（江蘇專用）2014高考化學一輪復習精練 第六章專題六 第三單元 化學平衡的移動

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1、第三單元 化學平衡的移動 (時間：45分鐘　滿分：100分) 考　點 題　號 化學平衡的移動 1、2、3、4 化學平衡圖像 5、6 等效平衡原理 2、3、7 平衡移動原理的綜合應用 8、9、10、11 一、選擇題(本題包括4個小題，共24分，每小題只有1個選項符合題意) 1．對于達到平衡的可逆反應：X＋YW＋Z，增大壓強則正、逆反應速率(v)的變化如圖所示，分析可知X、Y、Z、W的聚集狀態(tài)可能是月 (　　)。 A．Z、W為氣體，X、Y中之一為氣體 B．Z、W中之一為氣體，X、Y為非氣體 C．X、Y、Z皆為氣體，W為非氣體 D．X、Y為氣體

2、，Z、W中至少有一種為氣體 解析　由題意和圖像可知，壓強增大，正逆反應速率都增大，且平衡向正反應方向移動，這說明反應物和生成物中都有氣體，且正反應是氣體體積減小的反應。因此可以得出：X、Y都是氣體，W、Z中只有一種為氣體，符合這一條件的只有C選項。 答案　C 2．(2013·啟東中學模擬)在100 ℃時，將0.40 mol二氧化氮氣體充入2 L密閉容器中，每隔一段時間對該容器內(nèi)的物質(zhì)進行分析，得到如下數(shù)據(jù)： 時間(s) 0 20 40 60 80 n(NO2)/mol 0.40 n1 0.26 n3 n4 n(N2O4)/mol 0.00 0.05

3、 n2 0.08 0.08 下列說法中正確的是 (　　)。 A．反應開始20 s內(nèi)以二氧化氮表示的平均反應速率為0.001 25 mol· L－1·s－1 B．80 s時混合氣體的顏色與60 s時相同，比40 s時的顏色深 C．80 s時向容器中加入0.32 mol氦氣，同時將容器擴大為4 L，則平衡將不移動 D．若起始投料為0.20 mol N2O4，相同條件下達平衡，則各組分含量與原平衡體系對應相等 解析　發(fā)生反應2NO2(g)N2O4(g)，前20 s內(nèi)v(N2O4)＝＝0.001 25 mol·L－1·s－1，v(NO2)＝0.002

4、5 mol·L－1·s－1，A錯誤。60 s、80 s時n(NO2)＝0.24 mol，比40 s時的濃度小，顏色淺，B錯誤。容器體積增大，對原平衡體系相當于壓強減小，平衡向氣體體積增大的方向即逆反應方向移動，C錯誤。 答案　D 3．(2013·通州檢測)某溫度下的2 L密閉容器中，3種氣體起始狀態(tài)和平衡狀態(tài)時的物質(zhì)的量(n)如下表所示。下列說法正確的是 (　　)。 X Y W n(起始狀態(tài))/mol 2 1 0 n(平衡狀態(tài))/mol 1 0.5 1.5 A.該溫度下，此反應的平衡常數(shù)表達式是K＝ B．升高溫度，若W的體

5、積分數(shù)減小，則此反應ΔH＞0 C．增大壓強，正、逆反應速率均增大，平衡向正反應方向移動 D．該溫度下，再向容器中通入3 mol W，達到平衡時，n(X)＝2 mol 解析　根據(jù)提供數(shù)據(jù)，平衡建立過程中X、Y減少的物質(zhì)的量分別為1 mol、0.5 mol，W增加的物質(zhì)的量為1.5 mol，故該反應的化學方程式為2X(g)＋Y(g)3W(g)，化學平衡常數(shù)表達式為K＝，A錯誤；升高溫度，若W的體積分數(shù)減小，說明平衡向逆反應方向移動，則逆反應為吸熱反應，正反應為放熱反應，ΔH＜0，B錯誤；增大壓強，正、逆反應速率均增大，但反應前后氣體分子數(shù)不變，平衡不移動，C錯誤；該溫度下，再向容器中通入

6、3 mol W，等效于起始時充入4 mol X、2 mol Y，所達平衡與原平衡等效，X的百分含量不變，因此，達平衡時n(X)＝2 mol，D正確。 答案　D 4．H2和CO2在高溫下發(fā)生反應：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)。下表是986 ℃時，在容積不變的密閉容器中進行反應的四組數(shù)據(jù)： 編號 起始濃度/(mol·L－1) 平衡濃度/(mol·L－1) c0(H2) c0(CO2) c0(H2O) c0(CO) c(H2) c(CO2) c(H2O) c(CO) 1 1.0 1.0 0 0 0.44 0.44 0.56 0.56

