2020届一轮复习新课改省份专版三十五）点点突破平衡状态与平衡移动作业

2020届一轮复习新课改省份专版三十五）点点突破平衡状态与平衡移动作业

跟踪检测（三十五） 点点突破——平衡状态与平衡移动 ‎1．下列说法正确的是(　　)‎ A．凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的 B．自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小 C．常温下，反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH>0‎ D．反应2Mg(s)＋CO2(g)===C(s)＋2MgO(s)能自发进行，则该反应的ΔH>0‎ 解析：选C　反应的自发性取决于熵判据和焓判据，若ΔH<0，ΔS>0，一定能自发，若ΔH>0，ΔS<0，一定不能自发，若ΔH<0，ΔS<0，或ΔH>0，ΔS>0，反应能否自发进行取决于温度，A、B错误。C项中该反应ΔS>0，若ΔH<0，一定能自发，现常温下不能自发，则说明ΔH>0，正确。D项中反应的ΔS<0，能自发，则说明ΔH<0，错误。‎ ‎2.图中是可逆反应X2＋3Y22Z2，在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线，下列叙述正确的是(　　)‎ A．t1时，只有正向进行的反应 B．t1～t2, X2的物质的量越来越多 C．t2～t3，反应不再发生 D．t2～t3，各物质的浓度不再发生变化 解析：选D　可逆反应中，只要反应发生，正逆反应同时存在，所以t1时，正逆反应都发生，但平衡正向移动，故A错误；t1～t2，正反应速率大于逆反应速率，平衡向正反应方向移动，反应物转化率增大，X2的物质的量越来越少，直到反应达到平衡状态，故B错误；t2～t3，可逆反应达到平衡状态，正逆反应速率相等但不等于0，该反应达到一个动态平衡，故C错误；t2～t3，正逆反应速率相等，可逆反应达到平衡状态，所以反应体系中各物质的量及物质的量浓度都不变，故D正确。‎ ‎3．压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的是(　　)‎ A．H2(g)＋I2(g)2HI(g)‎ B．3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)‎ C．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)‎ D．C(s)＋CO2(g)2CO(g)‎ 解析：选A　该反应中气体的化学计量数之和反应前后相等，压强改变，正逆反应速率改变的倍数相等，平衡不移动，A正确；该反应中气体的化学计量数之和反应前后不相等，增大压强，v正＞v逆，平衡右移，反之左移，B错误；该反应中气体的化学计量数之和反应前后不相等，增大压强，v正＞v逆，平衡右移，反之左移，C错误；该反应中气体的化学计量数之和反应前后不相等，增大压强，v正＜v逆，平衡左移，反之右移，D错误。‎ ‎4．某容积固定的密闭容器中发生可逆反应：A(g)＋2B(g)C(s)＋D(g)，能说明反应已达到平衡状态的事实是(　　)‎ A．容器内A、B、C、D四者共存 B．vA(正)＝2vB(逆) ‎ C．容器内各种物质的浓度不再改变 D．vA(正)＝vC(逆)‎ 解析：选C　该反应为可逆反应，无论是否达到平衡状态，都存在容器内A、B、C、D四者共存的情况，不能作为判断达到平衡状态的依据，故A错误；达到平衡状态时，应存在2vA(正)＝vB(逆)，故B错误；容器内各种物质的浓度不再改变，是反应达到化学平衡状态的标志，故C正确；C为固体，不能用C的浓度变化来表示化学反应速率，故D错误。‎ ‎5．已知：可逆反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0，在一定条件下达到平衡后，改变下列条件一定能使该平衡向正反应方向移动的是(　　)‎ A．升温增压　　　　　　 B．降温增压 C．升温减压 D．降温减压 解析：选B　改变影响平衡移动的一个因素，平衡总是向减弱这种改变的方向移动。‎ ‎6．合成氨工业为人类解决粮食问题做出了巨大贡献，一定条件下，在密闭容器中进行合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，当正、逆反应速率相等且不等于零时，下列说法不正确的是(　　)‎ A．