平衡狀態(tài)的判斷、移動(dòng)及影響因素(含解析)

2020屆高考化學(xué)第二輪專題復(fù)習(xí)課時(shí)提升訓(xùn)練平衡狀態(tài)的判斷、移動(dòng)及影響因素一、選擇題1、一定條件下，將TiO2和焦炭放入真空密閉容器中，反應(yīng)TiO2(s)＋C(s)Ti(s)＋CO2(g)達(dá)到平衡，保持溫度不變，縮小容器容積，體系重新達(dá)到平衡，下列說(shuō)法中一定正確的是()A．平衡常數(shù)減小 B．TiO2的質(zhì)量不變C．CO2的濃度不變 D．Ti的質(zhì)量增加答案：C解析：該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝c(CO2)，保持溫度不變，縮小容器容積，平衡左移，但是K不變，故CO2的濃度不變，A項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；平衡左移，Ti的質(zhì)量減少，TiO2的質(zhì)量增加，B、D項(xiàng)錯(cuò)誤。2、一定條件下，治理汽車尾氣的反應(yīng)是2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)ΔH＜0。在恒溫恒容的密閉容器中通入n(NO)∶n(CO)＝2∶1的混合氣體，發(fā)生上述反應(yīng)。下列圖像正確且能說(shuō)明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時(shí)一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是()答案：C解析：反應(yīng)在恒溫條件下進(jìn)行，平衡常數(shù)始終不變，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由題圖可知，t1時(shí)刻CO2與NO的物質(zhì)的量相等，但是隨后CO2和NO的物質(zhì)的量繼續(xù)發(fā)生變化，所以不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；隨著反應(yīng)進(jìn)行，NO與CO的物質(zhì)的量的比值在不斷變化，當(dāng)比值不變時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，C項(xiàng)正確。3、下列事實(shí)不能用勒夏特列原理解釋的是()A．溴水中有化學(xué)平衡Br2＋H2OHBr＋HBrO，當(dāng)加入硝酸銀溶液后，溶液顏色變淺B．合成氨反應(yīng)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))，為提高氨的產(chǎn)率，理論上應(yīng)采取降低溫度的措施C．反應(yīng)CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))，達(dá)到平衡后，升高溫度體系顏色變深D．對(duì)于2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g)，達(dá)到平衡后，縮小容器容積可使體系顏色變深答案：D解析：加入硝酸銀溶液后，生成AgBr沉淀，溴離子濃度減小，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，溶液顏色變淺，可用勒夏特列原理解釋，A不符合題意；合成氨反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度有利于平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，可用勒夏特列原理解釋，B不符合題意；正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，NO2濃度增大，體系顏色變深，可用勒夏特列原理解釋，C不符合題意；對(duì)于2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g)，因反應(yīng)前后氣體的體積不變，改變壓強(qiáng)不會(huì)使平衡移動(dòng)，不能用勒夏特列原理解釋，D符合題意。4、在1L恒定容積的密閉容器中，可以證明可逆反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A．c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2B．一個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有3個(gè)H—H鍵生成C．其他條件不變時(shí)，混合氣體的密度不再改變D．v正(N2)＝2v逆(NH3)答案：B解析：A項(xiàng)，當(dāng)各組分的濃度不發(fā)生變化時(shí)，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，而各組分的濃度之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比并不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；B項(xiàng)，一個(gè)N≡N鍵斷裂說(shuō)明消耗了1個(gè)N2分子，反應(yīng)正向進(jìn)行，有3個(gè)H—H鍵生成，說(shuō)明生成了3個(gè)H2分子，反應(yīng)逆向進(jìn)行，且消耗物質(zhì)和生成物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，說(shuō)明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；C項(xiàng)，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，氣體的總質(zhì)量不變，而容器的容積也不變，故無(wú)論是否達(dá)到平衡，混合氣體的密度始終不變，故氣體密度不變不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；D項(xiàng)，由于v正(N2)∶v逆(NH3)≠1∶2，所以反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài)。