2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 主題06 化學(xué)平衡的建立和移動補(bǔ)差試題 新人教版選修4.doc

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主題06 化學(xué)平衡的建立和移動 1．將一定量純凈的氨基甲酸銨置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計)，在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡：NH2COONH4(s) 2NH3(g)＋CO2(g)?？梢耘袛嘣摲纸夥磻?yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡的是 A．密閉容器中二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)不變 B．密閉容器中氣體的總物質(zhì)的量改變 C．密閉容器中混合氣體的密度不變 D．2v正(NH3)＝v逆(CO2) 【答案】C 【解析】 【分析】 可逆反應(yīng)NH2COONH4（s）?2NH3（g）+CO2（g）為氣體體積增大的可逆反應(yīng)，當(dāng)該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，各組分的濃度、百分含量不再變化，據(jù)此進(jìn)行判斷。 D．2v正(NH3)＝v逆(CO2)，表示的是正逆反應(yīng)速率，但是不滿足化學(xué)計量數(shù)關(guān)系，說明該反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，故D項錯誤； 答案選C。 2．在CuCl2水溶液中存在如下平衡：[Cu(H2O)4]2+(藍(lán))+4Cl-[CuCl4]2-(綠)+4H2O能使黃綠色CuCl2溶液向藍(lán)色轉(zhuǎn)化的操作是( ) A．蒸發(fā)濃縮 B．加水稀釋 C．加入CuCl2 固體 D．加入食鹽晶體 【答案】B 【解析】A、蒸發(fā)濃縮，各離子的濃度同等程度增大，平衡向離子減少的方向移動，綠色加深，故A錯誤；B、加水稀釋，各離子的濃度同等程度減小，平衡向離子增多的方向移動，藍(lán)色加深，故B正確；C、加入CuCl2固體，Cl―濃度增大，平衡向右移動，綠色加深，故C錯誤；D、加入NaCl固體，Cl―濃度增大，平衡向右移動，綠色加深，故D。錯誤選B。 3．常溫下，下列體系加壓后，對化學(xué)平衡沒有影響的是 A．2SO2＋O22SO3 B．CO＋H2OCO2＋H2 C．CO2＋H2OH2CO3 D．H+＋OH-H2O 【答案】D 4．反應(yīng)CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g)　ΔH＜0，改變其中一種條件，能加快反應(yīng)速率且反應(yīng)放出的熱量不變的是(　　) A．升高溫度 B．減小壓強(qiáng) C．加入催化劑 D．加入CO 【答案】C 【解析】A．升高溫度，反應(yīng)速率增大，平衡逆向移動，反應(yīng)放出的熱量減少，故A錯誤；B．減小壓強(qiáng)，反應(yīng)速率減小，平衡不一定，反應(yīng)放出的熱量不變，故B錯誤；C．加入催化劑，反應(yīng)速率增大，平衡不移動，反應(yīng)放出的熱量不變，故C正確；D．加入CO，反應(yīng)速率增大，平衡正向移動，反應(yīng)放出的熱量增多，故D錯誤；故選C。 5．二氧化氮存在下列平衡：2NO2（g）N2O4（g）；△H＜0,在制取N2O4時，下列條件中較為適宜的是 A．溫度130℃，壓強(qiáng)1.01105Pa B．溫度25℃，壓強(qiáng)1.01105Pa C．溫度130℃，壓強(qiáng)5.05104Pa D．溫度0℃，壓強(qiáng)5.05105Pa 【答案】D 【解析】該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的放熱反應(yīng)，制取N2O4即使平衡向正反應(yīng)方向移動，適宜的條件為：低溫、高壓，分析各選項，答案選D。 6．汽車尾氣的無害化處理已成為當(dāng)今汽車工業(yè)的一項重要課題，其基本原理是實(shí)現(xiàn)2NO（g）+2CO（g）?N2（g）+2CO2（g）的反應(yīng)．關(guān)于該反應(yīng)，下列說法正確的是（　?。? A．只要使用合理的催化劑及載體，就可完全清除NO和CO B．使用性能好的催化劑可使反應(yīng)的平衡常數(shù)增大 C．假設(shè)該反應(yīng)在密閉容器中進(jìn)行，一段時間后達(dá)到平衡時c（NO）=c（CO） D．該反應(yīng)達(dá)到平衡時v（NO）正=v（CO）逆 【答案】D 7．下列事實(shí)不能用勒沙特列原理來解釋的是（ ） A．往硫化氫水溶液中加堿有利于S2-增加 B．加入催化劑有利于氨氧化反應(yīng) C．高壓有利于合成氨反應(yīng) D．氯氣在飽和食鹽水中的溶解度小于在水中的溶解度 【答案】B 【解析】硫化氫溶液中存在 、，加入堿溶液，消耗氫離子，平衡正向移動S2-增加，所以A能用勒沙特列原理來解釋；加入催化劑，平衡不移動，故B不能用勒沙特列原理來解釋；加壓合成氨反應(yīng)正向移動，故C能用勒沙特列原理來解釋； ,增大氯離子濃度，平衡逆向移動氯氣溶解度減小，故D能用勒沙特列原理來解釋；選B。 