高中化學(xué)新教材同步選擇性必修第一冊(cè) 第2章 階段重點(diǎn)突破練(三)（同步講義）

階段重點(diǎn)突破練(三)一、化學(xué)平衡狀態(tài)的建立及判斷1．硫酸是一種重要的化工產(chǎn)品，硫酸的消耗量常被視為一個(gè)國家工業(yè)發(fā)達(dá)水平的一種標(biāo)志。目前的重要生產(chǎn)方法是“接觸法”，有關(guān)接觸氧化反應(yīng)2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑))2SO3的說法不正確的是()A．該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，故在一定條件下二氧化硫和氧氣不可能全部轉(zhuǎn)化為三氧化硫B．達(dá)到平衡后，反應(yīng)就停止了，故正、逆反應(yīng)速率相等且均為零C．一定條件下，向某密閉容器中加入2molSO2和1molO2，則從反應(yīng)開始到達(dá)到平衡的過程中，正反應(yīng)速率不斷減小，逆反應(yīng)速率不斷增大，某一時(shí)刻，正、逆反應(yīng)速率相等D．利用上述反應(yīng)生產(chǎn)三氧化硫時(shí)，要同時(shí)考慮反應(yīng)所能達(dá)到的限度和化學(xué)反應(yīng)速率兩方面的問題答案B解析對(duì)于可逆反應(yīng)來說，在一定條件下反應(yīng)物不可能全部轉(zhuǎn)化為生成物，反應(yīng)只能進(jìn)行到一定程度(即達(dá)到平衡時(shí)為一定條件下的最大限度)。在達(dá)到平衡的過程中，正反應(yīng)速率不斷減小，逆反應(yīng)速率不斷增大，最終正、逆反應(yīng)速率相等，即達(dá)到平衡，此時(shí)，反應(yīng)物和生成物的濃度都不再隨時(shí)間的延長而發(fā)生變化，但反應(yīng)并沒有停止，正、逆反應(yīng)都依然在進(jìn)行著。2．已知：在300K時(shí)，A(g)＋B(g)2C(g)＋D(s)的化學(xué)平衡常數(shù)K＝4，在該溫度下，向1L容器中加入1molA和1molB發(fā)生反應(yīng)，下列敘述能作為該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志的是()①C的生成速率與C的消耗速率相等②單位時(shí)間內(nèi)生成amolA，同時(shí)消耗2amolC③A、B、C的濃度不再變化④C的物質(zhì)的量不再變化⑤混合氣體的總壓強(qiáng)不再變化⑥混合氣體的密度不再變化A．①③④⑥B．①②C．③⑤D．②④⑥答案A3．在一定溫度下的定容容器中，當(dāng)下列哪些物理量不再發(fā)生變化時(shí)，表明反應(yīng)A(g)＋2B(g)C(g)＋D(g)已達(dá)到平衡狀態(tài)()①混合氣體的壓強(qiáng)②混合氣體的密度③B的物質(zhì)的量濃度④混合氣體總物質(zhì)的量⑤混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量⑥v(C)與v(D)的比值為1∶1⑦混合氣體總質(zhì)量⑧混合氣體總體積A．①②③④⑤⑥⑦⑧B．①③④⑤C．①②③④⑤⑦D．①③④⑤⑧答案B二、化學(xué)平衡移動(dòng)及影響因素4．在常溫下，下列可逆反應(yīng)的平衡移動(dòng)伴隨著顏色變化，但顏色變化不受壓強(qiáng)變化影響的是()A．2NO2N2O4B．2NO22NO＋O2C．2HIH2＋I(xiàn)2D．FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl答案D解析C項(xiàng)是等體反應(yīng)，改變壓強(qiáng)顏色會(huì)發(fā)生變化，但是平衡不移動(dòng)。D項(xiàng)是在溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，壓強(qiáng)對(duì)平衡無影響。5．(2019·蚌埠高二檢測)已知汽車尾氣無害化處理反應(yīng)為2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)。下列說法不正確的是()A．升高溫度可使該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率降低B．使用高效催化劑可有效提高正反應(yīng)速率C．