課時2化學平衡狀態(tài)及其移動(時間：45分鐘分值：100分)一、選擇題(本題共10個小題，每題6分，共60分，每個小題只有一個選項符合題意。)1．下列關于催化劑的說法正確的是 ()。A．使用催化劑可以增大正反應速率，減小逆反應速率B．使用催化劑可以使化學平衡正向移動C．使用催化劑可以降低反應的活化能D．使用催化劑可以轉(zhuǎn)變反應的平衡常數(shù)解析使用催化劑可同等程度地轉(zhuǎn)變正逆反應速率，但不轉(zhuǎn)變反應的限度。答案C2．在肯定溫度下的某容積可變的密閉容器中，建立下列化學平衡：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)不能確定上述可逆反應在肯定條件下已達到化學平衡狀態(tài)的是 ()。A．體系的壓強不再發(fā)生變化B．v正(CO)＝v逆(H2O)C．生成nmolCO的同時生成nmolH2D．1molH—H鍵斷裂的同時斷裂2molH—O鍵解析不論反應是否達到平衡狀態(tài)，生成nmolCO的同時都會生成nmolH2。答案C3．(2021·長沙名校模考)在體積、溫度都相同的條件下，反應2A(g)＋2B(g)C(g)＋3D(g)分別從下列兩條途徑建立平衡：Ⅰ.A、B的起始物質(zhì)的量均為2mol；Ⅱ.C、D的起始物質(zhì)的量分別為2mol和6mol。以下敘述中不正確的是 ()。A．Ⅰ、Ⅱ兩途徑最終達到平衡時，體系內(nèi)混合氣體的百分組成相同B．Ⅰ、Ⅱ兩途徑最終達到平衡時，體系內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量相同C．達平衡時，Ⅰ途徑的反應速率vA等于Ⅱ途徑的反應速率vAD．達平衡時，Ⅰ途徑所得混合氣體的密度為Ⅱ途徑所得混合氣體密度的eq\f(1,2)解析途徑Ⅱ中2molC和6molD按方程式轉(zhuǎn)化為A、B，相當于4molA和4molB，該反應為反應前后氣體物質(zhì)的量不變的反應，故在恒溫、恒容條件下，途徑Ⅰ和途徑Ⅱ?qū)⒔⒌刃胶?，A、B、D均正確；由于途徑Ⅱ達平衡時各組分的濃度為途徑Ⅰ的兩倍，達平衡時途徑Ⅰ的反應速率vA小于途徑Ⅱ的反應速率vA，C錯誤。答案C4．將NO2裝入帶活塞的密閉容器中，當反應2NO2(g)N2O4(g)達到平衡后，轉(zhuǎn)變下列一個條件，其中敘述正確的是 ()。A．上升溫度，氣體顏色加深，則此反應為吸熱反應B．漸漸壓縮氣體體積，平衡向右移動，混合氣體顏色變淺C．漸漸壓縮氣體體積，若體積減小一半，壓強增大，但小于原來的兩倍D．恒溫恒容時，充入惰性氣體，壓強增大，平衡向右移動，混合氣體的顏色變淺解析顏色加深平衡向左移動，所以正反應為放熱反應，A錯誤；首先假設平衡不移動，加壓顏色加深，但平衡向右移動，使混合氣體顏色在加深后的基礎上變淺，但肯定比原平衡的顏色深，B錯誤；同理C選項，首先假設平衡不移動，若體積減小一半，壓強為原來的兩倍，但平衡向右移動，使壓強在原平衡2倍的基礎上減小，正確；D選項體積不變，反應物及生成物濃度不變，所以正逆反應速率均不變，平衡不移動，顏色無變化，錯誤。答案C5．肯定條件下，在密閉容器中進行如下反應：NO(g)＋CO(g)eq\f(1,2)N2(g)＋CO2(g)ΔH＝－373.2kJ·mol－1，達到平衡后，為提高反應速率和NO的轉(zhuǎn)化率，實行的措施正確的是 ()。A．加入催化劑，同時上升溫度B．加入催化劑，同時增大壓強C．上升溫度，同時充入N2D．降低溫度，同時增大壓強解析要使反應物NO的轉(zhuǎn)化率增大，即使平衡向正反應方向移動。該反應的正反應方向是氣體體積減小的放熱反應，故上升溫度或減小壓強，平衡都向逆反應方向移動，NO的轉(zhuǎn)化率降低，排解A、C選項；加入催化劑不會轉(zhuǎn)變化學平衡，但能同等程度地增大正、逆反應速率，增大壓強平衡正向移動，NO的轉(zhuǎn)化率增大，故B選項正確；降低溫度，反應速率減小，增大壓強，反應速率增大，故D選項不能確定。答案B6．(2021·鄭州質(zhì)檢)在密閉容器中發(fā)生反應：aA(g)cC(g)＋dD(g)，達到平衡后，將氣體體積壓縮到原來的一半，當再次達到平衡時，D的濃度為原平衡濃度的1.8倍。