（新课标）2019高考化学复习规范练七单元 化学反应速率和化学平衡 考点规范练20 化学平衡状态 化学平衡常数

考点规范练20 化学平衡状态 化学平衡常数

(时间:45分钟 满分:100分)

一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)

1.I2在KI溶液中存在平衡I2(aq)+I(aq)

-

(aq),某I2、KI混合溶液中,c()与温度T的关系如

图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态),下列说法不正确的是( ) A.反应I2(aq)+I(aq)

-

(aq) ΔH<0

B.状态A与状态B相比,状态B时I2的转化率更高 C.若T1 ℃时,反应进行到状态D时,一定有v(正)>v(逆) D.温度为T1 ℃时,向该平衡体系中加入KI固体,平衡正向移动

2.只改变一个影响因素,平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述正确的是( ) A.K值有变化,平衡一定移动

B.平衡向正反应方向移动时,K值一定增大 C.K值不变,平衡不可能移动

D.相同条件下,同一个反应其化学方程式的计量数增大到原来的2倍,K值也增大到原来的2倍

3.已知某密闭容器中存在下列平衡:CO(g)+H2O(g)温度t的关系如图所示。下列说法错误的是( ) A.平衡状态A与C相比,平衡状态A的c(CO)较小 B.在t2时,D点的反应速率:v(逆)>v(正) C.反应CO(g)+H2O(g)

CO2(g)+H2(g)的ΔH>0

D.若t1、t2时的平衡常数分别为K1、K2,则K1

4.PCl3和PCl5都是重要的化工原料。将PCl3(g)和Cl2(g)充入容积为2 L密闭容器中,在一定条件下发生反应PCl3(g)+Cl2(g)

PCl5(g),并于10 min时达到平衡。有关数据如下: PCl3(Cl2(PCl5(g) g) g) CO2(g)+H2(g),其他条件不变,平衡时c(CO2)与

初始浓度2.0 1.0 0 -1/(mol·L) 1

平衡浓度

c1 -1

/(mol·L)

下列判断不正确的是( )

A.10 min内,v(Cl2)=0.04 mol·L·min

-1

-1

c2 0.4

B.升高温度(T1

<1

D.平衡后移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2,相同条件下再达平衡时,c(PCl5)<0.2 mol·L 5.用于净化汽车尾气的反应:2NO(g)+2CO(g)

59

-1

2CO2(g)+N2(g),已知该反应在570 K时的平衡常数

为1×10,但反应速率极慢。下列说法正确的是( ) A.装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或CO B.提高尾气净化效率的常用方法是升高温度

C.增大压强,上述平衡右移,故可通过增压的方法提高尾气净化效率 D.提高尾气净化效率的最佳途径是使用高效催化剂

6.一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收,其中Y是单质。SO2(g)+2CO(g)

2X(g)+Y(l),为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用超灵敏

气体传感器测得不同时间的SO2和CO浓度如下表:

时间/s 0 1 2 3 4 3.03.0c(SO2)/(mo1.00.50.20× 0× -1l·L) 0 0 3 -37-3710 10 c(CO)/(mol4.03.02.42.02.0-1·L) 0 0 6 0 0

下列说法不正确的是( ) A.X的化学式为CO2

B.前1 s内v(X)=1.00 mol·L·s C.该回收原理运用了SO2的还原性

D.该温度下,此反应的平衡常数的数值是3.33×10

7.常温常压下向容积为2 L的恒温密闭容器中投入2 mol A和1 mol B,发生可逆反应3A(g)+2B(s)

2C(g)+D(g) ΔH=-a kJ·mol(a>0)。5 min后达平衡,测得容器中n(C)=0.8

-1

36

-1

-1

mol。则下列说法正确的是( )

A.使用催化剂或缩小容器体积,该平衡均不会移动 B.3v(A)=2v(C)=0.16 mol·L·min

C.升高温度,该平衡正向速率减小,故平衡逆向移动

D.该可逆反应达平衡后,放出a kJ的热能(假设化学能全转化为热能)

-1

-1

2

8.氮气是制备含氮化合物的一种重要物质,而氮的化合物用途广泛。两个常见的固氮反应的平衡常数的对数值(lg K)与温度的关系如图所示: ①N2+3H2

2NH3和②N2+O2

2NO

根据图中的数据判断下列说法正确的是( ) A.反应①和②均为放热反应 B.升高温度,反应①的反应速率减小

C.在标准状况下,利用反应①固氮和利用反应②固氮反应程度相差很大 D.在1 000 ℃时,反应①和反应②体系中N2的浓度一定相等

9.以二氧化碳和氢气为原料制取乙醇的反应为2CO2(g)+6H2(g)

CH3CH2OH(g)+3H2O(g)

