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创新方案一轮第七章第三节化学平衡的移动化学反应进行一卷冲关的课后练案

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2020年4月19日
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一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)
1．下列可逆反应达到平衡后，增大压强同时升高温度，平衡一定向右移动的是(　　)
A．2AB(g) A2(g)＋B2(g)　ΔH>0
B．A2(g)＋3B2(g) 2AB3(g)　ΔH<0
C．A(s)＋B(g) C(g)＋D(g)　ΔH>0
D．2A(g)＋B(g) 3C(g)＋D(s)　ΔH<0
解析：A项，加压平衡不移动，升温平衡向右移动，故正确；B项，加压平衡向右移动，升温平衡向左移动，最后结果不确定；C项，加压平衡向左移动，升温平衡向右移动，结果也不确定；D项，加压平衡不移动，升温平衡向左移动，故不正确。
答案：A
2．在图中A、B两容器里，分别收集着两种互不作用的理想气体。若将中间活塞打开(如图所示)，两种气体分子立即都分布在两个容器中。这是一个不伴随能量变化的自发过程。关于此过程的下列说法不正确的是(　　)
A．此过程为混乱程度小的向混乱程度大的方向的变化过程，即熵增加的过程
B．此过程为自发过程，而且没有热量的吸收或放出
C．此过程从有序到无序，混乱度增大
D．此过程是自发可逆的
解析：由题意知ΔH＝0，ΔS＞0，因此ΔH－TΔS＜0。可知该过程为自发过程，其逆过程不能自发进行，即不可逆。
答案：D
3.( ·东茂名模拟)已知Cl2和H2O(g)在一定条件下达到下列平衡：2Cl2(g)＋2H2O(g) 4HCl(g)＋O2(g)　ΔH>0。下列条件X改变时，Y的变化符合下图曲线变化的是(　　)

X
Y
A
恒容下，加入O2
HCl的浓度
B
升高温度
平衡常数K
C
增大容器体积
HCl的物质的量
D
加入催化剂
O2的物质的量

解析：A中增大生成物浓度，平衡逆向移动，即HCl的浓度减小；B中升温平衡正向移动，K增大；C中增大容器体积，平衡向气体总体积增大方向移动，即正向移动，HCl的物质的量增大；D中使用催化剂平衡不移动。
答案：A
4．( ·烟台模拟)在容积不变的密闭容器中，一定条件下发生反应：2AB(g)＋2C(g)，且达到平衡。当升高温度时气体的密度增大，则下列叙述中正确的是(　　)
A．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小
B．若正反应是放热反应，则A为气态
C．物质A一定为非气态，且正反应是吸热反应
D．若向容器中充入惰性气体，则平衡向右移动
解析：升高温度，正、逆反应速率均增大，A错；升高温度，气体的密度增大，由于容器的容积不变，则容器内气体的质量一定增大，则平衡只能向正反应方向移动，且A一定为非气体，B错；C对；若向容器中充入惰性气体，虽然容器的压强增大，但各反应物的浓度不变，平衡不移动，D错。
答案：C
5．( ·安徽高考)电镀废液中Cr2O可经过下列反应转化成铬黄(PbCrO4)：Cr2O(aq)＋2Pb2＋(aq)＋H2O(l) 2PbCrO4(s)＋2H＋(aq)　ΔH<0该反应达平衡后，改变横坐标表示的反应条件，下列示意图正确的是(　　)

解析：本题考查化学平衡及图像分析，意在考查考生对化学平衡移动、化学平衡常数、物质转化率等概念的理解以及对化学图像的认识。该反应放热(ΔH<0)，升温平衡逆向移动，平衡常数K减小，A项正确；B项pH增大时，c(OH－)增大，平衡正向移动，Cr2O转化率升高，B项错误；温度升高，化学反应速率增大，C项错误；c(Pb2＋)增大时，平衡正向移动，n(Cr2O)减小，D项错误。
答案：A
6．( ·合肥模拟)COCl2俗称光气，是有毒气体。在一定条件下，可发生的化学反应为：
COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)　ΔH<0
下列有关说法正确的是(　　)
A．在一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率
B．当反应达平衡时，恒温恒压条件下通入Ar，能提高COCl2的转化率
C．单位时间内生成CO和Cl2的物质的量之比为1∶1时，反应达到平衡状态
D．平衡时，其它条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大
解析：使用催化剂能够加快反应速率可是不能提高反应物的平衡转化率，A错；恒温恒压下充入氩气，相当于减压，反应正向进行能够提高反应物的转化率，B正确；生成一氧化碳和氯气都表示正反应速率，不能作为是否达到平衡的判断依据，C错；该反应为放热反应，升温平衡逆向移动，平衡常数减小，D错。
答案：B
7．( ·湖南“十二校”联考)可逆反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)　ΔH，同时符合下列两图中各曲线规律的是(　　)

