高考化学人教大一轮全程复习构想 课时训练20 化.docx
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高考化学人教大一轮全程复习构想课时训练20化
课时训练20 化学平衡状态 化学平衡常数
一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分，每小题只有一个选项符合题目要求）
1．对于可逆反应2SO2＋O22SO3 ΔH<0，在混合气体中充入一定量的18O2，足够长时间后，18O原子（ ）
A．只存在于O2中
B．只存在于O2和SO3中
C．只存在于O2和SO2中
D．存在于SO2、O2和SO3中
解析：
由于该反应为可逆反应，反应中正向2SO2＋O22SO3，这样在SO3中就含有了18O，而含18O的SO3分解2SO32SO2＋O2，就会使18O进入SO2，故反应一段时间后三者中都含有18O。
答案：
D
2．对于可逆反应，下列说法正确的是（ ）
A．化学平衡常数只与温度有关
B．升高温度，化学平衡常数一定增大
C．正反应的化学平衡常数与逆反应的化学平衡常数一定不相等
D．增大反应物浓度，化学平衡常数可能增大
解析：
B项，如果正反应是放热反应，升温则平衡常数减小，B错；C项，正、逆反应的化学平衡常数互为倒数，但不一定不相等，可以同时等于1，C错；D项，化学平衡常数与浓度无关，D错。
答案：
A
3．可逆反应N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。
下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是（ ）
A．3v正（N2）＝v正（H2）
B．v正（N2）＝v逆（NH3）
C．2v正（H2）＝3v逆（NH3）
D．v正（N2）＝3v逆（H2）
解析：
A项无逆反应速率；B项
＝
时，反应达到平衡状态；C项
＝
，即2v正（H2）＝3v逆（NH3）时反应达到平衡状态；D项
＝
，即3v正（N2）＝v逆（H2）时反应达到平衡状态。
答案：
C
点拨：
判断平衡状态的方法——“逆向相等，变量不变”
（1）“逆向相等”：
反应速率必须一个是正反应的速率，一个是逆反应的速率，且经过换算后同一种物质的减少速率和生成速率相等。
（2）“变量不变”：
如果一个量是随反应进行而改变的。
当不变时为平衡状态；一个随反应的进行保持不变的量，不能作为是否是平衡状态的判断依据。
4.
一定条件下，在密闭容器中进行如下反应：
NO（g）＋CO（g）
N2（g）＋CO2（g） ΔH＝－372.3kJ/mol，下列说法错误的是（ ）
A．平衡常数表达式为K＝
B．增大压强，平衡正向移动，K不变
C．有4mol碳氧双键断裂的同时，有1mol氮氮叁键生成，说明反应达到平衡
D．向容器中加入1molNO和1molCO发生反应，达到平衡时放出的热量小于372.3kJ
解析：
A选项错误，正确的表达式为K＝
。
答案：
A
5．在固定容积的密闭容器中进行如下反应：
2NO（g）＋O2（g）2NO2（g），已知反应过程中某一时刻NO、O2、NO2的浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L，则达到平衡时下列所给物质浓度可能正确的是（ ）
A．NO为0.4mol/L，O2为0.2mol/L
B．NO为0.25mol/L
C．NO、NO2均为0.15mol/L
D．NO为0.24mol/L，NO2为0.14mol/L
解析：
A项，平衡时NO2的浓度不可能为0，A错；NO、NO2的浓度和应为0.4mol/L，故C、D项均不可能。
答案：
B
6.
向一密闭容器中充入1molN2和3molH2，在一定条件下发生反应：
N2（g）＋3H2（g）
2NH3（g），对达到化学平衡状态时的有关说法正确的是（ ）
A．N2将完全转化为NH3
B．N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等
C．N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化
D．正反应和逆反应的速率都为零
解析：
可逆反应不可能进行到底，A错；此反应中的任何时刻N2、H2浓度均不可能相等，B错；达到化学平衡时正、逆反应速率相等但不为零，D错。
答案：
C
7.
