假期作业(四) 化学平衡-【快乐假期】2024-2025学年高二化学寒假作业

快乐假期 学然后知不足，教然后知困。 假期作业四 化学平衡 完成日期： 月 思维整合室 二、影响化学平衡的条件 1.浓度 思维导图 其他条件不变时，增大反应物的浓度或减小 研究对象：可逆反应 生成物的浓度，平衡向 方向移动： 化学平衡状态的建立：证=v递 化学平 增大生成物浓度或减小反应物的浓度，平衡 各物质浓度不再变化 衡状态 向 方向移动。 化学平衡状态的特征：逆、等、动、定、变 2.压强 移动的含义 其他条件不变时，增大压强，平衡向气体 化学平衡的移动 移动的原因 的方向移动；减小压强，平衡向气体 化 移动的方向 的方向移动。 平衡 浓度 3.温度 压强 影响化学平衡状态的条件 其他条件不变时，升高温度，平衡向着 温度 方向移动：降低温度，平衡向着 催化剂 方向移动。 定义 意义 4.催化剂 化学平衡常数 影响因素 催化剂能同等程度地 应用 故对平衡无影响。 5.平衡移动原理（勒夏特列原理） 知识梳理 如果改变影响化学平衡的条件之一，如温 一、化学平衡状态 度、压强、浓度等，平衡将向着能够 1.概念 的方向移动。 在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反 三、化学平衡常数 应的速率相等，反应体系中所有参加反应的 1.含义 物质的 或 保持恒定的 在一定 下，当一个可逆反应达到 状态。 时，生成物 与反应物 2.特征 的比值是一个常数，简称 (1)逆：研究对象必须是可逆反应。 ,用符号 表示。 (2)等：正反应速率和逆反应速率 ,即 2.表达式 同一物质的消耗速率和生成速率相等。 对于一般的可逆反应mA(g)十B(g)一C(g) 十gD(g),平衡常数的表达式为：K= (3)定：在平衡体系中，各组成成分的质量或浓 3.意义 度保持 (1)K值越大，说明正反应进行的程度 (4)动：化学平衡是动态平衡，即当反应达到平 反应物的转化率 :反之就转化得 衡时，正反应和逆反应都仍在继续进行。 ,转化率就 (5)变：改变影响平衡的条件，平衡会发生移 (2)K只受 的影响，与反应物或生成 动，直到达到新的平衡。 物的 无关。 ·10 三0022 自测自查 4.可逆反应N(g)+3H(g)一2NH(g),在容 一、1.质量浓度2.(2)相等(3)不变 积为10L的密闭容器中进行，开始时加入 二、1.正反应逆反应2.体积缩小 体积增 2molN2和3molH2,达平衡时，NH,的浓 大3.吸热反应放热反应 4.增加正逆 度不可能达到 ( 反应速率5.减弱这种改变 A.0.1mol·L1 B.0.2mol·L 三、1.温度化学平衡浓度幂之积浓度幂 C.0.05mol·L1D.0.15mol·L- 5.汽车尾气的处理原理为2NO(g)+2CO(g) 之积平衡常数K 2.(C)·(D) c"(A)·c"(B) 催化剂 N,(g)+2CO2(g)。在恒温、恒容密 3.(1)越大越大不完全越小(2)温 闭容器中充入等体积的NO和CO,加入适 度浓度 量催化剂，发生上述反应。下列叙述错误 《技能提升台 的是 ( 技能提升 A.催化剂能降低NO和CO反应的活化能 1.在恒温、恒容密闭容器中，对于反应2NO+ B.达到平衡后，加入少量CaO,平衡常数 O2一2NO2,下列说法中正确的是( 增大 A.该反应的△H<0,△S<0 C.达到平衡时，NO、CO的转化率相等 B.反应达到平衡后，再通入一定量O2,达到 D.当气体总压强不变时，反应达到平衡 新平衡时，正向反应速率不变 状态 C其他条件相同，增大Q)NO的转化 6.