2020版导与练一轮复习化学习题：第七章化学反应速率与化学平衡第22讲化学平衡状态版含解析

1、第22讲化学平衡状态课时集训测控导航表知识点基础能力挑战化学平衡状态的特点、判定1,2,3,56化学平衡移动及影响因素8综合应用47,9,1011,12基础题组1.在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)+O2(g)-L2SO(g)。已知反应过程中某一时刻SO、Q、SO的浓度分别为0.4mol/L、0.2mol/L、0.4mol/L。当反应达到平衡时,可能存在的数据是(B)A.SQ为0.8mol/L,O2为0.4mol/LB.SQ为0.5mol/LC.SO为0.8mol/LD.SO、SO均为0.3mol/L解析：所给反应为可逆反应。假设SO(g)和Q(g)全部转化为SO(g)2SO(g)+Q(g

2、)2SO(g)初始(mol/L)0.40.20.4变化(mol/L)0.40.20.4平衡(mol/L)000.8假设SO(g)全部转化为SO(g)和Q(g)2SO(g)+Q(g)初始(mol/L)0.40.2变化(mol/L)0.40.2健化剂2SO(g)0.40.4平衡(mol/L)0.80.40由以上分析可知达到平衡时:0<c(SO2)<0.8mol/L;0<c(O2)<0.4mol/L;0<c(SO3)<0.8mol/L。SO为0.8mol/L,O2为0.4mol/L不在范围内，A不可能;SO2范围0<c(SO2)<0.8mol/L,B可

3、能;SQ浓度不在范围0<c(SQ)<0.8mol/L内,C不可能；据元素守恒，c(SO2)与c(SQ)和始终为0.8mol/L,D不可能。2.(2019浙江湖州月考)在一定条件下，可逆反应N(g)+3H2(g)2NH(g)H=-92.4kJmol-1,达到化学平衡状态时,下列说法正确的是(D)A.降低温度，可提高反应速率B.加入合适的催化剂，可提高N2的转化率C.N2的正反应速率等于NH的逆反应速率D.反应物和生成物的浓度都不再发生变化解析：降低温度，反应速率减慢，A项错误；加入合适的催化剂，反应速率加快，但平衡不移动，N2的转化率不变,B项错误；反应达到平衡时,N2的正反应速率等

4、于NH的逆反应速率的一半，C项错误；反应达到平衡时，反应物和生成物的浓度不变，D项正确。3.炼铁高炉中冶炼铁的反应为Fe2Q(s)+3CO(g)蟹2Fe(s)+3CQ(g),下列说法正确的是（D）A.升高温度，反应速率减慢B.当反应达到化学平衡时，v（正尸v（逆）=0C.提高炼铁高炉的高度可减少尾气中CO的浓度D.某温度下达到平衡时，CO的体积分数保持不变解析:A项，升高温度，反应速率加快，错误;B项，化学平衡是动态平衡M正尸v（逆）?0,错误;C项,提高炼铁高炉的高度不能减少尾气中CO勺浓度，错误;D项，某温度下达到平衡时,各物质浓度不变，CO的体积分数保持不变，正确。4.（2018山东潍坊

5、三模）已知:2CHCOCH）里如CHCOCCOH（CH2（l）。取等量CHCOCHI别J在0C和20C下反应，测得其转化率（0c）随时间（t）变化的关系曲线如图所示。下列说法正确的是（D）A.曲线II表示20C时的转化反应B.升高温度能提高反应物的平衡转化率C.在a点时，曲线I和n表示反应的化学平衡常数相等D.化学反应速率的大小顺序为d>b>c解析：曲线I比曲线II变化快，说明曲线I的温度高，故A错误；曲线I比曲线H的温度高，但是转化率低，说明升温平衡逆向移动，转化率降低，故B错误；曲线I和曲线II对应的温度不同，化学平衡常数只与温度有关，所以曲线I和n表示反应的化学平衡常数不相等

6、，故C错误；反应开始反应物的浓度最大，随着反应物的浓度减小速率也逐渐减小，所以d处速率大于b处，因为曲线I的温度高所以b处速率大于c处，故D正确。5.在一定温度下，向一容积为5L的恒容密闭容器中充入0.4molSO2和0.2molO2,发生反应:2SOz(g)+O2(g)=2SQ(g)H=-196kJmol-1。当反应达到平衡时，容器内压强变为起始时的0.7倍。请回答下列问题：(1)判断该反应达到平衡状态的标志是(填字母)。a.S。、Q、SO三者的浓度之比为2：1：2b.容器内气体的压强不变c.容器内混合气体的密度保持不变d.SQ的物质的量不再变化e.S。的生成速率和SO的生成速率相等(2)S

