2020届高三化学一轮复习专题4第22讲化学平衡的移动练习（含解析）苏教版.docx

第22讲化学平衡的移动一、 单项选择题1. (2018河南新乡模拟)已知:N2+3H22NH3H0。工业合成氨应选择的条件是()A. 高温、高压 B. 低温、低压、催化剂C. 适宜的温度、高压、催化剂 D. 低温、高压、催化剂2. 下列说法正确的是()A. 改变反应条件使平衡向正反应方向移动,反应物的转化率一定增大B. 浓度变化引起平衡向正反应方向移动,反应物的转化率一定增大C. 温度或压强的变化引起平衡向正反应方向移动,反应物的转化率一定增大D. 催化剂可使化学反应速率加快,使反应物的转化率增大3. (2018山东潍坊模拟)常压下羰基化法精炼镍的原理为Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)H0。 230 时,该反应的平衡常数K=210-5。已知:Ni(CO)4的沸点为42.2 ,固体杂质不参与反应。第一阶段:将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4;第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230 制得高纯镍。下列判断错误的是()A. 第一阶段,选择反应温度应高于42.2 B. 第一阶段增加c(CO),平衡正向移动,反应的平衡常数不变C. 第二阶段,Ni(CO)4几乎完全分解D. 第二阶段,及时分离出Ni,有利于平衡移动4. (2018河北沧州质检)某科研小组利用如下反应消除NO和CO的污染:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)H=x kJmol-1。T 时,在容积为2 L的恒容密闭容器中充入2 mol NO和2 mol CO,保持温度不变,5 min时达到平衡状态,此时c(N2)=0.4 molL-1。下列说法不正确的是()A. xCB. A、C两点气体的颜色:A深,C浅C. A、C两点气体的平均相对分子质量:ACD. 由状态B到状态A,可以用加热的方法6. (2018安徽A10联盟联考)一定量CO2与足量C在体积可变的恒压密闭容器中发生反应:C(s)+CO2(g)2CO(g),平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示。下列说法不正确的是()A. 550 时v逆小于925 时v逆B. 650 时,反应达平衡后,CO2的转化率为25%C. 由图中数据分析可得,该反应为放热反应D. T 时,若向平衡体系内充入惰性气体,化学平衡将向正反应方向移动7. (2018武汉2月调研)固定容积为2 L的密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g)zC(g),图表示在298 K时容器中各物质的物质的量随时间的变化关系,图表示平衡常数K随温度T变化的关系。结合图像判断,下列结论正确的是() A. 该反应可表示为2A(g)+B(g)C(g)H0),某实验小组测得X的转化率()在不同温度与压强(p)下的实验数据,三者之间关系如下图所示。下列说法正确的是()A. 图中a、b两点对应的平衡常数相等B. 上述反应在达到平衡后,缩小体积,Y的转化率提高C. 升高温度,正、逆反应速率增大,平衡向正反应方向移动D. 将2.0 mol X、6.0 mol Y置于密闭容器中发生反应,放出的热量为2a kJ9. 在某密闭容器中发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H0,某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,针对图像下列分析不正确的是()A. 图研究的是t1时刻增大压强(缩小体积)对反应速率的影响B. 图研究的是t1时刻通入氦气(保持恒容)对反应速率的影响C. 图研究的是t1时刻加入合适的催化剂对反应速率的影响D. 图研究的是温度对化学平衡的影响,且乙的温度较高10. (2018合肥一检)在一恒温恒压的密闭容器中发生反应:M(g)+N(g)2R(g)H0。