2022屆高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 專題7 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 第三單元 化學(xué)平衡的移動(dòng)課后達(dá)標(biāo)檢測 蘇教版一、選擇題1CO和NO都是汽車尾氣中的有害物質(zhì)，它們之間能緩慢地發(fā)生如下反應(yīng)：2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)H<0，現(xiàn)利用此反應(yīng)，擬設(shè)計(jì)一種環(huán)保裝置，用來消除汽車尾氣對大氣的污染，下列設(shè)計(jì)方案可以提高尾氣處理效果的是()選用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┨岣哐b置溫度降低裝置的壓強(qiáng)裝置中放入堿石灰ABC D解析：選C。選用適當(dāng)催化劑雖不能提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，但能加快反應(yīng)速率，正確；因?yàn)樵摲磻?yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，錯(cuò)誤；該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，因此降低壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，錯(cuò)誤；裝置中放入堿石灰能吸收CO2，使CO2的濃度降低，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，正確。2下列各項(xiàng)與化學(xué)平衡移動(dòng)原理無關(guān)的是()A收集氯氣用排飽和食鹽水的方法B加催化劑，使N2和H2在一定的條件下轉(zhuǎn)化為NH3C可用濃氨水和氫氧化鈉固體快速制取氨氣D加壓條件下有利于SO2和O2反應(yīng)生成SO3解析：選B。使用催化劑對化學(xué)平衡移動(dòng)無影響，與化學(xué)平衡移動(dòng)原理無關(guān)，故選B。3為了探究外界條件對反應(yīng)：aX(g)bY(g)cZ(g)的影響，以X和Y物質(zhì)的量比為ab開始反應(yīng)，通過實(shí)驗(yàn)得到不同條件下達(dá)到平衡時(shí)Z的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。以下判斷正確的是()AH>0，ab>c BH>0，ab<cCH<0，ab>c DH<0，ab<c解析：選C。由圖可知，隨壓強(qiáng)的增大，Z的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大，說明平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)。隨溫度的升高，Z的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，說明逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。4(2015·高考上海卷)對于合成氨反應(yīng)，達(dá)到平衡后，以下分析正確的是()A升高溫度，對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大B增大壓強(qiáng)，對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大C減小反應(yīng)物濃度，對逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大D加入催化劑，對逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大解析：選B。A.合成氨反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，正、逆反應(yīng)的反應(yīng)速率都增大，但是溫度對吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大，所以對該反應(yīng)來說，對逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大，錯(cuò)誤。B.合成氨的正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大，正確。C.減小反應(yīng)物濃度，使正反應(yīng)的反應(yīng)速率瞬間減小，由于生成物的濃度沒有變化，所以逆反應(yīng)的反應(yīng)速率瞬間不變，然后逐漸減小，故減小反應(yīng)物濃度，對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大，錯(cuò)誤。D.加入催化劑，對正、逆反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響相同，錯(cuò)誤。5可逆反應(yīng)：mA(g)nB(g)pC(s)HQ，溫度和壓強(qiáng)的變化對正、逆反應(yīng)速率的影響分別符合圖中的兩個(gè)圖像，以下敘述正確的是()Am>n，Q >0 Bm>np，Q >0Cm>n，Q <0 Dm<np，Q <0解析：選C。由圖像可知，溫度升高，v正、v逆都增大，且v逆>v正，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，即Q<0；壓強(qiáng)增大，v正、v逆都增大，且v正>v逆，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，即m>n，C正確。