（浙江專用）2019年高考化學大二輪復習 專題四 化學反應原理 提升訓練12 化學反應的限度與化學平衡.doc

提升訓練12化學反應的限度與化學平衡1.(2018德清中學檢測)足量的鋅塊與一定量的稀硫酸反應,為了減慢反應速率,但不減少氫氣的產量,可采取的措施是()A.加入CaCO3固體B.加入NaOH固體C.加水D.改為鋅粉2.一定條件下,對于可逆反應X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為零),達到平衡時,X、Y、Z的濃度分別為0.1 molL-1、0.3 molL-1、0.08 molL-1,則下列判斷正確的是()A.c1c2=31B.平衡時,Y和Z的生成速率之比為23C.X、Y的轉化率不相等D.c1的取值范圍為0<c1<0.14 molL-13.(2018溫州十五校聯合體統(tǒng)考)在一定條件下,使一定量的A和B氣體混合發(fā)生2A(g)+3B(g)4C(g)反應。下列描述中,說明反應已達到平衡狀態(tài)的是()A.各物質的濃度之比c(A)c(B)c(C)=234B.混合氣體中各物質的濃度相等C.單位時間內,若消耗了a mol A物質,同時也消耗了2a mol C物質D.混合氣體的體積是反應開始前的454.(2018浙江新高考聯盟聯考)在恒溫恒容的密閉容器中通入1 mol X和2 mol Y,發(fā)生下列反應:X(g)+2Y(g)M(g)+2N(g)H=a kJmol-1(a>0),下列說法中正確的是()A.到達平衡狀態(tài)時,加入催化劑,平衡不移動,反應速率也不會發(fā)生改變B.反應達到平衡時,X和Y的轉化率相等C.v正(X)=2v逆(N)時,反應到達平衡狀態(tài)D.到達平衡狀態(tài)時,反應吸收a kJ能量5.(2018溫州統(tǒng)考)已知:X(g)+2Y(s)2Z(g)H=-a kJ mol-1(a>0)。一定條件下,將1 mol X和2 mol Y加入2 L的恒容密閉容器中,反應10 min,測得Y的物質的量為1.4 mol。下列說法正確的是()A.第10 min時,Z的濃度為0.7 molL-1B.10 min內,反應放出的熱量為0.3 kJC.10 min內,X的平均反應速率為0.03 mol-1L-1min-1D.若容器中的氣體密度不再發(fā)生變化,說明上述反應已達平衡狀態(tài)6.(2018金華十校聯考)在一定條件下發(fā)生反應2SO3(g)2SO2(g)+O2(g),將1 mol SO3氣體通入1 L容積恒定的密閉容器中,維持容器內溫度不變,5 min末測得SO3的物質的量為0.4 mol。則下列說法正確的是()A.05 min內,O2的生成速率v(O2)=0.06 molL-1min-1B.若起始時充入3 mol SO3,起始時SO3分解速率不變C.若某時刻消耗了0.5 mol SO3,同時生成了0.25 mol O2,則表明該反應達到了平衡狀態(tài)D.達到平衡時,SO2和SO3的濃度相等7.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H<0,400 時體積相同的甲、乙、丙三個容器中,甲容器絕熱恒容,充入2 mol SO2和1 mol O2,乙容器恒溫恒容,充入2 mol SO3,丙容器恒溫恒壓,充入2 mol SO3,充分反應達到平衡,下列說法正確的是()A.甲和乙中反應的化學平衡常數相同B.乙和丙中的二氧化硫的生成速率相同C.乙中SO2的體積分數大于丙D.轉化率:甲(SO2)+乙(SO3)<18.一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應:C(s)+CO2(g) 2CO(g),平衡時,體系中氣體體積分數與溫度的關系如圖所示。