高考化學一輪優(yōu)化探究練習：第07章第24講《化學平衡狀態(tài)》（含詳解）

1、課時作業(yè)1勒夏特列原理是自然界一條重要的基本原理。下列事實能用勒夏特列原理解釋的是()ANO2氣體受壓縮后，顏色先變深后變淺B對2HI(g)H2(g)I2(g)平衡體系加壓，顏色迅速變深C合成氨工業(yè)采用高溫、高壓工藝提高氨的產率D配制硫酸亞鐵溶液時，常加入少量鐵屑以防止氧化解析：2NO2(g)N2O4(g)的反應體系中，加壓時平衡向正反應方向移動，但加壓的瞬間c(NO2)濃度增大，顏色變深，然后濃度再逐漸減小，顏色先變深后變淺，可以用勒夏特列原理解釋，故A正確；反應2HI(g)H2(g)I2(g)是氣體體積不變的反應，加壓時平衡不移動，但因體積減小，c(I2)增大，顏色加深，不能用勒夏特列原理

2、來解釋，故B錯誤；N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0，加壓有利于反應正向進行，但升溫卻抑制反應的正向進行，不能用勒夏特列原理解釋，故C錯誤；配制硫酸亞鐵溶液時，常加入少量鐵屑來防止Fe2的氧化，發(fā)生的反應是不可逆過程，故D錯誤。答案：A2(安徽合肥質檢)在一定溫度下的恒容密閉容器中，發(fā)生反應：2NO2(g)N2O4(g)。當下列所給有關量不再變化時，不能表明該反應已達到平衡狀態(tài)的是()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.eq f(cN2O4,cNO2)答案：B3合成氨所需的氫氣可用煤和水做原料經(jīng)多步反應制得，其中的一步反應為CO(g)H2O(g)eq o(,s

3、up7(催化劑),sdo5()CO2(g)H2(g)H0，反應達到平衡后，為提高CO的轉化率，下列措施中正確的是()A增大壓強B降低溫度C增大CO的濃度 D更換催化劑解析：選項A，該反應為反應前后氣體分子數(shù)相等的反應，壓強對CO的轉化率無影響；選項B，該反應為放熱反應，降低溫度有利于化學平衡向正反應方向移動，提高CO的轉化率；增大CO的濃度會降低CO的轉化率；選項D，更換催化劑不能使化學平衡發(fā)生移動。答案：B4如圖是關于反應：A2(g)3B2(g)2C(g)HzB平衡向逆反應方向移動CB的轉化率降低DA的體積分數(shù)減小解析：新平衡時C的濃度大于原來的0.5倍，說明平衡向正反應方向移動，所以xyz

4、，A和B的轉化率增大，A的體積分數(shù)減小，故D正確。答案：D7I2在KI溶液中存在平衡I2(aq)I(aq)Ieq oal(,3)(aq)，某I2、KI混合溶液中，c(Ieq oal(,3)與溫度T的關系如圖所示(曲線上任何一點都表示平衡狀態(tài))，下列說法不正確的是()A反應I2(aq)I(aq)Ieq oal(,3)(aq)Hv逆D溫度為T1 時，向該平衡體系中加入KI固體，平衡正向移動解析：根據(jù)圖示，溫度升高，c(Ieq oal(,3)減小，平衡左移，說明正反應為放熱反應，A正確；由于升溫平衡左移，狀態(tài)b比狀態(tài)a的I2的轉化率低，B錯誤；T1 時d狀態(tài)未達到平衡，向a狀態(tài)轉變時，c(Ieq o

5、al(,3)增大，說明平衡正向移動，即v正v逆，C正確；增大c(I)，平衡正向移動，D正確。答案：B8向一容積不變的密閉容器中充入1 mol N2O4，建立了平衡：N2O4(g)2NO2(g)，測知N2O4的轉化率為a%，在其他條件不變時再通入1 mol N2O4，待重新建立新平衡時N2O4的轉化率為b%。a與b的大小關系為()AabCab D無法確定解析：不少同學認為，增加反應物的量，能提高反應物的轉化率，故選擇A項導致錯誤。若在新、舊平衡之間設置一個中間過程，則有利于問題的分析與解決。假設將狀態(tài)的容器的容積擴大為原來的2倍，再加入1 mol N2O4，即構成其他條件不變時與之等效的中間狀態(tài)

6、，N2O4的轉化率相同。將狀態(tài)壓縮到狀態(tài)，平衡逆向移動，N2O4的轉化率減小。答案：B9相同容積的甲、乙、丙、丁四個密閉容器中，進行同樣的可逆反應：2A(g)B(g)3C(g)2D(g)，起始時四個容器中所裝A、B的量分別見下表。一定溫度下反應達到平衡后，下列說法正確的是()甲乙丙丁A/mol2121B/mol1122A.A的轉化率為甲丙丁丙乙丁CA的轉化率為甲乙丙丙乙甲解析：以乙為基準，丙相當于增大壓強，平衡逆向移動，A的轉化率降低；丁相當于在乙的基礎上增加B的濃度，平衡正向移動，A的轉化率升高；甲相當于在丙的基礎上降低B的濃度，平衡逆向移動，A的轉化率降低。因此，A的轉化率關系為甲丙乙丙乙

