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2019年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 化學(xué)平衡狀態(tài) 化學(xué)平衡的移動課時跟蹤監(jiān)測試題
1.(xx天一中學(xué)模擬)mA(氣)+nB(氣)pC(氣)+qQ(氣)當(dāng)m、n、p、q為任意整數(shù)時,下列情況一定是平衡狀態(tài)的是( )
①體系的壓強(qiáng)不再改變 ②體系的溫度不再改變?、鄹鹘M分的濃度不再改變 ④各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變?、莘磻?yīng)速率vA∶vB∶vC∶vD=m∶n∶p∶q ⑥單位時間內(nèi)m mol A斷鍵反應(yīng),同時p mol C也斷鍵反應(yīng)
A.③④⑤⑥ B.②③④⑥
C.①③④⑤ D.①③④⑥
2.(xx大豐中學(xué)模擬)對于可逆反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH<0,下列研究目的和示意圖相符的是( )
研究目的
圖示
A
壓強(qiáng)對反應(yīng)的影響(p2>p1)
B
溫度對反應(yīng)的影響
C
增加H2的濃度對反應(yīng)的影響
D
催化劑對反應(yīng)的影響
3.(xx蘇州模擬)在密閉容器中通入A、B兩種氣體,在一定條件下反應(yīng):2A(g)+B(g)2C(g),ΔH<0;達(dá)到平衡后,改變一個條件(X),下列量(Y)的變化符合圖中曲線的是( )
X
Y
A
再加入B
B的轉(zhuǎn)化率
B
再加入C
A的體積分?jǐn)?shù)
C
增大壓強(qiáng)
A的轉(zhuǎn)化率
D
升高溫度
混合氣體平均摩爾質(zhì)量
4.(xx丹陽中學(xué)模擬)一定條件下,向密閉容器中充入1 mol N2和3 mol H2 ,發(fā)生反應(yīng):N2(g) + 3H2(g)2NH3(g),反應(yīng)達(dá)到平衡后,改變下述條件,再次達(dá)到平衡,NH3濃度與原平衡不同的是( )
A.保持溫度和壓強(qiáng)不變,充入1 mol NH3(g)
B.保持溫度和體積不變,充入1 mol Ar(g)
C.保持溫度和壓強(qiáng)不變,充入1 mol N2(g) 和3 mol H2 (g)
D.保持溫度和壓強(qiáng)不變,充入1 mol Ar(g)
5.(xx南通中學(xué)模擬)已知:2M(g)N(g);ΔH<0?,F(xiàn)將M和N的混合氣體通入體積為1 L的恒溫密閉容器中,反應(yīng)體系中物質(zhì)濃度隨時間變化關(guān)系如右圖所示。下列說法正確的是( )
A.a(chǎn)、b、c、d四個點(diǎn)中處于平衡狀態(tài)的點(diǎn)是a、b
B.反應(yīng)進(jìn)行至25 min時,曲線發(fā)生變化的原因是加入了 0.4 mol N
C.若調(diào)節(jié)溫度使35 min時體系內(nèi)N的百分含量與15 min時相等,應(yīng)升高溫度
D.若40 min后出現(xiàn)如圖所示變化,則可能是加入了某種催化劑
6.(xx蘇州期中模擬)一定溫度下,將1 mol A和1 mol B氣體充入2 L恒容密閉容器,發(fā)生反應(yīng)A(g)+ B(g)xC(g)+D(s),t1時達(dá)到平衡。在t2、t3時刻分別改變反應(yīng)的一個條件,測得容器中氣體C的濃度隨時間變化如圖所示。下列說法正確的是( )
A.反應(yīng)方程式中的x=1
B.t2時刻改變的條件是使用催化劑
C.t3時刻改變的條件是移去少量物質(zhì)D
D.t1~t3間該反應(yīng)的平衡常數(shù)均為4
7.[雙選題](xx南京市學(xué)情模擬)光氣(COCl2)的分解反應(yīng)為:COCl2(g)Cl2(g)+CO(g) ΔH=+108 kJmol-1。反應(yīng)體系中各物質(zhì)的濃度在不同條件下的變化如圖所示(10~14 min的COCl2濃度變化未標(biāo)出):
下列說法正確的是( )
A.COCl2在5~6 min和15~16 min時平均反應(yīng)速率:v(5~6)>v(15~16)
B.第10 min時,改變反應(yīng)條件,反應(yīng)重新達(dá)到平衡前:v(正)
”、“<”或“=”),活塞F最終停留在右側(cè)刻度________處(填下列序號:①<6②>6③=6)。
(4)若一開始就將K、F固定,其他條件均不變,甲平衡后壓強(qiáng)變?yōu)殚_始壓強(qiáng)的0.8倍,則甲、乙都達(dá)到平衡后,兩容器的壓強(qiáng)之比為p甲∶p乙=________。
