安徽专用版高考化学 课时提能演练二十 72 化学平衡状态 化学平衡的移动 新人教版含精细解析
【安徽】2019版化学复习方略 课时提能演练(二十) 7.2 化学平衡状态 化学平衡的移动（人教版）
（45分钟 100分）
一、选择题(本题包括10小题，每小题6分，共60分)
1.已知：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－197 kJ·mol－1。实验测得4 mol SO2参加上述反应放出354 kJ热量，则SO2的转化率最接近于( )
A.90% B.80% C.50% D.40%
2.(2019·深圳模拟)某恒容容器内发生的可逆反应的化学平衡常数表达式为：K＝。能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是( )
①容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
②v正(H2O)＝v逆(H2)
③容器中气体的密度不随时间而变化
④容器中气体总质量不随时间而变化
⑤消耗n mol H2的同时消耗n mol CO
A.①②③ B.①②③④
C.② D.①④⑤
3.采取以下措施，一定会使化学平衡发生移动的是( )
A.加入一种反应物 B.增大体系的压强
C.升高温度 D.使用催化剂
4.(2019·蚌埠模拟)常温常压下，在带有相同质量活塞的容积相等的甲、乙两容器里，分别充有二氧化氮和空气，现分别进行下列两个实验：
(N2O42NO2 ΔH＞0)
(a)将两容器置于沸水中加热
(b)在活塞上都加2 kg的砝码
在以上两种情况下，甲和乙容器的体积大小的比较，正确的是( )
A.(a)甲＞乙，(b)甲>乙
B.(a)甲＞乙，(b)甲＝乙
C.(a)甲＜乙，(b)甲＞乙
D.(a)甲＞乙，(b)甲＜乙
5.(2019·宿州模拟)aX(g)＋bY(g) cZ(g)＋dW(g) ΔH>0，反应5 min达到平衡时，X减少n mol·L－1，用Y表示的反应速率为0.6n mol·L－1·min－1。若将体系压强增大，W的百分含量不发生变化，则下列描述正确的是( )
A.升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动
B.反应中各物质的系数比a∶b∶c∶d可能为1∶3∶2∶2
C.增大X的浓度，平衡向正反应方向移动，X和Y的转化率都增大
D.增大压强和使用催化剂都不能改变该反应的速率和化学平衡状态
6.在容积一定的密闭容器中，反应A(？)＋B(g) C(g)＋D(g)达到平衡后，升高温度容器内气体的密度增大，则下列叙述正确的是( )
A.正反应是放热反应
B.A不是气态物质，加入A该平衡向正反应方向移动
C.其他条件不变，加入A平衡不移动
D.改变压强对该平衡的移动无影响
7.在密闭的容积可变的容器中通入A、B两种气体，在一定条件下反应：2A(g)＋B(g) 2C(g) ΔH<0。达到平衡后，改变一个条件，下列量(Y)的变化不符合图中曲线的是( )
X
Y
A
再加入A
B的转化率
B
降低温度
混合气体的密度
C
增大压强
A的转化率
D
升高温度
混合气体的平均摩尔质量
8.(2019·芜湖模拟) 在某恒容的密闭容器中，可逆反应A(g)＋B(g) xC(g)有如图所示的关系曲线，下列说法正确的是( )
A.温度：T1＞T2 B.压强：p1＞p2
C.正反应是吸热反应 D.x的值是2
9.(探究题)某反应：2A(g)＋B(g) 2C(g)，图中的曲线是该反应在不同温度下的平衡曲线，x轴表示温度，y轴表示B的转化率，图中有a、b、c三点，如图所示，则下列描述正确的是( )
A.该反应是放热反应
B.b点时混合气体的平均摩尔质量不再变化
C.T1温度下a点表示若想达到平衡，可以采取增大压强的方法
D.c点可表示v(正)
0。
(1)下列措施中能使平衡时c(CO)/c(CO2)增大的是 。
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”)。
Ⅱ、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)，试分析和回答下列问题：
(1)可认定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是 。
A.体系的压强不再发生变化
B.v正(CO)＝v逆(H2O)
C.生成n mol CO的同时生成n mol H2
D.1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键