7、甲。答案：D10一定條件下，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0，單位molL1)，當達到平衡時X、Y、Z的濃度分別為0.1 molL1、0.3 molL1、0.08 molL1，則下列判斷不合理的是()Ac1c213B平衡時，Y和Z的生成速率之比為32CX、Y的轉化率不相等Dc1的取值范圍為0c10.14 molL1解析：X(g)3Y(g)2Z(g)起始濃度/(molL1)c1 c2 c3平衡濃度/(molL1)0.1 0.30.08由方程式可知，反應物的物質的量濃度的變化量與其化學計量數(shù)成正比，即(c10.1)(c20.3)13，則

8、c1c213，故A正確；Y和Z的生成速率之比為32，說明正、逆反應速率相等，反應達到平衡狀態(tài)，故B正確；反應起始時c1c213，由方程式可知，反應物的物質的量變化量與其化學計量數(shù)成正比，轉化的物質的量也為13，則轉化率應相等，故C錯誤；達平衡時X、Y、Z的濃度分別為0.1 molL1、0.3 molL1、0.08 molL1，由于題目條件c1、c2、c3均不為0，則開始時若平衡正向移動，起始濃度c1應小于0.14 molL1，開始時若平衡逆向移動，c1大于0即可，所以0c1”“”或“”)；A、B兩點的平衡常數(shù)K(A)與K(B)中較大的是_。(2)在上述實驗中若壓縮體積使壓強增大，請在上圖畫出相

9、應HClT曲線的示意圖，并簡要說明理由：_。(3)下列措施中，有利于提高HCl的有_。(填字母序號)A增大n(HCl) B增大n(O2)C使用更好的催化劑 D移去H2O解析：(1)結合題中HClT圖像可知，隨著溫度升高，HCl降低，說明升高溫度平衡逆向移動，得出正反應方向為放熱反應，即H0；A、B兩點A點溫度低，平衡常數(shù)K(A)大。(2)結合可逆反應：2HCl(g)eq f(1,2)O2(g)H2O(g)Cl2(g)的特點，增大壓強平衡向右移動，HCl增大，則相同溫度下，HCl的平衡轉化率比增壓前的大，曲線如答案中圖示所示。(3)有利于提高HCl，則采取措施應使平衡2HCl(g)eq f(1,

10、2)O2(g)H2O(g)Cl2(g)正向移動。A項，增大n(HCl)，則c(HCl)增大，雖平衡正向移動，但HCl減小，錯誤；B項，增大n(O2)即增大反應物的濃度，D項，移去H2O即減小生成物的濃度，均能使平衡正向移動，兩項都正確；C項，使用更好的催化劑，只能加快反應速率，不能使平衡移動，錯誤。答案：(1)0，若開始向容器中加入1 molL1的NO2，反應過程中NO的產率隨時間的變化如圖曲線所示。反應相對于反應而言，改變的條件可能是_。請在圖中繪制出在其他條件與反應相同，反應在820 時進行，NO的產率隨時間的變化曲線。(2)已知N2O4(g)2NO2(g)H57.20 kJmol1，開始

11、時，將一定量的NO2、N2O4充入一個容器為2 L的恒容密閉容器中，濃度隨時間變化關系如下表所示：時間/min051015202530c(X)/(molL1)0.2c0.60.61.0c1c1c(Y)/(molL1)0. 6c0.40.40.4c2c2c(X)代表_(填化學式)的濃度。前10 min內用NO2表示的反應速率為_；20 min時改變的條件是_；重新達到平衡時，NO2的百分含量_(填字母)。a增大 b減小c不變d無法判斷答案：(1)使用催化劑(2)NO20.04 molL1min1向容器中加入0.8 mol NO2(其他合理答案也可)b13甲醇是重要的化工原料，又可作為燃料。利用合

12、成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑作用下合成甲醇，發(fā)生的主要反應如下：.CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H199 kJmol1.CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H258 kJmol1.CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H341 kJmol1回答下列問題：(1)反應的化學平衡常數(shù)K表達式為_；圖1中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關系的曲線為_(填曲線標記字母)，其判斷理由是_。(2)合成氣組成n(H2)/n(COCO2)2.60時，體系中的CO平衡轉化率()與溫度和壓強的關系如圖2所示。(CO)值隨溫度升高而_(填“增大”或“減小”，其原因是_；圖2中的壓強由大到小為_，其判斷理由是_。解析：(1)根據(jù)平衡常數(shù)表達式可知反應的Keq f(cCH3OH,cCOc2H2)；正反應是放熱反應，升高溫度平衡向逆反應方向移動，所以平衡常數(shù)減小，a正確。(2)升高溫度時，反應為放熱反應，平衡向左移動，使得體系中CO的量增大；反應為吸熱反應，平衡向右移動，產生CO的量增大；總結果是隨溫度升高，CO的轉化率減??；由于同溫時反應加壓右移，有利于CO的轉化，反應平衡不移動，CO的量不受壓強影響，故增大壓強時，有利于CO的轉化率升高，所以圖2中的壓強由大到小為p3p2p1。答案：(1)Keq f(cCH3OH,cCOc2H2)或Kpeq f(pCH3