已知:氣體分壓(p分)=氣體總壓(p總)體積分數。下列說法正確的是()A.550 時,若充入惰性氣體,v正、v逆均減小,平衡不移動B.650 時,反應達平衡后CO2的轉化率為25.0%C.T時,若充入等體積的CO2和CO,平衡向逆反應方向移動D.925 時,用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學平衡常數Kp=24.0p總9.已知反應:2A(l)B(l)H=-Q kJmol-1,取等量A分別在0 和20 下反應,測得其轉化率Y隨時間t變化的關系曲線(Y-t)如圖所示。下列說法正確的是() A.a代表20 下A的Y-t曲線B.反應到66 min時,0 和20 下反應放出的熱量相等C.0 和20 下達到平衡時,反應都放出Q kJ熱量D.反應都達到平衡后,正反應速率a>b10.一定條件下,CH4與H2O(g)發(fā)生反應:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),設起始n(H2O)n(CH4)=Z,在恒壓下,平衡時(CH4)的體積分數與Z和T(溫度)的關系如圖所示。下列說法正確的是()A.該反應的焓變H>0B.圖中Z的大小為a>3>bC.圖中X點對應的平衡混合物中n(H2O)n(CH4)=3D.溫度不變時,圖中X點對應的平衡狀態(tài)在加壓后(CH4)減小11.一定溫度下,在3個容積均為1.0 L的恒容密閉容器中反應2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)達到平衡,下列說法正確的是()容器溫度/K物質的起始濃度/(molL-1)物質的平衡濃度/(molL-1)c(H2)c(CO)c(CH3OH)c(CH3OH)4000.200.1000.0804000.400.200500000.100.025A.該反應的正反應吸熱B.達到平衡時,容器中反應物轉化率比容器中的大C.達到平衡時,容器中c(H2)大于容器中c(H2)的兩倍D.達到平衡時,容器中的正反應速率比容器中的大12.溫度為T1時,在三個容積均為1 L的恒容密閉容器中僅發(fā)生反應:2NO2(g)2NO(g)+O2(g)(正反應吸熱)。實驗測得:v正=v(NO2)消耗=k正c2(NO2),v逆=v(NO) 消耗=2v(O2) 消耗=k逆c2(NO)c(O2),k正、k逆為速率常數,受溫度影響。下列說法正確的是()容器編號物質的起始濃度(molL-1)物質的平衡濃度(molL-1)c(NO2)c(NO)c(O2)c(O2) 0.6 0 0 0.2 0.3 0.5 0.2 00.5 0.35A.達平衡時,容器與容器中的總壓強之比為45B.達平衡時,容器中c(O2)c(NO2)比容器中的大C.達平衡時,容器中NO的體積分數小于50%D.當溫度改變?yōu)門2時,若k正=k逆,則T2<T113.溫度一定時,在密閉容器中發(fā)生可逆反應mA(g)+nB(g)pC(g),達到平衡后,若將混合氣體的體積壓縮到原來的12,當再次達到平衡時,C的濃度是原平衡時的1.9倍,試判斷:(1)壓縮體積時平衡向(填“正反應”或“逆反應”)方向移動;(2)反應再次達到平衡后,C氣體的體積分數(填“增大”“減小”或“不變”);(3)反應再次達到平衡后,A氣體的轉化率(填“增大”“減小”或“不變”);(4)m+np(填“>”“<”或“=”)。14.在容積為1.00 L的容器中,通入一定量的N2O4,發(fā)生反應N2O4(g)2NO2(g),隨溫度升高,混合氣體的顏色變深。回答下列問題:(1)反應的H0(填“大于”或“小于”);100 時,體系中各物質濃度隨時間變化如上圖所示。