高考化学 专题23 化学平衡二考点讲解.docx

高考化学 专题23 化学平衡二考点讲解.docx

《高考化学 专题23 化学平衡二考点讲解.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学 专题23 化学平衡二考点讲解.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高考化学专题23化学平衡二考点讲解

23化学平衡

（二）

【高考演练】上接：

23化学平衡

（二）

1．【2018届全国四月大联考】已知某密闭容器中发生反应：

X（g）+Y（g）

mZ（g）△H< 0。

反应过程中，X、Y、Z的物质的量随时间的变化如图所示，则t1时刻改变的条件可能是（）

A．升高温度B．加入更高效的催化剂

C．增大压强D．加入一定量的Z

【答案】A

【解析】A、正反应方向是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向进行，Z的物质的量减少，X或Y的物质的量增大，符合图像，故A正确；B、使用催化剂不影响化学平衡的移动，故B错误；C、相同容器和时间，物质的量变化的比等于化学计量数之比，即m=2，反应前后气体系数之和相等，增大压强，化学平衡不移动，故C错误；D、加入一定量Z，Z的量增大，故D错误。

2．（2018·马鞍山质检）下列关于化学反应速率的说法中正确的是（　　）

A．同时改变两个变量来研究反应速率的变化，能更快得出有关规律

B．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率

C．一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率

D．相同温度下，H2（g）＋CO2（g）

CO（g）＋H2O（g）中，密闭容器中两种反应物浓度为0.020mol/L的反应速率大于两种反应物浓度为0.010mol/L的反应速率

【答案】D

【解析】同时改变两个变量来研究化学反应速率的变化，不容易判断影响反应速率的主导因素，因此更难得出有关规律，A错；化学反应速率与反应是放热还是吸热无关，B错；催化剂能改变反应速率，但不一定加快化学反应速率，而且催化剂不能改变转化率，C错；同一个反应中，物质的浓度越高，反应速率越大，D正确。

3．（2018·深圳模拟）某恒容容器内发生的可逆反应的化学平衡常数表达式为：

K＝

。

能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是（　　）

①容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化

②v正（H2O）＝v逆（H2）　③容器中气体的密度不随时间而变化　④容器中气体总质量不随时间而变化　⑤消耗nmolH2的同时消耗nmolCO

A．①②③B．①②③④C．②D．①④⑤

【答案】B

【解析】根据平衡常数可知，该可逆反应为C（s）＋H2O（g）

CO（g）＋H2（g），因为C为固体，若没有达到平衡，则混合气体的平均相对分子质量一直在发生变化，平均相对分子质量不变，说明反应已经达到平衡，①对；v正（H2O）＝v逆（H2），说明反应达到平衡，②对；虽然容器的体积不变，但是气体的质量可变，当气体的密度不变时，说明反应达到了平衡状态，③对、④对；任何时刻消耗nmolH2的同时都消耗nmolCO，⑤错，正确选项为B。

4．【2018届延边州三模】温度为T1时，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应:

2NO2（g） 

2NO（g）+O2 （g）（正反应吸热）。

实验测得:

 v正= v （NO2 ）消耗= k正c2（NO2 ），v逆= v（NO）消耗=2v （O2 ）消耗= k逆c2 （NO）·c（O2 ），k正、k逆为速率常数，受温度影响。

下列说法正确的是

容器

编号

物质的起始浓度（mol·L－1）

物质的平衡浓度（mol·L－1）

c（NO2）

c（NO）

c（O2）

c（O2）

Ⅰ

0.6

0

0

0.2

Ⅱ

0.3

0.5

0.2

Ⅲ

0

0.5

0.35

A．设k为该反应的化学平衡常数，则有k=k逆:

k正

B．达平衡时，容器Ⅱ与容器Ⅲ中的总压强之比为20∶17

C．容器Ⅱ中起始平衡正向移动，达平衡时，容器Ⅱ中NO2的转化率比容器Ⅰ中的小

D．若改变温度为T2,且T2>T1,则k正:

k逆<0.8

【答案】C

平衡常数为k=0.3×0.72/0.12=14.7>8,所以容器Ⅱ中NO2的转化率小于2/3，即容器Ⅱ中起始平衡正向移动，达平衡时，容器Ⅱ中NO2的转化率比容器Ⅰ中的小，C正确；由于该反应正反应是吸热反应，温度

