2021高考化学(人教版)一轮配套练习：第7章-课时2-化学平衡状态及其移动.docx

课时2 化学平衡状态及其移动

(时间：45分钟　分值：100分)
一、选择题(本题共10个小题，每题6分，共60分，每个小题只有一个选项符合题意。)
1．下列关于催化剂的说法正确的是 (　　)。　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．使用催化剂可以增大正反应速率，减小逆反应速率
B．使用催化剂可以使化学平衡正向移动
C．使用催化剂可以降低反应的活化能
D．使用催化剂可以转变反应的平衡常数
解析　使用催化剂可同等程度地转变正逆反应速率，但不转变反应的限度。
答案　C
2．在肯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)不能确定上述可逆反应在肯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n mol CO的同时生成n mol H2
D．1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键
解析　不论反应是否达到平衡状态，生成n mol CO的同时都会生成n mol H2。
答案　C
3．(2021·长沙名校模考)在体积、温度都相同的条件下，反应2A(g)＋2B(g)C(g)＋3D(g)分别从下列两条途径建立平衡：
Ⅰ.A、B的起始物质的量均为2 mol；
Ⅱ.C、D的起始物质的量分别为2 mol和6 mol。
以下叙述中不正确的是 (　　)。
A．Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的百分组成相同
B．Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的平均相对分子质量相同
C．达平衡时，Ⅰ途径的反应速率vA等于Ⅱ途径的反应速率vA
D．达平衡时，Ⅰ途径所得混合气体的密度为Ⅱ途径所得混合气体密度的
解析　途径Ⅱ中2 mol C和6 mol D按方程式转化为A、B，相当于4 mol A和4 mol B，该反应为反应前后气体物质的量不变的反应，故在恒温、恒容条件下，途径Ⅰ和途径Ⅱ将建立等效平衡，A、B、D均正确；由于途径Ⅱ达平衡时各组分的浓度为途径Ⅰ的两倍，达平衡时途径Ⅰ的反应速率vA小于途径Ⅱ的反应速率vA，C错误。
答案　C
4．将NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后，转变下列一个条件，其中叙述正确的是 (　　)。
A．上升温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应
B．渐渐压缩气体体积，平衡向右移动，混合气体颜色变浅
C．渐渐压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍
D．恒温恒容时，充入惰性气体，压强增大，平衡向右移动，混合气体的颜色
变浅
解析　颜色加深平衡向左移动，所以正反应为放热反应，A错误；首先假设平衡不移动，加压颜色加深，但平衡向右移动，使混合气体颜色在加深后的基础上变浅，但肯定比原平衡的颜色深，B错误；同理C选项，首先假设平衡不移动，若体积减小一半，压强为原来的两倍，但平衡向右移动，使压强在原平衡2倍的基础上减小，正确；D选项体积不变，反应物及生成物浓度不变，所以正逆反应速率均不变，平衡不移动，颜色无变化，错误。
答案　C
5．肯定条件下，在密闭容器中进行如下反应：NO(g)＋CO(g)N2(g)＋CO2(g)　ΔH＝－373.2 kJ·mol－1，达到平衡后，为提高反应速率和NO的转化率，实行的措施正确的是 (　　)。
A．加入催化剂，同时上升温度
B．加入催化剂，同时增大压强
C．上升温度，同时充入N2
D．降低温度，同时增大压强
解析　要使反应物NO的转化率增大，即使平衡向正反应方向移动。该反应的正反应方向是气体体积减小的放热反应，故上升温度或减小压强，平衡都向逆反应方向移动，NO的转化率降低，排解A、C选项；加入催化剂不会转变化学平衡，但能同等程度地增大正、逆反应速率，增大压强平衡正向移动，NO的转化率增大，故B选项正确；降低温度，反应速率减小，增大压强，反应速率增大，故D选项不能确定。
答案　B
