名师伴我行2017高考化学一轮课时作业26化学平衡状态Word版含解析

课时作业(二十六)化学平衡状态
1.(2016·保定模拟)CO和NO都是汽车尾气中的有害物质，它们之间能缓慢地发生如下反应：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)ΔH<0，现利用此反应，拟设计一种环保装置，用来消除汽车尾气对大气的污染，下列设计方案可以提高尾气处理效果的是()
①选用适当的催化剂②提高装置温度③降低装置的压强④装置中放入碱石灰
A．①③B．②④C．①④ D．②③
答案：C解析：①选用适当催化剂虽不能提高反应物的转化率，但能加快反应速率，正确；②因为该反应的正反应为放热反应，所以升高温度，平衡向逆反应方向移动，错误；③该反应的正反应为气体体积减小的反应，因此降低压强，能使平衡向逆反应方向移动，错误；
④装置中放入碱石灰能吸收CO2，使CO2的浓度降低，平衡向正反应方向移动，正确。

2．(2014·重庆高考)在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g)Y(g)，在温度T1、T2时X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是()
A．该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量
B ．T 2时，在0～t 1时间内，v (Y)＝a －b t 1
mol ·L －1·min －1 C ．M 点的正反应速率v 正大于N 点的逆反应速率v 逆
D ．M 点时再加入一定量X ，平衡后X 的转化率减小
答案：C 解析：根据图像给出的在不同温度下达到平衡所需要的时间可得出：T 1>T 2，再根据不同温度下达到平衡时c (X)的大小可推出此反应为放热反应。

M 点X 的转化率小于W 点X 的转化率，因此反应进行到M 点放出的热量小于进行到W 点放出的热量，选项A
错误。

T 2时，在0～t 1时间内，v (X)＝a －b t 1
mol ·L －1·min －1，v (Y)＝12v (X)＝a －b 2t 1
mol ·L －1·min －1，选项B 错误。

M 点时在恒容条件下再加入一定量X ，相当于增大压强，平衡正向移动，平衡后X 的转化率增大，选项D 错误。

在T 1和T 2温度时，当达到平衡状态时，M 点v 正(M)＝v 逆(M)，W 点v 正(W)＝v 逆(W)，温度高反应速率快，v 逆(M)>v 逆(W)，又v 逆(W)>v 逆(N)，则v 逆(M)>v 逆(N)，则v 正(M)>v 逆(N)，选项C 正确。

3．下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是( )
NO 2球浸泡在冷水和热水中 B.
D.
答案：C解析：首先理解选项所提供的信息含义，然后分析该含义中有没有包含平衡移动，即可顺利解答。

A项二氧化氮气体中存在平衡：2NO2(g)N2O4(g)，体系的温度变化会使平衡发生移动；B项不同温度下水的电离平衡常数不同，温度升高促进水的电离，电离平衡常数增大；C项向过氧化氢溶液中加入二氧化锰，加速了过氧化氢的分解，这是二氧化锰的催化作用，不能用平衡移动原理解释；D项氨水的浓度减小为原来的十分之一，但其pH的变化小于1，说明氨水在稀释的过程中平衡：NH3·H2O NH＋4＋OH－发生了移动。

4．(2016·武昌模拟)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
答案：C解析：升高温度，颜色加深说明平衡向左移动，所以正反应为放热反应，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；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，C正确；体积不变，充入惰性气体，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，D错误。

5．一定条件下，在密闭恒容容器中，能表示反应X(g)＋2Y(g)2Z(g)一定达到化学平衡状态的是()
①X、Y、Z的物质的量之比为1∶2∶2②X、Y、Z的浓度不再发生变化③容器中的压强不再发生变化④单位时间内生成n mol Z，同时生成2n mol Y
A．①②B．①④C．②③D．③④
答案：C解析：X、Y、Z的物质的量之比等于化学计量数之比，不能作为反应达到平衡状态的标志，①错误；X、Y、Z的浓度保持不变可以作为反应达到平衡状态的标志，②正确；该反应为反应前后气体分子数不相等的反应，密闭容器中压强保持不变可以作为反应达到平衡状态的标志，③正确；单位时间内生成n mol Z，同时生成n mol Y时正、逆反应速率相等，④错误。