ΔH<0。某压强下的密闭容器中,按CO2和H2的物质的量比为1∶3投料,不同温度下平衡体系中各物质的物质的量百分数(y%)随温度变化如图所示。下列说法正确的是( ) A.A点的平衡常数小于B点 B.B点,v正(CO2)=v逆(H2O) C.A点,H2和H2O物质的量相等

D.其他条件恒定,充入更多H2,v(CO2)不变

10.某温度时,在容积为2 L的密闭容器中,气态物质A、B、E、F的物质的量n随时间t的变化如图甲所示,在一定条件下达到平衡,反应进程中正反应速率随时间的变化情况如图乙所示,在t2、t4时刻分别只改变一个条件(温度、压强或某反应物的量)。下列说法错误的是( )

A.t2时刻一定是增大压强

B.平衡状态①和②,平衡常数K一定相同 C.平衡状态①、②和③中,状态③中F的浓度最大 D.t4时刻改变的条件是降低温度

3

二、非选择题(本题共3个小题,共50分)

11.(16分)一定条件下,容积为1 L的密闭容器中发生如下反应: SiF4(g)+2H2O(g)

SiO2(s)+4HF(g)

-1

ΔH=+148.9 kJ·mol

(1)下列各项中能说明该反应已达到化学平衡状态的是 (填序号)。 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表格(表中t2>t1)所示。

反应时间/min 0 t1 t2 n(SiF4)/n(H2O)/mmol 1.20 0.80 b

ol 2.40 a 1.60 通过a或b的值及化学平衡原理说明t1 min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

12.(16分)研究氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时,涉及如下反应: 2NO2(g)+NaCl(g)2NO(g)+Cl2(g)请回答下列问题: (1)4NO2(g)+2NaCl(g)

2NaNO3(g)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K= (用K1、K2表示)。

(2)若反应Ⅰ在绝热密闭容器中进行,实验测得NO2(g)的转化率随时间变化的示意图如图所示,t3~t4时刻,NO2(g)的转化率降低的原因是 。

NaNO3(g)+ClNO(g) K1 ΔH<0 Ⅰ 2ClNO(g) K2 ΔH<0 Ⅱ

(3)若反应Ⅱ在恒温、恒容条件下进行,下列能判断该反应一定达到平衡状态的是 。

4

A.容器内压强不再变化 B.n(ClNO)=n(NO) C.混合气体密度不变 D.v正(NO)=v逆(ClNO)

(4)在一定温度和压强下,反应Ⅱ达到平衡,当NO和Cl2的比例不同时,对Cl2的转化率及平衡混合物中ClNO的体积分数都有影响。设NO和Cl2起始物质的量之比为x,平衡时Cl2的转化率为a,平衡混合物中ClNO的体积分数为y,判断a、x、y三者的相互关系,用含a和x的代数式表示

y,y= 。

13.(2017吉林长春二模)(18分)2016年9月,“乔歌里1号”中国首台静默移动发电站MFC30正式问世,MFC30是基于甲醇重整制氢燃料电池发电技术而研制成功的。

(1)甲醇制氢方式主要有以下三种。反应Ⅰ甲醇水蒸气重整制氢:CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=+49.4 kJ·mol;反应Ⅱ甲醇分解制氢: CH3OH(g)碳和氢气。

①已知CO的燃烧热为283.0 kJ·mol,则反应Ⅲ的热化学方程式为

。

②该三种制氢方式中,等量的甲醇产生氢气最多的是反应 。(填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”) (2)实验室模拟反应Ⅰ甲醇水蒸气重整制氢,合成气组成n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶1时,体系中甲醇的平衡转化率与温度和压强的关系如下图所示。

-1

-1

-1

CO2(g)+3H2(g)

CO(g)+2H2(g) ΔH2=+90.6 kJ·mol;反应Ⅲ气态甲醇氧化重整制氢同时生成二氧化

①该反应的平衡常数表达式为 。

②当温度为250 ℃、压强为p2时,反应达平衡时H2的体积分数为 。 ③图中的压强由小到大的顺序是 。

(3)MFC30燃料电池是以氢气为燃料,Li2CO3与K2CO3混合碳酸盐为电解质的高温型燃料电池,其负极的电极反应式为 ,正极上通入的气体为 。

参考答案

考点规范练20 化学平衡状态 化学平衡常数

5

1.B 根据图示,温度升高,c()减小,平衡左移,说明正反应为放热反应,A项正确;由于升温平衡左移,状态B比状态A的I2的转化率低,B项错误;T1 ℃时D状态未达到平衡,向A状态转变时,c()增大,说明平衡正向移动,即v(正)>v(逆),C项正确;增大c(I),平衡正向移动,D项正确。

2.A K值是温度的函数,K值变化,说明温度发生了改变,则平衡一定发生移动,A项正确;若在其他条件不变时,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,有利于反应正向进行,平衡向右移动,但K值只与温度有关,故K值不变,B项错误;增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,有利于正反应的进行,若体系温度不变,则K值不变,但平衡发生移动,C项错误;相同条件下,同一个反应,其化学方程式的计量数增大到原来的2倍,K值应变为原数值的平方,D项错误。

