高考化一輪復習第三板塊專題七化反應速率與化平衡跟蹤檢測(二十一)化平衡狀態(tài)化平衡移動

PAGEPAGEPAGE6跟蹤檢測（二十一）化學平衡狀態(tài)化學平衡移動1．一定溫度下對于可逆反應A(g)＋2B(g)3C(g)的下列敘述中，能說明反應已達到平衡的是()A．單位時間內(nèi)消耗的amolA，同時生成3amolCB．C的生成速率與C的分解速率相等C．容器內(nèi)的壓強不再變化D．混合氣體的物質(zhì)的量不再變化解析：選BA項，均描述正反應過程，不能說明達到平衡；B項，v正(C)＝v逆(C)，故達到平衡；C項，反應前后氣體計量數(shù)不變，即容器內(nèi)壓強恒定不變，不能說明達到平衡；D項，據(jù)C項解釋可知不能說明達到平衡。2．密閉容器中一定量的混合氣體發(fā)生反應：xA(g)＋yB(g)zC(g)，平衡時，測得A的濃度為0.50mol·L－1，在溫度不變時，把容器容積擴大到原來的2倍，使其重新達到平衡，A的濃度為0.30mol·L－1，有關敘述不正確的是()A．平衡一定向右移動 B．B的轉化率減小C．x＋y>z D．C的體積分數(shù)減小解析：選A假設把容器擴大到原來的2倍時，平衡不移動，則這時A的濃度由0.50mol·L－1變?yōu)?.25mol·L－1，而A的濃度為0.30mol·L－1，平衡向生成A的方向移動，即向逆反應方向移動，A不正確。3．在一定溫度下，將氣體X和氣體Y各0.16mol充入10L恒容密閉容器中，發(fā)生反應：X(g)＋Y(g)2Z(g)ΔH<0。一段時間后達到平衡，反應過程中測定的數(shù)據(jù)如下表：t/min2479n(Y)/mol0.120.110.100.10下列說法正確的是()A．反應前2min的平均速率v(Z)＝2.0×10－3mol·L－1·min－1B．其他條件不變，降低溫度，反應達到新平衡前v(逆)>v(正)C．保持其他條件不變，起始時向容器中充入0.32mol氣體X和0.32mol氣體Y，到達平衡時，n(Z)<0.24molD．其他條件不變，向平衡體系中再充入0.16mol氣體X，與原平衡相比，達到新平衡時，氣體Y的轉化率增大，X的體積分數(shù)增大解析：選D2min內(nèi)Δn(Y)＝(0.16－0.12)mol＝0.04mol，因此Δn(Z)＝0.08mol，Δc(Z)＝eq\f(0.08mol,10L)＝0.008mol·L－1，v(Z)＝eq\f(0.008mol·L－1,2min)＝0.004mol·L－1·min－1，故A錯誤；該反應正反應是放熱反應，降低溫度平衡向正反應方向移動，反應達到新平衡前v(逆)<v(正)，故B錯誤；X(g)＋Y(g)2Z(g)，由表中數(shù)據(jù)分析平衡后消耗Y為0.16mol－0.10mol＝0.06mol，生成Z為0.12mol，保持其他條件不變，起始時向容器中充入0.32mol氣體X和0.32mol氣體Y，等效為在原平衡基礎上增大壓強，反應前后氣體的體積不變，平衡不移動，到達平衡時，n(Z)＝0.24mol，故C錯誤；充入0.16mol氣體X，平衡正向移動，Y的轉化率增大，X的體積分數(shù)增大，故D正確。4.在恒容密閉容器中通入A、B兩種氣體，在一定條件下發(fā)生反應：2A(g)＋B(g)2C(g)ΔH>0。達到平衡后，改變一個條件(x)，下列量(y)一定符合圖中曲線的是()選項xyA通入A氣體B的轉化率B加入催化劑A的體積分數(shù)C增大壓強混合氣體的總物質(zhì)的量D升高溫度混合氣體的總物質(zhì)的量解析：選AA項，當通入A氣體時，平衡向正反應方向移動，B的轉化率增大，正確；B項，加入催化劑只能改變反應速率，平衡不移動，A的體積分數(shù)不變，錯誤；C項，增大壓強，平衡向正反應方向移動，混合氣體的總物質(zhì)的量減小，錯誤；D項，正反應為吸熱反應，升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動，混合氣體的總物質(zhì)的量減小，錯誤。5．T℃時，體積均為0.5L的兩個恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應：2A(g)＋B(g)2C(g)ΔH＝－QkJ·mol－1(Q>0)。保持溫度不變，實驗測得起始和平衡時的有關數(shù)據(jù)如下表：容器編號起始時各物質(zhì)物質(zhì)的量/mol達到平衡時體ABC系能量的變化①2100.75QkJ②0.40.21.6下列敘述中正確的是()A．容器①、②中反應的平衡常數(shù)均為18B．容器②中達到平衡時放出的熱量為0.05QkJC．向容器①中通入氦氣，平衡時A的轉化率不變D．其他條件不變，若容器②保持恒容絕熱，則達到平衡時C的體積分數(shù)小于eq\f(2,3)解析：選AC根據(jù)容器①數(shù)據(jù)可知反應平衡轉化率為75%，據(jù)此計算：2A(g)＋B(g)2C(g)起始(mol)210(1)該反應的化學方程式為____________________；其平衡常數(shù)表達式為K＝______________________。(2)在恒容密閉容器中，判斷上述反應達到平衡狀態(tài)的依據(jù)是________。a．體系壓強不再改變b．H2的濃度不再改變c．氣體的密度不隨時間改變d．