近日，北京大学马丁团队报道了P/NiAL O 界面催化剂上甲醇重整制氢反应的性质。化 率减小 学反应原理为：CH,OH(g)催化剂CO(g)十 D.反应的平衡常数可表示为 K=cNO)·c(0,) 2H,(g)△H>0。下列叙述正确的是 c2(NO.) ( 2.一定温度下，在密闭容器中发生反应：2HⅡ(g) A.在恒温恒容条件下，发生上述反应，平衡 一H(g)十1(g),能说明该反应达到平衡 后充入氩气，反应速率增大 状态的标志是 ( B.在恒温恒压条件下，发生上述反应，平衡 A.单位时间内消耗1molH2,同时生 后充入CHOH(g),平衡不移动 成2 mol HI C.其他条件不变，加入Pt/NiAl2O,能提高 B.每断裂2molH一I,同时有1molH一H 单位时间内H2的产率 断裂 D.其他条件不变，升高温度，平衡常数和反 C.容器中的压强不再变化 应热（△H)都增大 D.容器中混合气体的密度不再变化 7.(双选)某密闭容器中存在2NO(g)+ 3.经过化学家长期研究发现，炼铁高炉中发生的 O2(g)一2NO2(g)反应，平衡时NO的 FeO(s)+3CO(g)→2Fe(s)+3CO2(g)是 转化率与温度变化关系如图所示（曲线上 可逆反应。一定温度下，在一个体积恒定容 任何一点都表示平衡状态)，下列说法中 器中发生上述反应，下列情况能说明反应达 正确的是 到平衡的是 A.气体平均摩尔质量不变 B.容器内压强不变 C.容器中n(CO)=n(CO2) D.v(CO)=v(CO,) T℃ ·11 北曼快乐假期 c900 A.该反应的正反应是放热反应 (⑤)在不加入任何物质的条件下，要使该反 B.若温度为T1、T3时的平衡常数分别为 应的化学反应速率加快，可采取的措施为： K1、K,则K<K (写两种)。 C.T时，当反应处于D点，则该反应的逆 高考冲浪 反应速率大于正反应速率 1.(2024·广东·高考真题)对反应S(g)二 D.如果缩小容器体积，则平衡时表示NO转化 T(g)(1为中间产物)，相同条件下：①加入 率与温度变化关系的曲线在原曲线上方 催化剂，反应达到平衡所需时间大幅缩短； 8.(双选)在一定温度下，下列反应的化学平衡 常数数值如下： ②提高反应温度，c平(S)/c平(T)增大，c平 ①2NO(g)=N2(g)+O2(g） (S)/c平(I)减小。基于以上事实，可能的反 K,=1×1030 应历程示意图(—一为无催化剂， ②2H(g)+O2(g)=2H2O(g） 为有催化剂)为 K2=2×101 ③2C0,(g)=2C0(g)+O2(g) K3=4×10-2 以下说法正确的是 ( 2.(2024·江西·高考真题)温度T时，向1L A.该温度下，反应①的平衡常数表达式为 真空刚性容器中加入1mol(CH)2CHOH, K1=c平(N2)·c平(O2) 反应达到平衡时，c(Y)=0.4mol/L, B.该温度下，反应2HO(g)—2H2(g)+ O2(g)的平衡常数的数值为5×10-2 (CH ),CHOH(g)(CH),CO(g)+H2 (g) X Y Z C.该温度下，反应①、反应②的逆反应，反 应③产生O,的倾向由大到小的顺序为 下列说法正确的是 NO>HO>CO A.再充入1molX和1molY,此时<地 D.以上说法都不正确 B.再充入1molX,平衡时c(Y)=0.8mol/L 9.一定条件下，将2molA气体和2molB气体 C.再充人1molN,平衡向右移动 加人2L的恒容密闭容器中进行反应：2A(g) D.若温度升高，X的转化率增加，则上述反 十B(g)一2C(g)。2min后达化学平衡，测得 应△H<O C的浓度为0.8mol·L1。根据以上信息 益智欢乐谷 填空。 “点石成金”变现实 (1)2min内用A表示的平均反应速率为 石墨和金刚石在一定条件下可相互转化： C(石墨，s)=C(金刚石，s)△H>0 (2)平衡时B的物质的量浓度为 20世纪50年代，美国某公司在实验室利 (3)平衡时A的转化率是B的转化率的 倍。 用高温、高压(2000℃、20000atm)将石墨转 (4)能说明该反应达化学平衡的为： 化成金刚石之后，1989年，日本科学家用炸药 A.A表示的平均反应速率等于C表示的平 和碳粉“炸出”金刚石的消息引起了人们的广 均反应速率 泛关注。他们将炸药和碳粉混合并用石蜡固 B.消耗1molA的同时生成0.5molB 化后装入钢制敞口容器，沉入一个直径8m、 C.分别用A、B、C表示的反应速率之比 深约5m的混凝土水槽内，点火起爆，最后将 为2：1：2 容器中的水取出静置，可获得直径为 D.C的物质的量不再变化 0.002m~0.003um的超细金刚石粉。 ·12·c900= 0.55mol·L1·s1×4s=2.2mol·L1,则开始时 2.B 氧气的浓度为2.8mol·L.-1+2.2mol·L.1= 3.AA.气体平均摩尔质量=气体的总质量÷气体的总物 5mol·L-1. 质的量，随着正反应的发生，气体的质量变大，但气体的 答案：(1)S02或02 总物质的量不变，故气体的平均摩尔质量是一个变量，当 (2)0.88mol·L1·s-1 气体平均摩尔质量不变时能说明该反应达到平衡，A符 (3)5mol·L-1 合题意：B.反应前后气体的分子数不变，故在一定的温度 10.解析：按照图示实验，控制其他条件一样，只改变H2SO 下容器内压强不变，不能说明该反应达到平衡状态，B不 的浓度，可看到两试管均出现浑浊，但后者由于HSO 符合题意。C.容器中n(CO)=n(CO2)不能说明两种气 浓度更大，出现浑浊更快，此实验说明增大浓度，化学反 体的浓度不再发生变化，因此不能说明该反应达到平衡， 应速率增大：控制其他条件一样，只改变温度，可看到混 C不符合题意：D.v(CO)=v(CO2)不能说明正反应速率 合后均出现浑浊，但70℃热水一组相比于25℃冷水一组 等于逆反应速率，故不能说明该反应达到平衡状态，D不 而言首先出现浑浊，此实验说明升高温度，化学反应速 符合题意：答案选A。 率增大；控制其他条件一祥，只改变催化剂，可看到前者 4.B2malN2和3molH2反应，假设反应能够进行到底， 未加催化剂溶液无明显现象，后者因加催化剂溶液中出 则3molH2完全反应，生成2 mol NH3·此时NH3的浓 现大量气泡，此实验说明催化剂能加快化学反应速率。 度为0.2mol·L1,但由于反应是可逆反应，不能完全反 答案：浑浊出现浑浊更快增大浑浊首先出现浑 应，所以NH3浓度达不到0.2mol·L.1。 浊增大无明显现象出现大量气泡加快 5.BA.催化剂能降低NO和CO反应的活化能，加快反应 高考冲浪 速率，故A正确：B.平衡常数只与温度有关，加入少量 1.BA.X(g)=一Y(g)和Y(g)==Z(g)的△H都小于0， CaO,平衡常数不变，故B错误：C.充入等体积的NO和 而图像显示Y的能量高于X,即图像显示X(g)一Y(g) CO,其初始物质的量相等，二者化学计量数之比为1：1， 为吸热反应，A项不符合题意：B.图像显示X(g)一Y(g) 则达到平衡时，NO,CO的转化率相等，故C正确：D.反应 和Y(g)→Z(g)的△H都小于0，且X(g)Y(g)的活 前后气体体积减小，当气体总压强不变时，各物质浓度不 化能小于Y(g)一Z(g)的活化能，B项待合题意：C.图像 变，则反应达到平衡状态，故D正确。 