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1、回夺市安然阳光实验学校专题 7.3 化学平衡移动（测试时间 45 分钟，满分 100 分）一、选择题(本题包括 10 小题，每小题 5 分，共 50 分)1【陕西西安“八校”高三联考】在密闭容器中，一定量混合气体发生反应xA(g)+yB(g)=zC(g)，达到平衡时，测得 A 的浓度为 0.5mol/L，在温度不变的条件下，将容器的体积扩大到两倍，使再达到平衡，测得 A 的浓度降低为 0.3mol/L，下列有关判断正确的是 （）A x+yz B 平衡向正反应方向移动 C B 的浓度增大 D C 的体积分数下降【答案】D 2【辽宁五校高三上学期期末】在体积恒定的密闭容器中，一定量的 SO2与1.
2、25molO2在催化剂作用下加热到 600发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H0。30s 气体的物质的量减少 0.45mol 时反应达到平衡，在相同的温度下测得气体压强为反应前的 80%。下列有关叙述正确的是 （）A 达到平衡时，气体的密度是反应前的 80%B 将平衡混合气体通入过量 BaCl2溶液中，得到沉淀的质量为 209.7g C 该温度下的平衡常数为 101.25L/moL D 030s 时 SO3生成速率为 3.010-2mol/(L.s)【答案】B 3【山东实验中学高三上学期三诊】T K 时，向 2.0L 恒容密闭容器中充入0.10molCOCl2，发生反应，经过一
3、段时间后反应达到平衡。反应过程中测得的部分数据见下表，下列说法正确的是 （）A T K 时该反应的化学平衡常数为 B 反应在前 2s 的平均速率molL-1s-1 C 保持其他条件不变，升高温度，若新平衡时 c(C12)=0.038molL-1，则反应的HmolL-说明升高温度平衡正向移动，则该反应是吸热反应 H 0；C 项错误；D平衡后向上述容器中再充入 0.10molCOCl2，相当于增大了压强，平衡最终逆向移动，COCl2的转化率减小，D 项错误；答案选 A。4【湖南师大附中高三上学期月考】臭氧在烟气脱硝中的反应为 2NO2(g)O3(g)N2O5(g)O2(g)。若此反应在恒容密闭容器
4、中进行，下列选项中有关图象对应的分析正确的是 （）A B C D 平衡后升温，NO2含量降低 02 s 内，v(O3)0.2 molL1s1 v正：b 点a 点 b 点：v逆v正 恒温，t1时再充入 O3 A A B B C C D D【答案】C 5【天津高三三模】在恒容密闭容器中通入 X 并发生反应：2X(g)Y(g)，温度 T1、T2下 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 M 点的正反应速率 正小于 N 点的逆反应速率 逆 B T2下，在 0t1时间内，(Y)=mol/(Lmin)C M 点时再加入一定量 X，平衡后 X 的转化率减小 D
5、该反应进行到 M 点放出的热量小于进行到 W 点放出的热量【答案】D 详解：用“先拐后平”法，T1优先 T2出现拐点，T1达到平衡时间短、速率快，其它条件不变时升高温度化学反应速率加快，则 T1T2；T2平衡时 c（X）小于 T1，升高温度平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，该反应的H0。A 项，M 点是 T1时的平衡点，正（M）=逆（M），N 点是 T2时的不平衡点，N 点时的逆反应速率小于 T2平衡时的逆反应速率，由于 T1T2，T2平衡时的反应速率小于 T1平衡时的反应速率，M 点的正反应速率 正大于 N点的逆反应速率 逆，A 项错误；B 项，T2下，0t1时间内（X）=mol/（L
6、min），不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比，（Y）=（X）=mol/（Lmin），B 项错误；C项，M 点时再加入一定量 X，相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，平衡后 X 的转化率增大，C 项错误；D 项，该反应的正反应为放热反应，W 点消耗 X 的物质的量大于 M 点，该反应进行到 M 点放出的热量小于进行到 W 点放出的热量，D 项正确；答案选 D。6【黑龙江牡丹江一中 10 月月考】在恒温恒压下，向密闭容器中充入 4mol A和 2 mol B，发生如下反应：2A(g)+B(g)2C(g)H0。2min 后，反应达到平衡，生成 C 为 1.6mol。则下列分析正确的是
