2021高考化学(苏教版)一轮复习课时训练：7-3化学平衡的移动.docx

第三单元　化学平衡的移动
(计时：45分钟　满分：100分)

一、选择题(本大题共8小题，每小题5分，共40分)
1．(2022·大同检测)碳铵是重要的农用肥料，在冬季及早春等季节使用较好。碳铵[(NH4)2CO3]在室温下就能自发地分解产生氨气，下列说法中正确的是(　　)
A．碳铵分解是由于生成了易挥发的气体，使体系的熵增大
B．碳铵分解是由于外界赐予了能量
C．碳铵分解是吸热反应，依据焓判据该反应不能自发进行
D．碳酸盐都不稳定，都能自发分解
解析　(NH4)2CO3(s)===2NH3(g)＋H2O(l)＋CO2(g)　ΔH>0，ΔS>0，室温下反应能自发进行，故ΔH－TΔS<0，说明熵变对反应的方向起打算性作用，故选A项。
答案　A
2．下列对化学反应猜测正确的是(　　)
选项
化学反应方程式
已知条件
猜测
A
M(s)===X(g)＋Y(s)
ΔH>0
它是非自发反应
B
W(s)＋xG(g)=== 2Q(g)
ΔH<0，自发反应
x可能等于1、2、3
C
4X(g)＋5Y(g)=== 4W(g)＋6G(g)
能自发反应
ΔH肯定小于0
D
4M(s)＋N(g)＋2W(l)===4Q(s)
常温下，自发进行
ΔH>0
解析　依据复合判据：ΔG＝ΔH－T·ΔS，M(s)===X(g)＋Y(s)，固体分解生成气体，为熵增反应，ΔH>0时，在高温下，能自发进行，A项错误；W(s)＋xG(g)===2Q(g)　ΔH<0，能自发进行，若熵增，任何温度下都能自发进行，若熵减，在低温条件下能自发进行，所以，G的计量数不确定，x等于1、2或3时，都符合题意，B项正确；4X(g)＋5Y(g)===4W(g)＋6G(g)是熵增反应，当ΔH>0时，在高温下可能自发进行，C项错误；4M(s)＋N(g)＋2W(l)===4Q(s)为熵减反应，常温下能自发进行，说明该反应肯定是放热反应，D项错误。
答案　B
3．(2022·江南十校联考)某温度下，在一容积固定的容器中，反应aA(g)＋bB(g)hH(g)达到平衡后，A、B、H的物质的量分别为a mol、b mol和h mol。已知a＋b＝2h，若保持温度不变，将三者的物质的量增大一倍，则下列推断正确的是(　　)
A．平衡不移动
B．混合气体的密度不变
C．B的体积分数减小
D．a mol/L<c(A)<2a mol/L
解析　由a＋b＝2h知a＋b>h，正反应是气体体积缩小的反应，恒温恒容下，将三者的物质的量增大一倍，则相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，A项错；混合气体的质量增大，体积不变，则密度增大，B项错；平衡向正反应方向移动，B的体积分数减小，故C项正确；a mol<n(A)<2a mol，因不知容器的体积大小，D项错误。
答案　C
4．(2022·郑州质检)在密闭容器中发生反应：aA(g)cC(g)＋dD(g)，达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡浓度的1.8倍。下列叙述正确的是(　　)
A．A的转化率变大 B．平衡向正反应方向移动
C．D的体积分数变大 D．a<c＋d
解析　将气体体积压缩为原来的一半(即增大压强)，若平衡不移动，则D的浓度应为原来的2倍；再次达到平衡时，D的浓度为原来的1.8倍，说明增大压强平衡逆向移动，则a<c＋d，D项正确。
答案　D
5．(2022·河北教学质量监测)在肯定条件下，密闭容器中发生反应A(s)＋2B(g)C(g)＋2D(s)　ΔH<0。达到平衡后，t0时刻，转变某一条件，下列反应速率的变化趋势与转变的外界条件对应正确的是(　　)

解析　A选项，定温条件下，缩小容器容积，v正、v逆都增大，但v正>v逆，错误；B选项，定温定压条件下，充入B(g)、v正增大，v逆减小，达到新平衡时，反应速率不变，正确；C选项，定温定压条件下，充入惰性气体，v正、v逆均减小，但v逆>v正，错误；D选项，上升温度，v正、v逆均增大，但v逆>v正，错误。
答案　B
6．(2022·合肥质检)下列四图中，曲线变化状况与所给反应(a、b、c、d均大于0)相对应的是(　　)

A．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)
ΔH＝－a kJ·mol－1

B．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)
ΔH＝－b kJ·mol－1

C．N2O4(g)2NO2(g)
ΔH＝＋c kJ·mol－1

D．CO2(g)＋C(s)2CO(g)
ΔH＝＋d kJ·mol－1
解析　A选项，因反应放热，温度高时SO3的含量应较低，且在图像中，应当温度高，反应速率大，斜率大，图像也不正确，错误；B选项，依反应特点，增大压强，平衡正向移动，v逆>v正，错误；C选项，接受“定一议二”法，增大压强，N2O4的物质的量分数增大，上升温度，N2O4的物质的量分数减小，正确，D选项，起始充入3 mol CO2比充入2 mol CO2反应速率快，斜率大，但达到平衡时，CO2的转化率应当较低，错误。
答案　C
7.