3.A 由图可知题给反应正反应吸热,C项正确;升高温度平衡正向移动,CO浓度减小,所以A点CO浓度大,A项错误;由于t2时反应进行到状态D,c(CO2)高于平衡浓度,所以反应向逆反应方向进行,则一定有v (正)

4.B 10 min内,PCl5的浓度变化量为0.4 mol·L,故Cl2的浓度变化量为0.4 mol·L,所以

-1

-1

-

v(Cl2)=0.04 mol·L-1·min-1,A项正确;升高温度(T1

反应,高温不利于反应向正反应方向移动,PCl3的物质的量变化较小,比值大于1,B项错误;平衡时Cl2的浓度为0.6 mol·L,体积为2 L,故Cl2为1.2 mol,C项正确;平衡后移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2,压强减小,平衡逆向移动,相同条件下再达平衡时,c(PCl5)<0.2 mol·L,D项正确。 5.D 因为该反应是可逆反应,且反应速率极慢,在有限的时间内反应不能达到平衡,A项错误;由题干知570 K时反应速率极慢,故可推断出升高温度对化学反应速率的影响不大,B项错误;因平衡常数已经较大,增大压强虽然平衡正向移动,但对设备要求更高,故C项错误;高效催化剂可提高反应速率,解决反应极慢的问题,有利于尾气的转化,故D项正确。

6.C 该反应可实现燃煤烟气中硫的回收,根据原子守恒可知Y为S,X为CO2,A项正确;前1 s内v

-1

-1

(SO2)==0.50 mol·L·s,速率之比等于其化学计量数之比,则

2CO2(g)+S(l),反应中S的化合价

-1-1

v(X)=2v(SO2)=1.00 mol·L-1·s-1,B项正确;SO2(g)+2CO(g)

降低,被还原,SO2是氧化剂,体现了氧化性,C项错误;3 s时处于平衡状态,根据SO2(g)+2CO(g)

2CO2(g)+S(l),平衡时c(CO2)=2.00 mol·L,反应的平衡常数

-1

K==3.33×10,D项正确。

36

6

7.A 由于该反应反应前后容积不变,缩小容器容积平衡不移动,使用催化剂平衡也不会移动,A项正确;各物质的化学反应速率之比等于其相应的化学计量数之比,应该是2v(A)=3v(C)=0.24 mol·L

1

-

·min-1,B项错误;升高温度,正、逆反应速率都增大,正反应为放热反应,故平衡逆向移动,C项错误;

由于该反应为可逆反应,2 mol A和1 mol B不可能完全反应,放出的热能小于a kJ,D项错误。 8.C 反应①的K值随温度升高而减小,反应①是放热反应,反应②的K值随温度升高而增大,反应②是吸热反应,A项错误;升高温度,两个反应的反应速率都增大,B项错误;在标准状况下,反应①

K≈1010,反应②K≈10-30,相差很大,故利用反应①固氮和利用反应②固氮反应程度相差很大,C项正

确;在1 000 ℃时,反应①、反应②的K值相等,即相等,D项错误。

,而体系中N2的浓度不一定

9.C 从图像可知,温度越高氢气的含量越高,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,温度升高平衡常数减小,则平衡常数A点大于B点,A项错误;B点只能说明该温度下,CO2和H2O的浓度相等,不能说明v正(CO2)=v逆(H2O),B项错误;从图像可知,A点H2和H2O的物质的量百分数相等,故物质的量相等,C项正确;其他条件恒定,充入更多H2,反应物浓度增大,正反应速率增大,v(CO2)也增大,D项错误。

10.A 由图甲分析可知,根据变化的量等于化学方程式的化学计量数之比,此温度下该反应的化学方程式为2A(g)+E(g)

2B(g)+F(g)。该反应前后体积不变,若改变压强,平衡不会发生移动,故t2

时刻不可能是增大压强,A项错误;平衡常数K只与温度有关,平衡状态①和②的温度相同,故K相等,B项正确;平衡状态①、②和③中,状态③向正向反应进行最彻底,F的浓度最大,C项正确;根据方程式知,反应前后气体体积不变,故不可能是压强的变化,t4时刻速率减小,且变化的点不连续,因此是降低温度的结果,D项正确。 11.答案 (1)bcd

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

解析 (1)v消耗(SiF4)和v生成(HF)都表示正反应速率,不能根据二者判断反应是否达到平衡状态。 (2)0~t1 min,反应消耗的SiF4为0.40 mol,根据已知反应可确定消耗的H2O为0.80 mol,故

a=1.60;t2 min时,H2O仍为1.60 mol,故b=0.80。由此可判断t1 min时该反应已经达到化学平衡状

态。

7

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/6rcd.html