7、O2的转化率为,达到平衡时反应放出的热量为。(3)如图表示平衡时SO的体积分数随压强和温度变化的曲线。解析:(1)a项,SO2、Q、SO三者的浓度之比为2：1：2和计量数比相等，与反应是否平衡没有必然联系，不能作为判断平衡的标志;b项，因该平衡是一个恒容条件下的化学平衡，反应前后气体的物质的量发生变化，现在压强不变，说明气体总量不变，反应达到了平衡状态；c项，因该平衡是恒容条件下的化学平衡，反应物和生成物均为气体，则气体质量恒定，气体密度恒定，不能作为判断达到平衡的标志；d项,SQ的物质的量不再变化，可逆反应达到平衡状态;e项,SO2的生成速率和SO的生成速率相等，可逆反应达到平衡状态。(2)

8、在容积为5L的恒容密闭容器中充入0.4molSO2和0.2molO2,设达平衡时Q消耗了xmol,2SO(g)+O2(g)2SO(g)起始(mol)0.40.20转化(mol)2xx2x平衡(mol)0.4-2x0.2-x2x当反应达到平衡时，容器内压强变为起始时的0.7倍，得到0.42H+0-2-h+2工0.4+0?=0.7,解得X=0.18,则2SO(g)+O2(g)2SO(g)起始(mol)0.40.20转化(mol)0.360.180.36平衡(mol)0.040.020.360.36m山SQ的转化率为0Moix100%=90%;达到平衡时反应放出的热量=1960.36molX2kJ.

9、mol-1=35.28kJ。(3)该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，SO2的体积分数增大，得到温度关系：<飞。答案:(1)bde(2)90%35.28kJ(3)<能力题组6.用C12生产某些含氯有机物时会生成副产物HCl,利用下列反应可实现氯的循环利用：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)H=-115.6kJmol-1。恒温恒容的密闭容器中，充入一定量的反应物发生上述反应，能充分说明该反应达到化学平衡状态的是(B)A.气体的质量不再改变B.氯化氢的转化率不再改变C.断开4molHCl键的同时生成4molHO键D.n(HCl):n(O2):n(Cl2)：

10、n(HzO)=4：1：2：2解析：反应物和生成物均为气体，气体的总质量始终不变，A错误；反应正向进行时，HCl的转化率升高，反应逆向进行时，HCl的转化率降低，当HCl的转化率不再改变时,可以说明可逆反应达到平衡状态,B正确;断开4molHCl键和生成4molHO键均表示正反应方向的反应速率,不能据此判断反应是否达到平衡状态,C错误；达到平衡状态时，各反应物和生成物的物质的量保持不变，但各物质的物质的量之比不一定等于对应的化学计量数之比，D错误。7 .(2018湖北鄂东南市级示范高中联盟学校联考)向某密闭容器中加入0.3molA、0.1molC和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓

11、度随时间变化如甲图所示t0匕阶段c(B)未画出。图乙为12时刻后改变条件平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种不同的条件。已知，t3t4阶段为使用催化剂。下列说法不正确的是(C)Ai(3fe廿'工i&A%64f/nijn甲乙A.若ti=15s,则用C的浓度变化表示在3ti时间段的平均反应速率为0.004molL-1s-18 .t4t5阶段改变的条件一定是减小压强C.B的起始物质的量为0.02molD.t5t6阶段，容器内A的物质的量减少了0.03mol,而此过程中容器与外界的热交换总量为akJ,该反应的热化学方程式为3A(g)B(g)+2C(g)H=+100

12、akJ-mol-1Ac解析：若11=15s,生成物C在t°t1时间段的平均反应速率为枷=0,11moiJ.1-0.05mobL115g=0.004molL-1s-1,A项正确;t4t5阶段改变条件，正、逆反应速率都减小且相等，所以改变的条件应为减小压强，B项正确；反应中A的浓度变化为0.15mol-L-1-0.06molL-1=0.09molL-1,C的浓度变化为0.11molL-1-0.05molL-1=0.06molL-1,反应中A与C的化学计量数之比为0.09:0.06=3:2,根据1415阶段改变压强平衡不移动可知，该反应的方程式为3A(g)-B(g)+2C(g),由A的起始

