高考化学复习第三节化学平衡移动.docx

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高考化学复习第三节化学平衡移动

第三节　化学平衡移动

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

答案

一、单项选择题

1．在1100℃，一定容积的密闭容器中发生反应：

FeO（s）＋CO（g）Fe（s）＋CO2（g）　ΔH＝akJ·mol－1（a＞0），该温度下K＝0.263，下列有关该反应的说法正确的是（　　）

A．若生成1molFe，则吸收的热量小于akJ

B．若升高温度，正反应速率加快，逆反应速率减慢，则化学平衡正向移动

C．若容器内压强不随时间变化，则可以判断该反应已达到化学平衡状态

D．达到化学平衡状态时，若c（CO）＝0.100mol/L，则c（CO2）＝0.0263mol/L

解析：

生成1molFe吸收akJ热量；升高温度，正反应速率升高，逆反应速率也升高，只是对该吸热反应而言，正反应速率升高得更多，平衡向正反应方向移动；该反应是气体物质的量不变的反应，反应过程中压强不变；平衡时，c（CO2）＝c（CO）×K＝0.0263mol·L－1。

答案：

D

2．在密闭容器中，在一定条件下，进行下列反应：

NO（g）＋CO（g）

N2（g）＋CO2（g）　ΔH＝－373.2kJ/mol，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N2D．降低温度同时增大压强

解析：

提高速率，不宜降低温度；若升高温度，平衡逆向移动，NO转化率降低。

答案：

B

3．I2在KI溶液中存在下列平衡：

I2（aq）＋I－（aq）I

（aq）。

测得不同温度下该反应的平衡常数如下表：

t/℃

5

15

25

35

50

K

1100

841

680

533

409

下列说法正确的是（　　）

A．反应I2（aq）＋I－（aq）I

（aq）的ΔH＞0

B．利用该反应可以除去硫粉中少量的碘单质

C．在上述平衡体系中加入苯，平衡不移动

D．25℃时，向溶液中加入少量KI固体，平衡常数K小于680

解析：

根据表中数据，温度升高时，平衡常数减小，说明升温平衡向逆反应方向移动，则逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，ΔH＜0，A项错误；向混有碘单质的硫粉中加入含有I－的溶液，碘单质能溶解，B项正确；向平衡体系中加入苯，I2能溶于苯，c（I2）减小，平衡向逆反应方向移动，C项错误；25℃时，向溶液中加入少量KI固体，平衡向正反应方向移动，由于温度不变，因此平衡常数不变，D项错误。

答案：

B

4.（2013·重庆卷）将E和F加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：

E（g）＋F（s）2G（g）。

忽略固体体积，平衡时G的体积分数（%）随温度和压强的变化如下表所示：

压强/MPa

体积分数/%温度/℃　　　　　　

1.0

2.0

3.0

810

54.0

a

b

915

c

75.0

d

1000

e

f

83.0

①b＜f　②915℃、2.0MPa时E的转化率为60%　③该反应的ΔS＞0　④K（1000℃）＞K（810℃）

上述①～④中正确的有（　　）

A．4个B．3个

C．2个D．1个

解析：

同温下，增大压强，平衡逆向进行，平衡时G的体积分数变小，故可知c＞75.0＞54.0＞a＞b，利用c＞75.0＞54.0可知同压下，升温平衡正向移动，即正反应为吸热反应，从而可知f＞75.0，所以①正确；在915℃、2MPa下，设E的起始量为amol，转化率为x，则平衡时G的量为2ax，由题意得2ax/（a－ax＋2ax）＝75%，解得x＝0.6，②正确；该题是气体体积增大的反应，因此为熵增反应，③正确；结合前面分析知升温平衡正向移动，则平衡常数增大，④正确。

答案：

A

5.（2013·安徽卷）一定条件下，通过下列反应可以制备特种

陶瓷的原料MgO：

MgSO4（s）＋CO（g）MgO（s）＋CO2（g）＋SO2（g）　ΔH>0

该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改变图中横坐标x的值，重新达到平衡后，纵坐标y随x变化趋势合理的是（　　）

选项

x

y

A

温度

容器内混合气体的密度

B

CO的物质的量

CO2与CO的物质的量之比

C

SO2的浓度

平衡常数K

D

MgSO4的质量（忽略体积）

CO的转化率

解析：

A项升高温度，平衡正向移动，气体的质量增加，体积不变，密度增大，正确；B项CO2与CO的物质的量之比实际等于CO的转化率，增加CO的量，平衡正向移动，根据勒夏特列原理，不难得出CO转化率减小；C项平衡常数只与温度有关，错误；D项因MgSO4为固体，增加其量，平衡不移动，所以CO的转化率不变。

答案：

A

6.（2013·四川卷）在一定温度下，将气体X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中，发生反应X（g）＋Y（g）2Z（g）　ΔH<0，一段时间后达到平衡。