，所以

时平衡常数增大，则k正:

k逆>0.8；正确选项C。

5．（2018·山东实验中学质检）利用低温技术可用于处理废气中的氮氧化物。

在恒容密闭容器中发生下列化学反应：

4NH3（g）＋6NO（g）

5N2（g）＋6H2O（g）　ΔH＝QkJ/mol（Q<0）。

下列有关说法正确的是（　　）

A．其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大

B．平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，废气中NO的转化率减小

C．单位时间内生成NH3和H2O的物质的量比为2∶3时，反应达到平衡

D．平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大

【答案】C

【解析】催化剂只能改变化学反应的速率，而不能改变反应物的转化率，A不正确；其他条件不变，增加NH3的浓度，NO的转化率增大，B不正确；单位时间内生成NH3和H2O的物质的量比为2∶3，即3v正（NH3）＝2v逆（H2O），根据3v正（NH3）＝2v正（H2O）可得，v逆（H2O）＝v正（H2O），反应达到平衡状态，C正确；该反应是放热反应，升高温度，平衡常数减小，D不正确。

6．下列说法正确的是（）

A.在轮船表面涂刷富锌油漆，能有效防止船体在海水中被腐蚀

B.相同条件下，Na2CO3溶液的碱性强于C6H5ONa，说明C6H5OH的酸性强于H2CO3

C.任何条件下，2CO2（g）=2CO（g）＋O2（g）（ΔH＞0，ΔS＞0）均不能自发进行

D.采用450℃的高温，可以提高N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）（ΔH＜0）的转化率

【答案】A

【解析】轮船表面漆层破坏后，锌、铁和海水形成的原电池中锌做负极，铁作正极被保护，A项正确；CO32－是HCO3－的酸根离子，由相同条件下Na2CO3溶液的碱性强于C6H5ONa可判断苯酚的酸性强于HCO3－，但不能证明苯酚酸性强于碳酸，B项错误；若反应自发进行，则H－T△S＜0，结合H＞0，△S＞0，可判断在高温时反应2CO2=2CO＋O2可自发进行，C项错误；D合成氨反应是放热反应，高温可提高反应速率，但会使平衡逆向移动，反应物转化率降低，D项错误。

7．（2017·湖南十二校联考）100°C时，将0.1molN2O4置于1L密闭的烧瓶中，然后将烧瓶放入100°C的恒温槽中，烧瓶内的气体逐渐变为红棕色:

N2O4（g）＝＝2NO2（g）。

下列选项不能说明上述反应在该条件下已经达到平衡状态的是

A.烧瓶内气体的密度不再变化

B.烧瓶内气体的颜色不再变化

C.烧瓶内气体的压强不再变化

D.烧瓶内气体的平均相对分子质量不再变化

【答案】A

【解析】A项，该反应为纯气体的反应，所以气体的密度永远不变，错误；B项，颜色不变，说明NO2的浓度不变，则反应已经达到平衡，正确；C项，该反应气体计量数不相等，所以压强不变，反应达到平衡，正确；D项，正反应为气体计量数增大，则反应开始到平衡状态时，气体的总物质的量增大，而气体总质量不变，则反应开始到平衡状态，气体的平均相对分子质量减小，当气体的平均相对分子质量不变时，说明反应以及达到平衡，正确。

8．【2018届和平区二模】在恒容密闭容器中将CO2 与含少量CO的H2混合生成甲醇，反应为CO2（g）+3H2（g）

CH3OH（g）+H2O（g）。

下图中是按

分别为①1:

 4和②1:

 6 两种投料比时，CO2的平衡转化率随温度变化的曲线。

下列有关说法正确的是

A．按投料比①时，CO2的平衡转化率随温度变化的曲线对应的是图中的曲线I

B．图中a点对应的H2的转化率等于30%

C．图中b点对应的平衡常数K的值大于c点

D．

的数值，a点比c点小

【答案】D

【解析】同一温度下，两种物质参加反应，增加氢气的浓度，二氧化碳的转化率增大，因此从图中可知，按投料比①时，CO2的平衡转化率随温度变化的曲线对应的是图中的曲线II，A错误；相同条件下，二氧化碳的含量越高，二氧化碳转化率越低，所以曲线Ⅰ的投料比[

]为1:

6，而一氧化碳与氢气的物质的量之比未知，无法计算氢气的转化率，B错误；温度升高，二氧化碳的平衡转化率降低，所以平衡逆向移动，则正反应是放热反应，所以b点对应的平衡常数K的值小于c点，C错误；假设CO为1mol/L,则根据按

为1:

4时，c（CO2）=1mol/L，c（H2）=3mol/L,根据图像可知，500℃时，CO2的平衡转化率为45%，所以反应剩余c（CO2）=1-1×45%=0.55mol/L，生成甲醇的浓度为0.45mol/L，带入并计算

=0.55×1/0.45=1.22；假设CO为1mol/L，则根据按

为1:

6时，c（CO2）=1mol/L，c（H2）=5mol/L，根据图像可知，500℃时，CO2的平衡转化率为60%，所以反应剩余c（CO2）=1-1×60%=0.4mol/L，生成甲醇的浓度为0.6mol/L，带入并计算

=0.4×1/0.6=0.67；综上分析可知

的数值，a点比c点小，D正确；正确选项D。

9．（2018·盐城）在密闭容器中，用铜铬的氧化物做催化剂，用HCl制取Cl2原

理为：

4HCl（g）＋O2（g）

2Cl2（g）＋2H2O（g）　ΔH。

起始时按不同物质的量之比向五个容积相等的容器中充入HCl和O2进行上述反应。

有关实验结果如图所示。

下列说法正确的是（　　）。

A．不断除去反应生成的水，可使ΔH增大

B．当n（HCl）/n（O2）比值增大时，HCl的转化率增大

C．有机工业需要含O2量低的氯气和氯化氢混合气体，可控制n（HCl）/n（O2）＝8∶1制备

D．在410℃，某时刻测得反应器中HCl为0.10mol·L－1、O2为0.10mol·L－1、H2O为0.10mol·L－1、Cl2为0.10mol·L－1，则此时v（正）＞v（逆）

【答案】CD

【解析】A项，对于确定的方程式，ΔH不变，错误；B项，由图中数据分析知，

比值增大，O2的转化率增大，HCl的转化率减小。

也可由勒夏特列原理知，增大HCl的量，平衡虽正向移动，但HCl转化率降低，错误；C项，若要O2含量低，从定性角度分析，增加另一种反应物（HCl），可以使O2的含量变小。

从定量角度分析，当

＝8∶1时，从图中看，HCl的转化率接近为50%，即8molHCl可以反应去4mol，由4HCl～O2知，反应去4molHCl，此时O2几乎被反应完，正确；D项，采用极端转化，若全转化为HCl和O2，相当于起始加入0.3mol·L－1的HCl、0.15mol·L－1的O2，按

＝2∶1反应，此时转化率为

＝66.7%，而在410℃时，当

＝2∶1时，其平衡时的转化率应超过80%，因此平衡仍需正向移动，正确。

10．（2018·苏锡常镇徐连六市调研）一定温度下，在甲、乙、丙、丁四个恒容密闭容器中投入SO2（g）和O2（g），其起始物质的量及SO2的平衡转化率如下表所示。