11.(xx如皋中學(xué)高三第一學(xué)期期中)已知:N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+52.70 kJmol-1。
(1)在恒溫、恒容的密閉容器中進(jìn)行上述反應(yīng)時,下列描述中能說明該反應(yīng)已達(dá)平衡的是________。
a.v(N2O4)正=2v(NO2)逆
b.容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化
c.容器中氣體 的密度不隨時間而變化
d.容器中氣體的分子總數(shù)不隨時間而變化
(2)①t ℃恒溫下,在固定容積為2 L的密閉容器中充入0.054 mol N2O4,半分鐘后達(dá)到平衡,測得容器中含n(NO2)=0.06 mol,則v(NO2)=________,t ℃時反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)的平衡常數(shù)K=________。
②若向容器內(nèi)繼續(xù)通入少量N2O4,則平衡________移動(填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向”或“不”),再次達(dá)到平衡后NO2的體積分?jǐn)?shù)________原平衡時NO2的體積分?jǐn)?shù)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)取五等份NO2,分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):2NO2(g)N2O4(g)。反應(yīng)相同時間后,分別測定體系中NO2的百分含量(NO2%),并作出其隨反應(yīng)溫度(T)變化的關(guān)系圖。下列示意圖中,可能與實驗結(jié)果相符的是 ________。
12.[雙選題](xx南京、淮安模擬)一定溫度時,向容積為2 L的密閉容器中充入一定量的SO2和O2,發(fā)生反應(yīng): 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表(表中t1<t2),下列說法正確的是( )
反應(yīng)時間/min
n(SO2)/mol
n(O2)/mol
0
0.10
0.060
t1
0.012
t2
0.016
A.反應(yīng)在0~t1 min內(nèi)的平均速率為v(SO3)=0.088/t1 molL-1min-1
B.保持其他條件不變,起始時向容器中充入0.10 mol SO3和0.010 mol O2,到達(dá)平衡時,n(SO2)=0.012 mol
C.保持其他條件不變,升高溫度,平衡時c(SO2)=0.007 0 molL-1,則反應(yīng)的ΔH>0
D.相同溫度下,起始時向容器中充入0.050 mol SO2和0.030 mol O2,達(dá)到平衡時SO2轉(zhuǎn)化率小于88%
13.(xx無錫高三期中)分別在密閉容器的兩個反應(yīng)室中進(jìn)行如下反應(yīng):
左反應(yīng)室:A(g)+2B(g)2C(g) 右反應(yīng)室:2Z(g)X(g)+Y(g)
在反應(yīng)室之間有無摩擦、可自由滑動的密封板隔斷。反應(yīng)開始和達(dá)到平衡時有關(guān)物理量的變化如下圖所示:
(1)A(g)+2B(g)2C(g)的ΔH________0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)在平衡(Ⅰ)和平衡(Ⅱ)中,X的體積分?jǐn)?shù)________(填序號)。
a.一定相等 b.一定不相等 c.可能相等
(3)達(dá)到平衡(Ⅰ)時,A的轉(zhuǎn)化率為________。
答 案
1.選B?、偃舴磻?yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變,體系的壓強(qiáng)自始至終不變,體系的壓強(qiáng)不再改變不能說明到達(dá)平衡,①錯誤;②隨反應(yīng)進(jìn)行體系的溫度發(fā)生變化,絕熱體系的溫度不再改變說明到達(dá)平衡,②正確; ③隨反應(yīng)進(jìn)行各組分的濃度不變,說明到達(dá)平衡,③正確;④隨反應(yīng)進(jìn)行各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變,說明到達(dá)平衡,④正確;⑤反應(yīng)速率自始至終都存在vA∶vB∶vC∶vD=m∶n∶p∶q,不能說明到達(dá)平衡,⑤錯誤;⑥A斷鍵表示正反應(yīng)速率,C斷鍵表示逆反應(yīng)速率,單位時間內(nèi)m mol A斷鍵反應(yīng),同時生成p mol C,C的斷鍵與成鍵相等,說明到達(dá)平衡,⑥正確。
