2022年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 7.3化學(xué)平衡的移動 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向課時訓(xùn)練

2022年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 7.3化學(xué)平衡的移動 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向課時訓(xùn)練一、選擇題(本題包括12小題，每小題4分，共48分，每小題只有一個選項符合題目要求)1下列說法中正確的是()A放熱反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行，吸熱反應(yīng)都不能自發(fā)進(jìn)行B自發(fā)反應(yīng)一定是熵增的反應(yīng)，非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減或熵不變的反應(yīng)C自發(fā)反應(yīng)在恰當(dāng)條件下才能實現(xiàn)D自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實現(xiàn)解析：放熱反應(yīng)大部分是能自發(fā)進(jìn)行的，但吸熱反應(yīng)有些也是能自發(fā)進(jìn)行的，A錯；自發(fā)反應(yīng)的熵不一定增大，可能減小，也可能不變，B錯；反應(yīng)的自發(fā)性只能用于判斷反應(yīng)的方向，是否能實現(xiàn)還要看具體的條件，C對、D錯。答案：C2反應(yīng)N2(g)3H2(g)2NH3(g)H<0達(dá)到平衡后，將氣體混合物的溫度降低，下列敘述正確的是()A正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小，平衡向正反應(yīng)方向移動B正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動C正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都減小，平衡向正反應(yīng)方向移動D正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動解析：降溫，正、逆反應(yīng)速率均減小，因該反應(yīng)的正反應(yīng)放熱，所以平衡向正反應(yīng)方向移動，故選C。答案：C3一定條件下，密閉容器發(fā)生如下反應(yīng)：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，反應(yīng)中的能量變化如圖所示，下列說法正確的是()A反應(yīng)體系中加入催化劑可增大焓變B加壓可使化學(xué)平衡正向移動C升溫可使化學(xué)平衡正向移動D增大H2濃度可使達(dá)到新平衡時CO的體積分?jǐn)?shù)增大解析：由圖像可知，反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。A項，加入催化劑，焓變不發(fā)生變化，A錯；B項，該反應(yīng)前后氣體總物質(zhì)的量不變，加壓，化學(xué)平衡不移動，B錯；C項，正反應(yīng)吸熱，升溫，平衡正向移動，C正確；D項，增大H2濃度，雖然平衡正向移動，但達(dá)到新平衡時CO的體積分?jǐn)?shù)減小，D錯。答案：C4人體血液內(nèi)的血紅蛋白(Hb)易與O2結(jié)合生成HbO2，因此具有輸氧能力，CO吸入肺中發(fā)生反應(yīng)：COHbO2O2HbCO,37 時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K220。HbCO的濃度達(dá)到HbO2濃度的0.02倍，會使人智力受損。據(jù)此，下列結(jié)論錯誤的是()ACO與HbO2反應(yīng)的平衡常數(shù)KB人體吸入的CO越多，與血紅蛋白結(jié)合的O2越少C當(dāng)吸入的CO與O2濃度之比大于或等于0.02時，人的智力才會受損D把CO中毒的病人放入高壓氧倉中解毒，其原理是使上述平衡向左移動解析：由反應(yīng)方程式知，K，A正確；CO與HbO2反應(yīng)的平衡常數(shù)達(dá)220，可見其正向進(jìn)行的程度很大，B正確。K，由題意知，K220，0.02時，人的智力會受損，則9×105，C錯誤。當(dāng)O2濃度很大時，題中平衡將逆向移動，從而解救人，D正確。答案：C5汽車尾氣凈化中的一個反應(yīng)如下：2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)H746.8 kJ·mol1在恒容的密閉容器中，反應(yīng)達(dá)到平衡后，當(dāng)改變其中一個條件x，y隨x的變化符合圖中曲線的是()A當(dāng)x表示溫度時，y表示平衡常數(shù)KB當(dāng)x表示溫度時，y表示CO的轉(zhuǎn)化率C當(dāng)x表示N2的物質(zhì)的量時，y表示NO的轉(zhuǎn)化率D當(dāng)x表示NO的物質(zhì)的量時，y表示平衡常數(shù)K解析：由圖知y不隨x的變化而變化，所以D正確；當(dāng)x表示溫度時，平衡常數(shù)K減?。