2014屆高三一輪達標作業（有詳解）22 化學平衡的移動 化學反應進行的方向一、選擇題(本題共10個小題，每小題5分，共50分)1在已經處于化學平衡狀態的體系中，如果下列量發生變化，其中一定能表明化學平衡移動的是()a反應混合物的濃度b反應體系的壓強c正、逆反應的速率d反應物的轉化率解析：對于“等體反應”，縮小反應容器，壓強增大，平衡不移動，但反應混合物的濃度增大，正逆反應速率增大，可知a、b、c錯誤。答案：d2對于反應4fe(oh)2(s)2h2o(l)o2(g)=4fe(oh)3(s)h444.3 kj/mol，且熵減小，在常溫常壓下該反應能自發進行，對反應的方向起決定作用的是()a焓變b溫度c壓強d熵變解析：化學反應的方向由(hts)共同決定，該反應為熵減且能自發進行的反應，故對該反應方向起決定作用的是焓變。答案：a3下列反應中符合圖像的是()an2(g)3h2(g)2nh3(g)hq1 kjmol1(q10)b2so3(g)2so2(g)o2(g)hq2 kjmol1(q20)c4nh3(g)5o2(g)4no(g)6h2o(g)hq3 kjmol1(q30)dh2(g)co(g)c(s)h2o(g)hq4 kjmol1(q40)解析：由左圖知升高溫度平衡正移，正反應為吸熱反應；由右圖知增大壓強平衡向逆向移動，正反應為氣體體積增大的反應。答案：b4對已建立化學平衡的某可逆反應，當改變條件使化學平衡向正反應方向移動時，下列有關敘述正確的是()生成物的百分含量一定增加生成物的產量一定增加反應物的轉化率一定增大反應物的濃度一定降低 正反應速率一定大于逆反應速率使用了適宜的催化劑abcd5cocl2(g)co(g)cl2(g)h0，當反應達到平衡時，下列措施：升溫恒容通入惰性氣體增加co濃度減壓加催化劑恒壓通入惰性氣體，能提高cocl2轉化率的是()abcd解析：該反應為吸熱反應，升溫則平衡正向移動，反應物轉化率提高，正確；恒容時，通入惰性氣體，反應物與生成物濃度不變，平衡不移動，錯誤；增加co濃度，平衡逆向移動，反應物轉化率降低，錯誤；該反應正反應為氣體分子數增大的反應，減壓時平衡向正反應方向移動，反應物轉化率提高，正確；催化劑只能改變反應速率，不能改變平衡狀態，錯誤；恒壓時，通入惰性氣體，容器體積增大，反應物與生成物濃度降低，平衡向氣體分子數增大的方向移動，即向正反應方向移動，反應物轉化率提高，正確。答案：b6在一體積可變的密閉容器中，加入一定量的x、y，發生反應mx(g)ny(g)hq kj/mol。反應達到平衡時，y的物質的量濃度與溫度、氣體體積的關系如下表所示：氣體體積/lc (y)/moll1溫度/1231001.000.750.532001.200.900.633001.301.000.70下列說法正確的是()amnbq0c溫度不變，壓強增大，y的質量分數減少d體積不變，溫度升高，平衡向逆反應方向移動解析：升溫，c(y)增大，平衡右移，所以，向右吸熱，q0，b、d錯誤；氣體體積增大，若平衡不移動，c(y)應減小一半，現c(y)比一半大，即減壓，平衡向右移動，mn，a錯，c對。答案：c7下列反應是工業生產硝酸的一個反應過程，4nh3(g)5o2(g)4no(g)6h2o(g)h1 025 kj/mol，若反應物起始的物質的量相同。下列關于該反應的示意圖不正確的是()解析：因該反應是一個正反應氣體體積增大的放熱反應。因此，升高溫度時，平衡向逆反應方向移動，no的含量降低，故a正確，c錯誤。增大壓強，平衡向逆反應方向移動，no的含量降低，故b正確。加入催化劑，反應速率加快，達到平衡的時間縮短，但平衡時no的含量不變，故d正確。答案：c8(2013濟南模擬)已知：co2(g)3h2(g)ch3oh(g)h2o(g)h49.0 kjmol1。一定條件下，向體積為1 l的密閉容器中充入1 mol co2和3 mol h2，測得co2和ch3oh(g)的濃度隨時間的變化曲線如下圖所示。