A．a＋b>c＋d　T1>T2　ΔH>0
B．a＋b>c＋d　T1<T2　ΔH<0
C．a＋b<c＋d　T1>T2　ΔH>0
D．a＋b<c＋d　T1<T2　ΔH<0
解析：由图甲可知T2先达平衡，则T2>T1，T2→T1温度降低，生成物浓度增大，说明降温平衡向正反应方向移动，则正反应为放热反应，ΔH<0；由图乙，达平衡(v正＝v逆)后增大压强v正>v逆，说明平衡向正反应方向移动，则正反应是气体分子数减小的反应，a＋b>c＋d，B对。
答案：B
8.对于达到平衡的可逆反应：X＋YW＋Z，其它条件不变时，增大压强，正、逆反应速率变化的情况如图所示。下列对X、Y、W、Z四种物质状态的描述正确的是(　　)
A．W、Z均为气体，X、Y中只有一种为气体
B．X、Y均为气体，W、Z中只有一种为气体
C．X、Y或W、Z中均只有一种为气体
D．X、Y均为气体，W、Z均为液体或固体
解析：由图像可知，增大压强，正、逆反应速率都加快，但正反应速率增大程度大于逆反应速率增大程度，可见化学平衡向正反应方向移动，即正反应是一个体积缩小的反应。A项，若W、Z均为气体，X、Y中只有一种为气体，不符合图像；B项，X、Y均为气体，W、Z中只有一种是气体，符合图像；C项，X、Y或W、Z中均只有一种为气体，则加压平衡不移动，不符合图像；D项，若生成物均为液体或固体，则加压时逆反应速率不发生变化，不符合图像。
答案：B
9.反应N2O4(g) 2NO2(g)在温度为T1、T2(T2>T1)时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．由图可知B点时平衡常数与C点时相同
B．A、C两点气体的颜色：A深，C浅
C．A、C两点气体的平均相对分子质量：A<C
D．保持容器体积不变，再充入N2O4气体，平衡逆向移动
解析：由于B点和C点对应的温度不同，因此平衡常数也不同，A错。由A→C的过程，为增大压强的过程，若平衡不移动，则颜色加深，根据靳夏特列原理，平衡移动只能减弱这种改变，故C点混合气体的颜色深，A点浅，B错。保持容器体积不变，再充入N2O4气体，相当于增大反应物浓度，化学平衡应向正反应方向移动，D错。
答案：C
10．( ·全国卷Ⅰ)在容积可变的密闭容器中，2 mol N2和8 mol H2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数接近于(　　)
A．5%　　　　　　　　　 B．10%
C．15% D．20%
解析：本题考查化学平衡的计算，意在考查考生的计算能力。
　　　　　　　　 N2　　＋　　3H22NH3
起始物质的量/mol 2 8 0
转化物质的量/mol 2/3 2 4/3
平衡物质的量/mol 4/3 6 4/3
同温同压下，气体的体积比等于其物质的量之比，故平衡时氮气的体积分数为×100%≈15%。
答案：C
二、非选择题(本题包括4小题，共50分)
11．(8分)反应A(s)＋2B(g) 2C(g)在密闭容器中达到平衡。
(1)若升高温度能使C的物质的量减少，则正反应是________热反应；
(2)若增加A的物质的量，平衡________移动；
(3)若增大压强，则平衡________移动；
(4)若增加C的浓度，则B(g)的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)。
解析：(1)升温时C的物质的量减小，说明平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应。
(2)A为固体，增加A的用量，A的浓度不改变，平衡不移动。
(3)该反应为体积不变的反应，加压，平衡不移动。
(4)增大C的浓度，使平衡向逆反应方向移动，B的转化率应减小。
答案：(1)放　(2)不　(3)不　(4)减小
12．(14分)由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用，引起了全国的普遍重视，当前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)，图1表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol－1)的变化。

