高考化学一轮复习 第8章 化学反应速率和化学平衡 第2节 化学平衡状态 化学平衡的移动规范特训.docx

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高考化学一轮复习第8章化学反应速率和化学平衡第2节化学平衡状态化学平衡的移动规范特训

化学平衡状态　化学平衡的移动

　　时间：

45分钟　

满分：

100分

一、选择题（每题6分，共66分）

1．[2015·郑州调研]一定温度下，在一固定体积的密闭容器中，能说明可逆反应A（s）＋3B（g）2C（g）达到平衡的说法中，正确的是（　　）

①C的生成速率和C的分解速率相等　②单位时间内生成amolA，同时生成3amolB　③气体密度不再变化　④混合气体的总压强不再变化　⑤A、B、C的物质的量之比为1∶3∶2　⑥混合气体的平均相对分子质量不变

A．②④⑤B．①③④⑥

C．①②④⑥D．①②③④⑤

答案　B

解析　①C的生成速率与C的分解速率相等，说明正逆反应速率相等，故①正确；②化学反应速率之比等于化学计量数之比，无论是否达到平衡状态，都存在单位时间生成amolA，同时生成3amolB，故②错；③A为固体，当反应达到平衡状态时，气体的总质量不变，密度也不再改变，故③正确；④该反应是正向气体总物质的量减小的反应，压强不变时，气体总物质的量不变，达到平衡状态，故④正确；⑤平衡时各物质的物质的量与化学计量数没有必然联系，故⑤错；⑥

＝

，混合气体的平均相对分子质量不变时，说明气体的总质量与总物质的量不变，达到平衡状态。

综上所述，B项正确。

2．[2015·湖南六校联考]在一密闭容器中发生反应：

2X（g）＋Y（g）aZ（g）　ΔH＝QkJ·mol－1，开始按体积比2∶1将X、Y充入反应器中，一定条件下发生反应，下列有关说法正确的是（　　）

A．图甲，p1>p2，a<3

B．图甲，T10

C．图乙，t1时表示恒温、恒压条件下，向平衡体系中充入一定量的Z气体

D．图乙，如果a＝3，t2时表示向体系中加入了催化剂

答案　C

解析　图甲从p1T1与p2T1两条曲线看，据“先拐先平，数值大”的方法得p1>p2，又因为p1>p2，且p1时Z的体积分数小，说明增大压强平衡逆向移动，a>3，故A项错误；同样方法可得T1

3．[2015·成都联考]对于可逆反应A（g）＋2B（g）2C（g）（正反应吸热），下列图象正确的是（　　）

答案　D

解析　该反应达平衡后，增大压强，平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率，A、B项错误；温度越高，反应速率越快，达到平衡所需的时间越短，C项错误；温度升高，平衡正向移动，反应物A的百分含量减小，D项正确。

4．[2015·衡水模拟]某温度下，反应2A（g）B（g）　ΔH>0在密闭容器中达到平衡，平衡后

＝a，若改变某一条件，足够时间后反应再次达到平衡状态，此时

＝b，下列叙述正确的是（　　）

A．在该温度下，保持容积固定不变，向容器内补充了B气体，则a

B．若a＝b，则B容器中一定使用了催化剂

C．若其他条件不变，升高温度，则a

D．若保持温度、压强不变，充入惰性气体，则a>b

答案　B

解析　A项中增加B气体，相当于压强增大，平衡正向移动，则b

5．已知反应：

①PCl5（g）PCl3（g）＋Cl2（g）、②2HI（g）H2（g）＋I2（g）、③2NO2（g）N2O4（g），在一定条件下达到化学平衡时，反应物的转化率均是α%。

若保持各反应的温度和容器的体积都不改变，分别加入一定量的各自的反应物，重新达到平衡时，反应物的转化率（　　）

A．均不变　　　　　　　B．①增大、②不变、③减小

C．均增大D．①减小、②不变、③增大

答案　D

解析　保持温度和容器的体积都不改变，分别加入一定量的各自的反应物时，相当于增大压强，反应①逆向移动，反应物的转化率减小；反应②平衡不移动，反应物的转化率不变；反应③平衡正向移动，反应物的转化率增大，D项正确。

6．[2015·日照调研]相同温度下，体积均为0.25L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应：

