高考化學導學大一輪課時規(guī)范練21化學平衡的移動

課時規(guī)范練21化學平衡的移動

(時間:45分鐘滿分:100分)

—課時規(guī)范練第42頁

一、選擇題(本題共10小題,每小題5分，共50分,每小題只有一個選項符合題目要求)

1.可逆反應X(g)+Y(g)=2Z(g)AH<0達到平衡時，下列說法正確的是()。

A.減小容器容積，平衡向右移動

B.加入催化劑,Z的產率增大

C.增大c(X),X的轉化率增大

D.降低溫度,Y的轉化率增大

睛D

隆迪該反應前后氣體體積不變，減小容器容積壓強增大,平衡不移動,A項錯誤;催化劑只改變反應速

率，不改變化學平衡,Z的產率不變,B項錯誤;兩種反應物，增加一種物質的量可以增大另一種物質的轉

化率，本身轉化率減小，增大c(X),X的轉化率減小,C項錯誤;正反應是放熱反應,降溫平衡正向移動,Y

的轉化率增大,D項正確。

2.密閉容器中的一定量混合氣體發(fā)生如下反應:xA(g)+yB(g)fC(g),達到平衡時，測得A的濃度為

0.5moHJ,在溫度不變的條件下，將容器的容積擴大到兩倍，使反應再達到平衡，測得A的濃度降低為

0.3mol-U,下列有關判斷正確的是()。

A.x+y<zB.平衡向正反應方向移動

C.C的體積分數下降D.B的濃度增大

|解析:|在溫度不變的條件下，將容器的容積擴大到兩倍,若不考慮平衡移動,A的濃度應該是0.25

mol-U,但當反應再達到平衡時A的濃度變?yōu)?.3mol-U,這說明降低壓強平衡向逆反應方向移動了，

故x+y>z,A、B兩項錯誤;平衡向逆反應方向移動,C的體積分數下降,C項正確;體積增大將導致B的

濃度嬴小,D項錯誤。

3.某溫度下，在2L的密閉容器中，加入1molX(g)和2molY(g)發(fā)生反應:X(g)+mY(g)-3Z(g)。平衡

時,X、Y、Z的體積分數分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中加入1molZ(g),再次達到平衡

后,X、Y、Z的體積分數不變。下列敘述不正確的是()。

A./n=2

B.兩次平衡的平衡常數相同

C.X與Y的平衡轉化率之比為1：1

D.第二次平衡時,Z的濃度為0.4mol-L1

答案:D

解析:運用三段式求算設轉化的X的物質的量為“mol

x(g)+?iY(g)13Z(g)