下列敘述中正確的是()a欲增大平衡狀態時c(ch3oh)/c(co2)的比值，可采用升高溫度的方法b3 min時，co2的消耗速率等于ch3oh的生成速率，且二者濃度相同c欲提高h2的平衡轉化率只能加壓減小反應容器的體積d從反應開始到平衡，h2的平均反應速率v(h2)0.075 moll1min1解析：該反應正反應為放熱反應，升溫平衡逆移，c(ch3oh)/c(co2)減小，a錯；欲提高h2轉化率，還可用降溫等其他方法，c錯；達平衡時v(h2)3v(co2)30.075 mol/lmin0.225 mol/lmin，d錯。答案：b9某密閉容器中充入等物質的量的a和b，一定溫度下發生反應a(g)xb(g)2c(g)，達到平衡后，在不同的時間段，分別改變反應的一個條件，測得容器中物質的物質的量濃度、反應速率分別隨時間的變化如下圖所示：下列說法中正確的是()a30 min40 min間該反應使用了催化劑b反應方程式中的x1，正反應為吸熱反應c30 min時降低溫度，40 min時升高溫度d8 min前a的平均反應速率為0.08 moll1min1解析：a項，若使用催化劑，則化學反應速率加快，a不正確。由第一個圖可知，a、b的濃度變化相同，故a、b的化學計量數相同，都為1，由第二個圖可知，30 min時改變的條件為降壓，40 min時改變的條件為升溫，且升高溫度平衡向逆反應方向移動，則正反應為放熱反應b、c項不正確。8 min前a的平均反應速率為(2.0 moll11.36 moll1)/8 min0.08 moll1min1，d項正確。答案：d10在恒溫、恒壓下，a mol a和b mol b在一個容積可變的容器中發生反應：a(g)2b(g)2c(g)，一段時間后達到平衡，生成n mol c。則下列說法中正確的是()a物質a、b的轉化率之比為12b起始時刻和達到平衡后容器中的壓強之比為(ab)(ab0.5n)c當2v正(a)v逆(b)時，反應一定達到平衡狀態d充入惰性氣體(如ar)，平衡向正反應方向移動解析：根據三段式計算：a(g)2b(g)2c(g)起始 ab 0轉化 n n平衡 (a)(bn) n則a、b轉化率之比為b2a，a項錯誤；起始量與平衡量的物質的量之比為(ab)(ab)，但容器容積可變，即恒壓，壓強比為11，b項錯誤；充入惰性氣體，恒壓容器中的平衡應向氣體體積增大的方向移動，即逆向移動，d項錯誤。答案：c二、非選擇題(本題共4個小題，共50分)11(10分)密閉容器中ma(g)nb(g)pc(g)，反應達到平衡狀態，經測定增大壓強p時，a的轉化率隨p而變化的曲線如圖所示：則：(1)增大壓強，a的轉化率_，平衡_移動，達到平衡狀態后，混合物中c的質量分數_。(2)上述化學方程式中的系數m、n、p的正確關系是_，再加入b，則平衡_。(3)當降低溫度時，c的質量分數增大，則a的轉化率_，正反應是_熱反應。答案：(1)降低逆向降低(2)mnp正向移動(3)增大放12(12分)二甲醚是一種重要的清潔燃料，可替代氟利昂作制冷劑，對臭氧層無破壞作用。工業上可利用煤的氣化產物(水煤氣)合成二甲醚。請回答下列問題：(1)利用水煤氣合成二甲醚的總反應為：3h2(g)3co(g)ch3och3(g)co2(g)；h246.4 kjmol1它可以分為兩步，反應分別如下：4h2(g)2co(g)=ch3och3(g)h2o(g)，h1205.1 kjmol1co(g)h2o(g)=co2(g)h2(g)；h2_。(2)在一定條件下的密閉容器中，該總反應達到平衡，只改變一個條件能同時提高反應速率和co轉化率的是_(填字母代號)。a降低溫度b加入催化劑c縮小容器體積d增加h2的濃度e增加co的濃度(3)在一體積可變的密閉容器中充入3 mol h2、3 mol co、1 mol ch3och3、1 mol co2，在一定溫度和壓強下發生反應：3h2(g)3co(g)ch3och3(g)co2(g)，經一定時間達到平衡，并測得平衡時混合氣體密度是同溫同壓下起始時的1.6倍。