2.選C A項,該反應(yīng)中增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動,則氨氣的體積分?jǐn)?shù)增大,并且壓強(qiáng)越大,化學(xué)反應(yīng)速率越大,達(dá)到化學(xué)平衡的時間越少,與圖像不符,錯誤;B項,因該反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度化學(xué)平衡向逆反應(yīng)移動,則氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率降低,與圖像中轉(zhuǎn)化率增大不符,錯誤;C項,反應(yīng)平衡后,增大氮?dú)獾牧?,則這一瞬間正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率不變,然后正反應(yīng)速率在不斷減小,逆反應(yīng)速率不斷增大,直到新的平衡,與圖像符合,正確;D項,因催化劑對化學(xué)平衡無影響,但催化劑加快化學(xué)反應(yīng)速率,則有催化劑時達(dá)到化學(xué)平衡的時間少,與圖像不符,錯誤。
3.選C A.達(dá)平衡后,再加入B,平衡正向移動,促進(jìn)A的轉(zhuǎn)化,即A的轉(zhuǎn)化率增大,但B的轉(zhuǎn)化率減小,與圖像不符合,故A不正確;B.達(dá)平衡后,再加入C,化學(xué)平衡逆向移動,則A的體積分?jǐn)?shù)減小,與圖像不符合,故B錯誤;C.達(dá)平衡后,增大壓強(qiáng),平衡正向移動,則A的轉(zhuǎn)化率增大,與圖像符合,故C正確;D.達(dá)平衡后,升高溫度,化學(xué)平衡逆向移動,由M=可知,逆向移動時n增大,則混合氣體平均摩爾質(zhì)量減小,與圖像不符合,故D錯誤。
4.選D A項,因為溫度和壓強(qiáng)不變,充入的1 mol NH3(g)達(dá)到與原平衡一樣的平衡,錯誤;B項,充入1 mol Ar(g)不參與反應(yīng),原平衡不變,錯誤;C項,達(dá)到與原平衡一樣的平衡,平衡不變,錯誤;D項,體積變大,濃度降低,平衡向左移動,正確。
5.選C A項,當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時平衡混合物的濃度都保持不變。在上述四點(diǎn)中處于平衡狀態(tài)的點(diǎn)是b、d,錯誤。B項,反應(yīng)進(jìn)行至25 min時,M的濃度突然增加0.4 mol/L,而N的濃度在這一瞬間沒變化,曲線發(fā)生變化的原因是加入了 0.4 mol M,錯誤。C項,該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時,升高溫度,化學(xué)平衡向吸熱方向移動。即對于該反應(yīng)來說向逆反應(yīng)方向移動,所以N的含量降低到15 min時相等,正確。D項,加入了某種催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動,錯誤。
6.選D A項,根據(jù)圖像可知,t2時刻C的濃度增大,但平衡不移動。這說明改變的條件應(yīng)該是增大壓強(qiáng)造成的。增大壓強(qiáng)平衡不移動,所以反應(yīng)前后體積不變,則有x=1+1=2,不正確;B項,加入催化劑平衡不移動,但C的濃度也不變。而圖像中C的濃度增大,因此改變的條件不是催化劑,B錯誤;C項,D為固體,減少D的量,不影響平衡移動,C的濃度不發(fā)生變化,錯誤;D項,t1~t3間溫度相同,平衡常數(shù)相同,由圖可知平衡時C的濃度為0.5 mol/L,則:
A(g)+B(g)2C(g)+D(s)
起始濃度(mol/L) 0.5 0.5 0
轉(zhuǎn)化濃度(mol/L) 0.25 0.25 0.5
平衡濃度(mol/L) 0.25 0.25 0.5
所以平衡常數(shù)K===4,正確。
7.選AC A項,由圖知,5~6 min時的COCl2的濃度變化量比15~16 min的大,故速率快,正確;B項,10 min時改變的條件應(yīng)為減小CO的濃度,故平衡正向移動,v(正)>v(逆),錯誤;C項,10~12 min,CO的濃度增大約0.01 molL-1,故COCl2的濃度減小約0.01 molL-1,正確;D項,減小壓強(qiáng),平衡正向移動,COCl2的轉(zhuǎn)化率增大,錯誤。