X2（g）＋3Y2（g）2XY3（g）　ΔH＝－92.6kJ·mol－1

实验测得反应在起始、达到平衡时的有关数据如下表所示：

容器

起始时各物质物质的量/mol

达平衡时体系能量的变化

编号

X2

Y2

XY3

①

1

3

0

放热23.15kJ

②

0.6

1.8

0.8

Q（Q>0）

下列叙述不正确的是（　　）

A．容器①、②中反应的平衡常数相等

B．达平衡时，两个容器中XY3的物质的量浓度均为2mol·L－1

C．容器②中反应达到平衡时放出的热量为Q

D．若将容器①体积缩小为0.20L，则达平衡时放出的热量大于23.15kJ

答案　C

解析　温度不变，化学平衡常数不变，A项正确；达到平衡时，容器①中平衡与容器②中平衡为等效平衡，利用容器①中数据进行计算：

由放出热量的数值可知X2的转化率为

×100%＝25%，平衡时XY3的物质的量为0.5mol，故其浓度为

＝2mol·L－1，B项正确；由以上分析可知，容器②中反应逆向进行才能达到平衡，故容器②中反应达到平衡时吸收的热量为Q，C项错误；若将容器①体积缩小，则平衡右移，放出的热量多，D项正确。

7．[2015·银川一中月考]往2L密闭容器中充入NO2，在三种不同条件下发生反应：

2NO2（g）2NO（g）＋O2（g），实验测得NO2的浓度随时间的变化如下表（不考虑生成N2O4）。

下列说法正确的是（　　）

A.实验2比实验1的反应容器内压强小

B．实验2比实验1使用了效率更高的催化剂

C．实验1比实验3的平衡常数大

D．由实验2和实验3可判断该反应是放热反应

答案　B

解析　实验1和实验2相比，化学平衡状态一致，但实验2反应速率快，先达到平衡状态，故实验2比实验1使用了效率更高的催化剂，B项正确，A项错误；由表中数据看出，实验3的温度比实验1和实验2的高，反应进行的程度也大，故该反应为吸热反应，实验3的化学平衡常数大，C、D项错误。

8．[2015·合肥一模]已知：

2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）　ΔH<0且压强p1

答案　C

解析　该反应为放热反应，升高温度，反应速率增大，平衡向逆反应方向移动，SO2的平衡转化率降低，A项正确；温度不变时，增大压强，平衡正向移动，SO3的百分含量增大，B项正确；升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，C项错误；升高温度，正、逆反应速率均增大，由于平衡逆向移动，故升温瞬间v（逆）>v（正），D项正确。

9．恒温恒容条件下，下列叙述正确的是（　　）

A．甲、乙两容器中分别加入1gSO2、1gO2与2gSO2、2gO2，反应2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）达到平衡，SO2的转化率前者大

B．反应2HI（g）H2（g）＋I2（g）达平衡，增大HI的物质的量，平衡不移动

C．反应2HI（g）H2（g）＋I2（g）达平衡，增大HI的物质的量，HI转化率不变，体积分数不变

D．反应2NO2（g）N2O4（g）达到平衡时，再向容器内通入一定量的NO2（g），重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，NO2的体积分数增大

答案　C

解析　反应2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g），甲容器与乙容器相比较，甲容器中气体压强是乙容器中气体压强的1/2，所以乙中压强大，SO2的转化率高，A错；2HI（g）H2（g）＋I2（g）达到平衡时，增加HI的量，平衡向正反应方向移动，但是HI的转化率不变，体积分数不变，B错、C对；反应2NO2（g）N2O4（g）达到平衡，再加入NO2（g），如果是恒容容器，则NO2的体积分数减小；如果是恒压容器，NO2的体积分数不变，D错。

10．[2015·大连模拟]甲、乙、丙三个容器中最初存在的物质及数量如图所示，三个容器最初的容积相等，温度相同，反应中甲、丙的容积不变，乙中的压强不变，在一定温度下反应达到平衡。

