导学教程届高考化学总复习精品测试题72 化学平衡状态 化学平衡的移动.docx

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导学教程届高考化学总复习精品测试题72化学平衡状态化学平衡的移动

第7章第2节

[热点集训]

1．下列关于化学平衡的说法中正确的是

A．一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度

B．当一个可逆反应达到平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等都等于0

C．平衡状态是一种静止的状态，因为反应物和生成物的浓度已经不再改变

D．化学平衡不可以通过改变条件而改变

解析　可逆反应达到平衡状态后，虽v（正）＝v（逆），但均不为0，是动态平衡，B、C错；通过改变影响化学平衡移动的条件可以改变化学反应的限度，D错。

答案　A

2．一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X（g）

Y（g）＋Z（s），以下不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．反应容器中Y的质量分数不变

C．X的分解速率与Y的消耗速率相等

D．单位时间内生成1molY的同时生成2molX

解析　X的分解速率与Y的消耗速率之比为2∶1时，才能说明反应达到平衡状态，故C项说明反应未达到平衡状态。

答案　C

3．（2013·山东）对于反应CO（g）＋H2O（g）

CO2（g）＋H2（g）　ΔH＜0，在其他条件不变的情况下

A．加入催化剂，改变了反应的途径，反应的ΔH也随之改变

B．改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量不变

C．升高温度，反应速率加快，反应放出的热量不变

D．若在原电池中进行，反应放出的热量不变

解析　反应的ΔH与外界条件无关，A项错误；反应前后气体体积不变，改变压强平衡不移动，反应放出的热量不变，B项正确；升高温度，平衡左移，反应进行程度减小，放出的热量减少，C项错误；该反应若设计成原电池装置，反应产生的能量更多地转化为电能，释放的热量减少，D项错误。

答案　B

4．下列叙述与图像对应符合的是

A．对于达到平衡状态的N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）在t0时刻充入了一定量的NH3，平衡逆向移动

B．p2＞p1，T1＞T2

C．该图像表示的化学方程式为：

2A===B＋3C

D．对于反应2X（g）＋3Y（g）

2Z（g）　ΔH＜0，y可以表示Y的百分含量

解析　由A图可以看出平衡逆向移动，如果在t0时刻充入了一定量的NH3，v（正）应与平衡点相连，A项错误；由先拐先平知p2＞p1，T1＞T2，B项正确；C项表示的应是可逆反应，C项错误；温度升高，平衡逆向移动，Y的百分含量增大，D项错误。

答案　B

5．（2014·济南质检）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－1

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．3～8mind．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

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－1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。

答案　

（1）a　

（2）升高温度　增大压强　（3）a、c

[能力提升]

[限时45分钟　满分100分]

一、选择题（每小题5分，共60分）

1．（2014·赣州模拟）向一密闭容器中充入1molN2和3molH2，在一定条件下发生反应：

N2＋3H2

2NH3，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

2．（2014·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．①②③　　　　　　　B．①②③④

C．②D．①④⑤

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。

答案　B

3．（2014·绵阳南山中学高三月考）合成氨的热化学方程式为N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）　ΔH＝－92.4kJ·mol－1。

