2022高考化学一轮复习专练36化学平衡的移动及影响因素含解析

专练36　化学平衡的移动及影响因素

一、单项选择题

1．[2021·湖南长沙模拟]下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是(　　)

A.

B.

C.

D.

2．[2021·浙江1月]在298.15K、100kPa条件下，N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝－92.4kJ·mol－1，N2(g)、H2(g)和NH3(g)的比热容分别为29.1J·K－1·mol－1、28.9J·K－1·mol－1和35.6J·K－1·mol－1。一定压强下，1mol反应中，反应物[N2(g)＋3H2(g)]、生成物[2NH3(g)]的能量随温度T的变化示意图合理的是    (　　)

3．[2021·贵州贵阳监测]已知可逆反应aA(g)＋bB(s)cC(g)＋dD(g)，其他条件不变，C的物质的量分数和温度(T)或压强(p)的关系如图，根据图像判断下列说法正确的是(　　)

A．平衡常数K：K(T1)>K(T2)，K(p1)＝K(p2)

B．反应达到平衡后，添加合适的催化剂，D的百分含量增加

C．e、f点对应的化学反应速率：v正(e)>v逆(f)

D．T1>T2，p1>p2

4．[2021·哈尔滨师大青冈实验中学月考]已建立平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列叙述正确的是(　　)

①生成物的体积分数一定增加　②生成物的产量一定增加　③反应物的转化率一定增加　④反应物的浓度一定降低　⑤正反应速率一定大于逆反应速率

A．①②④⑤  B．①②③⑤

C．②③   D．②⑤

5．[角度创新]一定温度下，在一密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，c(SO2)随时间(t)变化如图所示。

400℃时压强对SO2的转化率的影响如表。

下列说法正确的是(　　)

A．a点的v逆大于b点的v逆

B．t2时刻改变的条件一定是增大c(SO2)

C．化学平衡常数d点与e点相等

D．硫酸工业中，SO2催化氧化制SO3时采用高压提高生产效益

6．一定温度下，1molX和nmolY在体积为2L的密闭容器中发生如下反应：X(g)＋Y(g)2Z(g)＋M(s)，5min后达到平衡，此时生成2amolZ。下列说法正确的是(　　)

A．用X表示此反应的反应速率是(0.1－2a)mol·L－1·min－1

B．当混合气体的质量不再发生变化时，说明反应达到平衡状态

C．向平衡后的体系中加入1molM，平衡向逆反应方向移动

D．向上述平衡体系中再充入1molX，v正增大，v逆减小，平衡正向移动

7．[2021·云南玉溪通海二中高三月考]在某一恒温体积可变的密闭容器中发生如下反应：A(g)＋B(g)2C(g)　ΔH＜0。t1时刻达到平衡后，在t2时刻改变某一条件，其反应过程如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．0～t2时间段内，v正>v逆

B．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，A的体积分数Ⅰ>Ⅱ

C．t2时刻改变的条件可能是向密闭容器中加C

D．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数Ⅰ<Ⅱ

8．[2021·邢台市高三月考]在某恒温密闭容器中，投入一定量的A发生可逆反应：A(s)B(g)＋C(g), ΔH＝－QkJ/mol。一段时间后反应达到平衡，然后缩小容器体积，重新达到平衡。下列分析不正确的是(　　)

A．两次平衡时，C(g)的浓度相等

B．平衡时，单位时间内n(B)生成：n(C)消耗＝1：1

C．若再向平衡体系中加入少量A，平衡不移动

D．若开始时向容器中加入1molB和1molC，则达到平衡时吸收QkJ热量

二、不定项选择题

9．[2021·北京顺义区专项综合测试]在100℃时，将0.40mol二氧化氮气体充入2L密闭容器中，每隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：

下列说法中正确的是(　　)

A．反应开始20s内以二氧化氮表示的平均反应速率为0.0025mol·L－1·s－1

B．80s时混合气体的颜色与60s时相同，比40s时的颜色深

C．80s时向容器中加入0.32mol氦气，同时将容器扩大为4L，则平衡将不移动

D．若起始投料为0.20molN2O4，相同条件下达平衡，则各组分含量与原平衡体系对应相等

10．在水溶液中Fe3＋和I－存在可逆反应：2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2，平衡常数为K。已知氢氧化铁和氢氧化亚铁的溶度积如下：Ksp[Fe(OH)2]＝4.87×10－17，Ksp[Fe(OH)3]＝2.64×10－39。下列判断不正确的是(　　)

A．反应的平衡常数K＝

B．该可逆反应只能在酸性条件下存在

C．加入AgNO3，平衡右移，溶液黄色变浅

D．加入CCl4，平衡右移，水溶液层黄色变浅

11.

