高中化學(xué)專題練習(xí)【化學(xué)平衡狀態(tài)及其移動(dòng)】

化學(xué)平衡狀態(tài)及其移動(dòng)一、選擇題下列關(guān)于化學(xué)平衡的說法中正確的是()—個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到的平衡狀態(tài)就是這個(gè)反應(yīng)在該條件下所能達(dá)到的限度當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等都等于0平衡狀態(tài)是一種靜止的狀態(tài)，因?yàn)榉磻?yīng)物和生成物的濃度已經(jīng)不再改變化學(xué)平衡不可以通過改變條件而改變解析可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后，雖正)二逆)，但均不為0，是動(dòng)態(tài)平衡，B、C錯(cuò)；通過改變影響化學(xué)平衡移動(dòng)的條件可以改變化學(xué)反應(yīng)的限度，D錯(cuò)。答案A在密閉容器中，一定條件下，進(jìn)行如下反應(yīng)：NO(g)+CO(g)一|n2(g)+CO2(g)AH=—373.2kJ/mol,達(dá)到平衡后，為提高該反應(yīng)的速率和NO的轉(zhuǎn)化率，采取的正確措施是()加催化劑同時(shí)升高溫度加催化劑同時(shí)增大壓強(qiáng)升高溫度同時(shí)充入n2降低溫度同時(shí)增大壓強(qiáng)解析結(jié)合該反應(yīng)的特點(diǎn)，提高反應(yīng)速率的措施有升高溫度、增大壓強(qiáng)、使用催化劑；提高NO的轉(zhuǎn)化率(平衡正方向移動(dòng))的措施有降低溫度、增大壓強(qiáng)。答案B3.在一定條件下，合成氨反應(yīng)N2(g)+3H2(g)一2NH3(g)AH=—92.4kJ?mol—，反應(yīng)達(dá)到平衡后，下列說法正確的是()升高溫度，正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率減小，平衡正向移動(dòng)增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)減小反應(yīng)物濃度，平衡正向移動(dòng)加入催化劑，對(duì)逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大，平衡正向移動(dòng)解析升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大，由于合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；該反應(yīng)是反應(yīng)后氣體分子總數(shù)減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)；減小反應(yīng)物濃度，平衡逆向移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；加入催化劑，同等程度地增大正、逆反應(yīng)的反應(yīng)速率，平衡不移動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案B在一定溫度下的定容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：2NO2(g)「N2O4(g)o當(dāng)下列所給有關(guān)量不再變化時(shí)，不能表明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是()混合氣體的壓強(qiáng)混合氣體的密度混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量Dc(N2O4)-C2(NO2)解析該反應(yīng)在恒溫、恒容條件下進(jìn)行，氣體物質(zhì)的質(zhì)量不變，密度始終保持不變，與反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)無(wú)關(guān)，B項(xiàng)符合題意；該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，反應(yīng)過程中氣體總物質(zhì)的量減小，壓強(qiáng)減小，當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí)，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，A項(xiàng)不符合題意；反應(yīng)過程中氣體總質(zhì)量不變，氣體總物質(zhì)的量減小，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量增大，當(dāng)混合氣體的平均相對(duì)分子c(NO)質(zhì)量不變時(shí)，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，C項(xiàng)，不符合題意；C(「2O4丿二Q,qc2(NO2)…乞表示濃度商，當(dāng)濃度商保持不變時(shí)，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，D項(xiàng)不符合題答案B汽車凈化的主要原理為2NO(g)+2C0(g)歸旦2CO2(g)+N2(g)AHvO。