2019年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第7章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 第2節(jié) 化學(xué)平衡狀態(tài) 化學(xué)平衡的移動(dòng)限時(shí)規(guī)范特訓(xùn)一、選擇題(每題7分，共70分)1xx北京東城區(qū)期末用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機(jī)物時(shí)會(huì)生成副產(chǎn)物HCl，利用下列反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用：4HCl(g)O2(g)2Cl2(g)2H2O(g)H115.6 kJmol1。恒溫恒容的密閉容器中，充入一定量的反應(yīng)物發(fā)生上述反應(yīng)，能充分說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是()A氣體的質(zhì)量不再改變B氯化氫的轉(zhuǎn)化率不再改變C斷開4 mol HCl鍵的同時(shí)生成4 mol HO鍵Dn(HCl)n(O2)n(Cl2)n(H2O)4122答案B解析反應(yīng)物和生成物均為氣體，氣體的總質(zhì)量始終不變，A錯(cuò)誤；反應(yīng)正向進(jìn)行時(shí)，HCl的轉(zhuǎn)化率升高；反應(yīng)逆向進(jìn)行時(shí)，HCl的轉(zhuǎn)化率降低，當(dāng)HCl的轉(zhuǎn)化率不再改變時(shí)，可以說明可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，B正確；斷開4 mol HCl鍵和生成4 mol HO鍵均表示正反應(yīng)方向的反應(yīng)速率，不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，C錯(cuò)誤；達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，各反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量保持不變，但各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比不一定等于對(duì)應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，D錯(cuò)誤。2下列能用勒夏特列原理解釋的是()A溴水中存在下列平衡Br2H2OHBrHBrO，加入AgNO3溶液后，溶液顏色變淺B工業(yè)上由氫氣和氮?dú)夂铣砂笔窃谳^高溫度下進(jìn)行的CSO2催化氧化成SO3的反應(yīng)，需要使用催化劑 DH2、I2、HI平衡混合氣加壓后顏色變深答案A解析溴水中加入AgNO3溶液后生成溴化銀沉淀，促使平衡Br2H2OHBrHBrO正向移動(dòng)，溶液顏色變淺，與平衡移動(dòng)有關(guān)，A正確；合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng)，從平衡角度分析，較高溫度不利于提高產(chǎn)率，B錯(cuò)誤；加入催化劑，平衡2SO2O22SO3不移動(dòng)，不能用勒夏特列原理分析，C錯(cuò)誤；H2與I2生成HI的反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)，平衡不發(fā)生移動(dòng)，顏色變深是因?yàn)榧訅汉蟮庹魵鉂舛茸兇?，不能用勒夏特列原理解釋，D錯(cuò)誤。3xx黑龍江大慶質(zhì)檢一定量的混合氣體在密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：xA(g)yB(g)zC(g)，達(dá)到平衡后測(cè)得A氣體的濃度為0.5 molL1，保持溫度不變，將密閉容器的容積壓縮為原來的一半再次達(dá)到平衡后，測(cè)得A氣體的濃度為0.8 molL1，則下列敘述正確的是()A平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)Bxy<zCB的物質(zhì)的量濃度減小DC的體積分?jǐn)?shù)減小答案A解析保持溫度不變，將容器的容積壓縮為原來的一半，若平衡不移動(dòng)，則A氣體的濃度應(yīng)由0.5 molL1增大到1.0 molL1，而實(shí)際達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得A氣體的濃度為0.8 molL1，說明壓縮容器的容積、增大壓強(qiáng)的過程中，平衡正向移動(dòng)，從而可得xy>z，則A正確，B錯(cuò)誤；平衡正向移動(dòng)，C的體積分?jǐn)?shù)增大，壓縮容器的容積，達(dá)到新平衡時(shí)，B的物質(zhì)的量濃度較原來大，故C、D均錯(cuò)誤。4可逆反應(yīng)：2A(s)3B(g)C(g)2D(g)H<0，在一定條件下達(dá)到平衡，下列有關(guān)敘述正確的是()增加A的量，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，v(正)減小壓強(qiáng)增大一倍，平衡不移動(dòng)，v(正)、v(逆)均增大增大B的濃度，v(正)>v(逆)加入催化劑，B的轉(zhuǎn)化率提高A B只有 C只有 D答案D解析因A是固體，其濃度可視為常數(shù)，增加A的量，平衡不移動(dòng)，錯(cuò)誤；升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向(即逆向)移動(dòng)，但v(正)也增大，只是增大的程度小于v(逆)增大的程度，使v(正)<v(逆)，錯(cuò)誤；因反應(yīng)前后氣體體積不變，增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)，但v(正)、v(逆)同等程度增大，正確；增大B的濃度，平衡正向移動(dòng)，v(正)>v(逆)，正確；加入催化劑，平衡不移動(dòng)，B的轉(zhuǎn)化率不變，錯(cuò)誤，D正確。