6．某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)化学平衡状态的影响，得到如图所示的变化规律(图中T表示温度)
由此可得出的结论是()
A．反应速率a＞b＞c
B．达到平衡时A2的转化率大小为b＞a＞c
C．若T2＞T1，则正反应一定是放热反应
D．达到平衡时，AB3的物质的量大小为c＞b＞a
答案：D解析：B项，增大c(B2)，A2的转化率增大，所以A2的转化率为c＞b＞a；C项，升温，AB3的体积分数增大，平衡右移，正反应为吸热反应；D项，n(B2)增大，平衡右移，n(AB3)增大，所以AB3的物质的量c＞b＞a，正确。

7．(2016·贵阳联考)在一定容积的密闭容器中通入A、B两种气体，一定条件下发生如下反应：2A(g)＋B(g)2C(g)ΔH<0，达到平衡后，只改变一个条件(X)，下列量(Y)的变化一定符合下图中曲线的是()
答案：A解析：催化剂不能影响化学平衡，B项错误；容器体积不变，充入氦气，反应物和生成物的浓度均不改变，平衡不发生移动，A的转化率不变，C项错误；该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，C的转化率降低，D项错误。

8．(2016·大连模拟)甲、乙、丙三个容器中最初存在的物质及数量如图所示，三个容器最初的容积相等，温度相同，反应中甲、丙的容积不变，乙中的压强不变，在一定温度下反应达到平衡。

下列说法正确的是()
A．平衡时各容器内c(NO2)的大小顺序为乙>甲>丙
B．平衡时N2O4的百分含量：乙>甲＝丙
C．平衡时甲中NO2与丙中N2O4的转化率不可能相同
D．平衡时混合物的平均相对分子质量：甲>乙>丙
答案：B解析：因甲、丙为恒容容器，0.1 mol N2O4完全转化可得到0.2 mol NO2，故甲、丙两容器中的化学平衡为等效平衡，反应开始后乙容器中的压强大于甲容器中的压强，而压强越大，越有利
于平衡向生成N2O4的方向进行，故B正确；再结合平均相对分子质量与各组分相对分子质量的关系知D错误；虽然乙中转化掉的NO2比甲中多，由勒夏特列原理知因乙的容积减小导致NO2浓度增大的程度大于因平衡移动使NO2浓度减小的程度，因此，平衡时乙中NO2的浓度大于甲中NO2的浓度，但由于甲、丙两容器内的化学平衡为等效平衡，甲、丙中NO2的浓度应相等，A错误；由甲、丙中的化学平衡为等效平衡知，若平衡时甲中NO2的转化率为50%，则丙中N2O4的转化率也为50%，C错误。

9.(2016·长宁二模)相同温度下，容积相同的甲、乙、丙3个恒容密闭容器中均发生如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－197 kJ·mol－1，实验测得有关数据如下：
A．197＞Q2＞Q1
B．若升高温度，反应放出的热量将增多
C．Q3＝197
D．生成1 mol SO3(l)时放出的热量大于98.5 kJ
答案：D解析：A项应为197＞Q1＞Q2；B项，升温，平衡左移，放出的热量将减小；C项，Q3＋Q1＝197；D项，SO3(g)―→SO3(l)放出热量，所以生成1 mol SO3(l)放出的热量大于98.5 kJ。

10．(2016·南昌调研)向一容积不变的密闭容器中充入一定量A 和B，发生如下反应：
x A(g)＋2B(s)y C(g)ΔH<0
在一定条件下，容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。