划?dāng)x表示溫度時，CO的轉(zhuǎn)化率減??；x表示N2的物質(zhì)的量時，NO的轉(zhuǎn)化率減小。答案：D6已知“凡氣體分子總數(shù)增多的反應(yīng)一定是熵增大的反應(yīng)”。根據(jù)所學(xué)知識判斷，下列反應(yīng)中，在任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行的是()A2O3(g)=3O2(g)H<0B2CO(g)=2C(s)O2(g)H>0CN2(g)3H2(g)=2NH3(g)H<0DCaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H>0解析：根據(jù)HTS進(jìn)行反應(yīng)自發(fā)性的判斷，HTS>0的反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行。答案：B7在密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)：H2(g)I2(g)2HI(g)，在溫度T1和T2時，產(chǎn)物的量與反應(yīng)時間的關(guān)系如下圖所示，符合圖示的正確判斷是()AT1>T2H>0BT1>T2H<0CT1<T2H>0DT1<T2H<0解析：根據(jù)升高溫度會縮小達(dá)到平衡所需時間的規(guī)律，可得出T2>T1，從T2到T1是一個降溫過程，HI的量在增加，說明平衡向正反應(yīng)方向移動，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，H<0。答案：D8在密閉容器中，反應(yīng)X2(g)Y2(g)X2Y2(g)H>0，達(dá)到甲平衡。在僅改變某一條件后，達(dá)到乙平衡，對此過程的分析正確的是()A圖可能是升高溫度的變化情況B圖是壓縮容器體積的變化情況C圖是增大壓強(qiáng)的變化情況D圖是升高溫度的變化情況解析：圖正、逆反應(yīng)速率都增大，且正反應(yīng)速率增大的程度大，平衡向正反應(yīng)方向移動，結(jié)合該反應(yīng)的特點，說明改變的條件為升溫或加壓，A項正確；圖正、逆反應(yīng)速率同時、同倍數(shù)增大，結(jié)合該反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，改變的條件不是壓縮體積，而是加入催化劑，B項錯誤；若增大壓強(qiáng)或升高溫度，均先達(dá)到平衡，但平衡時X2Y2的含量都會增大，C、D項錯誤。答案：A9對于可逆反應(yīng)2CO(g)2NO(g)N2(g)2CO2(g)H<0，下列說法正確的是()A加入催化劑，平衡正向移動B在恒溫、恒容條件下，加入氫氧化鈉，平衡不移動C在恒溫、恒壓條件下，通入He氣，平衡不移動D降溫，平衡正向移動解析：A項，催化劑不影響化學(xué)平衡的移動，A錯；B項，加入的NaOH會吸收二氧化碳?xì)怏w，平衡正向移動，B錯；C項，恒溫、恒壓下通入He氣，體系體積會增大，相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，則平衡逆向移動，C錯。答案：D10臭氧是理想的煙氣脫硝試劑，其脫硝反應(yīng)為2NO2(g)O3(g)N2O5(g)O2(g)，若反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行，下列由該反應(yīng)相關(guān)圖像作出的判斷正確的是()AB升高溫度，平衡常數(shù)較小03 s內(nèi)，反應(yīng)速率為v(NO2)0.2 mol·L1CDt1時僅加入催化劑，平衡正向移動達(dá)平衡時，僅改變x，則x為c(O2)解析：本題考查化學(xué)平衡的移動以及圖像分析，考查學(xué)生讀圖的能力以及解決問題的能力。由圖可知，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則升高溫度，平衡逆向移動，根據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式可知平衡常數(shù)減小，A項正確；c(NO2)0.6 mol·L1，則v(NO2)0.2 mol·L1·s1，單位錯誤，B項錯誤；加入催化劑，正反應(yīng)速率加快，但是平衡不移動，C項錯誤；增大c(O2)，平衡逆向移動，NO2的轉(zhuǎn)化率減小，D項錯誤。答案：A11在一定溫度下，將氣體X和氣體Y各0.16 mol充入10 L恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)X(g)Y(g)2Z(g)H<0，一段時間后達(dá)到平衡。反應(yīng)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(yīng)前2 min的平均速率v(Z)2.0×103 mol/(L·min)B其他條件不變，降低溫度，反應(yīng)達(dá)到新平衡前v(逆)>v(正)C該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K1.44D其他條件不變，再充入0.2 mol Z，平衡時X的體積分?jǐn)?shù)增大解析：反應(yīng)前2 min，Y的濃度變化為0.004 mol/L，則v(Z)2v(Y)0.004 mol/(L·min)，A項錯誤；此反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度平衡正向移動，v(正)>v(逆)，B項錯誤；由表可知7 min時反應(yīng)達(dá)到平衡，這時c(Z)0.012 mol/L，c(X)c(Y)0.01 mol/L，K1.44，C項正確；此反應(yīng)是一個反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，再充入0.2 mol Z，達(dá)到平衡后X的體積分?jǐn)?shù)不變，D項錯誤。