人教版）（45分钟100分）一、单项选择题(本大题共8小题，每小题5分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)1.已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－197kJ·mol－1。实验测得4molSO2参加上述反应放出354kJ热量，则SO2的转化率最接近于(　　)A.90%　　　B.80%　　　C.50%　　　D.40%2.(2022·深圳模拟)某恒容容器内发生的可逆反应的化学平衡常数表达式为：K＝。能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是(　　)①容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化②v正(H2O)＝v逆(H2)③容器中气体的密度不随时间而变化④容器中气体总质量不随时间而变化⑤消耗nmolH2的同时消耗nmolCOA.①②③B.①②③④　C.②D.①④⑤3.采取以下措施，一定会使化学平衡发生移动的是(　　)A.加入一种反应物B.增大体系的压强C.升高温度D.使用催化剂4.当反应COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)　ΔH>0达到平衡时，下列措施：①升温　②恒容通入惰性气体　③增加CO的浓度④减压　⑤加催化剂　⑥恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是(　　)A.①②④B.①④⑥C.②③⑥D.③⑤⑥5.(2022·揭阳模拟)在一密闭的容器中，反应aA(g)bB(g)达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的55%，则(　　)A.平衡向正反应方向移动了B.物质A的转化率减少了C.物质B的质量分数减少了D.a>b6.在容积一定的密闭容器中，反应A(？)＋B(g)C(g)＋D(g)达到平衡后，升高温度容器内气体的密度增大，则下列叙述正确的是(　　)A.正反应是放热反应B.A不是气态物质，加入A该平衡向正反应方向移动C.其他条件不变，加入A平衡不移动D.改变压强对该平衡的移动无影响7.在密闭的容积可变的容器中通入A、B两种气体，在一定条件下反应：2A(g)＋B(g)2C-8-(g)　ΔH<0。达到平衡后，改变一个条件，下列量(Y)的变化不符合图中曲线的是(　　)XYA再加入AB的转化率B降低温度混合气体的密度C增大压强A的转化率D升高温度混合气体的平均摩尔质量8.(易错题)同时向五个温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，分别加入等量的原料气(SO2和O2)，发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0。经过相同的反应时间后，分别测定五个容器中SO2的转化率(α)，并作出其随反应温度(T)变化的关系图。下列示意图中，不可能与实验结果相符的是(　　)二、双项选择题(本大题共2小题，每小题6分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求)9.(2022·广州模拟)已知反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－198kJ·mol－1，向某体积恒定的密闭容器中充入1molSO2和0.5molO2，在一定条件下发生反应，如图是某物理量(Y)随时间(t)变化的示意图，下列说法正确的是(　　)A.反应达到平衡后放出99kJ的热量B.温度T2＞T1C.反应达到平衡后容器内气体的密度减小-8-D.Y可能是SO2的转化率10.(2022·枣庄模拟)在某恒容的密闭容器中，可逆反应A(g)＋B(g)xC(g)有如图所示的关系曲线，下列说法正确的是(　　)A.温度：T1＞T2　　　　B.压强：p1＞p2C.正反应是吸热反应D.x的值是1三、非选择题(本大题共3小题，共48分)11.(14分)一定条件下，在体积为3L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO)CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH<0，根据题意完成下列各题：(1)反应达到平衡时，平衡常数表达式K＝_______________。(2)其他条件不变，仅把温度改为500℃，请在图上画出此温度下甲醇的物质的量随反应时间变化的示意图。(3)升高温度，K值　　　　(填“增大”、“减小”或“不变”)，增大压强，K值　　　　(填“增大”、“减小”或“不变”)。