（通用版）2022年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第7章 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 第23講 化學(xué)平衡狀態(tài) 化學(xué)平衡的移動課后達標(biāo)檢測 新人教版一、選擇題1下列關(guān)于化學(xué)平衡的說法中正確的是()A一個可逆反應(yīng)達到的平衡狀態(tài)就是這個反應(yīng)在該條件下所能達到的限度B當(dāng)一個可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)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(yīng)物和生成物的濃度已經(jīng)不再改變D化學(xué)平衡不可以通過改變條件而改變解析：選A。可逆反應(yīng)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；通過改變影響化學(xué)平衡移動的條件可以改變化學(xué)反應(yīng)的限度，D錯。2下列事實不能用勒夏特列原理解釋的是()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(yīng)CO(g)NO2(g)CO2(g)NO(g)H<0達平衡后，升高溫度，氣體顏色變深D增大壓強，有利于SO2與O2反應(yīng)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解釋。3如圖所示，三個燒瓶中分別充滿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)現(xiàn)(1)中紅棕色變深，(3)中紅棕色變淺。已知反應(yīng)2NO2(紅棕色)N2O4(無色)下列敘述正確的是()A2NO2N2O4是放熱反應(yīng)BNH4Cl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)中溫度升高，(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?。粺?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(yīng)，NH4Cl溶于水時吸收熱量。4可逆反應(yīng)：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(biāo)志是()單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時生成2n mol NO2單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時生成2n mol NO用NO2、NO、O2表示的反應(yīng)速率之比為221的狀態(tài)混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)混合氣體的壓強不再改變的狀態(tài)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)ABC D全部解析：選A。中單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時生成2n mol NO2，說明反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)。單位時間內(nèi)生成n mol O2必生成2n mol NO，不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。中無論達到平衡與否，用各物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比都等于化學(xué)計量數(shù)之比。有色氣體的顏色不變，則表示物質(zhì)的濃度不再變化，說明反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)。氣體體積固定、反應(yīng)前后質(zhì)量守恒，密度始終不變。反應(yīng)前后V(g)0，壓強不變，意味著各物質(zhì)的含量不再變化，說明已達到平衡狀態(tài)。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(yīng)已達到平衡狀態(tài)。5(2019·龍巖高三模擬)利用下列反應(yīng)可以將粗鎳轉(zhuǎn)化為純度達99.9%的高純鎳。反應(yīng)一：Ni(粗，s)4CO(g)Ni(CO)4(g)H<0反應(yīng)二：Ni(CO)4(g)Ni(純，s)4CO(g)H>0下列說法錯誤的是()A對于反應(yīng)一，適當(dāng)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)使用C升高溫度，反應(yīng)一的反應(yīng)速率減小，反應(yīng)二的反應(yīng)速率增大D對于反應(yīng)二，在180200 ，溫度越高，Ni(CO)4(g)的轉(zhuǎn)化率越高解析：選C。反應(yīng)一的正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強，平衡右移，有利于Ni(CO)4的生成，A正確；反應(yīng)一以CO為原料，反應(yīng)二產(chǎn)生CO，故CO可以循環(huán)使用，B正確；升高溫度，反應(yīng)一和反應(yīng)二的反應(yīng)速率都增大，C不正確；反應(yīng)二的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，在180200 ，溫度越高，反應(yīng)進行程度越大，Ni(CO)4(g)的轉(zhuǎn)化率越高，D正確。6.(2019·焦作一模)在某2 L恒容密閉容器中充入2 mol X(g)和1 mol Y(g)發(fā)生反應(yīng)：2X(g)Y(g)3Z(g)H，反應(yīng)過程中持續(xù)升高溫度，測得混合體系中X的體積分數(shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。下列推斷正確的是()AM點時Y的轉(zhuǎn)化率最大B升高溫度，平衡向逆反應(yīng)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DW、M兩點Y的正反應(yīng)速率相等解析：選B。溫度在a 之前，升高溫度，X的含量減小，溫度在a 之后，升高溫度，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(yīng)向正反應(yīng)方向進行，最低點之后，升高溫度，X的含量增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。