6．(2021·郑州质检)在密闭容器中发生反应：aA(g)cC(g)＋dD(g)，达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡浓度的1.8倍。下列叙述正确的是 (　　)。
A．A的转化率变大
B．平衡向正反应方向移动
C．D的体积分数变大
D．a<c＋d
解析　将气体体积压缩为原来的一半(即增大压强)，若平衡不移动，则D的浓度应为原来的2倍；再次达到平衡时，D的浓度为原来的1.8倍，说明增大压强平衡逆向移动，则a<c＋d，D正确。
答案　D
7．(2022·四川理综，12)在体积恒定的密闭容器中，肯定量的SO2与1.100 mol O2在催化剂作用下加热到600 ℃发生反应：2SO2＋O22SO3；ΔH<0。当气体的物质的量削减0.315 mol时反应达到平衡，在相同温度下测得气体压强为反应前的82.5%。下列有关叙述正确的是 (　　)。
A．当SO3的生成速率为SO2的消耗速率相等时反应达到平衡
B．降低温度，正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大
C．将平衡混合气体通入过量BaCl2溶液中，得到沉淀的质量为161.980 g
D．达到平衡时，SO2的转化率为90%
解析　SO3的生成速率和SO2的消耗速率都是正反应速率，故A错。因正反应是放热反应，降低温度时平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率，是正反应速率减小的程度比逆反应小的缘由，故B错。气体的物质的量削减了0.315 mol，据差量法可知，反应的SO2为0.63 mol，反应的O2为0.315 mol，生成的SO3为0.63 mol，设SO2开头时的物质的量为a mol，列出量的关系为：
2SO2(g) ＋ O2(g)2SO3(g)
起始的物质的量/mol a 1.100 0
转化的物质的量/mol 0.63 0.315 0.63
平衡的物质的量/mol a－0.63 0.785 0.63
据平衡时的压强为反应前的82.5%，列出：＝0.825，
解得a＝0.7，故SO2的转化率为×100%＝90%，故D正确。
平衡时，将混合气体通入BaCl2溶液中，只有SO3生成沉淀，沉淀的物质的量与SO3的相等，为0.63 mol，沉淀的质量为0.63 mol×233 g·mol－1＝146.79 g，故C错。
答案　D
8．(2021·重庆高三考前模拟)在恒温恒压下，向密闭容器中充入4 mol SO2和2 mol O2，发生如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0。2 min后，反应达到平衡，生成SO3为1.4 mol，同时放出热量Q kJ。则下列分析正确的是 (　　)。
A．在该条件下，反应前后的压强之比为6∶5.3
B．若反应开头时容器体积为2 L，则v(SO3)＝0.35 mol/(L·min)
C．若把“恒温恒压下”改为“恒压绝热条件下”反应，平衡后n(SO3)<1.4 mol
D．若把“恒温恒压下”改为“恒温恒容下”反应，达平衡时放出热量大于
Q kJ
解析　由平衡时n(SO3)＝1.4 mol可知此时n(SO2)＝2.6 mol，n(O2)＝1.3 mol。A选项，因是恒温恒压条件，所以反应前后压强不变；B选项，因该反应是气体分子数之和变小的反应，所以随着反应的进行，体积渐渐变小，小于2 L，所以v(SO3)大于0.35 mol/(L·min)；C选项，该反应为放热反应，在绝热条件下随着反应的进行要放热，达到平衡时与恒温恒压条件下的平衡比较，平衡要逆向移动，所以n(SO3)<1.4 mol；D选项，恒温恒容条件下的平衡与原来恒温恒压下的平衡比较，平衡要逆向移动，所以放出的热量小于Q kJ。
答案　C
9．(2021·郑州质检)肯定温度下，1 mol X和n mol Y在体积为2 L的密闭容器中发生如下反应：X(g)＋Y(g)2Z(g)＋M(s)，5 min后达到平衡，此时生成2a mol Z。下列说法正确的是 (　　)。
A．用X表示此反应的反应速率是(0.1－2a)mol·L－1·min－1
B．当混合气体的质量不再发生变化时，说明反应达到平衡状态
C．向平衡后的体系中加入1 mol M，平衡向逆反应方向移动
D．向上述平衡体系中再充入1 mol X，v正增大，v逆减小，平衡正向移动
