高考化学总复习强化训练化学平衡.docx
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高考化学总复习强化训练化学平衡
主要考查化学平衡状态的特征和判断以及外界条件对化学平衡的影响、化学平衡常数表达式及意义、化学平衡常数相关计算、判断典型反应的自发和非自发等内容。
1．【2019年上海卷】已知反应式：
mX（g）+nY（?
）
pQ（s）+2mZ（g），已知反应已达平衡，此时c（X）=0.3mol/L，其他条件不变，若容器缩小到原来的
，c（X）=0.5mol/L，下列说法正确的是（）
A．反应向逆方向移动B．Y可能是固体或液体
C．系数n>mD．Z的体积分数减小
2．【2019年海南卷】反应C2H6（g）
C2H4（g）+H2（g）ΔH>0，在一定条件下于密闭容器中达到平衡。
下列各项措施中，不能提高乙烷平衡转化率的是（）
A．增大容器容积B．升高反应温度
C．分离出部分氢气D．等容下通入惰性气体
3．【2019浙江卷】下列说法正确的是（）
A．H（g）＋I2（g）
2HI（g），其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变
B．C（s）＋H2O（g）
H2（g）＋CO（g），碳的质量不再改变说明反应已达平衡
C．若压强不再随时间变化能说明反应2A（?
）＋B（g）
2C（?
）已达平衡，则A、C不能同时是气体
D．1molN2和3molH2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出的热量为Q1；在相同温度和压强下，当2molNH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收的热量为Q2，Q2不等于Q1
4．【2019年天津卷】某容积为1L的密闭容器中通入1molCO2和3molH2，发生反应：
CO2（g）＋3H2（g）
CH3OH（g）＋H2O（g）ΔH＜0。
下列有关说法正确的是
A．该反应在高温下才能自发进行
B．再加入一定量CO2，则n（CH3OH）/n（CO2）减小
C．温度升高，反应的平衡常数K增大
D．当CO2和H2转化率相等时，该反应达到化学平衡
1．在一密闭容器中，反应aA（气）
bB（气）达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，则（）
A．平衡向正反应方向移动了B．物质A的转化率减少了
C．物质A的质量分数增加了D．a＞b
2．随着汽车数量的逐年增多，汽车尾气污染已成为突出的环境问题之一。
反应：
2NO（g）＋2CO（g）
2CO2（g）＋N2（g）可用于净化汽车尾气，已知该反应速率极慢，570K时平衡常数为1×1059。
下列说法正确的是（）
A．提高尾气净化速率的常用方法是降低温度
B．提高尾气净化速率的最佳途径是研制高效催化剂
C．装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或CO
D．570K时及时抽走CO2、N2，平衡常数将会增大，尾气净化效率更佳
3．一定温度下可逆反应：
A（s）+2B（g）
C（g）+D（g）；ΔH<0。
现将1molA和2molB加入甲容器中，将2molC和2molD加入乙容器中，此时控制活塞P，使乙的容积为甲的2倍（如图所示，隔板K不能移动），t1时两容器内均达到平衡状态。
下列说法正确的是（）
A．升高温度，达到新平衡后，甲中B的体积分数增大，乙中B的体积分数减小
B．将活塞由“4”推进到“3”，达到新平衡后，甲、乙两容器中C的百分含量相同
C．保持温度不变，向甲中再加入1molA和2molB，达到新平衡后，c（B）甲＞2c（B）乙
D．保持温度和乙中压强不变，向乙中再加入2molD，达到新平衡后，c（B）乙≤2c（B）甲
4．对利用甲烷消除NO2污染进行研究，CH4+2NO2
N2+CO2+2H2O。
在1L密闭容器中，控制不同温度，分别加入0.50molCH4和1.2molNO2，测得n（CH4）随时间变化的有关实验数据见表。
组别
温度
时间/min
n/mol
0
10
20
40
50
①
T1
n（CH4）
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
②
T2
n（CH4）
0.50
0.30
0.18
…
0.15
下列说法正确的是（）
A．组别①中，0~20min内，NO2的降解速率为0.0125mol·L-1·min-1