7、 （）A 若反应开始时容器体积为 2L，则 Vc0.4molL-1min-1 B 若在恒压绝热条件下反应，平衡后 nc1.6mol C 若 2min 后，向容器中再投入 2mol A 和 1 mol B，B 的转化率变大 D 若该反应在恒温恒容下进行，放出热量将增加【答案】B 7【湖北部分重点中学高三上学期起点考试】工业上利用 Ga 与 NH3高温条件下合成固体半导体材料氮化稼(GaN)同时有氢气生成。反应中，每生成 3molH2时放出 30.8kJ 的热量。恒温恒容密闭体系内进行上述反应，下列有关表达正确的是 （）A I 图像中如果纵坐标为正反应速率，则 t 时刻改变的条件可以为升温或加压
8、B II 图像中纵坐标可以为镓的转化率 C III 图像中纵坐标可以为化学反应速率 D IV 图像中纵坐标可以为体系内混合气体平均相对分子质量【答案】A【解析】AI 图象中如果纵坐标为正反应速率，升高温度或增大压强，反应速率增大，图象符合题意，A 正确；BGa 是固体，没有浓度可言，不能计算其转化率，B 错误；CGa 是固体，其质量不影响反应速率，C 错误；D反应方程式为 2Ga（s）+2NH3（g）2GaN（s）+3H2（g）H0，相同压强下，升高温度，平衡逆向移动，平均相对分子质量增大；相同温度下，增大压强，平衡逆向移动，平均相对分子质量增大，D 错误；答案选 A。8【上海鲁迅中学高三上学
9、期第一次测试】反应 A(g)3B(g)2C(g)Q 达到平衡，下列说法正确的是 （）A 加压，v(正)、v(逆)都增大，增大倍数v(正)小于v(逆)B 降温，v(正)、v(逆)都减小，减小倍数v(正)小于v(逆)C 使用催化剂，v(正)、v(逆)都改变，变化的倍数不同 D 扩大容器体积，容器内 A、B、C 物质的量都减少【答案】B 9【吉林延边州高三仿真模拟】温度为 T1时，在三个容积均为 1L 的恒容密闭容器中仅发生反应:2NO2(g)2NO(g)+O2(g)(正反应吸热)。实验测得:v正=v(NO2)消耗=k正c2(NO2)，v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆c2(NO)c(O2
10、)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。下列说法正确的是 （）容器 编号 物质的起始浓度（molL1）物质的平衡浓度（molL1）c(NO2)c(NO)c(O2)c(O2)0.6 0 0 0.2 0.3 0.5 0.2 0 0.5 0.35 A 设 k 为该反应的化学平衡常数，则有 k=k逆:k正 B 达平衡时，容器与容器中的总压强之比为 2017 C 容器中起始平衡正向移动，达平衡时，容器中 NO2的转化率比容器中的小 D 若改变温度为 T2,且 T2T1,则 k正:k逆8,所以容器中 NO2的转化率小于 2/3，即容器中起始平衡正向移动，达平衡时，容器中 NO2的转化率比容器中的小，C 正确
11、；由于该反应正反应是吸热反应，温度，所以 时平衡常数增大，则 k正:k逆0.8；正确选项 C。10【北京市 2018 高三一模】已知：2NO2（g）+CH4（g）N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）H，向容积为 2L 的恒容密闭容器中，充入 NO2和 CH4的混合气体 0.3mol 充分反应。不同投料比时，NO2的平衡转化率与温度的关系如右图所示。投料比=；下列说法不正确的是 （）A H 2 C 400K 时，反应的平衡常数为 510-2 D 投料比为 2 时，Q 点 v逆(CH4)小于 P 点的 v逆(CH4)【答案】C 二、非选择题（共 50 分）11（12 分）【湖北车胤中学高三 9
12、 月月考】反应 Fe（s）+CO2（g）FeO（s）+CO（g）的平衡常数为 K1；反应 Fe（s）+H2O（g）FeO（s）+H2（g）的平衡常数为 K2。在不同温度时 K1、K2的值如下表：温度（绝对温度）K1 K2 973 1.47 2.38 1173 2.15 1.67（1）计算温度为 973K 时，反应 CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）K=_；（2）目前工业上有一种方法是用 CO2来生产甲醇：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)，在体积为 1 L 的恒容密闭容器中，充入 1 mol CO2和 3 mol H2进行反应。该反应能够自发进行的原因是_。下列