答案：C12.一定溫度下，在容積為1 L的密閉容器中，存在如下關(guān)系：xH2O(g)(H2O)x(g)，反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量隨時間的變化關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是()Ax3B該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)0.125 LC平衡時混合氣體的平均摩爾質(zhì)量是33.3 g/molDt1時刻，保持溫度不變，再充入1 mol H2O(g)，重新達(dá)到平衡時，將增大解析：本題以化學(xué)平衡圖像為載體考查化學(xué)平衡的移動、化學(xué)平衡常數(shù)以及化學(xué)平衡的計算，意在考查學(xué)生的分析能力和判斷能力。根據(jù)圖像可得如下關(guān)系： xH2O(g)(H2O)x(g)起始 5 mol 0 mol轉(zhuǎn)化 3 mol 1 mol平衡 2 mol 1 mol化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比等于參加反應(yīng)各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比，則x3，A項正確；該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K0.125，B項正確；平衡時混合氣體的平均摩爾質(zhì)量30 g/mol，C項錯誤；t1時刻，保持溫度不變，再充入1 mol水蒸氣，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡右移，重新達(dá)到平衡時，將增大，D項正確。答案：C二、非選擇題(本題共4小題，共52分)13(10分)活性炭可處理大氣污染物NO。T 時，在容積為1 L的密閉容器中加入NO氣體和炭粉，使之發(fā)生反應(yīng)生成兩種氣體A和B，測得各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下：活性炭/molNO/molA/molB/mol起始狀態(tài)2.0300.100002 min2.0000.0400.0300.030(1)2 min內(nèi)，用NO表示該反應(yīng)的平均速率v(NO)_ mol·L1·min1。(2)該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_；T 時，它的平衡常數(shù)K，則2 min時反應(yīng)_(填“是”或“不是”)平衡狀態(tài)；已知升高溫度時，K增大，則該反應(yīng)為_(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(3)為了提高反應(yīng)速率和NO的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是_。解析：(1)v(NO)0.03 mol·L1·min1。(2)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為C2NOCO2N2。由于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，所以可將氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量直接代入平衡常數(shù)表達(dá)式中，從而求出2 min時的濃度商：Qc。因QcK，所以2 min時反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。升高溫度，平衡常數(shù)增大，說明平衡正向移動，所以正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。(3)增大反應(yīng)速率的措施有增大反應(yīng)物濃度、增大壓強(qiáng)、升高溫度及使用催化劑。炭粉是固體物質(zhì)，改變其量對平衡無影響；增大NO的濃度，NO的轉(zhuǎn)化率反而降低，所以增大反應(yīng)物濃度的方法不可行。增大壓強(qiáng)，平衡不移動，NO的轉(zhuǎn)化率不變，不可行。升高溫度，平衡正向移動，NO的轉(zhuǎn)化率增大，可行。催化劑對平衡無影響，不可行。答案：(1)0.03(2)C2NOCO2N2是吸熱(3)升高溫度14(14分)某研究小組向2 L密閉容器中加入一定量的固體A和氣體B，發(fā)生反應(yīng)A(s)2B(g)D(g)E(g)HQ kJ·mol1。在T1 時，反應(yīng)進(jìn)行到不同時間測得各物質(zhì)的物質(zhì)的量如表：(1)T1 時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K_。