化學(xué)一輪高中達(dá)標(biāo)作業(yè)23化學(xué)平衡狀態(tài)　化學(xué)平衡移動

達(dá)標(biāo)作業(yè)23化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡移動[基礎(chǔ)題]1．煉鐵高爐中冶煉鐵的反應(yīng)為Fe2O3(s)＋3CO(g)eq\o(,\s\up7(高溫))2Fe(s)＋3CO2(g)，下列說法正確的是()A．升高溫度，反應(yīng)速率減慢B．當(dāng)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時，v(正)＝v(逆)＝0C．提高煉鐵高爐的高度可減少尾氣中CO的濃度D．某溫度下達(dá)到平衡時，CO的體積分?jǐn)?shù)基本不變解析：A項(xiàng)，升高溫度，反應(yīng)速率加快，錯誤；B項(xiàng)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時，是動態(tài)平衡，v(正)＝v(逆)≠0，錯誤；C項(xiàng)，提高煉鐵高爐的高度不能減少尾氣中CO的濃度，錯誤；D項(xiàng)，某溫度下達(dá)到平衡時，各物質(zhì)濃度不變，CO的體積分?jǐn)?shù)基本不變，正確。答案：D2．在1L定容的密閉容器中，可以證明可逆反應(yīng)N2＋3H22NH3已達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A．c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2B．一個N≡N斷裂的同時，有3個H—H生成C．其他條件不變時，混合氣體的密度不再改變D．v正(N2)＝2v逆(NH3)解析：c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2等于化學(xué)方程式的計量數(shù)之比，但沒有說明各物質(zhì)的濃度不變，不一定為平衡狀態(tài)，故A錯誤；一個N≡N斷裂的同時，有3個H—H生成，能說明正逆反應(yīng)速率是相等的，達(dá)到了平衡，故B正確；混合氣體的密度ρ＝eq\f(m,V)，質(zhì)量在反應(yīng)前后是守恒的，體積不變，密度始終不變，所以密度不變的狀態(tài)不一定是平衡狀態(tài)，故C錯誤；v正(N2)＝2v逆(NH3)時，正逆反應(yīng)速率不相等，未達(dá)到平衡，故D錯誤。答案：B3．在一定溫度下的恒容密閉容器中，當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時，表明反應(yīng)A(s)＋3B(g)2C(g)＋D(g)已達(dá)平衡狀態(tài)的是()①混合氣體的壓強(qiáng)②混合氣體的密度③B的物質(zhì)的量濃度④氣體的總物質(zhì)的量⑤混合氣體的平均相對分子質(zhì)量A．①②③B．②③⑤C．①③⑤D．①④⑤解析：A為固體，反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，無論是否平衡，混合氣體的壓強(qiáng)，氣體的總物質(zhì)的量均不變，即①④不能作為判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡的標(biāo)志，②③⑤中各量不變時，可判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。答案：B4．在密閉容器中發(fā)生下列反應(yīng)aA(g)cC(g)＋dD(g)，反應(yīng)達(dá)到平衡后，將氣體體積壓縮到原來的一半，當(dāng)再次達(dá)到平衡時，D的濃度為原平衡的1.5倍，下列敘述正確的是()A．A的轉(zhuǎn)化率變大B．平衡向正反應(yīng)方向移動C．D的體積分?jǐn)?shù)變大D．a(chǎn)<c＋d解析：氣體體積剛壓縮平衡還未移動時D的濃度應(yīng)是原來的2倍，當(dāng)再次達(dá)到平衡時，D的濃度為原平衡的1.5倍，D的濃度減小，所以壓縮體積使平衡向逆反應(yīng)方向移動。平衡向逆反應(yīng)方向移動，A的轉(zhuǎn)化率變小，A錯誤；平衡向逆反應(yīng)方向移動，B錯誤；平衡向逆反應(yīng)方向移動，D的體積分?jǐn)?shù)減小，C錯誤；增大壓強(qiáng)，平衡向氣體體積減小的方向移動，該平衡向逆反應(yīng)方向移動，所以a<c＋d，D正確。答案：D5．在一密閉容器中，反應(yīng)aA(g)bB(g)＋cC(g)達(dá)到平衡后，保持溫度不變，將容器體積增加一倍，最終測得A的物質(zhì)的量的濃度變?yōu)樵瓉淼?0%，則()A．平衡向正反應(yīng)方向移動B．a(chǎn)>b＋cC．物質(zhì)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大D．