8．在密閉容器中充入4 mol A，在一定溫度和體積可變的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：4A(g) 3B(g)＋C(g)；ΔH＜0，達(dá)到平衡時有30%的A發(fā)生反應(yīng)，下列判斷正確的是 A．若向密閉體系內(nèi)再加入3molB、2molC，達(dá)平衡時C的百分含量與原平衡相同 B．達(dá)到平衡時氣體的總物質(zhì)的量、密度都不發(fā)生變化 C．反應(yīng)達(dá)平衡的過程中，釋放出的熱量不發(fā)生變化 D．升高溫度A的轉(zhuǎn)化率大于30% 【答案】B 【解析】A、本反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng)，則只要保證投料比相等就是等效平衡；本反應(yīng)的反應(yīng)物只有一個，所以無論增加多少都是投料比相等。加入3molB、2molC相當(dāng)于加入4molA和1molC，多加入了1molC，不是等效平衡，所以C的百分含量不相等，A錯誤；B、反應(yīng)方程式兩邊系數(shù)相等，所以物質(zhì)的量不變；容器體積不變，混合物質(zhì)量不變，所以密度不變，B正確；C、表述不清楚，有兩種理解：1、反應(yīng)過程中放出的熱的量不變；2、放熱的速率不變。對于1，反應(yīng)逐漸進(jìn)行，放熱應(yīng)該逐漸增加。對于2，反應(yīng)的速率在發(fā)生變化，所以放熱的速率也在變化，C錯誤；D、反應(yīng)放熱，升高溫度，平衡向左，A的轉(zhuǎn)化率減小，D錯誤。 9．在一定條件下，下列可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡：2NO2 (g) N2O4 (g) ，ΔH < 0，要使混合氣體的顏色加深，可以采取的方法是（ ） A．降低溫度 B．充入適量N2 C．縮小體積，增大壓強(qiáng) D．增大體積，減小壓強(qiáng) 【答案】C 10．已知反應(yīng)：2X(g)+Y(g)2Z(g)。某研究小組將4 mol X和2 mol Y置于一容積不變的密閉容器中，測定不同時間段內(nèi)X的轉(zhuǎn)化率，得到如下表數(shù)據(jù)： t（min） 2 4.5 5 6 X轉(zhuǎn)化率 30％ 40％ 70％ 70％ 根據(jù)以上信息作出的下列判斷中正確的是（ ） A．隨著反應(yīng)的進(jìn)行，混合氣體的密度不斷增大 B．反應(yīng)在5.5 min時，v正(X)=v逆(Z) C．6 min時，容器中剩余1.4 mol Y D．Y的轉(zhuǎn)化率小于70％ 【答案】B 【解析】由表格中數(shù)據(jù)可知，5min時達(dá)到平衡，X的轉(zhuǎn)化率為70%，則 2X(g)+Y(g)2Z(g) 起始量（mol） 4 2 0 轉(zhuǎn)化量（mol） 2.8 1.4 2.8 平衡量（mol） 1.2 0.6 2.8 A．混合氣體的質(zhì)量不變，容積不變的密閉容器，則氣體體積不變，由ρ=m/V可知，密度始終不變，A錯誤；B．平衡時，不同物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，則反應(yīng)在5.5min時，v正（X）=v逆（Z），B正確；C.6min時物質(zhì)的量不再發(fā)生變化，與5min時相同，則6min時，容器中剩余0.6mol Y，C錯誤；D．Y轉(zhuǎn)化率是1.4/2100%＝70%，D錯誤；答案選B。 11．下列敘述中一定能判斷某化學(xué)平衡發(fā)生移動的是（ ） A．混合物中各組分的濃度改變 B．正、逆反應(yīng)速率改變 C．混合物中各組分的含量改變 D．反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率改變 【答案】CD 點(diǎn)睛：本題考查化學(xué)平衡移動的判斷，明確化學(xué)平衡發(fā)生移動的實(shí)質(zhì)和條件是解答的關(guān)鍵，對于特定的反應(yīng)來說，正反應(yīng)和逆反應(yīng)均發(fā)生變化，平衡未必移動，需要具體情況具體分析。 12．在100℃時，體積不變的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：A(g) 2B(g) ΔH>0，每隔一定時間對該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析，得到如下表格，試填空： 時間/s 0 20 40 60 80 100 c(A)（mol/L） 0.100 c1 0.050 c3 c4 c5 c (B) （mol/L） 0.000 0.060 c2 0.120 0.120 0.120 （1）達(dá)到平衡時A的轉(zhuǎn)化率為________。在此條件下，平衡常數(shù)Ｋ為______。 （2）在0～60s時間段內(nèi)，A的平均反應(yīng)速率為_________________。 （3）要使平衡向正反應(yīng)方向移動，可采取的措施______（填序號）。 