(1)关于该反应的下列说法中，正确的是________。
A．ΔH>0，ΔS>0 B．ΔH>0，ΔS<0
C．ΔH<0，ΔS<0 D．ΔH<0，ΔS>0
(2)该反应平衡常数K的表示式为__________________________________________。
(3)温度降低，平衡常数K________(填“增大”“不变”或“减小”)。
(4)为探究反应原理，现进行如下实验：在体积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如图2所示。从反应开始到平衡，用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)＝________mol·L－1·min－1，氢气的转化率为________。
(5)下列措施能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的有________。
A．升高温度
B．加入催化剂
C．将H2O(g)从体系中分离出来
D．再充入1 mol CO2和3 mol H2
E．充入He(g)，使体系内总压强增大
解析：由图可知该反应物的总能量高于生成物的总能量，因此该反应属于放热反应，因此降低温度，平衡向正反应方向移动，生成物的浓度增大，反应物的浓度减小，平衡常数增大；反应过程中消耗的CO2与H2的物质的量之比为1∶3，故消耗n(H2)＝3×(1 mol－0.25 mol)＝2.25 mol，v(H2)＝2.25 mol÷(1 L×10 min)＝0.225 mol·L－1·min－1，氢气的转化率为(2.25 mol÷3 mol)×100%＝75%。
(5)欲使n(CH3OH)/n(CO2)增大，需改变条件，使平衡正向移动。升高温度，平衡逆向移动，故A项不正确；加入催化剂，只能改变达到平衡的时间，不影响平衡移动，故B项不正确；将H2O(g)从体系中分离出来，平衡正向移动，C项正确；再充入1 mol CO2和3 mol H2，相当于增大压强，平衡正向移动，D项正确；充入He(g)，对反应体系各物质浓度没有影响，平衡不移动，故E项不正确。
答案：(1)C　(2)
(3)增大　(4)0.225　75%　(5)CD
13．(12分)( ·东城模拟)现有反应：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)　ΔH<0。在850℃时，K＝1。
(1)若升高温度到950℃，达到平衡时，K________1(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)在850℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0 mol CO、3.0 mol H2O(g)、1.0 mol CO2和x mol H2，则：当x＝5.0时，上述反应向________(填“正反应”或“逆反应”)方向进行。若要使上述反应开始向正反应方向进行，则x应满足的条件是________________________________________________________________________。
(3)在850℃时，若设x＝5.0和x＝6.0，其它物质的投放量不变，当上述反应达到平衡后，测得H2的体积分数分别为a%、b%，则a________b(填“大于”、“小于”或“等于”)。
解析：(1)对于CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，K变小。
(2)当x＝5.0时，依据Q＝则有Q＝>1，此时生成物的浓度偏大，而在同一温度下平衡常数保持不变，则必然随着反应的进行，生成物的浓度降低，平衡逆向移动；若要使平衡正向移动，则有Q＝<1，即x<3时，可使平衡正向移动。
(3)可逆反应在一定条件下达到化学平衡：当x＝5.0时，由(2)知平衡逆向移动：
　　　　　CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)
起始(mol)　1.0　　　3.0　　　 1.0　　　5.0
转化(mol) n n n n
平衡(mol) 1.0＋n 3.0＋n 1.0－n 5.0－n
则有(1.0－n)(5.0－n)÷[(1.0＋n)(3.0＋n)]＝1，解得n＝1/5，则氢气的体积分数为a%＝[(5.0－n)÷10]×100%＝48%；
同理可得：当x＝6.0，b%≈52%。
答案：(1)小于　(2)逆反应　x<3　(3)小于
14．(16分)( ·上海高考)自然界的矿物、岩石的成因和变化受到许多条件的影响。地壳内每加深1 km，压强增大约25000～30000 kPa。在地壳内SiO2和HF存在以下平衡：
SiO2(s)＋4HF(g) SiF4(g)＋2H2O(g)＋148.9 kJ
根据题意完成下列填空：
(1)在地壳深处容易有________气体逸出，在地壳浅处容易有________沉积。
(2)如果上述反应的平衡常数K值变大，该反应________(选填编号)。
a．一定向正反应方向移动
b．在平衡移动时正反应速率先增大后减小
c．一定向逆反应方向移动
d．在平衡移动时逆反应速率先减小后增大
(3)如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生，当反应达到平衡时，________(选填编号)。
a．2v正(HF)＝v逆(H2O)
b．v(H2O)＝2v(SiF4)
c．SiO2的质量保持不变
d．反应物不再转化为生成物
(4)若反应的容器容积为2.0 L，反应时间8.0 min，容器内气体的密度增大了0.12 g/L，在这段时间内HF的平均反应速率为________。
解析：(1)因为在地壳内存在平衡SiO2(s)＋4HF(g) SiF4(g)＋2H2O(g)，地壳深处压强大，平衡正向移动，故在地壳深处容易有SiF4、H2O气体逸出；而SiO2难溶，可在地壳浅处沉积。
(2)因平衡常数只与温度有关，而现平衡常数K值增大，说明是对反应降低温度，故平衡向正反应方向移动，在移动过程中逆反应速率先减小后增大，即选ad。
(3)如果上述反应在体积不变的密闭容器中进行，因速率之比等于计量系数之比，故a项不正确，b项正确；二氧化硅的质量保持不变，说明反应已达平衡，c项正确；可逆反应达平衡时为动态平衡，d项错误。即选bc。
(4)SiO2(s)＋4HF(g) SiF4(g)＋2H2O(g)，反应前后的气体质量差为60，而现在2 L容器中密度增大了0.12 g/L，故增加质量为0.24 g，可知反应的HF的质量为0.32 g，故HF的反应速率为0.0010 mol·L－1·min－1。
答案：(1)SiF4、H2O　SiO2
(2)ad　(3)bc
(4)0.0010 mol·L－1·min－1