2019高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第七章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 課時(shí)作業(yè)21 化學(xué)平衡 新人教版.doc

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課時(shí)作業(yè)21　化學(xué)平衡 一、選擇題 1．可以證明可逆反應(yīng)N2＋3H22NH3已達(dá)到平衡狀態(tài)的是(　　) ①1個(gè)N≡≡N斷裂的同時(shí)，有3個(gè)H—H鍵斷裂；②1個(gè)N≡≡N鍵斷裂的同時(shí)，有6個(gè)N—H鍵斷裂；③其他條件不變時(shí)，混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變；④恒溫恒容時(shí)，體系壓強(qiáng)不再改變；⑤NH3、N2、H2的體積分?jǐn)?shù)都不再改變；⑥恒溫恒容時(shí)，混合氣體的密度保持不變；⑦正反應(yīng)速率v(H2)＝0.6 mol/(Lmin)，逆反應(yīng)速率v(NH3)＝0.4 mol/(Lmin) A．全部 B．①③④⑤ C．②③④⑤⑦ D．③⑤⑥⑦ 解析：①根據(jù)兩種化學(xué)鍵的斷裂情況可知反應(yīng)方向相同，不能判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡；②反應(yīng)方向相反，且速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，說明反應(yīng)已達(dá)到平衡；③由于該反應(yīng)為非等體積反應(yīng)，混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變，說明各物質(zhì)的量不再變化，則說明反應(yīng)已達(dá)到平衡；④恒溫恒容時(shí)，體系壓強(qiáng)不再改變，說明各物質(zhì)的量不再變化，則說明反應(yīng)已達(dá)到平衡；⑤NH3、N2、H2的體積分?jǐn)?shù)都不再改變，說明各物質(zhì)的量不再變化，則說明反應(yīng)已達(dá)到平衡；⑥恒溫恒容時(shí)，由于各物質(zhì)均為氣體，混合氣體的密度始終不變，不能判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡；⑦正、逆反應(yīng)速率相等，則說明反應(yīng)已達(dá)到平衡。 答案：C 2．下列對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的分析中，不正確的是(　　) ①已達(dá)平衡的反應(yīng)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，當(dāng)增加反應(yīng)物物質(zhì)的量時(shí)，平衡一定向正反應(yīng)方向移動(dòng) ②已達(dá)平衡的反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，當(dāng)增大N2的濃度時(shí)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，N2的轉(zhuǎn)化率一定升高 ③有氣體參加的反應(yīng)平衡時(shí)，若減小反應(yīng)器容積時(shí)，平衡一定向氣體體積減小的方向移動(dòng) ④有氣體參加的反應(yīng)平衡時(shí)，在恒壓反應(yīng)器中充入稀有氣體，平衡一定不移動(dòng) A．①④ B．①②③ C．②③④ D．①②③④ 解析：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，當(dāng)增加碳的物質(zhì)的量時(shí)，平衡不移動(dòng)，①不對(duì)；當(dāng)增大N2的濃度時(shí)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，N2的轉(zhuǎn)化率降低，②不對(duì)；③如果同時(shí)改變其他條件，平衡不一定向氣體體積減小的方向移動(dòng)；有氣體參加的反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，在恒壓反應(yīng)器中充入稀有氣體，容器容積增大，各物質(zhì)濃度減小，等效于減小壓強(qiáng)，平衡可能發(fā)生移動(dòng)，④錯(cuò)誤。 答案：D 3．將NO2裝入帶有活塞的密閉容器中，當(dāng)反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)達(dá)到平衡后，改變某個(gè)條件，下列敘述正確的是(　　) A．升高溫度，氣體顏色加深，則此反應(yīng)為吸熱反應(yīng) B．慢慢壓縮氣體體積，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，混合氣體的顏色變淺 C．慢慢壓縮氣體體積，若體積減小一半，壓強(qiáng)增大，但小于原來的兩倍 D．