NOx在铑(Rh)的催化下最终转化为无毒的产物,其中NO与CO的反应过程中经历如下两步(已知:1 kcal=4.18 kJ):反应:NO(g)+CO(g)+Rh(s)RhN(s)+CO2(g)H=-8 kcalmol-1反应:RhN(s)+NO(g)Rh(s)+N2O(g) H=-76.4 kcalmol -1则由NO生成2 mol N2O的H=kcalmol-1。若比的反应速率大,下列能正确表示反应2NO(g)+CO(g)N2O(g)+CO2(g)H在有催化剂(a)和无催化剂(b)时反应过程的能量变化的是(填字母)。A BC D(2) 相同温度下,两个体积均为1 L的恒容密闭容器中,发生反应2NO(g)+2CO (g)N2(g)+2CO2(g),有关物质的量如下表:容器编号起始物质的量/mol平衡物质的量/molNOCON2CO2CO20.20.200a0.30.3b0.10.2容器中平衡后气体的压强为开始时的0.875倍,则a=。容器平衡时的气体压强为p,用平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数K为。(3) 汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,某研究小组在实验室以耐高温试剂Ag-ZSW-5催化,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如下图所示。在n(NO)n(CO)=1条件下,最佳温度应控制在左右。若不使用CO,温度超过775 K,发现NO的分解率降低,其可能的原因为。用平衡移动原理解释为什么加入CO后NO转化为N2的平衡转化率增大:。12. (2018广东肇庆三模)固定利用CO2对减少温室气体排放意义重大。CO2加氢合成甲醇是CO2综合利用的一条新途径。CO2和H2在催化剂作用下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H”“”或“=”)vb(正)。随着温度的升高,该反应的化学平衡常数K(填“增大”“不变”或“减小”)。已知90 时,Kw=3.610-13,若b点对应的pH为12,则该温度下K=(保留一位小数)。(3) 工业电解硫酸钠和硫酸的混合液制备过硫酸钠(Na2S2O8),阳极的电极反应式为。. N2O在金粉表面发生热分解:2N2O(g)2N2(g)+O2(g)H。(4) 已知:2NH3(g)+3N2O(g)4N2(g)+3H2O(l)H14NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(l)H2H=(用含H1、H2的代数式表示)。(5) 某温度下,测得c(N2O)随时间t变化关系如下图所示。已知瞬时反应速率v与c(N2O)的关系为v=kcn(N2O)(k是反应速率常数),则k=,n=。第22讲化学平衡的移动1. C解析合成氨反应是气体分子数减小的放热反应。低温条件下,化学反应速率较慢;高温条件下,平衡逆向移动,氨气的产率低;高压条件下,平衡正向移动,氨气的产率高。从速率和平衡两个角度分析,合成氨应选择适宜的温度、高压、催化剂。2. C解析A项,改变反应条件使平衡向正反应方向移动,反应物的转化率不一定增大,例如合成氨反应中通入氮气,平衡向正反应方向移动,但氮气转化率降低,错误;B项,根据A中分析可知浓度变化引起平衡向正反应方向移动,反应物的转化率不一定增大,错误;C项正确;D项,催化剂可使化学反应速率加快,但不能改变反应物的转化率,错误。3. D解析Ni(CO)4的沸点为42.2 ,反应温度应高于沸点,生成气态Ni(CO)4,故A正确;增大反应物浓度平衡正向移动,但是温度不变化学平衡常数不变,故B正确;230 时,Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)的平衡常数K=210-5,则其逆反应化学平衡常数很大,所以Ni(CO)4几乎完全分解得到高纯镍,故C正确;Ni是固体,不影响平衡移动,故D错误。4. D解析该反应S0,若要自发进行,必须为放热反应,故H0.8 molL-1,故D错误。