在060 s時段,反應速率v(N2O4)為molL-1s-1;反應的平衡常數K1為。(2)100 時達平衡后,改變反應溫度為T,c(N2O4)以0.002 0 molL-1s-1的平均速率降低,經10 s又達到平衡。T100 (填“大于”或“小于”),判斷理由是。列式計算溫度T時反應的平衡常數K2:。(3)溫度T時反應達平衡后,將反應容器的容積減少一半,平衡向(填“正反應”或“逆反應”)方向移動,判斷理由是。參考答案提升訓練12化學反應的限度與化學平衡1.CA項,CaCO3固體與稀硫酸反應,會減少氫氣的產量,錯誤;B項,加入NaOH固體與稀硫酸發(fā)生中和反應,會減少氫氣的產量,錯誤;C項,加水稀釋,硫酸濃度變稀,但H+的物質的量不變,故氫氣的產量不變,正確;D項,鋅塊改為鋅粉會加快反應速率,錯誤。2.D平衡濃度之比為13,轉化濃度之比亦為13,故c1c2=13,A、C項不正確;平衡時Y生成表示逆反應速率,Z生成表示正反應速率且v生成(Y)v生成(Z)應為32,B不正確;由可逆反應的特點可知0<c1<0.14molL-1。3.CA項,各物質的濃度之比c(A)c(B)c(C)=234,無法判斷各組分的濃度是否繼續(xù)變化,則無法判斷反應是否達到平衡狀態(tài),錯誤;B項,混合氣體中各物質的濃度相等,無法判斷各組分的濃度是否還發(fā)生變化,則無法判斷反應是否達到平衡狀態(tài),錯誤;C項,單位時間內若消耗了amolA物質,同時也消耗了2amolC物質,表示的是正、逆反應速率相等,說明反應達到平衡狀態(tài),正確;D項,混合氣體的體積是反應開始前的45,無法判斷各組分的百分含量是否變化,則無法判斷反應是否達到平衡狀態(tài),錯誤。4.BA項,加入催化劑對化學平衡移動無影響,但化學反應速率加快,故A錯誤;B項,假設消耗xmolX,同時消耗2xmolY,X的轉化率為x,Y的轉化率為2x2100%=x,因此X和Y的轉化率相等,故B正確;C項,化學反應速率之比等于化學計量數之比,應是2v正(X)=v逆(N),故C錯誤;D項,此反應是可逆反應,不能進行到底,達到平衡時,吸收能量小于akJ,故D錯誤。5.DX(g)+2Y(s)2Z(g)n(始)/mol12n(轉)/mol0.30.60.610min/mol0.71.40.6第10min時,Z的濃度為0.6mol2L=0.3molL-1,故A錯誤;1molX完全反應放出熱量akJ,則10min內,X和Y反應放出的熱量為0.3akJ,故B錯誤;10min內,X的平均反應速率為0.3mol2L10min=0.015molL-1min-1,故C錯誤;該反應是有固體參加的反應,若容器中的氣體密度不再發(fā)生變化,說明上述反應已達平衡狀態(tài),故D正確。6.A05min內消耗的SO3的物質的量為(1-0.4)mol=0.6mol,產生O2的物質的量為120.6mol=0.3mol,根據化學反應速率的數學表達式可知,v(O2)=0.3mol1L5min=0.06molL-1min-1,故A正確;若起始時充入3molSO3,反應物濃度增大,化學反應速率加快,故B錯誤;消耗SO3、生成O2,表明反應都是向正反應方向進行,不能說明反應達到平衡狀態(tài),故C錯誤;根據題目中所給信息,無法判斷SO2和SO3濃度是否相同,故D錯誤。7.D甲容器絕熱恒容,而SO2與O2的反應為放熱反應,所以隨著反應的進行甲容器中溫度升高,平衡常數隨溫度的變化而變化,所以甲、乙中反應的平衡常數不同,A錯誤;B.