现将1molN2（g）、3molH2（g）充入一容积为2L的密闭容器中，在500℃下进行反应，10min时达到平衡，NH3的体积分数为φ，下列说法中正确的是

A．若达到平衡时，测得体系放出9.24kJ热量，则H2反应速率变化曲线如图甲所示

B．反应过程中，混合气体平均相对分子质量为M，混合气体密度为d，混合气体压强为p，三者关系如图乙

C．如图丙所示，容器Ⅰ和Ⅱ达到平衡时所需要的时间可能不同

D．若起始加入物料为1molN2，3molH2，在不同条件下达到平衡时，NH3的体积分数变化如图丁所示

解析　A项，H2的平均反应速率为：

＝0.015mol·L－1·min－1。

B项，M应增大，p应减小，d保持不变。

C项，由于不知是否加入催化剂，所以达到平衡所需的时间可能不同。

D项，体积相同时，温度越高，NH3的百分含量越小，温度相同时，体积越小，NH3的百分含量越大。

答案　C

4．（2013·上海）某恒温密闭容器中，可逆反应A（s）

B＋C（g）－Q达到平衡。

缩小容器体积，重新达到平衡时，C（g）的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等。

以下分析正确的是

A．产物B的状态只能为固态或液态

B．平衡时，单位时间内n（A）消耗∶n（C）消耗＝1∶1

C．保持体积不变，向平衡体系中加入B，平衡可能向逆反应方向移动

D．若开始时向容器中加入1molB和1molC，达到平衡时放出热量Q

解析　因A为固体，不受压强影响，当缩小体积，压强增大，平衡逆向移动，达到新平衡时，C（g）恢复到原平衡时的浓度，与B的状态无关，A错误；根据反应中的化学计量数，平衡时单位时间内消耗的A和C的物质的量相等，B正确；恒容条件下，加入B，若B是气体，则平衡逆向移动，若B是固体或液体，则平衡不发生移动，C正确；若开始向容器中加入1molB和1molC，由于B和C不能完全转化，因此达到平衡时放出热量小于Q，D错误。

答案　BC

5．对可逆反应2A（s）＋3B（g）

C（g）＋2D（g）　ΔH＜0，在一定条件下达到平衡。

下列有关叙述正确的是

①增加A的量，平衡向正反应方向移动　②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v（正）减小　③压强增大一倍，平衡不移动，v（正）、v（逆）不变　④增大B的浓度，v（正）＞v（逆）　⑤加入催化剂，B的转化率提高

A．①②B．④

C．③D．④⑤

解析　A是固体，其量的变化对平衡无影响；而增大B的浓度，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动，v（正）＞v（逆）；升高温度，v（正）、v（逆）均增大，但v（逆）增大的程度大，平衡向逆反应方向移动；增大压强，平衡不移动，但v（正）、v（逆）都增大；催化剂不能使化学平衡发生移动，B的转化率不变。

答案　B

6．一定量的混合气体在密闭容器中发生反应：

mA（g）＋nB（g）

pC（g）达到平衡时，维持温度不变，将气体体积缩小到原来的1/2，当达到新的平衡时，气体C的浓度变为原平衡时的1.9倍，则下列说法正确的是

A．m＋n＞p

B．m＋n＜p

C．平衡向正反应方向移动

D．C的质量分数增加

解析　当气体体积缩小到原来的1/2，假设平衡未发生移动（虚拟出一种中间状态），则C的浓度为原平衡时的2倍，而事实上平衡发生了移动，平衡移动的结果是C的浓度变为原平衡时的1.9倍，则可认为由虚拟中间状态向逆反应方向发生了移动。

答案　B

7．（2014·威海质检）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）＋5O2（g）

4NO（g）＋6H2O（g）　ΔH＝QkJ·mol－1（Q＜0），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

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。

答案　C

8．（2014·成都高三摸底测试）反应I2＋I－

I

达到平衡时c（I

）与温度的关系如右图所示。

下列说法正确的是

A．图中反应进行到状态D时，一定是v逆＞v正

B．A点和B点的化学平衡常数相同

C．对B点溶液升高温度时，该反应Δv正＞Δv逆

D．增大KI溶液浓度有利于I2的溶解

解析　A项，v正＞v逆。

B项，A点、B点温度不同，平衡常数不同。

C项，升温，c（I

）减小，平衡左移，正反应为放热反应，所以Δv逆＞Δv正。

答案　D

9．在相同温度下，将H2和N2两种气体按不同比例通入相同的恒容密闭容器中，发生反应：

3H2＋N2

2NH3。

表示起始时H2和N2的物质的量之比，且起始时H2和N2的物质的量之和相等。

下列图像正确的是

解析　A中，随着

的增大，氢气含量增多，氢气的平衡转化率降低，A错误；随着

的增大，氢气含量增多，混合气体的质量减小，B错误；随着

的增大，氢气含量增多，氮气的平衡转化率增大，C错误；随着

的增大，氢气含量增多，混合气体的质量减小，则混合气体的密度减小，D正确。

答案　D

10．反应N2O4（g）2NO2（g）　ΔH＝＋57kJ·mol－1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强的变化曲线如图所示。