N2、H2 完全转化为NH3‎ B．N2、H2、NH3 在容器中共存 C．反应已达到化学平衡状态 D．N2、H2、NH3 的浓度不再改变 解析：选A　反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，当正、逆反应速率相等且不等于零时，达到化学平衡状态。可逆反应中，反应物不能完全转化为生成物，故A错误；N2、H2、NH3 在容器中共存，故B正确；正、逆反应速率相等且不等于零时的状态是化学平衡状态，故C正确；化学平衡状态时，各组分的浓度不随时间的变化而变化，故D正确。‎ ‎7．在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应mX(g)nY(g)　ΔH＝Q kJ·mol－1。反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如表所示：‎ 气体体积/L c (Y)/(mol·L－1)‎ 温度 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎100‎ ‎1.00‎ ‎0.75‎ ‎0.53‎ ‎200‎ ‎1.20‎ ‎0.90‎ ‎0.63‎ ‎300‎ ‎1.30‎ ‎1.00‎ ‎0.70‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．m＞n B．Q＜0‎ C．温度不变，压强增大，Y的质量分数减少 D．体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动 解析：选C　固定温度条件(比如取100 ℃)讨论气体体积变化对Y浓度的影响：当体积扩大1倍时(压强减小)，若平衡不移动，则c(Y)＝0.5 mol·L－1，而实际上为0.75 mol·L－1，大于0.5 mol·L－1，这表明平衡是向右移动的，即减小压强平衡右移，这说明正反应是一个气体体积增大的反应，m＜n，A项错误、C项正确。固定体积(如1体积)讨论温度变化对Y浓度的影响，知温度越高，Y浓度越大，说明升高温度平衡正移，正反应是吸热反应，B、D项错误。‎ ‎8．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，下列设计方案可以最有效的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．①④ B．②④‎ C．① D．②③‎ 解析：选A　①选用适当的催化剂，可以加快反应速率，但不影响转化率，使有害气体在排出之前尽可能地转化为无害气体，可以提高尾气处理效果，正确；②提高装置温度，虽然能加快反应速率，该反应放热，平衡左移，但会降低转化率，错误；③降低装置的压强，既减慢反应速率，又降低转化率，错误；④装置中放入碱石灰，可以吸收生成的二氧化碳，使平衡向右移动，提高转化率，正确。‎ ‎9．在一密闭容器中，反应aA(g)bB(g)达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，A的浓度变为原来的60%，则(　　)‎ A．a＜b B．平衡向逆反应方向移动了 C．平衡向正反应方向移动了 D．物质B的质量分数增加了 解析：选B　假设体积增加一倍时若平衡未移动，A的浓度应为原来的50%，实际平衡时A的浓度是原来的60%，说明平衡向生成A的方向移动，即减小压强，平衡向逆反应方向移动，a＞b，物质B的质量分数减小，B正确。‎ ‎10．在一密闭恒容容器中发生反应：aX(g)＋bY(g)cZ(g)　ΔH＞0，达平衡后，当其他条件不变时，下列说法正确的是(　　)‎ A．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小， 平衡常数增大 B．若通入稀有气体平衡不移动，则a＋b＝c C．若加入催化剂，反应速率改变，但平衡不移动 D．若增加X的量，平衡正向移动，X的转化率增大 解析：选C　升高温度，正逆反应速率均增大，A错误；在密闭容器中，通入惰性气体，由于参与反应的各种物质的浓度没有发生变化，平衡不移动，故不能说明a＋b＝c，B 错误；加入催化剂只能改变反应速率，但不能使平衡发生移动，C正确；若增加X的量，平衡正向移动，X的转化率反而降低，D错误。