A項，曲線上最低點Q為平衡點，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)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，根據(jù)上述分析可知，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，正確；C項，反應(yīng)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(yīng)的溫度低于M點對應(yīng)的溫度，溫度越高，反應(yīng)速率越大，所以W點Y的正反應(yīng)速率小于M點Y的正反應(yīng)速率，錯誤。7一定條件下，通過下列反應(yīng)可實現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收：SO2(g)2CO(g)2CO2(g)S(l)H<0。若反應(yīng)在恒容的密閉容器中進行，下列有關(guān)說法正確的是()A平衡前，隨著反應(yīng)的進行，容器內(nèi)壓強始終不變B平衡時，其他條件不變，分離出硫，正反應(yīng)速率加快C平衡時，其他條件不變，升高溫度可提高SO2的轉(zhuǎn)化率D其他條件不變，使用不同催化劑，該反應(yīng)的平衡常數(shù)不變解析：選D。S為液體，正反應(yīng)是氣體分子數(shù)目減小的反應(yīng)，隨著反應(yīng)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，分離出硫后正反應(yīng)速率不變，B項錯誤；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，SO2的轉(zhuǎn)化率降低，C項錯誤；化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度的影響，溫度不變，化學(xué)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(yīng)原理如下：Fe3O4(s)3H2S(g)H2(g)3FeS(s)4H2O(g)Fe2O3(s)2H2S(g)H2(g) 2FeS(s)3H2O(g)FeO(s)H2S(g) FeS(s)H2O(g)溫度與平衡常數(shù)的關(guān)系如圖所示，下列有關(guān)說法正確的是()A上述反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)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(yīng)為放熱反應(yīng)，則溫度越高，H2S的脫除率越低，A、C兩項錯誤；題中三個反應(yīng)均是氣體體積不變的反應(yīng)，增大壓強，平衡不移動，H2S脫除率不變，B項錯誤。9(2019·湖北鄂東南市級示范高中聯(lián)盟學(xué)校聯(lián)考)向某密閉容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三種氣體。一定條件下發(fā)生反應(yīng)，各物質(zhì)濃度隨時間變化如甲圖所示t0t1階段c(B)未畫出。乙圖為t2時刻后改變條件平衡體系中正、逆反應(yīng)速率隨時間變化的情況，且四個階段都各改變一種不同的條件。已知，t3t4階段使用催化劑。下列說法中不正確的是()A若t115 min，則用C的濃度變化表示在t0t1時間段的平均反應(yīng)速率為0.004 mol·L1·min1Bt4t5階段改變的條件一定是減小壓強CB的起始物質(zhì)的量為0.02 molDt5t6階段，容器內(nèi)A的物質(zhì)的量減少了0.03 mol，而此過程中容器與外界的熱交換總量為a kJ，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為3A(g) B(g)2C(g)H100a kJ·mol1解析：選C。若t115 min，生成物C在t0t1時間段的平均反應(yīng)速率v0.004 mol·L1·min1，A項正確。t4t5階段改變條件，正、逆反應(yīng)速率都減小且仍相等，所以改變的條件應(yīng)為減小壓強，B項正確。t0t1階段A的濃度變化為0.15 mol·L10.06 mol·L10.09 mol·L1，C的濃度變化為0.11 mol·L10.05 mol·L10.06 mol·L1，反應(yīng)中A與C的化學(xué)計量數(shù)之比為0.090.0632，根據(jù)t4t5階段改變壓強平衡不移動可知，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3A(g) B(g)2C(g)，由A的起始物質(zhì)的量為0.3 mol 和起始濃度為0.15 mol·L1可知，容器的容積V2 L；由反應(yīng)的化學(xué)方程式可知B的起始濃度為0.05 mol·L1(0.11 mol·L10.05 mol·L1)/20.02 mol·L1，所以B的起始物質(zhì)的量為0.02 mol·L1×2 L0.04 mol，C項錯誤。t5t6階段A的物質(zhì)的量減少了0.03 mol，此過程中容器與外界的熱交換總量為a kJ，則當(dāng)A的物質(zhì)的量減少3 mol時，容器與外界的熱交換總量為100a kJ，根據(jù)圖像可知t5t6階段改變的條件應(yīng)為升高溫度，A的物質(zhì)的量減少，說明平衡向正反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為3A(g) B(g)2C(g)H100a kJ·mol1，D項正確。10(2019·成都模擬)已知反應(yīng)CO(g)2H2(g) CH3OH(g)HQ kJ·mol1，在三個不同容積的容器中分別充入1 mol CO與2 mol H2，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/Pa200V150%p1200V270%p2350V350%p3下列說法正確的是()A反應(yīng)速率：>>B平衡時體系壓強：p1p254C若容器體積V1>V3，則Q<0D若實驗中CO和H2用量均加倍，則CO轉(zhuǎn)化率<70%解析：選C。、的溫度相同，而CO轉(zhuǎn)化率>，則可看作在的基礎(chǔ)上加壓，即V1>V2，因此反應(yīng)速率：>，A錯誤；與比較，達到平衡時，平衡混合物的物質(zhì)的量之比為54，但V1與V2不相等，因此平衡時體系壓強p1p254，B錯誤；若容器體積V1>V3、溫度相同，則與比較，CO的轉(zhuǎn)化率>，而現(xiàn)在CO的轉(zhuǎn)化率相同，則可看作在這個基礎(chǔ)上的平衡逆向移動，而升溫平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，即正向是放熱反應(yīng)，C正確；若實驗中CO和H2用量均加倍，則可看作在的基礎(chǔ)上壓縮體積，CO轉(zhuǎn)化率增大，D錯誤。