反應(yīng)達(dá)到平衡后，NO的反應(yīng)速率保持恒定D．單位時(shí)間消耗CO和CO2的物質(zhì)的量相等時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡答案A6．在一個(gè)不導(dǎo)熱的密閉反應(yīng)容器中，只發(fā)生兩個(gè)反應(yīng)：a(g)＋b(g)2c(g)ΔH1＜0x(g)＋3y(g)2z(g)ΔH2＞0進(jìn)行相關(guān)操作且達(dá)到平衡后(忽略體積改變所做的功)，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．等壓時(shí)，通入“惰性”氣體，c的物質(zhì)的量不變B．等壓時(shí)，通入z氣體，反應(yīng)器中溫度升高C．等容時(shí)，通入“惰性”氣體，各反應(yīng)速率不變D．等容時(shí)，通入z氣體，y的物質(zhì)的量濃度增大答案A解析本題要特別注意題干中的信息“不導(dǎo)熱的密閉反應(yīng)容器”。等壓時(shí)，通入“惰性”氣體，氣體的體積增大，平衡x(g)＋3y(g)2z(g)ΔH2＞0向左移動(dòng)，反應(yīng)放熱，反應(yīng)體系的溫度升高，由于該反應(yīng)容器是一個(gè)不導(dǎo)熱的容器，所以平衡a(g)＋b(g)2c(g)也向左(吸熱方向)移動(dòng)，c的物質(zhì)的量減小，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；等容時(shí)，通入“惰性”氣體，各反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量沒有變化，即各組分的濃度沒有發(fā)生變化，所以各組分的反應(yīng)速率不發(fā)生變化，C項(xiàng)正確；等容時(shí)，通入z氣體，增大了生成物z的濃度，平衡逆向移動(dòng)，所以y的物質(zhì)的量濃度增大，D項(xiàng)正確。7．在恒溫密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)ΔH>0，反應(yīng)達(dá)到平衡后，t1時(shí)縮小容器體積，x隨時(shí)間(t)變化的關(guān)系如下圖所示。x不可能是()A．v逆(逆反應(yīng)速率) B．ρ(容器內(nèi)氣體密度)C．m(容器內(nèi)CaO質(zhì)量) D．Q(濃度商)答案C解析t1時(shí)縮小容器體積，二氧化碳濃度增大，平衡逆向移動(dòng)，逆反應(yīng)速率先增大后減?。籺1時(shí)縮小容器體積，二氧化碳濃度增大，密度突然增大，隨反應(yīng)進(jìn)行，二氧化碳質(zhì)量減少，密度減?。籺1時(shí)縮小容器體積，壓強(qiáng)增大，二氧化碳濃度增大，平衡逆向移動(dòng)，容器內(nèi)CaO質(zhì)量減??；t1時(shí)縮小容器體積，二氧化碳濃度增大，Q＝c(CO2)先增大后減小。8.向一容積不變的密閉容器中充入H2和I2，發(fā)生反應(yīng)H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)ΔH<0，當(dāng)達(dá)平衡后，t0時(shí)若保持混合氣體總物質(zhì)的量不變而改變某一反應(yīng)條件，使平衡移動(dòng)(如圖所示)，下列說法正確的是()A．容器內(nèi)氣體顏色變深，平均相對(duì)分子質(zhì)量不變B．平衡不移動(dòng)，混合氣體密度增大C．H2轉(zhuǎn)化率增大，HI平衡濃度減小D．t0時(shí)改變的條件為減小體積或升高體系溫度答案A解析條件改變后，正、逆反應(yīng)速率均增大，但是逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，平衡逆向移動(dòng)，改變的條件應(yīng)為升高溫度，A項(xiàng)正確。三、化學(xué)平衡圖像9．有下列兩個(gè)圖像：下列反應(yīng)中符合兩圖像的是()A．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0B．2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)ΔH>0C．4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)ΔH<0D．