以上判斷都錯誤解析：反應(yīng)達(dá)平衡后，保持溫度不變，將容器體積增加一倍，最終測得A的物質(zhì)的量的濃度變?yōu)樵瓉淼囊话耄f明減小壓強(qiáng)，平衡沒有發(fā)生移動，即a＝b＋c，由于平衡不發(fā)生移動，故物質(zhì)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變，D項(xiàng)符合題意。答案：D6．已知(CH3COOH)2(g)2CH3COOH(g)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測得不同壓強(qiáng)下，體系的平均相對分子質(zhì)量(eq\x\to(M)＝eq\f(m總,n總))隨溫度(T)的變化曲線如圖所示，下列說法正確的是()A．該反應(yīng)的ΔH<0B．氣體的壓強(qiáng)：p(a)<p(b)＝p(c)C．平衡常數(shù)：K(a)＝K(b)<K(c)D．測定乙酸的相對分子質(zhì)量要在高壓、低溫條件下解析：由題中曲線可以看出，隨溫度升高混合氣體的平均相對分子質(zhì)量減小，說明升高溫度，平衡右移，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH>0，A、D項(xiàng)錯誤；溫度越高，平衡常數(shù)越大，故b點(diǎn)的平衡常數(shù)最大，C項(xiàng)錯誤；圖中曲線為等壓線，p(b)＝p(c)，在同一溫度下，壓強(qiáng)增大，平衡逆向移動，即p(a)<p(c)，B項(xiàng)正確。答案：B7．在恒溫、恒容下，有反應(yīng)2A(g)＋2B(g)C(g)＋3D(g)，現(xiàn)從兩條途徑分別建立平衡。途徑Ⅰ：A、B的起始濃度均為2mol·L－1；途徑Ⅱ：C、D的起始濃度分別為2mol·L－1和6mol·L－1。以下敘述正確的是()A．達(dá)到平衡時，途徑Ⅰ的反應(yīng)速率等于途徑Ⅱ的反應(yīng)速率B．達(dá)到平衡時，途徑Ⅰ所得混合氣體的壓強(qiáng)等于途徑Ⅱ所得混合氣體的壓強(qiáng)C．兩途徑最終達(dá)到平衡時，體系內(nèi)各組分的百分含量相同D．兩途徑最終達(dá)到平衡時，體系內(nèi)各組分的百分含量不相同解析：反應(yīng)2A(g)＋2B(g)C(g)＋3D(g)可知，反應(yīng)前后氣體的化學(xué)計量數(shù)相等，壓強(qiáng)對平衡移動沒有影響，當(dāng)滿足Ⅱ所加物質(zhì)完全轉(zhuǎn)化為A、B時，與Ⅰ物質(zhì)的量比值相等。Ⅱ途徑達(dá)到平衡時濃度大，壓強(qiáng)大，反應(yīng)速率應(yīng)較大，A錯誤；Ⅱ途徑達(dá)到平衡時濃度大，壓強(qiáng)大，反應(yīng)速率應(yīng)較大，故B錯誤；Ⅰ、Ⅱ兩途徑最終達(dá)到相同平衡狀態(tài)，體系內(nèi)混合氣的百分組成相同，C正確；兩種途徑平衡狀態(tài)相同，各物質(zhì)的含量相同，則體系內(nèi)混合氣的百分組成相同，D錯誤。答案：C8．某溫度下，向2L恒容密閉容器中充入1.0molA和1.0molB，發(fā)生反應(yīng)A(g)＋B(g)C(g)經(jīng)過一段時間后達(dá)到平衡。反應(yīng)過程中測定的部分，數(shù)據(jù)見下表：t/s05152535n(A)/mol1.00.850.810.800.80下列說法正確的是()A．反應(yīng)在前5s的平均速率v(A)＝0.17mol/(L·s)B．保持其他條件不變，升高溫度，平衡時c(A)＝0.41mol/L，則反應(yīng)的ΔH>0C．相同溫度下，起始時向容器中充入2.0molC，達(dá)到平衡時，C的轉(zhuǎn)化率大于80%D．相同溫度下，起始時向容器中充入0.20molA、0.20molB和1.0molC，反應(yīng)達(dá)到平衡前v(正)<v(逆)解析：反應(yīng)在前5s的平均速率v(A)＝eq\f(1.0－0.85mol,2L×5s)＝0.015mol/(L·s)，A項(xiàng)錯誤；由表格中數(shù)據(jù)可知，平衡時，c(A)＝0.40mol/L，升高溫度，c(A)增大，平衡逆向移動，正反應(yīng)放熱，所以反應(yīng)的ΔH<0，B項(xiàng)錯誤；溫度、容積不變，反應(yīng)為前后氣體體積減小的反應(yīng)，起始時加入2.0molC，與一開始加入2molA和2.0molB等效，與原平衡相比，壓強(qiáng)增大，平衡正向移動，平衡時的A、B轉(zhuǎn)化率較原平衡時高，所以平衡時A、B的物質(zhì)的量小于1.6mol，C的物質(zhì)的量大于0.4mol，即在相同溫度下，起始時向容器中充入2.0molC，達(dá)到平衡時，C的物質(zhì)的量大于0.4mol，參加反應(yīng)的C的物質(zhì)的量小于1.6mol，故轉(zhuǎn)化率小于80%，C項(xiàng)錯誤；A(g)＋B(g)C(g)初始(mol/L)0.50.50轉(zhuǎn)化(mol/L)0.10.10.1平衡(mol/L)0.40.40.1K＝eq\f(cC,cA×cB)＝eq\f(0.1mol/L,0.4mol/L×0.4mol/L)＝0.625L/mol，起始時向容器中充入0.20molA、0.20molB和1.0molC，計算此時濃度熵Qc＝50L/mol>K，平衡逆向進(jìn)行，故v(正)<v(逆)，D項(xiàng)正確。