高考化学导学大一轮课时规范练21化学平衡的移动

课时规范练21化学平衡的移动

(时间:45分钟满分:100分)

—课时规范练第42页

一、选择题(本题共10小题,每小题5分，共50分,每小题只有一个选项符合题目要求)

1.可逆反应X(g)+Y(g)=2Z(g)AH<0达到平衡时，下列说法正确的是()。

A.减小容器容积，平衡向右移动

B.加入催化剂,Z的产率增大

C.增大c(X),X的转化率增大

D.降低温度,Y的转化率增大

睛D

隆迪该反应前后气体体积不变，减小容器容积压强增大,平衡不移动,A项错误;催化剂只改变反应速

率，不改变化学平衡,Z的产率不变,B项错误;两种反应物，增加一种物质的量可以增大另一种物质的转

化率，本身转化率减小，增大c(X),X的转化率减小,C项错误;正反应是放热反应,降温平衡正向移动,Y

的转化率增大,D项正确。

2.密闭容器中的一定量混合气体发生如下反应:xA(g)+yB(g)fC(g),达到平衡时，测得A的浓度为

0.5moHJ,在温度不变的条件下，将容器的容积扩大到两倍，使反应再达到平衡，测得A的浓度降低为

0.3mol-U,下列有关判断正确的是()。

A.x+y<zB.平衡向正反应方向移动

C.C的体积分数下降D.B的浓度增大

|解析:|在温度不变的条件下，将容器的容积扩大到两倍,若不考虑平衡移动,A的浓度应该是0.25

mol-U,但当反应再达到平衡时A的浓度变为0.3mol-U,这说明降低压强平衡向逆反应方向移动了，

故x+y>z,A、B两项错误;平衡向逆反应方向移动,C的体积分数下降,C项正确;体积增大将导致B的

浓度嬴小,D项错误。

3.某温度下，在2L的密闭容器中，加入1molX(g)和2molY(g)发生反应:X(g)+mY(g)-3Z(g)。平衡

时,X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1molZ(g),再次达到平衡

后,X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是()。

A./n=2

B.两次平衡的平衡常数相同

C.X与Y的平衡转化率之比为1：1

D.第二次平衡时,Z的浓度为0.4mol-L1

答案:D

解析:运用三段式求算设转化的X的物质的量为“mol

x(g)+»iY(g)13Z(g)