‎ ‎11．向一体积为2 L的恒容密闭容器里充入1 mol N2和4 mol H2，在一定温度下发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0。10 s时达到平衡，c(NH3)为0.4 mol·L－1。下列说法正确的是(　　)‎ A．该反应达到平衡时H2的转化率为40%‎ B．降低温度能使混合气体的密度增大 C．向该容器中充入N2，平衡正向移动 D．研发高效催化剂可大大提高NH3的产率 解析：选C　A项，根据题中数据可知，NH3的生成量为0.8 mol，则H2的减少量为1.2 mol，α(H2)＝×100%＝30%，错误；B项，降低温度，平衡正向移动，但气体总质量不变，容器体积不变，则密度不变，错误；C项，体积不变，充入N2，c(N2)增大，平衡正向移动，正确；D项，催化剂不能使平衡发生移动，因此各物质的转化率不变、产率不变，错误。‎ ‎12.(2019·梁山一中月考)可逆反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0，在一定条件下达到平衡状态，时间为t1时改变条件。化学反应速率与反应时间的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．维持温度、容积不变，t1时充入SO3(g)‎ B．维持压强不变，t1时升高反应体系温度 C．维持温度、容积不变，t1时充入一定量Ar D．维持温度、压强不变，t1时充入SO3(g)‎ 解析：选D　维持温度、容积不变，t1时充入SO3(g)，此时正、逆反应速率均增大，A项错误；维持压强不变，t1时升高反应体系温度，正、逆反应速率都增大，平衡逆向移动，B项错误；维持温度、容积不变，t1时充入一定量Ar，正、逆反应速率都不变，C项错误；维持温度、压强不变，t1时充入SO3(g)，该时刻反应物的浓度均减小，生成物的浓度增大，则逆反应速率增大，正反应速率减小，D项正确。‎ ‎13．处于平衡状态的反应2H2S(g)2H2(g)＋S2(g)　ΔH>0，不改变其他条件，下列说法正确的是(　　)‎ A．加入催化剂，反应途径将发生改变，ΔH也将随之改变 B．升高温度，正、逆反应速率都增大，H2S分解率也增大 C．增大压强，平衡向逆反应方向移动，将引起体系温度降低 D．若体系恒容，注入一些H2后达新平衡，H2浓度将减小 解析：选B　焓变是一个状态函数，与反应发生的途径无关，A错误；温度升高，正、逆反应速率均增大，因该反应的正反应是吸热反应，故平衡正向移动，H2S分解率增大，B正确；该反应是气体体积增大的反应，增大压强平衡逆向移动，逆反应是放热反应，会使体系温度升高，C错误；向体系中注入H2，平衡将向H2浓度降低的方向移动，但最终H2的浓度比原来大，D错误。‎ ‎14．将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。判断该分解反应已经达到化学平衡的是(　　)‎ A．2v(NH3)＝v(CO2)‎ B．密闭容器中c(NH3)∶c(CO2)＝2∶1‎ C．密闭容器中混合气体的密度不变 D．密闭容器中氨气的体积分数不变 解析：选C　该反应为有固体参与的非等体积反应，且容器体积不变，所以压强、密度均可作化学反应是否达到平衡状态的标志，该题应特别注意D项，因为该反应为固体的分解反应，所以NH3、CO2的体积分数始终为定值NH3为，CO2为。‎ ‎15．一定条件下，0.3 mol X(g) 与0.3 mol Y(g)在容积固定的密闭容器中发生反应：X(g)＋3Y(g)2Z(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1，下列说法正确的是(　　)‎ A．反应一段时间后，X与Y的物质的量之比仍为1∶1‎ B．达到平衡时，且反应放出0.1a kJ的热量 C．达到平衡后，若向平衡体系中充入稀有气体，Z的正反应速率将不发生变化 D．