课堂新概念高考一轮苏教版21课后限时自测化学平衡状态和平衡移动.docx

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课堂新概念高考一轮苏教版21课后限时自测化学平衡状态和平衡移动

课后限时自测（二十一）

（时间：

45分钟　满分：

100分）

一、选择题（每小题5分，共50分）

1．（2014·安徽淮南市二模）在雾霾天气的大气中能检测到多种有毒含氮化合物，如过氧乙酰基硝酸酯（PAN）。

大气中的烃类和NO2经过一系列光解反应生成过氧乙酰基，再与NO2化合形成PAN。

该反应过程如下：

过氧乙酰基　　　　　过氧乙酰基硝酸酯

下列有关说法正确的是（　　）

A．夏季气温高，PAN含量高

B．气压低，化学平衡常数增大，PAN含量高

C．减少氮氧化物的排放可以改善空气质量

D．大气中灰尘可起催化作用，能提高过氧乙酰基的转化率

【解析】　该反应为放热反应，温度升高，化学平衡向逆反应方向移动，A项错误；该反应前后气体体积减小，气压低时（减小压强），化学平衡向逆反应方向移动，化学平衡常数不变，PAN含量降低，B项错误；氮的氧化物是大气主要污染物，减少排放有助于空气质量改善，C项正确；催化剂只改变反应速率不改变化学平衡状态，因此可以缩短达到平衡的时间，但是不能提高转化率和产率，D项错误。

【答案】　C

2．对可逆反应2A（s）＋3B（g）

C（g）＋2D（g）　ΔH<0，在一定条件下达到平衡。

下列有关叙述正确的是（　　）

①增加A的量，平衡向正反应方向移动

②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v（正）减小

③压强增大一倍，平衡不移动，v（正）、v（逆）不变

④增大B的浓度，v（正）>v（逆）

⑤加入催化剂，B的转化率提高

A．①②　　　　　　B．④

C．③D．④⑤

【解析】　A为固体，增加A的量，平衡不移动，①错；升高温度v正、v逆均增大，②错；压强增大，v正、v逆均增大，③错；加催化剂不改变反应限度，转化率不变，⑤错。

【答案】　B

3．（2014·专家原创）科学家研制高效催化剂能促使汽车尾气中的废气转化为无毒气体，过程中发生如下反应：

2NO（g）＋2CO（g）

N2（g）＋2CO2（g）　ΔH<0。

若该反应在恒压的密闭容器中进行，则下列有关说法正确的是（　　）

A．其他条件不变，增大催化剂与反应物的接触面积，能提高反应速率，使平衡常数增大

B．平衡时，其他条件不变，升高温度，逆反应速率增大，正反应速率减小

C．在恒温条件下，混合气体的密度不变时，反应达到化学平衡状态

D．平衡时，其他条件不变，增大NO的浓度，反应物的转化率都增大

【解析】　A项，催化剂只改变化学反应速率，不改变平衡常数，因为平衡常数只与温度有关，错误；B项，升高温度，逆反应速率增大程度大于正反应速率增大程度，平衡向左移动，错误；C项，在恒温恒压条件下，混合气体的密度与平均相对分子质量成正比，由题给反应知，反应物和产物都是气体，且气体分子总数不相等，开始反应时，混合气体的平均相对分子质量发生变化，当不变时，其密度也不变，达到平衡状态，正确；D项，增大NO的浓度，CO的转化率增大，而NO的转化率降低，错误。

【答案】　C

4．（2014·湖北四校联考）在密闭容器中进行反应CH4（g）＋H2O（g）

CO（g）＋3H2（g）　ΔH>0，测得c（CH4）随反应时间（t）的变化如图所示。

下列判断中正确的是（　　）

A．10min时，改变的外界条件可能是减小压强

B．0～5min内，v（H2）＝0.1mol·（L·min）－1

C．恒温下，缩小容器体积，平衡后c（H2）减小

D．12min时，反应达平衡时，气体的平均摩尔质量不再变化

【解析】　如果减小压强，甲烷的浓度瞬间减小，A错误；v（H2）＝3v（CH4）＝0.3mol·（L·min）－1，B错误；只要加压，不论平衡向何方向移动，体系中的气体浓度均增大，C错误。

【答案】　D

5．在恒容的密闭容器中，以铜铬的氧化物作催化剂，用一定量的HCl和O2制取Cl2的反应原理为4HCl（g）＋O2（g）

2Cl2（g）＋2H2O（g）　ΔH>0，下列有关说法不正确的是（　　）

A．平衡前，随着反应的进行，容器内压强逐渐变小

B．平衡时，其他条件不变，分离出H2O（g），逆反应速率减小

C．平衡时，其他条件不变，升高温度，平衡常数减小

D．其他条件不变，使用不同催化剂，HCl的平衡转化率不变

【解析】　因反应前后气体分子总数减小，故平衡前容器内压强逐渐变小，A项正确；生成物浓度减小，逆反应速率减小，B项正确；升温，平衡右移，平衡常数增大，C项错误；其他条件不变，使用不同催化剂，平衡不移动，HCl的平衡转化率不变，D项正确。