A2(g)＋2B2(g)C2(g)ΔH>0答案B解析由Ⅰ知升高溫度，生成物濃度增加，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，正反應(yīng)吸熱；由Ⅱ知，增大壓強(qiáng)，逆反應(yīng)速率增大幅度大于正反應(yīng)速率增大幅度，則該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，故B項(xiàng)符合。10．已知反應(yīng)：CH2=CHCH3(g)＋Cl2(g)CH2=CHCH2Cl(g)＋HCl(g)。在一定壓強(qiáng)下，按ω＝eq\f(nCl2,nCH2=CHCH3)向密閉容器中充入氯氣與丙烯。圖甲表示平衡時(shí)，丙烯的體積分?jǐn)?shù)(φ)與溫度(T)、ω的關(guān)系，圖乙表示反應(yīng)的平衡常數(shù)(K)與溫度(T)的關(guān)系。則下列說法正確的是()A．圖甲中ω1>1B．若在恒容絕熱裝置中進(jìn)行上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，裝置內(nèi)的氣體壓強(qiáng)將不變C．溫度T1、ω＝2,Cl2的轉(zhuǎn)化率約為33.3%D．圖乙中，線A表示正反應(yīng)的平衡常數(shù)答案C解析ω增大，可認(rèn)為CH2=CHCH3不變，增加Cl2的量，平衡向右移動(dòng)，CH2=CHCH3的轉(zhuǎn)化率增大，則φ減小，由上述分析可知：ω2>ω1，則ω1<1；該反應(yīng)在反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，根據(jù)圖甲升高溫度丙烯的體積分?jǐn)?shù)增大，即升高溫度平衡逆向移動(dòng)，正反應(yīng)放熱，在恒容絕熱裝置中進(jìn)行題述反應(yīng)，體系內(nèi)溫度升高，根據(jù)pV＝nRT，達(dá)到平衡時(shí)，裝置內(nèi)的氣體壓強(qiáng)將增大；由圖乙可知，T1時(shí)平衡常數(shù)為1，設(shè)起始時(shí)CH2=CHCH3和Cl2的物質(zhì)的量分別為amol和2amol，達(dá)到平衡時(shí)轉(zhuǎn)化的Cl2的物質(zhì)的量為xmol，根據(jù)三段式進(jìn)行計(jì)算：CH2=CHCH3(g)＋Cl2(g)CH2=CHCH2Cl(g)＋HCl(g)起始/mola2a00轉(zhuǎn)化/molxxxx平衡/mola－x2a－xxx則eq\f(\f(x,V)2,\f(a－x,V)×\f(2a－x,V))＝1，解得x＝eq\f(2,3)a，則Cl2的轉(zhuǎn)化率為eq\f(\f(2,3)a,2a)×100%≈33.3%；由圖甲可知，ω一定時(shí)，溫度升高，φ增大，說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故溫度升高，正反應(yīng)的平衡常數(shù)減小，故圖乙中，線A表示逆反應(yīng)的平衡常數(shù)。11．為探究外界條件對(duì)反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)cZ(g)ΔH的影響，以A和B的物質(zhì)的量之比為m∶n開始反應(yīng)，通過實(shí)驗(yàn)得到不同條件下反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)Z的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。下列判斷正確的是()A．ΔH>0B．升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都增大，平衡常數(shù)減小C．m＋n<cD．恒溫恒壓時(shí)，向已達(dá)平衡的體系中加入少量Z(g)，再次達(dá)到平衡后Z的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大答案B解析由圖可知，降低溫度，Z的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大，說明降低溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則ΔH<0，A項(xiàng)錯(cuò)誤；升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都增大，但因正