下列说法正确的是

A．a、c两点的反应速率：

a＞c

B．a、c两点气体的颜色：

a深，c浅

C．由状态b到状态a，可以用加热的方法

D．a、c两点气体的平均相对分子质量：

a＞c

解析　c点压强大于a点压强，故反应速率a＜c，A错误；反应是吸热的，升高温度平衡正向移动，NO2的体积分数增大，C正确；增大压强平衡逆向移动，气体平均相对分子质量是增大的（a＜c），D错误。

答案　C

11．已知反应：

2SO2（g）＋O2（g）

2SO3（g）　ΔH＜0。

某温度下，将2molSO2和1molO2置于10L密闭容器中，反应达平衡后，SO2的平衡转化率（α）与体系总压强（p）的关系如图甲所示。

则下列说法正确的是

A．由图甲知，A点SO2的平衡浓度为0.4mol·L－1

B．由图甲知，B点SO2、O2、SO3的平衡浓度之比为2∶1∶2

C．达平衡后，缩小容器容积，则反应速率变化图象可以用图乙表示

D．压强为0.50MPa时不同温度下SO2转化率与温度关系如丙图，则T2＞T1

解析　由图甲知，在A点SO2的转化率是0.80，则平衡时SO2的物质的量为2mol－0.80×2mol＝0.4mol，所以A点SO2的平衡浓度为0.04mol·L－1，同理可以计算出B点SO2、O2、SO3的平衡浓度分别是0.03mol·L－1、0.015mol·L－1、0.17mol·L－1，故A、B错；达平衡后，缩小容器容积，各成分的浓度增大，正、逆反应速率都加快，平衡正向移动，故C正确；丙是一定压强、不同温度下的图像，当温度为T1时先达平衡，说明在条件T1下反应速率快，所以T1＞T2，D错。

答案　C

12．（2014·石室中学月考）一定条件下，向容积为2L的密闭容器中充入一定量A和足量B，发生反应如下：

2A（g）＋B（s）2C（g），测得相关数据如下，分析可知下列说法不正确的是

实验Ⅰ

实验Ⅱ

实验Ⅲ

反应温度/℃

800

800

850

c（A）起始/mol·L－1

1

2

1

c（A）平衡/mol·L－1

0.5

1

0.85

放出的热量/kJ

a

b

c

A.实验Ⅲ的化学平衡常数K＜1

B．实验放出的热量关系为b＝2a

C．实验Ⅲ在30min达到平衡，30min内A的速率：

v（A）＝0.0025mol·L－1·min－1

D．当容器内气体密度不随时间而变化时上述反应达到平衡

解析　实验Ⅰ和实验Ⅲ比较，温度越高，A的平衡浓度越大，说明升温，平衡左移，正反应为放热反应，800℃时K＝

＝

＝1。

A项，升温，平衡左移，K＜1。

B项，由于是等体积反应，所以b＝2a。

C项，v（A）＝

＝0.005mol·L－1·min－1。

D项，只有达到平衡时，气体的总质量才保持不变，密度才保持不变。

答案　C

二、非选择题（共40分）

13．（12分）一定条件下，体积为1L的密闭容器中发生如下反应：

SiF4（g）＋2H2O（g）

SiO2（s）＋4HF（g）

ΔH＝＋148.9kJ·mol－1

（1）下列各项中能说明该反应已达化学平衡状态的是________（填字母序号）。

a．v消耗（SiF4）＝4v生成（HF）

b．容器内气体压强不再变化

c．容器内气体的总质量不再变化

d．HF的体积分数不再变化

（2）反应过程中测定的部分数据如下表（表中t2＞t1）所示。

反应时间/min

n（SiF4）/mol

n（H2O）/mol

0

1.20

2.40

t1

0.80

a

t2

b

1.60

通过a或b的值及化学平衡原理说明t1时反应是否达到化学平衡状态：

_________________________________________________________________________。

（3）若只改变一个条件使上述反应的化学平衡常数变大，该反应________（填序号）。

a．一定向正反应方向移动

b．一定向逆反应方向移动

c．一定是减小压强造成的

d．一定是升高温度造成的

e．SiF4的平衡转化率一定增大

解析　

（1）反应过程中任何时刻v消耗（SiF4）＝4v生成（HF）。

（2）0～t1min，反应消耗的SiF4为0.40mol，根据已知反应可确定消耗的H2O为0.80mol，故a＝1.60mol，t2min时，H2O仍为1.60mol，故b＝0.80mol。

