高中化學高考三輪沖刺 2023屆高三化學總復習鞏固練習24化學平衡化學反應進行的方向

鞏固練習24化學平衡化學反應進行的方向時間：45分鐘分值：100分一、選擇題(共50分，每小題5分)1．下列事實中，不能用勒夏特列原理解釋的是()A．開啟啤酒后，瓶中馬上泛起大量泡沫B．鋼鐵在潮濕的空氣中容易生銹C．實驗室中常用排飽和食鹽水的方法收集氯氣D．工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的過程中使用過量的空氣以提高二氧化硫的利用率[答案]B2．下列說法正確的是()A．合成氨反應中，斷開1molN≡N鍵，就會同時生成6molN—H鍵，此時達化學平衡狀態(tài)B．有氣體參與的可逆反應中，當反應容器中的壓強保持不變時，即達到化學平衡狀態(tài)C．當反應物或生成物在混合物中的百分含量保持不變時，即達到化學平衡狀態(tài)D．工業(yè)生產(chǎn)中采用高溫是因為高溫下反應物的轉(zhuǎn)化率比低溫時高[答案]C[解析]A項，不論是否達到平衡，只要斷開1molN≡N鍵，就會同時生成6molN—H鍵；B項，如果是反應前后氣體體積不變的反應，則反應體系壓強保持不變不能用來判定化學反應是否處于平衡狀態(tài)；C項，正確；D項，工業(yè)上采用高溫是考慮化學反應速率及催化劑的活性等綜合因素，如合成氨反應是一個放熱反應，但工業(yè)生產(chǎn)仍采用高溫。3．下列說法正確的是()A．凡是放熱反應都是自發(fā)的，由于吸熱反應都是非自發(fā)的B．自發(fā)反應一定是熵增大，非自發(fā)反應一定是熵減少或不變C．自發(fā)反應在恰當條件下才能實現(xiàn)D．自發(fā)反應在任何條件下都能實現(xiàn)[答案]C4．對處于化學平衡的體系，關(guān)于化學平衡與化學反應速率的關(guān)系正確的是()A．化學反應速率變化時，化學平衡一定發(fā)生移動B．只有在催化劑存在下，才會發(fā)生化學反應速率變化，而化學平衡不移動的情況C．正反應進行的程度大，正反應速率一定大D．化學平衡發(fā)生移動時，化學反應速率一定變化[答案]D[解析]同等程度地增加所有反應物和生成物的濃度，反應速率增大，但平衡不移動，故A、B錯，反應進行的程度與反應速率無必然聯(lián)系，故C錯。5．據(jù)報道，在300℃2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)下列敘述錯誤的是()A．使用Cu—Zn—Fe催化劑可大大提高生產(chǎn)效率B．反應需在300℃C．充入大量CO2氣體可提高H2的轉(zhuǎn)化率D．從平衡混合氣體中分離出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率[答案]B[解析]本題考查了化學平衡與反應條件與反應熱效應的關(guān)系等問題。催化劑可以加快反應速率，提高生產(chǎn)效率，A對；反應是否需要加熱與反應的熱效應無關(guān)，即需要加熱的反應不一定是吸熱反應，如鐵與硫的反應，B錯；增加一種反應物的濃度可以提高另一種反應物的轉(zhuǎn)化率，C對；從平衡混合氣體中分離出乙醇和水實際為減小生成物濃度，平衡正向移動，反應物轉(zhuǎn)化率增大，D對。6．對可逆反應4NH3(g)＋5O2(g)eq\o(,\s\up16(催化劑),\s\do10(加熱))4NO(g)＋6H2O(g)，下列敘述正確的是()A．反應達到平衡時，若兩種反應物的轉(zhuǎn)化率相等，則起始投入的n(NH3)∶n(O2)＝4∶5B．反應達到平衡后，對體系一直進行加壓，平衡總是向逆向移動C．反應達到平衡時，若向壓強固定的密閉容器中充入稀有氣體，平衡不移動D．當v正(NH3)∶v正(NO)＝1∶1時，說明該化學反應已經(jīng)達到平衡[答案]A[解析]平衡時，反應物的轉(zhuǎn)化率相等，則起始投入量之比應該等于化學計量數(shù)之比，故A正確；當加壓到一定壓強時，氣態(tài)水變?yōu)榉菤鈶B(tài)水，平衡會向正向移動，故B錯；充入稀有氣體而壓強不變，相當于增大容積，平衡向體積增大的方向移動，C錯；NH3、NO的正反應速率都是向右方向的速率，平衡與否其反應速率之比都等于化學計量數(shù)之比，故D錯。7．在一體積可變的密閉容器中，加入一定量的X、Y，發(fā)生反應mX(g)nY(g)ΔH＝QkJ/mol。反應達到平衡時，Y的物質(zhì)的量濃度與溫度、氣體體積的關(guān)系如下表所示：氣體體積/Lc(Y)/mol·L－1溫度℃123100200300下列說法正確的是()A．m>nB．Q<0C．溫度不變，壓強增大，Y的質(zhì)量分數(shù)減小D．