反应过程中测定的数据如下表（　　）

t/min

2

4

7

9

n（Y）/mol

0.12

0.11

0.10

0.10

A.反应前2min的平均速率v（Z）＝2.0×10－5mol/（L·min）

B．其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前v逆＞v正

C．该温度下此反应的平衡常数K＝1.44

D．其他条件不变，再充入0.2molZ，平衡时X的体积分数增大

解析：

A项Y的反应速率为v（Y）＝（0.16－0.12）mol/（10L×2min）＝2.0×10－3mol/L，v（Z）＝2v（Y）＝4.0×10－3mol/L；B项ΔH<0，放热反应，降温正反速率均降低，降温反应向正向移动，v正>v逆；C项列出三行式，由平衡常数公式可得K＝1.44；D项反应前后计量数不变，达到等效平衡，X体积分数不变。

答案：

C

二、双项选择题

7．二氧化硫与氧气生成三氧化硫是工业生产硫酸的关键反应。

在一密闭容器中充入4molSO2和一定量O2，发生反应：

2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）　ΔH＝－196.6kJ·mol－1。

根据上述文字及图像信息判断下列说法正确的是（　　）

A．选择高效的催化剂，SO2的转化率不变

B．增大反应体系的压强，SO2的转化率一定增大

C．当放出275.24kJ热量时，SO2的转化率为70%

D．图中y表示的是SO3的含量

解析：

使用催化剂不能使平衡发生移动，即SO2的转化率不变，A项正确；若向容器中充入稀有气体而加压，但平衡不移动，SO2的转化率不变，B项错误；根据热化学方程式，1molSO2完全反应，放出热量98.3kJ，当放出275.24kJ热量时，SO2转化的物质的量为275.24÷98.3＝2.8（mol），则SO2的转化率为2.8÷4×100%＝70%，C项正确；根据图示，T1先达平衡，则T1＞T2，温度升高，y增大，而温度升高时平衡向逆反应方向移动，SO3的含量减小，D项错误。

答案：

AC

8．在密闭容器中，有下列反应：

N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）　ΔH＝－92.4kJ/mol，有关该反应的叙述正确的是（　　）

A．若混合气体中各成分的浓度不再变化，则该反应已达平衡状态

B．将1molN2和3molH2充分反应达到平衡时，放出的热量小于92.4kJ

C．催化剂能缩短该反应达到平衡所需的时间，从而提高H2的转化率

D．缩小容器的体积，v正增大、v逆减小，平衡向右移动

解析：

各成分浓度不变说明已经达到平衡，A正确；该反应为可逆反应，反应物不完全反应，B正确；催化剂只缩短达到平衡所需时间，平衡不移动，转化率不变，C错误；缩小体积，各成分浓度增大，v正增大、v逆也增大，压强增大，平衡向右移动。

答案：

AB

三、非选择题

9．一定条件下，体积为1L的密闭容器中发生如下反应：

SiF4（g）＋2H2O（g）SiO2（s）＋4HF（g）

ΔH＝＋148.9kJ·mol－1。

（1）下列各项中能说明该反应已达化学平衡状态的是________（填字母序号）。

a．v消耗（SiF4）＝4v生成（HF）

b．容器内气体压强不再变化

c．容器内气体的总质量不再变化

d．HF的体积分数不再变化

（2）反应过程中测定的部分数据如下表（表中t2>t1）所示。

反应时间/min

n（SiF4）/mol

n（H2O）/mol

0

1.20

2.40

t1

0.80

a

t2

b

1.60

通过a或b的值及化学平衡原理说明t1时反应是否达到化学平衡状态：

_____________________________________________________________________________________________。

（3）若只改变一个条件使上述反应的化学平衡常数变大，该反应________（填序号）。

a．一定向正反应方向移动

b．一定向逆反应方向移动

c．一定是减小压强造成的

d．一定是升高温度造成的

e．SiF4的平衡转化率一定增大

解析：

（2）0～t1min，反应消耗的SiF4为0.40mol，根据已知反应可确定消耗的H2O为0.80mol，故a＝1.60mol，t2min时，H2O仍为1.60mol，故b＝0.80mol。

由此可判断t1时该反应已经达到化学平衡状态。

答案：

（1）bcd

（2）a＝1.60（或b＝0.80），说明在一定条件下，t1～t2时各组分的浓度（或物质的量）均已不再发生改变，则t1时反应已经达到化学平衡状态

（3）ade

10．甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。

在容积为2L的密闭容器中充入1molCO与2molH2在催化剂作用下反应生成甲醇：

CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g），CO平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示：

（1）p1________（填“大于”、“小于”或“等于”）p2。

（2）若p1为1标准大气压，反应温度为100℃，此条件下反应达到平衡：

①达到平衡所需的时间为5min，用H2表示的平均反应速率为____________。

②反应的平衡常数K＝________。

③平衡时，测得其放出热量为akJ，则该反应的热化学方程式___________________________________________________。

（3）恒容恒温情况下，再增加1molCO与2molH2，达到新平衡时，CO的转化率________（填“增大”、“减小”或“不变”），平衡常数________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（4）为了寻找一定催化剂下合成甲醇的适宜温度条件，某同学设计了一组实验，该实验中应控制的不变量是__________________________________。

