2023高考化學一輪達標作業(yè)(有詳解)22-化學平衡的移動-化學反應進行的方向

2023屆高三一輪達標作業(yè)（有詳解）22化學平衡的移動化學反應進行的方向一、選擇題(本題共10個小題，每小題5分，共50分)1．在已經(jīng)處于化學平衡狀態(tài)的體系中，如果下列量發(fā)生變化，其中一定能表明化學平衡移動的是()A．反應混合物的濃度 B．反應體系的壓強C．正、逆反應的速率 D．反應物的轉化率解析：對于“等體反應”，縮小反應容器，壓強增大，平衡不移動，但反應混合物的濃度增大，正逆反應速率增大，可知A、B、C錯誤。答案：D2．對于反應4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)=4Fe(OH)3(s)ΔH＝－444.3kJ/mol，且熵減小，在常溫常壓下該反應能自發(fā)進行，對反應的方向起決定作用的是()A．焓變 B．溫度C．壓強 D．熵變解析：化學反應的方向由(ΔH－TΔS)共同決定，該反應為熵減且能自發(fā)進行的反應，故對該反應方向起決定作用的是焓變。答案：A3．下列反應中符合圖像的是()A．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－Q1kJ·mol－1(Q1＞0)B．2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)ΔH＝＋Q2kJ·mol－1(Q2＞0)C．4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)ΔH＝－Q3kJ·mol－1(Q3＞0)D．H2(g)＋CO(g)C(s)＋H2O(g)ΔH＝＋Q4kJ·mol－1(Q4＞0)解析：由左圖知升高溫度平衡正移，正反應為吸熱反應；由右圖知增大壓強平衡向逆向移動，正反應為氣體體積增大的反應。答案：B4．對已建立化學平衡的某可逆反應，當改變條件使化學平衡向正反應方向移動時，下列有關敘述正確的是()①生成物的百分含量一定增加②生成物的產(chǎn)量一定增加③反應物的轉化率一定增大④反應物的濃度一定降低⑤正反應速率一定大于逆反應速率⑥使用了適宜的催化劑A．②⑤ B．①②C．③⑤ D．④⑥5．COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)ΔH＞0，當反應達到平衡時，下列措施：①升溫②恒容通入惰性氣體③增加CO濃度④減壓⑤加催化劑⑥恒壓通入惰性氣體，能提高COCl2轉化率的是()A．①②④ B．①④⑥C．②③⑤ D．③⑤⑥解析：該反應為吸熱反應，升溫則平衡正向移動，反應物轉化率提高，①正確；恒容時，通入惰性氣體，反應物與生成物濃度不變，平衡不移動，②錯誤；增加CO濃度，平衡逆向移動，反應物轉化率降低，③錯誤；該反應正反應為氣體分子數(shù)增大的反應，減壓時平衡向正反應方向移動，反應物轉化率提高，④正確；催化劑只能改變反應速率，不能改變平衡狀態(tài)，⑤錯誤；恒壓時，通入惰性氣體，容器體積增大，反應物與生成物濃度降低，平衡向氣體分子數(shù)增大的方向移動，即向正反應方向移動，反應物轉化率提高，⑥正確。答案：B6．在一體積可變的密閉容器中，加入一定量的X、Y，發(fā)生反應mX(g)nY(g)ΔH＝QkJ/mol。反應達到平衡時，Y的物質的量濃度與溫度、氣體體積的關系如下表所示：氣體體積/Lc(Y)/mol·L－1溫度/℃1231001.000.750.532001.200.900.633001.301.000.70下列說法正確的是()A．m>nB．Q<0C．溫度不變，壓強增大，Y的質量分數(shù)減少D．體積不變，溫度升高，平衡向逆反應方向移動解析：升溫，c(Y)增大，平衡右移，所以，向右吸熱，Q＞0，B、D錯誤；氣體體積增大，若平衡不移動，c(Y)應減小一半，現(xiàn)c(Y)比一半大，即減壓，平衡向右移動，m＜n，A錯，C對。答案：C7．下列反應是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的一個反應過程，4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)ΔH＝－1025kJ/mol，若反應物起始的物質的量相同。下列關于該反應的示意圖不正確的是()解析：因該反應是一個正反應氣體體積增大的放熱反應。因此，升高溫度時，平衡向逆反應方向移動，NO的含量降低，故A正確，C錯誤。增大壓強，平衡向逆反應方向移動，NO的含量降低，故B正確。加入催化劑，反應速率加快，達到平衡的時間縮短，但平衡時NO的含量不變，故D正確。答案：C8．(2023·濟南模擬)已知：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－49.0kJ·mol－1。