下列说法正确的是（　　）

A．平衡时各容器内c（NO2）的大小顺序为乙>甲>丙

B．平衡时N2O4的百分含量：

乙>甲＝丙

C．平衡时甲中NO2与丙中N2O4的转化率不可能相同

D．平衡时混合物的平均相对分子质量：

甲>乙>丙

答案　B

解析　因甲、丙为恒容容器，0.1molN2O4完全转化可得到0.2molNO2，故甲、丙两容器中的化学平衡为等效平衡，反应开始后乙容器中的压强大于甲容器中的压强，而压强越大，越有利于平衡向生成N2O4的方向进行，故B对；再结合平均相对分子质量与各组分相对分子质量的关系知D错；虽然乙中转化掉的NO2比甲中多，由勒夏特列原理知因乙的容积减小导致NO2浓度增大的程度大于因平衡移动使NO2浓度减小的程度，因此，平衡时乙中NO2的浓度大于甲中NO2的浓度，但由于甲、丙两容器内的化学平衡为等效平衡，甲、丙中NO2的浓度应相等，A错；由甲、丙中的化学平衡为等效平衡知，若平衡时甲中NO2的转化率为50%，则丙中N2O4的转化率也为50%，C错。

11．用CO合成甲醇（CH3OH）的化学方程式为CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）　ΔH<0，按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。

下列说法正确的是（　　）

A．温度：

T1>T2>T3

B．正反应速率：

v（a）>v（c）　v（b）>v（d）

C．平衡常数：

K（a）>K（c）　K（b）＝K（d）

D．平均摩尔质量：

M（a）M（d）

答案　C

解析　C项，平衡常数只受温度影响，由于ΔH<0，温度越高，平衡常数越小，正确。

二、非选择题（共34分）

12．[2015·辽宁沈阳质检]（10分）将一定量的A和B加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：

A（g）＋B（s）2C（g）。

忽略固体的体积，平衡时A的体积分数（%）随温度和压强的变化如下表所示：

回答下列问题：

（1）欲提高C的产率，应采取的措施为_________________。

（2）该反应ΔH________0（填“<”或“>”）。

（3）比较K（810℃）________K（915℃）（填“<”“>”或“＝”），说明理由________________________。

（4）915℃、2.0MPa时A的转化率为____________。

（5）b________f（填“<”“>”或“＝”），说明理由________________。

（6）若1000℃、3.0MPa时，向容器中加入0.16molA和0.2molB，平衡时容器体积为10L，则此时平衡常数K＝___________________。

答案　

（1）升高温度、降低压强

（2）>

（3）<　升高温度平衡正向移动，因此平衡常数增大

（4）60%

（5）>　升温平衡正向移动，所以f<25.0f

（6）0.133mol/L

解析　该反应为气体分子数增大的反应，在同温下，增大压强，平衡逆向移动，A的体积分数增大，故在810℃时，有46.0

c<25.0。

从而可得出，1.0MPa下，915℃时A的体积分数小于810℃时A的体积分数，即升高温度，A的体积分数减小，平衡正向移动，故正反应为吸热反应。

（1）欲提高C的产率，应使平衡正向移动，可采用升高温度和降低压强的措施。

（2）由于正反应为吸热反应，故ΔH>0。

（3）正反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大，即K（810℃）

（4）设A的起始物质的量为nmol，转化率为x，则平衡时C的物质的量为2nxmol，由题意可得

＝25%，解得x＝0.6，即A的转化率为60%。

（5）升温平衡正向移动，所以f<25.0f。

（6）设转化的A的物质的量为xmol，根据“三段式”得：

　　　　　　A（g）　＋B（s）2C（g）

开始（mol）：

　　　0.16　　　　　　　0

转化（mol）：

　　　x　　　　　　　　2x

平衡（mol）：

　　　0.16－x　　　　　2x

则有：

＝0.15，解得x＝0.118。

由于平衡时容器体积为10L，故平衡时A的浓度为0.0042mol/L，C的浓度为0.0236mol/L，故平衡常数K＝

＝

＝0.133mol/L。

13．[2015·厦门质检]（12分）从图中获得有用的信息是化学学习和研究的重要能力。

已知600℃时，在2L密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合发生反应：

2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）　ΔH＝－197kJ·mol－1。

反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图所示。

（1）反应开始到20min时，用SO3表示的平均反应速率为_________________________。

（2）10min、15min、20min曲线均出现拐点，10min时曲线变化的原因可能是________（填选项标号）；20min时，曲线发生变化是因为________（填选项标号）。