解析：

（1）由题意知，该反应为生成气体体积减小的反应，增大压强平衡正向移动，故p1＜p2。

（2）①v（CO）＝

＝0.05mol/（L·min），则v（H2）＝2v（CO）＝0.1mol/（L·min）；②平衡常数K＝

＝

＝4（mol·L－1）－2。

（3）温度不变，平衡常数K不变。

答案：

（1）小于

（2）①0.1mol/（L·min）

②4（mol·L－1）－2

③CO（g）＋2H2（g）

CH3OH（g）　ΔH＝－2akJ·mol－1

（3）增大　不变

（4）催化剂的用量、CO和H2的浓度、压强

11．碳酸甲乙酯（CH3OCOOC2H5）是一种理想的锂电池有机电解液，生成碳酸甲乙酯的原理为C2H5OCOOC2H5（g）＋CH3OCOOCH3（g）2CH3OCOOC2H5（g）　ΔH1。

（1）其他条件相同，CH3OCOOCH3的平衡转化率（α）与温度（T）、反应物配比（R）的关系如下图所示。

①ΔH1________（填“＜”、“＝”或“＞”）0。

②由图可知，为了提高CH3OCOOCH3的平衡转化率，除了升温，另一措施是______________________________________________。

③在密闭容器中，将1molC2H5OCOOC2H5和1molCH3OCOOCH3混合加热到650K，利用图中的数据，求此温度下该反应的平衡常数K。

（2）已知上述反应需要催化剂，请在坐标图中画出有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行必要标注。

（3）已知：

CH3OCOOCH3（g）＋C2H5OH（g）

CH3OCOOC2H5（g）＋CH3OH（g）　ΔH2；

CH3OCOOC2H5（g）＋C2H5OH（g）

C2H5OCOOC2H5（g）＋CH3OH（g）　ΔH3。

则ΔH1＝____________________（用ΔH2和ΔH3表示）。

解析：

主要考查化学反应速率及化学平衡知识，同时考查了化学反应与能量的知识。

（1）①从图像中可以看出，随着温度的升高，CH3OCOOCH3的平衡转化率（α）逐渐升高，说明升高温度平衡正向移动，故ΔH1＞0；②影响平衡转化率的因素除温度外还可以考虑从浓度角度入手，即为了提高CH3OCOOCH3的平衡转化率，可增大反应物C2H5OCOOC2H5的浓度，注意不可增大CH3OCOOCH3的浓度。

③利用三段式求解平衡常数，注意此题由于没有给出容器体积，故应先假设容器的体积为V来求解。

解题时应利用图中数据：

650K时，CH3OCOOCH3的平衡转化率（α）＝60%。

（2）画图时，应注意该反应正向为吸热反应，故反应物的总能量应低于生成物的总能量，同时有催化剂可以降低该反应的活化能。

（3）利用盖斯定律可计算出。

答案：

（1）①>

②增大反应物中C2H5OCOOC2H5的浓度（或比例）

③由图知，平衡时CH3OCOOCH3的转化率为60%。

设容器的容积为V（L），则

C2H5COOC2H5（g）＋CH3OCOOCH3（g）2CH3OCOOC2H5（g）

c始：

mol·L－1　　

mol·L－1　　　　0mol·L－1

c转：

mol·L－1　　

mol·L－1　　　

mol·L－1

c平衡：

mol·L－1　　

mol·L－1　　　

mol·L－1

K＝

＝

＝9。

（2）

（3）ΔH2－ΔH3

12.（2013·深圳质检）一定温度下在体积为5L的密闭容器中发生可逆反应。

（Ⅰ）若某可逆反应的化学平衡常数表达式为

K＝

。

写出该反应的化学方程式：

___________________________________。

（Ⅱ）若该密闭容器中加入的是2molFe（s）与1molH2O（g），t1秒时，H2的物质的量为0.20mol，到第t2秒时恰好达到平衡，此时H2的物质的量为0.35mol。

（1）t1～t2这段时间内的化学反应速率v（H2）＝________。

（2）

若继续加入2molFe（s），则平衡________移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”），继续通入1molH2O（g）再次达到平衡后，H2物质的量为________mol。

（3）该反应的逆反应速率随时间变化的关系如图。

t1时改变了某种条件，改变的条件是________。

解析：

（Ⅰ）根据化学平衡常数表达式可知产物为CO和H2，反应物为H2O，故另一种反应物为固体碳，该反应的化学方程式为C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g）。

（Ⅱ）

（2）固体不影响化学平衡。

因该反应气体体积不变，故增大H2O（g）的物质的量，H2的物质的量成倍增大。

（3）由图像可知，逆反应速率瞬间增大，且平衡正向移动。

故只能是升高了温度。

答案：

（Ⅰ）C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g）

（Ⅱ）

（1）0.03/（t2－t1）mol·L－1·s－1

（2）不　0.7

（3）升高了温度