X的体积分数保持不变，说明反应已达到平衡 解析：选C　A项，反应过程中X与Y的变化量是1∶3，则反应一段时间后，X与Y的物质的量之比不可能仍为1∶1，错误；B项，达到平衡时，因可逆反应不能反应完全，则反应的X小于0.1 mol，反应放出的热量小于0.1a kJ，错误；C项，恒容条件下，达到平衡后，若向平衡体系中充入稀有气体，不影响反应物和生成物的浓度，反应速率也不变，正确；‎ D项，　　　　　　　　　X(g)＋3Y(g)2Z(g)‎ 起始物质的量/mol　　　　 0.3　　0.3　 　　0‎ 变化物质的量/mol　　　　 x　　 3x　　　 2x 变化后物质的量/mol　　 0.3－x　0.3－3x　 2x X的体积分数为×100%＝50%，始终保持不变，不能说明反应已达到平衡，错误。‎ ‎16．(2017·浙江11月选考)已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。起始反应物为N2和H2，物质的量之比为1∶3，且总物质的量不变，在不同压强和温度下，反应达到平衡时，体系中NH3的物质的量分数如下表：‎ 物质的量分数 ‎400 ℃‎ ‎450 ℃‎ ‎500 ℃‎ ‎600 ℃‎ ‎20 MPa ‎0.387‎ ‎0.274‎ ‎0.189‎ ‎0.088‎ ‎30 MPa ‎0.478‎ ‎0.359‎ ‎0.260‎ ‎0.129‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．体系中NH3的物质的量分数越大，则正反应速率越大 B．反应达到平衡时，N2和H2的转化率之比均为1‎ C．反应达到平衡时，放出的热量均为92.4 kJ D．600 ℃、30 MPa下反应达到平衡时，生成NH3的物质的量最多 解析：选B　正反应速率与反应物的浓度、压强、温度有关，与NH3的物质的量分数无直接关系，故A错误；N2和H2的起始物质的量之比为1∶3，反应消耗也是1∶3，故N2和H2的转化率相同，故B正确；当1 mol N2参与反应时放出的热量为92.4 kJ，而题目中没有确定反应的量，故C错误；由表格可知600 ℃、30 MPa下反应达到平衡时，NH3的物质的量分数相对于500 ℃、30 MPa在减小，故D错误。‎ ‎17．燃煤会产生CO2和CO、SO2等大气污染物。燃煤脱硫的相关反应的热化学方程式如下：‎ CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)‎ ΔH1＝＋281.4 kJ·mol－1(反应Ⅰ) ‎ CaSO4(s)＋CO(g)CaS(s)＋CO2(g)‎ ΔH2＝－43.6 kJ·mol－1　(反应Ⅱ)‎ ‎(1)计算反应CaO(s)＋3CO(g)＋SO2(g)CaS(s)＋3CO2(g)　ΔH＝________。‎ ‎(2)一定温度下，向某恒容密闭容器中加入CaSO4(s)和1 mol CO，若只发生反应Ⅰ，下列能说明该反应已达到平衡状态的是_____________(填字母)。‎ a．容器内的压强不发生变化 b．v正(CO)＝v正(CO2)‎ c．容器内气体的密度不发生变化 d．n(CO)＋n(CO2)＝1 mol ‎(3)一定温度下，体积为1 L容器中加入CaSO4(s)和1 mol CO，若只发生反应Ⅱ，测得CO2的物质的量随时间变化如图中曲线A所示。‎ ‎①在0～2 min内的平均反应速率v(CO)＝____________。‎ ‎②曲线B表示过程与曲线A相比改变的反应条件可能为____________________(答出一条即可)。‎ ‎③若要提高反应体系中CO2的体积分数，可采取的措施为__________________。‎ ‎(4)一定温度下，向恒容密闭容器中加入CaSO4(s)和1 mol CO，下列能说明反应Ⅰ和反应Ⅱ同时发生的是____________________(填字母)。‎ a．反应后气体能使品红褪色 b．反应过程中，CO的体积分数逐渐减小 c．反应体系达平衡前，SO2和CO2两种气体的浓度之比随时间发生变化 d．体系压强逐渐增大 解析：(1)根据盖斯定律，所求反应可由反应Ⅱ×4－反应Ⅰ得到，即ΔH＝4ΔH2－ΔH1＝－455.8 kJ·mol－1。‎ ‎(2)反应Ⅰ，Δn>0，压强不变化时达到平衡状态；v正(CO)、v正(CO2)都表示正反应速率；反应移动时，混合气体质量变化，所以密度不变达到平衡状态；由碳原子个数守恒可知，始终有n(CO)＋n(CO2)＝1 mol。(3)A到B，速率加快，平衡不变，可以是加压或加入催化剂；促使反应正移的条件是降低温度。