（浙江選考）2020版高考化學大一輪復習 第12講 化學平衡課時作業(yè).docx

課后作業(yè)12化學平衡(時間:45分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題包括10小題,每小題6分,共60分,每小題只有一個選項符合題目要求)1.一定條件下,對于可逆反應X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為零),達到平衡時,X、Y、Z的濃度分別為0.1 molL-1、0.3 molL-1、0.08 molL-1,則下列判斷正確的是()A.c1c2=31B.平衡時,Y和Z的生成速率之比為23C.X、Y的轉化率不相等D.c1的取值范圍為0<c1<0.14 molL-1答案D解析X、Y的平衡濃度之比為13,轉化濃度亦為13,故c1c2=13,A、C不正確;平衡時Y的生成速率表示逆反應速率,Z的生成速率表示正反應速率,v(Y)生成v(Z)生成應為32,B不正確;由可逆反應的特點可知,c1的取值范圍為0<c1<0.14molL-1。2.已知碳酸鈣的分解CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)H1僅在高溫下自發(fā);氯酸鉀的分解2KClO3(s)2KCl(s)+3O2(g)H2在任何溫度下都自發(fā),分析下面幾組焓變數(shù)據(jù),其中可能正確的是()A.H1=-178.32 kJmol-1H2=-78.3 kJmol-1B.H1=+178.32 kJmol-1H2=-78.3 kJmol-1C.H1=-178.32 kJmol-1H2=+78.3 kJmol-1D.H1=+178.32 kJmol-1H2=+78.3 kJmol-1答案B解析兩個反應都是熵增加的反應,即S>0,反應任何溫度時都自發(fā)進行,即H2<0;反應只有高溫時才能自發(fā)進行,而S>0,故H1>0。3.對于反應N2O4(g)2NO2(g),在溫度一定時,平衡體系中NO2的體積分數(shù)隨壓強的變化情況如圖所示(實線上的任何一點為對應壓強下的平衡點)。下列說法正確的是()A.A、C兩點的正反應速率的關系為A>CB.A、B、C、D、E各狀態(tài)中,v(正)<v(逆)的是狀態(tài)EC.維持p1不變,EA所需時間為x;維持p2不變,DC所需時間為y,則x<yD.使E狀態(tài)從水平方向到達C狀態(tài)后,再沿平衡曲線到達A狀態(tài),從理論上來講,可選用的條件是從p1突然加壓至p2,再由p2無限緩慢降壓至p1答案D4.(2018浙江新高考研究聯(lián)盟第二次聯(lián)考)在恒溫恒容的密閉容器中通入1 mol X和2 mol Y,發(fā)生下列反應:X(g)+2Y(g)M(g)+2N(g)H=a kJmol-1(a>0),下列說法中正確的是()A.到達平衡狀態(tài)時,加入催化劑,平衡不移動,反應速率也不會發(fā)生改變B.反應達到平衡時,X和Y的轉化率相等C.v正(X)=2v逆(N)時,反應到達平衡狀態(tài)D.到達平衡狀態(tài)時,反應吸收a kJ能量答案B解析加入催化劑對化學平衡移動無影響,但化學反應速率增大,故A錯誤;由于X、Y投料物質的量之比等于化學方程式中化學計量數(shù)之比,故X和Y的轉化率相等,B正確;化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比,應是2v正(X)=v逆(N),故C錯誤;此反應是可逆反應,不能進行到底,達到平衡時,吸收能量小于akJ,故D錯誤。5.已知反應mX(g)+nY(g)qZ(g)H<0,m+n>q,在恒容密閉容器中反應達到平衡時,下列說法正確的是()A.通入稀有氣體使壓強增大,平衡將正向移動B.X的正反應速率是Y的逆反應速率的mn倍C.降低溫度,混合氣體的平均相對分子質量變小D.若平衡時X、Y的轉化率相等,說明反應開始時X、Y的物質的量之比為nm答案B解析可逆反應達平衡時,不同物質表示的正、逆反應速率之比等于化學計量數(shù)之比,X的正反應速率是Y的逆反應速率的mn倍,說明反應達到平衡,故B正確。6.(2018嘉興一中高三期末考試)一定溫度下,某容器中加入足量的碳酸鈣,發(fā)生反應CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g),達到平衡,下列說法正確的是()A.將體積縮小為原來的一半,當體系再次達到平衡時,CO2的濃度不變B.將體積增大為原來的2倍,再次達到平衡時,氣體的密度變大C.因CaCO3(s)需加熱條件才分解生成CaO(s)和CO2(g),所以是H<0D.保持容器壓強不變,充入He,平衡向逆反應方向移動答案A解析根據(jù)CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)可知,該反應的平衡常數(shù)K=c(CO2),將體積縮小為原來的一半,當體系再次達到平衡時,因溫度不變,則K值不變,所以c(CO2)也不變,故A正確;該反應中只有二氧化碳為氣體,所以反應過程中氣體的密度始終不變,則將體積增大為原來的2倍,再次達到平衡時,氣體密度不變,故B錯誤;CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)是分解反應,該反應為吸熱反應,H>0,故C錯誤;保持容器壓強不變,充入He,容器體積增大,CO2的濃度減小,平衡將向正反應方向移動,故D錯誤。