乙容器恒溫恒容,充入2molSO3,丙容器恒溫恒壓,充入2molSO3,隨反應進行,乙容器中,壓強增大,反應速率增大,丙容器體積增大,反應速率減小,則乙中反應速率大,B錯誤;乙容器恒溫恒容,充入2molSO3,丙容器恒溫恒壓,充入2molSO3,隨反應進行氣體物質的量增大,乙容器中壓強增大,丙中維持恒壓容器體積增大,最終乙中SO2的體積分數小于丙,C錯誤;若甲容器恒溫恒容,充入2molSO2和1molO2,乙容器恒溫恒容,充入2molSO3,最終達到相同的平衡狀態(tài),轉化率:甲(SO2)+乙(SO3)=1,但甲容器是絕熱容器,發(fā)生的反應是放熱反應,溫度升高平衡逆向進行,則甲中二氧化硫轉化率要小,甲(SO2)+乙(SO3)<1,D正確;答案選D。8.B因容器體積可變,故充入惰性氣體,體積增大,與反應有關的氣體濃度減小,平衡正向移動,A項錯誤;設650時反應達平衡時氣體總物質的量為100mol,則有C(s)+CO2(g)2CO(g)平衡/mol6040反應/mol2040故CO2的轉化率為20(60+20)100%=25.0%,B項正確;由圖像可知T時,CO和CO2的體積分數相等,故充入等體積的這兩種氣體,平衡不移動,C項錯誤;Kp=p2(CO)p(CO2)=(0.96p總)20.04p總=23.04p總,D項錯誤。9.BA項,溫度越高,化學反應速率越大,反應就先達到平衡,即曲線先出現拐點,故b代表20下A的Y-t曲線,錯誤;B項,反應到66min時,0和20下A的轉化率相同,因兩條件下A的起始量相同,故此時放出的熱量相等,正確;C項,2A(l)B(l)H=-QkJmol-1表示2molA完全反應放出QkJ熱量,因無法知道具體有多少A物質已經反應,故放出熱量也無法計算,錯誤;D項,b是代表20下的Y-t曲線,a是代表0下的Y-t曲線,升高溫度,化學反應速率加快,故反應都達到平衡后,正反應速率b<a,錯誤。10.A升高溫度(CH4)的體積分數減小,說明升高溫度平衡向正反應方向移動,正反應為吸熱反應,故正確;n(H2O)n(CH4)的比值越大,則甲烷的體積分數越小,故a<3<b,故錯誤;起始時n(H2O)n(CH4)=3,但隨著反應的進行甲烷和水是按等物質的量反應,所以達到平衡時h(H2O)h(CH4)3,故錯誤;溫度不變時,加壓,平衡逆向移動,甲烷的體積分數增大,故錯誤。11.D對比容器和可知兩者投料量相當,若溫度相同,最終建立等效平衡,但溶器溫度高,平衡時c(CH3OH)小,說明平衡向逆反應方向移動,即逆反應為吸熱反應,正反應為放熱反應,A錯誤;容器相對于成比例增加投料量,相當于加壓,平衡正向移動,轉化率提高,所以中反應物轉化率高,B錯誤;不考慮溫度,容器中投料量可看作是的兩倍,相當于加壓,平衡正向移動,所以中c(H2)小于中c(H2)的兩倍,且的溫度比高,相對于,平衡向逆反應方向移動,c(H2)增大,C錯誤;對比容器和,若溫度相同,兩者建立等效平衡,兩容器中反應速率相等,但溫度高,速率更快,D正確。12.CA.中的反應:2NO2(g)2NO(g)+O2(g)開始/(molL-1)0.600反應/(molL-1)0.40.40.2平衡/(molL-1)0.20.40.2化學平衡常數K=0.420.20.22=0.8容器體積為1L,則平衡時I中氣體總物質的量=1L(0.2+0.4+0.2)molL-1=0.8mol。恒容恒溫時氣體壓強之比等于其物質的量之比,如果平衡時、中壓強之比為45,則中平衡時氣體總物質的量為1mol,中開始時濃度商=0.520.20.32=59<0.8,則平衡正向移動,平衡正向移動導致混合氣體總物質的量之和增大,大于1mol所以達平衡時,容器與容器中的總壓強之比小于45,故A錯誤;B.