平衡状态的判断、移动及影响因素(含解析).doc

2020届高考化学第二轮专题复习课时提升训练
平衡状态的判断、移动及影响因素
一、选择题
1、一定条件下，将TiO2和焦炭放入真空密闭容器中，反应TiO2(s)＋C(s) Ti(s)＋CO2(g)达到平衡，保持温度不变，缩小容器容积，体系重新达到平衡，下列说法中一定正确的是(　　)
A．平衡常数减小 B．TiO2的质量不变
C．CO2的浓度不变 D．Ti的质量增加
答案：C　
解析：该反应的平衡常数K＝c(CO2)，保持温度不变，缩小容器容积，平衡左移，但是K不变，故CO2的浓度不变，A项错误，C项正确；平衡左移，Ti的质量减少，TiO2的质量增加，B、D项错误。
2、一定条件下，治理汽车尾气的反应是2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)　ΔH＜0。在恒温恒容的密闭容器中通入n(NO)∶n(CO)＝2∶1的混合气体，发生上述反应。下列图像正确且能说明反应在进行到t1时一定达到平衡状态的是(　　)

答案：C　
解析：反应在恒温条件下进行，平衡常数始终不变，A项错误；由题图可知，t1时刻CO2与NO的物质的量相等，但是随后CO2和NO的物质的量继续发生变化，所以不能说明反应达到平衡状态，B项错误；随着反应进行，NO与CO的物质的量的比值在不断变化，当比值不变时，反应达到平衡状态，C项正确。
3、下列事实不能用勒夏特列原理解释的是(　　)
A．溴水中有化学平衡Br2＋H2OHBr＋HBrO，当加入硝酸银溶液后，溶液颜色变浅
B．合成氨反应(正反应为放热反应)，为提高氨的产率，理论上应采取降低温度的措施
C．反应CO(g)＋NO2(g) CO2(g)＋NO(g)(正反应为放热反应)，达到平衡后，升高温度体系颜色变深
D．对于2HI(g) H2(g)＋I2(g)，达到平衡后，缩小容器容积可使体系颜色变深
答案：D
解析：加入硝酸银溶液后，生成AgBr沉淀，溴离子浓度减小，平衡向正反应方向移动，溶液颜色变浅，可用勒夏特列原理解释，A不符合题意；合成氨反应为放热反应，降低温度有利于平衡向正反应方向移动，可用勒夏特列原理解释，B不符合题意；正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，NO2浓度增大，体系颜色变深，可用勒夏特列原理解释，C不符合题意；对于2HI(g)H2(g)＋I2(g)，因反应前后气体的体积不变，改变压强不会使平衡移动，不能用勒夏特列原理解释，D符合题意。
4、在1L恒定容积的密闭容器中，可以证明可逆反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)已达到平衡状态的是(　　)
A．c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2
B．一个N≡N键断裂的同时，有3个H—H键生成
C．其他条件不变时，混合气体的密度不再改变
D．v正(N2)＝2v逆(NH3)
答案：B
解析：A项，当各组分的浓度不发生变化时，可逆反应达到平衡状态，而各组分的浓度之比等于其化学计量数之比并不能说明反应达到平衡状态；B 项，一个N≡N键断裂说明消耗了1个N2分子，反应正向进行，有3个H—H键生成，说明生成了3个H2分子，反应逆向进行，且消耗物质和生成物质的物质的量之比等于其化学计量数之比，说明反应已经达到平衡状态；C项，根据质量守恒定律，气体的总质量不变，而容器的容积也不变，故无论是否达到平衡，混合气体的密度始终不变，故气体密度不变不能说明反应达到平衡状态；D项，由于v正(N2)∶v逆(NH3)≠1∶2，所以反应没有达到平衡状态。
5、在一定温度下的恒容密闭容器中，发生反应：2NO2(g) N2O4(g)，当下列所给有关量不再变化时，不能表明该反应已达到平衡状态的是(　　)
A．混合气体的压强
B．混合气体的密度
C．混合气体的平均相对分子质量
D.
答案：B
解析：该反应为气体分子数减少的反应，反应过程中气体总物质的量减小，压强减小，当压强不变时，说明反应达到平衡状态，A项不符合题意；该反应在恒温、恒容条件下进行，气体的总质量不变，密度始终保持不变，与反应是否达到平衡状态无关，B项符合题意；反应过程中气体总质量不变，气体总物质的量减小，混合气体的平均相对分子质量增大，当混合气体的平均相对分子质量不变时，说明反应达到平衡状态，C项不符合题意；＝Q为浓度商，当浓度商保持不变时，说明反应达到平衡状态，D项不符合题意。
6、密闭容器中发生反应aX(g)＋bY(g) cW(g)＋dZ(g)，若反应达到平衡后，保持温度不变，将气体体积压缩到原来的，再次达到平衡时，Z的浓度是原平衡的1.8倍，下列叙述中不正确的是(　　)
A．平衡向逆反应方向移动
B．a＋b＞c＋d
C．W的体积分数减小
D．X的转化率降低
答案：B
解析：A项，将气体体积压缩到原来的1/2，假设平衡不移动，此时Z的浓度是原平衡的2倍，而现在是1.8倍，说明增大压强平衡向逆反应方向移动；B项，根据A项的分析，a＋b＜c＋d；C项，平衡向逆反应方向移动，消耗W，因此W的体积分数减小；D项，平衡向逆反应方向移动，X的转化率降低。
7、一定条件下，向密闭容器中充入一定量的NH3，发生反应2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)。达到平衡时，N2的体积分数与温度、压强的关系如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．a点时，NH3的转化率为25%
B．达到平衡时，2v正(NH3)＝3v逆(H2)
C．b、c两点对应的平衡常数：Kb＞Kc
D．压强：p1＞p2
答案：A
解析：设起始充入NH3的物质的量为xmol，a点时，生成N2ymol，则＝0.1，整理得x＝8y，故a点时NH3的转化率为×100%＝25%，A项正确；达到平衡时，3v正(NH3)＝2v逆(H2)，B项错误；该反应的正反应是吸热反应，c点温度高，平衡常数大，Kb＜Kc，C项错误；该反应的正反应是气体分子数增大的反应，温度相同时，压强减小，平衡正向移动，N2的体积分数增大，结合图像知，p1＜p2，D项错误。
二、非选择题
8、在10 ℃和2×105 Pa的条件下，反应aA(g)dD(g)＋eE(g)建立平衡后，再逐步增大体系的压强(温度不变)。下表列出了不同压强下平衡时物质D的浓度。
压强(Pa)
2×105
5×105
1×106
浓度(mol·L－1)
0.085
0.20
0.44
根据表中数据，回答下列问题：
(1)压强从2×105 Pa增加到5×105 Pa时，平衡移动方向是__________，理由是_____________________________。
(2)压强5×105 Pa增加到1×106 Pa时，平衡移动的方向是__________，理由是______________________________。
答案：(1)左　D浓度增大的倍数小于压强增大的倍数
(2)右　D浓度增大的倍数大于压强增大的倍数，此时压强增大可能使E液化，使生成物的气体体积减小
9、在一容积为2 L的密闭容器中，加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2，在一定条件下发生如下反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0。反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如图所示，请回答下列问题：