起始(mol)120

轉化(mol)nmn3〃

平衡(mol)(1〃)(2mn)3n

據(1〃)/(2mw)；3〃=30%:60%：10%

求得:N=0.1,m=2。

由加=2知,A項正確;由第二次平衡時,X、Y、Z的體積分數不變可知兩次平衡的平衡常數相同，則B

項正確;由機和〃的數值及起始量可計算出X、Y二者的平衡轉化率都為10%,C項正確;第二次平衡

時,。0)=生嘿"=0.2mol'L',D項錯誤。

4.在不同溫度下，向ML密閉容器中加入0.5molNO和0.5mol活性炭，發(fā)生反

應:2NO(g)+C(s)-N2(g)+CO2(g)△“<(),達到平衡時的數據如下：

溫度/℃n(C)/molw(CO2)/mol

n0.15

Ti0.375

下列有關說法正確的是（）。

A.由上述信息可推知:八＞不

B.Tie時，若反應達平衡后再縮小容器的容積,C（N2）:c（NO）增大

C.Ti℃時，若開始時反應物的用量均減少一半,平衡后NO的轉化率增大

D.7｝七時，該反應的平衡常數

________1O

答案:D

解析：|由表中數據可知,八℃時達到平衡?（C）=0.35mol,4℃時達到平衡”（C）=0.375mol,由于反應

2NO（g）+C（s）iN2（g）+CO2（g）的△，＜（）,則有T\＜T?,A錯誤;不℃時，達到平衡時再縮小容器的容積，平

衡不移動,c（N2）：c（NO）不變,B錯誤;一-C時，若開始時反應物的用量均減少一半,相當于平衡時不改變

反應物的量而將容器的容積增大一倍，該過程中平衡不移動,NO的轉化率不變,C錯誤;八七時,該反應

/U.15\2

的平衡常數為廣。警瞟2）=卷=9正確。

c，（NO）（繇尸16

5.下列敘述中，不能用平衡移動原理解釋的是（）。

A.紅棕色的NO2加壓后顏色先變深后變淺

B.高壓比常壓有利于合成SO.,

C.氯氣在水中的溶解度大于在飽和食鹽水中的溶解度

D.等質量粉末狀碳酸鈣與塊狀碳酸鈣分別與同濃度的鹽酸反應,粉末狀碳酸鈣比塊狀碳酸鈣的反應

迅速

HiD

解析增大壓強的瞬間,NO?的濃度增大，顏色加深，然后反應2NO2-N2O4的平衡向正反應方向移

動,NCh的濃度減小，顏色變淺,A項能用平衡移動原理解釋;合成SO3的反應為2SO2+O2—2SO3,反應

前后氣體分子總數減少，增大壓強，平衡向右移動,有利于SO3的合成,B項能用平衡移動原理解釋;氟

氣和水反應生成鹽酸和次氯酸，該反應是一個可逆反應,飽和食鹽水中C1的濃度較大，使平衡左移，會

降低氟氣在飽和食鹽水中的溶解度,C項能用平衡移動原理解釋;碳酸鈣和稀鹽酸的反應不是可逆反

應,D項反應速率增大不能用平衡移動原理解釋。

6.氫氣用于煙氣脫氮、脫硫的反應為4H2（g）+2NO（g）+SO2（g）L^2（g）+S⑴+4氏0?△“＜0。下列

有關說法正確的是（）。

A.當V（H2）=V（H2O）時，達到平衡

B.升高溫度，正反應速率減小，逆反應速率增大，化學平衡逆向移動

C.使用高效催化劑可提高NO的平衡轉化率

答案:D

解椀A項中的反應速率,沒有說明反應的方向，因此不能判斷是否達到平衡,錯誤;升高溫度，正、逆反

應速率都增大,B項錯誤;催化劑對化學平衡無影響，不能提高NO的平衡轉化率,C項錯誤;化學平衡常

數是指可逆反應達到平衡時，生成物濃度幕之積和反應物濃度幕之積的比值，因此

7.（2019甘肅武威第十八中學高三檢測）處于平衡狀態(tài)的反應:2H2s（g）12H2（g）+S2（g）A”＞。,不改變

其他條件的情況下正確的是（）o

A.加入催化劑，反應途徑將發(fā)生改變,△〃也將隨之改變

B.升高溫度，正、逆反應速率都增大,H2s分解率也增大

C.增大壓強，平衡向逆反應方向移動,將引起體系溫度降低

D.若體系恒容，充入一些上后達新平衡,比濃度將減小

［解析:［加入催化劑，反應途徑將發(fā)生改變,反應的A”不會改變,A錯誤。升高溫度，正逆反應速率都增大,

根據勒夏特列原理化學平衡向吸熱反應方向移動，所以該平衡正向移動,H2s分解率增大,B正確。該

反應隨反應進行氣體分子數增大，增大壓強,化學平衡逆向移動。由于正反應吸熱，所以平衡逆向移動

體系溫度升高,C錯誤。恒容體系中，充入H2平衡逆向移動，但平衡移動的趨勢是很微弱的，只能減弱

這種改變,但不能抵消這種改變，因此H2的濃度比原來是增大的,D錯誤。

8.汽車發(fā)動機中生成NO的反應為N2(g)+C＞2(g)L2NO(g),7℃時,K=0.09。在T"C下往甲、乙、丙

三個恒容密閉容器中，分別投入N2(g)和02(g)模擬反應,起始濃度如表所示。下列判斷不正確的是

()。________________________________________

起始濃度甲乙丙

c(N2)/(mol-L,)0.460.460.92

c(O2)/(mol-L,)0.460.230.92

A.起始時，反應速率:丙＞甲＞乙

B.平衡時,c(NO):甲=丙＞乙

C.平衡時,N2的轉化率:甲＞乙

1

D.平衡時，甲中C(N2)=0.4mol-L

奉B

解現起始時，反應物總濃度:丙＞甲＞乙，故起始時,反應速率:丙＞甲＞乙,A項正確;丙中反應相當于將甲

容器體積壓縮一半發(fā)生的反應，體系壓強增大,但由于該反應為反應前后氣體分子數不變的反應，故平

衡不移動,則平衡時丙中NO的濃度為甲中NO的濃度的2倍，乙中反應相當于減小甲中。2的初始濃

度發(fā)生的反應，平衡逆向移動，所以平衡時乙中NO的濃度小于甲中NO的濃度,B項錯誤;甲、乙中N2

的初始濃度相等，甲中反應相當于增大乙中氧氣的初始濃度發(fā)生的反應，則甲中N2的轉化率較大，故

平衡時,N2的轉化率:甲＞乙,C項正確;T℃時,K=0.09,設甲中反應平衡時消耗的N2的濃度為xmol-U,

則有:

N2(g)+O2(g)F—2N0(g)

