2020届二轮复习 化学平衡状态及其移动 专题卷(全国通用)
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化学平衡状态及其移动1.(2018·上海闵行区模拟)反应2A(g) 2B(g)+E(g)ΔH=QkJ·mol-1(Q>0),达到平衡时,要使正反应速率降低,A的浓度增大,应采取的措施是()A.缩小体积加压B.扩大体积减压C.增加E的浓度D.降温答案:D2.(2018·石家庄模拟)恒温恒容条件下,某密闭容器中发生如下反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g),说明该反应已达到平衡状态的是()A.容器内总压强不随时间改变B.气体的密度不随时间改变C.单位时间内生成2molHI同时消耗1molH2
D.H2的体积分数不随时间改变
答案:D3.(2017·浙江高考选科4月考试改编)已知:X(g)+2Y(g) 3Z(g)ΔH=-akJ·mol-
1(a>0)。下列说法不正确的是()A.0.1molX和0.2molY充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3molB.达到化学平衡状态时,X、Y、Z的浓度不再发生变化C.达到化学平衡状态时,反应放出的总热量可达akJD.升高反应温度,逆反应速率增大,正反应速率也增大答案:C4.(2018·银川市模拟)某可逆反应达到平衡后,在t0时刻改变条件,其反应速率与时间t的关系如图所示。图像对应各点的正反应速率最大的是()
A.mB.nC.eD.f解析:选D根据图像知,t0
时改变条件,逆反应速率逐渐减小,正反应速率逐渐增大,
平衡向左移动,当达到平衡时,正反应速率最大,即f点对应的正反应速率最大。5.(2018·黄冈中学月考)反应NH4HC2O4(s) NH3(g)+CO(g)+CO2(g)+H2O(g)在200℃下达到平衡状态,下列各种情况中,不会使平衡发生移动的是()A.保持温度和容积不变,充入HClB.其他条件不变,移去一部分NH3
C.保持温度和体积不变,充入一定量CO2
D.保持温度和压强不变,充入一定量N2
解析:选A审题时抓住200℃,在该温度下,氯化铵分解成氨气和氯化氢,故充入氯化氢,上述反应中各气体的浓度不变,平衡不移动,A项正确;分离氨气,平衡向右移动,B项错误;充入二氧化碳,平衡向左移动,C项错误;压强不变,充入氮气,体积增大,平
衡向右移动,D项错误。6.(2016·四川卷)一定条件下,CH4与H2O(g)发生反应:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+
3H2(g)。设起始nH2OnCH4=Z,在恒压下,平衡时CH4的体积分数φ(CH4)与Z和T(温度)的关系如图所示。下列说法正确的是()
A.该反应的焓变ΔH>0B.图中Z的大小为a>3>b
C.图中X点对应的平衡混合物中nH2O
nCH4
=3
D.温度不变时,图中X点对应的平衡在加压后φ(CH4)减小解析:选A由题中图像看出,随温度升高,甲烷的平衡体积分数减小,说明温度升高,平衡正向移动,则该反应为吸热反应,ΔH>0,A项正确;Z越大,甲烷的平衡体积分数越
小,故b>3>a,B项错误;起始时nH2OnCH4=3,反应一旦开始,则消耗等物质的量的H2
O
和CH4,即nH2OnCH4的分子、分母同时减小相同的数值,故图中X点对应的平衡混合物中nH2O
nCH4
的值一定不等于3,C项错误;温度不变,加压时平衡逆向移动,图中X点对应的平衡混合物中甲烷的体积分数增大,D项错误。7.(2018·陕西安康市月考)向Ⅰ、Ⅱ两个体积相同的恒容密闭容器中各充入2molNO2