答案：D9．T℃時，在容積為2L的3個恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：3A(g)＋B(g)=xC(g)，按不同方式投入反應(yīng)物，測得反應(yīng)達(dá)到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：容器甲乙丙反應(yīng)物的投入量3molA、2molB6molA、4molB2molC達(dá)到平衡的時間/min58A的濃度/mol·L－1c1c2C的體積分?jǐn)?shù)%w1w3混合氣體的密度/g·L－1ρ1ρ2下列說法正確的是()A．若x<4,2c1<cB．若x＝4，則w3＝w1C．無論x的值是多少均有2ρ1＝ρ2D．容器甲達(dá)到平衡所需的時間比容器乙達(dá)到平衡所需的時間短解析：若x<4，則正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，乙容器對于甲容器而言，相當(dāng)于加壓，平衡正向移動，所以2c1>c2，A項(xiàng)錯誤；若x＝4，則反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等，由于起始時甲容器中A、B的投入量之比與化學(xué)方程式中對應(yīng)化學(xué)計量數(shù)之比不相等，故w3不可能等于w1，B項(xiàng)錯誤；起始時乙容器中A、B的投入量是甲容器的2倍，兩容器的容積相等，故恒有2ρ1＝ρ2答案：C10．汽車尾氣中，NO產(chǎn)生的反應(yīng)為：N2(g)＋O2(g)2NO(g)，一定條件下，等物質(zhì)的量的N2(g)和O2(g)在恒容密閉容器中反應(yīng)，下圖曲線a表示該反應(yīng)在溫度T下N2的濃度隨時間的變化，曲線b表示該反應(yīng)在某一起始條件改變時N2的濃度隨時間的變化。下列敘述正確的是()A．溫度T下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(4c0－c12,c\o\al(2,1))B．溫度T下，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，混合氣體的密度減小C．曲線b對應(yīng)的條件改變可能是加入了催化劑D．若曲線b對應(yīng)的條件改變是溫度，可判斷該反應(yīng)的ΔH<0解析：A項(xiàng)，在溫度T下，由曲線a可知，達(dá)到平衡后N2、O2、NO的濃度分別為c1mol/L、c1mol/L、2(c0－c1)mol/L，所以該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(4c0－c12,c\o\al(2,1))，正確；B項(xiàng)，反應(yīng)前后，混合氣體的體積與質(zhì)量都沒有發(fā)生改變，所以混合氣體的密度不變，錯誤；C項(xiàng)，加入催化劑只改變反應(yīng)速率而不改變反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，若加入催化劑達(dá)到平衡后，c(N2)應(yīng)與曲線a對應(yīng)的平衡濃度相同，錯誤；D項(xiàng)，若曲線b對應(yīng)的條件改變是溫度，由于曲線b相對于曲線a先達(dá)到了平衡，故應(yīng)該為升溫，升高溫度，N2的平衡濃度減小，說明平衡向正向移動，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH>0，錯誤。答案：A11．下列事實(shí)，不能用勒夏特列原理解釋的是()A．溴水中有平衡：Br2＋H2OHBr＋HBrO加入AgNO3溶液后，溶液顏色變淺B．合成NH3反應(yīng)，為提高NH3的產(chǎn)率，理論上應(yīng)采取相對較低溫度的措施C．高壓比常壓有利于合成SO3的反應(yīng)D．對CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)平衡體系增大壓強(qiáng)可使顏色變深解析：溴水中有平衡：Br2＋H2OHBr＋HBrO加入AgNO3溶液后，生成AgBr沉淀，溴離子濃度降低，平衡向右移動，溴的濃度降低，溶液顏色變淺，可以用勒夏特列原理解釋，故A不符合題意；對N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度平衡向正反應(yīng)方向移動，有利于氨的產(chǎn)率提高，可以用勒夏特列原理解釋，故B不符合題意；對2SO2＋O22SO3，正反應(yīng)方向是體積減小的方向，加壓，平衡正向移動，有利于合成SO3，可以用勒夏特列原理解釋，故C不符合題意；對CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)平衡體系增大壓強(qiáng)，平衡不移動，二氧化氮的濃度增大，顏色變深，不能用勒夏特列原理解釋，故D符合題意。