下列敘述正確的是 ()。A．A的轉(zhuǎn)化率變大B．平衡向正反應方向移動C．D的體積分數(shù)變大D．a(chǎn)<c＋d解析將氣體體積壓縮為原來的一半(即增大壓強)，若平衡不移動，則D的濃度應為原來的2倍；再次達到平衡時，D的濃度為原來的1.8倍，說明增大壓強平衡逆向移動，則a<c＋d，D正確。答案D7．(2022·四川理綜，12)在體積恒定的密閉容器中，肯定量的SO2與1.100molO2在催化劑作用下加熱到600℃發(fā)生反應：2SO2＋O2eq\o(,\s\up10(催化劑),\s\do10(△))2SO3；ΔH<0。當氣體的物質(zhì)的量削減0.315mol時反應達到平衡，在相同溫度下測得氣體壓強為反應前的82.5%。下列有關敘述正確的是 ()。A．當SO3的生成速率為SO2的消耗速率相等時反應達到平衡B．降低溫度，正反應速率減小程度比逆反應速率減小程度大C．將平衡混合氣體通入過量BaCl2溶液中，得到沉淀的質(zhì)量為161.980gD．達到平衡時，SO2的轉(zhuǎn)化率為90%解析SO3的生成速率和SO2的消耗速率都是正反應速率，故A錯。因正反應是放熱反應，降低溫度時平衡正向移動，正反應速率大于逆反應速率，是正反應速率減小的程度比逆反應小的緣由，故B錯。氣體的物質(zhì)的量削減了0.315mol，據(jù)差量法可知，反應的SO2為0.63mol，反應的O2為0.315mol，生成的SO3為0.63mol，設SO2開頭時的物質(zhì)的量為amol，列出量的關系為： 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)起始的物質(zhì)的量/mola1.1000轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量/mol0.630.3150.63平衡的物質(zhì)的量/mola－0.630.7850.63據(jù)平衡時的壓強為反應前的82.5%，列出：eq\f(a－0.63＋0.785＋0.63,a＋1.100)＝0.825，解得a＝0.7，故SO2的轉(zhuǎn)化率為eq\f(0.63mol,0.7mol)×100%＝90%，故D正確。平衡時，將混合氣體通入BaCl2溶液中，只有SO3生成沉淀，沉淀的物質(zhì)的量與SO3的相等，為0.63mol，沉淀的質(zhì)量為0.63mol×233g·mol－1＝146.79g，故C錯。答案D8．(2021·重慶高三考前模擬)在恒溫恒壓下，向密閉容器中充入4molSO2和2molO2，發(fā)生如下反應：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH<0。2min后，反應達到平衡，生成SO3為1.4mol，同時放出熱量QkJ。則下列分析正確的是()。A．在該條件下，反應前后的壓強之比為6∶5.3B．若反應開頭時容器體積為2L，則v(SO3)＝0.35mol/(L·min)C．若把“恒溫恒壓下”改為“恒壓絕熱條件下”反應，平衡后n(SO3)<1.4molD．若把“恒溫恒壓下”改為“恒溫恒容下”反應，達平衡時放出熱量大于QkJ解析由平衡時n(SO3)＝1.4mol可知此時n(SO2)＝2.6mol，n(O2)＝1.3mol。A選項，因是恒溫恒壓條件，所以反應前后壓強不變；B選項，因該反應是氣體分子數(shù)之和變小的反應，所以隨著反應的進行，體積漸漸變小，小于2L，所以v(SO3)大于0.35mol/(L·min)；C選項，該反應為放熱反應，在絕熱條件下隨著反應的進行要放熱，達到平衡時與恒溫恒壓條件下的平衡比較，平衡要逆向移動，所以n(SO3)<1.4mol；D選項，恒溫恒容條件下的平衡與原來恒溫恒壓下的平衡比較，平衡要逆向移動，所以放出的熱量小于QkJ。答案C9．(2021·鄭州質(zhì)檢)肯定溫度下，1molX和nmolY在體積為2L的密閉容器中發(fā)生如下反應：X(g)＋Y(g)2Z(g)＋M(s)，5min后達到平衡，此時生成2amolZ。下列說法正確的是 ()。A．