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以平衡常數(shù)減小，B項(xiàng)正確；增大壓強(qiáng)，Z的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大，平衡正向移動(dòng)，說明m＋n>c，C項(xiàng)錯(cuò)誤；恒溫恒壓時(shí)，向已達(dá)平衡的體系中加入少量Z(g)，將Z轉(zhuǎn)化為A、B，則A、B的物質(zhì)的量之比仍為m∶n，由于壓強(qiáng)不變則體積增大，A、B的物質(zhì)的量濃度不變，故再次達(dá)到的平衡狀態(tài)不變，Z的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不變，D項(xiàng)錯(cuò)誤。四、等效平衡12．現(xiàn)有容積固定且相同的甲、乙、丙三個(gè)容器，均存在如下反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－197kJ·mol－1。在一定條件下分別向三個(gè)容器中充入的氣體量和ΔH如下表所示：容器n(SO2)/moln(O2)/moln(He)/molΔH/kJ·mol－1甲210ΔH1乙10.50ΔH2丙10.51ΔH3根據(jù)以上數(shù)據(jù)，下列選項(xiàng)正確的是()A．ΔH1＝－197kJ·mol－1 B．ΔH2＝ΔH3C．ΔH1＝2ΔH2 D．ΔH1>ΔH3答案B13．2.0molPCl3和1.0molCl2充入體積不變的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生下述反應(yīng)：PCl3(g)＋Cl2(g)PCl5(g)，達(dá)平衡時(shí)，PCl5為0.4mol，如果此時(shí)移走1.0molPCl3和0.50molCl2，在相同溫度下再達(dá)平衡時(shí)PCl5的物質(zhì)的量是()A．0.4molB．0.2molC．小于0.2molD．大于0.2mol，小于0.4mol答案C五、化學(xué)平衡常數(shù)及有關(guān)計(jì)算14．(1)液氨作為一種潛在的清潔汽車燃料已越來越被研究人員重視。它在安全性、價(jià)格等方面較化石燃料和氫燃料有著較大的優(yōu)勢。氨的燃燒實(shí)驗(yàn)涉及下列兩個(gè)相關(guān)的反應(yīng)：①4NH3(g)＋5O2(g)=4NO(g)＋6H2O(l)ΔH1②4NH3(g)＋6NO(g)=5N2(g)＋6H2O(l)ΔH2則反應(yīng)4NH3(g)＋3O2(g)=2N2(g)＋6H2O(l)ΔH＝________________(請(qǐng)用含有ΔH1、ΔH2的式子表示)。(2)若NH3eq\f(1,2)N2＋eq\f(3,2)H2K＝a，則N2＋3H22NH3K′＝__________(用含a的式子表示)。(3)在體積為3L的恒容密閉容器中，進(jìn)行合成氨N2＋3H22NH3實(shí)驗(yàn)，投入4molN2和9molH2在一定條件下合成氨，平衡時(shí)僅改變溫度測得的數(shù)據(jù)如表所示：溫度/K平衡時(shí)NH3的物質(zhì)的量/molT12.4T22.0已知：破壞1molN2(g)和3molH2(g)中的化學(xué)鍵消耗的總能量小于破壞2molNH3(g)中的化學(xué)鍵消耗的能量。①則T1____(填“>”“<”或“＝”)T2。②在T2下，經(jīng)過10min達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，則0～10min內(nèi)H2的平均速率v(H2)＝____，平衡時(shí)N2的轉(zhuǎn)化率α(N2)＝____。③下列圖像分別代表焓變(ΔH)、混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量(eq\x\to(M))、N2的體積分?jǐn)?shù)[φ(N2)]和氣體密度(ρ)與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系，其中正確且能表明該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是____(填字母)。