體積不變，溫度升高，平衡向逆反應方向移動[答案]C[解析]分析表中數(shù)據(jù)知，溫度相同時增大體積，c(Y)變化的趨勢知，增大體積平衡向氣體體積增大的方向移動，故m<n，A錯誤，C正確，當體積相同時升溫，c(Y)增大知正反應吸熱，即Q>0，B和D都是錯誤的。解答本題的關(guān)鍵是數(shù)據(jù)分析與平衡移動原理結(jié)合。8．(2023·福建，12)25℃時，在含有Pb2＋、Sn2＋的某溶液中，加入過量金屬錫(Sn)，發(fā)生反應：Sn(s)＋Pb2＋(aq)Sn2＋(aq)＋Pb(s)，體系中c(Pb2＋)和c(Sn2＋A．往平衡體系中加入少量金屬鉛后，c(Pb2＋)增大B.往平衡體系中加入少量Sn(NO3)2固體后，c(Pb2＋)變小C．升高溫度，平衡體系中c(Pb2＋)增大，說明該反應ΔH>0D.25℃時，該反應的平衡常數(shù)K[答案]D[解析]本題考查了平衡移動的影響因素、平衡常數(shù)的計算等知識點。金屬活潑性Sn＞Pb，向平衡體系中加入鉛后，c(Pb2＋)不變，A錯誤；加入少量Sn(NO3)2固體，c(Sn2＋)增大，平衡逆移，c(Pb2＋)增大，B項錯誤；升溫c(Pb2＋)增大，說明平衡逆移，正反應放熱，C項錯誤；由方程式和圖示數(shù)據(jù)得平衡常數(shù)K＝eq\f(cSn2＋,cPb2＋)＝eq\f,＝，D項正確。9．低溫脫硝技術(shù)可用于處理廢氣中的氮氧化物，發(fā)生的化學反應為：2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)eq\o(,\s\up7(180℃),\s\do5(催化劑))2N2(g)＋3H2O(g)ΔH<0在恒容的密閉容器中，下列有關(guān)說法正確的是()A．平衡時，其他條件不變，升高溫度可使該反應的平衡常數(shù)增大B．平衡時，其他條件不變，增加NH3的濃度，廢氣中氮氧化物的轉(zhuǎn)化率減小C．單位時間內(nèi)消耗NO和N2的物質(zhì)的量之比為1∶2時，反應達到平衡D．其他條件不變，使用高效催化劑，廢氣中氮氧化物的轉(zhuǎn)化率增大[答案]C[解析]本題考查了化學平衡狀態(tài)的判斷、反應條件對轉(zhuǎn)化率的影響以及平衡常數(shù)的判斷等知識。該反應的正反應為放熱反應，升溫平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，A選項錯誤；增加氨氣的濃度氮氧化物的轉(zhuǎn)化率增大，B選項錯誤；單位時間內(nèi)消耗NO和N2的物質(zhì)的量之比為12時，表示正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態(tài)，C選項正確；催化劑不能使化學平衡移動，不改變轉(zhuǎn)化率，D選項錯誤。10．在一定體積的密閉容器中，進行如下的化學反應CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其中eq\f([CO]×[H2O],[CO2]×[H2])＝K，K被稱為化學平衡常數(shù)，其中K和溫度的關(guān)系如下表：t/℃70080083010001200K根據(jù)以上信息推斷以下說法正確的是()A．此反應為放熱反應B．此反應只有達到平衡時，密閉容器中的壓強才不會變化C．此反應達到1000℃時的反應速率比700D．該反應的化學平衡常數(shù)越大，反應物的轉(zhuǎn)化率越低[答案]C[解析]K隨溫度升高而增大，說明溫度升高反應向正反應方向進行，所以是吸熱反應。不同體系的平衡常數(shù)不一樣，對一確定的化學反應，平衡常數(shù)越大，說明生成物平衡濃度越大，反應物濃度越小，即反應物的轉(zhuǎn)化率越高。二、非選擇題(共50分)11．(18分)密閉容器中發(fā)生如下反應：A(g)＋3B(g)2C(g)ΔH<0，根據(jù)下列速率—時間圖像，回答下列問題。(1)下列時刻所改變的外界條件是：t1________；t3________；t4________；(2)產(chǎn)物C的體積分數(shù)最大的時間段是________；(3)上述圖像中C的體積分數(shù)相等的時間段是________；(4)反應速率最大的時間段是________。[答案](1)升高溫度加入催化劑減小壓強(2)t0～t1段(3)t2～t3段與t3～t4段(4)t3～t4段[解析](1)t1時v′逆增大程度比v′正增大程度大，說明改變的外界條件是升高溫度。t3時v″正、v″逆同等程度地增大，說明加入了催化劑。t4時v正、v逆都降低且v正降低程度更大，說明改變的外界條件是減小壓強。(2)t1、t4時改變條件后，都使化學平衡向逆反應方向移動。C的體積分數(shù)都降低，故t0～t1時間段C的體積分數(shù)最大。