初始(moHJ)0.460.460

轉化(moHJ)XX2x

平衡(mol?L】)0.46x0.46x2x

平衡常數K-?j)2-0.09,解得x=0.06,所以平衡時甲中C(N2)=0.4molL',D項正確。

9.溫度為7℃時，向VL的密閉容器中充入一定量的A和B,發(fā)生反應A(g)+B(g)-C(s)+xD(g)

△H＞0,容器中A、B、D的物質的量濃度隨時間的變化如圖所示，下列說法不正確的是()。

A.反應在前10min的平均反應速率v(B)=0.15mol-L'-min1

B.該反應的平衡常數表達式K

-cR(AD)c()B)

C.若平衡時保持溫度不變,壓縮容器容積，平衡向逆反應方向移動

D.反應至15min時，改變的反應條件可能是降低溫度

量C

解析:由圖像可知，反應在前10min的平均反應速率v(B)=2mol-L1-min1=0.15故A正

確;由10min時的平衡轉化量可知Ac(A):Ac(B)：Ac(D尸1：1:2,故B正確;因為反應前后的氣體物

質體積不變，故加壓化學平衡不移動，故C錯誤;15min時,A、B的物質的量濃度增大,D的物質的量濃

度減小，平衡逆向移動,改變的條件可能是降低溫度，故D正確。

10.一定條件下合成乙烯發(fā)生反應:6H2(g)+2CO2(g)里也

CH2=CH2(g)+4H20(g)o反應的平衡轉化率和催化劑催化效率的影響如圖所示，下列說法正確的是

()。

A.生成乙烯的速率

B.平衡常數:

C.催化劑會影響CO2的平衡轉化率

D.若舉料比N(H2):"(CO?尸3:1,則圖中M點時,CO2的體積分數為15.4%

答案:D

解析：|化學反應速率隨溫度的升高而加快，而由M點到N點，催化劑的催化效率降低，所以v(M)有可能

小于v(N),故A錯誤;升高溫度，二氧化碳的平衡轉化率降低,則升溫平衡逆向移動，所以化學平衡常數

減小，即K“＞KN,故B錯誤;催化劑只影響反應速率，不影響平衡移動和轉化率，故C錯誤;設開始投料

〃32)=3mol,則n(CO2)=lmol,在"點平衡時二氧化碳的轉化率為50%,所以有

催化劑

6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)

起始)

m3100

mol

轉化)

m1.50.50.251

mol

(平衡)

n1.50.50.251

mol

0.5

所以CO2的體積分數為入100%=15.4%,故D正確。

1.5+0.5+0.25+1

二'非選擇題(本題共3個小題，共50分)

11.(16分)甲醇來源豐富、價格低廉、運輸貯存方便，是一種重要的化工原料，有著重要的用途和應用

前景。

(1)若在恒溫、恒容的容器內進行反應CO(g)+2H2(g)一CH30H(g),則可用來判斷該反應達到平衡狀

態(tài)的標志有..(填序號)。

A.CO的百分含量保持不變

B.容器中比的濃度與CO的濃度相等

C.容器中混合氣體的密度保持不變

D.CO的生成速率與CHjOH的生成速率相等

(2)工業(yè)上利用甲醇制備氫氣的常用方法有兩種:①甲醇蒸氣重整法。該法中的一個主要反應為

CH30H(g)—CO(g)+2H2(g),此反應能自發(fā)進行的原因是。

②甲醇部分氧化法。在一定溫度下以Ag/CeChZnO為催化劑時原料氣比例對反應的選擇性(選擇性

越大，表示生成的該物質越多)影響關系如圖所示。則當〃(。2)：n(CH3OH)=0.25時,CH30H與。2發(fā)生

的主要反應方程式為；在制備H2時最好控制

/7(0)：?(CHOH)=____________0

送2⑴AD3

(2)①該反應是一個皤增的反應(或

催化劑.

②2cH3OH+O2'一定溫度2HCHO+2H2。0.5

隆垣(1)濃度相等不能說明其濃度不再變化,B錯誤;氣體總質量一定、容器容積一定，密度始終不

變,C錯誤。

(2)①該反應是一個炳增的反應,若是放熱反應，則一定能自發(fā)進行，若是吸熱反應,則一定條件下能自

發(fā)進行。②〃(。2)：〃(CH30H尸0.25時，主要生成甲醛。制備H2時要求H?的選擇性要好，由圖可知在

〃(。2):〃(CH3OH)=0.5時,H2的選擇性接近100%?