一定条件下反应2AB（g）A2（g）＋B2（g）达到平衡状态的标志是（ ）
A．单位时间内生成nmolA2，同时消耗2nmolAB
B．容器内三种气体AB、A2、B2共存
C．AB的消耗速率等于A2的消耗速率
D．容器中各组分的体积分数不随时间变化
解析：
任何时刻，生成nmolA2，必然消耗2nmolAB，A项错误；可逆反应中任何时刻，反应物与生成物均共存，B项错误；达到平衡时，AB的消耗速率与A2的消耗速度之比等于化学方程式中的化学计量数之比，C项错误；达到平衡后，反应物和生成物的浓度不再变化，各组分的体积分数不再变化，D项正确。
答案：
D
8．在体积固定的密闭容器中，发生反应：
2CO（g）＋4H2（g）CH3CH2OH（g）＋H2O（g）。
下列叙述中不能说明上述反应已达到平衡状态的是（ ）
A．混合气体密度不变
B．体系压强不变
C．混合气体的平均相对分子质量不变
D．反应体系中乙醇的物质的量浓度不再变化
解析：
由于反应物和生成物均为气体，气体的质量守恒，体积不变，密度不变，不能作为平衡的标志。
答案：
A
9．在10L恒容密闭容器中充入X（g）和Y（g），发生反应X（g）＋Y（g）M（g）＋N（g），所得实验数据如下表：
下列说法正确的是（ ）
A．实验①中，若5min时测得n（M）＝0.050mol，则0至5min时间内，用N表示的平均反应速率v（N）＝1.0×10－2mol/（L·min）
B．实验②中，该反应的平衡常数K＝2.0
C．实验③中，达到平衡时，X的转化率为60%
D．实验④中，达到平衡时，b>0.060
解析：
本题考查化学反应速率和化学平衡。
该反应是气体分子数相等的反应，由实验①②数据知：
温度升高，M的产率减小，所以该反应的正反应是放热反应。
A项，实验①中，0～5min内，v（N）＝v（M）＝
＝10－3mol/（L·min），错误；B项，实验②中，达平衡时，c（X）＝（0.1－0.08）mol/10L＝0.002mol/L，c（Y）＝（0.4－0.08）mol/10L＝0.032mol/L，c（M）＝c（N）＝0.08mol/10L＝0.008mol/L，K＝
＝1，错误；C项，实验③温度与实验②相同，所以平衡常数相同，K＝
＝1，解得a＝0.12，所以反应掉的X也是0.12mol，X的平衡转化率为
×100%＝60%，正确；D项，实验④中反应物起始浓度均为实验③的一半，两实验中反应物比值相等，因该反应是气体分子数不变的反应，所以若在恒温恒容条件下两实验所达平衡是等效的，即实验④在800℃达平衡时，n（M）＝0.06mol，现在温度是900℃，因该反应的正反应是放热反应，所以升高温度，平衡逆向移动，故b<0.06，错误。
答案：
C
10.
将aLNH3通入某恒压的密闭容器中，在一定条件下让其分解，达到平衡后气体体积增大到bL（气体体积在相同条件下测定）。
下列说法中正确的是（ ）
A．平衡后氨气的分解率为
×100%
B．平衡混合气体中H2的体分数为
×100%
C．反应前后气体的密度比为
D．平衡后气体的平均摩尔质量为
g
解析：
2NH3N2 ＋ 3H2 ΔV
2132
x
x
xb－a
则
＝
，解得x＝（b－a）L
平衡后氨气的分解率为
×100%，A项错误；平衡混合气体中H2的体积分数为
×100%===
×100%，B项正确；由于反应前后的气体的质量不变，故密度与体积成反比，故反应前后气体的密度比为b/a，C项错误；根据相同条件下，气体的体积比等于其物质的量之比，故平衡后气体的平均摩尔质量为
g/mol，D项单位错误。
答案：
B
11.