若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行，下列示意圖正確且說明反應(yīng)在進(jìn)行到“時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是(A在進(jìn)行到“時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是(A解析由于是絕熱，恒容密閉體系，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，體系的溫度升高，K不斷減小，當(dāng)K不變時(shí)，即溫度保持不變，該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。答案BCO和NO都是汽車尾氣中的有害物質(zhì)，它們之間能緩慢地發(fā)生如下反應(yīng)：2NO(g)+2CO(g)-N2(g)+2CO2(g)AHVO,現(xiàn)利用此反應(yīng)，擬設(shè)計(jì)一種環(huán)保裝置，用來(lái)消除汽車尾氣對(duì)大氣的污染，下列設(shè)計(jì)方案可以提高尾氣處理效率的是()①選用適當(dāng)?shù)拇呋瘎谔岣哐b置溫度③降低裝置的壓強(qiáng)④裝置中放入堿石灰①③B.②④C.①④D.②③解析①選用適當(dāng)催化劑雖不能提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，但能加快反應(yīng)速率，正確；②因?yàn)樵摲磻?yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，錯(cuò)誤；③該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，因此降低壓強(qiáng)，能使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，錯(cuò)誤；④裝置中放入堿石灰能吸收CO2，使CO2的濃度降低，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，正確。答案C如圖所示，三個(gè)燒瓶中分別充滿NO2氣體并分別放置在盛有下列物質(zhì)的燒杯（燒杯內(nèi)有水）中：在（1）中加入CaO,在（2）中不加其他任何物質(zhì)，在（3）中加入NH4C1晶體,發(fā)現(xiàn)（1）中紅棕色變深，（3）中紅棕色變淺。［已知反應(yīng)2NO2（紅棕色）—N2O4（無(wú)色）］⑴削軽化鈣⑵空溫水⑻加鼻化錢晶休下列敘述正確的是（）2NO2N2O4是放熱反應(yīng)NH4Cl溶于水時(shí)放出熱量燒瓶（1）中平衡混合氣體的相對(duì)分子質(zhì)量增大燒瓶（3）中氣體的壓強(qiáng)增大解析加CaO的燒杯（1）中溫度升高,（1）中紅棕色變深，說明平衡逆向移動(dòng)，平衡混合氣體的相對(duì)分子質(zhì)量減?。唬?）中紅棕色變淺，說明平衡正向移動(dòng)，氣體的壓強(qiáng)減小，加NH4C1晶體的燒杯（3）中溫度降低，由此可說明2NO2N2O4是放熱反應(yīng)，NH4Cl溶于水時(shí)吸收熱量。答案A相同溫度下，有相同容積的甲、乙兩容器，甲容器中充入1gN2和1gH2，乙容器中充入2gN2和2gH2。下列敘述中不正確的是（）化學(xué)反應(yīng)速率：乙〉甲平衡后N2的濃度：乙〉甲h2的轉(zhuǎn)化率：乙＞甲平衡混合氣中H2的體積分?jǐn)?shù)：乙〉甲解析容器中發(fā)生的反應(yīng)為N2（g）+3H2（g）—一2NH3（g）o相同容積的容器中充入不同量的反應(yīng)物，乙容器中壓強(qiáng)大，化學(xué)反應(yīng)速率：乙〉甲，A正確；根據(jù)勒夏特列原理可知，平衡時(shí)乙容器中n2的濃度應(yīng)大于甲容器，但會(huì)小于甲容器中N2濃度的2倍，B正確；乙容器中壓強(qiáng)較大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以h2的轉(zhuǎn)化率：乙〉甲，C正確；平衡混合氣中H2的體積分?jǐn)?shù)：乙V甲，D錯(cuò)誤。答案D9?利用下列反應(yīng)可以將粗鎳轉(zhuǎn)化為純度達(dá)99.9%的高純鎳。反應(yīng)一：50—80rNi(粗，s)+4CO(g)——一Ni(CO)4(g)AHvO反應(yīng)二：180-200r.Ni(CO)4(g)'Ni(純，s)+4CO(g)AH>0下列說法錯(cuò)誤的是()對(duì)于反應(yīng)一，適當(dāng)增大壓強(qiáng)，有利于Ni(CO)4的生成提純過程中，CO氣體可循環(huán)使用升高溫度，反應(yīng)一的反應(yīng)速率減小，反應(yīng)二的反應(yīng)速率增大對(duì)于反應(yīng)二，在180?200°C,溫度越高，Ni(CO)4(g)的轉(zhuǎn)化率越高解析反應(yīng)一的正反應(yīng)是體積減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡右移，有利于Ni(CO)4的生成，A正確；反應(yīng)一以CO為原料，反應(yīng)二產(chǎn)生CO，故其可以循環(huán)使用，B正確；升高溫度，反應(yīng)一和反應(yīng)二的反應(yīng)速率都增大，C不正確；反應(yīng)二的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，在180~200C,溫度越高，反應(yīng)進(jìn)行程度越大，Ni(CO)4(g)的轉(zhuǎn)化率越高，D正確。