7、2 1.0 2.0 0 0 0.27 1.27 0.73 0.73 3 0 0 2.0 2.0 0.88 0.88 1.12 1.12 4 0.2 0.4 0.6 0.8 0.344 0.544 0.456 0.656 下列敘述中正確的是 (　　)。 ①該溫度下反應的平衡常數(shù)約為1.62?、谠摲磻钠胶獬?shù)與反應的起始濃度無關?、墼龃驝O2的起始濃度，可使CO2的轉(zhuǎn)化率增大?、軓姆磻_始至達到平衡狀態(tài)，混合氣體的密度沒有發(fā)生改變 A．②③ B．①②③ C．

8、①②④ D．①③ 解析　此溫度下K＝＝＝1.62，平衡常數(shù)K只是溫度的函數(shù)，與起始濃度無關，故①②正確；增大CO2起始濃度，CO2轉(zhuǎn)化率降低，③錯誤；反應體系中各物質(zhì)均為氣體，且容積不變，故從始至終密度不變，④正確。 答案　C 二、選擇題(本題包括3個小題，共18分，每小題有1～2個選項符合題意) 5．(2013·杭州聯(lián)考)某恒溫密閉容器發(fā)生可逆反應： Z(？)＋W(？)===X(g)＋Y(？) ΔH，在t1時刻反應達到平衡，在t2時刻縮小容器體積，t3時刻再次達到平衡狀態(tài)后未再改變條件。下列有關說法中正確的是 (　　)。 A．Z和W在該條件下至少有

9、一個是為氣態(tài) B．t1～t2時間段與t3時刻后，兩時間段反應體系中氣體的平均摩爾質(zhì)量不可能相等 C．若在該溫度下此反應平衡常數(shù)表達式為K＝c(X)，則t1～t2時間段與t3時刻后的X濃度不相等 D．若該反應只在某溫度T0以上自發(fā)進行，則該反應的平衡常數(shù)K隨溫度升高而增大 解析　從圖中看出v(正)不隨反應時間和壓強改變而改變，說明反應物為固態(tài)或液體，則反應過程中生成物的平均摩爾質(zhì)量也是一定值。所以A、B均不正確；平衡常數(shù)只與溫度有關，該溫度下平衡常數(shù)表達式為K＝c(X)，是一定值；C不正確；該反應只能在溫度為T0以上才能自發(fā)進行，說明該反應為吸熱反應，升高溫度平衡正向移動，平衡常數(shù)增大，

10、D正確。 答案　D 6．(2012·蘇北四市調(diào)研)某化學科研小組研究在其他條件不變時，改變某一條件對化學平衡的影響，得到如下變化規(guī)律(圖中p表示壓強，T表示溫度，n表示物質(zhì)的量)。 根據(jù)以上規(guī)律判斷，下列結論正確的是 (　　)。 A．反應Ⅰ：ΔH＜0，p2＞p1 B．反應Ⅱ：ΔH＜0，T1＜T2 C．反應Ⅲ：ΔH＞0，T2＞T1或ΔH＜0，T2＜T1 D．反應Ⅳ：ΔH＜0，T2＞T1 解析　反應Ⅰ中溫度降低，A的平衡轉(zhuǎn)化率升高，說明平衡向正反應方向移動，故正反應是放熱反應，ΔH＜0，壓強增大平衡向正反應方向移動，A的轉(zhuǎn)化率升高，故p2＞p1，A正確；反應Ⅱ

11、中T1溫度下反應先達平衡，說明T1＞T2，溫度降低，n(C)增大，說明平衡向正反應方向移動，故正反應是放熱反應，ΔH＜0，B錯；反應Ⅳ中，若T2＞T1，則溫度高，A的平衡轉(zhuǎn)化率增大，說明平衡向正反應方向移動，正反應是吸熱反應，ΔH＞0，D錯。 答案　AC 7．在容積為2 L的3個密閉容器中發(fā)生反應3A(g)＋B(g)xC(g)，按不同方式投入反應物，保持恒溫、恒容，測得反應達到平衡時有關數(shù)據(jù)如下： 容器 甲 乙 丙 反應物投入量 3 mol A、2 mol B 6 mol A、4 mol B 2 mol C 到達平衡的時間/min 5 8