6(2017·高考海南卷改編)已知反應(yīng)CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H0。在一定溫度和壓強(qiáng)下于密閉容器中，反應(yīng)達(dá)到平衡。下列敘述正確的是()A升高溫度，K增大B減小壓強(qiáng)，n(CO2)增加C更換高效催化劑，(CO)增大D充入一定量的氮?dú)?，n(H2)不變解析：選D。A.此反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度的影響，即升高溫度，K減小，故A說法錯(cuò)誤；B.反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和相等，因此減小壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，即n(CO2)不變，故B說法錯(cuò)誤；C.催化劑對化學(xué)平衡移動(dòng)無影響，因此CO的轉(zhuǎn)化率不變，故C說法錯(cuò)誤；D.恒壓下，充入N2，容器的體積增大，組分濃度降低，但化學(xué)反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和不變，因此化學(xué)平衡不移動(dòng)，n(H2)不變，故D說法正確。7處于平衡狀態(tài)的反應(yīng)：2H2S(g)2H2(g)S2(g)H>0，不改變其他條件的情況下合理的說法是()A加入催化劑，反應(yīng)路徑將發(fā)生改變，H也將隨之改變B升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都增大，H2S分解率也增大C增大壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，將引起體系溫度降低D若體系恒容，注入一些H2后達(dá)新平衡，H2濃度將減小解析：選B。催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率也能改變反應(yīng)路徑，但焓變與反應(yīng)路徑無關(guān)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；溫度升高，正、逆反應(yīng)速率均增大，因H>0，故平衡正向移動(dòng)，H2S分解率增大，B項(xiàng)正確；該反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)平衡逆向移動(dòng)，逆向反應(yīng)是放熱反應(yīng)，會使體系溫度升高，C項(xiàng)錯(cuò)誤；恒容體系中注入H2，平衡將向H2濃度降低的方向移動(dòng)，但最終H2的濃度仍比原來的大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。8(2018·黃岡高三質(zhì)檢)T 時(shí)在2 L密閉容器中使X(g)與Y(g)發(fā)生反應(yīng)生成Z(g)。反應(yīng)過程中X、Y、Z的物質(zhì)的量變化如圖1所示；若保持其他條件不變，溫度分別為T1和T2，Y的體積百分含量與時(shí)間的關(guān)系如圖2所示。下列分析正確的是()A容器中發(fā)生的反應(yīng)可表示為3X(g)Y(g)4Z(g)B03 min內(nèi)，v(X)0.2 mol·L1·min1C若改變條件，使反應(yīng)進(jìn)程如圖3所示，則改變的條件可能是增大壓強(qiáng)D其他條件不變時(shí)升高溫度，v(正)、v(逆)都增大，且重新達(dá)到平衡前v(正)>v(逆)解析：選D。A項(xiàng)，由圖中X、Y、Z的物質(zhì)的量變化可知反應(yīng)為3X(g)Y(g)2Z(g)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，03 min內(nèi)，v(X)0.1 mol·L1·min1，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，圖3與圖1相比，限度沒有變，只是縮短了到達(dá)平衡的時(shí)間，若增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由圖2可知T2>T1，升高溫度，Y的百分含量減小，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，v(正)>v(逆)，正確。9(2015·高考天津卷)某溫度下，在2 L的密閉容器中，加入1 mol X(g)和 2 mol Y(g)發(fā)生反應(yīng)：X(g)mY(g)3Z(g)平衡時(shí)，X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中加入1 mol Z(g)，再次達(dá)到平衡后，X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)不變。下列敘述不正確的是()Am2B兩次平衡的平衡常數(shù)相同CX與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為11D第二次平衡時(shí)，Z的濃度為0.4 mol·L1解析：選D。A.根據(jù)再次加入1 mol Z(g)，平衡后，X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)不變，可知該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的反應(yīng)，因此m2。B.