B．由实验数据可知该反应较适宜的温度为T1
C．40min时，表格中T2应填的数据为0.18
D．0～10min内，CH4的降解速率①>②
5．将1molM和2molN置于体积为2L的恒容密闭容器中，发生反应：
M（s）+2N（g）
P（g）+Q（g）ΔH。
反应过程中测得P的体积分数在不同温度下随时间的变化如图所示。
下列说法正确的是（）
A．若X、Y两点的平衡常数分别为K1、K2，则K1>K2
B．温度为T1时，N的平衡转化率为80%，平衡常数K=40
C．无论温度为T1还是T2，当容器中气体密度和压强不变时，反应达平衡状态
D．降低温度、增大压强、及时分离出产物均有利于提高反应物的平衡转化率
6．对于可逆反应：
2A（g）+B（g）
2C（g）；ΔH<0，下列各图中正确的是（）
A．
B．
C．
D．
7．向体积均为2L的两个恒容密闭容器中分别充入1molSiHCl3，维持容器的温度分别为T1℃和T2℃不变，发生反应：
2SiHCl3（g）
SiH2Cl2（g）＋SiCl4（g）ΔH1＝akJ·mol−1。
反应过程中SiHCl3的转化率随时间的变化如图所示。
下列说法正确的是（）
A．T1B．T1℃时，0~100min反应的平均速率v（SiHCl3）＝0.001mol·（L·min）－1
C．T2℃时，反应的平衡常数：
K＝1/64
D．T2℃时，使用合适的催化剂，可使SiHCl3的平衡转化率与T1℃时相同
8．在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示（图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化）。
下列说法正确的是（）
A．反应2NO（g）+O2（g）
2NO2（g）的ΔH>0
B．图中X点所示条件下，延长反应时间不能提高NO转化率
C．图中Y点所示条件下，增加O2的浓度不能提高NO转化率
D．380℃下，c起始（O2）=5.0×10−4mol·L−1，NO平衡转化率为50%，则平衡常数K>2000
9．某化学小组研究在其他条件不变时，改变密闭容器中某一条件对A2（g）+3B2（g）
2AB3（g）化学平衡状态的影响，得到如图所示的曲线（图中T表示温度，n表示物质的量）。
下列判断不正确的是（）
A．若T2B．在T2和n（A2）不变时达到平衡，AB3的物质的量大小为c＞b＞a
C．达到平衡时A2的转化率大小为b>a>c
D．若T210．如图装置中，容器甲内充入0.1molNO气体。
干燥管内装有一定量Na2O2，从A处缓慢通入CO2气体。
恒温下，容器甲中活塞缓慢由D处向左移动，当移至C处时容器体积缩至最小，为原体积9/10，干燥管中物质的质量增加了2．24g。
随着CO2的继续通入，活塞又逐渐向右移动。
下列说法中正确的是（）
A．活塞从D处移动到C处的过程中，通入的CO2气体为2.24L（标准状况）
B．NO2转化为N2O4的转化率为20%
C．容器甲中NO已反应完
D．活塞移至C处后，继续通入amolCO2，此时活塞恰好回至D处，则a小于0.01
11．汽车尾气中含有CO、NOx等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体相互反应转化为无毒气体。
（1）已知4CO（g）＋2NO2（g）
4CO2（g）＋N2（g）ΔH=-1200kJ·mol-1
①该反应在________________（填“高温、低温或任何温度”）下能自发进行。
②对于该反应，改变某一反应条件（温度T1>T2），下列图像正确的是_______（填序号）。
③某实验小组模拟上述净化过程，一定温度下，在2L的恒容密闭容器中，起始时按照甲、乙两种方式进行投料，经过一段时间后达到平衡状态，测得甲中CO的转化率为50%，则该反应的平衡常数为__________；两种方式达平衡时，N2的体积分数：
甲______乙（填“>、=、<或不确定”，下同），NO2的浓度：
甲______乙。
甲
乙
0.2molNO2
0.1molNO2
0.4molCO
0.2molCO
（2）柴油汽车尾气中的碳烟（C）和NOx可通过某含钴催化剂催化消除。
不同温度下，将模拟尾气（成分如下表所示）以相同的流速通过该催化剂测得所有产物（CO2、N2、N2O）与NO的相关数据结果如图所示。
模拟尾气
气体（10mol）
碳烟
NO
O2
He
物质的量（mol）
0.025
0.5
9.475
a