答案：D12．將0.40molN2O4氣體充入2L固定容積的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：N2O4(g)2NO2(g)ΔH。在T1℃和T2(1)T1℃時，40s～80s內(nèi)用N2O4表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為________mol·L－1·s(2)ΔH________0(填“>”“<”或“＝”)。(3)改變條件重新達(dá)到平衡時，要使eq\f(cNO2,cN2O4)的比值變小，可采取的措施有________(填字母)。a．增大N2O4的起始濃度b．升高溫度c．向混合氣體中通入NO2d．使用高效催化劑解析：(1)T1℃時，40s～80s內(nèi)二氧化氮的物質(zhì)的量從0.40mol變?yōu)?.60mol，則用二氧化氮表示該時間段的平均反應(yīng)速率為v(NO2)＝eq\f(\f(0.60mol－0.40mol,2L),80s－40s)＝0.0025mol·L－1·s－1，化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)成正比，則v(N2O4)＝eq\f(1,2)v(NO2)＝0.00125mol·L－1·s－1；(2)根據(jù)圖像曲線變化可知，T1℃時反應(yīng)速率大于T2℃，則溫度大小為T1℃>T2℃，而在T(3)a.增大N2O4的起始濃度，相當(dāng)于增大了壓強(qiáng)，平衡向著逆向移動，則eq\f(cNO2,cN2O4)的比值變小，故a正確；b．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向著正向移動，則二氧化氮濃度增大、四氧化二氮濃度減小，故該比值增大，故b錯誤；c．向混合氣體中通入NO2，相當(dāng)于增大了壓強(qiáng)，平衡向著逆向移動，二氧化氮濃度減小、四氧化二氮濃度增大，該比值減小，故c正確；d．使用高效催化劑，對化學(xué)平衡不影響，則該比值不變，故d錯誤。答案：(1)0.00125(2)>(3)ac[能力題]13．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)ΔH＝－92.4kJ·mol－1一種工業(yè)合成氨的簡易流程圖如下：(1)天然氣中的H2S雜質(zhì)常用氨水吸收，產(chǎn)物為NH4HS。一定條件下向NH4HS溶液中通入空氣，得到單質(zhì)硫并使吸收液再生，寫出再生反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________________________________________________________________。(2)步驟Ⅱ中制氫氣原理如下：①CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)ΔH＝＋206.4kJ·mol－1②CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41.2kJ·mol－1對于反應(yīng)①，一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)②，將CO進(jìn)一步轉(zhuǎn)化，可提高H2產(chǎn)量。若1molCO和H2的混合氣體(CO的體積分?jǐn)?shù)為20%)與H2O反應(yīng)，得到1.18molCO、CO2和H2的混合氣體，則CO轉(zhuǎn)化率為________。(3)圖1表示500℃、60.0MPa條件下，原料氣投料比與平衡時NH3體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系。根據(jù)圖中a點(diǎn)數(shù)據(jù)計算N2(4)依據(jù)溫度對合成氨反應(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。(5)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)________。簡述本流程中提高合成氨原料總轉(zhuǎn)化率的方法：______________________________________________________________________________________________________。解析：(1)由題意可知空氣中的O2將－2價硫氧化為硫單質(zhì)，同時生成NH3·H2O，根據(jù)得失電子守恒將方程式配平即可。(2)反應(yīng)①為氣體物質(zhì)的量增大的吸熱反應(yīng)，降低壓強(qiáng)使平衡右移，但反應(yīng)速率減小，d錯；催化劑不