【答案】　C

6．将NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO2（g）

N2O4（g）达到平衡后，改变下列一个条件，其中叙述正确的是（　　）

A．升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应

B．慢慢压缩气体体积，平衡向右移动，混合气体颜色变浅

C．慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍

D．恒温恒容时，充入惰性气体，压强增大，平衡向右移动，混合气体的颜色变浅

【解析】　颜色加深，平衡向左移动，正反应为放热反应，A错误；首先假设平衡不移动，加压颜色加深，但平衡向右移动，使混合气体颜色在加深后的基础上变浅，但一定比原平衡的颜色深，B错误；同理C选项，首先假设平衡不移动，若体积减小一半，压强为原来的两倍，但平衡向右移动，使压强在原平衡2倍的基础上减小，正确；D选项体积不变，反应物及生成物浓度不变，所以正逆反应速率均不变，平衡不移动，颜色无变化，错误。

【答案】　C

7．（2014·皖南八校高三联考）一定条件下，无色的N2O5可以发生反应：

2N2O5（g）

4NO2（g）＋O2（g）　ΔH>0。

下列叙述正确的是（　　）

A．恒温恒容，充入N2O5气体，其转化率增大

B．加压，平衡向逆反应方向移动，混合气体颜色变浅

C．若平衡常数增大，则一定是升高了温度

D．当v正（N2O5）＝2v逆（NO2）时，反应达到化学平衡状态

【解析】　充入N2O5等效于直接加压，平衡逆向移动，其转化率减小，A项错误；加压，NO2浓度变大，颜色加深，B项错误；当v正（N2O5）＝

v逆（NO2）时，反应达到化学平衡状态，D项错误。

【答案】　C

8．（2014·安徽合肥市第二次质检）某温度时，在密闭容器中，X、Y、Z三种气体浓度的变化如图Ⅰ所示，若其他条件不变，当温度分别为T1和T2时，Y的体积分数与时间的关系如图Ⅱ所示。

则下列结论正确的是（　　）

　　　图Ⅰ　　　　　　　　　　图Ⅱ

A．该反应的热化学方程式为X（g）＋3Y（g）

2Z（g）　ΔH>0

B．若其他条件不变，升高温度，正、逆反应速率均增大，X的转化率减小

C．达到平衡后，若其他条件不变，减小容器体积，平衡向逆反应方向移动

D．达到平衡后，若其他条件不变，通入稀有气体，平衡向正反应方向移动

【解析】　根据图Ⅰ中X、Y、Z三种气体浓度的变化确定化学反应方程式为X（g）＋3Y（g）2Z（g），由图Ⅱ拐点先后可以确定T1>T2，由T1时，Y的体积分数较大，说明升温化学平衡向逆反应方向移动，则ΔH<0，A项错误，B项正确；达到平衡后，若其他条件不变，减小容器体积即增大压强，平衡向正反应方向移动，C项错误；达到平衡后，若其他条件不变，通入稀有气体，总压增大，分压不变，平衡不移动，D项错误。

【答案】　B

9．（2014·北京西城测试）将一定量的氨基甲酸铵固体置于某容积恒定的真空容器中，发生反应：

H2NCOONH4（s）

2NH3（g）＋CO2（g），在不同温度下，该反应平衡状态时的部分数据见下表。

下列说法正确的是（　　）

温度

平衡浓度/（mol·L－1）

c（NH3）

c（CO2）

T1

0.1

T2

0.1

A.若T2＞T1，则该反应的ΔH＜0

B．向容器中充入N2，H2NCOONH4质量增加

C．NH3体积分数不变时，说明该反应达到平衡

D．T1、T2时，H2NCOONH4转化的Δn（T2）＝2Δn（T1）

【解析】　观察表中数据可知，T1时CO2的平衡浓度是0.05mol·L－1，T2时CO2的平衡浓度是0.1mol·L－1。

A项，若T2＞T1，则升高温度，CO2的浓度增大，平衡正向移动，该反应的ΔH＞0；B项，向容积恒定的容器中充入N2，平衡不移动，H2NCOONH4质量不变；C项，反应中NH3的体积分数是恒定不变的，故NH3体积分数不变时，不能说明该反应已达到平衡状态；D项，由CO2的平衡浓度可知，T1、T2时，H2NCOONH4转化的Δn（T2）＝2Δn（T1），正确。