气体,发生反应:2NO2(g) N2O4(g)ΔH=-56.9kJ·mol-1,达到平衡后,Ⅰ、Ⅱ两个容器中NO2的转化率分别为α1和α2
。下列推断正确的是()
ⅠⅡ恒温容器绝热容器A.转化率大小有:α1<α2B.Ⅱ中混合气体颜色较浅C.Ⅰ中混合气体密度较大D.Ⅱ中平均相对分子质量较小解析:选D开始只投入NO2气体,NO2显红棕色,N2O4
呈无色,该反应的正反应是
放热反应。在容器Ⅱ中,随着反应进行容器内温度升高,相当于容器Ⅰ达到平衡之后加热,平衡向左移动,容器Ⅰ中NO2的转化率较大,A项错误;容器Ⅱ中NO2
的浓度较大,颜色
较深,B项错误;两个容器的体积相同,气体总质量相等,故密度相等,C项错误;混合气体中,NO2
的体积分数越大,混合气体的平均相对分子质量越小,相对于容器Ⅰ,容器Ⅱ中
NO2体积分数较大,故Ⅱ中混合气体的平均相对分子质量较小,D项正确。8.(2016·天津卷,10(3)改编)在恒温恒容的密闭容器中,某储氢反应:MHx(s)+yH2(g) MHx+2y
(s)ΔH<0达到化学平衡。下列有关叙述正确的是()
A.容器内气体压强保持不变B.吸收ymolH2只需1molMHx
C.若降温,该反应的平衡常数减小
D.若向容器内通入少量氢气,则v(放氢)>v(吸氢)解析:选AMHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s)ΔH<0,该反应属于气体的物质的量发生减小的反应。A平衡时气体的物质的量不变,压强不变,正确;B该反应为可逆反应,吸收ymolH2需要大于1molMHx,错误;C因为该反应正反应方向为放热反应,降温时该反应将向正反应方向移动,反应的平衡常数将增大,错误;D向容器内通入少量氢气,相当于增大压强,平衡正向移动,v(放氢)<v(吸氢),错误。9.某温度下,在一容积可变的容器中,反应3X(g)+Y(g) 3Z(g)达到平衡时,X、Y、Z的物质的量分别为6mol、2mol和6mol。保持温度、压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡向左移动的是()A.均增加1molB.均减小1molC.均减半D.均加倍解析:选B在等温度、等压强下,增加各物质的量与起始投料量成比例,达到的新平衡与原平衡为等效平衡,平衡不移动。A项,均增加相等的量,根据化学计量数和平衡时各物质的量,相当于Y的量增加多了,平衡向右移动;B项,相当于Y减少多了,平衡向左移动;C项和D项,均减半或均加倍,平衡不移动。10.(2017·北京丰台区期末)某同学研究浓度对化学平衡的影响,下列说法正确的是()已知:Cr2O2-7(aq)+H2
O(l) 2CrO2-4(aq)+2H+(aq)
(橙色)(黄色)ΔH=+13.8kJ·mol-1步骤:现象:试管b中颜色不变后再与试管a比较,溶液颜色变浅。滴加浓硫酸,试管c温度略有升高,溶液颜色与试管a相比,变深A.该反应是一个氧化还原反应B.待试管b中溶液颜色不变的目的是使Cr2O2-7完全反应C.该实验不能证明减小生成物浓度,平衡正向移动D.试管c中的现象说明影响平衡的主要因素是温度解析:选CCr2
O2-7与CrO2-4中铬元素均为+6价,没有化合价改变,不属于氧化还原
反应,A错误;待试管b中溶液颜色不变的目的是使反应达到平衡而不是使Cr2O2-7
完全反
