高考總復(fù)習(xí)同步訓(xùn)練：第7章 第20講 化學(xué)平衡狀態(tài)　化學(xué)平衡常數(shù)

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1、 1．在一定溫度下的定容容器中，當(dāng)下列哪些物理量不再發(fā)生變化時(shí)，表明反應(yīng)A(g)＋2B(g) C(g)＋D(g)已達(dá)到平衡狀態(tài)(　　) ①混合氣體的壓強(qiáng)?、诨旌蠚怏w的密度　③B的物質(zhì)的量濃度?、芑旌蠚怏w總物質(zhì)的量　⑤混合氣體的平均相對分子質(zhì)量?、辷(C)與v(D)的比值?、呋旌蠚怏w總質(zhì)量　⑧混合氣體總體積?、酑、D的分子數(shù)之比為1∶1 A．①②③⑥　　　　　　　　 B．①③④⑤ C．①②③⑦ D．②⑥⑦⑧⑨ 解析：因?yàn)樵摲磻?yīng)在定容容器中進(jìn)行，且反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等，所以①混合氣體的壓強(qiáng)；③B的物質(zhì)的量濃度；④混合氣體總物質(zhì)的量；⑤混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化，均能

2、證明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡。而②中ρ＝始終不變化；⑥中沒指明方向；⑦m(氣)始終未變化；⑧混合氣體是在定容容器中，體積始終不變；⑨反應(yīng)未達(dá)到平衡時(shí)，C、D氣體的分子數(shù)之比為1∶1。 答案：B 2．在一定溫度下的某容積可變的密閉容器中，建立下列化學(xué)平衡：C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g) 不能確定上述可逆反應(yīng)在一定條件下已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是(　　) A．體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化 B．v正(CO)＝v逆(H2O) C．生成n mol CO的同時(shí)生成n mol H2 D．1 mol H—H鍵斷裂的同時(shí)斷裂2 mol H—O鍵 解析：反應(yīng)無論達(dá)到平衡，還是未到達(dá)平衡，生成n m

3、ol CO的同時(shí)都會(huì)生成n mol H2。 答案：C 3．將固體NH4I置于密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生下列反應(yīng)： ①NH4I(s) NH3(g)＋HI(g)；　②2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g) 達(dá)到平衡時(shí)，c(H2)＝0.5 molL－1, c(HI)＝4 molL－1，此溫度下反應(yīng)①的平衡常數(shù)為(　　) A．9　　　　　　　　 B．16 C．20 D．25 解析：反應(yīng)的先后順序?yàn)橄娶俸螈?，由②知c(H2)＝c(I2)＝0.5 molL－1，則反應(yīng)②分解的c(HI)＝1.0 molL－1，由①知c(NH3)＝c(HI)總＝1.0 molL－1＋4 molL－1＝

4、5 molL－1，則反應(yīng)①的化學(xué)平衡常數(shù)為K＝c(NH3)c(HI)＝54＝20。 答案：C 4．一定溫度下在容積恒定的密閉容器中，進(jìn)行如下可逆反應(yīng)：A(s)＋2B(g) C(g)＋D(g)，當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時(shí)，能表明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是(　　) ①混合氣體的總質(zhì)量?、谌萜鲀?nèi)氣體的壓強(qiáng)?、刍旌蠚怏w的總物質(zhì)的量?、蹷的物質(zhì)的量濃度?、莼旌蠚怏w的平均相對分子質(zhì)量不再變化 2 / 14 A．①④⑤ B．②④⑤ C．②③④ D．只有④ 答案：A 5．汽車尾氣凈化的反應(yīng)：2NO(g)＋2CO(g) N2(g)＋ 2CO2(g)，已知該反應(yīng)速率極慢，570 K時(shí)平