如果中平衡時c(NO2)=c(O2),設參加反應的c(NO2)=xmolL-1,則0.3-x=0.2+0.5x,x=115,平衡時c(NO2)=c(O2)=730molL-1,c(NO)=(0.5+115)molL-1=1730molL-1,此時c2(NO)c(O2)c2(NO2)=(1730)2730(730)21.4>0.8,說明中平衡時應該存在c(NO2)>c(O2),容器中達平衡時c(O2)c(NO2)=1,所以達平衡時,容器中c(O2)c(NO2)小于1,則比容器中的小,故B錯誤;如果中NO和氧氣完全轉化為二氧化氮,則c(NO2)=0.5molL-1,且容器中還剩余c(O2)=0.1molL-1,與相比,相當于平衡逆向移動,二氧化氮和氧氣之和所占體積比大于50%,則達平衡時,容器中NO的體積分數小于50%,C正確;v正=v(NO2)消耗=k正c2(NO2),v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆c2(NO)c(O2),達到平衡狀態(tài)時正、逆反應速率相等,則k正c2(NO2)=k逆c2(NO)c(O2),且k正=k逆,則c2(NO2)=c2(NO)c(O2),即化學平衡常數K等于1,T2溫度下的K大于0.8,且該反應的正反應是吸熱反應,升高溫度平衡正向移動,所以T2>T1,D錯誤。13.答案: (1)逆反應(2)減小(3)減小(4)<解析: 將混合氣體的體積壓縮到原來的12,則壓強變?yōu)樵瓉淼?倍,若平衡不移動,則C的濃度為原平衡時的2倍,但實際上C的濃度是原平衡時的1.9倍,說明壓縮體積(增大壓強)平衡向逆反應方向移動,則m+n<p;平衡向逆反應方向移動,則C氣體的體積分數減小,A的轉化率減小。14.答案: (1)大于0.001 00.36(2)大于反應正方向吸熱,反應向吸熱方向進行,故溫度升高平衡時,c(NO2)=0.120 molL-1+0.002 0 molL-1s-110 s2=0.160 molL-1c(N2O4)=0.040 molL-1-0.002 0 molL-1s-110 s=0.020 molL-1K2=(0.160)20.0201.28(3)逆反應將反應容器的體積減小一半,即增大壓強,當其他條件不變時,增大壓強,平衡向氣體體積減小的方向移動,即向逆反應方向移動解析: (1)由題意及圖示知,在1.00L的容器中通入0.100mol的N2O4,發(fā)生反應:N2O4(g)2NO2(g),隨溫度升高混合氣體的顏色變深,說明反應向生成NO2的方向移動,即向正反應方向移動,所以正反應為吸熱反應,即H>0;由圖示知60s時該反應達到平衡,c(N2O4)=0.100molL-1-0.040molL-1=0.060molL-1,根據v=ct可知:v(N2O4)=0.060molL-160s=0.0010molL-1s-1;求平衡常數可利用三段式:N2O4(g)2NO2(g)起始量/(molL-1)0.1000轉化量/(molL-1)0.0600.120平衡量/(molL-1)0.0400.120K1=c2(NO2)c(N2O4)=(0.12)20.04=0.36。(2)100時達平衡后,改變反應溫度為T,c(N2O4)降低,說明平衡N2O4(g)2NO2(g)向正反應方向移動,根據勒夏特列原理,溫度升高,向吸熱反應方向移動,即向正反應方向移動,故T>100;由c(N2O4)以0.0020molL-1s-1的平均速率降低,經10s又達到平衡,可知此時消耗c(N2O4):0.0020molL-1s-110s=0.020molL-1,列三段式進行計算:N2O4(g)2NO2(g)起始量/(molL-1)0.0400.120轉化量/(molL-1)0.0200.040平衡量/(molL-1)0.0200.160K2=c2(NO2)c(N2O4)=(0.160)20.0201.28。(3)溫度T時反應達到平衡后,將反應容器的容積減小一半,壓強增大,平衡會向氣體體積減小的方向移動,該反應逆反應為氣體體積減小的反應,故平衡向逆反應方向移動。