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限时集训(二十二) 化学平衡状态与化学平衡的移动 (限时：60分钟 满分：100分) 一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分) 1．对于可逆反应M＋NQ达到平衡时，下列说法正确的是( ) A．M、N、Q三种物质的浓度一定相等 B．M、N全部变成了Q C．反应混合物中各组分的浓度不再变化 D．反应已经停止 2．已知：X(g)＋Y(g)3Z(g)，X与Y在有催化剂的条件下发生反应建立平衡(如图中实线所示)，在无催化剂的条件下发生反应建立平衡(如图中虚线所示)。则相应的图示中正确的是( ) 3．(2012·安徽高考)一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收： SO2(g)＋2CO(g) 2CO2(g)＋S(l) ΔH＜0 若反应在恒容的密闭容器中进行，下列有关说法正确的是( ) A．平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变 B．平衡时，其他条件不变，分离出硫，正反应速率加快 C．平衡时，其他条件不变，升高温度可提高 SO2 的转化率 D．其他条件不变，使用不同催化剂，该反应的平衡常数不变 4．可逆反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是( ) A．3v正(N2)＝v正(H2) B．v正(N2)＝v逆(NH3) C．2v正(H2)＝3v逆(NH3) D．v正(N2)＝3v逆(H2) 5．(2010·安徽高考)低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为：2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)2N2(g)＋3H2O(g) ΔH<0。在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是( ) A．平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大 B．平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小 C．单位时间内消耗NO和N2的物质的量之比为1∶2时，反应达到平衡 D．其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大 6．一定条件下，在密闭容器中进行下列反应： NO(g)＋CO(g)N2(g)＋CO2(g) ΔH＝－373.2 kJ·mol－1， 达到平衡后，为提高该反应的速率和NO的转化率，采取的正确措施是( ) A．加催化剂同时升高温度 B．加催化剂同时增大压强 C．升高温度同时充入N2 D．降低温度同时增大压强 7．在一定条件下体积不变的密闭容器中，一定量的混合气体发生反应：aA(g)＋bB(g)cC(g) ΔH<0，达到平衡时，测得c(B)＝0.48 mol·L－1。保持温度不变，把容器体积扩大到原来的2倍，使其重新达到平衡，测得c(B)＝0.27 mol·L－1。下列有关说法不正确的是( ) A．a＋b>c B．A的转化率增大 C．C的体积分数降低 D．平衡一定逆向移动 8.向绝热恒容密闭容器中通入 SO2 和 NO2，一定条件下使反应SO2(g)＋ NO2(g)SO3(g)＋NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出正确的结论是 ( ) A．反应在 c 点达到平衡状态 B．反应物浓度：a 点小于 b 点 C．反应物的总能量低于生成物的总能量 D．Δt1＝Δt2 时，SO2 的转化率：a～b 段小于 b～c 段 9.在密闭容器中进行如下反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)，在温度T1和T2时，产物的量与时间的关系如图所示，符合图像的正确判断是( ) A．T1＞T2，ΔH＞0 B．T1＞T2，ΔH＜0 C．T1＜T2，ΔH＞0 D．T1＜T2，ΔH＜0 10．(2012·湖北三校联考)如图是温度和压强对反应X＋Y2Z影响的示意图。图中纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是( ) A．X、Y、Z均为气态 B．恒容时，混合气体的密度可作为此反应是否达到化学平衡状态的判断依据 C．升高温度时v正增大，v逆减小，平衡向右移动 D．使用催化剂Z的产率提高 二、非选择题(本题包括4小题，共50分) 11．(10分)一定温度下，在密闭容器中进行反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0，反应达平衡后，改变下列条件，判断平衡移动的方向(填“向左”、“向右”或“不”) (1)增大N2的浓度，平衡________移动。 (2)升高温度，平衡________移动。 (3)加入催化剂，平衡________移动。 (4)减小H2的浓度，平衡________移动。 12．(8分)(2012·山东高考节选)CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反应的ΔH________0(填“＞”或“＜”)。实际生产条件控制在250 ℃、1.3×104 kPa左右，选择此压强的理由是_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 13．