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2019-2020年高考化學大一輪總復習 專題六 第三單元 化學平衡的移動練習（含解析） 一、選擇題 1．對于達到平衡的可逆反應(yīng)：X＋YW＋Z，增大壓強則正、逆反應(yīng)速率(v)的變化如圖所示，分析可知X、Y、Z、W的聚集狀態(tài)可能是 (　　)。 A．Z、W為氣體，X、Y中之一為氣體 B．Z、W中之一為氣體，X、Y為非氣體 C．X、Y、Z皆為氣體，W為非氣體 D．X、Y為氣體，Z、W中至少有一種為氣體 解析　由題意和圖像可知，壓強增大，正逆反應(yīng)速率都增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動，這說明反應(yīng)物和生成物中都有氣體，且正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)。因此可以得出：X、Y都是氣體，W、Z中只有一種為氣體，符合這一條件的只有C選項。 答案　C 2．在10 L密閉容器中，A、B、C三種氣態(tài)物質(zhì)構(gòu)成了可逆反應(yīng)體系；某溫度時，A、B、C物質(zhì)的量與時間的關(guān)系如圖一，C的百分含量與溫度的關(guān)系如圖二。 下列分析不正確的是(　　) A．0～4 min時，A的平均反應(yīng)速率為0.1 mol/(Lmin) B．該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為：K＝ C．由T1向T2變化時，v正>v逆 D．此反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng) 解析 由圖一知在4 min時A消耗0.4 mol，故0～4 min時，A的平均反應(yīng)速率為：0.4 mol/(10 L4 min)＝0.01 mol/(Lmin)；根據(jù)圖一所示A、B、C物質(zhì)的量的變化，可知該可逆反應(yīng)為：2A(g)＋B(g)C(g)，由此可知B正確；由圖二知在T3時反應(yīng)達到平衡，故在T3前，反應(yīng)一直正向進行，v正>v逆；由T3升溫到T4時，C%減小，說明平衡逆向進行，故可判知正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。 答案 A 3．某溫度下的2 L密閉容器中，3種氣體起始狀態(tài)和平衡狀態(tài)時的物質(zhì)的量(n)如下表所示。下列說法正確的是(　　)。 X Y W n(起始狀態(tài))/mol 2 1 0 n(平衡狀態(tài))/mol 1 0.5 1.5 A.該溫度下，此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式是K＝ B．升高溫度，若W的體積分數(shù)減小，則此反應(yīng)ΔH＞0 C．增大壓強，正、逆反應(yīng)速率均增大，平衡向正反應(yīng)方向移動 D．該溫度下，再向容器中通入3 mol W，達到平衡時，n(X)＝2 mol 解析　根據(jù)提供數(shù)據(jù)，平衡建立過程中X、Y減少的物質(zhì)的量分別為1 mol、0.5 mol，W增加的物質(zhì)的量為1.5 mol，故該反應(yīng)的化學方程式為2X(g)＋Y(g)3W(g)，化學平衡常數(shù)表達式為K＝，A錯誤；升高溫度，若W的體積分數(shù)減小，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動，則逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH＜0，B錯誤；增大壓強，正、逆反應(yīng)速率均增大，但反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，平衡不移動，C錯誤；該溫度下，再向容器中通入3 mol W，等效于起始時充入4 mol X、2 mol Y，所達平衡與原平衡等效，X的百分含量不變，因此，達平衡時n(X)＝2 mol，D正確。 答案　D 4．H2和CO2在高溫下發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)。