(2022·陕西二模)在某定容密闭容器中发生如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0，其正反应速率随时间的变化状况如图所示，则依据此曲线推断下列说法可能正确的是(　　)
A．t1时减小了SO2的浓度，增加了SO3的浓度，平衡向逆反应方向移动
B．t1时降低了温度，平衡向正反应方向移动
C．t1时充入了少量N2，平衡向逆反应方向移动
D．t1时增加了SO2和O2的浓度，平衡向正反应方向移动
解析　A选项，在t1时，正反应速率突然减小，再次达平衡时，正反应速率比第一次平衡时大，所以A选项正确；B选项，若t1时降低了温度，则再次平衡时正反应速率应比第一次平衡时小，错误；C选项，若加入N2，则平衡不移动，错误；D选项，若t1时增加了SO2和O2的浓度，则正反应速率应瞬时增大，错误。
答案　A

8．(2022·福州质检)肯定温度下，往a、b两容器中各注入1 mol三氧化硫，a、b两容器起始容积和压强均相同，分别保持恒容和恒压(如图所示)，发生以下反应：2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)。则两容器中三氧化硫物质的量随时间(t)变化的示意图为(　　)

解析　a容器恒容，b容器恒压，随着反应的进行，b容器的容积不断扩大，a、b中的压强：pa>pb，所以a中先达平衡，a中平衡逆向移动，SO3的物质的量比b中多，选B项。
答案　B
二、非选择题(本大题共3小题，共60分)
9．(20分)(2021·上海)镍具有优良的物理和化学特性，是很多领域尤其是高技术产业的重要原料。羰基法提纯粗镍涉及的两步反应依次为：
(1)Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)＋Q
(2)Ni(CO)4(g)Ni(s)＋4CO(g)
完成下列填空：
(1)在温度不变的状况下，要提高反应(1)中Ni(CO)4的产率，可实行的措施有________________、____________________________。
(2)

已知肯定条件下的2 L密闭容器中制备Ni(CO)4，粗镍(纯度98.5%，所含杂质不与CO反应)剩余质量和反应时间的关系如图所示。Ni(CO)4在0～10 min 的平均反应速率为________。
(3)若反应(2)达到平衡后，保持其他条件不变，降低温度，重新达到平衡时________(填选项字母)。
a．平衡常数K增大
b．CO的浓度减小
c．Ni的质量减小
d．v逆[Ni(CO)4]增大
解析　(1)反应(1)是正向气体体积缩小的放热反应，因此，依据平衡移动原理在温度不变的状况下实行可增大CO浓度，加压、准时移走Ni(CO)4等方法提高产率。(2)依据题意，反应的Ni为1 mol，则生成Ni(CO)4为1 mol，反应速率为1/(2×10)＝0.05 mol·L－1·min－1。(3)反应(2)正向气体体积增大的吸热反应，则降低温度平衡逆向移动，平衡常数K、CO的浓度、Ni的质量，v逆[Ni(CO)4]减小。
答案　(1)加压　准时移走Ni(CO)4
(2)0.05 mol/(L·min)
(3)bc
10．(20分)(2022·嘉兴一检)体积为2 L的密闭容器中反应2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)在三种不同条件下进行，其中试验Ⅰ、Ⅱ都在800 ℃、试验Ⅲ在850 ℃；NO、O2的起始浓度都为0，NO2的浓度随时间的变化如图所示。请回答下列问题：

(1)若该反应2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)在体积不变的密闭容器中发生，当反应达到平衡时，下列说法正确的是________(填选项字母)。
A．2v正(NO2)＝v逆(O2)
B．v(NO)＝2v(O2)
C．气体的颜色不发生变化
D．气体的密度不再发生变化
E．反应物不再转化为生成物
(2)对比试验Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，得出的下列结论中正确的是________(填选项字母)。
A．试验Ⅱ和试验Ⅰ相比，可能隐含的反应条件是反应容器的体积缩小了
B．试验Ⅱ和试验Ⅰ相比，可能隐含的反应条件是使用催化效率更高的催化剂
C．试验Ⅰ条件下该反应的平衡常数大于试验Ⅲ条件下该反应的平衡常数
D．对比试验Ⅰ和Ⅲ可知，该反应的ΔH>0