5、在一定溫度下的恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：2NO2(g)N2O4(g)，當(dāng)下列所給有關(guān)量不再變化時(shí)，不能表明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A．混合氣體的壓強(qiáng)B．混合氣體的密度C．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量D.eq\f(cN2O4,c2NO2)答案：B解析：該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中氣體總物質(zhì)的量減小，壓強(qiáng)減小，當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，A項(xiàng)不符合題意；該反應(yīng)在恒溫、恒容條件下進(jìn)行，氣體的總質(zhì)量不變，密度始終保持不變，與反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)無(wú)關(guān)，B項(xiàng)符合題意；反應(yīng)過(guò)程中氣體總質(zhì)量不變，氣體總物質(zhì)的量減小，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量增大，當(dāng)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，C項(xiàng)不符合題意；eq\f(cN2O4,c2NO2)＝Q為濃度商，當(dāng)濃度商保持不變時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，D項(xiàng)不符合題意。6、密閉容器中發(fā)生反應(yīng)aX(g)＋bY(g)cW(g)＋dZ(g)，若反應(yīng)達(dá)到平衡后，保持溫度不變，將氣體體積壓縮到原來(lái)的eq\f(1,2)，再次達(dá)到平衡時(shí)，Z的濃度是原平衡的1.8倍，下列敘述中不正確的是()A．平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) B．a(chǎn)＋b＞c＋dC．W的體積分?jǐn)?shù)減小 D．X的轉(zhuǎn)化率降低答案：B解析：A項(xiàng)，將氣體體積壓縮到原來(lái)的1/2，假設(shè)平衡不移動(dòng)，此時(shí)Z的濃度是原平衡的2倍，而現(xiàn)在是1.8倍，說(shuō)明增大壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)；B項(xiàng)，根據(jù)A項(xiàng)的分析，a＋b＜c＋d；C項(xiàng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，消耗W，因此W的體積分?jǐn)?shù)減?。籇項(xiàng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，X的轉(zhuǎn)化率降低。7、一定條件下，向密閉容器中充入一定量的NH3，發(fā)生反應(yīng)2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)。達(dá)到平衡時(shí)，N2的體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)時(shí)，NH3的轉(zhuǎn)化率為25%B．達(dá)到平衡時(shí)，2v正(NH3)＝3v逆(H2)C．b、c兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)：Kb＞KcD．壓強(qiáng)：p1＞p2答案：A解析：設(shè)起始充入NH3的物質(zhì)的量為xmol，a點(diǎn)時(shí)，生成N2ymol，則eq\f(y,x－2y＋y＋3y)＝0.1，整理得x＝8y，故a點(diǎn)時(shí)NH3的轉(zhuǎn)化率為eq\f(2y,x)×100%＝25%，A項(xiàng)正確；達(dá)到平衡時(shí)，3v正(NH3)＝2v逆(H2)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，c點(diǎn)溫度高，平衡常數(shù)大，Kb＜Kc，C項(xiàng)錯(cuò)誤；該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，溫度相同時(shí)，壓強(qiáng)減小，平衡正向移動(dòng)，N2的體積分?jǐn)?shù)增大，結(jié)合圖像知，p1＜p2，D項(xiàng)錯(cuò)誤。二、非選擇題8、在10℃和2×105Pa的條件下，反應(yīng)aA(g)dD(g)＋eE(g)建立平衡后，再逐步增大體系的壓強(qiáng)(溫度不變)。下表列出了不同壓強(qiáng)下平衡時(shí)物質(zhì)D的濃度。壓強(qiáng)(Pa)2×1055×1051×106濃度(mol·L－1)0.0850.200.44根據(jù)表中數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題：(1)壓強(qiáng)從2×105Pa增加到5×105Pa時(shí)，平衡移動(dòng)方向是__________，理由是_____________________________。(2)壓強(qiáng)5×105Pa增加到1×106Pa時(shí)，平衡移動(dòng)的方向是__________，理由是______________________________。