下表是986 ℃時，在容積不變的密閉容器中進行反應(yīng)的四組數(shù)據(jù)： 編號 起始濃度/(molL－1) 平衡濃度/(molL－1) c0(H2) c0(CO2) c0(H2O) c0(CO) c(H2) c(CO2) c(H2O) c(CO) 1 1.0 1.0 0 0 0.44 0.44 0.56 0.56 2 1.0 2.0 0 0 0.27 1.27 0.73 0.73 3 0 0 2.0 2.0 0.88 0.88 1.12 1.12 4 0.2 0.4 0.6 0.8 0.344 0.544 0.456 0.656 下列敘述中正確的是 (　　)。 ①該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)約為1.62?、谠摲磻?yīng)的平衡常數(shù)與反應(yīng)的起始濃度無關(guān)?、墼龃驝O2的起始濃度，可使CO2的轉(zhuǎn)化率增大?、軓姆磻?yīng)開始至達到平衡狀態(tài)，混合氣體的密度沒有發(fā)生改變 A．②③ B．①②③ C．①②④ D．①③ 解析　此溫度下K＝＝＝1.62，平衡常數(shù)K只是溫度的函數(shù)，與起始濃度無關(guān)，故①②正確；增大CO2起始濃度，CO2轉(zhuǎn)化率降低，③錯誤；反應(yīng)體系中各物質(zhì)均為氣體，且容積不變，故從始至終密度不變，④正確。 答案　C 5．某恒溫密閉容器發(fā)生可逆反應(yīng)： Z(？)＋W(？)===X(g)＋Y(？) ΔH，在t1時刻反應(yīng)達到平衡，在t2時刻縮小容器體積，t3時刻再次達到平衡狀態(tài)后未再改變條件。下列有關(guān)說法中正確的是 (　　)。 A．Z和W在該條件下至少有一個是為氣態(tài) B．t1～t2時間段與t3時刻后，兩時間段反應(yīng)體系中氣體的平均摩爾質(zhì)量不可能相等 C．若在該溫度下此反應(yīng)平衡常數(shù)表達式為K＝c(X)，則t1～t2時間段與t3時刻后的X濃度不相等 D．若該反應(yīng)只在某溫度T0以上自發(fā)進行，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度升高而增大 解析　從圖中看出v(正)不隨反應(yīng)時間和壓強改變而改變，說明反應(yīng)物為固態(tài)或液體，則反應(yīng)過程中生成物的平均摩爾質(zhì)量也是一定值。所以A、B均不正確；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，該溫度下平衡常數(shù)表達式為K＝c(X)，是一定值；C不正確；該反應(yīng)只能在溫度為T0以上才能自發(fā)進行，說明該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡正向移動，平衡常數(shù)增大，D正確。 答案　D 6．一定條件下，通過下列反應(yīng)可實現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收： SO2(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋S(l)　ΔH＜0 若反應(yīng)在恒容的密閉容器中進行，下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．平衡前，隨著反應(yīng)的進行，容器內(nèi)壓強始終不變 B．平衡時，其他條件不變，分離出硫，正反應(yīng)速率加快 C．平衡時，其他條件不變，升高溫度可提高SO2的轉(zhuǎn)化率 D．其他條件不變，使用不同催化劑，該反應(yīng)的平衡常數(shù)不變 解析 反應(yīng)中S為液體(l)兩側(cè)氣體反應(yīng)前后不一致，故隨著反應(yīng)的進行壓強變化，A項錯；平衡時，分離出硫，其他條件不變，正反應(yīng)速率不變，B項錯；平衡時，其他條件不變，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，SO2的轉(zhuǎn)化率減小，C項錯；平衡常數(shù)僅與溫度有關(guān)，故其他條件不變時，使用不同的催化劑，該反應(yīng)的平衡常數(shù)不變，D項對。 答案 D 7．