解析　由题给反应的化学方程式可知生成2a mol Z消耗a mol X，利用化学反应速率的定义可知v(X)＝＝0.1a mol·L－1·min－1；因M为固态，故平衡向右移动，气体质量变小；若平衡向左移动，气体质量增加，故当混合气体质量不再发生变化时，可说明反应达到平衡状态；增大M的量，平衡不发生移动；向平衡体系中再充入X，反应物浓度增大，平衡正向移动，v正、v逆都增大。
答案　B
10．(2022·重庆理综，13)在一个不导热的密闭反应器中，只发生两个反应：
a(g)＋b(g)2c(g)　ΔH1<0
x(g)＋3y(g)2z(g)　ΔH2>0
进行相关操作且达到平衡后(忽视体积转变所作的功)，下列叙述错误的是
(　　)。
A．等压时，通入惰性气体，c的物质的量不变
B．等压时，通入z气体，反应器中温度上升
C．等容时，通入惰性气体，各反应速率不变
D．等容时，通入z气体，y的物质的量浓度增大
解析　A项，不导热的密闭容器中，等压时，通入惰性气体，体积增大，x(g)＋3y(g)2z(g)平衡逆向移动，放出热量，体系温度上升，a(g)＋b(g)2c(g)平衡逆向移动，c的物质的量削减；B项，等压时，通入z气体，x(g)＋3y(g)2z(g)平衡逆向移动，体系温度上升；C项，等容时，通入惰性气体，反应物浓度不变，各反应速率不变；D项，等容时，通入z气体，x(g)＋3y(g)2z(g)平衡逆向移动，y的物质的量浓度增大。
答案　A
二、非选择题(本题共4个小题，共40分)
11．(12分)(2021·商丘模拟)在一个容积固定为2 L的密闭容器中，发生反应：aA(g)＋bB(g)pC(g)　ΔH＝？反应状况记录如下表：
时间
c(A)/mol·L－1
c(B)/mol·L－1
c(C)/mol·L－1
0 min
1
3
0
第2 min
0.8
2.6
0.4
第4 min
0.4
1.8
1.2
第6 min
0.4
1.8
1.2
第8 min
0.1
2.0
1.8
第9 min
0.05
1.9
0.3
请认真分析，依据表中数据，回答下列问题：
(1)第2 min到第4 min内A的平均反应速率v(A)＝________mol·L－1·min－1。
(2)由表中数据可知反应在第4 min到第6 min时处于平衡状态，若在第2 min、第6 min、第8 min时分别转变了某一反应条件，则转变的条件分别可能是：
①第2 min________或________；
②第6 min________；
③第8 min________。
(3)若从开头到第4 min建立平衡时反应放出的热量为235.92 kJ，则该反应的ΔH＝________。
解析　(1)v(A)＝ ＝0.2 mol·L－1·min－1。
(2)①从2 min～4 min来看，A、B、C的浓度变化量比前2 min大，说明反应速率加快了，故2 min时转变的条件可能为使用催化剂或上升温度。②第6 min转变条件后，达到第8 min时，作为反应物，A的浓度削减而B的浓度增加，可知转变的条件为增加B的浓度。③从0～2 min来看，A、B、C的浓度变化量分别为0.2 mol·L－1、0.4 mol·L－1、0.4 mol·L－1可知a、b、p分别为1、2、2，从第9 min的数据来看，C的浓度大幅度减小，而A、B浓度也减小，且减小量与方程式中化学计量数成正比，可知第8 min转变的条件为减小C的浓度。
(3)从开头到第4 min消耗A 1.2 mol，共放出热量235.92 kJ，故每消耗1 mol A放出热量：＝196.6 kJ·mol－1，由(2)的分析可知A的化学计量数为1，故该反应的ΔH＝－196.6 kJ·mol－1。
答案　(1)0.2　(2)①使用催化剂　上升温度　②增加B的浓度　③减小C的浓度　(3)－196.6 kJ·mol－1
12．(8分)有甲、乙两容器，甲容器容积固定，乙容器容积可变。肯定温度下，在甲中加入2 mol N2、3 mol H2，反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)达到平衡时生成NH3的物质的量为m mol。
(1)相同温度下，在乙中加入4 mol N2、6 mol H2，若乙的压强始终与甲的压强相等，乙中反应达到平衡时，生成NH3的物质的量为________mol(从下列各项中选择，只填序号，下同)；若乙的容积与甲的容积始终相等，乙中反应达到平衡时，生成NH3的物质的量为________mol。
A．小于m　　　　 B．等于m　　 C．在m～2m之间
D．等于2m E．大于2m