7.一定條件下,合成氨反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92.4 kJmol-1,反應達到平衡后,下列說法正確的是()A.增大壓強,平衡正向移動B.減小反應物濃度,平衡正向移動C.升高溫度,正反應速率增大,逆反應速率減小,平衡正向移動D.加入催化劑,對逆反應的反應速率影響更大,平衡正向移動答案A解析該反應是氣體分子數(shù)減小的反應,增大壓強,平衡正向移動;減小反應物濃度,平衡逆向移動,B項錯誤;升高溫度,正、逆反應速率均增大,由于合成氨反應是放熱反應,升高溫度,平衡逆向移動,C項錯誤;加入催化劑,同等程度地改變正、逆反應的反應速率,平衡不移動,D項錯誤。8.已知在一定條件下2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=-Q kJmol-1。向一密閉容器中加入2 mol SO2和1 mol O2,達平衡時SO2的轉化率為90%,放出的熱量為Q1;向另一相同容器中加入2 mol SO3,在相同條件下,達平衡時吸收的熱量為Q2,則下列關系中正確的是()A.Q>Q1>Q2B.Q1>Q2>QC.Q1>Q>Q2D.Q1=Q2>Q答案A解析兩平衡等效。2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=-QkJmol-1起始:2mol1mol0轉化:1.8mol0.9mol1.8mol平衡:0.2mol0.1mol1.8molQ1=0.9Q2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)H=+QkJmol-1起始:2mol00平衡:1.8mol0.2mol0.1mol轉化:0.2mol0.2mol0.1molQ2=0.1Q所以Q>Q1>Q29.(2018金華十校高三期末聯(lián)考)在一定條件下發(fā)生反應2SO3(g)2SO2(g)+O2(g),將1 mol SO3氣體通入1 L容積恒定的密閉容器中,維持容器內溫度不變,5 min末測得SO3的物質的量為0.4 mol。則下列說法正確的是()A.05 min,O2的生成速率v(O2)=0.06 molL-1min-1B.若起始時充入3 mol SO3,起始時SO3分解速率不變C.若某時刻消耗了0.5 mol SO3同時生成了0.25 mol O2,則表明該反應達到了平衡狀態(tài)D.達到平衡時,SO2和SO3的濃度相等答案A解析05min消耗的SO3的物質的量為(1-0.4)mol=0.6mol,產(chǎn)生O2的物質的量為120.6mol=0.3mol,根據(jù)化學反應速率的表達式,v(O2)=0.315molL-1min-1=0.06molL-1min-1,故A正確;若起始時充入3molSO3,反應物濃度增大,化學反應速率增大,故B錯誤;消耗SO3與生成O2,都是描述的正反應方向,不能說明反應達到平衡,故C錯誤;根據(jù)題目中所給信息,無法判斷達平衡時SO2和SO3濃度是否相同,故D錯誤。10.一定量的CO2與足量的碳在容積可變的恒壓密閉容器中反應:C(s)+CO2(g)2CO(g),平衡時,體系中氣體體積分數(shù)與溫度的關系如下圖所示:已知:氣體分壓(p分)=氣體總壓(p總)體積分數(shù)。下列說法正確的是()A.550 時,若充入惰性氣體,v(正)、v(逆)均減小,平衡不移動B.650 時,反應達平衡后CO2的轉化率為25.0%C.T時,若充入等體積的CO2和CO,平衡向逆反應方向移動D.925 時,用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學平衡常數(shù)Kp=24.0p總答案B解析550時,若充入惰性氣體,由于是恒壓反應,因此相當于擴大了容積,v(正)、v(逆)均減小,平衡正向移動,A選項錯誤;根據(jù)圖示可知,在650時,CO的體積分數(shù)為40%,根據(jù)反應方程式:C(s)+CO2(g)2CO(g),設開始加入1molCO2,反應掉了xmol,則有:C(s)+CO2(g)2CO(g)始態(tài):1mol0變化:xmol2xmol平衡:(1-x)mol2xmol因此有:2x(1-x)+2x100%=40%,解得x=0.25,故B項正確;由圖可知T達到平衡時CO和CO2的體積分數(shù)相等,則T時充入等體積的CO2和CO時平衡不移動,C項錯誤;925時,CO的體積分數(shù)為96%,故Kp=p2COpCO2=(96%p總)24%p總=23.04p總,D項錯誤。二、非選擇題(本題包括3小題,共40分)11.(10分)已知可逆反應:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),平衡常數(shù)見下表:溫度/5007008501000平衡常數(shù)2.51.71.00.6(1)該反應H0(填“<”或“>”)。(2)850 時,若向一容積固定的密閉容器中同時充入1.0 mol CO、3.0 mol H2O、1.0 mol CO2和x mol H2,若要使上述反應開始時正向進行,則x應滿足的條件是。若x=5.0,當反應達到平衡時,n(H2)=。