恒溫恒容時(shí)，充入惰性氣體，壓強(qiáng)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，混合氣體的顏色變淺 解析：升高溫度，氣體顏色加深，則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A錯(cuò)誤；首先假設(shè)平衡不移動(dòng)，壓縮體積，氣體顏色加深，但平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，使混合氣體的顏色在加深后的基礎(chǔ)上變淺，但一定比原平衡的顏色深，B錯(cuò)誤；同理，首先假設(shè)平衡不移動(dòng)，若體積減小一半，則壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼膬杀叮胶庀蛘磻?yīng)方向移動(dòng)，使壓強(qiáng)在原平衡兩倍的基礎(chǔ)上減小，C正確；體積不變，反應(yīng)物及生成物濃度不變，所以正、逆反應(yīng)速率均不變，平衡不移動(dòng)，顏色無變化，D錯(cuò)誤。 答案：C 4．一定條件下，通過下列反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)燃煤煙氣中的硫的回收：SO2(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋S(l)　ΔH<0。一定溫度下，在容積為2 L的恒容密閉容器中1 mol SO2和n mol CO發(fā)生反應(yīng)，5 min后達(dá)到平衡，生成2a mol CO2。下列說法正確的是(　　) A．反應(yīng)前2 min的平均速率v(SO2)＝0.1a molL－1min－1 B．當(dāng)混合氣體的物質(zhì)的量不再改變時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) C．平衡后保持其他條件不變，從容器中分離出部分硫，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) D．平衡后保持其他條件不變，升高溫度和加入催化劑，SO2的轉(zhuǎn)化率均增大 解析：根據(jù)方程式可知，生成2a mol CO2的同時(shí)，消耗a mol SO2，其濃度是0.5a molL－1，所以反應(yīng)前5 min的平均速率v(SO2)＝0.5a molL－15 min＝0.1a molL－1min－1，故前2 min的平均速率大于0.1a molL－1min－1，A不正確；根據(jù)方程式可知，該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量減小的可逆反應(yīng)，因此當(dāng)混合氣體的物質(zhì)的量不再改變時(shí)，可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，B正確；S是液體，改變液體的質(zhì)量，平衡不移動(dòng)，C不正確；該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，SO2的轉(zhuǎn)化率降低，催化劑不能改變平衡狀態(tài)，轉(zhuǎn)化率不變，D不正確。 答案：B 5．已知4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝ －905.9 kJmol－1。一定條件下，向1 L密閉容器中投入0.8 mol的NH3和1.6 mol的O2，發(fā)生上述反應(yīng)，第2 min和第4 min時(shí)NH3的物質(zhì)的量分別為0.6 mol和0.3 mol。下列說法中不正確的是(　　) A．上述反應(yīng)的逆反應(yīng)的活化能不小于905.9 kJmol－1 B．反應(yīng)在第2 min到第4 min時(shí)，O2的平均速率為0.15 molL－1min－1 C．反應(yīng)第2 min時(shí)改變了某一條件，該條件可能是使用催化劑或升高溫度 D．平衡后降低壓強(qiáng)，混合氣體平均摩爾質(zhì)量減小 解析：正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，該反應(yīng)的逆反應(yīng)的活化能減去正反應(yīng)的活化能等于905.9 kJmol－1，則逆反應(yīng)的活化能不小于905.9 kJmol－1，A項(xiàng)正確；v(O2)＝v(NH3)＝＝0.187 5 molL－1min－1，B項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)從第2 min到第4 min，使用催化劑或升高溫度均能加快反應(yīng)速率，使反應(yīng)物的物質(zhì)的量減少，C項(xiàng)正確；平衡后降低壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)物和生成物的總質(zhì)量不變，總物質(zhì)的量增大，則混合氣體平均摩爾質(zhì)量減小，D項(xiàng)正確。 答案：B 6．對(duì)于平衡體系：aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)　ΔH<0，下列判斷，其中正確的是(　　) A．若溫度不變，容器體積擴(kuò)大一倍，此時(shí)氣體A的濃度是原來的0.48倍，則a＋b>c＋d B．若從正反應(yīng)開始，平衡時(shí)，氣體A、B的轉(zhuǎn)化率相等，則起始時(shí)氣體A、B的物質(zhì)的量之比為b∶a C．若平衡體系中共有氣體m mol，再向其中充入n mol B，達(dá)到平衡時(shí)氣體總物質(zhì)的量為(m＋n) mol，則a＋b＝c＋d D．若a＋b＝c＋d，則對(duì)于體積不變的容器，升高溫度，平衡向左移動(dòng)，容器中氣體的壓強(qiáng)不變 解析：若溫度不變，容器體積擴(kuò)大一倍，如果反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，則A的濃度為原來的0.5倍，現(xiàn)為原來的0.48倍，說明平衡向氣體分子數(shù)增多的方向(正反應(yīng)方向)移動(dòng)，則a＋bp2 D．