①375℃时，测得排出的气体中含0.45molO2和0.0525molCO2，则Y的化学式为________。
②实验过程中采用NO模拟NOx，而不采用NO2的原因是______________________。
一、考点透视
1.【答案】C
【解析】A．已知反应达平衡时c（X）=0.3mol/L，其他条件不变，若容器缩小到原来的1/2，如果化学平衡不移动，c（X）=0.6mol/L，但实际再次达到平衡时c（X）=0.5mol/L，说明加压后化学平衡正向移动，故A错误；B．结合题意可知正反应是气体总体积减少的反应，如果Y为固体或液体，则必须满足m>2m，显然不可能成立，所以Y只能是气体，故B错误；C．由B项分析可知，Y是气体，要满足m+n>2m，则n>m，故C正确；D．根据分析知，化学平衡向右移动，Z的体积分数是增大的，故D错误；答案选C。
【点拨】掌握平衡移动方向的判断，需要从改变条件后的数据进行分析，结合平衡移动的规律确定移动方向和物质的状态及化学计量数的大小关系。
2.【答案】D
【解析】A．该反应的正反应是气体体积增大的吸热反应，增大反应容器的容积，体系的压强减小，化学平衡正向移动，能提高乙烷平衡转化率，A不符合题意；B．该反应的正反应是气体体积增大的吸热反应，升高反应温度，化学平衡正向移动，可提高乙烷的平衡转化率，B不符合题意；C．分离出部分氢气，减少了生成物浓度，平衡正向移动，可提高乙烷的平衡转化率，C不符合题意；D．等容下通入惰性气体，体系的总压强增大，物质的浓度不变，因此化学平衡不移动，对乙烷的平衡转化率无影响，D符合题意。
【点拨】提高乙烷的转化率改变条件必须是平衡向正向移动才能达到目的。
3.【答案】B
【解析】A．该可逆反应的反应前后气体计量数不发生变化，当缩小反应容器体积，相当于加压，正逆反应速率同等程度增加，A项错误；B．在建立平衡前，碳的质量不断改变，达到平衡时，质量不变，因而碳的质量不再改变说明反应已达平衡，B项正确；C．若压强不再改变说明反应达到平衡，表明反应前后气体的计量数不等，故A、C不可能均为气体，C项错误；D．易知N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）ΔH，合成氨气实际参与反应n（H2）=3×10％=0.3mol，因而Q1=0.3/3×|ΔH|=0.1|ΔH|，分解氨气时实际消耗的n（NH3）=2×10％=0.2mol，Q2=0.2/2×|ΔH|=0.1|ΔH|，则Q1=Q2，D项错误。
【点拨】易错项A，看清问题，防止混淆，缩小反应容器的体积，相当于增大压强，化学反应速率增大，对于反应前后气体体积不发生改变的反应来说，平衡不发生移动。
4.【答案】B
【解析】A．根据复合平判据ΔG=ΔH-TΔS，ΔH＜0，ΔS＜0，且ΔG＜0时，反应自发进行，因此该反应在低温条件下自发进行，A错误；B．再加入一定量CO2，平衡正向移动，n（CH3OH）增大，但是n（CO2）的增大幅度大于n（CH3OH），因此n（CH3OH）/n（CO2）减小，B正确；C．温度升高，平衡向吸热的逆向移动，因此反应的平衡常数K减小，C错误；D．初始投料CO2和H2的物质的量之比为1∶3，反应过程中，CO2和H2转化量之比为1∶3，因此不管是否平衡，两者的转化率始终相等，D错误。
故答案B。
【点拨】化学平衡常数只与温度有关，反应为放热反应，升高温度，平衡向正向逆向移动。
二、考点突破
1.【答案】A
【解析】保持温度不变，将容器体积增加一倍，若平衡不移动，B的浓度应是原来的
倍，但当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，说明减小压强，平衡向正反应方向移动，则说明a＜b。
A．由以上分析可知，平衡应向正反应方向移动，故A正确；B．平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，故B错误；C．平衡向正反应方向移动，物质A的质量分数减小了，故C错误；D．根据上述分析，a＜b，故D错误。
【点拨】保持温度不变，将容器体积增加一倍，B的浓度比原来的一半多，说明平衡向正向移动了。
2.【答案】B
【解析】A．降低温度，反应速率减慢，所以不能通过降温提高尾气净化速率，故A错误；B．催化剂能够大幅度提高反应速率，所以提高尾气净化速率的最佳途径是研制高效催化剂，故B正确；C．该反应为可逆反应，不能完全转化，排出的气体中一定含有NO或CO，故C错误；D．改变浓度对平衡常数无影响，平衡常数只与温度有关，故D错误。