5、衡常數(shù)為11059。下列說法正確的是(　　) A．將有尾氣凈化裝置的汽車排出的氣體中不再含有NO和CO B．提高尾氣凈化效率的常用方法是升高溫度 C．提高尾氣凈化效率的最佳途徑是研究高效催化劑 D．570 K時(shí)該反應(yīng)正向進(jìn)行的程度很大，故使用催化劑無實(shí)際意義 解析：已知反應(yīng)為可逆反應(yīng)，故排出的氣體含有CO2、N2、NO、CO；汽車尾氣處理時(shí)升高溫度不現(xiàn)實(shí)；使用催化劑可以加快反應(yīng)速率，達(dá)到尾氣凈化的目的。 答案：C 6．(多選)I2在KI溶液中存在下列平衡： I2(aq)＋I(xiàn)－(aq) I(aq)。某I2、KI混合溶液中，I的物質(zhì)的量濃度c(I)與溫度T的關(guān)系如圖所示(曲線上

6、任何一點(diǎn)都表示平衡狀態(tài))。下列說法正確的是(　　) A．反應(yīng)I2(aq)＋I(xiàn)－(aq)I(aq)的ΔH>0 B．溫度為T1、T2時(shí)，反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2，則K1>K2 C．若反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時(shí)，一定有v正>v逆 D．狀態(tài)A與狀態(tài)B相比，狀態(tài)A的c(I2)大 解析：隨著溫度的不斷升高，I的濃度逐漸地減小，說明反應(yīng)向逆方向移動(dòng)，也就意味著該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以ΔH<0，所以A項(xiàng)錯(cuò)；因?yàn)镵＝，T2>T1，所以當(dāng)溫度升高時(shí)，反應(yīng)向逆方向移動(dòng)，即K1>K2；C項(xiàng)，從圖中可以看出D點(diǎn)并沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，所以它要向A點(diǎn)移動(dòng)，這時(shí)I的濃度在增加，所以v正>v逆，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，從狀

7、態(tài)A到狀態(tài)B，I的濃度在減小，那么I2的濃度就在增加。 答案：BC 7．現(xiàn)在一容器中加入一定量的A和B，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：A＋2B3C。如果在反應(yīng)中用vA、vB、vC表示正反應(yīng)速率，用v′A，v′B、v′C表示逆反應(yīng)速率，下列描述中正確的是(　　) A．在容器中，任何時(shí)候vA＝vB＝vC B．在任何時(shí)候容器中都必然存在著：vA∶vB∶vC＝v′A∶v′B∶v′C＝1∶2∶3 C．當(dāng)vA＝vB＝v′A＝v′B時(shí)，表示反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài) D．當(dāng)v′A＝1/2v′B時(shí)，表示反應(yīng)已達(dá)平衡 解析：在可逆反應(yīng)中實(shí)際上有兩個(gè)反應(yīng)，即正反應(yīng)和逆反應(yīng)，兩個(gè)反應(yīng)中的反應(yīng)速率之比總是等于其系數(shù)之

8、比，所以vA∶vB∶vC＝v′A∶v′B∶v′C＝1∶2∶3。當(dāng)某物質(zhì)的正向反應(yīng)速率與其逆向反應(yīng)速率相等時(shí)，表示反應(yīng)達(dá)到平衡。 答案：B 8．某溫度下在密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：2M(g)＋N(g)2E(g)，若開始時(shí)只充入2 mol E(g)，達(dá)平衡時(shí)，混合氣體的壓強(qiáng)比起始時(shí)增大了20%；若開始時(shí)只充入2 mol M和1 mol N的混合氣體，達(dá)平衡時(shí)M的轉(zhuǎn)化率為(　　) A．20% B．40% C．60% D．80% 解析：開始時(shí)只充入2 mol E(g)與開始時(shí)只充入2 mol M和1 mol N的混合氣體等效。 若開始時(shí)只充入2 mol E(g)： 設(shè)生成N(g

9、)的物質(zhì)的量為x。 　　　　　2M (g)＋N(g)2E(g) 起始物質(zhì)的量： 0 0 2 轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量： 2x x 2x 平衡物質(zhì)的量： 2x x 2－2x n(平總)＝2x＋x＋2－2x＝(2＋x)mol 20%＝100%，x＝0.4 mol； M的含量＝100%＝100%。 若開始時(shí)只充入2 mol M和1 mol N的混合氣體： 設(shè)發(fā)生反應(yīng)的N(g)的物質(zhì)的量為y。 　　　　　2M(g)＋N(g)2E(g) 起始物質(zhì)的量： 2 1 0 轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量： 2y y 2y 平衡物質(zhì)的量： 2－2y 1－y 2y n(平