(2)相同温度下，保持乙的容积为甲的一半，并加入1 mol NH3，要使乙中反应达到平衡时，各物质的体积分数与上述甲容器中达到平衡时相同，则起始时应加入______mol N2和________mol H2。
解析　(1)由于甲容器定容，而乙容器定压，它们的压强相等，达到平衡时，乙的容积应当为甲的两倍，生成的NH3的物质的量应当等于2m mol。当甲、乙两容器的体积相等时，相当于将建立等效平衡后的乙容器压缩，故乙中NH3的物质的量大于2m mol。(2)乙的容积为甲的一半时，要建立与甲一样的平衡，只有乙中的投入量是甲的一半才行，故乙中应当投入N2为(1－0.5)mol＝0.5 mol，H2为(1.5－1.5)mol＝0 mol。
答案　(1)D　E　(2)0.5　0
13．(9分)肯定条件下，体积为1 L的密闭容器中发生如下反应：
SiF4(g)＋2H2O(g)SiO2(s)＋4HF(g)
ΔH＝＋148.9 kJ·mol－1。
(1)下列各项中能说明该反应已达化学平衡状态的是________(填字母序号)。
a．v消耗(SiF4)＝4v生成(HF)
b．容器内气体压强不再变化
c．容器内气体的总质量不再变化
d．HF的体积分数不再变化
(2)反应过程中测定的部分数据如下表(表中t2>t1)所示。
反应时间/min
n(SiF4)/mol
n(H2O)/mol
0
1.20
2.40
t1
0.80
a
t2
b
1.60
通过a或b的值及化学平衡原理说明t1时反应是否达到化学平衡状态：__________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(3)若只转变一个条件使上述反应的化学平衡常数变大，该反应________(填序号)。
a．肯定向正反应方向移动
b．肯定向逆反应方向移动
c．肯定是减小压强造成的
d．肯定是上升温度造成的
e．SiF4的平衡转化率肯定增大
解析　(2)0～t1 min，反应消耗的SiF4为0.40 mol，依据已知反应可确定消耗的H2O为0.80 mol，故a＝1.60 mol，t2 min时，H2O仍为1.60 mol，故b＝0.80 mol。由此可推断t1时该反应已经达到化学平衡状态。
答案　(1)bcd
(2)通过计算可知a＝1.60，b＝0.80，说明在肯定条件下，t1～t2时各组分的浓度(或物质的量)均已不再发生转变，则t1时反应已经达到化学平衡状态
(3)ade
14．(11分)(2021·西安调研)Ⅰ.肯定条件下铁可以和CO2发生反应：
Fe(s)＋CO2(g) FeO(s)＋CO(g)　ΔH>0。
(1)下列措施中能使平衡时增大的是________(填序号)。
A．上升温度 　 B．增大压强
C．充入肯定量氮气 　 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，再通入肯定量的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.在肯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肯定条件下已达到化学平衡状态的是________(选填序号)。
A．体系的压强不再发生变化
B．v正(CO)＝v逆(H2O)
C．生成n mol CO的同时生成n mol H2
D．1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键
(2)若上述化学平衡状态从正反应开头建立，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”)。
解析　Ⅰ.(1)使平衡时增大，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，上升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)由于在恒压容器中进行，压强始终不变，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；1 mol H—H键断裂说明有1 mol H2反应，断裂2 mol H—O键说明有1 mol H2O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，H2O(g)(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