(2)若上述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 (填写“不变”、“变小”或“变大”)。
13.(15分)如图表示某温度时，反应N2O4(g) 2NO2(g)在前110 s内的反应进行情况，请根据图像回答下列问题。
(1)该可逆反应达到平衡的时间段为 。
(2)反应进行到70 s时，改变的条件可能是
(填字母，下同)，反应进行到90 s时，改变的条件可能是 。
A.加入催化剂 B.扩大容器体积
C.升高温度 D.增大N2O4的浓度
(3)90 s后若维持容器的体积不变，平衡移动的方向为 (填“正反应”、“逆反应”或“不移动”)，此时N2O4的转化率 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)请在图中画出反应物N2O4在0～70秒时的浓度变化曲线。
答案解析
1.【解析】选A。根据反应放出的热量可以计算出发生反应的SO2的物质的量为354 kJ/197 kJ·mol－1 ×2≈3.59 mol，所以SO2的转化率为3.59 mol/4 mol ×100%＝89.75%，最接近90%，A对。
2.【解析】选B。根据平衡常数可知，该可逆反应为C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)，因为C为固体，没有达到平衡，则混合气体的平均相对分子质量一直在发生变化，平均相对分子质量不变，说明反应已经达到平衡，①对；v正(H2O)＝v逆(H2)说明反应达到平衡，②对；虽然容器的体积不变，但是气体的质量可变，当气体的密度不变时，说明反应达到了平衡状态，③对、④对；任何时刻消耗
n mol H2的同时都消耗n mol CO，⑤错，正确选项为B。
3.【解析】选C。加入一种反应物，平衡不一定发生移动，如C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)的反应，向平衡体系中加入C，平衡不移动，A错；增大体系的压强，对于反应前后气体体积不变的反应和溶液中发生的反应，平衡不发生移动，B错；任何反应都有能量的变化，升高温度，平衡一定向吸热反应方向移动，C对；催化剂对化学平衡无影响，D错。
4.【解析】选D。甲容器中存在2NO2N2O4 ΔH
＜0的平衡，乙容器中气体成分不发生变化，两容器都用沸水加热时，气体受热都膨胀，但甲容器中化学平衡向生成NO2的方向移动，气体物质的量增大，体积甲>乙，两容器都加压时，气体体积都减小。但甲中平衡向生成N2O4的方向移动，气体物质的量减小，体积甲＜乙，故选D。
5.【解析】选B。升高温度，正、逆反应速率都增大，A项错；反应5 min达平衡时，X减少n mol·L－1，则Y减少 mol·L－1，用Y表示的反应速率为
mol·L－1·min－1，则＝0.6n得＝3，又因增大压强，W的百分含量不变，说明该反应前后气体体积不变，则a＋b＝c＋d，所以B项正确；增大X浓度，平衡正向移动，但X的转化率会减小，C项错；增大压强和使用催化剂都能改变反应速率，D项错。
6.【解析】选C。根据反应A(？)＋B(g) C(g)＋D(g)在恒容容器中进行，达到平衡后升高温度容器内气体的密度增大，若A为气态，则反应前后气体的质量不变，容器的体积不变，容器内气体的密度不变，不符合题意。则A为非气态物质，反应后气体的密度增大，只能是混合气体的质量增多，平衡只能是向正反应方向移动，有一部分非气态物质A的质量变为气体的质量，正反应方向为吸热反应，A错、B错；其他条件不变，加入A平衡不移动，C对；因为反应前后气体的体积不相等，改变压强，平衡发生移动，D错。
7.【解析】选D。增加A气体的物质的量，平衡向正反应方向移动，B的转化率增大，A对；降低温度，平衡向正反应方向移动，混合气体的体积减小，容器的体积减小，混合气体的总质量不变，混合气体的密度增大，B对；增大压强平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，C对；升高温度，平衡向逆反应方向移动，混合气体的总物质的量增大，总质量不变，混合气体的平均摩尔质量减小，D错。
8.【解析】选A。根据曲线Ⅰ和曲线Ⅱ可知，曲线Ⅱ先达到平衡，则T1>T2，升高温度，C%减小，说明正反应为放热反应，A对、C错；根据曲线Ⅱ和曲线Ⅲ可知，曲线Ⅱ先达平衡，说明压强p2>p1，增大压强，C%增加，说明平衡向正反应方向移动，x＝1，B错、D错。
9.【解析】选B。由图像可知，随着温度的升高，B的转化率增大，说明正反应是吸热反应，A错；b点在平衡曲线上，反应达平衡状态，混合气体的平均摩尔质量不再变化，B正确；若使a点达平衡状态，需减小B的转化率，应减小压强，C错；c点未达平衡状态，v(正)>v(逆)，D错。