A．升高温度B．降低压强

C．加入氧气D．加入SO3

E．加入催化剂

（3）下列描述能说明该反应达到平衡状态的是________。

A．混合气体的总质量不随时间的变化而变化

B．SO2的转化率达到最大，且保持不变

C．化学反应速率2v正（O2）＝v正（SO3）

D．保持温度和容积不变，混合气体的总压强不随时间的变化而变化

答案　

（1）0.001mol·L－1·min－1　

（2）AE　C

（3）BD

解析　

（1）由图可得在20min内生成SO30.04mol，其浓度变化为0.02mol·L－1，故0～20minSO3的平均反应速率为

＝0.001mol·L－1·min－1。

（2）10min时反应速率明显加快且无断点，改变的条件应为升高温度或使用催化剂，故选AE；20min时O2浓度增大，而SO2和SO3浓度未变，故此时加入了氧气，选C。

（3）由于反应前后的物质均为气体，故混合气体的总质量为一定值，A项不能说明反应达到平衡状态；B项，SO2的转化率达到最大，且保持不变，说明反应达到平衡状态；任何时刻都有2v正（O2）＝v正（SO3），故C项不能说明反应达到平衡状态；D项，由于该反应为反应前后气体分子数不相等的反应，故混合气体的压强不变时，说明反应已达平衡状态。

14．[2015·日照调研]（12分）化学反应原理在科研和工农业生产中有广泛应用。

（1）某化学兴趣小组进行工业合成氨的模拟研究，反应的方程式为N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH<0。

在1L密闭容器中加入0.1molN2和0.3molH2，实验①、②、③中c（N2）随时间（t）的变化如图所示：

实验②从初始到平衡的过程中，该反应的平均反应速率v（NH3）＝____________；与实验①相比，实验②和实验③所改变的实验条件分别为下列选项中的________、________（填字母编号）。

a．增大压强b．减小压强

c．升高温度d．降低温度

e．使用催化剂

（2）800K时向下列起始体积相同的密闭容器中充入2molN2、3molH2，甲容器在反应过程中保持压强不变，乙容器保持体积不变，丙是绝热容器，三容器各自建立化学平衡。

①达到平衡时，平衡常数K甲________K乙________K丙（填“>”“<”或“＝”）。

②达到平衡时N2的浓度c（N2）甲________c（N2）乙，c（N2）乙________c（N2）丙（填“>”“<”或“＝”）。

③对甲、乙、丙三容器的描述，以下说法正确的是____________。

A．乙容器气体密度不再变化时，说明此反应已达到平衡状态

B．在甲中充入稀有气体He，化学反应速率加快

C．向甲容器中充入氨气，正向速率减小，逆向速率增大

D．丙容器温度不再变化时说明已达平衡状态

答案　

（1）0.008mol·L－1·min－1　e　c

（2）①＝　>　②>　<　③CD

解析　

（1）v（NH3）＝2v（N2）＝2×

＝0.008mol·L－1·min－1。

与实验①相比，实验②反应速率加快，但平衡没有移动，可知实验②改变的条件为使用催化剂。

与实验①相比，实验③反应速率加快，且平衡时N2浓度增大，说明平衡逆向移动了，故实验③改变的条件为升高温度。

（2）①合成氨为放热反应，升温时平衡逆向移动，且平衡常数只与温度有关，温度越高其对应的平衡常数越小，故K甲＝K乙>K丙。

②甲容器中的反应相当于在乙容器中反应的基础上增大压强，增大压强的瞬间所造成的结果是反应物及生成物的浓度均增大，而该反应为气体分子数减小的反应，增大压强时虽然平衡右移，但根据勒夏特列原理可知，平衡时c（参与反应的各物质）甲>c（参与反应的各物质）乙，故c（N2）甲>c（N2）乙。

丙为绝热容器，平衡时丙容器中温度高于乙容器中温度，则丙容器中反应的限度小于乙容器中反应的限度，故c（N2）乙

③乙容器反应过程中气体总质量和体积均不变，密度为恒量，A项错误；甲中充入气体He，容器体积增大，反应体系中各物质的浓度减小，反应速率减小，B项错误；向甲中充入氨气，即增大生成物浓度，则逆向速率增大，正向速率减小，C项正确；丙为绝热容器，其温度不再变化时，说明反应不再放出热量，反应达到平衡状态，D项正确。