13、措施中能使 c(CH3OH)增大的是_。a降低温度 b充入 He(g)，使体系压强增大 c将 H2O(g)从体系中分离出来 d再充入 1 mol CO2和 3 mol H2 在温度 T1时，当反应达到平衡时，测得 n(H2)2.4 mol；其他条件不变，在温度 T2时，当反应达到平衡时，测得 n(CO2)0.82 mol，则T2_T1(填“”、“”或“”)。（3）某实验将一定量的 CO2和 H2充入一定体积的密闭容器中，在两种不同条件下发生反应：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H49.0 kJmol1。测得 CH3OH 的物质的量随时间变化如下图所示，回答问题：曲线 I、对
14、应的平衡常数大小关系为 K_K(填“”、“”或“”)。一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式投入反应物，一段时间后达到平衡。容器 甲 乙 反应物 投入量 1 mol CO2、3 mol H2 a mol CO2、b mol H2、c mol CH3OH(g)、c mol H2O(g)若甲中平衡后气体的压强为开始时的 0.8 倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的浓度相等，且起始时维持反应逆向进行，则 c 的取值范围为_。【答案】（12 分，每空 2 分）（1）0.62 （2）H0 acd （3）0.4c1（2）CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)，反应的S0，要使得
15、反应能够自发进行，需要G=H-TS0，则H0，故答案为：H0；根据的分析，CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H0。a降低温度，平衡正向移动，c(CH3OH)增大，正确；b充入 He(g)，使体系压强增大，平衡不移动，c(CH3OH)不变，错误；c将 H2O(g)从体系中分离出来，平衡正向移动，c(CH3OH)增大，正确；d再充入 1 mol CO2和 3 mol H2，平衡正向移动，c(CH3OH)增大，正确；故选 acd；在温度 T1时，当反应达到平衡时，测得 n(H2)2.4 mol，根据方程式 CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)，反应 0.6mol 氢
16、气，同时反应 0.2mol 二氧化碳，剩余二氧化碳 0.8mol；其他条件不变，在温度 T2时，当反应达到平衡时，测得 n(CO2)0.82 mol，说明平衡逆向移动，因此需要升高温度，即T2T1，故答案为：；（3）根据图像分析可知，先拐先平，温度高，反应是放热反应，升高温度，平衡逆向进行，平衡常数减小，所以 K1K2，故答案为：；设反应的二氧化碳的物质的量为 x CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)初始量(mol)：1 3 0 0 转化量(mol)：x 3x x x 平衡量(mol)：1-x 3-3x x x 甲中平衡后气体的压强为开始时的 0.8 倍，即=0.8，解得
17、x=0.4mol，依题意：甲、乙为等同平衡，且起始时维持反应逆向进行，所以全部由生成物投料，c=1，c 的物质的量不能低于平衡时的物质的量 0.4mol，所以 c的范围为：0.4n(c)1，故答案为：0.4c1。12(14 分)【辽宁海州高级中学高三第一次月考】已知 2A2(g)+B2(g)2C3(g)H=akJmol1(a0)，在一个有催化剂、固定容积的容器中加入 2molA2和 1molB2，在 500时充分反应达到平衡后 的浓度为 xmolL1，放出热量 bkJ。请回答下列问题:（1）a_(填“”、“=”或“”、“”、“=”或“”、“=”或“（1 分）（2）（1 分）=（1 分）a=b+