8.選D A項,從右圖分析,甲容器平衡時c(A)為0.78 mol/L,而乙容器平衡時c(A)為0.5 mol/L,起始時投料,甲是乙的兩倍,相當(dāng)于甲為2倍的乙加壓,如果平衡不移動。則A的濃度應(yīng)為2倍,但現(xiàn)小于2倍,則說明加壓時,平衡正向移動,故x=1,錯;B項,在恒容容器中充入稀有氣體,對平衡無影響,錯;C項,甲容器的平衡是正向移動,對乙升溫時,平衡是逆向移動,故兩者體積分?jǐn)?shù)不可以相同,錯;D項,再向A中壓入2 mol A、2 mol B,則達(dá)新平衡時,A的濃度比原平衡大,但小于2倍,正確。
9.解析:(1)由表格中的數(shù)據(jù)分析知,3~4 min和7~9 min時,SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量保持不變,為化學(xué)平衡狀態(tài);(2)從表中數(shù)據(jù)分析,第5 min時,SO2和O2的物質(zhì)的量減小,SO3的物質(zhì)的量增大,說明平衡向正向移動,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),改變的條件可能為增大壓強(qiáng)或降低溫度,而降溫反應(yīng)速率變慢,從同時提高速率和轉(zhuǎn)化率兩個方面分析,改變的外界條件只能是增大壓強(qiáng);(3)對比分別以Fe2O3和NiO作催化劑的圖像知,以Fe2O3作催化劑時,能在較低的溫度下使SO2達(dá)到較高的轉(zhuǎn)化率,因此選擇Fe2O3;(4)分析圖像b知,當(dāng)SO2的物質(zhì)的量相同時,O2的物質(zhì)的量越大,達(dá)平衡的時間越短,反應(yīng)速率越快,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率越大,以此可畫出n(O2)∶n(SO2)=1∶2時SO2轉(zhuǎn)化率的預(yù)期變化曲線。
答案:(1)3~4 min 7~9 min
(2)增大壓強(qiáng) 正
(3)Fe2O3作催化劑時,在相對較低溫度可獲得較高SO2的轉(zhuǎn)化率。
(4)
10.解析:(1)若固定隔板K,甲容器相當(dāng)于恒溫恒容的容器,當(dāng)各物質(zhì)的物質(zhì)的量(氣體的總壓強(qiáng)不變),各氣體的物質(zhì)的量濃度不變,混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變時達(dá)到平衡狀態(tài)。 而混合氣體的密度始終不變;反應(yīng)速率v(SO2)、v(SO3),沒有指明是正反應(yīng)速率還是逆反應(yīng)速率 ,所以A、B、C正確。
(2)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),隔板一定發(fā)生滑動,達(dá)到平衡后隔板K不可能處于0刻度;由于甲中充入2 mol SO2和1 mol O2,反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動,A中壓強(qiáng)降低,最多能轉(zhuǎn)化為2 mol SO3,但是由于反應(yīng)是可逆反應(yīng),所以SO3的物質(zhì)的量在0~2 mol之間,所以達(dá)到平衡后,隔板K不再滑動,最終停留在左側(cè)刻度0~2之間,故a小于2;
(3)由于左右兩邊不考慮加入的氦氣,達(dá)到的平衡是相同平衡,三氧化硫體積分?jǐn)?shù)相同,“隔板K最終停留在左側(cè)1處”說明反應(yīng)后氣體體積為5格,左邊氣體減少了0.5 mol,即平衡后物質(zhì)的量為2.5 mol,
設(shè)參加反應(yīng)的二氧化硫的物質(zhì)的量為2x,
故2-2x+1-x+2x=2.5,則x=0.5 mol,則甲中二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為50%。生成三氧化硫的物質(zhì)的量為1 mol;
但是對于乙來說,如果無He,甲與乙是等效平衡,但乙的壓強(qiáng)比甲小,則2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)的平衡向右移動了,故其轉(zhuǎn)化率大于50%;左邊氣體減少了0.5 mol,右邊增加物質(zhì)的量大于0.5 mol,F(xiàn)活塞右移,活塞F最終停留在右側(cè)刻度大于6處;故答案為:1,>,②;
(3)體積固定,恒溫、恒壓容器中,兩邊達(dá)到平衡的狀態(tài)相同,乙中的氦氣對平衡無影響;甲平衡后壓強(qiáng)變?yōu)殚_始壓強(qiáng)的0.8倍,即平衡后甲容器中氣體2.4 mol,乙容器中氣體3.4 mol,所以壓強(qiáng)之比12∶17
答案:(1)ABC (2)不可能 2 (3)1 >?、?