(2)30 min后，只改變某一條件，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是_(填字母編號)。a通入一定量的Bb加入一定量的固體Ac適當(dāng)縮小容器的體積d升高反應(yīng)體系溫度e同時加入0.2 mol B、0.1 mol D、0.1 mol E(3)對于該反應(yīng)，用各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率與時間的關(guān)系示意曲線為下圖中的_(填序號)。(4)維持容器的體積和溫度T1 不變，若向該容器加入1.60 mol B、0.20 mol D、0.20 mol E和n mol A，達(dá)到平衡后，與表格中20分鐘時各物質(zhì)的濃度完全相同，則投入固體A的物質(zhì)的量n的取值范圍是_。(5)維持容器的體積和溫度T1 不變，各物質(zhì)的起始物質(zhì)的量：n(A)1.0 mol，n(B)3.0 mol，n(D)a mol，n(E)0 mol，達(dá)到平衡后，n(E)0.50 mol，則a_。(6)若該密閉容器絕熱，實驗測得B的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的示意圖如圖所示。由圖可知，Q_0(填“大于”或“小于”)，c點v正_v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)。解析：本題考查了化學(xué)平衡有關(guān)知識，意在考查學(xué)生對所學(xué)知識的理解和綜合應(yīng)用能力。(1)由題給表中數(shù)據(jù)可知，20 min時反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)，則K0.25。(2)30 min后，B、D、E的物質(zhì)的量都增加，加入一定量的B，平衡正向移動，符合題意；加入固體A，平衡不移動，不符合題意；這是一個反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，縮小容器體積，平衡不移動，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，不符合題意；只升高溫度，平衡移動，但反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量不會同時增加，不符合題意；同時加入0.2 mol B、0.1 mol D、0.1 mol E，平衡不移動，但符合題意。(3)可逆反應(yīng)中各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，故B的反應(yīng)速率為D、E的2倍，且D、E的反應(yīng)速率相等，滿足此條件的圖像是。(4)由于開始時n(D)n(E)0.2 mol，平衡時n(D)n(E)0.5 mol，所以D、E均轉(zhuǎn)化了0.3 mol，則A的物質(zhì)的量大于0.3 mol即可。(5)因為溫度不變，所以平衡常數(shù)不變，由“三段式”法，可知： A(s)2B(g)D(g)E(g)開始(mol) 3.0 a 0轉(zhuǎn)化(mol) 1.0 0.5 0.5平衡(mol) 2.0 a0.5 0.5則0.25，解得a1.5。(6)由圖可知，c點B的轉(zhuǎn)化率最大，則c點達(dá)到了平衡狀態(tài)，v正v逆；c點之后平衡逆向移動，由于該容器密閉絕熱，B的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而減小，則此反應(yīng)正向為放熱反應(yīng)。答案：(1)0.25(2)ae(3)(4)大于0.3(或>0.3)(5)1.5(6)大于等于15(14分)(1)二氧化硫的催化氧化的過程如圖所示，其中a、c兩步的化學(xué)方程式可表示為SO2V2O5SO3V2O4、4VOSO4O22V2O54SO3。該反應(yīng)的催化劑是_(寫化學(xué)式)。(2)550 時，SO2轉(zhuǎn)化為SO3的平衡轉(zhuǎn)化率()與體系總壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如圖所示。將2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于5 L密閉容器中，反應(yīng)達(dá)平衡后，體系總壓強(qiáng)為0.10 MPa。試計算反應(yīng)2SO3(g)2SO2(g)O2(g)在550 時的平衡常數(shù)K_。(3)550 時，將2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于5 L密閉容器中，反應(yīng)達(dá)平衡后，下列措施中能使n(SO3)/n(SO2)增大的是_。A升高溫度B充入He(g)，使體系總壓強(qiáng)增大C再充入2 mol SO2和1 mol O2D再充入1 mol SO2和1 mol O2(4)維持溫度不變條件下發(fā)生如下反應(yīng)：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)。有兩個密閉容器A和B，A容器有一個可以移動的活塞能使容器內(nèi)保持恒壓，B容器能保持恒容。起始時向這兩個容器中分別充入等物質(zhì)的量的體積比21的SO2和O2的混合氣體，并使A和B容積相等(如圖所示)。