12、 A的濃度/(mol·L－1) c1 c2 C的體積分數(shù) w1 w3 混合氣體密度/(g·L－1) ρ1 ρ2 下列說法正確的是 (　　)。 A．若x＜4，則2c1＜c2 B．若w3＝w1，可斷定x＝4 C．無論x的值是多少，均有2ρ1＝ρ2 D．容器甲中反應從開始到達平衡平均速率為v(A)＝0.3 mol·L－1·min－1 解析　A項，若甲、乙建立等效平衡，則2c1＝c2，但乙對于甲而言，相當于體積減小壓強增大，由于x＜4，則平衡正向移動，所以2c1＞c2，錯誤；B項，起始甲中投入量與化學方程式化學計量數(shù)比不等，故w3不可能

13、等于w1，x的值也不能確定，錯；C項，起始乙投入的量是甲的2倍，根據(jù)質(zhì)量守恒定律知，反應前后總質(zhì)量不變，而容積體積又相等，故有2ρ1＝ρ2，正確；D項，v(A)＝，錯誤。 答案　C 三、非選擇題(本題共4個小題，共58分) 8．(15分)(2013·徐州二模)在T ℃條件下，向1 L固定體積的密閉容器M中加入2 mol X和1 mol Y，發(fā)生如下反應：2X(g)＋Y(g)a Z(g)＋W(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q＞0，a為正整數(shù))。 當反應達到平衡后，反應放出的熱量為Q1 kJ，物質(zhì)X的轉(zhuǎn)化率為α；若平衡后再升高溫度，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量減小，則 (1)化學

14、計量數(shù)a的值為________。 (2)下列說法中能說明該反應達到了化學平衡狀態(tài)的是________。 A．容器內(nèi)壓強一定　　　　B．容器內(nèi)氣體的密度一定 C．容器內(nèi)Z分子數(shù)一定 D．容器內(nèi)氣體的質(zhì)量一定 (3)溫度維持T ℃不變，若起始時向容器M中加入的物質(zhì)的量如下列各項，則反應達到平衡后放出的熱量仍為Q1 kJ的是________(稀有氣體不參與反應)。 A．2 mol X、1 mol Y、1 mol Ar B．a(chǎn) mol Z、1 mol W C．1 mol X、0.5 mol Y、0.5a mol Z、0.5 mol W D．2 mol X、1 mol Y、1 mol

15、Z (4)溫度維持T ℃不變，若起始時向容器M中加入4 mol X和6 mol Y，若達到平衡時容器內(nèi)的壓強減小了10%，則反應中放出的熱量為________kJ。 (5)溫度維持T ℃不變，若在一個和原容器體積相等的恒壓容器N 中，加入2 mol X和1 mol Y發(fā)生如上反應并達平衡，則________(選填M或N)容器中的反應先達到平衡狀態(tài)，容器中X的質(zhì)量分數(shù)M________N(選填＞、＜、＝符號)。 (6)已知：該反應的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表： 溫度/℃ 200 250 300 350 平衡常數(shù)K 9.94 5.2 1 0.5 若在某溫度下，2 mol

16、 X和1 mol Y在容器M中反應達平衡， X的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，則該溫度為________℃。 解析　(1)由于反應物和生成物均為氣體，氣體的總質(zhì)量不變，溫度升高，平衡向逆反應方向移動，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量減小，說明平衡向氣體體積增大的方向移動，因此a等于1。(2)恒容，且是反應前后氣體體積不等的反應，故壓強不變，可以作為平衡的標志，A正確；由于反應物和生成物均為氣體，氣體的總質(zhì)量固定，容器體積固定，所以密度一定，B、D錯誤；C項中Z分子數(shù)一定，說明平衡不移動，正確。(3)A項，充入“惰性氣體”，不影響平衡的移動，符合，正確；B項，從逆反應方向建立平衡，需要吸收能量，錯誤；C項，不

17、能確定平衡建立的方向，若逆向建立平衡，則吸熱，若正向建立平衡，則Q2＜Q1，錯誤；D項，增加Z的量，相當于平衡逆向移動，放出熱量少，錯誤。(4)壓強減少10%，說明氣體的總物質(zhì)的量減少10%，即1 mol，由2X(g)＋Y(g)Z(g)＋W(g)，可知當有2 mol X反應時，氣體的總物質(zhì)的量減少1 mol，說明有2 mol X參加反應，則放出熱量為Q kJ。(5)由于這是氣體體積減小的反應，所以恒壓條件下，氣體的體積減小，相對于原平衡，相當于加壓，平衡正向移動，X的體積分數(shù)減小。化學反應速率加快，先達到平衡。(6)由題X的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，則平衡時c(X)＝1 mol·L－1，c(Y)