由此可判断t1时该反应已经达到化学平衡状态。

答案　

（1）bcd　

（2）a＝1.60（或b＝0.80），说明在一定条件下，t1～t2时各组分的浓度（或物质的量）均已不再发生改变，则t1时反应已经达到化学平衡状态　（3）ade

14．（14分）在一个体积为2L的密闭容器中，高温下发生反应：

Fe（s）＋CO2（g）

FeO（s）＋CO（g）。

其中CO2、CO的物质的量（mol）随时间（min）的变化关系如图所示。

（1）反应在1min时第一次达到平衡状态，固体的质量增加了3.2g。

用CO2的浓度变化表示的反应速率v（CO2）＝________。

（2）反应进行至2min时，若只改变温度，曲线发生的变化如图所示，3min时再次达到平衡，则ΔH________0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（3）5min时再充入一定量的CO（g），平衡发生移动。

下列说法正确的是________（填写编号）。

a．v正先增大后减小　　　　b．v正先减小后增大

c．v逆先增大后减小d．v逆先减小后增大

表示n（CO2）变化的曲线是________（填写图中曲线的字母编号）。

（4）请用固态物质的有关物理量来说明该反应已经达到化学平衡状态：

_____________________________________________________________________。

解析　

（1）Fe―→FeO，固体质量增加3.2g，说明生成FeO0.2mol，v（CO2）＝

＝0.1mol·L－1·min－1。

（2）由于建立新平衡时CO物质的量增加，可知升高温度，平衡正向移动，说明正反应吸热。

（3）充入CO，CO浓度增大，逆反应速率增大，之后逐渐减小；5min时CO2浓度不变，正反应速率不变，平衡逆向移动，CO2浓度增大，正反应速率逐渐增大。

答案　

（1）0.1mol·L－1·min－1　

（2）＞　（3）c　b　（4）Fe（或FeO）的质量（或物质的量）保持不变；或固体总质量保持不变

15．（14分）（2014·棠湖中学高三阶段评估）

（1）一定条件下，发生反应CO（g）＋H2O（g）

CO2（g）＋H2（g），向2L密闭容器中通入2molCO（g）、1molH2O（g），2min后反应达到平衡时，测得CO的物质的量为1.6mol，用H2O（g）表示该反应速率为____________，此温度下，该反应的平衡常数为________。

若往容器中再加入2molCO（g），则重新达到平衡时的CO总转化率________20%（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（2）在一密闭容器中发生反应2NO2

2NO＋O2　ΔH＞0，反应过程中NO2的浓度随时间变化的情况如下图所示：

若曲线A、B分别表示的是该反应在某不同条件下的反应情况，则曲线B此条件可能是________（填“增大压强”、“减小压强”、“升高温度”、“降低温度”或“使用催化剂”）。

（3）一定温度下，在密闭容器中N2O5可发生下列反应：

①2N2O5（g）

4NO2（g）＋O2（g）

②2NO2（g）

2NO（g）＋O2（g）

若达平衡时，c（NO2）＝0.6mol·L－1，c（O2）＝1.3mol·L－1，则反应②中NO2的转化率为________。

解析　

（1）v（H2O）＝

＝0.1mol·L－1·min－1，K＝

＝

＝0.1667，再加入CO，其自身转化率要减小。

（3）升温，平衡右移，c（NO2）减小。

2N2O5（g）

4NO2（g）＋O2（g）

a00

a－2x4xx

2NO2（g）

2NO（g）＋O2（g）

4x00

4x－2y2yy

，

所以：

×100%＝

×100%＝71.88%。

答案　

（1）0.1mol·L－1·min－1　0.1667　＜

（2）升高温度　（3）71.88%