应,故B错误;试管b中加入NaOH溶液,OH-和H+反应使平衡正向移动,而溶液体积增大使得反应物和生成物的浓度减小,也会使平衡正向移动,故不能确定是减小生成物浓度导致的平衡正向移动,C正确;试管c中加入浓硫酸,浓硫酸中存在H+,使平衡逆向移动,溶液颜色加深,该反应是吸热反应,温度升高,平衡正向移动,溶液颜色变浅,根据现象可知试管c比试管a颜色深,所以说明影响平衡的主要因素是H+浓度,D错误。11.(2018·黄冈第一次调研)在恒温恒容的容器中,发生反应:H2(g)+CO(g) C(s)+H2O(g)。初始时加入平均相对分子质量为15的H2、CO混合气体,一段时间后测得气体的平均相对分子质量为16。下列说法正确的是()A.反应前后气体的压强之比为2∶1B.反应前后气体的密度之比为15∶16C.此时CO的转化率为50%D.若反应继续向正反应方向进行,气体的平均相对分子质量将减小解析:选C设初始时加入H2、CO的物质的量分别为xmol、ymol,据H2
、CO混合
气体的平均相对分子质量为15可得2x+28yx+y=15,解得x∶y=1∶1。令初始时加入H2
、CO
各1mol,按“三段式法”计算:H2(g)+CO(g) C(s)+H2O(g)
起始量/mol1100转化量/molzzzz某时刻量/mol1-z1-zzz
一段时间后测得气体的平均相对分子质量为16,则有2×1-z+28×1-z+18z2-z=16,解得z=0.5。由上述分析可知,反应前后气体的压强之比等于2mol∶(2-0.5)mol=4∶3, A错误;恒温恒容的容器中进行反应,反应前后气体的密度之比等于气体的质量之比,故反应前后气体的密度之比为(2×1+28×1)∶(2×0.5+28×0.5+18×0.5)=5∶4,B错误;此时CO的转化率为0.5mol1mol×100%=50%,C正确;若反应继续向正反应方向进行,则会生成更
多的H2
O(g),气体的平均相对分子质量将增大,D错误。
12.(2018·唐山联考)在恒温恒容的密闭容器中,发生反应:3A(g)+B(g) xC(g)。Ⅰ.
将3molA和2molB在一定条件下反应,达平衡时C的体积分数为a;Ⅱ.若起始时A、B、C投入的物质的量分别为n(A)、n(B)、n(C),平衡时C的体积分数也为a。下列说法正确的
是()A.若Ⅰ达平衡时,A、B、C各增加1mol,则B的转化率将一定增大B.若向Ⅰ平衡体系中再加入3molA和2molB,C的体积分数若大于a,可断定x>4C.若x=2,则Ⅱ体系起始物质的量应满足3n(B)>n(A)+3D.若Ⅱ体系起始物质的量满足3n(C)+8n(A)=12n(B),则可判断x=4解析:选D恒温恒容条件下的等效平衡,无论如何进行配比,只要把反应一端按化学计量数之比完全转化为另一端的物质后,相当于完全等同的起始量即可。A项,A、B、C各增加1mol时,A与B不可能完全转化为C,加入的B相对量大,A的转化率增大,而B的转化率将减小,错误;B项,在Ⅰ平衡体系中再加入3molA和2molB,相当于增大了体系的压强,C的体积分数增大,说明平衡向正反应方向移动,正反应方向体积缩小,x<4,
错误;C项,假设C完全转化为A、B,则n(A)+23n(C)=3,n(B)+12n(C)=2,即3n(B)=n(A)
+3,错误;D项,设C完全转化为A、B,则xn(A)+3n(C)=3x,xn(B)+n(C)=2x,即2xn(A)+3n(C)=3xn(B),正确。13.(2018·山东师范大学附中检测)氨气是一种重要的化工产品,是生产铵盐、尿素等的
原料。(1)现有如下合成氨的途径:2NH3(g) N2(g)+3H2(g)ΔH=+92.4kJ·mol-1
在恒容密闭容器中达到平衡的标志有____________。①单位时间内生成3nmolH2的同时生成2nmolNH3
②用NH3、N2、H2
表示反应速率比为2∶1∶3
③混合气体的密度不再改变④混合气体的压强不再改变⑤混合气体平均相对分子质量不再改变(2)工业上常用CO2和NH3通过如下反应合成尿素[CO(NH2)2]。