試填寫下列空格：A容器達(dá)到平衡所需的時間比B容器_(填“短”或“長”)；平衡時A容器中SO2的轉(zhuǎn)化率比B容器_(填“大”或“小”)；達(dá)到所述平衡后，若向兩容器中通入等物質(zhì)的量的原反應(yīng)氣體，再次達(dá)到平衡時，A容器的混合氣體中SO3的體積分?jǐn)?shù)_(填“增大”、“減小”或“不變”，下同)；B容器的混合氣體中SO3的體積分?jǐn)?shù)_。解析：本題考查化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡，意在考查學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡理論的理解。(1)根據(jù)反應(yīng)機(jī)理可以判斷出V2O5為催化劑。(2)根據(jù)題意和圖像可知反應(yīng)達(dá)平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率為0.80，則平衡建立過程中SO2轉(zhuǎn)化了1.6 mol，平衡時c(SO2)0.08 mol/L，c(O2)0.04 mol/L，c(SO3)0.32 mol/L,2SO3(g)2SO2(g)O2(g)的平衡常數(shù)K2.5×103。(3)對于2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，升高溫度，平衡逆向移動，n(SO3)/n(SO2)減小，A項錯誤；充入He(g)，使體系總壓強(qiáng)增大，平衡不移動，n(SO3)/n(SO2)不變，B項錯誤；再充入2 mol SO2和1 mol O2，平衡正向移動，n(SO3)/n(SO2)增大，C項正確；再充入1 mol SO2和1 mol O2，平衡正向移動，n(SO3)/n(SO2)增大，D項正確。(4)A中恒壓，B中恒容，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，體系中氣體的總物質(zhì)的量減小，因此A中壓強(qiáng)大于B中壓強(qiáng)，A中反應(yīng)速率大，達(dá)平衡所需時間短。A相當(dāng)于對B加壓，因此A中SO2的轉(zhuǎn)化率大。若向兩容器中通入等物質(zhì)的量的原反應(yīng)氣體，A中所達(dá)平衡與原平衡等效，因此SO3的體積分?jǐn)?shù)不變，而B容器相當(dāng)于將兩個B容器中的氣體壓縮到一個B容器中，平衡正向移動，SO3的體積分?jǐn)?shù)增大。答案：(1)V2O5(2)2.5×103(3)CD(4)短大不變增大16(14分)在容積為1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4，發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)，隨溫度升高，混合氣體的顏色變深?；卮鹣铝袉栴}：(1)反應(yīng)的H_0(填“大于”或“小于”)；100 時，體系中各物質(zhì)濃度隨時間變化如圖所示。在060 s時段，反應(yīng)速率v(N2O4)為_mol·L1·s1；反應(yīng)的平衡常數(shù)K1為_。(2)100 時達(dá)平衡后，改變反應(yīng)溫度為T，c(N2O4)以0.002 0 mol·L1·s1的平均速率降低，經(jīng)10 s又達(dá)到平衡。T_100 (填“大于”或“小于”)，判斷理由是_。列式計算溫度T時反應(yīng)的平衡常數(shù)K2_。(3)溫度T時反應(yīng)達(dá)平衡后，將反應(yīng)容器的容積減少一半。平衡向_(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動，判斷理由是_。解析：(1)由于NO2為紅棕色氣體，N2O4為無色氣體，溫度升高，混合氣體的顏色加深，說明NO2氣體濃度增大，即升溫平衡向生成二氧化氮氣體的方向移動，升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)的方向移動，所以該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，即H大于0；根據(jù)反應(yīng)速率的定義可求出N2O4的反應(yīng)速率；由題中圖像可知平衡時NO2和N2O4的濃度，將數(shù)據(jù)代入平衡常數(shù)表達(dá)式計算即可。(2)由題意，改變溫度，N2O4的濃度減小，則是升高溫度，T大于100 ；根據(jù)速率和時間，求出減少的N2O4的濃度為0.020 mol·L1，則平衡時N2O4的濃度為0.020 mol·L1，NO2為0.16 mol·L1，由平衡常數(shù)表達(dá)式可得K2的值。(3)縮小體積，即增大壓強(qiáng)，平衡向氣體體積減小的方向移動，所以平衡逆向移動。答案：(1)大于0.001 00.36(2)大于反應(yīng)正方向吸熱，反應(yīng)向吸熱方向進(jìn)行，故溫度升高平衡時，c(NO2)0.120 mol·L10.002 0 mol·L1·s1×10 s×20.16 mol·L1，c(N2O4)0.040 mol·L10.002 0 mol·L1·s1×10 s0.020 mol·L1，K21.3(3)逆反應(yīng)對氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)方向移動