由于溫度沒有變化，故兩次平衡的平衡常數(shù)不變。C.因?yàn)槭前凑栈瘜W(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比充入的反應(yīng)物，因此二者的平衡轉(zhuǎn)化率相等。D.該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，因此反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量與反應(yīng)前一樣，都為4 mol，而平衡后Z的體積分?jǐn)?shù)為10%，故平衡時(shí)Z的物質(zhì)的量為4 mol×10%0.4 mol，容器體積為2 L，則Z的濃度為0.2 mol·L1。10在三個(gè)容積均為1 L的密閉容器中以不同的氫碳比n(H2)/n(CO2)充入H2和CO2，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：2CO2(g)6H2(g)C2H4(g)4H2O(g)H。CO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖所示：下列說法正確的是()A該反應(yīng)的H>0B氫碳比：C在氫碳比為2.0時(shí)，Q點(diǎn)v(正)v(逆)D若起始時(shí)，CO2、H2濃度分別為0.5 mol·L1和1.0 mol·L1，則可得P點(diǎn)對應(yīng)溫度的平衡常數(shù)的值為512解析：選D。A項(xiàng)，由圖像可知，隨溫度的升高，CO2平衡轉(zhuǎn)化率降低，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，相同溫度時(shí)，中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率高，說明氫碳比高(提高H2的比例，平衡正向移動(dòng)，CO2的轉(zhuǎn)化率高)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，相同溫度下，氫碳比為2.0時(shí)，平衡點(diǎn)是P點(diǎn)，Q點(diǎn)到P點(diǎn)，CO2平衡轉(zhuǎn)化率增大，平衡正向移動(dòng)，v(正)>v(逆)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)， 2CO2(g)6H2(g)C2H4(g)4H2O(g) 0.5 1.0 0 0 0.25 0.75 0.125 0.5 0.25 0.25 0.125 0.5K512，正確。二、非選擇題11高爐煉鐵過程中發(fā)生的主要反應(yīng)為Fe2O3(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)。已知該反應(yīng)在不同溫度下的平衡常數(shù)如下：溫度/1 0001 1501 300平衡常數(shù)4.03.73.5請回答下列問題：(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K_，H_0(填“>”“<”或“”)。(2)在一個(gè)容積為10 L的密閉容器中，1 000 時(shí)加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol，反應(yīng)經(jīng)過10 min后達(dá)到平衡。求該時(shí)間范圍內(nèi)反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v(CO2)_，CO的平衡轉(zhuǎn)化率_。(3)欲提高(2)中CO的平衡轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是_。A減少Fe的量B增加Fe2O3的量C移出部分CO2D升高反應(yīng)溫度E減小容器的容積F加入合適的催化劑解析：(1)根據(jù)表中平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系，溫度越高，平衡常數(shù)越小，說明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，H<0；Fe2O3、Fe都是固體，不出現(xiàn)在平衡常數(shù)表達(dá)式中，則K。(2)設(shè)平衡后轉(zhuǎn)化的CO濃度為x mol·L1， Fe2O3(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)起始/mol·L1 0.1 0.1轉(zhuǎn)化/mol·L1 x x平衡/mol·L1 0.1x 0.1x1 000 時(shí)，K4.0，x0.06。則v(CO2)0.006 mol·L1·min1。CO的平衡轉(zhuǎn)化率為×100%60%。(3)對于題中反應(yīng)，由于Fe、Fe2O3是固體，改變其用量不影響平衡；由于此反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，減小容器容積，對平衡無影響；催化劑不影響平衡；移出部分CO2，平衡右移，CO平衡轉(zhuǎn)化率增大；升高反應(yīng)溫度，平衡左移，CO平衡轉(zhuǎn)化率減小。答案：(1)<(2)0.006 mol·L1·min160%(3)C12(2015·高考廣東卷)用O2將HCl轉(zhuǎn)化為Cl2，可提高效益，減少污染。 傳統(tǒng)上該轉(zhuǎn)化通過如圖所示的催化循環(huán)實(shí)現(xiàn)，總反應(yīng)是2HCl(g)O2(g)H2O(g)Cl2(g)H。新型RuO2催化劑對上述HCl轉(zhuǎn)化為Cl2的總反應(yīng)具有更好的催化活性。