18、c（2 分）（3）D（2 分）（4）C（2 分）（5）（1 分）由于反应过程中恒压容器中的压强比恒容容器中的大，故反应物的转化率较高，生成的 C3比恒容时多，则放出的热量也多（2 分）（6）变大（2 分）【解析】（1）热化学方程式表达的意义为：当 2mol A2和 1mol B2完全反应时，放出热量为 akJ，而加入 2mol A2和 1mol B2达到平衡时，没有完全进行，即释放的热量小于完全反应释放的热量，即 ba，故答案为：；（3）在相同条件下要想得到 2akJ 热量，由热化学方程式可得转化的 A 的物质的量为 4mol，因反应为可逆反应，则加入的 A 的物质的量应大于 4mol，符合此
19、要求的只有 D，故答案为：D；（4）A生成物浓度降低，则化学反应速率减小，故 A 错误；B升高温度，化学反应速率增大，但化学平衡向逆反应方向移动，故 B 错误；C反应物浓度增大，化学反应速率增大，化学平衡向正反应方向移动，故 C 正确；D 催化剂只影响反应速率，不影响化学平衡，故 D 错误；故答案为：C；（5）由于该反应是一个分子数目减小的反应，在恒压条件下，建立平衡过程中容器的体积缩小，相当给原平衡加压，由于始终保持较大压强，平衡正向移动，转化率变大，放热热量多，所以 db，故答案为：；由于反应过程中恒压容器中的压强比恒容容器中的大，故反应物的转化率较高，生成的 C3比恒容时多，则放出的热量
20、也多；（6）保持同一反应温度，在相同容器中，将起始物质改为 4molA2和 2molB2，A2和 B2的浓度均增大到原来的 2 倍，相对原平衡相当于缩小体积为原来的一半，平衡正向移动，A2和 B2的转化率都增大，故答案为：变大。13（12 分）【山东七校联合体高三第二次联考】（1）中科院某研究团队通过设计一种新型 Na-Fe3O4/HZSM-5 多功能符合催化剂，成功实现了 CO2直接加氢制取辛烷值汽油，该研究成果被评价为“CO2催化转化领域的突破性进展”。已知：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)H1=aKJ/mol C8H18（1）+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O（1）
21、H2=bKJ/mol 试写出 25、101kPa 条件下，CO2与 H2反应生成汽油（以 C8H18表示）的热化学方程式_。（2）利用 CO2及 H2为原料，在合适的催化剂（如 Cu/ZnO 催化剂）作用下，也可合成 CH3OH，涉及的反应有：甲：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H=53.7kJmol-1 平衡常数 K1 乙：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H=+41.2kJmol-1 平衡常数 K2 CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数 K=_(用含 K1、K2的表达式表示)，该反应 H_0（填 “大于”或“小于”）。提高 CO2转化为
22、CH3OH 平衡转化率的措施有_（填写两项）。催化剂和反应体系的关系就像锁和钥匙的关系一样，具有高度的选择性。下列四组实验，控制 CO2和 H2初始投料比均为 1：2.2，经过相同反应时间（t1min）。温度（K）催化剂 CO2转化率（%）甲醇选择性（%）综合选项 543 Cu/ZnO 纳米棒材料 12.3 42.3 A 543 Cu/ZnO 纳米片材料 11.9 72.7 B 553 Cu/ZnO 纳米棒材料 15.3 39.1 C 553 Cu/ZnO 纳米片材料 12.0 70.6 D 由表格中的数据可知，相同温度下不同的催化剂对 CO2的转化为 CH3OH 的选择性有显著影响，根据上表
23、所给数据结合反应原理，所得最优选项为_（填字母符号）。（3）以 CO、H2为原料合成甲醇的反应为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在体积均为 2L 的三个恒容密闭容器、中，分别都充入 1molCO 和 2molH2，三个容器的反应温度分别为 T1、T2、T3且恒定不变。下图为三个容器中的反应均进行到 5min 时 H2的体积分数示意图，其中有一个容器反应一定达到平衡状态。05min 时间内容器中用 CH3OH 表示的化学反应速率为_。三个容器中一定达到平衡状态的是容器_（填写容器代号）。【答案】（1）8CO2(g)+25H2(g)=C8H18（1）+16H2O（1）H=（25a-b）
