高中化学复习知识点：等效平衡的建立

1、试卷第 页，总 6 页高中化学复习知识点：等效平衡的建立一、多选题1温度为 T时，向 2.0L 恒容密闭容器中充入 1.0 molPCl 5，反应 PCl5（g） 噲垐 ? PCl3g） Cl2（g）经一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：t/s050150250350n（ PCl 3） /mol00.160.190.200.20以下对反应过程的分析和判断正确的是A 反应在前 50 s的平均速率为 v（PCl3）=0.0032 mol L-1 s-1B 保持其他条件不变，若升高温度，平衡时，c（PCl3）=0.11 mol L-1 ，则反应为放热反应1.0molPCl 5、 0.

2、20molPCl 3和 0.20molCl 2，则达2.0molPCl 3、 2.0molCl 2，则达平衡时， PCl3的C相同温度下，若起始时向容器中充入 平衡前 v（正） v（逆）D相同温度下，若起始时向容器中充入 转化率大于 80%发生反应下列说法正确的是A 反应前 2min 的平均速率 （Z）=2.0 10-3 mol/（L min）B其他条件不变，升高温度，反应达到新平衡前（逆 ）（正）C若无表中数据，可以计算出平衡混合气体的平均相对分子质量D其他条件不变，再各充入 0.16 mol气体 X和气体 Y，平衡时 Z的体积分数增大 二、单选题3温度为 T时，向 2. 0L恒容密闭容器中

3、充入 1. 0 mol PCl5，反应 PCl5（g）噲垐 ? PCl3g）+Cl2（g）经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：t/s050150250350n（ PCl3） / mol00.160. 190. 200.20下列说法正确的是A 反应在前 50s 的平均速率， v（PCl3）=0. 0032mol L-1s-1B保持其他条件不变，升温，平衡时c（PCl3）= 0. 11mol/ L ，则该反应是放热反应C相同条件下，起始充入 2. 0mol PCl3和 2. 0mol Cl2，达到平衡时， PCl 3的转化率小 于 80%D 相同温度下，起始时向容器中充入1.

4、0mol PCl 5、 0. 20mol PCl3和 0. 20mol Cl2，反应达到平衡前 v（正） v（逆）4相同温度下， 容积相同的甲、 乙两个恒容密闭容器中均发生如下反应：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g） H=-197 kJ/mol ，实验测得有关数据如下：容器编号起始时各物质的物质的量 / mol达到平衡时体系能量的变化 /kJSO2O2SO3甲210放出热量： Q1乙1.80.90.2放出热量： Q2下列判断中正确的是A 两容器中反应的平衡常数不相等B 达到平衡时 SO2的体积分数：甲 Q 1Q2D生成 1molSO3（l） 时放出的热量等于 98.5kJ5温度为 T 时

5、，向 2.0L 恒容密闭容器中充入 1.0mol PCl 5，反应 PCl5（g）?PCl3（g）+Cl 2（ g） ,经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：t/s050150250350n（ PCl 3） /mol00.160.190.200.20列说法正确的是(A反应在 50s时的速率 v(PCl3) 0.0016mol?L 1?s1B 保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(PCl3) 0.11mol?L1，则反应的 H v (逆)D相同温度下，起始时向容器中充入2.0molPCl 3和 2.0molCl 2，达到平衡时， PCl3的转化率小于 80%6一定温度下， 在三

6、个容积均为 2L 的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应 CO(g)+H 2O(g)CO2(g)+H 2(g) HvII(H2)B达到平衡时，容器II 中 c(CO 2)1.75mol L-1C达到平衡时，容器I 和容器 II 中的转化率：I (CO)= II(H2O)D达到平衡时，容器II 和容器 I 中的平衡常数：KIIKI7甲、乙两个恒容密闭容器中均发生反应：C( s)2H2O(g)=CO2( g) 2H2(g) H0，有关实验数据如下表所示：容器容积/L温度/起始量 / mol平衡量 /mol平衡常数C( s)H2O( g)H2(g)甲2T12. 04.03. 2K1乙1T21

7、. 02.01. 2K2下列说法正确的是 ( )A K1 12.8BT1 b%Ba%= b%Ca%B若 X 、Y 不均为气态，则平衡时 X 的产率： C若 X 、Y 均为气态，则从起始到平衡所需时间：D若 X为固态， Y为气态，达平衡后若在 中再加入 1molZ ，则新平衡时 Z的体积分数变大三、综合题11合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径。回答下列问题：（ 1）德国化学家 F.Haber从 1902 年开始研究 N2和 H 2直接合成 NH3。在 1.01 105Pa、 250时，将1 molN 2和1 molH 2加入 aL刚性容器中充分反应， 测得 NH 3体积分数为 0.04；