5xx山東師大附中期末某溫度下，在一容積可變的密閉容器里，反應(yīng)2A(g)B(g)2C(g)達(dá)到平衡時(shí)，A、B和C的物質(zhì)的量分別為4 mol、2 mol、4 mol。在保持溫度和壓強(qiáng)不變的條件下，下列說法正確的是()A充入1 mol稀有氣體氦(He)，平衡將不發(fā)生移動(dòng)B充入A、B、C各1 mol，平衡將向正反應(yīng)方向移動(dòng)C將A、B、C各物質(zhì)的物質(zhì)的量都減半，C的百分含量不變D加入正催化劑，正、逆反應(yīng)速率均加快，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)答案C解析保持溫度和壓強(qiáng)不變的條件下，充入1 mol稀有氣體氦(He)，容器的容積變大，平衡正向移動(dòng)，A錯(cuò)誤；充入A、B、C各1 mol，相當(dāng)于先充入A、B、C分別為1 mol、0.5 mol、1 mol，根據(jù)等效平衡，此時(shí)平衡不移動(dòng)，后又充入0.5 mol B，平衡逆向移動(dòng)，B錯(cuò)誤；將A、B、C各物質(zhì)的物質(zhì)的量都減半，根據(jù)等效平衡，平衡不移動(dòng)，C的百分含量不變，C正確；加入正催化劑，正、逆反應(yīng)速率均加快，平衡不發(fā)生移動(dòng)，D錯(cuò)誤。6某溫度下，反應(yīng)2A(g)B(g)H>0在密閉容器中達(dá)到平衡，平衡后a，若改變某一條件，足夠時(shí)間后反應(yīng)再次達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)b，下列敘述正確的是()A在該溫度下，保持容積固定不變，向容器內(nèi)補(bǔ)充了B氣體，則a<bB若ab，則容器中可能使用了催化劑C若其他條件不變，升高溫度，則a<bD若保持溫度、壓強(qiáng)不變，充入惰性氣體，則a>b答案B解析A項(xiàng)中增加B氣體，平衡逆向移動(dòng)，但B轉(zhuǎn)化的比增加的幅度小，則b<a，A錯(cuò)誤；升高溫度，平衡正向移動(dòng)，則b<a，C錯(cuò)誤；若保持溫度、壓強(qiáng)不變，充入惰性氣體，則體積增大，各組分分壓減小，平衡向氣體分子數(shù)增多的方向移動(dòng)，即逆向移動(dòng)，則a<b，D錯(cuò)誤。7xx天津紅橋區(qū)期末向1 L的密閉容器中加入1 mol X、0.3 mol Z和一定量的Y三種氣體。一定條件下發(fā)生反應(yīng)，各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間的變化如圖甲所示。圖乙為t2時(shí)刻后改變反應(yīng)條件，平衡體系中反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的情況，且四個(gè)階段都各改變一種不同的條件。下列說法不正確的是()AY的起始物質(zhì)的量為0.5 molB該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2X(g)Y(g)3Z(g)H<0C若t00，t110 s，則t0t1階段的平均反應(yīng)速率為v(Z)0.03 molL1s1D反應(yīng)物X的轉(zhuǎn)化率t6點(diǎn)比t3點(diǎn)高答案B解析t4t5階段反應(yīng)速率降低，但平衡不移動(dòng)，說明t4時(shí)刻改變的條件為減小壓強(qiáng)，即反應(yīng)前后氣體化學(xué)計(jì)量數(shù)之和相等，X的濃度減少，為反應(yīng)物，變化為(10.8) molL10.2 molL1，Z的濃度增大，為生成物，變化為(0.60.3) molL10.3 molL1，則X和Z的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為23，則Y的化學(xué)計(jì)量數(shù)為1，Y的濃度變化為0.2 molL10.1 molL1，Y為反應(yīng)物，因此起始時(shí)Y的物質(zhì)的量為(0.10.4) molL11 L0.5 mol，故A正確；根據(jù)選項(xiàng)A的分析，反應(yīng)方程式為2X(g) Y(g)3Z(g)，根據(jù)圖乙，t5時(shí)刻改變的條件應(yīng)為溫度，正、逆反應(yīng)速率均升高，因此應(yīng)是升高溫度，因v正>v逆反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，說明正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，即H>0，故B錯(cuò)誤；根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率表達(dá)式可知，c(Z)0.03 molL1s1，故C正確；t5t6階段，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，X的轉(zhuǎn)化率升高，而t3t4、t4t5階段，平衡不移動(dòng)，所以X的轉(zhuǎn)化率t6點(diǎn)比t3點(diǎn)高，故D正確。8恒溫恒壓下，在一個(gè)容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：A(g)B(g)C(g)，若開始時(shí)通入1 mol A和1 mol B，達(dá)到平衡時(shí)生成a mol C。