答案(1)eq\f(3ΔH1＋2ΔH2,5)(2)eq\f(1,a2)(3)①<②0.1mol·L－1·min－125%③AC解析(1)結(jié)合蓋斯定律可知，(①×3＋②×2)×eq\f(1,5)得到4NH3(g)＋3O2(g)=2N2(g)＋6H2O(l)，則ΔH＝eq\f(3ΔH1＋2ΔH2,5)。(2)若NH3eq\f(1,2)N2＋eq\f(3,2)H2K＝a，則N2＋3H22NH3K′＝eq\f(1,a2)。(3)破壞1molN2(g)和3molH2(g)中的化學(xué)鍵消耗的總能量小于破壞2molNH3(g)中的化學(xué)鍵消耗的能量，則合成氨的反應(yīng)為放熱反應(yīng)。①由表格數(shù)據(jù)可知，T1對(duì)應(yīng)的平衡時(shí)氨氣的物質(zhì)的量大，則T1的溫度低，則T1<T2。②T2K下，經(jīng)過10min達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，則N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)開始/mol490轉(zhuǎn)化/mol132平衡/mol362v(H2)＝eq\f(\f(3mol,3L),10min)＝0.1mol·L－1·min－1，平衡時(shí)N2的轉(zhuǎn)化率α(N2)＝eq\f(1mol,4mol)×100%＝25%。③焓變(ΔH)始終不變，混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量(eq\x\to(M))為變量、N2體積分?jǐn)?shù)[φ(N2)]為變量，氣體密度(ρ)始終不變，隨反應(yīng)進(jìn)行，氣體的物質(zhì)的量減小，則eq\x\to(M)隨時(shí)間的增大而增大，直到達(dá)到平衡狀態(tài)不變；N2的體積分?jǐn)?shù)逐漸減小，到達(dá)到平衡狀態(tài)不變，由圖可知，正確且能表明該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的為A、C。15．CO用途廣泛，工業(yè)應(yīng)用時(shí)離不開平衡思想的指導(dǎo)：Ⅰ.在某一容積為5L的體積不變的密閉容器內(nèi)，加入0.3mol的CO和0.3mol的H2O，在催化劑存在和800℃的條件下加熱，發(fā)生如下反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH>0，反應(yīng)中CO2的濃度隨時(shí)間變化情況如下圖：(1)根據(jù)圖上數(shù)據(jù)，該溫度(800℃)下的平衡常數(shù)K＝____________________。(2)在體積不變的條件下，改變下列條件能使平衡常數(shù)K增大的有______(填字母)。A．升高溫度B．降低溫度C．增大壓強(qiáng)D．減小壓強(qiáng)E．加入催化劑F．移出一氧化碳?xì)怏w(3)若保持溫度和容器的體積不變，在(1)中上述平衡體系中，再充入0.3mol的水蒸氣，重新達(dá)到平衡后，H2O的轉(zhuǎn)化率________(填“升高”“降低”或“不變”)。(4)在催化劑存在和800℃的條件下，在某一時(shí)刻測得c(CO)＝c(H2O)＝0.09mol·L－1；c(CO2)＝c(H2)＝0.13mol·L－1，則此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大?。簐正____(填“>”“<”或“＝”)v逆。Ⅱ.還原法煉鉛，包含反應(yīng)PbO(s)＋CO(g)=Pb(s)＋CO2(g)ΔH，該反應(yīng)的平衡常數(shù)的對(duì)數(shù)值與溫度的關(guān)系如下表：溫度/℃3007271227lgK6.172.871.24(5)該反應(yīng)的ΔH____(填“>”“<”或“＝”)0。(6)當(dāng)lgK＝1，在恒容密閉容器中放入PbO并通入CO，達(dá)平衡時(shí)，混合氣體中CO的體積分?jǐn)?shù)為______(保留兩位有效數(shù)字)；若向容器中充入一定量的CO氣體后，平衡發(fā)生移動(dòng)，再次達(dá)到平衡時(shí)，CO的百分含量______(填“增大”“減小”或“不變”)。答案(1)1(2)A(3)降低(4)<(5)<(6)9.1%不變解析Ⅰ.(1)在某一容積為5L的密閉容器內(nèi)，加入0.3mol的CO和0.3mol的H2O，則起始濃度c(CO)＝0.06mol·L－1，c(H2O)＝0.06mol·L－1，平衡時(shí)c(CO2)＝0.03mol·L－1，則CO(