18、＝0.5 mol·L－1，c(Z)＝c(W)＝0.5 mol·L－1，K＝＝0.5，則溫度為350 ℃。 答案　(1)1　(2)AC　(3)A　(4)Q　(5)N　＞　(6)350 9．(12分)合成氣的主要成分是一氧化碳和氫氣，可用于合成二甲醚等清潔燃料。從天然氣獲得合成氣過程中可能發(fā)生的反應有： ①CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) ΔH1＝206.1 kJ·mol－1 ②CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g) ΔH2＝247.3 kJ·mol－1 ③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH3 請回答下列問題： (

19、1)在一密閉容器中進行反應①，測得CH4的物質(zhì)的量濃度隨反應時間的變化如圖1所示。反應進行的前5 min內(nèi)， v(H2)＝________；10 min時，改變的外界條件可能是________。 圖1 (2)如圖2所示，在甲、乙兩容器中分別充入等物質(zhì)的量的CH4和CO2，使甲、乙兩容器初始容積相等。在相同溫度下發(fā)生反應②，并維持反應過程中溫度不變。已知甲容器中CH4的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的圖像如圖3所示，請在圖3中畫出乙容器中CH4的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的圖像。 圖2 圖3 (3)反應③中ΔH3＝________。800 ℃時，反應③的化學平衡常數(shù)K＝1.0，某時刻測得該溫度下的

20、密閉容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量見下表： CO H2O CO2 H2 0.5 mol 8.5 mol 2.0 mol 2.0 mol 此時反應③中正、逆反應速率的關系式是________(填代號)。 a．v(正)＞v(逆) b．v(正)＜v(逆) c．v(正)＝v(逆) d．無法判斷 解析　(1)根據(jù)圖像先計算CH4的平均反應速率，v(CH4)＝＝0.1 mol·L－1·min－1，可知H2的生成速率為0.3 mol·L－1·min－1。10 min時，改變的條件不可能是增大容器體積，否則改變條件的瞬間CH4濃度應減小。改變的條件可能是升高溫度(或充入水蒸氣)。

21、 (2)甲容器反應開始后壓強增大，乙容器壓強不變、體積增大，可看成是由甲容器增大體積減壓得到，乙容器的反應速率慢、CH4轉(zhuǎn)化率大，畫圖時注意3點，一是拐點即平衡點，二是CH4轉(zhuǎn)化率，三是斜率。 (3)將反應①減去反應②即可得到反應③的反應熱，則ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝206.1 kJ·mol－1－247.3 kJ·mol－1＝－41.2 kJ·mol－1。根據(jù)濃度商Qc＝＝＝＜K＝1.0，可以判斷反應向正反應方向進行，v(正)＞v(逆) 答案　(1)0.3 mol·L－1·min－1　升高溫度(或充入水蒸氣) (2)如圖 (3)－41.2 kJ·mol－1　a 10．(16分)(

22、2013·揚州質(zhì)檢)為妥善處理氯甲烷生產(chǎn)企業(yè)的副產(chǎn)物CCl4，以減少其對臭氧層的破壞?；瘜W家研究在催化劑作用下，通過下列反應：CCl4＋H2CHCl3＋HCl使CCl4轉(zhuǎn)化為重要的化工原料氯仿(CHCl3)。此反應伴隨有副反應，會生成CH2Cl2、CH3Cl和CH4等。已知CCl4的沸點為77 ℃，CHCl3的沸點為61.2 ℃。 (1)在密閉容器中，該反應達到平衡狀態(tài)后，測得如下數(shù)據(jù)(假設不考慮副反應)。 實驗序號 溫度℃ 初始CCl4濃度/(mol·L－1) CCl4的平衡轉(zhuǎn)化率 1 110 0.8 1.2 A 2 110 1 1 50% 3 10

23、0 1 1 B ①此反應的化學平衡常數(shù)表達式為________________，在110 ℃時平衡常數(shù)為________。 ②實驗1中，CCl4的轉(zhuǎn)化率A________50%(填“大于”、“小于”或“等于”)。 ③實驗2中，10 h后達到平衡，H2的平均反應速率為________。 ④實驗3中，B的值________(選填序號)。 A．等于50% B．大于50% C．小于50% D．從本題資料無法判斷 (2)120 ℃時，在相同條件的密閉容器中，分別進行H2的初始濃度為2 mol·L－1和4 mol·L－1的實驗，測得反應消耗CCl4的百分率(x%)和生成