【点拨】本题考查了温度对化学反应速率的影响，及平衡常数只与温度有关的知识，学生熟悉这点就能准确答题。
3.【答案】B
【解析】A．根据该反应中反应物的状态以及各反应物的系数可以知道该反应是反应前后体积无变化的反应，根据甲乙两种投料的关系可以确定所得到的平衡时等效平衡，所以平衡后甲乙中B的体积分数相同，A错误；B．活塞的位置变化后，乙中的压强减小，但是该反应是气体体积不变的反应，平衡不移动，故C的百分含量相同，B正确；C．保持温度不变，向甲中再加入1molA和2molB，达到新平衡后，c（B）甲=2c（B）乙，C错误；D．保持温度和乙中压强不变，向乙中再加入2molD，达到新平衡后，c（B）乙【点拨】题目有考查等效平衡的知识，在反应前后体积不变的反应中，只要投料成比例即能达到等效平衡。
4.【答案】B
【解析】A．组别①中，0-20min内，CH4的降解速率为
=0.0125mol·L−1·min−1，根据化学反应的计量数之比等于化学反应速率之比可知，NO2的降解速率为2
0.0125mol·L−1·min−1=0.025mol·L−1·min−1，A项错误；B．由实验整组数据可知，该反应在T1温度下降解达平衡所需要更短，故较适宜的温度为T1，B项正确；C．随着反应的进行，反应物的浓度降低，反应速率减小，40min时，表格中T2对应的数据为0.15-0.18之间，C项错误；D．有表格数据对比可以看出，0~10min内，CH4的变化量：
②>①，相同的时间内其降解速率：
②>①，D项错误。
5.【答案】A
【解析】A．若X点P的体积分数40%，Y点P的体积分数小于40%，X点P的含量高，P为生成物，产率越大，平衡常数越大，两点的平衡常数分别为K1、K2，则K1>K2，故A正确；B．温度为T1时，设N的变化量为xmol，根据反应：
M（s）+2N（g）
P（g）+Q（g）
初始（mol）：
1200
变化（mol）：
x
平衡（mol）：
2-x
温度为T1时，X点P的体积分数=
=40%，解得x=1.6mol。
N的平衡转化率为=
=80%，平衡常数K=
4，故B错误；C．该反应为反应前后气体体积不变的体系，压强不影响平衡移动，不能做为达到平衡的判断依据，故C错误；D．该反应为反应前后气体体积不变的体系，增大压强，反应速率加快，但压强不影响平衡移动，转化率不变，故D错误；答案选A。
【点拨】在化学平衡移动的图象中，主要先达到拐点的温度高，所以T2>T1。
6.【答案】A
【解析】A．由已知可知该反应为放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，c（C）减小，故A正确；B．根据反应前后的化学计量数的大小可以看出，增大压强平衡向正反应方向移动，正逆反应速率都增大，且V（正）>V（逆），故B错误；C．催化剂只能改变化学反应速率，不会影响化学平衡移动，所以加催化剂达到平衡后，C的含量不会发生改变，故C错误；D．该反应为放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，A的转化率降低，根据反应前后的化学计量数的大小可以看出，增大压强平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，本题温度的曲线不正确，故D错误。
所以A选项是正确的。
【点拨】根据“先拐先平数值大”的原则和控制变量法的原则分析图象。
7.【答案】C
【解析】A．“先拐先平数值大”，升高温度，化学反应速率会增大，达到平衡的时间会缩短，图中可看出T1＞T2，A项错误；B．T1℃时，0~100minSiHCl3的转化率为10%，反应的平均速率v（SiHCl3）＝
=0.0005mol·（L·min）－1，B项错误；C．从图中信息可以看出，T2℃时达到平衡SiHCl3的转化率为20%，则：
2SiHCl3（g）
SiH2Cl2（g）＋SiCl4（g）
起始量（mol/L）0.500
转化量（mol/L）0.10.050.05
平衡量（mol/L）0.40.050.05，
则平衡常数K=
=1/64，C项正确；D．催化剂不会使平衡移动，不会改变SiHCl3的平衡转化率，D项错误；答案选C。
【点拨】C项是易错点，要特别注意化学平衡常数是指生成物中各物质的浓度幂之积与反应物中各物质的浓度幂之积的比值，而不是物质的量，计算时一定要严谨认真。
8.【答案】D
