1、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)12015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()C的生成速率和C的分解速率相等单位时间内生成a mol A,同时生成3a mol B气体密度不再变化混合气体的总压强不再变化A、B、C的物质的量之比为132混合气体的平均相对分子质量不变A BC D答案B解析C的生成速率与C的分解速率相等,说明正逆反应速率相等,故正确;化学反应速率之比等于
2、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a mol A,同时生成3a mol B,故错;A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,故正确;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,故正确;平衡时各物质的物质的量与化学计量数没有必然联系,故错;,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。22015湖南六校联考在一密闭容器中发生反应:2X(g)Y(g) aZ(g)HQ kJmol1,开始按体积比 21 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
3、确的是()A图甲,p1p2,a3B图甲,T10C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a3,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p1p2,又因为p1p2,且p1时Z的体积分数小,说明增大压强平衡逆向移动,a3,故A项错误;同样方法可得T1T2,T2温度高而Z的体积分数低,说明升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,则Q0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abB
4、若ab,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ab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ba,A错误;升高温度,平衡正向移动,则ba,C错误;若保持温度、压强不变,充入惰性气体,则体积增大,平衡向气体分子数增多的方向移动,即逆向移动,则a0)下列叙述不正确的是()A容器、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2 molL1C容器中反应达到平衡时放出的热量为QD若将容器体积缩小为0.20 L,则达平衡时放出的热量大于23.15 kJ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,容器中平衡与容器中平衡为等效平衡,利用
5、容器中数据进行计算: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0.5 mol,故其浓度为2 molL1,B项正确;由以上分析可知,容器中反应逆向进行才能达到平衡,故容器中反应达到平衡时吸收的热量为Q,C项错误;若将容器体积缩小,则平衡右移,放出的热量多,D项正确。72015银川一中月考往2 L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
6、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。82015合肥一模已知:2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)H0且压强p1v(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1 g SO2、1 g O2与2 g SO2、2 g O2,反应2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)达到平衡,SO2的转化率前
7、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
8、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。102015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,0.1 mol N2O4完全转化可得到0.2 mol
9、 NO2,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
10、化学方程式为CO(g)2H2(g) CH3OH(g)HT2T3B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H0,温度越高,平衡常数越小,正确。二、非选择题(共34分)122015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H_0(填“”)。(3)比较K(810 )_K(915 )(
11、填“”或“”),说明理由_。(4)915 、2.0 MPa时A的转化率为_。(5)b_f(填“”或“”),说明理由_。(6)若1000 、3.0 MPa时,向容器中加入0.16 mol A和0.2 mol B,平衡时容器体积为10 L,则此时平衡常数K_。答案(1)升高温度、降低压强(2)(3)升温平衡正向移动,所以f25.0a;增大压强平衡逆向移动,所以af(6)0.133 mol/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46.0ab;同理可推知:c0。(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
12、 )K(915 )。(4)设A的起始物质的量为n mol,转化率为x,则平衡时C的物质的量为2nx mol,由题意可得25%,解得x0.6,即A的转化率为60%。(5)升温平衡正向移动,所以f25.0a;增大压强平衡逆向移动,所以af。(6)设转化的A的物质的量为x mol,根据“三段式”得: A(g)B(s) 2C(g)开始(mol):0.160转化(mol):x2x平衡(mol):0.16x2x则有:0.15,解得x0.118。由于平衡时容器体积为10 L,故平衡时A的浓度为0.0042 mol/L,C的浓度为0.0236 mol/L,故平衡常数K0.133 mol/L。132015厦门质
13、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2 L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)H197 kJmol1。反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图所示。(1)反应开始到20 min时,用SO3表示的平均反应速率为_。(2)10 min、15 min、20 min曲线均出现拐点,10 min时曲线变化的原因可能是_(填选项标号);20 min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SO3E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
14、间的变化而变化BSO2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)0.001 molL1min1(2)AEC(3)BD解析(1)由图可得在20 min内生成SO3 0.04 mol,其浓度变化为0.02 molL1,故020 min SO3的平均反应速率为0.001 molL1min1。(2)10 min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;20 min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
15、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。142015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)H”“”“K丙。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c(N2)丙。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。
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