(12分)(2011·海南高考)氯气在298 K、100 kPa时，在1 L水中可溶解0.09 mol，实验测得溶于水的Cl2约有三分之一与水反应。请回答下列问题。 (1)该反应的离子方程式为_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)估算该反应的平衡常数____________(列式计算)。 (3)在上述平衡体系中加入少量NaOH固体，平衡将向________移动。 (4)如果增大氯气的压强，氯气在水中的溶解度将________(填“增大”“减小”或“不变”)，平衡将向________移动。 14．(20分)(2011·全国高考)反应aA(g)＋bB(g)cC(g)9(ΔH<0)在恒容条件下进行。改变其他反应条件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示： 回答问题： (1)反应的化学方程式中，a∶b∶c为________。 (2)A的平均反应速率vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列次序为________。 (3)B的平衡转化率αⅠ(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是________，其值是____________________。 (4)由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是，采取的措施是_____________； (5)比较第Ⅱ阶段反应温度(T2)和第Ⅲ阶段反应温度(T3)的高低：T2________T3(填“>”、“<”或“＝”)，判断的理由是________________。 (6)达到第Ⅲ阶段平衡后，将容器的体积扩大一倍，假定10 min 后达到新的平衡，请在下图中用曲线表示第Ⅳ阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势(曲线上必须标出A、B、C)。
答 案 限时集训(二十二) 化学平衡状态与化学平衡的移动 1．C 2.B 3.D 4.C 5.C 6.B 7.B 8．选D A项，c点v正最大，但不一定达到平衡；B项，a点反应物的浓度大于b点的浓度；C项，反应初始阶段，随着反应的不断进行，反应速率逐渐加快，说明该反应为放热反应，即反应物的总能量大于生成物的总能量；D项由于b～c段v正大于a～b段，故b～c段SO2的转化率大于a～b 段。 9．选D 根据升高温度会缩小达到平衡所需时间的规律，可得出T2＞T1，从T2到T1是一个降温过程，HI的量在增加，说明平衡向正反应方向移动，正反应是放热反应即ΔH＜0。 10．选B 由图可知，在温度不变时增大压强，Z的体积分数减小，即平衡逆向移动，所以X、Y中至多有一种是气体，故A错误。因反应物中有非气体物质存在，所以恒容时只要平衡发生移动，混合气体的质量就会发生变化，则密度必然改变，所以混合气体的密度可作为此反应是否达到化学平衡状态的判断依据，B正确。升高温度，v正、v逆都增大，故C错误。催化剂对平衡移动无影响，不能提高Z的产率，故D错误。 11．(1)向右 (2)向左 (3)不 (4)向左 12．解析：根据图示，当压强相同时，降低温度，CO的平衡转化率升高，说明降温平衡向正反应方向移动，因此正反应为放热反应，ΔH＜0。 答案：< 在1.3×104 kPa下，CO的平衡转化率已较高，再增大压强，CO的平衡转化率提高不大，而生产成本增加，得不偿失 13．解析：(1)氯气与水反应的离子方程式为：Cl2＋H2OHClO＋H＋＋Cl－。 (2)按1 L水中溶解0.09 mol Cl2进行计算，有0.09 mol×＝0.03 mol Cl2参加反应： Cl2 ＋ H2O HClO ＋ HCl 开始(mol/L) 0.09 0 0 反应(mol/L) 0.03 0.03 0.03 平衡(mol/L) 0.06 0.03 0.03 K＝＝＝0.015。 (3)在上述平衡体系中加入少量NaOH固体，溶液中的氢离子与氢氧根离子反应，氢离子浓度减小，使平衡向正反应方向移动。 (4)如果增大氯气的压强，氯气在水中的溶解度增大，平衡向正反应方向移动。 答案：(1)Cl2＋H2OHClO＋H＋＋Cl－ (2)K＝＝＝0.015 (3)正反应方向 (4)增大 正反应方向 14．解析：根据0～20 min，A、B、C三种物质浓度的变化量可以确定a∶b∶c＝1∶3∶2。 观察图像，第 Ⅱ 阶段在第Ⅰ阶段达到平衡的基础上分离出产物C，恒容条件下压强减小，平衡正向移动，反应速率降低，第Ⅲ阶段在第Ⅱ阶段达到平衡的基础上浓度没有突变，反应正向进行，恒容条件下改变的条件为降低温度，反应速率再次降低直至达到平衡。 αⅠ(B)＝×100%＝50%、 αⅡ(B)＝×100%＝38%、αⅢ(B)＝×100%＝19%。 第Ⅳ阶段在第Ⅲ阶段的基础上将容器体积扩大一倍，A、B、C各自的浓度在0 min时变为原来的一半，体积扩大，压强减小，平衡向逆反应方向移动，直至达到新的平衡状态，平衡时各自的浓度均比原平衡的浓度小，进而可画出各自的浓度随时间变化的曲线。 答案：(1)1∶3∶2 (2)vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A) (3)αⅢ(B) 0.19(19%) (4)向正反应方向 从反应体系中移出产物C (5)> 此反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动 (6) (注：只要曲线能表示出平衡向逆反应方向移动及各物质浓度的相对变化比例即可) | ||||||||||||||||||||||||||||||
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