(3)若平衡時,CO的轉化率大于H2O,則始態(tài)時充入的CO和H2O物質的量之比的值(填具體值或取值范圍)。答案(1)<(2)x<3.04.8 mol(3)<1解析(2)Q=1.0molVLxmolVL1.0molVL3.0molVL<1,x<3.0;依據(jù)“三部曲”CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),起始/mol1.03.01.05.0轉化/molyyyy平衡/mol1.0-y3.0-y1.0+y5.0+yK=(1.0+y)(5.0+y)(1.0-y)(3.0-y)=1.0,y=-0.2,n(H2)=4.8mol。12.(16分)T時,在容積為0.5 L的密閉容器中發(fā)生如下反應:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(s)H<0(m、n、p、q為最簡整數(shù)比)。A、B、C、D的物質的量變化如圖所示。(1)前3 min,v(C)=。(2)當下列物理量不再發(fā)生變化時,表明該反應已達到平衡狀態(tài)的是(填選項字母)。A.混合氣體的壓強B.混合氣體的密度C.混合氣體的平均相對分子質量D.B的物質的量E.混合氣體的總物質的量(3)T時,該反應的平衡常數(shù)K=。(4)反應達到平衡后,下列措施對A的轉化率無影響的是(填選項字母)。A.保持體積不變,再通入2 mol A和1 mol BB.移走一部分DC.把容器的容積縮小一半D.升高溫度(5)T時,容積為1 L的密閉容器中,起始時充入0.2 mol A、0.4 mol B、0.3 mol C、0.5 mol D,此時v(正)(填“>”“<”或“=”)v(逆),判斷的依據(jù)是。答案(1)0.4 molL-1 min-1(2)BCD(3)1.69(4)BC(5)=c3(C)c2(A)c(B)=0.330.220.41.69=K(或濃度商與平衡常數(shù)相等或Qc=K)解析(1)v(C)=c(C)t=0.6mol0.5L3min=0.4molL-1min-1。(2)由圖像可知:n(A)n(B)n(C)n(D)=2131,則化學方程式為2A(g)+B(g)3C(g)+D(s),該反應為氣體分子數(shù)不變的反應,即任意時刻混合氣體總物質的量和壓強都不變,與反應是否達到平衡無關;該反應為非純氣體反應,所以混合氣體的質量、密度和平均相對分子質量均為變量,當這些變量不再發(fā)生變化時,說明反應已經(jīng)達到平衡;B的物質的量不變,說明正、逆反應速率相同,反應達到平衡。(3)由圖示可知,平衡時,各種氣體的物質的量分別為:n(A)=0.4mol,n(B)=0.8mol,n(C)=0.6mol,平衡常數(shù)K=c3(C)c2(A)c(B)1.69。(4)A項,原平衡的起始狀態(tài)是0.8molA和1molB,若再通入的A和B的物質的量比為0.81,相當于增大壓強,平衡不移動,A的轉化率不變,而通入2molA和1molB,則A的轉化率降低;B項,因D是固體,移走D,對平衡沒有影響,A的轉化率不變;容器體積縮小一半,則壓強增大,而增大壓強,平衡不移動,則A的轉化率不變;D項,升高溫度,平衡逆向移動,A的轉化率降低。(5)c3(C)c2(A)c(B)=0.330.220.41.69=K,說明該反應處于平衡狀態(tài),則正、逆反應速率相等。13.(14分)甲醇是重要的化工原料,在化工生產(chǎn)中有廣泛的應用。已知反應:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H=Q kJmol-1在20 L的密閉容器中,按物質的量之比12充入CO和H2,測得CO的轉化率隨溫度及壓強的變化如下圖所示,p2、195 時n(H2)隨時間的變化如表所示。p2、195 時n(H2)隨時間的變化t/min0135n(H2)/mol8544(1)03 min,平均速率v(CH3OH)=,Q(填“<”“=”或“>”)0。(2)圖中壓強(p1、p2)的大小順序為,理由是。(3)在p2及195 時,該反應的平衡常數(shù)K=。答案(1)0.033 molL-1min-1<(2)p1<p2相同溫度下,增大壓強,CO轉化率增大(3)25解析(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù),03min時氫氣反應了4mol,則生成了甲醇2mol,v(CH3OH)=2mol20L3min=0.033molL-1min-1;根據(jù)圖中所示,溫度升高,CO的轉化率降低,說明平衡逆向移動,而升高溫度,平衡向吸熱反應方向進行,故該反應的正方向為放熱反應,即Q<0。(2)根據(jù)化學反應CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),相同溫度下,增大壓強,平衡正向移動,CO的轉化率增大,所以p1<p2。(3)在p2、195時,反應在35min內,氫氣的物質的量沒有變化,說明達到平衡,根據(jù)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)起始狀態(tài)4mol8mol平衡狀態(tài)2mol4mol2mol該反應容器的體積為20L,該反應的平衡常數(shù)K=220220(420)2=0.10.10.22=25。