请回答下列问题：
(1)用A的浓度变化表示该反应0～10 min内的平均反应速率v(A)＝________。

(2)根据图示可确定x∶y＝________。

(3)0～10 min容器内压强________(填“变大”“不变”或“变小”)。

(4)推测第10 min引起曲线变化的反应条件可能是________；第
16 min引起曲线变化的反应条件可能是________。

①减压②增大A的浓度③增大C的量④升温⑤降温
⑥加催化剂
(5)若平衡Ⅰ的平衡常数为K1，平衡Ⅱ平衡常数为K2，则
K1__________K2(填“＞”“＝”或“＜”)。

答案：(1)0.02 mol·L －1·min －1 (2)1∶2 (3)变大 (4)④⑥ ④
(5)>
解析：(1)v (A)＝0.45－0.2510
mol ·L －1·min －1＝0.02 mol·L －1·min －1。

(2)x ∶y ＝(0.45－0.25)∶0.4＝1∶2。

(3)开始反应向正反应方向进行，正反应是气体物质的量增大的方向，容器体积不变，压强增大。

(4)10 min 时曲线的斜率增大，反应速率加快，可能是升温或使用催化剂；16 min 时平衡逆向移动，改变条件只能是升温(正反应为放热反应)。

(5)K ＝c 2（C ）c （A ）
，K 1＝0.520.2＝1.25，K 2＝0.220.35＝0.11，故K 1>K 2。

11．(2016·苏北四市调研)某合成气的主要成分是一氧化碳和氢气，可用于合成甲醚等清洁燃料。

由天然气获得该合成气过程中可能发生的反应有：
①CH 4(g)＋H 2O(g)
CO(g)＋3H 2(g) ΔH 1＝＋206.1 kJ·mol －1 ②CH 4(g)＋CO 2(g)
2CO(g)＋2H 2(g) ΔH 2＝＋247.3 kJ·mol －1 ③CO(g)＋H 2O(g)
CO 2(g)＋H 2(g) ΔH 3
请回答下列问题：
(1)在一密闭容器中进行反应①，测得CH 4的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示。

图1
反应进行的前5 min内，v(H2)＝________；10 min时，改变的外界条件可能是
_______________________________________________。

(2)如图2所示，在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2，使甲、乙两容器初始容积相等。

在相同温度下发生反应②，并维持反应过程中温度不变。

已知甲容器中CH4的转化率随时间的变化如图3所示，请在图3中画出乙容器中CH4的转化率随时间变化的图像。

2
3
(3)反应③中ΔH3＝________。

800 ℃时，反应③的平衡常数K＝1，测得该温度下密闭容器中某时刻各物质的物质的量见下表：
A．v正>v逆B．v正<v逆C．v正＝v逆D．无法判断
(4)用该合成气制取甲醚的化学方程式为
_______________________________________________。

该反应的原子利用率为__________(设反应完全进行，用质量百分比表示)。

答案：(1)0.3 mol·L－1·min－1升高温度(或充入水蒸气)
(3)－41.2 kJ·mol －1 A
(4)2CO ＋4H 2===CH 3OCH 3＋H 2O 71.9%
解析：(1)可根据图像先计算CH 4的反应速率，再计算H 2的生成速率。

10 min 时，改变的条件不可能是增大容器的体积(否则改变条件的瞬间CH 4浓度应突然减小)，由于c (CH 4)减小，平衡右移，故改变的条件可能是升高温度(或充入水蒸气)。

(2)甲容器反应开始后压强增大，乙容器压强不变、体积增大，可看成是由甲减压得到乙，故乙容器的反应速率慢，平衡右移，CH 4的转化率大。

(3)根据盖斯定律，反应①减去反应②即可得到反应③，进而通过计算求得ΔH 3。

根据浓
度商：2.0V ×2.0V 0.5V ×8.5V
＝0.94<K ＝1，可知反应向正反应方向进行，即v 正>v 逆。

(4)根据质量守恒定律可知，反应的化学方程式为2CO ＋4H 2===CH 3OCH 3＋H 2O ，可以求出甲醚质量占反应物总质量的71.9%。