显示X(g)一Y(g)和Y(g)一Z(g)的△H都小于0，但 6.CA.在恒温恒容条件下，充入“惰气”，化学反应各物质 图像上X(g)=一Y(g)的活化能大于Y(g)=一Z(g)的活 浓度不变，反应速率不变，选项A错误：B.在恒温恒压下， 化能，C项不符合题意：D.图像显示X(g)一Y(g)和 平衡后充入CHOH,容器体积增大，一氧化碳，氢气浓度 Y(g)一Z(g)的△H都大于0，且X(g)=Y(g)的活化 减小，平衡向右移动，选项B错误：C.单位时间内氢气的 能大于Y(g)=一Z(g)的活化能，D项不符合题意。 产率可以表示反应速率，加入催化剂，反应速率增大，提 2.DNO中N的化合价为十2价，降低为0价的N2,1个 高单位时间内H2的产率，选项C正确；D.该反应是吸热 NO得2个电子，作氧化剂，发生还原反应，CO中C为 反应，升高温度，平衡向右移动，平衡常数增大，但是焓变 十2，化合价升高为十4的CO2,失去2个电子，作还原剂 (反应热)只与反应物与生成物的总能量差有关，即反应 发生氧化反应：A.根据分析，生成1 mol CO2转移2NA 热不变，选项D错误：答案选C。 的电子，A正确：B.催化剂通过降低活化能，提高反应速 7.AD 8.BC 率，B正确：C.根据分析，N()是氧化剂，C()是还原剂， 9.解析：一定条件下，将2molA气体和2molB气体加入 C正确：D.根据分析，N2为还原产物，CO2为氧化产物， 2L的恒容密闭客器中进行反应：2A(g)十B(g)一一2C(g)。 D错误。 2min后达化学平衡，测得C的浓度为0.8mol·L,',则 可得到三段式： 假期作业四化学平衡 2A(g)+B(g)=2C(g) 1.AA.该反应为放热反应，则△H0,该反应为嫡减的反 起始浓度 应，则△S<0,故A正确；B.反应达到平衡后，再通入一定 1 0 mol·L-1 量O,则正反应速率与逆反应速率都增大，重新达到新平 转化浓度 衡时正向反应速率增大，故B错误：C,其他条件相同，增 0.80.4 0.8 mol·L.1 大0N0特化率增大，收C错民：D反应的年衡常数 平衡浓度 0.2 0.6 0.8 2(NO2) mol·L-1 可表示为K2NO·（0)故D错误。 据此回答。 ·44· 三0022 (1)2min内用A表示的平均反应速率为v(A)=u(C)= 氨气，反应体系中各物质浓度不变，平衡不移动，故C错 △c(C)_0.8mol·L-1 误：D.温度升高，X的转化率增加，说明平衡向正反应方 △ 2 min =0.4mol·L-1·min1。 向移动，该反应为培变大于0的吸热反应，故D错误。 (2)据分析，平衡时B的物质的量浓度为0.6mol/L。 假期作业五化学反应的方向 (3)平衡时A的转化率a(A)=△nAX100%=△cA n(A) c(A) 1.AA.根据制水反应CO2(g)+4H2(g)—CH(g)+ ×100%=0.8×100%=80%,B的转化率a(B)=cB 2H2O(I)可知，随反应进行，气体分子数减少，因此该反应 1 c(B) 的△S<0,A错误：B.液氢燃料燃烧热值高，燃烧产物为 X100%=9,4×100%=40%,则平衡时A的转化率是B 1 水，因此具有高能、无污染的特点，B正确：C,电解水反应 的转化率的2停。 属于吸热反应，反应过程中电能转化为化学能，C正确： (4)A.A表示的平均反应遠率等于C表示的平均反应速 D.电解水可以生成O2,解决了核心舱中O2的来源问题： 率，但没有指明反应的方向，难以确定正逆反应速率是否 制水反应消耗CO2的同时生成水，解决了CO2的清除和 相等，因此不符合：B.消耗1molA的同时生成0.5mol 水的循环利用问题，D正确。 