[2021·黑龙江大庆实验中学月考]羰基法提纯粗镍涉及的两步反应依次为：

(1)Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)　ΔH<0

(2)Ni(CO)4(g)Ni(s)＋4CO(g)，

下列说法正确的是(　　)

A．T1＞T2

B．可通过高压的方式提高反应(1)中Ni(CO)4的产率

C．反应(2)平衡后，降低温度，CO浓度增大

D．升温，反应(1)的气体平均相对分子质量增大

12．[2021·广西贺州市平桂高级中学高三摸底考试]一定温度下，在2L的密闭容器中发生如下反应：A(s)＋2B(g)2C(g)　ΔH<0，反应过程中B、C的物质的量随时间变化的关系如图1；反应达平衡后在t1、t2、t3、t4时分别都只改变了一种条件，逆反应速率随时间变化的关系如图2。下列有关说法正确的是(　　)

A．反应开始2min内，v(B)＝0.1mol·(L·min)

B．t1时改变的条件可能是升高温度

C．t3时改变的条件可能是加压，此时c(B)不变

D．t4时可能是使用了催化剂，此时c(B)不变

13．[2021·牡丹江一中月考]下列有关平衡常数的说法中，正确的是 (　　)

A．改变条件，反应物的转化率增大，平衡常数也一定减小

B．反应2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＜0，升高温度该反应平衡常数减小

C．对于给定可逆反应，温度一定时，其正、逆反应的平衡常数相等

D．CO2(g)＋H2 (g)CO(g)＋H2O(g)的平衡常数表达式为K＝

三、非选择题

14．[2021·浙江1月]“氯碱工业”以电解饱和食盐水为基础制取氯气等产品，氯气是实验室和工业上的常用气体。

请回答：

(1)电解饱和食盐水制取氯气的化学方程式是__________________________。

(2)下列说法不正确的是________。

A．可采用碱石灰干燥氯气

B．可通过排饱和食盐水法收集氯气

C．常温下，可通过加压使氯气液化而储存于钢瓶中

D．工业上，常用氢气和氯气反应生成的氯化氢溶于水制取盐酸

(3)在一定温度下，氯气溶于水的过程及其平衡常数为：

Cl2(g)Cl2(aq)　K1＝

Cl2(aq)＋H2O(l)H＋(aq)＋Cl－(aq)＋HClO(aq)　K2

其中p为Cl2(g)的平衡压强，c(Cl2)为Cl2在水溶液中的平衡浓度。

①Cl2(g)Cl2(aq)的焓变ΔH1________0(填”>”“＝”或“<”)。

②平衡常数K2的表达式为K2＝________。

③氯气在水中的溶解度(以物质的量浓度表示)为c，则c＝________。(用平衡压强p和上述平衡常数表示，忽略HClO的电离)

(4)工业上，常采用“加碳氯化”的方法以高钛渣(主要成分为TiO2)为原料生产TiCl4，相应的化学方程式为：

Ⅰ.TiO2(s)＋2Cl2(g)TiCl4(g)＋O2(g)　ΔHⅠ＝181kJ·mol－1，KⅠ＝3.4×10－29

Ⅱ.2C(s)＋O2(g)2CO(g)　ΔHⅡ＝－221kJ·mol－1，KⅡ＝1.2×1048

结合数据说明氯化过程中加碳的理由：____________。

(5)在一定温度下，以I2为催化剂，氯苯和Cl2在CS2中发生平行反应，分别生成邻二氯苯和对二氯苯，两产物浓度之比与反应时间无关。反应物起始浓度均为0.5mol·L－1，反应30min测得氯苯15%转化为邻二氯苯，25%转化为对二氯苯。保持其他条件不变，若要提高产物中邻二氯苯的比例，可采用的措施是________。

A．适当提高反应温度　　　 B．改变催化剂

C．适当降低反应温度 D．改变反应物浓度

15．[2021·长春实验中学高三开学考试]甲醇是一种可再生能源，由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下：

反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－49.58kJ·mol－1

反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH2

反应Ⅲ：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH3＝－90.77kJ·mol－1

回答下列问题：

(1)反应Ⅱ的ΔH2＝________。

(2)反应Ⅲ能够自发进行的条件是________(填“较低温度”、“较高温度”或“任何温度”)。

(3)恒温，恒容密闭容器中，对于反应Ⅰ，下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是________。