d是在平衡體系的溶液中溶入少量KCl晶體后化學(xué)反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的圖象 解析：根據(jù)圖象a，升高溫度，平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)ΔH>0，A錯(cuò)誤；b圖象中，使用催化劑，反應(yīng)速率加快，先達(dá)到平衡，B正確；c圖象中，此反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的化學(xué)反應(yīng)，改變壓強(qiáng)不影響平衡狀態(tài)，即不影響A的轉(zhuǎn)化率，且由于不斷加入B，A的轉(zhuǎn)化率增大，C錯(cuò)誤；d圖象中，反應(yīng)實(shí)質(zhì)是Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，K＋和Cl－不參加化學(xué)反應(yīng)，KCl濃度增大不影響化學(xué)平衡，D錯(cuò)誤。 答案：B 11．利用I2O5可消除CO污染，反應(yīng)為5CO(g)＋I(xiàn)2O5(s)5CO2(g)＋I(xiàn)2(s)　ΔH。不同溫度(T1、T2)下，向裝有足量I2O5固體的2 L恒容密閉容器中通入2 mol CO，測(cè)得CO2氣體體積分?jǐn)?shù)φ(CO2)隨時(shí)間t變化曲線如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．T10 B．T1溫度下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為1 024 C．T2溫度下，0～0.5 min內(nèi)，CO的平均反應(yīng)速率為0.3 molL－1min－1 D．T1溫度下，若向裝有足量I2固體的2 L恒容密閉容器中通入10 mol CO2，達(dá)到平衡時(shí)，φ(CO2)＝0.6 解析：T2先達(dá)化學(xué)平衡，T1”“<”或“＝”)，a＝________。 (2)該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝________；若甲中反應(yīng)10 s時(shí)達(dá)到平衡，則0～10 s內(nèi)甲中的平均反應(yīng)速率v(H2)＝________。 (3)下列情況能說明該反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填字母編號(hào))。 a．v(CO2)消耗＝v(CH3OH)生成 b．氣體的密度不再隨時(shí)間改變 c．CO2和CH3OH的濃度之比不再隨時(shí)間改變 d．氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再隨時(shí)間改變 (4)其他條件不變，達(dá)到平衡后，下列不能提高H2轉(zhuǎn)化率的操作是________(填字母編號(hào))。 a．降低溫度　　　　　　 b．充入更多的H2 c．移除甲醇 d．增大容器體積 解析：(1)等效平衡，等溫等容條件下，反應(yīng)前后氣體化學(xué)計(jì)量數(shù)之和不相等，轉(zhuǎn)化到同一半邊，投入量跟原平衡投入量相等，這兩個(gè)平衡是全等平衡，即c1＝c2，根據(jù)等效平衡得出：29.4＋a＝49.0，a＝19.6。 (2)設(shè)消耗CO2物質(zhì)的量為x。 根據(jù)放出的熱量得出x＝29.4 kJ49 kJ/mol＝0.6 mol。 K＝＝2.1，v(H2)＝30.6 mol(2 L10 s)＝0.09 molL－1s－1。 (3)用反應(yīng)速率表示達(dá)到平衡狀態(tài)，不同種物質(zhì)表示時(shí)，要求反應(yīng)方向一正一逆，且反應(yīng)速率之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，消耗CO2和生成CH3OH是同一方向，故a不能作為達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志；依據(jù)ρ＝m/V，反應(yīng)物和生成物都是氣體，反應(yīng)過程中氣體的質(zhì)量不變，條件是等溫等容，V不變，故b不能作為達(dá)到化學(xué)平衡的標(biāo)志；依據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的定義：一定條件下，當(dāng)各組分的濃度不再改變，此狀態(tài)為化學(xué)平衡狀態(tài)，故c能作為達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志；M＝m/n，m始終不變，根據(jù)反應(yīng)方程式，隨反應(yīng)進(jìn)行氣體的物質(zhì)的量減小，n是改變的，故d能作為達(dá)到化學(xué)平衡的標(biāo)志。 (4)此反應(yīng)是放熱反應(yīng)，根據(jù)勒夏特列原理，降低溫度，反應(yīng)向正反應(yīng)移動(dòng)，氫氣的轉(zhuǎn)化率升高，故a不符合題意；充入更多的氫氣，反應(yīng)雖然向正反應(yīng)方向移動(dòng)，但氫氣的轉(zhuǎn)化率降低，符合題意；移除甲醇，減少生成物的濃度，反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)，氫氣的轉(zhuǎn)化率增大，故不符合題意；增大容器體積，組分濃度減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)H2的轉(zhuǎn)化率減小，故d符合題意。 