A、體積不變時增大的A起始濃度 B、升高溫度 C、使用催化劑 D、縮小容器體積 【答案】 60% 0.36 0.001 mol?L－1?s－1 B （2）60s時處于平衡狀態(tài)，根據(jù)①計算可知c3=0.040；由表中數(shù)據(jù)可知，60s時，v(A)= =0.001mol?L-1?s-1，故答案為：0.001 mol?L-1?s-1； （3） A、體積不變時增大的A起始濃度，相當(dāng)于增大氧氣，平衡逆向移動，故A錯誤；B、升高溫度，平衡向吸熱的方向移動，平衡向正反應(yīng)方向移動，故B正確；C、使用催化劑，平衡不移動，故C錯誤；D、縮小容器體積，壓強(qiáng)增大，平衡逆向移動，故D錯誤；故選B。 13．（1）可逆反應(yīng)：N2O42NO2，在體積不變的密閉容器中反應(yīng)，下列說法中可判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 (選填序號） ①單位時間內(nèi)生成2nmolNO2的同時生成n mol N2O4 ②單位時間內(nèi)消耗n mol N2O4的同時生成2n mol NO2 ③容器中的壓強(qiáng)不再改變的狀態(tài) ④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài) ⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài) （2）373k時把0.12 mol無色的N2O4氣體通入體積500 ml的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)： N2O42NO2，容器中立即出現(xiàn)紅棕色。反應(yīng)進(jìn)行到2s時，測得生成NO2的物質(zhì)的量為0.01 mol；反應(yīng)進(jìn)行到60 s時達(dá)到平衡，此時容器內(nèi)N2O4與NO2的物質(zhì)的量相等。請計算： （本小題要求寫出解過程） ①開始2 s內(nèi)以N2O4表示的化學(xué)反應(yīng)速率； ②達(dá)到平衡時體系的壓強(qiáng)與開始時體系的壓強(qiáng)之比； ③達(dá)到平衡時，體系中NO2的物質(zhì)的量濃度； ④N2O4的平衡轉(zhuǎn)化率。 【答案】（1）①③④； （2）①0.005molL-1s-1 ；a=0.04 ；②4/3；③0.16molL-1 ；④33.3% （2）①反應(yīng)進(jìn)行到2s時NO2的反應(yīng)速率為=0.01molL-1s-1 ，則以N2O4表示的化學(xué)反應(yīng)速率為0.01molL-1s-1=0.005molL-1s-1 ； ② N2O42NO2 起始物質(zhì)的量(mol) 0.12 0 變化物質(zhì)的量(mol) n 2n 平衡物質(zhì)的量(mol) 0.12-n 2n 則：0.12-n=2n，解得：n=0.04mol，根據(jù)阿伏加德羅定律可知，體積一定時，氣體的壓強(qiáng)與物質(zhì)的量成正比，即達(dá)到平衡時體系的壓強(qiáng)與開始時體系的壓強(qiáng)之比=(0.12-+n):0.12=4:3； ③達(dá)到平衡時，體系中NO2的物質(zhì)的量濃度為=0.16molL-1； ④N2O4的平衡轉(zhuǎn)化率為100%=33.3%。 點(diǎn)睛：化學(xué)平衡的標(biāo)志有直接標(biāo)志和間接標(biāo)志兩大類。一、直接標(biāo)志：正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率，注意反應(yīng)速率的方向必須有正向和逆向。同時要注意物質(zhì)之間的比例關(guān)系，必須符合方程式中的化學(xué)計量數(shù)的比值。二、間接標(biāo)志：1、各物質(zhì)的濃度不變。2、各物質(zhì)的百分含量不變。3、對于氣體體積前后改變的反應(yīng)，壓強(qiáng)不變是平衡的標(biāo)志。4、對于氣體體積前后不改變的反應(yīng)，壓強(qiáng)不能做標(biāo)志。5、對于恒溫恒壓條件下的反應(yīng)，氣體體積前后改變的反應(yīng)密度不變是平衡標(biāo)志。6、對于恒溫恒容下的反應(yīng)，有非氣體物質(zhì)的反應(yīng)，密度不變是平衡標(biāo)志。 14．Ⅰ、研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義 （1）已知：2SO2(g) + O2(g)2SO3(g) ΔH= —Q1 kJmol-1 ;2NO(g) + O2(g)2NO2(g) ΔH= —Q2kJmol-1則反應(yīng)NO2(g) + SO2(g)SO3(g) + NO(g) 的ΔH= _________________kJmol-1。 （2）上述反應(yīng)達(dá)化學(xué)平衡的標(biāo)志是_________________。 A.混合氣體的總質(zhì)量保持不變 B.混合氣體的總壓強(qiáng)保持不變 C．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變 D．混合氣體的顏色保持不變 （3）CO可用于合成甲醇，反應(yīng)方程式為：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）。CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示，該反應(yīng)ΔH _______0（填“>”或“ <”），理由 __________________________________。 