A．混合气体的密度不再变化

B．混合气体的平均相对分子质量不再变化

C．CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比为1：3：1：1

D．甲醇的百分含量不再变化

(4)对于反应Ⅰ，不同温度对CO2的转化率及催化剂的效率影响如图所示，下列有关说法不正确的是________。

A．其他条件不变，若不使用催化剂，则250℃时CO2的平衡转化率仍位于M

B．温度低于250℃时，随温度升高甲醇的产率增大

C．M点时平衡常数比N点时平衡常数大

D．实际反应应尽可能在较低的温度下进行，以提高CO2的转化率

(5)若在1L密闭容器中充入3molH2和1molCO2发生反应Ⅰ，则图中M点时，产物甲醇的体积分数为________；该温度下，反应的平衡常数K＝________L2/mol2；若要进一步提高甲醇体积分数，可采取的措施有________________________________________________。

专练36　化学平衡的移动及影响因素

1．A　盐酸与Al的反应不是可逆反应，不能应用平衡移动原理解释，A项符合题意；FeCl3溶液中存在Fe3＋的水解平衡：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，温度升高，平衡向正反应方向移动，溶液颜色加深，B项不符合题意；AgCl悬浊液中存在溶解平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，向AgCl沉淀中滴加Na2S溶液，S2－与Ag＋结合，形成溶解度更小的Ag2S黑色沉淀，溶解平衡正向移动，白色沉淀变成黑色，C项不符合题意；醋酸溶液中存在CH3COOH的电离平衡CH3COOHH＋＋CH3COO－，随着溶液的稀释，平衡向正反应方向移动，故稀释10倍时，溶液pH增大小于1，D项不符合题意。

2．B　根据热化学方程式可知，该反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，C、D错误；升高温度，N2(g)、H2(g)和NH3(g)的能量都升高，升高的能量可以根据比热容计算，反应物[N2(g)＋3H2(g)]能量升高值为(29.1＋3×28.9)×ΔT、生成物[2NH3(g)]的能量升高值为(2×35.6)×ΔT，则升高温度后，反应物的总能量与生成物的总能量的差值(焓变的绝对值)更大了，A错误，B正确。

3．A　根据“先拐先平数值大”，知T2>T1，T2→T1，温度降低，C的物质的量分数增大，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大，故K(T1)>K(T2)，由于平衡常数只与温度有关，故K(p1)＝K(p2)，A项正确；反应达到平衡后，添加合适的催化剂，平衡不移动，D的百分含量不变，B项错误；e点对应温度小于f点对应温度，故v正(e)<v逆(f)，C项错误；根据“先拐先平数值大”，知T2>T1，p2>p1，D项错误。

4．D　①若通过移走生成物的方法，使得平衡正向移动，则生成物的体积分数会降低，故不选①；②化学平衡正向移动时，生成物的产量一定增加，故选②；③增大某一反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，其它反应物的转化率增大，自身转化率降低，故不选③；④增大某一反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，其它反应物的浓度降低，自身增大，故不选④；⑤化学平衡正向移动时，正反应速率一定大于逆反应速率，故选⑤。故正确序号为②⑤，选D。

5．C　a点时反应向正反应方向进行，b点时反应达到平衡状态，从a点到b点，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，故a点的v逆小于b点的v逆，A项错误；t2时c(SO2)突然增大，随后逐渐减小，说明平衡向正反应方向移动，故t2时刻改变的条件可以是增大c(SO2)，还可以是增大压强，B项错误；化学平衡常数只与温度有关，反应温度不变，平衡常数不变，因此d点和e点的化学平衡常数相等，C项正确；根据表中提供的数据可知，增大压强对SO2的转化率影响不大，但增大压强对工业设备要求高，同时生产成本增大，因此硫酸工业中，SO2催化氧化制SO3时采用高压不能提高生产效益，D项错误。

6．B　由题给反应的化学方程式可知生成2amolZ消耗amolX，利用化学反应速率的定义可知v(X)＝＝0.1amol·L－1·min－1，A错误；因M为固态，故平衡向右移动，气体质量变小；若平衡向左移动，气体质量增加，故当混合气体质量不再发生变化时，可说明反应达到平衡状态，B正确；M为固体，增大M的量，平衡不发生移动，C错误；向平衡体系中再充入X，反应物浓度增大，平衡正向移动，该时刻v正增大、v逆不变，D错误。

