高考化学总复习 课时跟踪检测 二十二　化学平衡状态　化学平衡的移动 Word版含答案

这是一份高考化学总复习 课时跟踪检测 二十二　化学平衡状态　化学平衡的移动 Word版含答案，共9页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

(时间：45分钟 满分：100分)
一、选择题(每小题6分，共60分)
1．(2017届保定市高阳中学月考)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A．黄绿色的氯水光照后颜色变浅
B．红棕色的NO2，加压后颜色先变深后变浅
C．对于反应2HI(g)H2(g)＋I2(g) ΔH>0，缩小容器的体积可使颜色变深
D．打开冰镇啤酒瓶，把啤酒倒入玻璃杯中，杯中立即泛起大量泡沫
解析：A项氯水中存在平衡Cl2＋H2OHCl＋HClO，光照HClO分解，使平衡右移，溶液颜色变浅，能用勒夏特列原理解释；B项存在平衡2NO2N2O4，加压体积减小，浓度增大，使颜色变深，平衡向右移动，使气体颜色变浅，能用勒夏特列原理解释；C项缩小容器体积，对平衡不产生影响，平衡不移动，但浓度增大，容器内颜色变深，不能用勒夏特列原理解释；D项CO2气体是在加压下溶解在啤酒中的，存在平衡CO2＋H2OH2CO3，打开瓶盖，压强减小，使CO2的溶解平衡逆向移动，产生大量气泡，能用勒夏特列原理解释。
答案：C
2．(2017届浙江省浦江县模拟)放热的可逆反应在一定条件下达到化学平衡时，下列说法不正确的是( )
A．反应物的浓度一定等于生成物的浓度
B．反应体系中压强恒定
C．反应体系中混合物的组成保持不变
D．反应体系中温度不变
解析：放热的可逆反应，达到平衡时，反应物与生成物的浓度不一定相等，A项错误；可逆反应达到平衡时，正逆反应速率相等，气体分子数保持不变，反应体系中压强恒定，混合物的组成保持不变，反应体系中温度不变，B、C、D项正确。
答案：A
3．(2017届保定市定兴三中月考)在密闭容器中，一定条件下，进行反应：NO(g)＋CO(g)eq \f(1,2)N2(g)＋CO2(g) ΔH＝－373.2 kJ·ml－1，达到平衡后，为提高该反应的速率和NO的转化率，采取的正确措施是( )
A．加催化剂同时升高温度
B．加催化剂同时增大压强
C．升高温度同时充入N2
D．降低温度同时增大压强
解析：该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，NO的转化率降低，A项不符合题意；加入催化剂能加快反应速率，该反应为气体分子数减小的反应，增大压强平衡向右移动，NO的转化率增大，B项符合题意；升高温度，平衡逆向移动，NO转化率降低，通入N2平衡逆向移动，也使NO转化率降低，C项不符合题意；降低温度，反应速率减慢，D项不符合题意。
答案：B
4．(2017届江西进贤二中模拟)在一定温度不同压强(p1解析：A项图象中压强p1到达平衡时间短，故图象中p1>p2，与题意不符，A项错误；B项图象中压强p2到达平衡时间短，图象中p1p2，与题意不符，C项错误；D项图象中压强p2到达平衡时间短，图象中p1答案：B
5．(2017届江西赣中南五校重点中学联考)一定温度下，可逆反应2NO2(g)eq \(,\s\up7(△))2NO(g)＋O2(g)在体积固定的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是( )
①单位时间内生成n ml O2，同时生成2n ml NO2 ②单位时间内生成n ml O2，同时生成2n ml NO ③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2∶2∶1 ④混合气体的压强不再改变 ⑤混合气体的颜色不再改变 ⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变
A．①④⑤⑥ B．①②③⑤
C．②③④⑥D．以上全部
解析：①单位时间内生成n ml O2是正反应速率，生成2n ml NO2是逆反应速率，二者比值与方程式化学计量数之比相等，故NO2的v正＝v逆，说明反应达到平衡状态。②单位时间内生成n ml O2，同时生成2n ml NO，同属于正反应速率，不能说明反应是否达到平衡。③无论是否达到平衡状态，用NO2、NO、O2的物质的量浓度表示的反应速率都是2∶2∶1。④该反应是气体分子数增大的反应，当混合气体的压强不再改变时，反应达到平衡状态。⑤混合气体的颜色与NO2的浓度有关，混合气体的颜色不发生改变，说明NO2浓度不再发生改变，此时反应达到平衡状态。⑥混合气体的平均相对分子质量eq \x\t(M)＝eq \f(m总,n总)，在此反应过程中m总不变，但n总逐渐增大，因此当eq \x\t(M)不再发生改变时，说明n总不再发生改变，反应达到平衡状态。综上所述，能够说明反应达到平衡状态的是①④⑤⑥，选A项。