甲

乙

丙

丁

密闭容器体积/L

2

2

2

1

起始物质的量

n（SO2）/mol

0.4

0.8

0.8

0.4

n（O2）/mol

0.24

0.24

0.48

0.24

SO2的平衡转化率/%

80

α1

α2

α3

下列判断中，正确的是

A．甲中反应的平衡常数小于乙

B．该温度下，甲和乙中反应的平衡常数K均为400

C．SO2的平衡转化率：

α1＞α2＝α3

D．容器中SO3的物质的量浓度：

丙＞甲＝丁

【答案】B

【解析】化学平衡常数仅与温度有关，A错误；由三段式计算：

2SO2＋O2

2SO3

起始量：

0.40.240

转化量：

0.320.160.32

平衡量：

0.080.080.32

因为体积为2L，则K=c2（SO3）/﹝c2（SO2）·c（O2）﹞=0.162/（0.042×0.04）=400，则B正确；丙和乙比较，n（O2）增大，平衡正向移动，SO2的平衡转化率增大，即α2＞α1，C错误；由C项解释可知，丙中SO3物质的量浓度增大，丁和甲比较，体积缩小一半，压强增大，平衡正向移动，SO3物质的量浓度增大，D错误。

11．（2018·湖北黄冈中学二模）E是非金属性最强的元素，M是E的气态氢化物，在一定体积的密闭容器中，气体M存在如下关系：

aM（g）

bMx（g），反应物和生成物的物质的量随时间的变化关系如下图。

下列说法正确的是（）

A．该反应的化学方程式是2HF

（HF）2

B．

时刻，保持温度不变，再充入5molM，重新达到平衡时，

将减小

C．平衡时混合气体的平均摩尔质量是33.3g/mol

D．M的沸点比同主族下一周期元素的气态氢化物沸点低

【答案】C

【解析】A项，E为氟元素，M为HF，由图可知，a:

b=3:

1，即方程式为3HF

（HF）3，错误；B项，再充入5molM，若体积扩大一倍，则与原平衡等效，现在相当于压缩体积，增大压强，平衡正向移动，则

增大，错误；C项，从图示可知，平衡后n（HF）=2mol，n﹝（HF）3﹞=1mol，则混合气体的平衡摩尔质量为：

（20×2＋60×1）/3=33.3g/mol，正确；D项，HF可以形成氢键，沸点比HCl大，错误。

12．（2018·江苏扬州中学期中）工业上可用CO2生产甲醇，反应为：

CO2（g）＋3H2（g）

CH3OH（g）＋H2O（g）。

将6molCO2和8molH2充入2L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化如图实线所示。

图中虚线表示仅改变某一反应条件时，H2物质的量随时间的变化。

下列说法正确的是

A．若曲线I对应的条件改变是升高温度，则该反应ΔH＞0

B．曲线II对应的条件改变是降低压强

C．反应开始至a点时v（H2）=1mol·L－1·min－1

D．保持温度不变，若将平衡后的容器体积缩小至1L，重新达平衡时则2mol·L－1＜c（CH3OH）＜8/3mol·L－1

【答案】CD

【解析】A项，升高温度，达到平衡后氢气的物质的量减少，说明平衡逆向移动，则正反应方向为放热反应，错误；B项，降低压强，平衡逆向移动，氢气的物质的量增加，错误；C项，a点为1min时，氢气的物质的量减少了2mol，则v（H2）=2mol/（2L×1min）=1mol·L－1·min－1，正确；D项，根据三段式分析：

CO2（g）＋3H2（g）

CH3OH（g）＋H2O（g）

起始量（mol）：

6800

转化量（mol）：

2622

平衡量（mol）：

4222

平衡状态时，c（CH3OH）=1mol·L－1，容器体积缩小至1L，平衡正向移动，则c（CH3OH）＞2mol·L－1；当原平衡中2mol氢气完全反应时，CH3OH的物质的量为2＋2/3=8/3mol，而可逆反应中，反应不能进行彻底，则c（CH3OH）＜8/3mol·L－1，正确。