答案C10.恒溫恒壓下，在容積可變的密閉容器中，反應(yīng)2NO2(g)一N2O4(g)達(dá)到平衡后，再向容器中通入一定量的NO2，又達(dá)到平衡時(shí)，n2o4的體積分?jǐn)?shù)()不變B.增大C.減小D.無(wú)法判斷解析恒溫恒壓下，平衡后充入no2，由于反應(yīng)物僅有一種，所以新平衡與原下列說法中，不正確的是(下列說法中，不正確的是()平衡是等效平衡，n2o4的體積分?jǐn)?shù)不變。答案A在恒溫、恒容下，有反應(yīng)2A(g)+2B(g)—C(g)+3D(g)，現(xiàn)從兩條途徑分別建立平衡。途徑I：A、B的起始濃度均為2mol?L-1；途徑II：C、D的起始濃度分別為2mol?L-1和6mol?L-1。以下敘述正確的是()達(dá)到平衡時(shí)，途徑I的反應(yīng)速率等于途徑II的反應(yīng)速率達(dá)到平衡時(shí)，途徑I所得混合氣體的壓強(qiáng)等于途徑II所得混合氣體的壓強(qiáng)兩途徑最終達(dá)到平衡時(shí)，體系內(nèi)各組分的百分含量相同兩途徑最終達(dá)到平衡時(shí)，體系內(nèi)各組分的百分含量不相同解析反應(yīng)2A(g)+2B(g)一-LC(g)+3D(g)可知，反應(yīng)前后氣體的系數(shù)相等，壓強(qiáng)對(duì)平衡移動(dòng)沒有影響，當(dāng)滿足II所加物質(zhì)完全轉(zhuǎn)化為A、B時(shí)，與I物質(zhì)的量比值相等。II途徑達(dá)到平衡時(shí)濃度大，壓強(qiáng)大，反應(yīng)速率應(yīng)較大，A錯(cuò)誤；II途徑達(dá)到平衡時(shí)濃度大，壓強(qiáng)大，反應(yīng)速率應(yīng)較大，故B錯(cuò)誤；I、II兩途徑最終達(dá)到相同平衡狀態(tài)，體系內(nèi)混合氣的百分組成相同，C正確；兩種途徑平衡狀態(tài)相同，各物質(zhì)的含量相同，則體系內(nèi)混合氣的百分組成相同，D錯(cuò)誤。答案C已知：CO(g)+H2O(g)-CO2(g)+H2(g)曲=—41kJ.mol-1。相同溫度下，在體積相同的兩個(gè)恒溫密閉容器中，加入一定量的反應(yīng)物發(fā)生反應(yīng)。相關(guān)數(shù)據(jù)如下：容器編號(hào)起始時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol達(dá)平衡過程體系的能量變化COH2OCO2H2O①1400放出熱量:32.8kJ②0014熱量變化：Q容器①中反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率為80%容器①中CO的轉(zhuǎn)化率等于容器②中CO2的轉(zhuǎn)化率容器①中CO反應(yīng)速率等于H2O的反應(yīng)速率平衡時(shí)，兩容器中CO2的濃度相等解析由反應(yīng)方程式知，當(dāng)消耗1molCO時(shí)放出的熱量為41kJ，當(dāng)放出的熱量為32.8kJ時(shí)，消耗0.8molCO，其轉(zhuǎn)化率為80%,A正確；容器①中，該反應(yīng)的平衡常數(shù)k1=0.8X0.8(0.2X3.2)二1，設(shè)容器②中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)消耗xmolCO2,則K2=x2(1-xl4-x)=1/K],解得x二0.8，此時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為80%,B正確；由化學(xué)反應(yīng)速率之比等于其系數(shù)之比知C正確；因平衡時(shí)容器①中CO2為0.8mol，容器②中為0.2mol,D錯(cuò)誤。答案D二、填空題13.在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)CO(g)+H2O(g)'CO2(g)+H2(g)2SH<0,該反應(yīng)達(dá)到平衡后，測(cè)得如下數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)序號(hào)溫度(°C)初始CO濃度(mol?L-i)初始h2o濃度(mol-L-i)CO的平衡轉(zhuǎn)化率11101150%210011x31100.8y60%實(shí)驗(yàn)1中，10h后達(dá)到平衡，H2的平均反應(yīng)速率為mol?L-1?h-1。在此實(shí)驗(yàn)的平衡體系中，再加入0.5molCO和0.5molH2，平衡將移動(dòng)(“向左”、“向右”、“不”或“無(wú)法確定”)。實(shí)驗(yàn)2中，x的值(填序號(hào))。A.等于50%B.大于50%C.小于50%D.無(wú)法確定實(shí)驗(yàn)3中的y值為。在100°C條件下，能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是。