24、KJ/mol（2 分）（2）K=（2 分）小于（1 分）降低温度、减小产物浓度（2 分）B （2 分）（3）0.0875mol/(Lmin)（2 分）（1 分）（2）已知甲：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H=-53.7 kJmol-1平衡常数 K1 乙：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H=+41.2 kJmol-1平衡常数 K2；根据盖斯定律，由甲-乙得反应 CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数 K=；H=-53.7 kJmol-1-41.2 kJmol-1=-94.9 kJmol-10；反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)是气体
25、体积缩小的放热反应，提高 CO2转化为CH3OH 平衡转化率的措施有降低温度、减少产物浓度、按比例充入原料 CO2和 H2等；由表中数据分析在相同温度下不同催化剂对甲醇的选择性有显著影响，使用 Cu/ZnO 纳米片催化剂时甲醇选择性高；使用相同的催化剂在不同温度下，虽然二氧化碳的转化率增加，甲醇的选择性却减小，说明温度升高，副产物增加，因此综合考虑选 B 选项；（3）CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)开始时的物质的量：1 2 0 转化的物质的量：a 2a a 平衡时的物质的量：1-a 2-2a a 容器中 05 min 内 H2含量是 20%，a=，v(CH3OH)=0.0875mol/
26、(Lmin)；中温度高氢气含量高，说明达到平衡升高温度平衡逆向移动，氢气含量增加。14（12 分）【天津十二重点中学高三下学期联考（二）】报告提出要“打赢蓝天保卫战”，意味对环境污染防治比过去要求更高。（1）烟气中的氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：2NO2（g）+NaCl（s）NaNO3（s）+ClNO（g）H 0 平衡常数 K1 2NO（g）+Cl2（g）2ClNO（g）H”或“”、“=”或“”）。已知甲容器 CO 的体积分数 (CO)随时间 t 的变化如图，画出其他条件不变，绝热条件下，(CO)随时间 t 的变化示意图。_【答案】（1）K=K12/K2（2 分）（
27、2）0.0125mol/(Lmin)（2 分）（1 分）（1 分）60%（2分）（2 分）（2 分）（2）甲容器中，根据表中数据，040min 内，NO 的物质的量改变量为n=2.001.50=0.50mol，反应经历的时间为t=40min，容器体积 V=1L，根据化学反应平均速率计算公式 v（NO）=0.0125mol/（Lmin）；正确答案：0.0125mol/（Lmin）。甲和乙，起始物料相同，温度不同，从 040min 看，乙容器的化学反应速率比甲的快，温度升高能加快化学反应速率，因此乙容器的温度大于甲容器的温度（300），但乙容器中 NO 的转化率低于甲容器，因此升高温度，化学平衡向
28、逆反应方向移动，则该反应的正反应是放热反应，焓变H0；正确答案：；。在容积为 1L 的甲容器中分别加入物质的量之比为 1:1 的 NO 和 CO 进行反应，根据反应方程式可知，CO 的变化量就是 NO 变化量，因此甲容器中 NO的起始物质的量为 2.00mol，达到平衡后剩余 0.8 mol，NO 消耗了 1.2 mol，（NO）=1.2/2100%=60%；丙容器与甲容器的温度相同，则两容器反应的平衡常数也相同，该反应为 2NO（g）+C（s）N2（g）+CO2（g），反应的平衡常数为 K=，根据表中数据，平衡时，c（NO）=0.80mol/L，C（N2）=0.60mol/L，c（CO2）=c（N2）=0.60mol/L，则 K=；设丙中反应达到平衡时 c（NO）=xmol/L，容器的体积为 1 L，根据反应进行如下计算：2NO（g）+C（s）N2（g）+CO2（g）由于甲中温度小于乙中温度，升高温度，乙中 CO 的量比甲中得多，说明该反应为放热反应，绝热条件下，由于自身产生的热量不能散发出去，相当于给该反应升温，速率加快，所用时间缩短，平衡左移，CO 剩余的多，CO的体积分数 (CO)增大，因此其他条件不变 (CO)随时间 t 的变化示意图如下：；正确答案：。