13．（2018·苏中三市二调）向甲、乙、丙三个密闭容器中充入一定量的A和B，

发生反应：

A（g）＋xB（g）

2C（g）。

各容器的反应温度、反应物起始量，反应过程中C的浓度随时间变化关系分别以下表和下图表示：

容器

甲

乙

丙

容积

0.5L

0.5L

1.0L

温度/℃

T1

T2

T3

反应物

起始量

1.5molA

0．5molB

1.5molA

0．5molB

6.0molA

2．0molB

下列说法正确的是（　　）。

A．10min内甲容器中反应的平均速率v（A）＝0.025mol·mol－1·L－1

B．由图可知：

T1＜T2，且该反应为吸热反应

C．x＝1，若平衡时保持温度不变，改变容器体积平衡不移动

D．T1℃，起始时甲容器中充入0.5molA、1.5molB，平衡时A的转化率为25%

【答案】C

【解析】A项，由图像可知，10min内，甲容器中C的浓度变化1.0mol·L－1，则v（A）＝

v（C）＝

×

＝0.05mol·L－1·min－1，错误；B项，对于甲、乙容器（因为甲、乙容器除温度外其它量相同），结合图像，“先拐先平”，T2＞T1，T2→T1，温度降低，c（C）增大，平衡正向移动，正反应为放热反应，错误；对比乙、丙两组数据，发现，丙的起始浓度是乙的两倍，结合图像，平衡时丙的浓度也是乙的两倍，可知乙、丙为等效平衡，体积改变，即压强改变，平衡不移动，则x等于1，该反应为气体体积相等的反应，容器体积改变，平衡不移动，正确；D项，可根据T1℃甲容器中相关数据计算到平衡常数＝4，再由平衡常数计算可得。

　　　　　　　　　A（g）＋B（g）

2C（g）

c（始）/（mol·L－1）　　　3　　　1　0

c（变）/（mol·L－1）0.750.751.5

c（平）/（mol·L－1）2.250.251.5

K＝

＝4，

　　　　　　　　　A（g）＋B（g）2C（g）

c（始）/（mol·L－1）　　　1　　3　　　0

c（变）/（mol·L－1）xx2x

c（平）/（mol·L－1）1－x3－x2x

由平衡常数解得x＝0.75，A的转化率为75%。

也可利用等效计算，A的转化率即为原来平衡中B的转化率。

14．【2018届海淀区一模】以甲烷为原料合成甲醇的反应如下:

反应I:

CH4（g）+CO2（g）

2CO（g）+2H2（g）△H1=+247kJ/mol

反应II:

CO（g）+2H2（g）

CH3OH（g）△H2=-90kJ/mol

已知:

T1℃时，反应II的平衡常数数值为100；T2℃时，反应II在密闭容器中达到平衡，测得CO、H2、CH3OH的物质的量浓度（mol/L）分别为0.05、0.1、0.1。

下列说法中，正确的是

A．反应I中，使用催化剂可以减小△H1，提高反应速率

B．反应II中，加热或加压均可提高原料气的平衡转化率

C．由上述数据可判断反应II的温度:

T1>T2

D．CO（g）+CH3OH（g）

CH4（g）+CO2（g）△H=+157kJ/mol

【答案】C

【解析】A、反应热只与始态和终态有关，使用催化剂降低活化能，化学反应速率加快，但△H1不变，故A错误；B、正反应是放热反应，加热，平衡向逆反应方向移动，原料气的转化率降低，反应前气体系数之和大于反应后气体系数之和，增大压强，平衡向正反应方向移动，原料气的转化率增大，故B错误；C、T2℃时的化学平衡常数K=

=2<100，反应II的正反应为放热反应，温度升高，化学平衡常数减小，即T1℃>T2℃，故C正确；D、反应I＋反应II得到CH4（g）＋CO2（g）

CO（g）＋CH3OH（g）△H=（274－90）kJ·mol－1=＋184kJ·mol－1，CO（g）+CH3OH（g）CH4（g）+CO2（g）△H=－184kJ·mol－1，故D错误。