10、總)＝2－2y＋1－y＋2y＝(3－y)mol 既然是等效平衡，則： M的含量＝100%＝100%， y＝0.6 mol； 達(dá)平衡時(shí)M的轉(zhuǎn)化率＝100%＝60%。 答案：C 9．氨催化氧化是硝酸工業(yè)的基礎(chǔ)，在某催化劑作用下只發(fā)生主反應(yīng)①和副反應(yīng)②，有關(guān)物質(zhì)產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如圖所示。 4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)； ΔH＝ －905 kJmol－1　① 4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)； ΔH＝ －1 268 kJmol－1　② 下列說法中正確的是(　　) A．工業(yè)上氨催化氧化生成NO時(shí)，溫度應(yīng)控制在

11、780 ℃～840 ℃ B．工業(yè)上采用物料比n(O2)/n(NH3)在1.7～2.0，主要是為了提高反應(yīng)速率 C．加壓可提高NH3生成NO的轉(zhuǎn)化率 D．N2氧化為NO的熱化學(xué)方程式為：N2(g)＋O2(g)2NO(g)；ΔH＝ －1 086.5 kJmol－1 解析：因?yàn)榘贝呋趸闹饕康氖巧蒒O，而非N2，所以必須控制副反應(yīng)②的發(fā)生。從圖中可以看出，在溫度為780 ℃～840 ℃ 時(shí)，NO的產(chǎn)率最高、N2的產(chǎn)率最低，故A正確；采用物料比n(O2)/n(NH3)在1.7～2.0，主要是為了提高反應(yīng)中氨氣的轉(zhuǎn)化率，而由于氨氣轉(zhuǎn)化為NO的反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，加壓會(huì)抑制NH3向N

12、O的轉(zhuǎn)化，故B、C錯(cuò)誤；D中，(①②)/2可得：N2(g)＋O2(g)2NO(g)；ΔH＝ ＋181.5 kJmol－1，故D錯(cuò)誤。 答案：A 10．(多選)將等物質(zhì)的量的F2和ClF混合，在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：F2(g)＋ClF(g)ClF3(g)　ΔH<0。下列敘述中，正確的是(　　) A．恒溫恒容時(shí)，當(dāng)ClF轉(zhuǎn)化40%時(shí)，容器內(nèi)的壓強(qiáng)為初始時(shí)的0.8 B．若c(F2)∶c(ClF)∶c(ClF3)＝1∶1∶1，則反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài) C．達(dá)到平衡后，若增大容器體積，則正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大，平衡左移 D．平衡后再降低溫度，保持恒容，達(dá)到新的平衡，則混合氣體的平均

13、摩爾質(zhì)量增大 解析：設(shè)F2和ClF的物質(zhì)的量均為1 mol， 　　　　F2(g)＋ClF(g) ClF3(g) 開始(mol) 1 1 0 反應(yīng)(mol) 0.4 0.4 0.4 平衡(mol) 0.6 0.6 0.4 ＝＝＝0.8，A項(xiàng)正確；不同條件下的平衡，轉(zhuǎn)化率不同，反應(yīng)物與產(chǎn)物的比例不同，故B項(xiàng)錯(cuò)；增大體積，正、逆反應(yīng)速率都減小，C項(xiàng)錯(cuò)；降溫，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，D項(xiàng)對。 答案：AD 11．下列①～⑩的說法中可以證明2HI(g) H2(g)＋I(xiàn)2(g)已達(dá)平衡狀態(tài)的是________；在⑥～⑩的說法中能說明2NO2N2O4已達(dá)平衡狀態(tài)的是