(3)在t3時加入了催化劑，雖然使反應速率發(fā)生了改變，但并未引起化學平衡的移動，故t2～t3段與t3～t4段C的體積分數(shù)相等。(4)由圖像不難看出t3～t4段化學反應速率最大。12．(15分)在一容積為2L的密閉容器中，加入mol的N2和mol的H2，在一定條件下發(fā)生如下反應：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0反應中NH3的物質(zhì)的量濃度的變化情況如下圖所示，請回答下列問題：(1)根據(jù)上圖，計算從反應開始到平衡時，平衡反應速率v(NH3)為________。(2)該反應達到平衡時H2的轉(zhuǎn)化率________。(3)反應達到平衡后，第5分鐘末，保持其它條件不變，若改變反應溫度，則NH3的物質(zhì)的量濃度不可能為______。(填序號)a．mol·L－1b．mol·L－1c．mol·L－1 d．mol·L－1(4)反應達到平衡后，第5分鐘末，保持其它條件不變，若只把容器的體積縮小一半，平衡______________移動(填“向逆反應方向”、“向正反應方向”或“不”)。(5)在第5分鐘末將容器的體積縮小一半后，若在第8分鐘末達到新的平衡(此時NH3的濃度約為mol·L－1)，請在上圖中畫出第5分鐘末到此平衡時NH3濃度的變化曲線。[答案](1)mol/(L·min)(2)50%(3)a、c(4)向正反應方向(5)下圖：[解析](1)4min時達到平衡，v(NH3)＝eq\fmol·L－1,4min)＝mol/(L·min)(2)(3)N2＋3H22NH3始(mol·L－1)0轉(zhuǎn)(mol·L－1)平(mol·L－1)所以α(H2)＝50%改變溫度，平衡必移動，NH3的物質(zhì)的量濃度不可能再是mol/L，可逆反應不徹底，NH3的濃度達不到mol/L。13．(17分)(2023·山東，28)研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。(1)NO2可用水吸收，相應的化學反應方程式為____________。利用反應6NO2＋8NH3eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))7N2＋12H2O也可處理NO2。當轉(zhuǎn)移mol電子時，消耗的NO2在標準狀況下是________L。(2)已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－kJ·mol－12NO(g)＋O2(g)2NO2(g)ΔH＝－kJ·mol－1則反應NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。一定條件下，將NO2與SO2以體積比1∶2置于密閉容器中發(fā)生上述反應，下列能說明反應達到平衡狀態(tài)的是____。a．體系壓強保持不變b．混合氣體顏色保持不變c．SO3和NO的體積比保持不變d．每消耗1molSO3的同時生成1molNO2測得上述反應平衡時NO2與SO2的體積比為1∶6，則平衡常數(shù)K＝________。(3)CO可用于合成甲醇，反應方程式為CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關(guān)系如上圖所示。該反應ΔH________0(填“>”或“<”)。實際生產(chǎn)條件控制在250℃、×104[答案](1)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO(2)－b8/3(或(3)＜在該壓強下，CO的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，若再增大壓強CO的轉(zhuǎn)化率提高不大，而生產(chǎn)成本增加，得不償失[解析]本題以實際工業(yè)生產(chǎn)，考查了熱化學方程式的書寫、蓋斯定律、化學平衡移動、平衡常數(shù)的計算等知識點。分析題意，(1)NO2與水反應的方程式是3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。在6NO2＋8NH3eq\o(=,\s\up11(催化劑),\s\do11(△))7N2＋12H2O，當有6molNO2發(fā)生反應時，轉(zhuǎn)移電子為24mol，當轉(zhuǎn)移mol電子時，消耗NO2的體積為6.72L。(2)根據(jù)蓋斯定律，計算該反應的ΔH＝－kJ/mol。分析NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)方程式，為體積不變的放熱反應，所以體系的壓強