(1)實(shí)驗(yàn)測得在一定壓強(qiáng)下，總反應(yīng)的HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的HClT曲線如圖，則總反應(yīng)的H_0(填“”“”或“”)；A、B兩點(diǎn)的平衡常數(shù)K(A)與K(B)中較大的是_。(2)在上述實(shí)驗(yàn)中若壓縮體積使壓強(qiáng)增大，畫出相應(yīng)HClT曲線的示意圖，并簡要說明理由：_。(3)下列措施中，有利于提高HCl的有_。A增大n(HCl)B增大n(O2)C使用更好的催化劑D移去H2O解析：(1)根據(jù)圖像可知，升高溫度，HCl平衡轉(zhuǎn)化率降低，即升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，即H0；B點(diǎn)表示的HCl轉(zhuǎn)化率比A點(diǎn)的低，所以K(A)大于K(B)。(2)溫度相同時(shí)，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，HCl平衡轉(zhuǎn)化率增大，因此曲線應(yīng)在原曲線上方。(3)A選項(xiàng)中增大HCl的物質(zhì)的量，平衡正向移動(dòng)，但HCl轉(zhuǎn)化率減小，所以錯(cuò)誤；B選項(xiàng)中增大O2的物質(zhì)的量，平衡正向移動(dòng)，HCl轉(zhuǎn)化率增大，所以正確；C選項(xiàng)中催化劑不能改變平衡狀態(tài)，所以錯(cuò)誤；D選項(xiàng)中移去水，平衡正向移動(dòng)，HCl轉(zhuǎn)化率增大，所以正確。答案：(1)K(A)(2)溫度相同的條件下，增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng)，平衡時(shí)HCl的轉(zhuǎn)化率增大，因此曲線應(yīng)在原曲線上方(3)BD13(2015·高考山東卷)合金貯氫材料具有優(yōu)異的吸放氫性能，在配合氫能的開發(fā)中起著重要作用。(1)一定溫度下，某貯氫合金(M)的貯氫過程如下所示，縱軸為平衡時(shí)氫氣的壓強(qiáng)(p)，橫軸表示固相中氫原子與金屬原子的個(gè)數(shù)比(H/M)。在OA段，氫溶解于M中形成固溶體MHx，隨著氫氣壓強(qiáng)的增大，H/M逐漸增大；在AB段，MHx與氫氣發(fā)生氫化反應(yīng)生成氫化物MHy，氫化反應(yīng)方程式為zMHx(s)H2(g)zMHy(s)H1()；在B點(diǎn)，氫化反應(yīng)結(jié)束，進(jìn)一步增大氫氣壓強(qiáng)，H/M幾乎不變。反應(yīng)()中z_(用含x和y的代數(shù)式表示)。溫度為T1時(shí)，2 g 某合金4 min 內(nèi)吸收氫氣240 mL，吸氫速率v_mL·g1·min1。反應(yīng)()的焓變H1_0(填“”“”或“”)。(2)表示單位質(zhì)量貯氫合金在氫化反應(yīng)階段的最大吸氫量占其總吸氫量的比例，則溫度為T1、T2時(shí)，(T1)_(T2)(填“”“”或“”)。當(dāng)反應(yīng)()處于圖中a點(diǎn)時(shí)，保持溫度不變，向恒容體系中通入少量氫氣，達(dá)平衡后反應(yīng)()可能處于圖中的_點(diǎn)(填“b”“c”或“d”)，該貯氫合金可通過_或_的方式釋放氫氣。(3)貯氫合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反應(yīng)。溫度為T時(shí)，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_。已知溫度為T時(shí)：CH4(g)2H2O(g)=CO2(g)4H2(g)H165 kJ·mol1CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H41 kJ·mol1解析：(1)在反應(yīng)()中，zMHx(s)H2(g)zMHy(s)，由方程式兩邊氫原子個(gè)數(shù)守恒得zx2zy，z；溫度為T1時(shí)，2 g某合金4 min內(nèi)吸收氫氣240 mL，吸氫速率v30 mL·g1·min1。因?yàn)門1T2，溫度升高，H2的壓強(qiáng)增大，由平衡移動(dòng)原理知，平衡向吸熱方向移動(dòng)，反應(yīng)()的逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以H10。(2)結(jié)合圖像分析知，隨著溫度升高，反應(yīng)()向左移動(dòng)，H2壓強(qiáng)增大，故隨著溫度升高而降低，所以(T1)(T2)；當(dāng)反應(yīng)處于圖中a點(diǎn)時(shí)，保持溫度不變，向恒容體系中通入少量H2，H2壓強(qiáng)增大，H/M逐漸增大，由圖像可知，氣體壓強(qiáng)在B點(diǎn)以前是不改變的，故反應(yīng)()可能處于圖中的c點(diǎn)；該貯氫合金要釋放氫氣，應(yīng)該使反應(yīng)()左移，根據(jù)平衡移動(dòng)原理，可以通過升高溫度或減小壓強(qiáng)的方式使反應(yīng)向左移動(dòng)。(3)由題意知：CH4(g)2H2O(g)=CO2(g)4H2(g)H165 kJ·mol1CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H41 kJ·mol1應(yīng)用蓋斯定律，由可得CO、H2合成CH4的反應(yīng)：CO(g)3H2(g)=CH4(g)H2O(g)H206 kJ·mol1。答案：(1)30<(2)>c加熱減壓(3)CO(g)3H2(g)=CH4(g)H2O(g)H206 kJ·mol1