（全国通用版）2019版高考化学一轮复习 第七章 化学反应速率和化学平衡 课时梯级作业二十三 7.2 化学平衡状态 化学平衡的移动.doc

课时梯级作业 二十三化学平衡状态化学平衡的移动(b)(45分钟100分)一、选择题(本题包括6小题,每题7分,共42分)1. 对处于化学平衡的体系,关于化学平衡与化学反应速率的因果关系正确的是()选项因果a化学反应速率变化化学平衡一定发生移动b化学平衡不移动一定是在催化剂存在下,化学反应速率变化c正反应进行的程度大正反应速率一定大d化学平衡发生移动化学反应速率一定变化【解析】选d。a项,若v(正)、v(逆)同等程度地变化(如使用催化剂),平衡不移动;b项,若反应前后气体体积分子数不变,增大压强,v(正)、v(逆)均增大,但v(正)=v(逆),平衡也不发生移动;c项,反应进行的程度与反应速率的大小无关。2. (2018南宁模拟)一定条件下,2so2(g)+o2(g)2so3(g)h0,达到平衡时,下列说法不正确的是()a.减小容器体积,平衡不移动b.加入催化剂,z的产率不变c.增大c(x),x的转化率增大d.升高温度,y的转化率增大【解析】选c。对于反应前后气体总体积不变的可逆反应,压强改变平衡不移动,a正确;催化剂只能改变反应速率,不能使平衡发生移动,b正确;两种气态物质发生的可逆反应,增大一种物质的浓度,另一种物质的转化率增大,自身的转化率减小,c错误;升高温度,平衡向吸热反应方向移动,x、y的转化率增大,d正确。4.co可用于合成甲醇,反应的化学方程式为co(g)+2h2(g)ch3oh(g),co在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列有关叙述正确的是()a.该反应h0b.实际生产中控制在250 、压强越大越好c.图中三点的速率大小关系为abcd.将甲醇液化,可以提高co的转化率【解析】选d。由图象可知,压强一定的情况下,温度越高,co的转化率越小,则平衡向逆反应方向移动,故正反应放热,hba,c错误;将甲醇液化,减小气体甲醇的浓度,平衡右移,可以提高co的转化率,d正确。5.(2018信阳模拟)已知反应:co(g)+3h2 (g)ch4(g)+h2o(g)。起始以物质的量之比为11充入反应物,不同压强条件下,h2的平衡转化率随温度的变化情况如图所示(m、n点标记为)。下列有关说法正确的是()a.上述反应的h0b.n点时的反应速率一定比m点快c.降低温度,h2的转化率可达到100%d.工业用此法制取甲烷应采用更高的压强【解析】选a。由图象可知,其他条件相同时,温度升高,h2的转化率降低,平衡逆向移动,说明正反应放热,h0,a正确;n点的温度比m点低,但压强又高于m点,无法判断哪一点的反应速率快,b错误;降低温度,h2的转化率会增大,但可逆反应的反应物转化率不会达到100%,c错误;控制合适的温度和压强,既能保证反应速率较快,也能保证h2有较高的转化率,采用更高的压强要提高对设备的要求,增加经济成本,d错误。6.(能力挑战题)一个不导热的密闭反应器中,只发生两个反应:a(g)+b(g)2c(g)h10进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所做的功),下列叙述错误的是()a.等压时,通入惰性气体,c的物质的量不变b.等压时,通入z气体,反应器中温度升高c.等容时,通入惰性气体,各反应速率不变d.等容时,通入z气体,y的物质的量浓度增大【解析】选a。等压时,通入惰性气体,气体的体积增大,平衡x(g)+3y(g)2z(g)(h20)向左移动,反应放热,反应体系的温度升高,由于该反应容器是一个不导热的容器,所以平衡a(g)+b(g)2c(g)也向左(吸热方向)移动,c的物质的量减小,a错误;等压时,通入z气体,增大了生成物的浓度,平衡x(g)+3y(g)2z(g)向左移动,由于该反应的逆反应是放热反应,所以反应器中的温度升高,b正确;等容时,通入惰性气体,各反应物和生成物的物质的量没有变化,即各组分的浓度没有发生变化,所以各组分的反应速率不发生变化,c正确;等容时,通入z气体,增大了生成物z的浓度,平衡逆向移动,所以y的物质的量浓度增大,d正确。【互动探究】(1)缩小容器的体积,混合物的温度将如何变化?提示:无法确定。缩小容器的体积,压强增大,两个平衡都向正反应方向移动,一个放热,一个吸热,故无法确定温度的变化。(2)等容时,通入z气体,c的物质的量浓度_。提示:减小。等容时,通入z气体,增大了生成物z的浓度,平衡逆向移动,反应放热,温度升高,平衡a(g)+b(g)2c(g)也向左(吸热方向)移动,c的物质的量浓度减小。二、非选择题(本题包括3小题,共58分)7.(19分)二氧化硫和氮的氧化物是大气的主要污染物,防止和治理其对环境的污染是环保工作的研究内容之一。 (1)一定条件下,发生反应2so2(g)+o2(g)2so3(g),向2 l密闭容器中通入2 mol so2(g)、1 mol o2(g)和0.2 mol so3(g),2 min后反应达到平衡时,测得so2的物质的量为1 mol,若往容器中再加入2 mol so2(g),则重新达到平衡时so2的总转化率_50%(填“”“0,反应过程中no2的浓度随时间变化的情况如图所示。请回答:依曲线a,反应在前3 min内氧气的平均反应速率为_。若曲线a、b分别表示的是该反应在某不同条件下的反应情况,则此条件可能是_(填“改变浓度”“改变压强”“改变温度”或“催化剂”)。