答案：(1)＝　19.6 (2)2.1(寫成也可)　0.09 molL－1s－1 (3)cd　(4)bd 14．合成氨工業(yè)是貴州省開磷集團(tuán)的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一。氨是一種重要的化工原料，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。 (1)一定溫度下，在固定容積的密閉容器中進(jìn)行可逆反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是________(填字母)。 A．3v正(H2)＝2v逆(NH3) B．單位時(shí)間生成m mol N2的同時(shí)生成3m mol H2 C．容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不再隨時(shí)間而變化 D．混合氣體的密度不再隨時(shí)間變化 (2)工業(yè)上可用天然氣為原料來制取合成氨的原料氣氫氣。某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)模擬工業(yè)制取氫氣的原理，在一定溫度下，容積為2 L的恒容密閉容器中測(cè)得如表所示數(shù)據(jù)。請(qǐng)回答下列問題： 時(shí)間/min CH4(mol) H2O(mol) CO(mol) H2(mol) 0 0.40 1.00 0 0 5 a 0.80 c 0.60 7 0.20 b 0.20 d 10 0.21 0.81 0.19 0.64 ①分析表中數(shù)據(jù)，判斷5 min時(shí)反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)？________(填“是”或“否”)，前5 min反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v(CH4)＝________。 ②該溫度下，上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝_____________。 ③7～10 min，CO的物質(zhì)的量減少的原因可能是________(填字母)。 A．減少CH4的物質(zhì)的量　　 B．降低溫度 C．升高溫度 D．充入H2 (3)氨的催化氧化：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)是工業(yè)制硝酸的重要反應(yīng)。在1 L密閉容器中充入4 mol NH3(g)和5 mol O2(g)，保持其他條件不變，測(cè)得c(NO)與溫度的關(guān)系如圖所示。該反應(yīng)的ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0；T0溫度下，NH3的轉(zhuǎn)化率為________。 解析：(1)2v正(H2)＝3v逆(NH3)時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，A項(xiàng)錯(cuò)誤；生成m mol N2，必生成3m mol H2，但反應(yīng)不一定達(dá)到平衡，B項(xiàng)錯(cuò)誤；此反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等的反應(yīng)，壓強(qiáng)不變可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，C項(xiàng)正確；混合氣體總質(zhì)量不變，容器容積不變，所以混合氣體的密度始終不變，故混合氣體的密度不變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。(2)①根據(jù)反應(yīng)CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)，結(jié)合表中數(shù)據(jù)5 min時(shí)H2為0.60 mol，可知CO為0.20 mol，即c＝0.20，則a＝0.20,7 min時(shí)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量與5 min時(shí)相同，所以5 min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；v(CH4)＝＝0.02 molL－1min－1。②該溫度下平衡時(shí)，c(CH4)＝0.10 molL－1，c(H2O)＝0.40 molL－1，c(CO)＝0.10 molL－1，c(H2)＝0.30 molL－1，則K＝＝0.067 5 mol2L－2。③10 min時(shí)，只有CO的物質(zhì)的量減少，其他物質(zhì)的物質(zhì)的量都增加，所以原因只能是充入氫氣，使平衡逆向移動(dòng)，選D。(3)由題給圖象可知，NO的濃度達(dá)到最大后，隨溫度升高，NO的濃度又逐漸減小，所以該反應(yīng)的ΔH<0，T0時(shí)，c(NO)＝3.0 molL－1，則反應(yīng)消耗的n(NH3)＝3.0 mol，NH3的轉(zhuǎn)化率為100%＝75%。 答案：(1)C　(2)①是　0.02 molL－1min－1 ②0.067 5?、跠　(3)<　75%