Ⅱ、甲醇可作為燃料電池的原料。以CH4和H2O為原料，通過下列反應(yīng)來制備甲醇。 ①：CH4 ( g ) + H2O ( g ) ＝CO ( g ) + 3H2 ( g ) △H ＝+206.0 kJmol－1 ②：CO ( g ) + 2H2 ( g ) ＝ CH3OH ( g ) △H ＝—129.0 kJmol－1 （1）CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CH3OH (g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為_________________________。 （2）將1.0 mol CH4和2.0 mol H2O ( g )通入容積為100 L的反應(yīng)室，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)I，測得在一定的壓強(qiáng)下CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖。 ①假設(shè)100 ℃時達(dá)到平衡所需的時間為5 min，則用H2表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為_____________。 ②100℃時反應(yīng)I的平衡常數(shù)為___________________。 【答案】-（Q1 -Q2）/2 D < 壓強(qiáng)相同時，溫度升高，CO的平衡轉(zhuǎn)化率減小，平衡逆向移動，逆向吸熱，則正向放熱 CH4(g)+H2O(g)＝CH3OH (g)+H2(g) △H ＝+77.0 kJmol－1 0.003 molL－1min－1 2.2510-4 mol2L—2 【解析】 【分析】 Ⅰ.（1）根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行計算； （2）根據(jù)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)進(jìn)行判斷； （3）從圖像上來看，壓強(qiáng)相同時，溫度升高，CO的平衡轉(zhuǎn)化率減小，平衡逆向移動，逆向吸熱，則正向放熱； Ⅱ.（1）根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行計算； （2）依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式進(jìn)行計算。 C.反應(yīng)前后物質(zhì)的量不變，氣體質(zhì)量守恒，所以混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變，故C錯誤； D.當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，各物質(zhì)的濃度不再變化，所以溶液內(nèi)混合氣體的顏色保持不變，故D正確。 故答案為：D。 （3）從圖像上來看，壓強(qiáng)相同時，溫度升高，CO的平衡轉(zhuǎn)化率減小，平衡逆向移動，逆向吸熱，則正向放熱，故ΔH＜0，故答案為：＜；壓強(qiáng)相同時，溫度升高，CO的平衡轉(zhuǎn)化率減小，平衡逆向移動，逆向吸熱，則正向放熱。 Ⅱ.（1）①CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.0kJ/mol ②CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=-129.0kJ/mol 依據(jù)蓋斯定律①+②得到CH4（g）+H2O（g）=CH3OH（g）+H2（g））△H=+77kJ/mol 故答案為：CH4（g）+H2O（g）=CH3OH（g）+H2（g））△H=+77kJ/mol。 （2）①將1.0molCH4和2.0molH2O（g）通入容積固定為100L的反應(yīng)室，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)I：圖象分析可知100C甲烷轉(zhuǎn)化率為50%，依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式 CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g） 起始量（mol） 1.0 2.0 0 0 變化量（mol） 1.050% 0.5 0.5 1.5 平衡量（mol） 0.5 1.5 0.5 1.5 假設(shè)100℃時達(dá)到平衡所需的時間為5min，則用H2表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率 =1.5mol100L5min=0.003 molL-1min-1 故答案為：0.003 molL-1min-1。 ②100℃時反應(yīng)I的平衡濃度為c（CH4）=0.005mol/L，c（H2O）=0.015mol/L，c（CO）=0.005mol/L，c（H2）=0.015mol/L， 平衡常數(shù)K=c(CO)c3(H2)c(CH4)c(H2O)=0.0050.0153/0.0050.015=2.2510-4mol2L-2 故答案為：2.2510-4mol2L-2。