單位時間內(nèi)消耗H2和CO2的物質(zhì)的量之比為3∶1(3)在一定壓強下，測得由CO2制取CH3CH2OH的實驗數(shù)據(jù)中，起始投料比、溫度與CO2的轉化率的關系如圖。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)分析：①降低溫度，平衡向________方向移動。②在700K、起始投料比eq\f(nH2,nCO2)＝1.5時，H2的轉化率為________。③在500K、起始投料比eq\f(nH2,nCO2)＝2時，達到平衡后H2的濃度為amol·L－1，則達到平衡時CH3CH2OH的濃度為________。解析：(1)由題給信息可得到該反應的化學方程式為2CO2＋6H2eq\o(,\s\up7(500K))C2H5OH＋3H2O；該反應的平衡常數(shù)表達式為K＝eq\f(cC2H5OH·c3H2O,c2CO2·c6H2)。(2)該反應為氣體體積減小的化學反應，當體系的壓強不再改變時，反應達到平衡狀態(tài)，另外氫氣的濃度不再變化，也能說明反應達到平衡狀態(tài)；由于在500K時，所有物質(zhì)均為氣體，故在恒容狀態(tài)下氣體的密度恒為定值，密度不變不能說明反應達到平衡狀態(tài)；根據(jù)化學方程式可知，任何單位時間內(nèi)消耗H2和CO2的物質(zhì)的量之比均為3∶1。(3)①由圖中信息可知，其他條件不變時，升高溫度，CO2的轉化率降低，說明平衡向逆反應方向移動，故正反應為放熱反應，即降低溫度，平衡將向正反應方向移動。②700K時，當氫氣與二氧化碳的起始投料比eq\f(nH2,nCO2)＝1.5時，由圖像可知二氧化碳的轉化率為20%，由化學方程式2CO2＋6H2eq\o(,\s\up7(500K))C2H5OH＋3H2O，可計算出氫氣的轉化率為40%。③設起始時c(CO2)＝xmol·L－1，則起始時c(H2)＝2xmol·L－1，由圖像可知二氧化碳的轉化率為60%，有2CO2＋6H2eq\o(,\s\up7(500K))C2H5OH＋3H2O起始濃度(mol·L－1)x2x00轉化濃度(mol·L－1)0.6x1.8x0.3x0.9x平衡濃度(mol·L－1)0.4x0.2x0.3x0.9x達到平衡后H2的濃度為amol·L－1，即0.2x＝a，則x＝5a，此時c(C2H5OH)＝0.3xmol·L－1＝1.5amol·L－1。答案：(1)2CO2＋6H2eq\o(,\s\up7(500K))C2H5OH＋3H2Oeq\f(cC2H5OH·c3H2O,c2CO2·c6H2)(2)ab(3)①正反應(或右)②40%③1.5amol·L－112．醋酸由于成本較低，在生產(chǎn)中被廣泛應用。(1)近年來化學家研究開發(fā)出用乙烯和乙酸為原料、雜多酸作催化劑合成乙酸乙酯的新工藝，不必生產(chǎn)乙醇或乙醛作中間體，使產(chǎn)品成本降低，具有明顯經(jīng)濟優(yōu)勢。其合成的基本反應如下：CH2=CH2(g)＋CH3COOH(l)eq\o(,\s\up7(雜多酸))CH3COOC2H5(l)下列描述能說明乙烯與乙酸合成乙酸乙酯的反應已達化學平衡的是________(填字母)。A．乙烯、乙酸、乙酸乙酯的濃度相同B．酯化合成反應的速率與酯分解反應的速率相等C．乙烯斷開1mol碳碳雙鍵的同時乙酸恰好消耗1molD．體系中乙烯的質(zhì)量分數(shù)一定(2)在n(乙烯)與n(乙酸)物料比為1的條件下，某研究小組在不同壓強下進行了在相同時間點乙酸乙酯的產(chǎn)率隨溫度變化的測定實驗，實驗結果如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：①溫度在60～80℃范圍內(nèi)，乙烯與乙酸酯化合成反應速率由大到小的順序是________[用v(p1)、v(p2)、v(p3)分別表示不同壓強下的反應速率]，分析其原因：________________________________________。②壓強為p1、溫度為60℃時，若乙酸乙酯的產(chǎn)率為30%，則此時乙烯的轉化率為________。③在壓強為p1、溫度超過80℃時，分析乙酸乙酯產(chǎn)率下降的原因：________________________________________________________________________。④根據(jù)測定實驗結果分析，較適宜的生產(chǎn)條件是________(填出合適的壓強和溫度)。為提高乙酸乙酯的合成速率和產(chǎn)率，可以采取的措施有_______________________________________(任寫出一條)。解析：(1)濃度相同不能說明濃度保持不變，A項不能說明反應達到平衡；酯化合成反應的速率與酯分解反應的速率相等，說明正、逆反應速率相等，B項可以說明反應達到平衡；乙烯斷開1mol碳碳鍵與乙酸恰好消耗1mol均表示正反應方向，C項不能說明反應達到平衡；體系中乙烯的質(zhì)量分數(shù)一定，說明乙烯的濃度不變，D項可以說明反應達到平衡。(2)①由題圖知，在60～80℃范圍內(nèi)，v(p1)>v(p2)>v(p3)。該反應為氣體分子數(shù)減小的反應，增大壓強，平衡正向移動，乙酸乙酯的產(chǎn)率增大，故p1>p2>p3，對于有氣體參與的反應，其他條件相同時，壓強越大，反應速率越快。②乙烯與乙酸乙酯的化學計量數(shù)相等，故乙烯的轉化率與乙酸