(4)在300℃时，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝　　　　　　。(5)在其他条件不变的情况下，对处于B点的体系体积压缩到原来的1/2，下列有关该体系的说法正确的是　　　　。a.氢气的浓度减小b.正反应速率加快，逆反应速率减小c.甲醇的物质的量增加d.重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)减小12.(16分)(预测题)Ⅰ、一定条件下铁可以和CO2发生反应：Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)　ΔH>0。-8-(1)下列措施中能使平衡时c(CO)/c(CO2)增大的是　　　　。A.升高温度B.增大压强C.充入一定量氮气D.再加入一些铁粉(2)反应达到平衡后，若保持容器体积不变时，再通入一定量的CO2，使CO2的浓度成为原来的2倍，则CO2的转化率将　　　　(填“增大”、“减小”或“不变”)。Ⅱ、在一定温度下的某容积可变的密闭容器中，建立下列化学平衡：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，试分析和回答下列问题：(1)可认定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是　　　　。A.体系的压强不再发生变化B.v正(CO)＝v逆(H2O)C.生成nmolCO的同时生成nmolH2D.1molH—H键断裂的同时断裂2molH—O键(2)若上述化学平衡状态从正反应开始建立，达到平衡后，给平衡体系加压(缩小容积、其他条件不变)，则容器内气体的平均相对分子质量将　　　　　(填写“不变”、“变小”或“变大”)。13.(18分)(探究题)如图表示某温度时，反应N2O4(g)2NO2(g)在前110s内的反应进行情况，请根据图像回答下列问题。(1)该可逆反应达到平衡的时间段为　　　　　　。(2)反应进行到70s时，改变的条件可能是　　　　(填字母，下同)，反应进行到90s时，改变的条件可能是　　　。A.加入催化剂　　　　B.扩大容器体积C.升高温度D.增大N2O4的浓度-8-(3)90s后若维持容器的体积不变，平衡移动的方向为　　　　　(填“正反应”、“逆反应”或“不移动”)，此时N2O4的转化率　　　　　(填“增大”、“减小”或“不变”)。(4)请在图中画出反应物N2O4在0～70秒时的浓度变化曲线。答案解析1.【解析】选A。根据反应放出的热量可以计算出发生反应的SO2的物质的量为354kJ/197kJ·mol－1×2≈3.59mol，所以SO2的转化率为3.59mol/4mol×100%＝89.75%，最接近90%，A对。2.【解析】选B。根据平衡常数可知，该可逆反应为C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，因为C为固体，没有达到平衡，则混合气体的平均相对分子质量一直在发生变化，平均相对分子质量不变，说明反应已经达到平衡，①对；v正(H2O)＝v逆(H2)说明反应达到平衡，②对；虽然容器的体积不变，但是气体的质量可变，当气体的密度不变时，说明反应达到了平衡状态，③对、④对；任何时刻消耗nmolH2的同时都消耗nmolCO，⑤错，正确选项为B。3.【解析】选C。加入一种反应物，平衡不一定发生移动，如C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)的反应，向平衡体系中加入C，平衡不移动，A错；增大体系的压强，对于反应前后气体体积不变的反应和溶液中发生的反应，平衡不发生移动，B错；任何反应都有能量的变化，升高温度，平衡一定向吸热反应方向移动，C对；催化剂对化学平衡无影响，D错。4.【解析】选B。反应COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)　ΔH>0的正反应为气体体积增大的吸热反应。提高COCl2的转化率需使平衡向正反应方向移动，升高温度、减小压强、恒压下通入惰性气体都可以使平衡向正反应方向移动，增大COCl2的转化率；恒容通入惰性气体，平衡不移动；增大CO的浓度平衡向逆反应方向移动，减小COCl2的转化率；加催化剂平衡不移动，故B项正确。5.【解析】选A。反应达到平衡后，将容器的体积增加一倍，B的浓度瞬间变为原来的1/2，达到平衡后浓度是原来的55%，说明减小压强后，平衡向正反应方向移动了，a<b，a对，d错；平衡向正反应方向移动，a的转化率增大，b错；因为总质量不变，平衡向正反应方向移动，b的质量增加，故b的质量分数增加，c错。6.【解析】选c。根据反应a(？)＋b(g)c(g)＋d(g)在恒容容器中进行，达到平衡后升高温度容器内气体的密度增大，若a为气态，则反应前后气体的质量不变，容器的体积不变，容器内气体的密度不变，不符合题意。