24、物中CHCl3的百分含量(y%)隨時間(t)的變化關系如圖(圖中實線是消耗CCl4的百分率變化曲線，虛線是產(chǎn)物中CHCl3的百分含量變化曲線)。 ①在圖中的四條線中，表示H2起始濃度為2 mol·L－1的實驗消耗CCl4的百分率變化曲線是________(選填序號)。 ②根據(jù)上圖曲線，氫氣的起始濃度為________mol·L－1時，有利于提高CCl4的平衡轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物中CHCl3的百分含量。你判斷的依據(jù)是________________________________________________________________________。 解析　(1)因CCl4的沸點為7

25、7 ℃，CHCl3的沸點為61.2 ℃，所以在110 ℃或100 ℃反應時各物質(zhì)均為氣態(tài)，其平衡常數(shù)K＝。110 ℃時，由實驗2可知反應中各物質(zhì)的平衡濃度均為0.5 mol·L－1，代入表達式計算得平衡常數(shù)為1。實驗1和實驗2的反應溫度相同，所以其平衡常數(shù)相同，利用平衡常數(shù)相等，可以求出實驗1中CCl4的平衡轉(zhuǎn)化率，然后與50%比較，對于實驗3，因溫度不同，又不知該反應的熱效應，所以無法判斷轉(zhuǎn)化率的大小。 (2)氫氣濃度越大反應越快，消耗CCl4的百分率變化就越快，相反就比較慢，所以H2起始濃度為2 mol·L－1時，消耗CCl4的百分率變化曲線是c，H2的濃度越大，平衡正向移動的趨勢越大，

26、CCl4的平衡轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物中CHCl3的百分含量也越大。 答案　(1)①K＝　1?、诖笥? ③0.05 mol·L－1·h－1?、蹹 (2)①c?、?　H2的濃度越大，平衡正向移動的趨勢越大，CCl4的平衡轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物中CHCl3的百分含量也越大 11．(15分)SiCl4在室溫下為無色液體，易揮發(fā)，有強烈的刺激性。如SiCl4先轉(zhuǎn)化為SiHCl3，再經(jīng)氫氣還原生成高純硅。一定條件下，在20 L恒容密閉容器中發(fā)生SiCl4轉(zhuǎn)化為SiHCl3的反應：3SiCl4(g)＋2H2(g)＋Si(s)4SiHCl3(g)　ΔH＝Q kJ·mol－1。2 min后達到平衡，H2與SiHCl3的物

27、質(zhì)的量濃度分別為0.1 mol·L－1和0.2 mol·L－1。 (1)從反應開始到平衡，v(SiCl4)＝________。 (2)該反應的平衡常數(shù)表達式為K＝________，溫度升高，K值增大，則Q________0(填“＞”、“＜”或“＝”)。 (3)若平衡后再向容器中充入與起始時等量的SiCl4和H2(假設Si足量)，當反應再次達到平衡時，與原平衡相比較，H2的體積分數(shù)將________(填“增大”、“減小”或“不變”)。 (4)原容器中，通入H2的體積(標準狀況下)為________。 (5)平衡后，將容器的體積縮為10 L，再次達到平衡時，H2的物質(zhì)的量濃度范圍為___

28、_____。 (6)圖中x軸表示溫度，y軸表示平衡混合氣中H2的體積分數(shù)，a、b表示不同的壓強，則壓強a________b(填“＞”、“＜”或“＝”)。 解析　(1)v(SiHCl3)＝＝0.1 mol·L－1·min－1，v(SiCl4)∶v(SiHCl3)＝3∶4，v(SiCl4)＝0.075 mol·L－1·min－1。(2)溫度升高，K值增大，說明平衡向正反應方向移動，正反應為吸熱反應。(3)平衡后再充入與起始時等量的SiCl4和H2，相當于增大壓強，平衡正向移動，H2的體積分數(shù)減小。(4)Δc(SiHCl3)＝0.2 mol·L－1，則Δc(H2)＝0.1 mol·L－1，則起始時c(H2)＝0.2 mol·L－1，物質(zhì)的量為4 mol。標準狀況下體積為V(H2)＝4 mol×22.4 L·mol－1＝89.6 L。(5)體積變?yōu)樵瓉淼囊话?，若平衡不移動，則濃度變?yōu)樵瓉淼?倍，壓強增大，平衡正向移動，H2濃度減小，所以0.1 mol·L－1＜c(H2)＜0.2 mol·L－1。(6)壓強增大，H2的體積分數(shù)減小，則A點壓強大于B點。 答案　(1)0.075 mol·L－1·min－1 (2)　＞　(3)減小　(4)89.6 L (5)0.1 mol·L－1＜c(H2)＜0.2 mol·L－1　(6)＞