10.【解析】选C。根据图像可知，a比b更快达到平衡，所以a代表50 ℃下E的Y-t曲线，B错误；50 ℃时E的转化率低，即升温平衡逆向进行，该反应的ΔH＜0，A、D错误；m点两曲线对应的E的转化率相同，Δn(E)相同，C正确。
11.【解题指南】解答该题注意两点：
(1)固体物质的量对平衡移动没有影响。
(2)改变条件反应速率发生变化，再次达到平衡的过程中，只要正逆反应速率的改变不一致，则一定有v(正)或v(逆)中的一种大于或小于新平衡时的反应速率。
【解析】(1)t1～t2时间段内H2物质的量的变化为0.35 mol－0.20 mol＝0.15 mol，v(H2)＝0.15 mol/[5 L×(t2－t1)s]＝0.03/(t2－t1) mol·L－1·s－1。
(2)Fe为固体，加入Fe对平衡无影响，平衡不移动。根据反应3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋4H2(g)可知，加入1 mol H2O达到平衡时H2的物质的量为0.35 mol，H2O(g)的物质的量为0.65 mol，该反应的平衡常数K＝(7/13)4。再加入1 mol H2O(g)，相当于开始加入2 mol H2O(g)，设达到平衡时H2的物质的量为x，平衡时H2O(g)的物质的量为2 mol－x，根据Q＝x4/(2－x)4＝(7/13)4，解得x＝0.7 mol。
(3)根据图像可知，t1时改变条件，逆反应速率瞬间增大，且根据速率图像可知，正反应速率增大的应该比逆反应速率还大，此时平衡向正反应方向移动，所以采取的措施一定不是改变浓度，也不可能是增大压强所引起的，因为增大压强，平衡不发生移动，因此只能是升高温度。
答案：(1)0.03/(t2－t1) mol·L－1·s－1
(2)不 0.7 (3)升高温度
12.【解题指南】解答该题要注意以下三点：
(1)根据CO与CO2的浓度比值关系得出平衡移动的方向，然后再进行判断。
(2)增大反应物的浓度，反应物的转化率不一定减小；转化率等于转化浓度比起始浓度。
(3)气体的平均相对分子质量＝，其变化与m总、n总均有关。
【解析】Ⅰ、(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，平衡不发生移动，CO2的转化率不变。
Ⅱ、(1)因为在恒压容器中进行，压强一直不变，A错；当v正(CO)＝v逆(H2O)时，反应达到平衡，B对；任何时刻生成的CO与H2物质的量都相等，C错；1 mol
H—H键断裂说明有1 mol H2反应，断裂2 mol H—O键说明有1 mol H2O反应，反应达到平衡，D对。
(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增大。
答案：Ⅰ、(1)A (2)不变 Ⅱ、(1)B、D (2)变大
【方法技巧】图像法巧解转化率问题
该题中增大CO2的浓度CO2的转化率如何变化可以利用等效平衡的原理来解释。过程如下：
假设开始时CO2的物质的量为a mol，再次加入CO2的物质的量为a mol，容器的体积不变都为V L。
(1)加入a mol CO2达到平衡。
(2)在2 L容器中加入2a mol CO2，则两容器中压强、浓度、温度都相同，CO2的转化率相同，然后将2V L压缩成V L，因为反应前后气体的体积不变，所以平衡不移动，CO2的转化率不变。
→
13.【解析】(1)由图像可知反应达到平衡的时间段为60～70 s、80～90 s和100～110 s。
(2)反应进行到70 s时改变某一条件，可以看出NO2的浓度迅速从
0.120 mol·L－1减小到0.060 mol·L－1，N2O4的浓度从0.040 mol·L－1减小到
0.020 mol·L－1，两者的浓度都减小到原来的1/2，说明改变的条件为增大容器的体积为原来的2倍或减小压强为原来的1/2；90 s时突然改变某一条件可以看出NO2的浓度瞬间没有改变，但是N2O4的浓度瞬间增大，说明改变的条件是增大了N2O4的浓度。
(3)根据(2)可知，90 s后平衡向正反应方向移动；增大N2O4的浓度，在恒容容器中相当于增大压强，则N2O4的转化率减小。
(4)从图像可知，NO2为反应物，N2O4为生成物。60 s达到平衡时NO2的浓度增大了0.120 mol·L－1，说明N2O4反应过程中浓度减少了0.060 mol·L－1，因为已知在70 s时N2O4的浓度为0.040 mol·L－1，所以N2O4的起始浓度为
0.040 mol·L－1＋0.060 mol·L－1＝0.100 mol·L－1。
答案：(1)60～70 s、80～90 s、100～110 s
(2)B D
(3)正反应 减小
(4)