A.壓強(qiáng)不再變化生成H2O的速率和消耗H2速率相等時(shí)混合氣體的密度不變H2的質(zhì)量不再變化解析（1）根據(jù)反應(yīng)速率的公式可得（CO）=1mol^L-iX50%/10h二0.05mol?L-i^h-i，再根據(jù)速率比等于系數(shù)比，v（%）二v（CO）二0.05mol?L-i?h-1。在該平衡體系中同時(shí)改變了反應(yīng)物的生成物濃度，并且變化量一致，則Q二K,c1故平衡不移動(dòng)。（2）從題給信息可知，該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度降低，平衡正向移動(dòng)，故CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大，所以選Bo（3）通過反應(yīng)1可知在■定，在反應(yīng)3中，K二110€時(shí)，該反應(yīng)的K二［CO^HH^■定，在反應(yīng)3中，K二二1,求得y二1.2。（4）反應(yīng)前后壓強(qiáng)始終不變，A錯(cuò)誤；生0.32X（y-0.48）成h2O的速率和消耗H2的速率為同一反應(yīng)方向，B錯(cuò)誤；混合氣體的密度始終不變，C錯(cuò)誤；h2的質(zhì)量不再變化，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，D正確。答案（1）0.05不（2）B（3）1.2（4）D運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究化學(xué)反應(yīng)有重要意義。（1）硫酸生產(chǎn)中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2（g）+O2（g）'2SO3（g）,混合體系中SO3的百分含量和溫度的關(guān)系如圖1所示（曲線上任何一點(diǎn)都表示平衡狀態(tài)）。若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，平衡（填“向左”“向右”或“不”）移動(dòng)。若反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時(shí)，v（填“〉”或“'=”）v。正逆（2）課本里介紹的合成氨技術(shù)叫哈伯法：N2（g）+3H2（g）—2NH3（g）WO,應(yīng)用此法反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不高。能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的措施是（填編號(hào)）。A.使用更高效的催化劑B?升高溫度及時(shí)分離出氨氣充入氮?dú)?，增大氮?dú)獾臐舛龋ū３秩萜黧w積不變）若在某溫度下，2L的密閉容器中發(fā)生合成氨的反應(yīng)，圖2表示N2的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線。用H2表示0?10min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v（H2）=。從第11min起，壓縮容器的體積為1L,則n（N2）的變化曲線為（填編號(hào)）。解析（1）①恒壓條件下向題述平衡體系中通入氦氣，則反應(yīng)器的體積會(huì)增大，各物質(zhì)的濃度會(huì)減小，平衡會(huì)向氣體分子數(shù)增大的方向（向左）移動(dòng)。②反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時(shí)沒有達(dá)到平衡，需要反應(yīng)向右進(jìn)行，增加SO3的量，所以v正＞v逆。（2）①該反應(yīng)是一個(gè)氣體分子數(shù)減小的放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)；分離出氨氣，平衡雖然正向移動(dòng)，但反應(yīng)速率減?。怀淙氲?dú)?，平衡正向移?dòng)且反應(yīng)速率增大。②0~10min時(shí)，叫從0.6mol減少到0.2mol，變化量為0.4mol，貝H2的變化量為1.2mol,v（H2）=1.2molm2Lml0min二0.06mol?L-i.min-i。平衡時(shí)壓縮容器的體積，氣體的壓強(qiáng)增大，平衡正向移動(dòng)，N2的物質(zhì)的量在原有基礎(chǔ)上減小，圖線d符合題意。答案（1）①向左②〉（2）①D②0.06mol?L-l.min-1d工業(yè)生產(chǎn)硝酸銨的流程如下圖所示：請(qǐng)回答下列問題：已知：N2(g)+3H2(g)—2NH3(g)AH=—92.4kJ?mol-i。在500°C、2.02X107Pa和鐵催化條件下向一密閉容器中充入1molN2和3molH2,充分反應(yīng)后，放出的熱量(填“大于”、“小于”或“等于”)92.4kJ。為提高h(yuǎn)2的轉(zhuǎn)化率，實(shí)際生產(chǎn)中宜采取的措施有(填字母)。降低溫度最適合催化劑活性的適當(dāng)高溫適當(dāng)增大壓強(qiáng)減小壓強(qiáng)E?循環(huán)利用和不斷補(bǔ)充氮?dú)釬.及時(shí)移出氨該流程中鉑一銠合金網(wǎng)上的氧化還原反應(yīng)為4NH3(g)+5O2(g)'4NO(g)+6H2O(g)。已知鉑一銠合金網(wǎng)未預(yù)熱也會(huì)發(fā)熱，則隨著溫度升高，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K(填“增大”、“減小”或“不變”)，理由是O若其他條件不變，則下列圖像正確的是(填字母)。

屮的轉(zhuǎn)化率NH-的屮的轉(zhuǎn)化率NH-的tyHJOOt、剜晅址削址|1恥代■.有催％劑桿時(shí)囘LkitrpaAH摘A解析（1）①合成氨反應(yīng)屬于可逆反應(yīng)，不可能進(jìn)行到底，該條件下反應(yīng)放出的熱量小于92.4kJ。②降低溫度平衡正向移