答案：(1)左D濃度增大的倍數(shù)小于壓強(qiáng)增大的倍數(shù)(2)右D濃度增大的倍數(shù)大于壓強(qiáng)增大的倍數(shù)，此時(shí)壓強(qiáng)增大可能使E液化，使生成物的氣體體積減小9、在一容積為2L的密閉容器中，加入0.2mol的N2和0.6mol的H2，在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0。反應(yīng)中NH3的物質(zhì)的量濃度的變化情況如圖所示，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)根據(jù)圖像，計(jì)算從反應(yīng)開始到平衡時(shí)，用NH3表示的平均反應(yīng)速率v(NH3)＝____________。(2)該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為___________________。(3)反應(yīng)達(dá)到平衡后，第5min末，若保持其他條件不變，僅改變反應(yīng)溫度，則NH3的物質(zhì)的量濃度不可能為_______________。(填序號(hào))a．0.20mol·L－1b．0.12mol·L－1c．0.10mol·L－1d．0.08mol·L－1(4)反應(yīng)達(dá)到平衡后，第5min末，若保持其他條件不變，只把容器的體積縮小一半，平衡________移動(dòng)(填“向逆反應(yīng)方向”、“向正反應(yīng)方向”或“不”)。(5)在第5min末將容器的體積縮小一半后，若在第8min末達(dá)到新的平衡(此時(shí)NH3的濃度約為0.25mol·L－1)，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出第5min末到平衡時(shí)NH3濃度的變化曲線。答案：(1)0.025mol·L－1·min－1(2)50%(3)ac(4)向正反應(yīng)方向(5)如圖10、NOx的排放主要來(lái)自于汽車尾氣，包含NO2和NO，有人提出用活性炭對(duì)NOx進(jìn)行吸附，發(fā)生的反應(yīng)如下：反應(yīng)a：C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2(g)ΔH＝－34.0kJ·mol－1反應(yīng)b：2C(s)＋2NO2(g)N2(g)＋2CO2(g)ΔH＝－64.2kJ·mol－1(1)對(duì)于反應(yīng)a，在T1℃時(shí)，借助傳感器測(cè)得反應(yīng)在不同時(shí)間點(diǎn)上各物質(zhì)的濃度如下：濃度/mol·L－1時(shí)間/min物質(zhì)01020304050NO1.000.580.400.400.480.48N200.210.300.300.360.36①0～10min內(nèi)，NO的平均反應(yīng)速率v(NO)＝______________，當(dāng)升高反應(yīng)溫度，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K________(填“增大”“減小”或“不變”)。②30min后，只改變某一條件，反應(yīng)重新達(dá)到平衡；根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是______(填字母)。a．加入一定量的活性炭 b．通入一定量的NOc．適當(dāng)縮小容器的體積 d．加入合適的催化劑(2)某實(shí)驗(yàn)室模擬反應(yīng)b，在密閉容器中加入足量的C和一定量的NO2氣體，維持溫度為T2℃，如圖為不同壓強(qiáng)下反應(yīng)b經(jīng)過(guò)相同時(shí)間NO2的轉(zhuǎn)化率隨著壓強(qiáng)變化的示意圖：請(qǐng)從動(dòng)力學(xué)角度分析，1050kPa前，反應(yīng)b中NO2轉(zhuǎn)化率隨著壓強(qiáng)增大而增大的原因：_________________________________________；在1100kPa時(shí)，NO2的體積分?jǐn)?shù)為________。(3)用某物質(zhì)的平衡分壓代替其物質(zhì)的量濃度也可以表示化學(xué)平衡常數(shù)(記作Kp)；在T2℃、1.1×106Pa時(shí)，該反應(yīng)b的化學(xué)平衡常數(shù)Kp＝________(用計(jì)算表達(dá)式表示)；已知：氣體分壓(p分)＝氣體總壓(p總)×體積分?jǐn)?shù)。答案：(1)①0.042mol·L－1·min－1減?、赽c(2)1050kPa前反應(yīng)未達(dá)平衡狀態(tài)，隨著壓強(qiáng)增大，反應(yīng)速率加快，NO2轉(zhuǎn)化率增大50%(3)eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.4,1.2)))2×\f(0.2,1.2),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.6,1.2)))2)×1.1×106解析(1)①v(NO)＝eq\f(1.00－0.58mol·L－1,10min)＝0.042mol·L－1·min－1。反應(yīng)放熱，升溫，平衡逆向移動(dòng)，K值減小。②活性炭為固體，不會(huì)影響平衡；催化劑只改變速率，不影響平衡；加NO，平衡正向移動(dòng)，則N2濃度增大，平衡移動(dòng)不能抵消條件改變，達(dá)到新的平衡后，NO濃度也增大；縮小容器體積，由于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，故平衡不移動(dòng)，只是NO和N2濃度均變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(6,5)。(3)1100kPa時(shí)，NO2轉(zhuǎn)化率為40%，設(shè)NO2起始量為1mol，則：反應(yīng)b2C(s)＋2NO2(g)N2(g)＋2CO2(g)起始量/mol1

0

0改變量/mol0.40.20.4平衡量/mol0.6