在容積為2 L的3個密閉容器中發(fā)生反應(yīng)3A(g)＋B(g)xC(g)，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫、恒容，測得反應(yīng)達到平衡時有關(guān)數(shù)據(jù)如下： 容器 甲 乙 丙 反應(yīng)物投入量 3 mol A、2 mol B 6 mol A、 4 mol B 2 mol C 到達平衡的時間/min 5 8 A的濃度/(molL－1) c1 c2 C的體積分數(shù) w1 w3 混合氣體密度/(gL－1) ρ1 ρ2 下列說法正確的是 (　　)。 A．若x＜4，則2c1＜c2 B．若w3＝w1，可斷定x＝4 C．無論x的值是多少，均有2ρ1＝ρ2 D．容器甲中反應(yīng)從開始到達平衡平均速率為v(A)＝0.3 molL－1min－1 解析　A項，若甲、乙建立等效平衡，則2c1＝c2，但乙對于甲而言，相當于體積減小壓強增大，由于x＜4，則平衡正向移動，所以2c1＞c2，錯誤；B項，起始甲中投入量與化學方程式化學計量數(shù)比不等，故w3不可能等于w1，x的值也不能確定，錯；C項，起始乙投入的量是甲的2倍，根據(jù)質(zhì)量守恒定律知，反應(yīng)前后總質(zhì)量不變，而容積體積又相等，故有2ρ1＝ρ2，正確；D項，v(A)＝，錯誤。 答案　C 二、非選擇題 8．在T ℃條件下，向1 L固定體積的密閉容器M中加入2 mol X和1 mol Y，發(fā)生如下反應(yīng)：2X(g)＋Y(g)a Z(g)＋W(g)　ΔH＝－Q kJmol－1(Q＞0，a為正整數(shù))。 當反應(yīng)達到平衡后，反應(yīng)放出的熱量為Q1 kJ，物質(zhì)X的轉(zhuǎn)化率為α；若平衡后再升高溫度，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量減小，則 (1)化學計量數(shù)a的值為________。 (2)下列說法中能說明該反應(yīng)達到了化學平衡狀態(tài)的是________。 A．容器內(nèi)壓強一定　　　　 B．容器內(nèi)氣體的密度一定 C．容器內(nèi)Z分子數(shù)一定 D．容器內(nèi)氣體的質(zhì)量一定 (3)溫度維持T ℃不變，若起始時向容器M中加入的物質(zhì)的量如下列各項，則反應(yīng)達到平衡后放出的熱量仍為Q1 kJ的是________(稀有氣體不參與反應(yīng))。 A．2 mol X、1 mol Y、1 mol Ar B．a(chǎn) mol Z、1 mol W C．1 mol X、0.5 mol Y、0.5a mol Z、0.5 mol W D．2 mol X、1 mol Y、1 mol Z (4)溫度維持T ℃不變，若起始時向容器M中加入4 mol X和6 mol Y，若達到平衡時容器內(nèi)的壓強減小了10%，則反應(yīng)中放出的熱量為________kJ。 (5)溫度維持T ℃不變，若在一個和原容器體積相等的恒壓容器N 中，加入2 mol X和1 mol Y發(fā)生如上反應(yīng)并達平衡，則________(選填M或N)容器中的反應(yīng)先達到平衡狀態(tài)，容器中X的質(zhì)量分數(shù)M________N(選填＞、＜、＝符號)。 (6)已知：該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表： 溫度/℃ 200 250 300 350 平衡常數(shù)K 9.94 5.2 1 0.5 若在某溫度下，2 mol X和1 mol Y在容器M中反應(yīng)達平衡， X的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，則該溫度為________℃。 解析　(1)由于反應(yīng)物和生成物均為氣體，氣體的總質(zhì)量不變，溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量減小，說明平衡向氣體體積增大的方向移動，因此a等于1。(2)恒容，且是反應(yīng)前后氣體體積不等的反應(yīng)，故壓強不變，可以作為平衡的標志，A正確；由于反應(yīng)物和生成物均為氣體，氣體的總質(zhì)量固定，容器體積固定，所以密度一定，B、D錯誤；C項中Z分子數(shù)一定，說明平衡不移動，正確。(3)A項，充入“惰性氣體”，不影響平衡的移動，符合，正確；B項，從逆反應(yīng)方向建立平衡，需要吸收能量，錯誤；C項，不能確定平衡建立的方向，若逆向建立平衡，則吸熱，若正向建立平衡，則Q2＜Q1，錯誤；D項，增加Z的量，相當于平衡逆向移動，放出熱量少，錯誤。