起始(mol)120

转化(mol)nmn3〃

平衡(mol)(1〃)(2mn)3n

据(1〃)/(2mw)；3〃=30%:60%：10%

求得:N=0.1,m=2。

由加=2知,A项正确;由第二次平衡时,X、Y、Z的体积分数不变可知两次平衡的平衡常数相同，则B

项正确;由机和〃的数值及起始量可计算出X、Y二者的平衡转化率都为10%,C项正确;第二次平衡

时,。0)=生嘿"=0.2mol'L',D项错误。

4.在不同温度下，向ML密闭容器中加入0.5molNO和0.5mol活性炭，发生反

应:2NO(g)+C(s)-N2(g)+CO2(g)△“<(),达到平衡时的数据如下：

温度/℃n(C)/molw(CO2)/mol

n0.15

Ti0.375

下列有关说法正确的是（）。

A.由上述信息可推知:八＞不

B.Tie时，若反应达平衡后再缩小容器的容积,C（N2）:c（NO）增大

C.Ti℃时，若开始时反应物的用量均减少一半,平衡后NO的转化率增大

D.7｝七时，该反应的平衡常数

________1O

答案:D

解析：|由表中数据可知,八℃时达到平衡«（C）=0.35mol,4℃时达到平衡”（C）=0.375mol,由于反应

2NO（g）+C（s）iN2（g）+CO2（g）的△，＜（）,则有T\＜T?,A错误;不℃时，达到平衡时再缩小容器的容积，平

衡不移动,c（N2）：c（NO）不变,B错误;一-C时，若开始时反应物的用量均减少一半,相当于平衡时不改变

反应物的量而将容器的容积增大一倍，该过程中平衡不移动,NO的转化率不变,C错误;八七时,该反应

/U.15\2

的平衡常数为广。警瞟2）=卷=9正确。

c，（NO）（繇尸16

5.下列叙述中，不能用平衡移动原理解释的是（）。

A.红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅

B.高压比常压有利于合成SO.,

C.氯气在水中的溶解度大于在饱和食盐水中的溶解度

D.等质量粉末状碳酸钙与块状碳酸钙分别与同浓度的盐酸反应,粉末状碳酸钙比块状碳酸钙的反应

迅速

HiD

解析增大压强的瞬间,NO?的浓度增大，颜色加深，然后反应2NO2-N2O4的平衡向正反应方向移

动,NCh的浓度减小，颜色变浅,A项能用平衡移动原理解释;合成SO3的反应为2SO2+O2—2SO3,反应

前后气体分子总数减少，增大压强，平衡向右移动,有利于SO3的合成,B项能用平衡移动原理解释;氟

气和水反应生成盐酸和次氯酸，该反应是一个可逆反应,饱和食盐水中C1的浓度较大，使平衡左移，会

降低氟气在饱和食盐水中的溶解度,C项能用平衡移动原理解释;碳酸钙和稀盐酸的反应不是可逆反

应,D项反应速率增大不能用平衡移动原理解释。

6.氢气用于烟气脱氮、脱硫的反应为4H2（g）+2NO（g）+SO2（g）L^2（g）+S⑴+4氏0®△“＜0。下列

有关说法正确的是（）。

A.当V（H2）=V（H2O）时，达到平衡

B.升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大，化学平衡逆向移动

C.使用高效催化剂可提高NO的平衡转化率

答案:D

解椀A项中的反应速率,没有说明反应的方向，因此不能判断是否达到平衡,错误;升高温度，正、逆反

应速率都增大,B项错误;催化剂对化学平衡无影响，不能提高NO的平衡转化率,C项错误;化学平衡常

数是指可逆反应达到平衡时，生成物浓度幕之积和反应物浓度幕之积的比值，因此

7.（2019甘肃武威第十八中学高三检测）处于平衡状态的反应:2H2s（g）12H2（g）+S2（g）A”＞。,不改变

其他条件的情况下正确的是（）o

A.加入催化剂，反应途径将发生改变,△〃也将随之改变

B.升高温度，正、逆反应速率都增大,H2s分解率也增大

C.增大压强，平衡向逆反应方向移动,将引起体系温度降低

D.若体系恒容，充入一些上后达新平衡,比浓度将减小

［解析:［加入催化剂，反应途径将发生改变,反应的A”不会改变,A错误。升高温度，正逆反应速率都增大,

根据勒夏特列原理化学平衡向吸热反应方向移动，所以该平衡正向移动,H2s分解率增大,B正确。该

反应随反应进行气体分子数增大，增大压强,化学平衡逆向移动。由于正反应吸热，所以平衡逆向移动

体系温度升高,C错误。恒容体系中，充入H2平衡逆向移动，但平衡移动的趋势是很微弱的，只能减弱

这种改变,但不能抵消这种改变，因此H2的浓度比原来是增大的,D错误。

8.汽车发动机中生成NO的反应为N2(g)+C＞2(g)L2NO(g),7℃时,K=0.09。在T"C下往甲、乙、丙

三个恒容密闭容器中，分别投入N2(g)和02(g)模拟反应,起始浓度如表所示。下列判断不正确的是

()。________________________________________

起始浓度甲乙丙

c(N2)/(mol-L,)0.460.460.92

c(O2)/(mol-L,)0.460.230.92

A.起始时，反应速率:丙＞甲＞乙

B.平衡时,c(NO):甲=丙＞乙

C.平衡时,N2的转化率:甲＞乙

1

D.平衡时，甲中C(N2)=0.4mol-L

奉B

解现起始时，反应物总浓度:丙＞甲＞乙，故起始时,反应速率:丙＞甲＞乙,A项正确;丙中反应相当于将甲

容器体积压缩一半发生的反应，体系压强增大,但由于该反应为反应前后气体分子数不变的反应，故平

衡不移动,则平衡时丙中NO的浓度为甲中NO的浓度的2倍，乙中反应相当于减小甲中。2的初始浓

度发生的反应，平衡逆向移动，所以平衡时乙中NO的浓度小于甲中NO的浓度,B项错误;甲、乙中N2

的初始浓度相等，甲中反应相当于增大乙中氧气的初始浓度发生的反应，则甲中N2的转化率较大，故

平衡时,N2的转化率:甲＞乙,C项正确;T℃时,K=0.09,设甲中反应平衡时消耗的N2的浓度为xmol-U,

则有:

N2(g)+O2(g)F—2N0(g)

初始(moHJ)0.460.460

转化(moHJ)XX2x

平衡(mol・L】)0.46x0.46x2x

平衡常数K-„j)2-0.09,解得x=0.06,所以平衡时甲中C(N2)=0.4molL',D项正确。

9.温度为7℃时，向VL的密闭容器中充入一定量的A和B,发生反应A(g)+B(g)-C(s)+xD(g)

△H＞0,容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如图所示，下列说法不正确的是()。

A.反应在前10min的平均反应速率v(B)=0.15mol-L'-min1

B.该反应的平衡常数表达式K

-cR(AD)c()B)

C.若平衡时保持温度不变,压缩容器容积，平衡向逆反应方向移动

D.反应至15min时，改变的反应条件可能是降低温度

量C

解析:由图像可知，反应在前10min的平均反应速率v(B)=2mol-L1-min1=0.15故A正

确;由10min时的平衡转化量可知Ac(A):Ac(B)：Ac(D尸1：1:2,故B正确;因为反应前后的气体物

质体积不变，故加压化学平衡不移动，故C错误;15min时,A、B的物质的量浓度增大,D的物质的量浓

度减小，平衡逆向移动,改变的条件可能是降低温度，故D正确。

10.一定条件下合成乙烯发生反应:6H2(g)+2CO2(g)里也

CH2=CH2(g)+4H20(g)o反应的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示，下列说法正确的是

()。

A.生成乙烯的速率

B.平衡常数:

C.催化剂会影响CO2的平衡转化率

D.若举料比N(H2):"(CO?尸3:1,则图中M点时,CO2的体积分数为15.4%

答案:D

解析：|化学反应速率随温度的升高而加快，而由M点到N点，催化剂的催化效率降低，所以v(M)有可能

小于v(N),故A错误;升高温度，二氧化碳的平衡转化率降低,则升温平衡逆向移动，所以化学平衡常数

减小，即K“＞KN,故B错误;催化剂只影响反应速率，不影响平衡移动和转化率，故C错误;设开始投料

〃32)=3mol,则n(CO2)=lmol,在"点平衡时二氧化碳的转化率为50%,所以有

催化剂

6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)

起始)

m3100

mol

转化)

m1.50.50.251

mol

(平衡)

n1.50.50.251

mol

0.5

所以CO2的体积分数为入100%=15.4%,故D正确。

1.5+0.5+0.25+1

二'非选择题(本题共3个小题，共50分)

11.(16分)甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用

前景。

(1)若在恒温、恒容的容器内进行反应CO(g)+2H2(g)一CH30H(g),则可用来判断该反应达到平衡状

态的标志有..(填序号)。

A.CO的百分含量保持不变

B.容器中比的浓度与CO的浓度相等

C.容器中混合气体的密度保持不变

D.CO的生成速率与CHjOH的生成速率相等

(2)工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种:①甲醇蒸气重整法。该法中的一个主要反应为

CH30H(g)—CO(g)+2H2(g),此反应能自发进行的原因是。

②甲醇部分氧化法。在一定温度下以Ag/CeChZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性(选择性

越大，表示生成的该物质越多)影响关系如图所示。则当〃(。2)：n(CH3OH)=0.25时,CH30H与。2发生

的主要反应方程式为；在制备H2时最好控制

/7(0)：«(CHOH)=____________0

送2⑴AD3

(2)①该反应是一个皤增的反应(或

催化剂.