(3)一定温度下,在密闭容器中n2o5可发生下列反应:2n2o5(g)4no2(g)+o2(g)2no2(g)2no(g)+o2(g)若达平衡时,c(no2)=0.4 moll-1,c(o2)=1.3 moll-1,则反应中no2的转化率为_,n2o5(g)的起始浓度应不低于_moll-1。【解析】(1)增大二氧化硫的浓度,导致自身转化率减小。(2)根据图象分析可知:前3 min内氧气浓度增大了0.035 moll-1,所以平均反应速率为0.011 7 moll-1min-1;从图象变化趋势来看,b相对于a来说,反应速率增大,no2浓度减小,所以改变的条件只可能是温度。(3)利用反应和可以求出当c(no2)=0.4 moll-1,c(o2)=1.3 moll-1时,2n2o5(g)4no2(g)+o2(g) 4x x2no2(g)2no(g)+o2(g) 2y 2y yx+y=1.3 moll-1,4x-2y=0.4 moll-1,解得:x=0.5 moll-1,y=0.8 moll-1。所以反应中no2的转化率为80%。由反应生成的o2的浓度为0.5 moll-1知,n2o5(g)的起始浓度大于1 moll-1。答案:(1)(2)0.011 7 moll-1min-1改变温度(3)80%18.(19分)(2018淮南模拟)氨气是一种重要的化工产品,是生产铵盐、尿素等的原料。(1)现有如下合成氨的途径:2nh3(g)n2(g) +3h2(g)h=+92.4 kjmol-1在恒容密闭容器中达到平衡状态的标志有_。单位时间内生成3n mol h2的同时生成2n mol nh3用nh3、n2、h2表示反应速率之比为213 混合气体的密度不再改变混合气体的压强不再改变混合气体平均相对分子质量不再改变(2)工业上常用co2和nh3在一定条件下,通过如下反应合成尿素co(nh2)2。co2(g)+2nh3(g)co(nh2)2(l)+h2o(g)h”“=”或“80 min时v(逆)(h2o)。相当于加压,平衡右移,所以co2的转化率增大。30 min:(nh3)=100%=20%,70 min:(nh3)=100%=30%。答案:(1)(2)增大(如图所示)b【加固训练】甲醇作为基本的有机化工产品和环保动力燃料具有广阔的应用前景,co2加氢合成甲醇是合理利用co2的有效途径。由co2制备甲醇过程可能涉及反应如下:反应:co2(g)+h2(g)co (g)+h2o(g)h1=+41.19 kjmol-1反应:co(g)+2h2(g)ch3oh(g)h2反应:co2(g)+3h2(g)ch3oh(g)+h2o(g)h3=-49.58 kjmol-1回答下列问题:(1)反应的s_(填“”)0;反应的h2=_。(2)在恒压密闭容器中,充入一定量的h2和co2(假定仅发生反应),实验测得反应物在不同温度下,反应体系中co2的平衡转化率与压强的关系曲线如图1所示。反应过程中,不能判断反应已达到平衡状态的标志是_。a.断裂3 mol hh键,同时断裂2 mol ho键b.ch3oh的浓度不再改变c.容器中气体的平均摩尔质量不变d.容器中气体的压强不变比较t1与t2的大小关系:t1_t2(填“”),理由是_ _。若此条件下反应至3 min时刻,改变条件并于a点处达到平衡,ch3oh的浓度随反应时间的变化趋势如图2所示(34 min的浓度变化未表示出来);则改变的条件为_。【解析】(1)根据方程式可判断反应的s0;根据盖斯定律,反应可由-得到,所以反应的焓变h2=h3-h1=-90.77 kjmol-1。(2)a.由于甲醇和水中均含有oh键,因此断裂3 mol hh键,同时断裂2 mol ho键不能说明反应达到平衡状态,符合题意;b.ch3oh的浓度不再改变说明反应达到平衡状态,不符合题意;c.正反应是体积减小的,又因为质量不变,所以容器中气体的平均摩尔质量不变说明反应达到平衡状态,不符合题意;d.由于是恒压,所以容器中气体的压强不变不能说明反应达到平衡状态,符合题意。由于正反应是放热反应,因此在压强相等时温度升高二氧化碳的转化率降低,所以根据图象可知t15 min,这说明反应速率降低,因此改变的条件为降低压强。答案: (1) -90.77 kjmol-1(2)a、d反应为放热反应,温度降低,反应正向移动,所以t1”“”或“=”)0;t0温度下,nh3的转化率为_。【解析】(1)2v正(h2)=3v逆(nh3)时说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,a错误;生成m mol n2,必生成3m mol h2,且只说明了逆反应速率,但反应不一定达到平衡,b错误;此反应为反应前后气体分子数不相等的反应,压强不变可以说明反应达到平衡状态,c正确;混合气体总质量不变,容器体积不变,所以混合气体的密度始终不变,故混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡状态,d错误。(2)由题给条件,可知氨气与溴蒸气反应生成氮气和溴化氢。h=反应物的总键能-生成物的总键能=(3916+1943-946-3666)kjmol-1=-214 kjmol-1。(3)根据反应ch4(g)+h2o(g)co(g)+3h2(g),结合表中数据5 min时h2为0.60 mol,可知co为0.20 mol,即c=0.20,则a=0.20,7 min时,各物质的物质的量与5 min时相同,所以5 min时反应达到平衡;v(ch4)=0.02 moll-1min-1。10 min时,只有c