7．C　0～t1时，反应正向进行，v正>v逆，t1～t2时，反应达到平衡，v正＝v逆，A错误；t2时刻改变条件后达到平衡时，逆反应速率不变，说明和原平衡等效，A的体积分数Ⅰ＝Ⅱ，B错误；向密闭容器中加C，逆反应速率瞬间增大，再次建立的平衡与原平衡等效，说明和原平衡相同，符合图形，C正确；由于温度不变，所以Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数相等，D错误。

8．D　缩小容器体积，压强增大，平衡逆向移动，但A为固体，B、C的物质的量始终为1:1，体积、物质的量均减小，则两次平衡时，C(g)的浓度相等，A正确；不同物质的正逆反应速率之比等于化学计量数之比，为平衡状态，则平衡时，单位时间内n(B)生成:n(C)消耗＝1:1，B正确；A为固体，加入少量A，对平衡移动无影响，可以知道平衡不移动，C正确；反应为可逆反应，加入1molB和1molC，不能完全转化为A，达到平衡时吸收热量小于QkJ, D错误。

9．AD　发生反应2NO2(g)N2O4(g)，前20s内v(N2O4)＝＝0.00125mol·L－1·s－1，v(NO2)＝0.0025mol·L－1·s－1，A正确。60s、80s时n(NO2)＝0.24mol，比40s时的浓度小，颜色浅，B错误。容器体积增大，压强减小，平衡向逆反应方向移动，C错误。起始投入0.20molN2O4与起始投入0.40molNO2达到的是同一平衡状态，D正确。

10．C　依据平衡常数含义分析可知，该反应的平衡常数K的表达式为K＝，故A正确；根据氢氧化铁和氢氧化亚铁的Ksp可知，在碱性条件下，二价铁离子和三价铁离子容易生成沉淀，碘单质易与碱反应生成碘离子和碘酸根离子，而且三价铁离子水解显酸性，为抑制水解且防止生成沉淀或发生反应，该反应应在酸性条件下进行，故B正确；加入硝酸银，银离子与碘离子生成碘化银沉淀，导致平衡左移，故C错误；加入CCl4，I2被萃取到CCl4中，平衡右移，Fe3＋和I2的浓度都降低，水溶液层黄色变浅，故D正确。

11．AB　利用信息可知，可采取在低温(50℃)时让粗镍和CO作用，使生成的Ni(CO)4在230℃时分解即可得到纯镍。A.由图结合实验原理可知，T2＝50℃，T1＝230℃，即T1>T2，故A正确；B.反应(1)Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)中反应前后气体体积减小，根据平衡移动原理，增大压强平衡向正反应方向移动，Ni(CO)4的产率增大，故B正确；C.反应(2)是反应(1)的逆过程，正反应为吸热反应，平衡后，降低温度，平衡逆向移动，CO浓度减小，故C错误；D.反应(1)是放热反应，升温，平衡逆向移动，气体的物质的量增大，气体总质量减小，根据M＝，气体平均相对分子质量减小，故D错误。

12．D　通过图1可知，v(B)＝＝0.05mol/(L·min)，故A错误；升高温度正逆速率都增大，t1时改变的条件不可能是升高温度，故B错误；反应前后气体的物质的量不变，增大压强，速率增大，平衡不移动，容器体积减小，此时c(B)变大，故C错误；使用催化剂，加快反应速率，平衡不移动，此时c(B)不变，故D正确。

13．BD　改变压强平衡可能正向进行，反应物转化率增大，但平衡常数不变，平衡常数只随温度变化，故A错误；反应是放热反应，升温平衡向吸热反应方向进行，所以平衡逆向进行，平衡常数减小，故B正确；对于给定可逆反应，正逆反应的平衡常数互为倒数，故C错误；平衡常数是生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积，据此书写化学方程式为：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)的平衡常数表达式为K＝，故D正确。

14．(1)2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑

(2)A

(3)①<　②　③K1p＋(K1K2p)

(4)反应Ⅰ＋反应Ⅱ得TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g)，该反应的K＝KⅠKⅡ＝4.08×1019远大于KⅠ，反应Ⅱ使TiO2氯化为TiCl4得以实现；ΔH＝ΔHⅠ＋ΔHⅡ＝－40kJ·mol－1，反应Ⅱ可为反应I提供所需的能量