【解析】A．随温度升高NO的转化率先升高后降低，说明温度较低时反应较慢，一段时间内并未达到平衡，分析温度较高时，已达到平衡时的NO转化率可知，温度越高NO转化率越低，说明温度升高平衡向逆方向移动，根据勒夏特列原理分析该反应为放热反应，∆H<0，故A错误；B．根据上述分析，X点时，反应还未到达平衡状态，反应正向进行，所以延长反应时间能提高NO的转化率，故B错误；C．Y点，反应已经达到平衡状态，此时增加O2的浓度，使得正反应速率大于逆反应速率，平衡向正反应方向移动，可以提高NO的转化率，故C错误；D．设NO起始浓度为amol/L，NO的转化率为50%，则平衡时NO、O2和NO2的浓度分别为0.5amol/L、（5×10-4-0.25a）mol/L、0.5amol/L，根据平衡常数表达式K=
>
=2000，故D正确；故选D。
【点拨】解本题时需要注意：
实线中在最高点之前反应没有达到平衡状态，主要讨论温度对化学反应速率的影响；最高点之后反应达到平衡状态，可以研究温度对化学平衡的影响。
9.【答案】C
【解析】A．若T2【点拨】该曲线是研究随着B2的增多，AB3的体积分数的变化情况。
当B2较少时，由于生成的AB3少，所以AB3的体积分数较小。
随着B2的增多，生成的AB3也增多，AB3的体积分数会增加。
当到达b或d点时，AB3的体积分数到达了最大值。
当再增加B2时，AB3的体积分数反而降低，说明在b或d点，起始的A2和B2的物质的量之比是方程式的系数比，即1∶3，此时生成物的体积分数最大。
再增加B2，由于A2是有限的，所以生成物AB3的物质的量的增加也是有限的，而此时由于B2的增加，分母会显著最大，所以AB3的体积分数会降低。
10.【答案】D
【解析】本题主要考查过氧化钠与二氧化碳反应，NO与氧气反应，2NO2
N2O4以及化学平衡的相关计算。
CO2通入时，干燥管中发生反应：
2Na2O2＋2CO2==4NaOH＋O2，C中发生反应：
2NO+O2==2NO2
N2O4，导致气体体积减小。
A．设通入标准状况下CO2气体的体积为x，产生氧气的体积为y，则：
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 质量装置△m
2×22.4L 22.4L 56g
x y 2.24g
所以56g∶2.24g=2×22.4L∶x，解得x=1.792L，56g∶2.24g=22.4L∶y，解得：
y=0.896L，即：
通入二氧化碳的体积为1.792L，故A错误；B．由A计算可知，生成氧气的物质的量：
n（O2）=
=0.04mol，
2NO+O2 ===2NO2
2 1 2
0.08mol0.04mol 0.08mol
0.1mol＞0.08mol，所以NO过量，生成NO2的物质的量为0.08mol，
2NO2
N2O4 物质的量减少△n
2 1 1
0.02mol 0.1mol×（1-
）=0.01mol
所以NO2转化为N2O4的转化率为：
×100%=25%，故B错误；C．根据B的计算可知，NO还剩余：
0.1mol-0.08mol=0.02mol，故C错误；D．活塞移至C，体积不会再减少，则干燥管中Na2O2已反应完，活塞由C向D移动，体积扩大，2NO2
N2O4平衡左移，使二者物质的量增多，活塞移至D时，气体物质的量共增加0.01mol，因此所需CO2必小于0.01mol，故D正确。
【点拨】本题试题综合性强，过程复杂，计算量很大，难度很大，为易错题目，旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力，有利于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练。
11.【答案】
（1）低温CD10>>
（2）N2O2NO2
N2O4，NO2气体中存在N2O4，不便于定量测定。
【解析】
（1）已知4CO（g）＋2NO2（g）
4CO2（g）＋N2（g）ΔH=-1200kJ·mol−1①；已知ΔH=-1200kJ·mol−1<0，正反应为气体体积减小的过程，即为熵减的过程，∆S<0，结合复合判据ΔH-T∆S<0反应能自发进行，则该反应在低温时能自发进行；②A．已知T1>T2，由T1到T2为降温，反应速率应减小，图像与实际不符，故A错误；B．利用“先拐先平数值大”的原则，根据图中显示可得T1，可得x=0.2mol，
根据反应4CO（g）＋2NO2（g）
4CO2（g）＋N2（g），
初始（mol）0.40.200
变化（mol）0.20.10.20.05
平衡（mol）0.20.
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