(3)如图是在T1 ℃时某密闭容器中NO的体积分数V%随时间t的变化曲线，请在图中补画出该反应在T2 ℃(T2>T1)时的NO体积分数随时间t的变化曲线。
(4)若试验Ⅰ达到平衡后，再向密闭容器中通入2 mol由物质的量之比为11组成的NO2和NO混合气体(保持温度不变)，则平衡将________移动(填“向左”“向右”“不”或“无法确定是否”)，新平衡状态时NO2的物质的量浓度是________。
(5)若将试验Ⅰ所得的平衡混合气体通入足量的水中，欲使气体被完全吸取，则至少同时通入标准状况下的空气________L(设空气中N2与O2的体积比为4：1，其他成分忽视不计)。
解析　(1)对于体积不变的密闭容器中的可逆反应2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)，在建立平衡的整个过程中，均有v(NO)＝2v(O2)；达到平衡时，c(NO2)保持不变(即气体的颜色不再变化)；气体的密度始终不会变化，平衡时也不会变化。(2)该反应是一个气体分子数增大的反应，试验Ⅱ与试验Ⅰ相比，平衡没有移动，但达到平衡的时间缩短了，因此可能隐含的反应条件是使用了催化效率更高的催化剂；试验Ⅲ与试验Ⅰ相比，平衡正向移动，故平衡常数增大，说明该反应的ΔH>0。(3)作图时留意两点：一是T2 ℃(即上升温度)，达到平衡的时间缩短；二是升温使平衡正向移动，会生成更多的NO气体。(4)800 ℃达平衡时，c(NO2)＝0.5 mol·L－1，c(NO)＝0.5 mol·L－1，c(O2)＝0.25 mol·L－1，该反应的平衡常数K＝＝0.25，平衡后再向密闭容器中加入1 mol NO2和1 mol NO，此时Qc＝0.25，故平衡不会移动。(5)若将试验Ⅰ所得的平衡混合气体通入足量的水中，欲使气体被完全吸取，则发生反应：NO2＋NO＋O2＋H2O===2HNO3，由于试验Ⅰ平衡时n(NO2)＝n(NO)＝1 mol，n(O2)＝0.5 mol，故还需要0.5 mol O2，即需要标准状况下的空气56 L。
答案　(1)BCD　(2)BD　(3)如图
(4)不　1.0 mol·L－1　(5)56

11．(20分)(2022·宝鸡二模)已知体积为2 L的恒容密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，请依据化学反应的有关原理回答下列问题。
(1)肯定条件下，充入2 mol SO2(g)和2 mol O2(g)，20 s后，测得SO2的体积百分含量为12.5%，则用SO2表示该反应在这20 s内的反应速率为________，此时，该密闭容器内混合气体的压强与反应前的压强的比值为________。
(2)下列叙述可作为推断(1)中可逆反应达到平衡状态依据的是________(填选项字母)。
①v正(SO2)＝2v正(O2)
②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变
④各气体的浓度都不再发生变化
(3)如图表示该反应的速率(v)随时间(t)的变化的关系。则下列不同时间段中，SO3的百分含量最高的是________。

A．t0→t1　　　　　　 B．t2→t3
C．t3→t4 D．t5→t6
据图分析：你认为t3时间转变的外界条件可能是________；t6时保持体积不变向体系中充入少量SO3，再次平衡后SO2的体积百分含量比t6时________(填“大”“小”或“等于”)。
(4)如图，P是可自由平行滑动的活塞。在相同温度时，向A容器中充入4 mol SO3(g)，关闭K，向B容器中充入2 mol SO3(g)，两容器分别发生反应。已知起始时容器A和B的体积均为a L。试回答：

①反应达到平衡时溶液B的体积为1.2a L，容器B中SO3转化率为________。
②若打开K，一段时间后重新达到平衡，容器B的体积为________L(连通管中气体体积忽视不计，且不考虑温度的影响)。
解析　(1)　　2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)
起始(mol): 2 2 0
转化(mol): 2x x 2x
平衡(mol): 2－2x 2－x 2x
由题意得：×100%＝12.5%，解得x＝0.8，从而得出答案。(2)对于任意可逆反应来说，原来变的量突然不变了，即可作为反应达到平衡状态的标志，故在恒容容器中，对于全部参与物质均为气体的反应来说，密度始终不变，因此密度不变不能作为反应达到平衡状态的标志；①也不能作为反应达到平衡状态的标志。(3)从图中看出，t1→t2及t4→t5转变条件都使平衡逆向移动，所以SO3的百分含量削减，故SO3百分含量最高的是t0→t1，因此选择A项。t3时转变条件，平衡不移动，因此可能是使用了催化剂。t6时加入SO3，再次平衡后导致SO2为体积百分含量减小。
(4)①　　　　2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)
起始(mol): 2 0 0
转化(mol): 2x 2x x
平衡(mol): 2－2x 2x x
得到关系式：＝1.2，得x＝0.4，SO3的转化率为40%。
②2 mol SO3达到平衡时的体积为1.2a L，所以6 mol SO3达到平衡时的体积为3.6a L，故B的体积为2.6a L。
答案　(1)0.04 mol/(L·s)　0.8　(2)③④　(3)A　加入催化剂　小　(4)①40%　②2.6a