則下列說法錯(cuò)誤的是()A若開始時(shí)通入3 mol A和3 mol B，達(dá)到平衡時(shí)，生成的C的物質(zhì)的量為3a molB若開始時(shí)通入4 mol A、4 mol B和2 mol C，達(dá)到平衡時(shí)，B的物質(zhì)的量一定大于4 molC若開始時(shí)通入2 mol A、2 mol B和1 mol C，達(dá)到平衡時(shí)，再通入3 mol C，則再次達(dá)到平衡后，C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為D若在原平衡體系中，再通入1 mol A和1 mol B，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變答案B解析開始時(shí)通入3 mol A和3 mol B，由于容器體積膨脹，保持恒壓，相當(dāng)于將三個(gè)原容器疊加，各物質(zhì)的含量與原平衡中的相同，C的物質(zhì)的量為3a mol，A正確；無法確定平衡移動(dòng)的方向，不能確定平衡時(shí)B的物質(zhì)的量一定大于4 mol，B錯(cuò)誤；根據(jù)題給數(shù)據(jù)可算出達(dá)到平衡時(shí)C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為，C正確；這種條件下混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變，D正確。9xx安徽毫州聯(lián)考在t 時(shí)，向a L密閉容器中加入1.6 mol HI(g)，發(fā)生反應(yīng)2HI(g)H2(g)I2(g)H>0，H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖所示，下列有關(guān)說法中正確的是()A平衡時(shí)，I2蒸氣的體積分?jǐn)?shù)為25%B若在1.5 min時(shí)降低溫度，則反應(yīng)將向左進(jìn)行C平衡后若升高溫度，v正增大，v逆減小D平衡后向容器中加入一定量的H2后，平衡向左移動(dòng)，H2的體積分?jǐn)?shù)減小答案A解析該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體體積不變，由圖可知，平衡時(shí)n(H2)0.4 mol，則有n(I2)0.4 mol，故I2蒸氣的體積分?jǐn)?shù)為100%25%，A正確；1.5 min時(shí)反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)，降低溫度，反應(yīng)速率減慢，但反應(yīng)仍向右進(jìn)行，直至平衡，B錯(cuò)誤；平衡后若升高溫度，v正、v逆均增大，但v正增大的程度大于v逆，平衡向右移動(dòng)，C錯(cuò)誤；平衡后加入H2，平衡向左移動(dòng)，根據(jù)勒夏特列原理可知，達(dá)到新平衡后，c(H2)仍比原來大，則新平衡后H2的體積分?jǐn)?shù)增大，D錯(cuò)誤。10在恒溫恒容的容器中，發(fā)生反應(yīng)：H2(g)CO(g)C(s)H2O(g)。初始時(shí)加入平均相對(duì)分子質(zhì)量為15的H2、CO混合氣體，一段時(shí)間后測(cè)得氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為16。下列說法正確的是()A反應(yīng)前后氣體的壓強(qiáng)之比為21B反應(yīng)前后氣體的密度之比為1516C此時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為50%D若反應(yīng)繼續(xù)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量將減小答案C解析設(shè)初始時(shí)加入H2、CO的物質(zhì)的量分別為x mol、y mol，據(jù)H2、CO混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為15可得15，解得xy11。令初始時(shí)加入H2、CO各1 mol，按“三段式法”計(jì)算： H2(g)CO(g)C(s)H2O(g)起始量/mol 1 1 0 0轉(zhuǎn)化量/mol z z z z某時(shí)刻量/mol 1z 1z z z一段時(shí)間后測(cè)得氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為16，則有16，解得z0.5。由上述分析可知，反應(yīng)前后氣體的壓強(qiáng)之比等于2 mol(20.5) mol43，A錯(cuò)誤；恒溫恒容的容器中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)前后氣體的密度之比等于氣體的質(zhì)量之比，故反應(yīng)前后氣體的密度之比為(21281)(20.5280.5180.5)54，B錯(cuò)誤；此時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為100%50%，C正確；若反應(yīng)繼續(xù)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，則會(huì)生成更多的H2O(g)，氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量將增大，D錯(cuò)誤。二、非選擇題(共30分)11(14分)甲醇脫氫可制取甲醛：CH3OH(g)HCHO(g)H2(g)，甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線如圖所示，請(qǐng)回答下列問題：(1)下列敘述不能說明該脫氫反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_(填序號(hào))。av正(CH3OH)v逆(HCHO)bc(HCHO)c(CH3OH)c消耗1 mol CH3OH同時(shí)生成1 mol HCHOdCH3OH的體積分?jǐn)?shù)保持不變(2)該脫氫反應(yīng)的H_0(填“>”“<”或“”)，判斷依據(jù)是_。(3)600 K時(shí)，Y點(diǎn)甲醇的v正_v逆(填“>”“<”或“”)，判斷依據(jù)是_ _。(4)若t1 K時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡后，將反應(yīng)容器的容積減小一半，平衡向_(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動(dòng)，判斷依據(jù)是_。