8、其他条件不变，温度升高至 450，测得 NH 3体积分数为 0.025，则可判断合成氨反应 为 填“吸热”或“放热 ”）反应。（2）在 1.01105Pa、250时，将 2 moIN2和 2 molH 2加入 aL 密闭容器中充分反应， H2 平衡转化率可能为 _（填标号）。A =4% B 11.5%（ 3）我国科学家结合实验与计算机模拟结果，研究了在铁掺杂W18049 纳米反应器催化剂表面上实现常温低电位合成氨， 获得较高的氨产量和法拉第效率。 反应历程如图所 示，其中吸附在催化剂表面的物种用 *标注。需要吸收能量最大的能垒（活化能） E=ev，该步骤的化学方程式为 ，若通入H2 体积分数过

9、大，可能造成 _。（ 4）T时，在恒温恒容的密闭条件下发生反应：N2（g） 3H 2（g） ? 2NH 3（g） 反应 过程中各物质浓度的变化曲线如图所示：表示 N2浓度变化的曲线是 (填“ A、”“ B或”“ C，)。与( 1)中的实验条件 (1.01 105Pa、450)相比，改变的条件可能是 。在 025min 内 H2的平均反应速率为 。在该条件下反应的平衡常数为_mol -2L 2(保留两位有效数字) 。12 恒温、恒压下，在一个容积可变的容器中发生如下反应：A(g)+B(g) ?C(g)(1)若开始时放入 1 mol A 和 1 mol B ，达到平衡后，生成 amol C，这时

10、A 的物质的量为 _mol 。(2)若开始时放入 3 mol A 和3 mol B ，达到平衡后，生成 C的物质的量为 _mol若开始时放入 xmol A、2 mol B 和 1 mol C，达到平衡后， A 和 C的物质的量分别为 ymol 和 3amol，则 x=_ ， y=_ 。平衡时， B 的物质的量 _(填编号 )。A 大于 2 molB 等于 2 molC小于 2 mol D 可能大于、等于或小于 2 mol若在(3)的平衡混合物中再加入 3 mol C，待再次达到平衡后， C 的物质的量分数是 _。若维持温度不变， 在一个与反应前起始体积相同， 且容积固定的容器中发生上述反应。

11、开始时放入 1 mol A 和 1 mol B 到达平衡后生成 bmol C。将 b 与(1)小题中的 a进行比较 _(填编号 )。作出此判断的理由是 _。AabBa(逆)，故 C 正确；D. 相同温度下，若起始时向容器中充入1.0molPCl 3、 1.0molCl 2，则达平衡时，与原平衡达1CD解析】分析】详解】A. 反应在前 50 s的平均速率为 (PCl3 )= V nt 02.L16m50osl=1.6 10 3mol L1 s1，故A错误；原平衡时 c(PCl3)=0.1 mol L-1 ，保持其他条件不变，若升高温度，平衡时，c(PCl 3)= 0.11mol L -1 ，则平

12、衡正向移动，升温向吸热反应即正反应为吸热反应，故B 错误；根据数据得出平衡时 n(PCl 3)=0.2mol ， n(Cl 2)=0.2mol ，n(PCl5)=1mol-0.2mol=0.8mol ，因10.025mol L 1 ，相同温度下，若起始时向容器中充入PCl3 的转化率等于 80%，到等效， n(PCl3)=0.2mol ，n(Cl 2)=0.2mol ， n(PCl 5)= 0.8mol ，因此 若起始时向容器中充入 2.0molPCl 3、2.0molCl 2，相当于两个容器各充入 1.0molPCl 3、1.0molCl 2， 则达平衡时， 转化率为 80%，将两个容器压缩

13、到一个容器， 平衡向生成 PCl5 方向移动， PCl3 消耗，则达平衡时， PCl3 的转化率大于 80%，故 D 正确。综上所述，答案为 CD 。2BC【解析】【分析】【详解】A. 2min 内 Y 物质的量变化为 n(Y)=0.16 mol-0.12 mol=0.04 mol ，故 (Y)= nc nt0.04mol 10L 2min=2.0 10-3 mol/(L min) ，用不同物质表示同一反应时速率之比等于化学计量数之比，故(Z)=2 (Y)=4.0 10-3 mol/(L min)，A 错误；该反应正反应是放热反应，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应移动，反应达到新平衡 前 (逆

14、)(正)，B 正确；该反应是反应前后气体体积相等的反应，气体的物质的量不变，气体的质量不变，所以 即使无表格数据，该混合气体的平均相对分子质量也不变， C 正确；D 由于该反应是反应前后气体体积不变的反应，在其它条件不变时，再充入0.16 mol 气体X和 Y，压强增大，化学平衡不移动，平衡时Z的体积分数不变， D错误；故合理选项是 BC 。3D【解析】【分析】【详解】0.16molA 反应在前 50s的平均速率， v( PCl3)= 2L = 0.0016molL-1s-1，A 错误； 50sB平衡时 c(PCl3)= 0.2mol =0. 1mol，保持其他条件不变， 升温，平衡时 c(