答案：A
6．(2017届大庆市模拟)一定量的混合气体在密闭容器中发生如下反应：xA(g)＋yB(g)zC(g)，达到平衡后测得A气体的浓度为0.5 ml·L－1，保持温度不变，将密闭容器的容积压缩为原来的一半再次达到平衡后，测得A浓度为0.8 ml·L－1，则下列叙述正确的是( )
A．平衡向正反应方向移动
B．x＋yC．B的物质的量浓度减小
D．C的体积分数降低
解析：反应达到平衡后测得A气体的浓度为0.5 ml·L－1，保持温度不变，将密闭容器的容积，压缩为原来的一半，若平衡不移动，A的浓度为1 ml·L－1，而平衡发生移动，再次达到平衡时，A的浓度为0.8 ml·L－1，说明平衡正向移动，A项正确；容器体积减小，压强增大平衡正向移动，正反应是气体分子数减小的反应，故x＋y>z，B项错误；容器体积压缩，各物质的浓度增大，C项错误；平衡正向移动，C的体积分数增大，D项错误。
答案：A
7．(2017届广州模拟)在1 L定容的密闭容器中，可以证明可逆反应N2＋3H22NH3已达到平衡状态的是( )
A．c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2
B．一个NN断裂的同时，有3个H—H生成
C．其他条件不变时，混合气体的密度不再改变
D．v正(N2)＝2v逆(NH3)
解析：c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2等于化学方程式的计量数之比，但不能说明各物质的浓度不变，不一定为平衡状态，故A错误；一个NN断裂的同时，有3个H—H生成，能说明正逆反应速率是相等的，达到了平衡，故B正确；混合气体的密度ρ＝eq \f(m,V)，质量在反应前后是守恒的，体积不变，密度始终不变．所以密度不变的状态不一定是平衡状态，故C错误v正(N2)＝2v逆(NH3)时，正逆反应速率不相等，未达到平衡，故D错误。
答案：B
8．(2017届河南信阳高中月考)如图为某化学反应的速率与时间的关系示意图，在t1时刻升高温度或者增大压强，速率的变化都符合的示意图的反应是( )
A．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH<0
B．4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g) ΔH<0
C．H2(g)＋I2(g)2HI(g) ΔH>0
D．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0
解析：由图象可知增大压强或升高温度后，v正、v逆都增大，由于v逆增大的多，平衡逆向移动。A项反应正反应是气体体积减小的放热反应，增大压强，平衡正向移动，升高温度，平衡逆向移动，与题意不符；B项反应正反应是气体体积增大的放热反应，增大压强平衡逆向移动，升高温度，平衡逆向移动，符合题意；C项反应是气体体积不变的反应，正反应吸热，增大压强，平衡不移动，升高温度，平衡正向移动，与题意不符；D项正反应是气体体积减小的放热反应，增大压强，平衡正向移动，升高温度，平衡逆向移动，与题意不符，故选B项。
答案：B
9．活性炭可处理大气污染物NO。在2 L密闭容器中加入NO和活性炭(无杂质)，反应方程式为NO＋CE＋F(未配平)。当温度为T时，经过5 min达到平衡，测得平衡时各物质的物质的量如下表：
则下列说法正确的是( )
A．该反应的平衡常数为1/4
B．增加活性炭的量，能缩短达到平衡所用的时间
C．容器中压强不变可以说明该反应达到平衡状态
D．达到平衡时，用E表示该反应的速率为0.01 ml·L－1·min－1
解析：该反应可表示为C(s)＋2NO(g)===N2(g)＋CO2(g)，平衡常数K＝eq \f(cCO2·cN2,c2NO)＝eq \f(\f(0.05,2)×\f(0.05,2),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(0.100,2)))2)＝eq \f(1,4)，A项正确；C为固体，增加活性炭的量，反应速率不变，B项错误；该反应是气体分子数不变的反应，容器中压强不变，不能判断反应是否达到平衡状态，C项错误；达到平衡时用E表示该反应的速率为eq \f(0.05 ml,2 L×5 min)＝0.005 ml·L－1·min－1，D项错误。
答案：A