在某温度下，2L密闭容器中，X、Y、Z三种气体起始状态和平衡状态时的物质的量（n）如下表所示，下列说法正确的是（ ）
X
Y
Z
n（起始状态）/mol
2
1
0
n（平衡状态）/mol
1
0.5
1.5
A.若缩小体积，则正、逆反应速率均增大，Z的体积分数减小
B．若此反应的ΔH>0，则升高温度后，正反应速率增大，逆反应速率减小
C．若体积不变，该温度下，再加入1.5molZ，达到新平衡时，c（X）＝0.65mol/L
D．该温度下，此反应的平衡常数为6.75
解析：
本题考查化学反应速率和化学平衡知识，意在考查学生综合运用所学知识分析实际问题的能力。
根据平衡前后X、Y、Z的物质的量变化可确定该反应为2X（g）＋Y（g）3Z（g）。
A项，相当于增大压强，平衡不移动，Z的体积分数不变，但正、逆反应速率均增大，错误；B项，升高温度正、逆反应速率均增大，错误；C项，达到平衡后，保持体积、温度不变，再加入1.5molZ，再次达到平衡时容器中各气体的物质的量为原平衡时的1.5倍，即c（X）＝0.5mol/L×1.5＝0.75mol/L，错误；D项，平衡时X、Y、Z的物质的量浓度分别为0.5mol/L、0.25mol/L和0.75mol/L，此时平衡常数K＝
＝6.75，正确。
答案：
D
12．（双选）将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中（固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：
NH2COONH4（s）2NH3（g）＋CO2（g）。
判断该分解反应已经达到化学平衡的是（ ）
A．2v（NH3）＝v（CO2）
B．密闭容器中总压强不变
C．密闭容器中混合气体的密度不变
D．密闭容器中氨气的体积分数不变
解析：
A项，没有指明正、逆反应速率，不能判断是否达到平衡，A项错误；B项，该反应前后的Δn（气体）≠0，当总压强始终保持不变时，反应达到平衡，B项正确；C项，随反应进行，混合气体的质量增大，容量的容积不变，混合气体的密度增大，当密度不再变化，说明达到平衡状态，C项正确；D项，反应混合气体只有氨气与二氧化碳，二者物质的量之比始终为21，氨气的体积分数始终不变，不能说明达到平衡状态，故D项错误。
易错警示：
本题易忽略氨基甲酸铵的状态，误认为反应前后气体的总质量不变，得出反应无论是否达到平衡状态，混合气体的密度均不变的错误结论，从而漏选C项。
答案：
BC
二、非选择题（本题共4小题，共52分）
13．（14分）
化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。
回答下列问题：
（1）已知AX3的熔点和沸点分别为－93.6℃和76℃，AX5的熔点为167℃。
室温时AX3与气体X2反应生成1molAX5，放出热量123.8kJ。
该反应的热化学方程式为__________________。
（2）反应AX3（g）＋X2（g）AX5（g）在容积为10L的密闭容器中进行。
起始时AX3和X2均为0.2mol。
反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。
①列式计算实验a从反应开始至达到平衡时的反应速率v（AX5）________。
②图中3组实验从反应开始至达平衡时的反应速率v（AX5）由大到小的次序为________（填实验序号）；与实验a相比，其他两组改变的实验条件及判断依据是：
b__________________________，c__________________。
③用p0表示开始时总压强，p表示平衡时总压强，α表示AX3的平衡转化率，则α的表达式为______；实验a和c的平衡转化率：
αa为______，αc为________。
解析：
（1）由题目信息可知，常温时AX3为液体，AX5为固体，则该反应的热化学方程式为：
AX3（l）＋X2（g）===AX5（s） ΔH＝－123.8kJ·mol－1。
（2）②由图像计算知反应速率由大到小的顺序为bca。
③开始时n0＝0.40mol，总压强为p0，平衡时总压强为p，则
＝
，n＝0.40mol×
，
AX3（g） ＋ X2（g） AX5（g）
：
0.200.200
：
0.20－x0.20－xx
[（0.20－x）＋（0.20－x）＋x]mol＝n＝0.40mol×
，则
x＝0.40－0.40×
，则α＝
＝2
，代入数据可分别计算出αa＝50%，αc＝40%。
答案：
（1）AX3（l）＋X2（g）===AX5（s） ΔH＝－123.8kJ·mol－1
（2）①＝
＝1.7×10－4mol·L－1·min－1
解：
开始时n0＝0.4mol，总压强为160kPa，平衡时总压强为120kPa，
则：
＝
，n＝0.40mol×
＝0.30mol，
AX3（g） ＋ X2（g） AX5（g）
：
0.200.200
：
0.20－x0.20－xx
（0.20－x）＋（0.20－x）＋x＝0.30
x＝0.10
v（AX5）＝
＝1.7×10－4mol·L－1·min－1
②bca 加入催化剂。
反应速率加快，但平衡没有改变 温度没有升高。
反应速率加快，但平衡向逆反应方向移动（或反应容器的容积和起始物质的量未改变，但起始总压强增大）
③α＝2
50% 40%
14．（12分）
硝基苯甲酸乙酯在OH－存在下发生水解反应：
O2NC6H4COOC2H5＋OH－O2NC6H4COO－＋C2H5OH
两种反应物的初始浓度均为0.050mol·L－1、15℃时测得O2NC6H4COOC2H5的转化率α随时间变化的数据如表所示。
回答下列问题：
t/s
0
120
180
240
330
530
600
700
800
α/%