(1)根据图像，计算从反应开始到平衡时，用NH3表示的平均反应速率v(NH3)＝____________。
(2)该反应达到平衡时H2的转化率为 ___________________。
(3)反应达到平衡后，第5 min末，若保持其他条件不变，仅改变反应温度，则NH3的物质的量浓度不可能为 _______________。
(填序号)
a．0.20 mol·L－1
b．0.12 mol·L－1
c．0.10 mol·L－1
d．0.08 mol·L－1
(4)反应达到平衡后，第5 min末，若保持其他条件不变，只把容器的体积缩小一半，平衡________移动(填“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”)。
(5)在第5 min末将容器的体积缩小一半后，若在第8 min末达到新的平衡(此时NH3的浓度约为0.25 mol·L－1)，请在图中画出第5 min末到平衡时NH3浓度的变化曲线。
答案：(1)0.025 mol·L－1·min－1　(2)50%
(3)ac　(4)向正反应方向
(5)如图

10、NOx的排放主要来自于汽车尾气，包含NO2和NO，有人提出用活性炭对NOx进行吸附，发生的反应如下：
反应a：C(s)＋2NO(g) N2(g)＋CO2(g)　ΔH＝－34.0kJ·mol－1
反应b：2C(s)＋2NO2(g) N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＝－64.2kJ·mol－1
(1)对于反应a，在T1℃时，借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下：
浓度/mol·L－1时间/min
物质
0
10
20
30
40
50
NO
1.00
0.58
0.40
0.40
0.48
0.48
N2
0
0.21
0.30
0.30
0.36
0.36
①0～10min内，NO的平均反应速率v(NO)＝______________，当升高反应温度，该反应的平衡常数K________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡；根据上表中的数据判断改变的条件可能是______(填字母)。
a．加入一定量的活性炭
b．通入一定量的NO
c．适当缩小容器的体积
d．加入合适的催化剂
(2)某实验室模拟反应b，在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO2气体，维持温度为T2℃，如图为不同压强下反应b经过相同时间NO2的转化率随着压强变化的示意图：

请从动力学角度分析，1050kPa前，反应b中NO2转化率随着压强增大而增大的原因：
_________________________________________；
在1100kPa时，NO2的体积分数为________。
(3)用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)；在T2℃、1.1×106Pa时，该反应b的化学平衡常数Kp＝________(用计算表达式表示)；已知：气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数。
答案：(1)①0.042mol·L－1·min－1　减小　②bc
(2)1050kPa前反应未达平衡状态，随着压强增大，反应速率加快，NO2转化率增大　50%　
(3)×1.1×106
解析　(1)①v(NO)＝＝0.042 mol·L－1·min－1。反应放热，升温，平衡逆向移动，K值减小。②活性炭为固体，不会影响平衡；催化剂只改变速率，不影响平衡；加NO，平衡正向移动，则N2浓度增大，平衡移动不能抵消条件改变，达到新的平衡后，NO浓度也增大；缩小容器体积，由于反应前后气体分子数不变，故平衡不移动，只是NO和N2浓度均变为原来的。(3)1 100 kPa时，NO2转化率为40%，设NO2起始量为1 mol，则：
反应b　　　2C(s)＋2NO2(g) N2(g)＋2CO2(g)
起始量/mol 1  0  0
改变量/mol 0.4 0.2 0.4
平衡量/mol 0.6 0.2 0.4
则平衡时，总物质的量为1.2 mol，则NO2分压为×1.1×106 Pa，N2分压为×1.1×106 Pa，CO2分压为×1.1×106 Pa，代入平衡常数的表达式，化简为×1.1×106。