10．(2017届东北师范大学附属中学模拟)T ℃时，在2 L的密闭容器中，A气体与B气体发生可逆反应生成C气体，反应过程中A、B、C物质的量变化如图甲所示。若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，B的物质的量分数与时间关系如图乙所示。下列叙述正确的是( )
A．2 min内A的化学反应速率为0.1 ml/(L·min)
B．在反应达到平衡时，保持其他条件不变，增大压强，正、逆反应速率都增大，且平衡向逆反应方向移动
C．在反应达到平衡时，保持其他条件不变，升高温度，正、逆反应速率都增大，且A的转化率增大
D．图甲中，达到平衡时，A的体积分数为37.5%
解析：由图甲可知，反应进行到2 min时，A的浓度减小了0.1 ml/L，v(A)＝eq \f(0.1 ml·L－1,2 min)＝0.05 ml/(L·min)，A错误；反应进行到2 min时，A、B物质的量分别减小了0.2 ml、0.6 ml，C增加了0.4 ml，故反应方程式为A(g)＋3B(g)2C(g)，增大压强后平衡向正反应方向移动，B错误；由图乙知，T1>T2，且温度高时B物质的百分含量高，说明温度高时平衡逆向移动，此时A的转化率降低，C错误；由图甲知，达到平衡时，A、B、C的物质的量分别为0.3 ml、0.1 ml、0.4 ml，A的体积分数为eq \f(0.3 ml,0.3 ml＋0.1 ml＋0.4 ml)×100%＝37.5%，D正确。
答案：D
二、非选择题(共40分)
11．(12分)(2017届武威高二检测)在容积为1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。
回答下列问题：
(1)反应的ΔH________0(填“大于”或“小于”)；100 ℃时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在0～60 s时段，反应速率v(N2O4)为________ml·L－1·s－1；反应的平衡常数K1为________。
(2)100 ℃时达到平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.002 0 ml·L－1·s－1的平均速率降低，经10 s又达到平衡。T________100 ℃(填“大于”或“小于”)，判断理由是____________________________。
解析：(1)根据题意，温度升高，混合气体颜色变深，说明升温向生成NO2的方向进行，即正反应是吸热反应，ΔH>0。由图可知，0～60 s，NO2的物质的量浓度变化为0.120 ml·L－1，根据公式v＝eq \f(Δc,Δt)计算v(NO2)＝eq \f(0.120 ml·L－1,60 s)＝0.002 ml·L－1·s－1，则v(N2O4)＝eq \f(1,2)v(NO2)＝0.001 ml·L－1·s－1。K1＝eq \f(c2NO2,cN2O4)＝eq \f(0.1202,0.040)＝0.36。(2)由题意可知，改变温度后c(N2O4)以0.002 0 ml·L－1·s－1的平均速度降低，改变温度平衡向右进行，该反应为吸热反应，故改变的条件是升高温度T>100 ℃。
答案：(1)大于 0.001 0.36
(2)大于 正反应为吸热反应，反应向吸热反应方向进行，所以为升高温度
12．(16分)(2017届日照调研)化学反应原理在科研和工农业生产中有广泛应用。
(1)某化学兴趣小组进行工业合成氨的模拟研究，反应的方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。在1 L密闭容器中加入0.1 ml N2和0.3 ml H2，实验①、②、③中c(N2)随时间(t)的变化如图所示：
实验②从初始到平衡的过程中，该反应的平均反应速率v(NH3)＝________；与实验①相比，实验②和实验③所改变的实验条件分别为下列选项中的________、________(填字母编号)。
a．增大压强 b．减小压强
c．升高温度 d．降低温度
e．使用催化剂
(2)800 K时向下列起始体积相同的密闭容器中充入2 ml N2、3 ml H2，甲容器在反应过程中保持压强不变，乙容器保持体积不变，丙是绝热容器，三容器各自建立化学平衡。
①达到平衡时，平衡常数K甲________K乙________K丙(填“>”“<”或“＝”)。
②达到平衡时N2的浓度c(N2)甲________c(N2)乙，c(N2)乙________c(N2)丙(填“>”“<”或“＝”)。
③对甲、乙、丙三容器的描述，以下说法正确的是________。
A．乙容器气体密度不再变化时，说明此反应已达到平衡状态
B．在甲中充入稀有气体He，化学反应速率加快