0
33.0
41.8
48.8
58.0
69.0
70.4
71.0
71.0
（1）列式计算该反应在120～180s与180～240s区间的平均反应速率__________、__________；比较两者大小可得出的结论是______________________。
（2）列式计算15℃时该反应的平衡常数________。
（3）为提高O2NC6H4COOC2H5的平衡转化率，除可适当控制反应温度外，还可采取的措施有____________________________（要求写出两条）。
解析：
（1）根据反应速率公式，120～180s，v＝
＝7.3×10－5mol·L－1·s－1，180～240s，v＝
＝5.8×10－5mol·L－1·s－1。
由两段时间的平均反应速率数值可知，随反应进行，反应物浓度降低，反应速率减慢。
（2）根据平衡常数表达式得K＝
＝6.0。
（3）提高O2NC6H4COOC2H5的平衡转化率，可增加OH－浓度、移去产物等。
答案：
（1）v＝
＝7.3×10－5mol·L－1·s－1
v＝
＝5.8×10－5mol·L－1·s－1
随反应进行，反应物浓度降低，反应速率减慢
（2）K＝
＝6.0或K＝
＝6.0
（3）增加OH－的浓度、移去产物
15．（12分）SO2常用于制硫酸，其中一步重要的反应为2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g） ΔH<0。
若向一个2L的密闭容器中充入0.4molSO2、0.2molO2和0.4molSO3，发生上述反应。
请回答下列问题：
（1）当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是______（填序号）。
A．c（SO2）＝0.3mol/L、c（O2）＝0.15mol/L
B．c（SO3）＝0.4mol/L
C．c（O2）＝0.2mol/L或c（SO2）＝0.4mol/L
D．c（SO3）＝0.3mol/L
（2）任选上述一种可能的情况，计算达到平衡时的平衡常数为________。
（3）某温度时，将4molSO2和2molO2通入2L密闭容器中，10min时反应达到平衡，SO2的转化率为80%，则0～10min内的平均反应速率v（O2）＝________，该温度下反应2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）的平衡常数K＝________。
解析：
（1） 2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）
0.20.10.2
000.4
0.40.20
由此可知，A、D项可能。
（2） 2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）
0.20.10.2
0.10.050.1
0.30.150.1
可得A项中K1＝
＝
，同理可得出选项D中K2＝
＝180。
（3）v（SO2）＝
＝0.16mol/（L·min），换算出v（O2）＝0.08mol/（L·min）。
2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）
210
1.60.81.6
0.40.21.6
可得K＝
＝80。
答案：
（1）AD
（2）
（或180）
（3）0.08mol/（L·min） 80
16．（14分）
（1）在固定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：
N2（g）＋3H2（g）2NH3（g） ΔH<0，其平衡常数K与温度T的关系如下表：
T/K
298
398
498
平衡常数K
4.1×106
K1
K2
①该反应的平衡常数表达式：
K＝________。
②试判断K1________K2（填写“>”、“＝”或“<”）。
③下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是________（填字母）。
a．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为132
b．v正（N2）＝3v逆（H2）
c．容器内压强保持不变
d．混合气体的密度保持不变
（2）对反应N2O4（g）2NO2（g） ΔH>0，在温度分别为T1、T2时，平衡体积NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示，下列说法中正确的是________。
a．A、C两点的反应速率：
A>C
b．A、C两点的化学平衡常数：
A>C
c．A、C两点N2O4的转化率：
A>C
d．由状态B到状态A，可以用加热的方法
（3）一定温度下，在1L密闭容器中充入1molN2和3molH2并发生反应。
若容器容积恒定，10min达到平衡时，气体的总物质的量为原来的7/8，则N2的转化率α（N2）＝________，以NH3表示该过程的反应速率v（NH3）＝________。
解析：
（1）此反应为放热反应，升高温度平衡常数减小；b选项正反应速率大于逆反应速率；d选项依密度＝
，平衡移动气体质量不变，由固定体积的密闭容器可知气体体积不变，所以d选项不能；
（2）A、C两点温度相同，化学平衡常数相同，C点压强大于A点，反应速率：
C>A，所以ab错误；p1时A、B两点压强相同，A点NO2的百分含量大，所以温度高。
答案：
（1）①
②> ③c
（2）cd
（3）25% 0.05mol·（L·min）－1
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