(4)12∶17
11.解析:(1)v(NO2)逆=2v(N2O4)正,反應(yīng)達(dá)到平衡,a錯誤。反應(yīng)過程中,氣體質(zhì)量不變,氣體物質(zhì)的量增大,氣體平均摩爾質(zhì)量不斷減小,平均相對分子質(zhì)量不斷減小,b、d正確。反應(yīng)過程中,氣體質(zhì)量和體積始終不變,c錯誤。
(2)① N2O4(g) 2NO2(g)
初始濃度 0.027 molL-1 0
變化濃度 0.015 molL-1 0.03 molL-1
平衡濃度 0.012 molL-1 0.03 molL-1
v(NO2)=0.03 molL-10.5 min=0.06 molL-1min-1
K==0.075
②向容器內(nèi)繼續(xù)通入少量N2O4,反應(yīng)物濃度增大,平衡正向移動。再次充入N2O4,可以看成將等量N2O4充入相同的容器中,平衡時與原平衡等同。再將容器混合后壓縮成原容器大小,平衡必然逆向移動,NO2的體積分?jǐn)?shù)減小。
(3)如果開始時反應(yīng)速度較慢,在尚未達(dá)到平衡之前,溫度越高反應(yīng)越快,NO2的百分含量越低;當(dāng)達(dá)到平衡后,溫度升高,平衡逐漸逆向移動,NO2的百分含量逐漸增大,與圖D吻合。如果開始時反應(yīng)速度很快,馬上就達(dá)到平衡,那么結(jié)果與圖B吻合。
答案:(1)bd
(2)0.001 molL-1s-1(或0.06 molL-1min-1)
0.075 向正反應(yīng)方向 小于 (3)BD
12.選BD A項,v(SO3)=v(SO2)=,錯誤;B項,由表中數(shù)據(jù)可知,t2時,n(O2)變=0.044 mol,t1時,n(SO2)變=0.088 mol,t1時已達(dá)到平衡。由B項中數(shù)據(jù)可知,0.10 mol SO3和0.010 mol O2相當(dāng)于0.10 mol SO2和0.006 0 mol O2,兩者建立同一平衡,正確;C項,平衡時n(SO2)=0.012 mol,c(SO2)=0.006 molL-1,升高溫度,平衡逆向移動,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),錯誤;D項,原平衡狀態(tài),SO2的轉(zhuǎn)化率為88%,減少一半的投料量,相當(dāng)于增大體積減小壓強(qiáng),平衡逆移動,SO2的轉(zhuǎn)化率減小,正確。
13.解析: (1)從平衡(Ⅰ)到平衡(Ⅱ),溫度降低,對于左室反應(yīng):平衡向體積減小的方向移動,即向正向移動,故正反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH<0。(2)右室反應(yīng)雖然不能確定是吸熱還是放熱反應(yīng),但降低溫度,平衡一定發(fā)生移動,故X的體積分?jǐn)?shù)一定發(fā)生變化。(3)分析兩反應(yīng)知:左室的正向反應(yīng)是體積減小的反應(yīng),而右室的反應(yīng)是體積不變的反應(yīng),在恒溫條件下,從反應(yīng)開始到平衡(Ⅰ)右室中混合體系氣體的總物質(zhì)的量保持不變,一直是2 mol,且左右兩室的壓強(qiáng)一直相等,由pV=nRT知,壓強(qiáng)p相等時,氣體的體積V與氣體的物質(zhì)的量n呈正比,設(shè)平衡(Ⅰ)中左室氣體總物質(zhì)的量為n,可得式子:n/2 mol=2.8/2.2,解得n=28/11,再設(shè)A的轉(zhuǎn)化率為x,則由左室反應(yīng)方程式得平衡時左室氣體總物質(zhì)的量為:1-x+2-2x+2x=28/11,解得x=5/11。
答案:(1)< (2)b (3)5/11
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