用X表示此反應的反應速率是(0.1－2a)mol·L－1·min－1B．當混合氣體的質(zhì)量不再發(fā)生變化時，說明反應達到平衡狀態(tài)C．向平衡后的體系中加入1molM，平衡向逆反應方向移動D．向上述平衡體系中再充入1molX，v正增大，v逆減小，平衡正向移動解析由題給反應的化學方程式可知生成2amolZ消耗amolX，利用化學反應速率的定義可知v(X)＝eq\f(amol,（2L×5min）)＝0.1amol·L－1·min－1；因M為固態(tài)，故平衡向右移動，氣體質(zhì)量變小；若平衡向左移動，氣體質(zhì)量增加，故當混合氣體質(zhì)量不再發(fā)生變化時，可說明反應達到平衡狀態(tài)；增大M的量，平衡不發(fā)生移動；向平衡體系中再充入X，反應物濃度增大，平衡正向移動，v正、v逆都增大。答案B10．(2022·重慶理綜，13)在一個不導熱的密閉反應器中，只發(fā)生兩個反應：a(g)＋b(g)2c(g)ΔH1<0x(g)＋3y(g)2z(g)ΔH2>0進行相關操作且達到平衡后(忽視體積轉(zhuǎn)變所作的功)，下列敘述錯誤的是()。A．等壓時，通入惰性氣體，c的物質(zhì)的量不變B．等壓時，通入z氣體，反應器中溫度上升C．等容時，通入惰性氣體，各反應速率不變D．等容時，通入z氣體，y的物質(zhì)的量濃度增大解析A項，不導熱的密閉容器中，等壓時，通入惰性氣體，體積增大，x(g)＋3y(g)2z(g)平衡逆向移動，放出熱量，體系溫度上升，a(g)＋b(g)2c(g)平衡逆向移動，c的物質(zhì)的量削減；B項，等壓時，通入z氣體，x(g)＋3y(g)2z(g)平衡逆向移動，體系溫度上升；C項，等容時，通入惰性氣體，反應物濃度不變，各反應速率不變；D項，等容時，通入z氣體，x(g)＋3y(g)2z(g)平衡逆向移動，y的物質(zhì)的量濃度增大。答案A二、非選擇題(本題共4個小題，共40分)11．(12分)(2021·商丘模擬)在一個容積固定為2L的密閉容器中，發(fā)生反應：aA(g)＋bB(g)pC(g)ΔH＝？反應狀況記錄如下表：時間c(A)/mol·L－1c(B)/mol·L－1c(C)/mol·L－10min130第2min0.82.60.4第4min0.41.81.2第6min0.41.81.2第8min0.12.01.8第9min0.051.90.3請認真分析，依據(jù)表中數(shù)據(jù)，回答下列問題：(1)第2min到第4min內(nèi)A的平均反應速率v(A)＝________mol·L－1·min－1。(2)由表中數(shù)據(jù)可知反應在第4min到第6min時處于平衡狀態(tài)，若在第2min、第6min、第8min時分別轉(zhuǎn)變了某一反應條件，則轉(zhuǎn)變的條件分別可能是：①第2min________或________；②第6min________；③第8min________。(3)若從開頭到第4min建立平衡時反應放出的熱量為235.92kJ，則該反應的ΔH＝________。解析(1)v(A)＝eq\f(0.8mol·L－1－0.4mol·L－1,2min)＝0.2mol·L－1·min－1。(2)①從2min～4min來看，A、B、C的濃度變化量比前2min大，說明反應速率加快了，故2min時轉(zhuǎn)變的條件可能為使用催化劑或上升溫度。②第6min轉(zhuǎn)變條件后，達到第8min時，作為反應物，A的濃度削減而B的濃度增加，可知轉(zhuǎn)變的條件為增加B的濃度。③從0～2min來看，A、B、C的濃度變化量分別為0.2mol·L－1、0.4mol·L－1、0.4mol·L－1可知a、b、p分別為1、2、2，從第9min的數(shù)據(jù)來看，C的濃度大幅度減小，而A、B濃度也減小，且減小量與方程式中化學計量數(shù)成正比，可知第8min轉(zhuǎn)變的條件為減小C的濃度。(3)從開頭到第4min消耗A1.2mol，共放出熱量235.92kJ，故每消耗1molA放出熱量：eq\f(235.92kJ,1.2mol)＝196.6kJ·mol－1，由(2)的分析可知A的化學計量數(shù)為1，故該反應的ΔH＝－196.6kJ·mol－1。