12.(2018全國11)(18分)CH4cCh催化重整不僅可以得到合成氣(CO和h),還對溫室氣體的減排具有

重要意義?；卮鹣铝袉栴}：

⑴CH4cCh催化重整反應為:CH4(g)+CO2(g)^^CO(g)+2H2(g)。

已知：

1

C(s)+2H2(g)=^CH4(g)&H=75kJmol

1

C(s)+O2(g)=CO2(g)AH=394kJmol

C⑸赍2(g)=C0(g)A/7=lllkJ-mol1

該催化重整反應的△"=kTmoF,有利于提高CE平衡轉化率的條件是(填標

號)。

A.高溫低壓B.低溫高壓

C.局溫局壓D.低溫低壓

某溫度下，在體積為2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化劑進行重整反應，達到平衡時

22

CO2的轉化率是50%,其平衡常數為mol-Lo

(2)反應中催化劑活性會因積碳反應而降低，同時存在的消碳反應則使積碳量減少，相關數據如下表：

積碳反應消碳反應

CHJg)—C(s)+2H?(g)C02(g)+C(s)^~2co(g)

A/7/(kJ-mol')75172

活化能催化劑X3391

(kj-mol-1)催化劑Y4372

①由上表判斷，催化劑X(填“優(yōu)于”或“劣于”)Y,理由是

在反應進料氣組成、壓強及反應時間相同的情況下，某催化劑表面的積碳量隨溫度的變化關系如圖

所示，升高溫度時，下列關于積碳反應、消碳反應的平衡常數(用和速率⑺的敘述正確的是

(填標號)。

A.K積、K.河均增加

B.v機減小、v消增加

C.K機減小、K消增加

D.v/曾加的倍數比入增加的倍數大

②在一定溫度下，測得某催化劑上沉積碳的生成速率方程為v=hp(CH4>[p(CCh)F5a為速率常數)，在

P(CH4)一定時，不同p(C02)下積碳量隨時間的變化趨勢如下圖所示，則Pa(C02)、Pb(C02)、Pc(C02)從

大到小的順序為__________________。

答案“1)247A1

(2)①劣于相對于催化劑X,催化劑Y積碳反應的活化能大，積碳反應的速率小;而消碳反應活化能

相對較小，消碳反應速率大AD

@Pc(CO2)>^b(CO2)>pa(CO2)

|蓊析:|(1)將已知熱化學方程式依次編號為①②③，根據蓋斯定律，③x2①②，得到CH4CO2催化重整反

應的△//=+247kJ-moL由于該反應是正反應氣體體積增大的吸熱反應，所以有利于提高CH,平衡轉

化率的條件是高溫低壓,A項正確。某溫度下，在體積為2L的容器中加入2moicHe1molCO2,達

到平衡時CO2的轉化率是50%,則平衡時各物質的物質的量濃度分別為C(CH4)=0.75mol-L\

c(CO2)=0.25mol-L\c(CO)=0.5mol-L\"H?尸0.5moKJ,根據K-R泮R料計算得出K=1或0.33。

(2)①根據表格中活化能數據分析,催化劑X劣于催化劑Y。因為相對于催化劑X,催化劑Y枳碳反應

的活化能大，積碳反應的速率小，而消碳反應活化能相對較小，消碳反應速率大。由于積碳反應和消碳

反應均為吸熱反應，所以升高溫度平衡正向移動,K?、K為均增加;溫度高于600°C時，積碳量隨溫度的

升高而下降，說明丫陰增加的倍數比%增加的倍數大,A、D兩項正確。

②根據v=hp(CH4)U(CO2)F5,當p(CH4)一定時，積碳量隨p(C02)的增大而減小，故

Pc(CO2)>/?b(CO2)>Pa(CO2)0

13.(2019全國111)(16分)近年來，隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展，氯氣的需求量和氯化氫的產出量也隨之迅

速增長。因此，將氯化氫轉化為氯氣的技術成為科學研究的熱點。回答下列問題：

(l)Deacon發(fā)明的直接氧化法為:4HCI(g)+Ch(g)L2cb(g)+2H2O(g)。下圖為剛性容器中，進料濃度比

c(HCl)：c(C)2)分別等于1：1、4：1、7：1時HC1平衡轉化率隨溫度變化的關系：

可知反應平衡常數K(300℃)K(400℃)(填“大于”或“小于”)。設HC1初始濃度為co,根據

進料濃度比c(HCl)：c(O2)=l：1的數據計算K(400℃)=(列出計算式)。

按化學計量比進料可以保持反應物高轉化率,同時降低產物分離的能耗。進料濃度比c(HCl):c(Ch)

過低、過高的不利影響分別是o

(2)Deacon直接氧化法可按下列催化過程進行：

1

CuCl2(s)-CuCl(s)+ici2(g)△H|=83kJmol

1

CuCl(s)+1o2(g)^CuO(s)+1ci2(g)△42=20kJmol

1

CuO(s)+2HCl(g)=CuCh(s)+H2O(g)A//3=121kJmol

1

貝I」4HCl(g)+O2(g)^2Cl2(g)+2H2O(g)W\