则a为非气态物质，反应后气体的密度增大，只能是混合气体的质量增多，平衡只能是向正反应方向移动，有一部分非气态物质a的质量变为气体的质量，正反应方向为吸热反应，a错、b错；其他条件不变，加入a平衡不移动，c对；因为反应前后气体的体积不相等，改变压强，平衡发生移动，d错。7.【解析】-8-选d。增加a气体的物质的量，平衡向正反应方向移动，b的转化率增大，a对；降低温度，平衡向正反应方向移动，混合气体的体积减小，容器的体积减小，混合气体的总质量不变，混合气体的密度增大，b对；增大压强平衡向正反应方向移动，a的转化率增大，c对；升高温度，平衡向逆反应方向移动，混合气体的总物质的量增大，总质量不变，混合气体的平均摩尔质量减小，d错。8.【解题指南】解答该题应该注意以下三点：(1)图像上的点分别为五个容器内的反应物转化率对应点。(2)在五个不同容器内的可能情况为：都没有达到平衡、早都达到平衡、有的达到平衡有的未达到平衡。(3)达到平衡，温度越高，转化率越低。【解析】选d。因为五个容器的体积相同，温度不同，则温度高的反应速率快，温度低的反应速率慢，温度高的反应先达到平衡状态。在容器中发生反应可能存在的情况有下列几种：(1)五个容器中都没有达到平衡状态。则温度高的反应速率快，so2的转化率高，b项符合。(2)五个容器中早已达到平衡，则升高温度平衡向逆反应方向移动，温度越高，平衡向逆反应方向进行的程度越大，so2的转化率越小，c项符合。(3)五个容器中有的已经达到平衡，有的没有达到平衡。则温度低的没有达到平衡，温度高的早已经达到平衡。没有达到平衡的温度越高，so2的转化率越高，达到平衡的，温度越高，so2的转化率越低，a项符合。只有d项与题意不符。【误区警示】首次做该题时，错题率较高。主要是存在下面几个问题：(1)曲线上的五个点不是代表一个容器内的so2转化率随温度的变化情况，而是五个温度不同的容器在同一时间测得的转化率情况。(2)对于五个容器内进行的可能反应情况不会进行分类讨论分析。9.【解析】选b、d。根据图像可知，t2状态比t1状态先达到平衡，故t2>T1，B对；正反应为放热反应，T1至T2升高温度，平衡向逆反应方向移动，SO2的转化率减小，D对；1molSO2和0.5molO2不可能完全反应，故放出的热量小于99kJ，A错；反应在恒容容器内进行，混合气体的质量不变，混合气体的密度不变，C错。10.【解析】选A、D。根据曲线Ⅰ和曲线Ⅱ可知，曲线Ⅱ先达到平衡，则T1>T2，升高温度，C%减小，说明正反应为放热反应，A对、C错；根据曲线Ⅱ和曲线Ⅲ可知，曲线Ⅱ先达平衡，说明压强p2>p1，增大压强，C%增加，说明平衡向正反应方向移动，x＝1，B错、D对。11.【解析】(1)CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数表达式为K＝。(2)因为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH<0反应为放热反应，升高温度反应速率加快，反应达到平衡所用时间缩短，但是因为升高温度，平衡向逆反应方向移动，CH3OH的物质的量减小。所以图像如图虚线部分所示：(3)因为正反应为放热反应，升高温度，平衡常数减小，增大压强，K值不变，K只与温度有关。(4)tA时达到平衡，生成CH3OH的物质的量为nA，所以CH3OH的反应速率为nA/(3×tA)mol·L－1·min－1。H2的反应速率为2nA/3tAmol·L－1·min－1。(5)反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)达到平衡时将容器的体积压缩为原来的1/2，则容器内气体的压强增大，平衡向正反应方向移动，H2的物质的量减小，但是浓度较没有压缩容器的体积前增大，a错；增大压强，正、逆反应速率都增大，b错；平衡向正反应方向移动，CH3OH-8-的物质的量增加，c对；因为平衡向正反应方向移动，H2的物质的量减小，CH3OH的物质的量增加，n(H2)/n(CH3OH)比值减小，d对。答案：(1)(2)(3)减小　不变(4)2nA/3tAmol·(L·min)－1　(5)c、d12.【解题指南】解答该题要注意以下三点：(1)根据CO与CO2的浓度比值关系得出平衡移动的方向，然后再进行判断。(2)增大反应物的浓度，反应物的转化率不一定减小；转化率等于转化浓度比起始浓度。(3)气体的平均相对分子质量＝，其变化与m总、n总均有关。【解析】Ⅰ、(1)使平衡时c(CO)/c(CO2)增大，则需要使平衡向正反应方向移动，CO2的浓度减小，CO的浓度增大，比值增大。反应为吸热反应，升高温度平衡向正反应方向进行，A对；反应前后气体的物质的量不变，增大压强平衡不移动，B错；充入N2对平衡没有影响，C错；铁粉的量的多少对平衡没有影响，D错。(2)增大CO2的浓度，反应物中只有CO2为气体，且反应前后气体体积相等。