②2cH3OH+O2'一定温度2HCHO+2H2。0.5

隆垣(1)浓度相等不能说明其浓度不再变化,B错误;气体总质量一定、容器容积一定，密度始终不

变,C错误。

(2)①该反应是一个炳增的反应,若是放热反应，则一定能自发进行，若是吸热反应,则一定条件下能自

发进行。②〃(。2)：〃(CH30H尸0.25时，主要生成甲醛。制备H2时要求H?的选择性要好，由图可知在

〃(。2):〃(CH3OH)=0.5时,H2的选择性接近100%»

12.(2018全国11)(18分)CH4cCh催化重整不仅可以得到合成气(CO和h),还对温室气体的减排具有

重要意义。回答下列问题：

⑴CH4cCh催化重整反应为:CH4(g)+CO2(g)^^CO(g)+2H2(g)。

已知：

1

C(s)+2H2(g)=^CH4(g)&H=75kJmol

1

C(s)+O2(g)=CO2(g)AH=394kJmol

C⑸赍2(g)=C0(g)A/7=lllkJ-mol1

该催化重整反应的△"=kTmoF,有利于提高CE平衡转化率的条件是(填标

号)。

A.高温低压B.低温高压

C.局温局压D.低温低压

某温度下，在体积为2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时

22

CO2的转化率是50%,其平衡常数为mol-Lo

(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少，相关数据如下表：

积碳反应消碳反应

CHJg)—C(s)+2H?(g)C02(g)+C(s)^~2co(g)

A/7/(kJ-mol')75172

活化能催化剂X3391

(kj-mol-1)催化剂Y4372

①由上表判断，催化剂X(填“优于”或“劣于”)Y,理由是

在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图

所示，升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(用和速率⑺的叙述正确的是

(填标号)。

A.K积、K.河均增加

B.v机减小、v消增加

C.K机减小、K消增加

D.v/曾加的倍数比入增加的倍数大

②在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=hp(CH4>[p(CCh)F5a为速率常数)，在

P(CH4)一定时，不同p(C02)下积碳量随时间的变化趋势如下图所示，则Pa(C02)、Pb(C02)、Pc(C02)从

大到小的顺序为__________________。

答案“1)247A1

(2)①劣于相对于催化剂X,催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小;而消碳反应活化能

相对较小，消碳反应速率大AD

@Pc(CO2)>^b(CO2)>pa(CO2)

|蓊析:|(1)将已知热化学方程式依次编号为①②③，根据盖斯定律，③x2①②，得到CH4CO2催化重整反

应的△//=+247kJ-moL由于该反应是正反应气体体积增大的吸热反应，所以有利于提高CH,平衡转

化率的条件是高温低压,A项正确。某温度下，在体积为2L的容器中加入2moicHe1molCO2,达

到平衡时CO2的转化率是50%,则平衡时各物质的物质的量浓度分别为C(CH4)=0.75mol-L\

c(CO2)=0.25mol-L\c(CO)=0.5mol-L\"H?尸0.5moKJ,根据K-R泮R料计算得出K=1或0.33。

(2)①根据表格中活化能数据分析,催化剂X劣于催化剂Y。因为相对于催化剂X,催化剂Y枳碳反应

的活化能大，积碳反应的速率小，而消碳反应活化能相对较小，消碳反应速率大。由于积碳反应和消碳

反应均为吸热反应，所以升高温度平衡正向移动,K®、K为均增加;温度高于600°C时，积碳量随温度的

升高而下降，说明丫阴增加的倍数比%增加的倍数大,A、D两项正确。

②根据v=hp(CH4)U(CO2)F5,当p(CH4)一定时，积碳量随p(C02)的增大而减小，故

Pc(CO2)>/?b(CO2)>Pa(CO2)0

13.(2019全国111)(16分)近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅

速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题：

(l)Deacon发明的直接氧化法为:4HCI(g)+Ch(g)L2cb(g)+2H2O(g)。下图为刚性容器中，进料浓度比

c(HCl)：c(C)2)分别等于1：1、4：1、7：1时HC1平衡转化率随温度变化的关系：

可知反应平衡常数K(300℃)K(400℃)(填“大于”或“小于”)。设HC1初始浓度为co,根据

进料浓度比c(HCl)：c(O2)=l：1的数据计算K(400℃)=(列出计算式)。

按化学计量比进料可以保持反应物高转化率,同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl):c(Ch)

过低、过高的不利影响分别是o

(2)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：

1

CuCl2(s)-CuCl(s)+ici2(g)△H|=83kJmol

1

CuCl(s)+1o2(g)^CuO(s)+1ci2(g)△42=20kJmol

1

CuO(s)+2HCl(g)=CuCh(s)+H2O(g)A//3=121kJmol

1

贝I」4HCl(g)+O2(g)^2Cl2(g)+2H2O(g)W\