問：反應開始時正、逆反應速率的大?。簐(正)_(填“”、“”或“”)v(逆)。平衡時n(ch3och3)_，平衡時co的轉化率_。解析：(1)由蓋斯定律總反應，故hh1h2，h2hh1246.4 kjmol1205.1 kjmol141.3 kjmol1。(2)降溫反應速率會減小，加入催化劑不改變轉化率，增加co的濃度會減小co的轉化率，c和d符合題意。(3)3h2(g)3co(g)ch3och3(g)co2(g)始 33 1 1轉 3x3x x x平 33x33x 1x 1x由密度之比等于體積反比，即物質的量的反比，得：解得x0.75co的轉化率為100%75%。答案：(1)41.3 kjmol1(2)cd(3)1.75 mol75%13(14分)(2012北京高考)用cl2生產某些含氯有機物時會產生副產物hcl。利用反應a，可實現氯的循環利用。反應a：4hclo22cl22h2o(1)已知：.反應a中，4 mol hcl被氧化，放出115.6 kj的熱量。.h2o的電子式是_。反應a的熱化學方程式是_。斷開1 mol ho鍵與斷開1 mol hcl鍵所需能量相差約為_ kj，h2o中ho鍵比hcl中hcl鍵(填“強”或“弱”)_。(2)對于反應a，下圖是在4種投料比n(hcl)n(o2)，分別為11、21、41、61下，反應溫度對hcl平衡轉化率影響的曲線。曲線b對應的投料比是_。當曲線b、c、d對應的投料比達到相同的hcl平衡轉化率時，對應的反應溫度與投料比的關系是_。投料比為21、溫度為400時，平衡混合氣中cl2的物質的量分數是_。解析：本題考查化學反應與能量變化以及化學平衡圖像等考點，意在考查考生處理解答圖像試題的能力與計算能力。(1)h2o是共價化合物，原子間通過共用電子對結合，故h2o的電子式為：；利用反應a與題中信息“氧化4 mol hcl放出115.6 kj的熱量”可寫出熱化學方程式：4hcl(g)o2(g)2cl2(g)2h2o(g)h115.6 kj/mol；設hcl鍵鍵能為x kj/mol、ho鍵鍵能為y kj/mol，依據中熱化學方程式和題干中已知數據有：4x49824324y115.6，解之得：yx32，說明ho鍵與hcl鍵鍵能相差32 kj/mol。因為“鍵能越大，鍵越牢固”，所以ho鍵強于hcl鍵。(2)依據反應a可知投料比越大，hcl的轉化率越低，因此結合圖像，對比同溫度時hcl的平衡轉化率可知a、b、c、d線分別代表投料比為61、41、21、11的曲線，故b線對應投料比為41；結合圖像，做縱坐標垂線可知，達到相同的hcl的平衡轉化率，投料比越高，對應溫度越低；由圖像可知投料比21、400時，hcl的平衡轉化率為80%。設起始時，hcl為2 mol，o2為1 mol，則平衡時hcl為0.4 mol，o2為0.6 mol，生成的cl2和h2o均為0.8 mol，平衡時cl2的物質的量分數為100%30.8%。答案：(1)4hcl(g)o2(g) 2cl2(g)2h2o(g)h115.6 kj/mol32強(2)41投料比越高，對應的反應溫度越低30.8%14(14分)汽車尾氣里含有的no氣體是由于內燃機燃燒的高溫引起氮氣和氧氣反應所致：n2(g)o2(g)2no(g)h0，已知該反應在2 404，平衡常數k64104。請回答：(1)某溫度下，向2 l的密閉容器中充入n2和o2各1 mol，5分鐘后o2的物質的量為0.5 mol，則n2的反應速率_。(2)假定該反應是在恒容條件下進行，判斷該反應達到平衡的標志_。a消耗1 mol n2同時生成1 mol o2b混合氣體密度不變c混合氣體平均相對分子質量不變d2v正(n2)v逆(no)(3)將n2