答案(1)0.2(2)①使用催化劑上升溫度②增加B的濃度③減小C的濃度(3)－196.6kJ·mol－112．(8分)有甲、乙兩容器，甲容器容積固定，乙容器容積可變?？隙囟认?，在甲中加入2molN2、3molH2，反應N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)達到平衡時生成NH3的物質(zhì)的量為mmol。(1)相同溫度下，在乙中加入4molN2、6molH2，若乙的壓強始終與甲的壓強相等，乙中反應達到平衡時，生成NH3的物質(zhì)的量為________mol(從下列各項中選擇，只填序號，下同)；若乙的容積與甲的容積始終相等，乙中反應達到平衡時，生成NH3的物質(zhì)的量為________mol。A．小于m B．等于m C．在m～2m之間D．等于2m E．大于2m(2)相同溫度下，保持乙的容積為甲的一半，并加入1molNH3，要使乙中反應達到平衡時，各物質(zhì)的體積分數(shù)與上述甲容器中達到平衡時相同，則起始時應加入______molN2和________molH2。解析(1)由于甲容器定容，而乙容器定壓，它們的壓強相等，達到平衡時，乙的容積應當為甲的兩倍，生成的NH3的物質(zhì)的量應當?shù)扔?mmol。當甲、乙兩容器的體積相等時，相當于將建立等效平衡后的乙容器壓縮，故乙中NH3的物質(zhì)的量大于2mmol。(2)乙的容積為甲的一半時，要建立與甲一樣的平衡，只有乙中的投入量是甲的一半才行，故乙中應當投入N2為(1－0.5)mol＝0.5mol，H2為(1.5－1.5)mol＝0mol。答案(1)DE(2)0.5013．(9分)肯定條件下，體積為1L的密閉容器中發(fā)生如下反應：SiF4(g)＋2H2O(g)SiO2(s)＋4HF(g)ΔH＝＋148.9kJ·mol－1。(1)下列各項中能說明該反應已達化學平衡狀態(tài)的是________(填字母序號)。a．v消耗(SiF4)＝4v生成(HF)b．容器內(nèi)氣體壓強不再變化c．容器內(nèi)氣體的總質(zhì)量不再變化d．HF的體積分數(shù)不再變化(2)反應過程中測定的部分數(shù)據(jù)如下表(表中t2>t1)所示。反應時間/minn(SiF4)/moln(H2O)/mol01.202.40t10.80at2b1.60通過a或b的值及化學平衡原理說明t1時反應是否達到化學平衡狀態(tài)：___________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)若只轉(zhuǎn)變一個條件使上述反應的化學平衡常數(shù)變大，該反應________(填序號)。a．肯定向正反應方向移動b．肯定向逆反應方向移動c．肯定是減小壓強造成的d．肯定是上升溫度造成的e．SiF4的平衡轉(zhuǎn)化率肯定增大解析(2)0～t1min，反應消耗的SiF4為0.40mol，依據(jù)已知反應可確定消耗的H2O為0.80mol，故a＝1.60mol，t2min時，H2O仍為1.60mol，故b＝0.80mol。由此可推斷t1時該反應已經(jīng)達到化學平衡狀態(tài)。答案(1)bcd(2)通過計算可知a＝1.60，b＝0.80，說明在肯定條件下，t1～t2時各組分的濃度(或物質(zhì)的量)均已不再發(fā)生轉(zhuǎn)變，則t1時反應已經(jīng)達到化學平衡狀態(tài)(3)ade14．(11分)(2021·西安調(diào)研)Ⅰ.肯定條件下鐵可以和CO2發(fā)生反應：Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)ΔH>0。(1)下列措施中能使平衡時eq\f([CO],[CO2])增大的是________(填序號)。A．上升溫度 B．增大壓強C．充入肯定量氮氣 D．再加入一些鐵粉(2)反應達到平衡后，若保持容器體積不變時，再通入肯定量的CO2，使CO2的濃度成為原來的2倍，則CO2的轉(zhuǎn)化率將________(填“增大”“減小”或“不變”)。Ⅱ.在肯定溫度下的某