C．向甲容器中充入氨气，正向速率减小，逆向速率增大
D．丙容器温度不再变化时说明已达到平衡状态
解析：(1)v(NH3)＝2v(N2)＝2×eq \f(0.04 ml·L－1,10 min)＝0.008 ml·L－1·min－1。与实验①相比，实验②反应速率加快，但平衡没有移动，可知实验②改变的条件为使用催化剂。与实验①相比，实验③反应速率加快，且平衡时N2浓度增大，说明平衡逆向移动了，故实验③改变的条件为升高温度。
(2)①合成氨为放热反应，升温时平衡逆向移动，且平衡常数只与温度有关，温度越高其对应的平衡常数越小，故K甲＝K乙>K丙。②甲容器中的反应相当于在乙容器中反应的基础上增大压强，增大压强的瞬间所造成的结果是反应物及生成物的浓度均增大，而该反应为气体分子数减小的反应，增大压强时虽然平衡右移，但根据勒夏特列原理可知，平衡时c(参与反应的各物质)甲>c(参与反应的各物质)乙，故c(N2)甲>c(N2)乙。丙为绝热容器，平衡时丙容器中温度高于乙容器中温度，则丙容器中反应的限度小于乙容器中反应的限度，故c(N2)乙答案：(1)0.008 ml·L－1·min－1 e c
(2)①＝ > ②> < ③CD
13．(12分)目前工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇，某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化学反应原理进行探究。已知在不同温度下的化学反应平衡常数(K1、K2、K3)如下表所示：
请回答下列问题：
(1)反应②是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3＝________(用K1、K2表示)。ΔH3____0(填“>”“＝”或“<”)。
(3)要使反应③在一定条件下建立的平衡逆向移动，可采取的措施有________(填写字母序号)。
A．缩小反应容器的容积
B．扩大反应容器的容积
C．升高温度
D．使用合适的催化剂
E．从平衡体系中及时分离出CH3OH
(4)500 ℃时，测得反应③在某时刻，CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度分别为0.1 ml·L－1、0.8 ml·L－1、0.3 ml·L－1、0.15 ml·L－1，则此时v正________v逆(填“>”“＝”或“<”)。
(5)根据上述表格测得焓变，下列能量关系图合理的是________。
解析：(1)对于反应②：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，从表中数据得出，随着反应温度的升高，K2增大，即升高温度，平衡正向移动，故反应②为吸热反应，即ΔH2>0。(2)反应③可由反应①、②相加所得，CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)的平衡常数K3＝K1·K2，且随着温度升高，K3值减小，反应③为放热反应，即ΔH3<0。(3)反应③为气体分子数减少的反应，且ΔH3<0。缩小容器的容积，平衡正向移动；扩大容器的容积，平衡逆向移动；升高温度，平衡逆向移动；使用合适的催化剂，可以改变化学反应速率，但不能使平衡发生移动；从平衡体系中及时分离出CH3OH，平衡正向移动；故符合题意的为B、C项。(4)500 ℃时，K3＝K1·K2＝2.5×1.0＝2.5，此时Qc＝eq \f(cCH3OH·cH2O,cCO2·c3H2)＝eq \f(0.3×0.15,0.1×0.83)≈0.88<2.5，故反应向正反应方向进行，v正>v逆。(5)反应②为吸热反应，反应物总能量低于生成物总能量，A项正确；图B所表示的反应为反应②，为吸热反应，生成物能量要高一些，B项错误；图C所表示的反应为反应①，温度升高，K1值减小，为放热反应，生成物总能量应低一些，C项错误；图D表示反应③，因ΔH3<0，故生成物总能量低一些，D项正确。即符合题意的为A、D。
答案：(1)吸热 (2)K1·K2 < (3)BC (4)> (5)AD
活性炭
NO
E
F
初始时(ml)
2.050
0.200
0
0
平衡时(ml)
2.000
0.100
0.050
0.050
化学反应
焓变
平衡常数
温度/℃
500
700
800
①2H2(g)＋CO(g)
CH3OH(g)
ΔH1
K1
2.5
0.34
0.15
②CO2(g)＋H2(g)
CO(g)＋H2O(g)
ΔH2
K2
1.0
1.70
2.52
③CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g)
ΔH3
K3