【答案】　D

10．利用下列反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。

反应一：

Ni（粗，s）＋4CO（g）

Ni（CO）4（g）

ΔH<0

反应二：

Ni（CO）4（g）

Ni（纯，s）＋4CO（g）

ΔH>0

下列说法错误的是（　　）

A．对于反应一，适当增大压强，有利于Ni（CO）4的生成

B．提纯过程中，CO气体可循环使用

C．升高温度，反应一的反应速率减小，反应二的反应速率增大

D．对于反应二，在180～200℃，温度越高，Ni（CO）4（g）的转化率越高

【解析】　反应一的正反应是体积减小的反应，增大压强，平衡右移，有利于Ni（CO）4的生成，A正确；反应一以CO为原料，反应二产生CO，故其可以循环使用，B正确；升高温度，反应一和反应二的反应速率都增大，C不正确；反应二的正反应是吸热反应，在180～200℃，温度越高，反应进行程度越大，Ni（CO）4（g）的转化率越高，D正确。

【答案】　C

二、非选择题（共50分）

11．（12分）二氧化硫和氮的氧化物是大气的主要污染物，防止和治理其对环境的污染是环保工作的研究内容之一。

（1）一定条件下，发生反应2SO2（g）＋O2（g）

2SO3（g），向2L密闭容器中通入2molSO2（g）、1molO2（g）和0.2molSO3（g），2min后反应达到平衡时，测得SO2的物质的量为1mol，若往容器中再加入2molSO2（g），则重新达到平衡时SO2的总转化率________50%（填“>”、“<”或“＝”）。

（2）在一密闭容器中发生反应2NO2（g）

2NO（g）＋O2（g）

ΔH>0。

反应过程中NO2的浓度随时间变化的情况如图所示。

请回答：

①依曲线A，反应在前3min内氧气的平均反应速率为________。

②若曲线A、B分别表示的是该反应在某不同条件下的反应情况，则此条件可能是________（填“浓度”、“压强”、“温度”或“催化剂”）。

（3）一定温度下，在密闭容器中N2O5可发生下列反应：

①2N2O5（g）

4NO2（g）＋O2（g）

②2NO2（g）

2NO（g）＋O2（g）

若达平衡时，c（NO2）＝0.4mol/L，c（O2）＝1.3mol/L，则反应②中NO2的转化率为________，N2O5（g）的起始浓度应不低于________mol/L。

【解析】　

（1）增大二氧化硫的浓度，导致自身转化率减小。

（2）①根据图像分析可知：

前3min内氧气浓度增大了0.035mol/L，所以平均反应速率为0.0117mol/（L·min）；②从图像变化趋势来看，B相对于A来说，反应速率增大，NO2浓度减小，所以改变的条件只可能是温度。

（3）利用反应①和②可以求出当c（NO2）＝0.4mol/L，c（O2）＝1.3mol/L时，

①2N2O5（g）

4NO2（g）＋O2（g）

　　　　　　4x　　　　x

②2NO2（g）

2NO（g）＋O2（g）

2y　　　　　2y　　　y

x＋y＝1.3mol/L，4x－2y＝0.4mol/L，

解得：

x＝0.5mol/L，y＝0.8mol/L。

所以反应②中NO2的转化率为80%。

由反应①生成的O2的浓度为0.5mol/L知，N2O5（g）的起始浓度应大于1mol/L。

【答案】　

（1）<　

（2）①0.0117mol/（L·min）

②温度　（3）80%　1

12．（12分）

（1）一定条件下铁可以和CO2发生反应：

Fe（s）＋CO2（g）

FeO（s）＋CO（g）　ΔH>0。

①下列措施中能使平衡时c（CO）/c（CO2）增大的是________（填序号）。

A．升高温度B．增大压强

C．充入一定量氮气D．再加入一些铁粉

②反应达到平衡后，若保持容器体积不变时，再通入一定量的CO2，使CO2的浓度成为原来的2倍，则CO2的转化率将________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（2）在一定温度下的某容积可变的密闭容器中，建立下列化学平衡：

C（s）＋H2O（g）

CO（g）＋H2（g），若该化学平衡状态从正反应开始建立，达到平衡后，给平衡体系加压（缩小容积，其他条件不变），则容器内气体的平均相对分子质量将________（填“不变”、“变小”或“变大”）。

【解析】　

（1）①使平衡时c（CO）/c（CO2）增大，则需要使平衡向正反应方向移动，CO2的浓度减小，CO的浓度增大，比值增大。

反应为吸热反应，升高温度平衡向正反应方向进行，A对；反应前后气体的物质的量不变，增大压强平衡不移动，B错；充入N2对平衡没有影响，C错；铁粉的量的多少对平衡没有影响，D错。