(4)a项，反应后气体能使品红褪色，只能说明生成SO2，可能只发生反应Ⅰ；b项，CO的体积分数逐渐减小，也可能只发生一个反应；d项，压强逐渐增大，说明气体物质的量增多，反应Ⅰ一定发生，不能说明反应Ⅱ是否发生。‎ 答案：(1)－455.8 kJ·mol－1　 (2)ac ‎(3)①0.45 mol·L－1·min－1　②加入催化剂(或增大压强) 　③降低温度　(4)c ‎18．利用氢气对废气进行脱碳处理可实现绿色环保、废物利用，对于减少雾霾也具有重要意义。‎ ‎(1)汽车尾气的主要污染物为NO，用H2催化还原NO可以达到消除污染的目的。‎ 已知：2NO(g)N2(g)＋O2(g)　ΔH＝－180.5 kJ·mol－1‎ ‎2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1‎ 写出H2(g)与NO(g)反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式是_________________。‎ ‎(2)某研究小组模拟研究如下：向2 L恒容密闭容器中充入2 mol NO发生反应2NO(g) N2(g)＋O2(g)，在不同的温度下，反应过程中物质的量与时间的关系如图所示：‎ ‎①T2下，在0～5 min内，v(O2)＝______ mol·L－1·min－1。‎ ‎②该反应进行到M点放出的热量________(填“＞”“＜”或“＝”)进行到W点放出的热量。M点时再加入一定量NO，平衡后NO的转化率______(填“变大”“变小”或“不变”)。‎ ‎③反应开始至达到平衡的过程中，容器中下列各项发生变化的是________(填字母)。‎ a．混合气体的密度 b．逆反应速率 c．单位时间内，N2和NO的消耗量之比 d．气体的平均相对分子质量 ‎(3)氢气作为一种理想燃料，但不利于贮存和运输。利用氢能需要选择合适的储氢材料，镧镍合金在一定条件下可吸收氢气形成氢化物：LaNi5(s)＋3H2(g)LaNi5H6(s)　ΔH＜0，欲使LaNi5H6(s)释放出气态氢，根据平衡移动原理，可改变的条件是______________(填字母)。‎ A．增加LaNi5H6(s)的量 B．升高温度 C．使用催化剂 D．减小压强 解析：(1)把已知的两个热化学方程式依次编号为①、②，应用盖斯定律，由①－②得2H2(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝(－180.5 kJ·mol－1)－(＋571.6 kJ·mol－1)＝－752.1 kJ·mol－1。‎ ‎(2)①T2下在0～5 min内，v(NO)＝＝＝0.125 mol·L－1·min－1，则v(O2)＝v(NO)＝0.062 5 mol·L－1·min－1。②反应进行到M点转化NO物质的量小于反应进行到W点转化NO物质的量，反应进行到M点放出的热量＜进行到W点放出的热量。M点时再加入一定量NO，平衡向正反应方向移动，加入NO相当于增大压强(增大压强平衡不移动)，平衡后NO的转化率不变。③a.该反应中所有物质都呈气态，根据质量守恒定律，气体的总质量始终不变，容器容积不变，混合气体的密度始终不变；b.反应开始逆反应速率为0，反应开始至达到平衡过程中逆反应速率增大，达平衡时逆反应速率不变；c.单位时间内N2的消耗量表示逆反应速率，单位时间内NO的消耗量表示正反应速率，从反应开始至达到平衡的过程中，逆反应速率增大，正反应速率减小，单位时间内N2和NO的消耗量之比增大；d.该反应中所有物质都呈气态，根据质量守恒定律，气体的总质量始终不变，该反应反应前后气体分子数不变，气体分子物质的量始终不变，气体的平均相对分子质量始终不变。(3)A.增加LaNi5H6‎ ‎(s)的量，平衡不移动，不会释放出气态氢；B.正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，释放出气态氢；C.使用催化剂，平衡不移动，不会释放出气态氢；D.减小压强，平衡向逆反应方向移动，释放出气态氢；使LaNi5H6(s)释放出气态氢，可改变的条件是升高温度、减小压强。‎ 答案：(1)2H2(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2H2O(l) 　ΔH＝－752.1 kJ·mol－1 　(2)① 6.25×10－2　②<　不变　③bc　(3)BD