B,则正递反应速率相等，因此符合：C.同一个方向的正递 2.C 反应速率之比等于化学计量效之比，所以假如都是正反 3.CA合成氨反应为放热反应，降低温度利于平衡向正 应速率始终满足条件，分别用A、B,C表示的反应速率之 反应方向移动，利于提高反应限度，A错误：B.合成氨反 比为2：1：2，因此不符合：D.C的物质的量不再变化，满 应为熵减的放热反应，根据△G=△H一T△S<0,得△H 足平衡特征，因此符合：答案为BD。 <0、△S<0,反应低温自发进行，B错误：C.该反应是放热 (5)增加反应物的浓度，升高温度、增大气体的压强，使用 反应，其他条件不变，若反应在恒容绝热体系中发生会导 催化剂等，均可加快化学反应速率。在不加入任何物质 致体系温度升高，平衡逆向移动，NH:的平衡产率下降， 的条件下，要使该反应的化学反应速率加快，可采取的措 C正确：D.恒压条件下，初始充入等物质的量的N2和 施为：升高温度，缩小容器体积。 H2,反应一段时间后， 答案：(1)0.4mol·L-1·min1 N2(g) 3H2(g)=2NH,(g) (2)0.6mol·L.1(3)2(4)BD 起/mol1 0 (5)升高温度，缩小容器体积 转/molx 3.x 2x 高考冲浪 平fmol1-x 1-3x 2.x 1,A提高反应温度，单(S)/平(T)增大，说明反应S(g) 1-x =一T(g)的平衡逆向移动，即该反应为放热反应，心平(S)/ N,体积分数=八物质的量分数=1-x+1-3x+2 ℃平(I)减小，说明S生成中间产物I的反应平衡正向移动， ×100%=50%,始终保持不变，N2体积分数不变 属于吸热反应，由此可排除C,D选项，加入催化剂，反应 不能说明反应达到平衡状态，D错误。 达到平衡所需时间大幅缩短，即反应的决速步骤的活化 4.BACH(g)和H(g)物质的量相同，且均为气态， 能下降，使得反应速率大幅加快，活化能大的步骤为决速 CH(g)含有的原子总数多，CH,(g)的摩尔质量大， 步骤，特合条件的反应历程示意图为A,故A正确。 所以熵值1 mol CH,(g)>1molH(g),A错误；B. 2.A由题意可知，平衡时Y的求度为0.4molL,由方程 式可知，X的求度为1mol/L一0.4mol/1.=0.6mol.L,Z 相同状态的相同物质，物质的量越大，熵值越大，所以 的浓度为0.4molL,则反应的平衡常数K= 熵值1 mol H.O(g)<2molH.O(g),B正确：C.等 0.4mol/L.×0.4mol/L≈0.27。 量的同物质，熵值关系为S(g)>S(I)>S(s),所以嫡 0.6mol/1 值1 mol H.O(s)<1mlHO(I),C错误：D.从金刚 A.向真空刚性容器中再充入1molX和1molY时，反应 石和石墨的结构组成上来看，金刚石的微观结构更 的浓度搞Q=L4mo/LX0.4molL=0.35>K,则反应 1.6 mol I. 有序，嫡值更低，所以熵值1molC(s,金刚石)< 向逆反应方向进行，正反应速率小于逆反应速率，故A正 1molC(s,石墨)，D错误。答案为B。 确：B.向真空刚性容器中再充入1molX相当于增大压 5.A根据焓判据和熵判据组成的复合判据△H一T△S<0 强，该反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡向逆 时，反应能够自发进行，由于题给反应嫡减小，T△S一定 反应方向移动，则平衡时，Y的浓度小于0.8molL,故B 小于0，若该反应能自发进行，则其△H一定小于零，故起 错误：C.向真空刚性容器中再充入不参与反应的1m©l 决定作用的是鸷变，选A。 ·45·