(4)壓強減少10%，說明氣體的總物質(zhì)的量減少10%，即1 mol，由2X(g)＋Y(g)Z(g)＋W(g)，可知當有2 mol X反應(yīng)時，氣體的總物質(zhì)的量減少1 mol，說明有2 mol X參加反應(yīng)，則放出熱量為Q kJ。(5)由于這是氣體體積減小的反應(yīng)，所以恒壓條件下，氣體的體積減小，相對于原平衡，相當于加壓，平衡正向移動，X的體積分數(shù)減小?；瘜W反應(yīng)速率加快，先達到平衡。(6)由題X的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，則平衡時c(X)＝1 mol L－1，c(Y)＝0.5 molL－1，c(Z)＝c(W)＝0.5 molL－1，K＝＝0.5，則溫度為350 ℃。 答案　(1)1　(2)AC　(3)A　(4)Q　(5)N?。尽?6)350 9．將1 mol I2(g)和2 mol H2(g)置于某2 L的密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生反應(yīng)： I2(g)＋H2(g)2HI(g)　ΔH<0，并達到平衡，HI的體積分數(shù)φ(HI)隨時間變化如曲線(Ⅱ)所示，試回答問題： (1)達平衡時，I2(g)的物質(zhì)的量濃度為________。 (2)若改變反應(yīng)條件，在甲條件下φ(HI)的變化如曲線(Ⅰ)所示，在乙條件下φ(HI)的變化如曲線(Ⅲ)所示，則甲條件可能是________，乙條件可能是________(填入下列條件的序號)。 ①恒容條件下，升高溫度　②恒容條件下，降低溫度 ③恒溫條件下，縮小反應(yīng)容器體積?、芎銣貤l件下，擴大反應(yīng)容器體積?、莺銣?、恒容條件下，加入適當催化劑 解析：(1)設(shè)達平衡時，I2(g)的物質(zhì)的量濃度為x，依題意，有 　　　　　　　 I2(g)＋H2(g)　2HI(g) 起始物質(zhì)的量(mol)　1　　　2　　 轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量(mol)　1－2x　1－2x　　2(1－2x) 平衡物質(zhì)的量(mol)　2x　　 2－(1－2x)　2－4x 所以＝0.60，x＝0.05 mol/L。 (2)由曲線Ⅱ到曲線Ⅰ，縮短了化學平衡到達的時間，但由于HI的體積分數(shù)未變，故化學平衡并未發(fā)生移動。根據(jù)影響化學平衡移動的因素和規(guī)律，應(yīng)選擇③⑤。①②化學平衡都要移動，④會減慢反應(yīng)速率。 答案：(1)0.05 mol/L　(2)③、⑤　④ 10．為妥善處理氯甲烷生產(chǎn)企業(yè)的副產(chǎn)物CCl4，以減少其對臭氧層的破壞?；瘜W家研究在催化劑作用下，通過下列反應(yīng)：CCl4＋H2CHCl3＋HCl使CCl4轉(zhuǎn)化為重要的化工原料氯仿(CHCl3)。此反應(yīng)伴隨有副反應(yīng)，會生成CH2Cl2、CH3Cl和CH4等。已知CCl4的沸點為77 ℃，CHCl3的沸點為61.2 ℃。 (1)在密閉容器中，該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)后，測得如下數(shù)據(jù)(假設(shè)不考慮副反應(yīng))。 實驗序號 溫度℃ 初始CCl4濃度/(molL－1) CCl4的平衡轉(zhuǎn)化率 1 110 0.8 1.2 A 2 110 1 1 50% 3 100 1 1 B ①此反應(yīng)的化學平衡常數(shù)表達式為________________，在110 ℃時平衡常數(shù)為________。 ②實驗1中，CCl4的轉(zhuǎn)化率A________50%(填“大于”、“小于”或“等于”)。 ③實驗2中，10 h后達到平衡，H2的平均反應(yīng)速率為________。 ④實驗3中，B的值________(選填序號)。 A．等于50% B．大于50% C．小于50% D．從本題資料無法判斷 (2)120 ℃時，在相同條件的密閉容器中，分別進行H2的初始濃度為2 molL－1和4 molL－1的實驗，測得反應(yīng)消耗CCl4的百分率(x%)和生成物中CHCl3的百分含量(y%)隨時間(t)的變化關(guān)系如圖(圖中實線是消耗CCl4的百分率變化曲線，虛線是產(chǎn)物中CHCl3的百分含量變化曲線)。 ①在圖中的四條線中，表示H2起始濃度為2 molL－1的實驗消耗CCl4的百分率變化曲線是________(選填序號)。 ②根據(jù)上圖曲線，氫氣的起始濃度為________molL－1時，有利于提高CCl4的平衡轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物中CHCl3的百分含量。你判斷的依據(jù)是_________________________________________________。 解析　(1)因CCl4的沸點為77 ℃，CHCl3的沸點為61.2 ℃，所以在110 ℃或100 ℃反應(yīng)時各物質(zhì)均為氣態(tài)，其平衡常數(shù)K＝。110 ℃時，由實驗2可知反應(yīng)中各物質(zhì)的平衡濃度均為0.5 molL－1，代入表達式計算得平衡常數(shù)為1。實驗1和實驗2的反應(yīng)溫度相同，所以其平衡常數(shù)相同，利用平衡常數(shù)相等，可以求出實驗1中CCl4的平衡轉(zhuǎn)化率，然后與50%比較，對于實驗3，因溫度不同，又不知該反應(yīng)的熱效應(yīng)，所以無法判斷轉(zhuǎn)化率的大小。 (2)氫氣濃度越大反應(yīng)越快，消耗CCl4的百分率變化就越快，相反就比較慢，所以H2起始濃度為2 molL－1時，消耗CCl4的百分率變化曲線是c，H2的濃度越大，平衡正向移動的趨勢越大，CCl4的平衡轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物中CHCl3的百分含量也越大。 答案　(1)①K＝　1?、诖笥? ③0.05 molL－1h－1?、蹹 (2)①c　②4　H2的濃度越大，平衡正向移動的趨勢越大，CCl4的平衡轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物中CHCl3的百分含量也越大 11．SiCl4在室溫下為無色液體，易揮發(fā)，有強烈的刺激性。如SiCl4先轉(zhuǎn)化為SiHCl3，再經(jīng)氫氣還原生成高純硅。一定條件下，在20 L恒容密閉容器中發(fā)生SiCl4轉(zhuǎn)化為SiHCl3的反應(yīng)：3SiCl4(g)＋2H2(g)＋Si(s)4SiHCl3(g)　ΔH＝Q kJmol－1。2 min后達到平衡，H2與SiHCl3的物質(zhì)的量濃度分別為0.1 molL－1和0.2 molL－1。 (1)從反應(yīng)開始到平衡，v(SiCl4)＝________。 (2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為K＝________，溫度升高，K值增大，則Q________0(填“＞”、“＜”或“＝”)。 (3)若平衡后再向容器中充入與起始時等量的SiCl4和H2(假設(shè)Si足量)，當反應(yīng)再次達到平衡時，與原平衡相比較，H2的體積分數(shù)將________(填“增大”、“減小”或“不變”)。 (4)原容器中，通入H2的體積(標準狀況下)為________。 (5)平衡后，將容器的體積縮為10 L，再次達到平衡時，H2的物質(zhì)的量濃度范圍為________。 (6)圖中x軸表示溫度，y軸表示平衡混合氣中H2的體積分數(shù)，a、b表示不同的壓強，則壓強a________b(填“＞”、“＜”或“＝”)。 解析　(1)v(SiHCl3)＝＝0.1 molL－1min－1，v(SiCl4)∶v(SiHCl3)＝3∶4，v(SiCl4)＝0.075 molL－1min－1。(2)溫度升高，K值增大，說明平衡向正反應(yīng)方向移動，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。(3)平衡后再充入與起始時等量的SiCl4和H2，相當于增大壓強，平衡正向移動，H2的體積分數(shù)減小。(4)Δc(SiHCl3)＝0.2 molL－1，則Δc(H2)＝0.1 molL－1，則起始時c(H2)＝0.2 molL－1，物質(zhì)的量為4 mol。標準狀況下體積為V(H2)＝4 mol22.4 Lmol－1＝89.6 L。(5)體積變?yōu)樵瓉淼囊话耄羝胶獠灰苿?，則濃度變?yōu)樵瓉淼?倍，壓強增大，平衡正向移動，H2濃度減小，所以0.1 molL－1＜c(H2)＜0.2 molL－1。(6)壓強增大，H2的體積分數(shù)減小，則A點壓強大于B點。 答案　(1)0.075 molL－1min－1 (2)　＞　(3)減小　(4)89.6 L (5)0.1 molL－1＜c(H2)＜0.2 molL－1　(6)＞