一定條件下，向體積為1L的密閉容器中充入1molCO2和3molH2，測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間的變化曲線如下圖所示。下列敘述中正確的是()A．欲增大平衡狀態(tài)時c(CH3OH)/c(CO2)的比值，可采用升高溫度的方法B．3min時，CO2的消耗速率等于CH3OH的生成速率，且二者濃度相同C．欲提高H2的平衡轉化率只能加壓減小反應容器的體積D．從反應開始到平衡，H2的平均反應速率v(H2)＝0.075mol·L－1·min－1解析：該反應正反應為放熱反應，升溫平衡逆移，c(CH3OH)/c(CO2)減小，A錯；欲提高H2轉化率，還可用降溫等其他方法，C錯；達平衡時v(H2)＝3v(CO2)＝3×0.075mol/L·min＝0.225mol/L·min，D錯。答案：B9．某密閉容器中充入等物質的量的A和B，一定溫度下發(fā)生反應A(g)＋xB(g)2C(g)，達到平衡后，在不同的時間段，分別改變反應的一個條件，測得容器中物質的物質的量濃度、反應速率分別隨時間的變化如下圖所示：下列說法中正確的是()A．30min～40min間該反應使用了催化劑B．反應方程式中的x＝1，正反應為吸熱反應C．30min時降低溫度，40min時升高溫度D．8min前A的平均反應速率為0.08mol·L－1·min－1解析：A項，若使用催化劑，則化學反應速率加快，A不正確。由第一個圖可知，A、B的濃度變化相同，故A、B的化學計量數(shù)相同，都為1，由第二個圖可知，30min時改變的條件為降壓，40min時改變的條件為升溫，且升高溫度平衡向逆反應方向移動，則正反應為放熱反應B、C項不正確。8min前A的平均反應速率為(2.0mol·L－1－1.36mol·L－1)/8min＝0.08mol·L－1·min－1，D項正確。答案：D10．在恒溫、恒壓下，amolA和bmolB在一個容積可變的容器中發(fā)生反應：A(g)＋2B(g)2C(g)，一段時間后達到平衡，生成nmolC。則下列說法中正確的是()A．物質A、B的轉化率之比為1∶2B．起始時刻和達到平衡后容器中的壓強之比為(a＋b)∶(a＋b－0.5n)C．當2v正(A)＝v逆(B)時，反應一定達到平衡狀態(tài)D．充入惰性氣體(如Ar)，平衡向正反應方向移動解析：根據(jù)三段式計算：A(g)＋2B(g)2C(g)起始ab0轉化eq\f(n,2)nn平衡(a－eq\f(n,2))(b－n)n則A、B轉化率之比為eq\f(\f(n,2),a)∶eq\f(n,b)＝b∶2a，A項錯誤；起始量與平衡量的物質的量之比為(a＋b)∶(a＋b－eq\f(n,2))，但容器容積可變，即恒壓，壓強比為1∶1，B項錯誤；充入惰性氣體，恒壓容器中的平衡應向氣體體積增大的方向移動，即逆向移動，D項錯誤。答案：C二、非選擇題(本題共4個小題，共50分)11．(10分)密閉容器中mA(g)＋nB(g)pC(g)，反應達到平衡狀態(tài)，經(jīng)測定增大壓強p時，A的轉化率隨p而變化的曲線如圖所示：則：(1)增大壓強，A的轉化率________，平衡________移動，達到平衡狀態(tài)后，混合物中C的質量分數(shù)________。(2)上述化學方程式中的系數(shù)m、n、p的正確關系是________，再加入B，則平衡________。(3)當降低溫度時，C的質量分數(shù)增大，則A的轉化率________，正反應是________熱反應。答案：(1)降低逆向降低(2)m＋n＜p正向移動(3)增大放12．(12分)二甲醚是一種重要的清潔燃料，可替代氟利昂作制冷劑，對臭氧層無破壞作用。工業(yè)上可利用煤的氣化產(chǎn)物(水煤氣)合成二甲醚。請回答下列問題：(1)利用水煤氣合成二甲醚的總反應為：3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)；ΔH＝－246.4kJ·mol－1它可以分為兩步，反應分別如下：①4H2(g)＋2CO(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)，ΔH1＝－205.1kJ·mol－1②CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)；ΔH2＝________。(2)在一定條件下的密閉容器中，該總反應達到平衡，只改變一個條件能同時提高反應速率和CO轉化率的是________(填字母代號)。a．降低溫度 B．加入催化劑c．縮小容器體積 D．增加H2的濃度e．增加CO的濃度(3)在一體積可變的密閉容器中充入3molH2、3molCO、1molCH3OCH3、1molCO2，在一定溫度和壓強下發(fā)生反應：3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)，經(jīng)一定時間達到平衡，并測得平衡時混合氣體密度是同溫同壓下起始時的1.6倍。