二、非選擇題11(2019·長春高三模擬)已知2A2(g)B2(g) 2C(g)Ha kJ·mol1(a>0)，在一個有催化劑的固定容積的容器中加入2 mol A2和1 mol B2，在500 時充分反應(yīng)，達到平衡后C的濃度為w mol·L1，放出熱量b kJ?；卮鹣铝袉栴}：(1)比較：a_(填“>”“”或“<”)b。(2)能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡不移動的是_(填字母)。a及時分離出C氣體b適當(dāng)升高溫度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(yīng)前體積相同)，平衡后再加入2 mol A2和1 mol B2，500 時充分反應(yīng)，達到平衡后放出熱量d kJ，則d_(填“>”“”或“<”)b。解析：(1)a為反應(yīng)的焓變的絕對值，而b是反應(yīng)放出的熱量，由于該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，反應(yīng)不可能進行到底，因此a>b。(2)分離出C，降低C的濃度，反應(yīng)速率減??；由于正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡左移；增大B2的濃度，反應(yīng)速率增大，平衡右移；使用催化劑，反應(yīng)速率增大，但平衡不移動。(3)若改為恒壓，相當(dāng)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(xué)反應(yīng)原理研究化學(xué)反應(yīng)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(guān)系如圖1所示(曲線上任何一點都表示平衡狀態(tài))。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。若反應(yīng)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(shù)叫哈伯法：N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H<0，應(yīng)用此法反應(yīng)達到平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不高。能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動的措施是_(填編號)。A使用更高效的催化劑B升高溫度C及時分離出氨D充入氮氣，增大氮氣的濃度(保持容器體積不變)若在某溫度下，2 L的密閉容器中發(fā)生合成氨的反應(yīng)，圖2表示N2的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線。用H2表示010 min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v(H2)_。從第11 min起，壓縮容器的體積為1 L，則n(N2)的變化曲線為_(填編號)。解析：(1)恒溫恒壓條件下向題述平衡體系中通入氦氣，則反應(yīng)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。反應(yīng)進行到狀態(tài)D時沒有達到平衡，反應(yīng)向右進行，所以v正>v逆。(2)該反應(yīng)是一個氣體分子數(shù)減少的放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動；使用更高效的催化劑，反應(yīng)速率增大，但平衡不移動；分離出氨，平衡雖然正向移動，但反應(yīng)速率減小；充入氮氣，平衡正向移動且反應(yīng)速率增大。010 min時，N2從0.6 mol減少到0.2 mol，變化量為0.4 mol，則H2的變化量為1.2 mol，v(H2)1.2 mol÷2 L÷10 min0.06 mol·L1·min1。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(chǔ)上減小，曲線d符合題意。答案：(1)向左>(2)D0.06 mol·L1·min1d13(2019·南昌蓮塘一中月考)(1)T 下，向一容積不變的密閉容器中，通入一定量的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)/(×104mol·L1)10.04.50c11.501.001.00c(CO)/(×103mol·L1)3.603.05c22.752.702.70c2合理的數(shù)值為_(填字母)。A4.20 B4.00C2.95 D2.80(2)將不同物質(zhì)的量的H2O(g)和CO(g)分別通入體積為2 L的恒容密閉容器中，進行反應(yīng)：H2O(g)CO(g)CO2(g)H2(g)，得到如下三組數(shù)據(jù)：實驗溫度/起始量/mol平衡量/mol達到平衡所需時間/minH2OCOCOH2650242.41.65900121.60.43900abcdt若a2，b1，則c_，達到平衡時實驗中H2O(g)和實驗中CO的轉(zhuǎn)化率的關(guān)系為(H2O)_(填“<”“>”或“”)(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(yīng)原理為2CO(g)4H2(g)CH3OCH3(g)H2O(g)，已知一定條件下，該反應(yīng)中CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、投料比的變化曲線如圖所示。a、b、c按從大到小的順序排序為_。根據(jù)圖像可以判斷該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，理由是_。解析：(1)由于CO為反應(yīng)物，逐漸被消耗，故c2應(yīng)介于2.753.05之間，又濃度越大，反應(yīng)速率越快，即3.05c2>c22.75，故應(yīng)選D。(2)由H2O(g)CO(g)CO2(g)H2(g)可知，中平衡時n(H2O)0.6 mol，可看作向容器中加入1 mol CO、1 mol H2O建立平衡后又加入1 mol CO重新建立的平衡，可看作向容器中加入1 mol CO、1 mol H2O建立平衡后又加入1 mol H2O重新建立的平衡，故對平衡右移的促進作用完全相同。故c0.6，(H2O)(CO)。(3)越大，(CO)越大，故a>b>c；由題圖知，投料比相同時，溫度越高，(CO)越小，平衡左移，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。答案：(1)D(2)0.6(3)a>b>c投料比相同時，溫度越高，(CO)越小，平衡左移，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)