14、________。 ①單位時(shí)間內(nèi)生成n mol H2的同時(shí)生成n mol HI； ②一個(gè)H—H鍵斷裂的同時(shí)有兩個(gè)H—I鍵斷裂； ③百分組成：w(HI)＝w(I2)； ④容器內(nèi)HI、H2、I2(g)共存； ⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)＝2∶1∶1； ⑥溫度和體積一定時(shí)，容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化； ⑦溫度和體積一定時(shí)，N2O4的濃度不再變化； ⑧條件一定，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化； ⑨溫度和壓強(qiáng)一定時(shí)，混合氣體的顏色不再變化； ⑩溫度和壓強(qiáng)一定時(shí)，混合氣體的密度不再變化。 解析：對于2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g)來講，不管反應(yīng)是否達(dá)到平衡，HI、H2、I

15、2總是共存，且容器體積一定時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)、氣體的平均相對分子質(zhì)量和密度總是不變，④⑥⑧⑩不能證明反應(yīng)已達(dá)到平衡；③和⑤也與是否達(dá)到平衡無關(guān)；若生成n mol H2的同時(shí)生成2n mol HI則說明達(dá)到平衡，①錯(cuò)；斷裂1個(gè)H—H鍵和斷裂2個(gè)H—I鍵表示兩個(gè)相反的方向的速率相等，H2或I2的濃度不變(顏色不變)表示各物質(zhì)濃度一定，它們可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡。 對于反應(yīng)2NO2(g) N2O4(g)，由于反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化，必然在體積不變時(shí)帶來壓強(qiáng)變化，在壓強(qiáng)不變時(shí)帶來體積變化，若未達(dá)到平衡，混合氣體的、ρ和顏色均將發(fā)生變化。所以這5種說法都可以證明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)。 答案：②⑨?、蔻撷?/p>

16、⑨⑩ 12．已知可逆反應(yīng)：3A(g)＋B(g) xC(g)　ΔH<0。T ℃時(shí)，在體積為2 L的密閉容器中(容積不變)通入3 mol A和1 mol B，經(jīng)過2 min的時(shí)間該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)(假設(shè)溫度不變)，剩余的B的物質(zhì)的量為0.8 mol，并測得C的濃度為0.4 molL－1。 請回答下列問題： (1)整個(gè)反應(yīng)過程中，生成B的平均反應(yīng)速率為________。 (2)x＝________，平衡常數(shù)K＝________，升高溫度時(shí)，K________(填“增大”、“減小”或“不變”)。 (3)如果向該平衡體系中通入少量氦氣，增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)，那么化學(xué)平衡的移動(dòng)方向是_____

17、___。 (4)若溫度不變，再向原平衡混合物的容器中再充入a mol C，在T ℃時(shí)達(dá)到新的平衡，此時(shí)B的物質(zhì)的量為n mol，則C的物質(zhì)的量為________(用n表示)，平衡常數(shù)K________(填“增大”、“減小”或“不變”)。 解析：(1)B的平均反應(yīng)速率可直接用物質(zhì)B的物質(zhì)的量濃度的變化值除以時(shí)間來求解。 (2)C的物質(zhì)的量n(C)＝2 L0.4 molL－1＝0.8 mol，而B的物質(zhì)的量變化為0.2 mol，所以x＝4；可以求得A、B、C的濃度分別為c(A)＝1.2 molL－1、c(B)＝0.4 molL－1、c(C)＝0.4 molL－1，所以代入平衡常數(shù)式可

18、得平衡常數(shù)。 (3)加入氦氣，盡管反應(yīng)體系的壓強(qiáng)增加，但該物質(zhì)不與體系中的其他物質(zhì)反應(yīng)，不會(huì)導(dǎo)致其他物質(zhì)濃度的變化，所以平衡不會(huì)移動(dòng)。 (4)達(dá)到新的平衡時(shí)A、B、C的平衡濃度之比不變，仍為1.2∶0.4∶0.4＝3∶1∶1，故n(C)＝n mol，平衡常數(shù)K不變。 答案：(1)0.05 molL－1min－1　(2)4　(≈0.037)　減小 (3)不移動(dòng)　(4)n mol　不變 13．一定條件下，在體積為3 L的密閉容器中化學(xué)反應(yīng)CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)達(dá)到平衡狀態(tài)。 (1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝________；根據(jù)下圖，升高溫度，K值將________