5. D解析A、C点的温度相同,C点压强大于A点压强,增大压强,反应速率增大,故反应速率AA,C错误;恒压下,提高NO2体积分数,平衡向正反应方向移动,正反应是吸热反应,应升高温度,D正确。6. C解析升温反应速率增大,所以550 时v逆小于925 时v逆,故A正确;650 时,反应达平衡后,CO2、CO的体积分数分别是60.0%、40.0%,CO2的转化率为20(20+60)100%=25%,故B正确;由图中数据分析可得,CO的体积分数随着温度升高而增大,说明升温平衡右移,该反应为吸热反应,故C不正确;T 时,若向平衡体系内充入惰性气体,相当于减压,化学平衡将向正反应方向移动,故D正确。7. D解析由图可知,该反应为2A(g)+B(g)C(g),由图可知,当温度升高时,平衡常数K增大,平衡正向移动,因此正反应为吸热反应,即H0,A错误;298 K时A的平衡浓度为0.2 molL-1,B的平衡浓度为0.1 molL-1,C的平衡浓度为0.1 molL-1,故该反应的平衡常数K=0.10.220.1=25,B错误;根据质量守恒可知,反应前后气体的质量保持不变,由于容器的体积不变,因此反应过程中气体的密度不发生变化,故当容器中气体的密度不再发生变化时,不能证明该反应达到平衡状态,C错误;达到平衡时,C的体积分数为0.25,在第6 min时再向体系中充入0.4 mol C,相当于加压,平衡正向移动,再次达到平衡时C的体积分数大于0.25,D正确。8. B解析图中a、b两点温度不同,对应的平衡常数不相等,故A错误;X(g)+3Y(g)2Z(g)是气体体积减小的反应,加压平衡正向移动,缩小体积,Y的转化率提高,故B正确;X(g)+3Y(g)2Z(g)H=-a kJmol-1(a0)是放热反应,升高温度,正、逆反应速率增大,平衡向逆反应方向移动,故C错误;将2.0 mol X、6.0 mol Y置于密闭容器中发生反应,由于该反应是可逆反应,放出的热量小于2a kJ,故D错误。9. B解析A项,增大压强,平衡正向移动,与图像相符;B项,通入氦气(保持恒容),反应物和生成物的浓度均不变,平衡不移动,反应速率不变,与图像不符;C项,加入催化剂,反应速率加快,平衡不发生移动,与图像相符;D项,乙到达平衡时间较短,乙的温度较高,正反应放热,升高温度,平衡向逆反应方向移动,SO2的转化率减小,与图像相符。10. A解析恒温恒压下,t2时刻改变某一条件,逆反应速率瞬间增大,再次建立的平衡与原平衡等效,则t2时刻改变的条件是向密闭容器中加R,B正确;t1时刻反应达到平衡,v(正)=v(逆),t2时刻v(正)瞬时不变,故t1时刻的v(正)等于t2时刻的v(正),A错误;、两过程达到平衡时,平衡等效,所以M的体积分数相等,C正确;因为温度相同,所以、两过程达到平衡时,反应的平衡常数相等,D正确。11. (1) -168.8B(2) 0.14p(3) 870 K(860880 K范围都可以)NO直接分解成N2的反应是放热反应,升高温度不利于反应进行加入的CO与NO分解生成的O2反应,使NO分解平衡向生成N2的方向移动,导致NO转化率升高解析(1) 根据盖斯定律,反应+反应,可得2NO(g)+CO(g)N2O(g)+CO2(g),H=-84.4 kcalmol-1,生成2 mol N2O的H=-84.4 kcalmol-12=-168.8 kcalmol-1。 2NO(g)+CO(g)N2O(g)+CO2(g)为放热反应,反应和反应都是放热反应,反应物能量高于生成物能量,只有B图符合。(2) 根据表格中容器的数据,列出三段式:2NO(g)+2CO (g)N2(g)+2CO2(g)起始物质的量/mol: 0.20.2 0 0转化物质的量/mol: a a 0.5a a平衡物质的量/mol: 0.2-a0.2-a 0.5a a容器中平衡后气体的压强为开始时的0.875倍,恒温恒容条件下,气体的物质的量之比等于压强之比,即(0.2-a)+(0.2-a)+0.5a+a=0.875(0.2+0.2),解得a=0.1。容器温度与容器相同,故平衡常数相等。