13、物质的量为0.3mol和起始浓度为0.15molL-1可知，0,3mo/容器的容积为V=015mohL】=2L,由方程式可知B的起始浓度为I0.05molL-1-2(0.11molL-1-0.05molL-1)=0.02molL-1,所以B的起始物质的量n(B)=0.02molL-1x2L=0.04mol,C项错误；反应的方程式为3A(g)=B(g)+2C(g),A的物质的量减少0.03mol,而止匕过程中容器与外界的热交换总量为akJ,则A的物质的量减少3mol,与外界的热交换总量为100akJ,根据图像可知1516阶段应为升高温度,A的物质的量减少，说明反应向正反应方向移动，则正反应吸热，

14、故该反应的热化学方程式为3A(g)=B(g)+2C(g)AH=+100akJ-mol-1,D项正确。理化剂8.在某定容密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)f2SO(g)H<0,其正反应速率随时间的变化情况如图所示，则根据此曲线判断下列说法可能正确的是(A)at,titA.t1时减小了SO的浓度，增加了SO的浓度，平衡向逆反应方向移动8 .t1时降低了温度，平衡向正反应方向移动C.t1时充入了少量N2,平衡向逆反应方向移动D.t1时增加了SO和Q的浓度，平衡向正反应方向移动解析：在11时，减小SO的浓度，正反应速率突然减小，同时又增加了SO的浓度,再次达平衡时,正反应速率可能比第

15、一次平衡时大,A正确;若11时降低了温度，则再次平衡时正反应速率应比第一次平衡时小,B错误；若加入N2,反应物、生成物浓度不变，则平衡不移动，C错误；若11时增加了SO和Q的浓度,则正反应速率应瞬时增大，D错误。9 .(2018江西重点中学协作体第二次联考)已知反应A(g)+B(g)-2C(g),下图是投料比n(A)：n(B)分别为3：1和1：1且反应物的总物质的量相同时，B(g)的平衡转化率与温度的关系曲线下列说法正确的是(C)泰基ffiB时A.曲线b所对应的投料比为3：1B.M点对应的平衡常数小于Q点C.N点对应的平衡混合气中C(g)的物质的量分数为0.58D.M点和Q点对应的平衡混合气体

16、的总物质的量之比为2：1解析：根据化学计量数可知，该反应是气体体积不变的反应。投料比3：1与1：1相比，增大A的浓度，将提高B的转化率，故曲线a对应的投料比是3：1,A项错误；以曲线a或b来看，随着温度升高,B的转化率增大，说明该反应是吸热反应，则M点的平衡常数大于Q点的平衡常数,B项错误；曲线b对应的物质的量比为1：1,设起始A、B的物质的量都是1mol,N点B的转化率为58%,则生成的C物质的量是"ZmolX58%1molX58%x2,C的物质的量分数为2m仅X100%=58%,颂正确；由于该反应是总物质的量不变的反应，起始反应物的总物质的量相同，故M点、Q点的物质的量之比为1：

17、1,D项错误。10.中国政府承诺，到2020年，单位GDP1氧化碳排放比2005年下降40%-50%CO可转化成有机物实现碳循环。在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2,一定条件下反应:CQ(g)+3Hz(g)1CHOH(g)+HO(g),测得CO和CHOH(g)的浓度随时间变化如图所示。(1)从3min到9min,v(H2)=mol-L-1min-1。(2)能说明上述反应达到平衡状态的是(填字母)。A.反应中CO与CHOH的物质的量浓度之比为1：1(即图中交叉点)B.混合气体的密度不随时间的变化而变化C.单位时间内消耗3molH2,同时生成1molH2OD.CO的体积分数

18、在混合气体中保持不变平衡时CO的转化率为。平衡时混合气体中CHOH(g)的体积分数是。一定温度下，第9min时v逆(CHOH)(填“大于”“小于”或“等于")第3min时v正(CHOH)。解析:(1)从3min到9min消耗CO是0.25mol,L-1,根据方程式可知消耗氢气是0.75molL-1,则v(H2)=0.75molL-1+6min=0.125molL-1min1。(2)反应中CO与CHOH的物质的量浓度之比为1:1(即图中交叉点)时反应速率仍然发生变化，没有达到平衡状态,A错误;密度是混合气体的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的旧错误；单位时间内消耗

19、3molH2,同时一定生成1mol屋O,不能说明反应达到平衡状态，C错误;CQ的体积分数在混合气体中保持不变说明反应达到平衡状态，D正确。(3)平衡时消0.75耗CO是0.75molL-1,则CO的转化率为工而X100%=75%(4)平衡时剩余氢气0.75mol,生成水蒸气是0.75mol,则混合气体中CHOH(g)075的体积分数是0.75+0.75+0.25+0,75乂100%=30%第9min时反应达到平衡状态，则v逆(CHOH)=vKCHOH尸v正(CQ)。第3min时v正(CHOH)=vf(CQ),又因3min时CQ的浓度大于9min时CO的浓度，故3min时v正(CHOH大于9mi