(5)AB

解析：(1)电解饱和食盐水制取氯气时，同时还生成氢气和氢氧化钠，该反应的化学方程式是2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。(2)氯气可以与碱反应，所以不能用碱石灰干燥氯气，A说法错误；氯气可以与水反应生成盐酸和次氯酸，该反应是可逆反应，在饱和食盐水中存在浓度较大的氯离子，可以使氯气的溶解平衡逆向移动，因此氯气在饱和食盐水中的溶解度较小，可以通过排饱和食盐水法收集氯气，B说法正确；常温下，干燥氯气不容易与金属铁反应，所以可通过加压使氯气液化而储存于钢瓶中，C说法正确；氢气和氯气反应生成氯化氢，氯化氢溶于水得到盐酸，因此工业上，常用氢气和氯气反应生成的氯化氢溶于水制取盐酸，D说法正确。(3)①Cl2(g)Cl2(aq)表示的是氯气的溶解平衡，气体的溶解度随温度的升高而减小，即升温，平衡Cl2(g)Cl2(aq)逆向移动，说明正向放热，则ΔH1<0。②根据化学方程式和平衡常数的意义可得，K2＝。③Cl2(g)Cl2(aq)与Cl2(aq)＋H2O(l)H＋(aq)＋Cl－(aq)＋HClO(aq)相加可得到Cl2(g)＋H2O(l)H＋(aq)＋Cl－(aq)＋HClO(aq)，氯气在水中的溶解度(以物质的量浓度表示)为c，根据物料守恒可知，c＝c(Cl2)＋c(HClO)＋c(Cl－)，由于HCl是强电解质，若忽略水的电离和次氯酸的电离，则c(H＋)＝c(Cl－)＝c(HClO)，由K2＝可知c(Cl－)＝c(HClO)＝[c(Cl2)K2]，由K1＝可知，c(Cl2)＝K1p，则c(Cl－)＝c(HClO)＝(K1K2p)，因此，c＝K1p＋(K1K2p)。(4)根据反应Ⅰ：TiO2(s)＋2Cl2(g)TiCl4(g)＋O2(g)　ΔHⅠ＝181mol·L－1，KⅠ＝3.4×10－29，可知该反应正向进行程度非常小，正向反应还需要吸收能量，所以单独进行该反应是不可能的；加碳消耗氧气促进反应Ⅰ平衡正向移动，同时由反应Ⅰ＋反应Ⅱ得：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g) ，K＝KⅠKⅡ＝4.08×1019远大于KⅠ，从而使TiO2氯化为TiCl4得以实现。(5)由题意可知，在该温度下，生成对二氯苯的反应更容易发生，说明生成邻二氯苯的反应活化能大，如果想促进生成邻二氯苯，可以提高反应温度，A正确，C错误；还可以通过改变催化剂，改变反应途径，使生成邻二氯苯的反应更容易发生，B正确；反应物浓度对于平行反应的影响是相同的，D错误。

15．(1)＋41.19kJ·mol－1　(2)较低温度

(3)BD　(4)BD　(5)16.7%　0.148(或者)　增大压强(降低温度)

解析：(1)根据盖斯定律：Ⅱ＝Ⅰ－Ⅲ得反应②的ΔH2＝＋41.19kJ·mol－1。(2)ΔG＝ΔH－T·ΔS<0时反应能够自发进行，该反应的ΔS<0、ΔH<0，当温度较低时，反应Ⅲ能够自发进行。(3)因为气体的质量、体积不变，则无论是否达到平衡状态，混合气体的密度都不变化，不能作为判断是否平衡的根据，A错误；反应前后气体的物质的量不等，混合气体的平均相对分子质量不再变化，可说明气体的物质的量不再变化，说明达到平衡状态，B正确；平衡常数未知，CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比为1:3:1:1，不能判断是否达到平衡状态，C错误；甲醇的百分含量不再变化，可说明达到平衡状态，D正确。(4) 催化剂不影响CO2的平衡转化率，A正确；反应Ⅰ为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，甲醇的产率降低，B错误；反应Ⅰ为放热反应，升温平衡逆向移动，所以M化学平衡常数大于N, C正确；反应是放热反应，为提高CO2的转化率，低的温度下有利于平衡正向进行，但催化剂的活性、反应速率减小，D错误。(5)在1L密闭容器中充入3molH2和1molCO2发生反应Ⅰ，图中M点时二氧化碳转化率50%,

产物甲醇的体积分数＝×100%＝16.7%,

K＝＝0.148,

反应Ⅰ为放热反应且反应后气体体积减小，若要进一步提高甲醇的体积分数，可采取的措施有增大压强或降低温度。