相当于增大压强，平衡不发生移动，CO2的转化率不变。Ⅱ、(1)因为在恒压容器中进行，压强一直不变，A错；当v正(CO)＝v逆(H2O)时，反应达到平衡，B对；任何时刻生成的CO与H2物质的量都相等，C错；1molH—H键断裂说明有1molH2反应，断裂2molH—O键说明有1molH2O反应，反应达到平衡，D对。(2)原平衡状态中CO、H2的平均相对分子质量为28×＋2×＝15。加压时平衡逆向移动，使H2O(相对分子质量为18)的含量增大，混合气体的平均相对分子质量增大。答案：Ⅰ、(1)A　(2)不变Ⅱ、(1)B、D　(2)变大【方法技巧】图像法巧解转化率问题该题中增大CO2的浓度CO2的转化率如何变化可以利用等效平衡的原理来解释。过程如下：假设开始时CO2的物质的量为amol，再次加入CO2的物质的量为amol，容器的体积不变都为VL。(1)加入amolCO2达到平衡。(2)在2L容器中加入2amolCO2，则两容器中压强、浓度、温度都相同，CO2的转化率相同，然后将2VL压缩成VL，因为反应前后气体的体积不变，所以平衡不移动，CO2的转化率不变。―→13.【解析】(1)由图像可知反应达到平衡的时间段为60～70s、80～90s和100～110s。-8-(2)反应进行到70s时改变某一条件，可以看出NO2的浓度迅速从0.120mol·L－1减小到0.060mol·L－1，N2O4的浓度从0.040mol·L－1减小到0.020mol·L－1，两者的浓度都减小到原来的1/2，说明改变的条件为增大容器的体积为原来的2倍或减小压强为原来的1/2；90s时突然改变某一条件可以看出NO2的浓度瞬间没有改变，但是N2O4的浓度瞬间增大，说明改变的条件是增大了N2O4的浓度。(3)根据(2)可知，90s后平衡向正反应方向移动；增大N2O4的浓度，在恒容容器中相当于增大压强，则N2O4的转化率减小。(4)从图像可知，NO2为反应物，N2O4为生成物。60s达到平衡时NO2的浓度增大了0.120mol·L－1，说明N2O4反应过程中浓度减少了0.060mol·L－1，因为已知在70s时N2O4的浓度为0.040mol·L－1，所以N2O4的起始浓度为0.040mol·L－1＋0.060mol·L－1＝0.100mol·L－1。答案：(1)60～70s、80～90s、100～110s　(2)B　D(3)正反应　减小(4)-8-</b，a对，d错；平衡向正反应方向移动，a的转化率增大，b错；因为总质量不变，平衡向正反应方向移动，b的质量增加，故b的质量分数增加，c错。6.【解析】选c。根据反应a(？)＋b(g)c(g)＋d(g)在恒容容器中进行，达到平衡后升高温度容器内气体的密度增大，若a为气态，则反应前后气体的质量不变，容器的体积不变，容器内气体的密度不变，不符合题意。则a为非气态物质，反应后气体的密度增大，只能是混合气体的质量增多，平衡只能是向正反应方向移动，有一部分非气态物质a的质量变为气体的质量，正反应方向为吸热反应，a错、b错；其他条件不变，加入a平衡不移动，c对；因为反应前后气体的体积不相等，改变压强，平衡发生移动，d错。7.【解析】-8-选d。增加a气体的物质的量，平衡向正反应方向移动，b的转化率增大，a对；降低温度，平衡向正反应方向移动，混合气体的体积减小，容器的体积减小，混合气体的总质量不变，混合气体的密度增大，b对；增大压强平衡向正反应方向移动，a的转化率增大，c对；升高温度，平衡向逆反应方向移动，混合气体的总物质的量增大，总质量不变，混合气体的平均摩尔质量减小，d错。8.【解题指南】解答该题应该注意以下三点：(1)图像上的点分别为五个容器内的反应物转化率对应点。(2)在五个不同容器内的可能情况为：都没有达到平衡、早都达到平衡、有的达到平衡有的未达到平衡。(3)达到平衡，温度越高，转化率越低。【解析】选d。因为五个容器的体积相同，温度不同，则温度高的反应速率快，温度低的反应速率慢，温度高的反应先达到平衡状态。在容器中发生反应可能存在的情况有下列几种：(1)五个容器中都没有达到平衡状态。则温度高的反应速率快，so2的转化率高，b项符合。(2)五个容器中早已达到平衡，则升高温度平衡向逆反应方向移动，温度越高，平衡向逆反应方向进行的程度越大，so2的转化率越小，c项符合。(3)五个容器中有的已经达到平衡，有的没有达到平衡。则温度低的没有达到平衡，温度高的早已经达到平衡。没有达到平衡的温度越高，so2的转化率越高，达到平衡的，温度越高，so2的转化率越低，a项符合。只有d项与题意不符。【误区警示】首次做该题时，错题率较高。主要是存在下面几个问题：(1)曲线上的五个点不是代表一个容器内的so2转化率随温度的变化情况，而是五个温度不同的容器在同一时间测得的转化率情况。(2)对于五个容器内进行的可能反应情况不会进行分类讨论分析。9.【解析】选b、d。根据图像可知，t2状态比t1状态先达到平衡，故t2>