20、n时v逆(CHOH答案:(1)0.125(2)D(3)75%(4)30%(5)小于挑战题组11.(2018湖南教育联盟联考)某温度下，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO(g)+Br2(g)一2NOBr(g)(正反应放热)。F列说法正确的是(D)容器编号物质的起始浓度(mol/L)物质的平衡浓度(mol/L)c(NO)c(Br2)c(NOBr)c(NOBr)I0.30.150.10.2丑0.40.20m000.2A.容器II达平衡所需的时间为4min,则v(Br2)=0.05mol/(L-min)B.达平衡时,容器I与容器田中的总压强之比为2：1C.升高温度，逆反应速率增大，正

21、反应速率减小，平衡向逆反应方向移动D.达平衡时，容器II中刀哂比容器m中的小解析：容器I中2NO(g)+Br2(g)2NOBr(g)c始/(molL)0.30.150.1c变/(molL-1)0.10.050.1c平/(mol-L-1)0.20.10.2o,»K=1=10容器H中2NO(g)+Br2(g)-2NOBr(g)c始/(molL-1)0.40.20c变/(molL-1)2xx2xc平/(molL-1)0.4-2x0.2-x2x*K=0-4-NG*x(02T)=10,解得x=0.1,QtlmolL1v(Br2)=4mm=0.025molL-1min-1,A项错误；将容器I、容

22、器出的生成物全部转化成反应物，容器I的投料相当于容器m的2倍,达平衡时，容器I相当于对2个容器田进行加压，平衡正向移动，容器I与容器田中的总压强之比小于2：1,B项错误；升高温度，逆反应速率增大，正反应速率也增大，C项错误；将容器n、容器田的生成物全部转化成反应物，容器n的投料相当于容器田的2倍,达平衡时,容器n相当于对2个容器田进行加压，平衡正向移动，容器II中c(Br2)减小,c(NOBr)增大，容器II中丽西比容器田中的小，D项正确。12.硫及其化合物对人类的生产和生活有着重要的作用。(1)重晶石(BaSO)高温煨烧可发生一系列反应，其中部分反应如下：BaSQs)+4C(s)BaS(s)

23、+4CO(g)-1H=+571.2kJmolBaS(s)一Ba(s)+S(s)H=+460kJ-mol-l已知:O2(g)+2C(s)2CO(g)AH=-221kJ-mol-1,写出Q氧化Ba(s)和S(s)至BaSO的热化学方程式：(2)一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：2CO(g)+SO(g)兽吼2CO(g)+S(l)H<Q若向2L恒容密闭容器中通入2molCO和1molSO2,反应在不同条件下进行上述反应，反应体系总压强随时间的变化如图所示。与实验a相比,c组改变的实验条件可能是。判断的依据是。用P0表示开始时总压强，p表示平衡时总压强，表示SO的平衡转化率,贝Ua

24、表达式为。(3)二氧化硫在一定条件下还可以发生如下反应：SO2(g)+NO2(g)一SO(g)+NO(g)H=-42kJmol-1。在1L恒容密闭容器中充入SO(g)和NO(g),所得实验数据如下：实验编号温度起始时物质的量/mol平衡时物质的量/moln(SC2)n(NC2)n(NO)甲Ti0.800.200.18乙T20.200.800.16丙T20.200.30a实验甲中，若2min时测得放出的热量是4.2kJ,则02min时间内，用SO(g)表示的平均反应速率v(SO2)=,该温度下的平衡常数为。由表中数据可推知，(填“>”“<”，或"二”)T2,判断的理由是一实

25、验丙中，达到平衡时，NO2的转化率为解析：(1)已知：BaSO4(s)+4C(s)一BaS(s)+4CO(g)H=.一.-1+571.2kJmol1BaS(s)Ba(s)+S(s)AH=+460kJ-mol-12c(s)+Q(g)2CO(g)AH=-221kJmol-1,根据盖斯定律x2-得方程式Ba(s)+S(s)+2O2(g)BaS/s)H=(-221)X2-(+571.2)-(+460)kJmol-1=-1473.2kJmol-1。(2)a、c开始均通入2molCO和1molSO2,容器的容积相同，而起始时c的压强大于a,物质的量与体积一定，压强与温度成正比关系，故c组改变的实验条件可能是升高温度，实验c与a相比，反应速率快,平衡向逆反应方向移动。用P0表示开始时总压强，p表示平衡时总压强，0c表示SO的平衡转化率，则：2CO(g)+SQg)±±2CQg)+S(l)起始量(mol)210变化量(mol