問：①反應開始時正、逆反應速率的大小：v(正)______(填“＞”、“＜”或“＝”)v(逆)。②平衡時n(CH3OCH3)＝________，平衡時CO的轉化率＝________。解析：(1)由蓋斯定律①＋②＝總反應，故ΔH＝ΔH1＋ΔH2，ΔH2＝ΔH－ΔH1＝－246.4kJ·mol－1＋205.1kJ·mol－1＝－41.3kJ·mol－1。(2)降溫反應速率會減小，加入催化劑不改變轉化率，增加CO的濃度會減小CO的轉化率，c和d符合題意。(3)3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)始3311轉3x3xxx平3－3x3－3x1＋x1＋x由密度之比等于體積反比，即物質的量的反比，得：eq\f(8,8－4x)＝eq\f(1.6,1)解得x＝0.75CO的轉化率為eq\f(3×0.75,3)×100%＝75%。答案：(1)－41.3kJ·mol－1(2)cd(3)①＞②1.75mol75%13．(14分)(2023·北京高考)用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機物時會產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl。利用反應A，可實現(xiàn)氯的循環(huán)利用。反應A：4HCl＋O2eq\o(,\s\up7(CuO/CuCl2),\s\do5(400℃))2Cl2＋2H2O(1)已知：ⅰ.反應A中，4molHCl被氧化，放出115.6kJ的熱量。ⅱ.①H2O的電子式是________。②反應A的熱化學方程式是____________________________________________________________________________________________________。③斷開1molH－O鍵與斷開1molH－Cl鍵所需能量相差約為________kJ，H2O中H－O鍵比HCl中H－Cl鍵(填“強”或“弱”)________。(2)對于反應A，下圖是在4種投料比[n(HCl)∶n(O2)，分別為1∶1、2∶1、4∶1、6∶1]下，反應溫度對HCl平衡轉化率影響的曲線。①曲線b對應的投料比是________。②當曲線b、c、d對應的投料比達到相同的HCl平衡轉化率時，對應的反應溫度與投料比的關系是__________________________________________________。③投料比為2∶1、溫度為400℃時，平衡混合氣中Cl2的物質的量分數(shù)是________。解析：本題考查化學反應與能量變化以及化學平衡圖像等考點，意在考查考生處理解答圖像試題的能力與計算能力。(1)①H2O是共價化合物，原子間通過共用電子對結合，故H2O的電子式為：；②利用反應A與題中信息“氧化4molHCl放出115.6kJ的熱量”可寫出熱化學方程式：4HCl(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up7(CuO/CuCl2),\s\do5(400℃))2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－115.6kJ/mol；③設H－Cl鍵鍵能為xkJ/mol、H－O鍵鍵能為ykJ/mol，依據(jù)②中熱化學方程式和題干中已知數(shù)據(jù)有：4x＋498－243×2－4y＝－115.6，解之得：y－x＝32，說明H－O鍵與H－Cl鍵鍵能相差32kJ/mol。因為“鍵能越大，鍵越牢固”，所以H－O鍵強于H－Cl鍵。(2)①依據(jù)反應A可知投料比eq\f(n(HCl),n(O2))越大，HCl的轉化率越低，因此結合圖像，對比同溫度時HCl的平衡轉化率可知a、b、c、d線分別代表投料比為6∶1、4∶1、2∶1、1∶1的曲線，故b線對應投料比為4∶1；②結合圖像，做縱坐標垂線可知，達到相同的HCl的平衡轉化率，投料比越高，對應溫度越低；③由圖像可知投料比2∶1、400℃時，HCl的平衡轉化率為80%。設起始時，HCl為2mol，O2為1mol，則平衡時HCl為0.4mol，O2為0.6mol，生成的Cl2和H2O均為0.8mol，平衡時Cl2的物質的量分數(shù)為eq\f(0.8mol,0.4mol＋0.6mol＋0.8mol＋0.8mol)×100%＝30.8%。答案：(1)①②4HCl(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up7(CuO/CuCl2),\s\do5(400℃))2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－115.6kJ/mol③32強(2)①4∶1②投料比