19、(填“增大”、“減小”或“不變”)。 (2)500 ℃時(shí)，從反應(yīng)開始到達(dá)到化學(xué)平衡，以H2的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率是______(用nB、tB表示)。 (3)判斷該可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是________(填字母)。 a．v生成(CH3OH)＝v消耗(CO) b．混合氣體的密度不再改變 c．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變 d．CO、H2、CH3OH的濃度均不再變化 解析：(1)根據(jù)所給圖象判斷500 ℃時(shí)CH3OH的量比300 ℃時(shí)CH2OH的量少，說明升高溫度平衡逆向移動(dòng)，K值減小。 (2)由于v(CH3OH)∶v(H2)＝1∶2可先求出v(CH3OH)再

20、導(dǎo)出v(H2)。 (3)a項(xiàng)中均為同一方向的速率，故不可判斷。b項(xiàng)中由于氣體的總質(zhì)量為定值，且容器的體積保持不變，故密度一直不變，不可判斷。 答案：(1)　減小 (2)　mol/(Lmin) (3)cd 14.在一恒容密閉容器中發(fā)生某化學(xué)反應(yīng)2A(g) B(g)＋C(g)，在三種不同條件下進(jìn)行，其中實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ都在800 ℃，實(shí)驗(yàn)Ⅲ在850 ℃，B、C的初始濃度都為0，反應(yīng)物A的濃度(molL－1)隨時(shí)間(min)的變化如圖的示： 試回答下列問題： (1)在800 ℃時(shí)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K＝________。 (2)在實(shí)驗(yàn)Ⅰ中，反應(yīng)在20 min至40 min內(nèi)A

21、的化學(xué)反應(yīng)速率為________。 (3)實(shí)驗(yàn)Ⅱ和實(shí)驗(yàn)Ⅰ相比，可能隱含的反應(yīng)條件是________。 (4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅲ和實(shí)驗(yàn)Ⅰ的比較，可推測該反應(yīng)降低溫度，平衡向________(填“正”或“逆”)反應(yīng)方向移動(dòng)，該正反應(yīng)是________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。 (5)與實(shí)驗(yàn)Ⅰ相比，若實(shí)驗(yàn)Ⅰ中的A的初始濃度改為0.8 molL－1，其他條件不變，則達(dá)到平衡時(shí)所需用的時(shí)間________實(shí)驗(yàn)Ⅰ(填“等于”、“大于”或“小于”)。 解析：(1)由圖象知，在800 ℃時(shí)該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)A、B、C的平衡濃度分別為0.5 molL－1、0.25 molL－1、0.25 molL－1，則80

22、0 ℃時(shí)的化學(xué)平衡常數(shù)K＝＝＝0.25。 (2)由圖象知，在實(shí)驗(yàn)Ⅰ中反應(yīng)在20 min至40 mim內(nèi)A的濃度從0.65 molL－1減小到0.5 molL－1，因此這段時(shí)間內(nèi)A的化學(xué)反應(yīng)平均速率為： v(A)＝ ＝0.007 5 molL－1min－1。 (3)實(shí)驗(yàn)Ⅱ和實(shí)驗(yàn)Ⅰ達(dá)到平衡時(shí)A的濃度相同，且此反應(yīng)前后氣體體積不變，則在實(shí)驗(yàn)Ⅱ中采取的措施是在實(shí)驗(yàn)Ⅰ的基礎(chǔ)上加入了催化劑或增大壓強(qiáng)。 (4)由實(shí)驗(yàn)Ⅲ和實(shí)驗(yàn)Ⅰ可看到升溫后A的平衡濃度減小，即升高溫度平衡向正反應(yīng)方向反應(yīng)移動(dòng)，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。 (5)在恒容密閉容器中，A的起始濃度改為0.8 molL－1，相當(dāng)于減小了反應(yīng)物濃度，化學(xué)反應(yīng)速率減慢，達(dá)到平衡時(shí)所需用的時(shí)間增長。 答案：(1)0.25　(2)0.007 5 molL－1min－1　(3)加入了催化劑或增大壓強(qiáng)　(4)逆　吸熱　(5)大于 希望對大家有所幫助，多謝您的瀏覽！