②增大CO2的浓度，反应物中只有CO2为气体，且反应前后气体体积相等，相当于增大压强，CO2的转化率不变。

（2）原平衡状态中CO、H2的平均相对分子质量为28×

＋2×

＝15。

加压时平衡逆向移动，H2O（g）（相对分子质量为18）的含量增大，混合气体的平均相对分子质量变大。

【答案】　

（1）①A　②不变　

（2）变大

13．（12分）在容积为2L的密闭容器中，保持体系内温度800℃不变，将一定量的NO和O2混合发生反应：

2NO＋O2

2NO2，其中NO的物质的量（n）随时间（t）的变化关系如图所示。

请回答下列问题。

（1）30s时反应达到平衡，用O2表示达到平衡过程的平均反应速率为________，图像中曲线________（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）表示NO2的变化。

由图像中曲线和数据变化，能否计算该温度下的平衡常数：

________（填“能”或“不能”）。

（2）若升高反应体系的温度，使反应重新达到平衡，此时体系中n（NO）＝n（NO2），则该反应是________热反应（填“吸”或“放”）。

（3）在800℃时，若缩小容器的体积，达新平衡时n（NO）________（填“>”、“＝”或“<”）0.07mol，NO的转化率________（填“增大”、“不变”或“减小”）。

（4）上述800℃时的反应达到平衡时测得放出热量akJ。

试写出在此条件下NO与氧气反应的热化学方程式________________。

【解析】　

（1）达到平衡过程中v（NO）＝（0.20mol－0.07mol）÷（2L×30s）≈0.0022mol·L－1·s－1，所以v（O2）＝0.0011mol·L－1·s－1。

曲线Ⅰ是NO2的变化曲线，曲线Ⅱ是NO的变化曲线，因为缺少平衡时氧气的浓度，所以不能计算平衡常数。

（2）根据氮元素守恒，当n（NO）＝n（NO2）时，n（NO）＝n（NO2）＝0.1mol，NO的量增加了，相当于升高温度，平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应，即ΔH为负值。

（3）缩小容器体积，压强增大，平衡向正反应方向移动，NO转化率增大。

（4）尽管加入的NO的物质的量为0.20mol，但参加反应的只有0.13mol，故1molNO参加反应放出的热量为7.7akJ，故该反应的热化学方程式为2NO（g）＋O2（g）2NO2（g）　ΔH＝－15.4akJ·mol－1。

【答案】　

（1）0.0011mol·L－1·s－1　Ⅰ　不能

（2）放　（3）<　增大

（4）2NO（g）＋O2（g）

2NO2（g）　ΔH＝－15.4akJ·mol－1

14．（14分）（2014·辽宁大连市高三双基测试）氨是世界上产量最多的无机化合物之一，主要用于制造氮肥。

（1）根据如图所示的能量变化示意图，请写出合成氨反应的热化学方程式：

____________。

（2）在一个容积为2L的密闭容器内加入一定量的N2和H2，在一定条件下合成氨，反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如下图所示，请回答下列问题：

①该反应的平衡常数表达式K＝________。

②该反应400℃时的平衡常数________500℃时的平衡常数（填“>”、“<”或“＝”）。

③下列描述中能说明上述反应已达化学平衡的是______。

A．3v正（H2）＝2v逆（NH3）

B．容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化

C．容器中气体的密度不随时间而变化

D．容器中气体的分子总数不随时间而变化

④根据上图计算从反应开始到达第一个平衡时，平均反应速率v（NH3）＝________。

⑤由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是________（填“向正反应方向”或“向逆反应方向”），采取的措施可能是_____________________________________________。

【解析】　

（1）由题图知ΔH＝－92kJ·mol－1。

（2）②由第

（1）小题可知，合成氨反应为放热反应，升温时平衡逆向移动，K减小。

③A项，2v正（H2）＝3v逆（NH3）时反应达到平衡；C项，整个反应过程中，密度始终是一个定值，不能用于判断反应是否达到平衡。

④v（NH3）＝

＝

＝0.025mol·L－1·min－1。

⑤在第5min时，氨气的浓度瞬间变为第4min时的2倍，并且之后不断增大，说明反应正向移动，原因可能是将容器体积缩小成原来的1/2，或加压或保持容器的体积不变，向容器内充入0.2molNH3，同时按适当比例增加N2、H2的物质的量。

【答案】　

（1）N2（g）＋3H2（g）===2NH3（g）

ΔH＝－92kJ·mol－1

（2）①

　②>　③BD

④0.025mol·L－1·min－1

⑤向正反应方向　将容器体积缩小成原来的1/2；或加压或保持容器的体积不变，向容器内充入0.2molNH3，同时按适当比例增加N2、H2的物质的量（其他合理答案也可）