容器平衡时n(NO)=n(CO)=n(CO2)=0.1 mol,n(N2)=0.05 mol,容器体积为1 L,则平衡常数K=c(N2)c2(CO2)c2(NO)c2(CO)=0.050.120.120.12=5;根据表格中容器的数据,列三段式:2NO(g)+2CO (g)N2(g)+2CO2(g)起始物质的量/mol: 0.30.3 b 0.1转化物质的量/mol: 0.10.1 0.05 0.1平衡物质的量/mol: 0.20.2 b-0.05 0.2则K=c(N2)c2(CO2)c2(NO)c2(CO)=(b-0.05)0.220.220.22=5,解得b=0.25;则平衡时气体总物质的量为0.8 mol,各组分气体均为0.2 mol,各气体的分压均为p4;所以用平衡分压表示的平衡常数K=p(N2)p2(CO2)p2(NO)p2(CO)=p4p42p42p42=4p 。(3) 由图可知,在n(NO)n(CO)=1条件下,温度为870 K左右时,NO还原为N2的转化率接近100%。12. (1) AC11减小增大0.0250.0250.0750.23(2) CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)H=-130.9 kJmol-1解析(1) 正反应是气体体积减小的反应,加压,平衡正向移动,CO2的转化率提高,故A正确;正反应为放热反应,升温,平衡逆向移动,CO2的转化率降低,故B错误;增大H2投料比,CO2的转化率提高,故C正确;使用催化剂平衡不移动,故D错误。CO2和H2的投料比为13,与化学计量数比一致,所以CO2、H2的转化率相等。温度越低、压强越小,反应速率越小;观察图中的数据可知,在220 、5.0 MPa时,甲醇的产率为25%,在160 、3.0 MPa时,甲醇的产率高于25%,甲醇的产率升高,即二氧化碳的转化率增大。利用三段式计算:CO2+ 3H2CH3OH+H2O起始/molL-1:0.100 0.27500转化/molL-1:0.025 0.075 0.0250.025平衡/molL-1:0.075 0.2 0.0250.025K=c(CH3OH)c(H2O)c(CO2)c3(H2)=0.0250.0250.0750.23(2) 由H2(g)和CH3OH(l)的燃烧热可写出热化学方程式:H2(g)+12O2(g)H2O(l)H=-285.8 kJmol-1、CH3OH(l)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-726.5 kJmol-1,根据盖斯定律,3-得CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)H=-130.9 kJmol-1。13. (1) -98SO2+V2O5V2O4SO3(2) BE(3) m1m2m3相同温度和压强下,若SO2浓度不变,O2浓度增大,m减小,SO2平衡转化率提高Kp=p(SO3)p(SO2)p12(O2)1 200无尾气排放,不污染环境解析(1) 反应热等于反应物的总键能减生成物的总键能,则反应的H=(2535+12496-3472) kJmol-1=-98 kJmol-1。(2) 该反应为反应前后气体体积减小的反应,恒容密闭容器中混合气体的压强不再变化,反应达平衡状态,A不选;反应前后气体的总质量不变,恒容密闭容器中混合气体的密度恒定,无法判断反应是否达到平衡状态,B选;该反应为反应前后气体体积减小的反应,混合气体的总物质的量不再变化,反应达平衡状态,C不选;反应前后气体的总质量不变,混合气体的总物质的量在变化,当混合气体的平均相对分子质量不再变化,反应达平衡状态,D不选;n(SO2)n(O2)n(SO3)=212,无法判定反应是否达平衡状态,E选;反应达平衡状态,各组分的浓度保持不变,SO2气体的百分含量不再变化,可以判定反应达平衡状态,F不选。(3) 根据题给信息,压强为105 Pa,二氧化硫的转化率为88%,原料气的成分是n(SO2)=10 mol、n(O2)=24.4 mol、n(N2)=70 mol,则 SO2(g)+12O2(g)SO3(g)起始量/mol: 10 24.4 0变化量/mol: 8.8 4.4 8.8平衡量/mol: 1.2