15．（2018·湖南十二校联考节选）下列三个化学反应的平衡常数（K1、K2、K3）与温度的关系分别如下表所示：

请回答

（1）反应①是_______（填“吸热”或“放热”）反应。

（2）写出反应③的平衡常数K3的表达式______。

（3）根据反应①与②可推导出K1，K2与K3之间的关系，则K3=______（用K1、K2表示）。

（4）要使反应③在一定条件下建立的平衡向逆反应方向移动，可采取的措施有______（填写字母序号）。

A.缩小反应容器的容积B.扩大反应容器的容积

C.升高温度D.使用合适的催化剂

E.设法减小平衡体系中CO的浓度

【满分解答】

（1）吸热

（2）c（CO2）·c（H2）/c（CO）·c（H2O）（3）K2/K1（4）CE

【解析】

（1）升高温度，K值增大，说明平衡正向移动，则正反应方向是吸热反应；（3）③=②－①，则K3=K2/K1；（4）对于反应③，从相关数据可知，温度越高，反应③的K越小，说明正反应方向为放热反应，则升高温度，平衡逆向移动，C项正确；该反应气体的计量数相同，改变压强不能使平衡移动，A和B错误；催化剂不改变平衡移动，D项错误；减小CO浓度，平衡逆向移动，E项正确。

16．（2018·济宁质检）固定和利用CO2，能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。

工业上正在研究利用CO2来生产甲醇燃料的方法，该方法的化学方程式是：

CO2（g）＋3H2（g）

CH3OH（g）＋H2O（g）ΔH＝－49.0kJ/mol

某科学实验将6molCO2和8molH2充入一容积为2L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化如下图中实线所示（图中字母后数对表示对应的坐标）：

回答下列问题：

（1）由图分析，在下列时间段内反应速率最快的时间段是________（填序号）。

a．0～1min　B．1～3min　c．3～8min　d．8～11min

（2）仅改变某一条件再进行实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。

与实线相比，曲线Ⅰ改变的条件可能是__________________，曲线Ⅱ改变的条件可能是__________________。

（3）下列表述能表示该反应已达平衡的是______（填序号）。

a．容器内压强不再改变

b．容器内气体的密度不再改变

c．容器内气体的平均摩尔质量不再改变

d．容器内各物质的物质的量相等

【满分解答】

（1）a　

（2）升高温度　增大压强　（3）a、c

【解析】

（1）图像中的斜率越大，速率越大。

（2）曲线Ⅰ与实线相比较，起点相同，达到平衡所用的时间短，反应速率加快，且平衡时n（H2）大，改变的条件应是升高温度，使平衡左移；曲线Ⅰ与实线相比较，起点相同，达到平衡所用的时间短，反应速率加快，且平衡时n（H2）小，改变的条件应是增大压强，使平衡右移。

（3）反应CO2（g）＋3H2（g）

CH3OH（g）＋H2O（g）　ΔH＝－49.0kJ/mol是正反应体积缩小的放热反应。

容器内压强、气体平均摩尔质量不再改变，说明气体的总物质的量不再改变，a、c符合题意；容器的体积不变，质量不变，密度始终不变，b不符合题意；容器内各物质的物质的量相等，不一定达到平衡，d不符合题意。

17．（2017·广西桂林二调）工业上用下列反应合成甲醇：

CO（g）＋2H2（g）

CH3OH（g）ΔH

（1）下列状态下可以肯定该反应已达化学平衡的是（填字母序号）。

a.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等

b.CH3OH、CO、H2的浓度不再发生变化

c.混合气体的相对平均分子质量不变

d.混合气体的密度不变

（2）下图表示该反应在不同温度时甲醇的物质的量随时间的变化情况。

①由图中数据判断反应的ΔH0（填“＞”、“＝”或“＜”）；选择适宜的催化剂，（填“能”或“不能”）改变该反应的反应热。

②300℃时反应达到平衡后，若其它条件不变，将容器体积缩小到原来的1/2，氢气物质的量的浓度将_________（填“增大”或“减小”或“不变”）。

③某温度下，将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，充分反应10min后达到平衡，测得c（CO）＝0.2mol／L，则CO的转化率为；用CH3