答案(1)bc(2)>溫度越高，甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率越大，說明升高溫度平衡正向移動(dòng)(3)<Y點(diǎn)甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率大于X點(diǎn)甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率，說明反應(yīng)逆向進(jìn)行(4)逆反應(yīng)增大壓強(qiáng)平衡向分子數(shù)減小的方向移動(dòng)解析(1)v正v逆，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，a正確；c(HCHO)c(CH3OH)，兩者濃度相等不能作為反應(yīng)達(dá)到平衡的判據(jù)，b錯(cuò)誤；消耗CH3OH和生成HCHO均表示正反應(yīng)，不能作為判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的判據(jù)，c錯(cuò)誤；CH3OH的體積分?jǐn)?shù)不變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，d正確。(2)由圖像可知，隨溫度升高，CH3OH平衡轉(zhuǎn)化率增大，說明平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。(3)由圖像可知，600 時(shí)，X點(diǎn)為平衡點(diǎn)，Y點(diǎn)向X點(diǎn)移動(dòng)，甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率降低，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。(4)壓縮體積，氣體壓強(qiáng)增大，平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)，即向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。12(16分)合成氨是人類科學(xué)技術(shù)上的一項(xiàng)重大突破，其反應(yīng)原理為：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1一種工業(yè)合成氨的簡(jiǎn)易流程圖如下：(1)步驟中制氫氣原理如下：aCH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)H206.4 kJmol1bCO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H41.2 kJmol1對(duì)于反應(yīng)a，一定可以提高平衡體系中H2百分含量，又能加快反應(yīng)速率的措施是 _。a升高溫度 b增大水蒸氣濃度c加入催化劑 d降低壓強(qiáng)利用反應(yīng)b，將CO進(jìn)一步轉(zhuǎn)化，可提高H2產(chǎn)量。若1 mol CO和H2的混合氣體(CO的體積分?jǐn)?shù)為20%)與H2O反應(yīng)，得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合氣體，則CO轉(zhuǎn)化率為_。(2)圖1表示500 、60.0 MPa條件下，原料氣投料比與平衡時(shí)NH3體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系。根據(jù)圖中a點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算N2的平衡體積分?jǐn)?shù)：_。(3)依據(jù)溫度對(duì)合成氨反應(yīng)的影響，在圖2坐標(biāo)系中，畫出一定條件下的密閉容器內(nèi)，從通入原料氣開始，隨溫度不斷升高，NH3物質(zhì)的量變化的曲線示意圖。(4)上述流程圖中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步驟是(填序號(hào))_。簡(jiǎn)述本流程中提高合成氨原料總轉(zhuǎn)化率的方法：_。答案(1)a90%(2)14.5%(3)(4)對(duì)原料氣加壓；分離液氨后，未反應(yīng)的N2、H2循環(huán)使用解析(1)增大水蒸氣濃度，平衡右移，但H2百分含量不一定提高；加入催化劑，對(duì)平衡無影響，不能提高H2的百分含量；降低壓強(qiáng)，反應(yīng)速率減慢。設(shè)達(dá)到平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化了x mol。CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)n起始 0.2 mol 0 mol 0.8 moln平衡 (0.2x) mol x mol (0.8x) mol(0.2x)x(0.8x)1.18，x0.18，CO100%90%。(2)方法1：設(shè)達(dá)到平衡時(shí)N2轉(zhuǎn)化了x mol。N2(g)3H2(g)2NH3(g)n起始 n mol 3n mol 0n平衡 (nx) mol (3n3x) mol 2x mol100%42%，x0.592n故N2體積分?jǐn)?shù)100%100%14.5%。方法2：由N2、H2按13投料，N2與H2又按照13發(fā)生反應(yīng)，故從反應(yīng)開始到反應(yīng)平衡，N2和H2之比始終為13。N2體積分?jǐn)?shù)(142%)14.5%。(3)反應(yīng)初期，NH3從無到有，在未達(dá)到平衡前，NH3物質(zhì)的量是增大的，達(dá)到平衡后，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，NH3物質(zhì)的量逐漸減小，曲線見答案。(4)通過熱交換器(步驟)，加熱進(jìn)入合成塔的原料氣，同時(shí)冷卻從合成塔出來的平衡混合氣。提高原料總轉(zhuǎn)化率的方法有：對(duì)N2、H2加壓；將產(chǎn)物NH3液化分離，減小生成物濃度；將未反應(yīng)的N2、H2循環(huán)使用。