15、PCl3) = 0. 11mol/ L ， 说明升高温度，平衡正向移动，正反应是吸热反应，B 错误；C同条件下，起始充入 2. 0mol PCl3和 2. 0mol Cl2，等效为起始加入 2. 0molPCl 5，与原平 衡相比，压强增大，平衡向逆反应方向移动，平衡时PCl5 的转化率较原平衡低，故平衡时PCl 3的物质的量小于 0. 4mol ，参加反应的 PCl 3的物质的量大于 1. 6mol，则达到平衡时 PCl3 的转化率大于 1.6mol 100%=80%，C 错误；2molD 对于可逆反应：PCl5 g? PCl3 g+Cl2 g起始值0.500变化值0.10.10.1平衡值0

16、.40.10.1所以平衡常数 K=0.1mol /L0.1mol / L=0. 025mol/ L ，起始时向容器中充入 1. 0molPCl 5、0.4mol / L0. 20molPCl 3和 0. 20molCl 2，起始时 PCl 5的浓度为 0.5mol/、PCl3的浓度为 0. 1mol/ L、Cl20.1mol /L 0.1mol / L的浓度为 0. 1mol / L ，浓度熵 Qc=0. 02mol/L，Qcv(逆)，D 正确。答案选 D。4C解析】详解】A.甲、乙两个容器内温度相等，则平衡常数相等，A 错误；B.将乙中转化为到左边， SO2 、O2的起始物质的量相当于 2m

17、ol 、1mol，甲、乙温度、体积相等，故二者为完全等效平衡，平衡时SO2的体积分数相等， B 错误；甲、乙为完全等效平衡， 平衡时二氧化硫的物质的量相等，故甲中参加反应的二氧化硫更197Q1，则放1molSO 3(l)多，则放出热量： Q1Q2，由于该反应为可逆反应，反应物不能完全反应，故 出热量： 197Q1Q 2， C 正确；同种物质，液态的能量低于气态，生成液态三氧化硫放出的热量更多，即生成 时放出的热量大于 98.5kJ，D 错误； 故合理选项是 C。5C解析】详解】A. 反应在前 50s内的平均速率 (PCl3)= Vnt 02.L16m50osl 1.6 10 3molL1s ，

18、不是2210.22C. 平衡时平衡常数为 K0.20molPCl 3 和0.20molCl 2，此时浓度商0.2 0.2Q 2 1 2 0.02 0.025，向正方向进行，则2反应达到平衡前(正 )(逆)，故 C 正确；D. 相同温度下，起始时向容器中充入 2.0mol PCl3和 2.0mol Cl 2，等效为起始加入 2.0mol PCl5，可以理解为先用两个相同大小的容器每个容器装1mol PCl 5，达到平衡时，每个容器中有50s时，故 A 错误；平衡时 c(PCl3)0.20mol 2L=0.10 mol L-1 ，保持其他条件不变， 升高温度， c(PCl3)增加，说明平衡正向移动

19、，即正向是吸热反应，即反应的H0，故 B 错误；0.2 0.20.025，相同温度下， 起始时向容器中充入 1.0molPCl 5、0.2mol PCl 3，总共有 0.4mol PCl 3，则消耗 1.6 mol PCl 3，PCl3的转化率 1.6mol 100% 80% ，将两个容器压缩到一个容器中， 压强增大， 平衡向逆反应方向 2mol移动，消耗 PCl 3物质的量大于 1.6 mol，则转化率大于 80%，故 D错误。综上所述，答案为 C。【点睛】化学谈速率一般是指一段时间内的平均速率，不是瞬时速率。6C【解析】【详解】达到平衡时，容器 I 和容器 II 中达到平衡时，由于 T1

20、温度高，速度越快，因此正反应速率： vI(H 2) vII(H2)，故 A正确；达到平衡时，容器 II中如果在 T1温度时， c(H2) = 1.75molL-1，c(CO2)=1.75molL-1，在 T2 时，降低温度，平衡向放热方向即正向移动，因此c(CO2)1.75mol L-1，故 B 正确；C. 达到平衡时，容器 I 和容器中的转化率两者相等即 I (CO)= (H2O)，但由于容器 II 温 度低，平衡正向移动，因此 II (H 2O) (H2O)，所以 II(H 2O) I (CO) ，故 C错误；达到平衡时， T2时，降低温度，平衡向放热方向即正向移动，因此容器II 和容器

21、I 中的平衡常数： KIIKI，故 D正确。综上所述，答案为 C。7A【解析】【详解】A. 根据表中数据可知甲容器中反应达到平衡时，c(H2O) 0.4molL1，c(CO2)211c CO2 c2 H20. 8mol L 1，c(H2)1. 6mol L 1，K1212. 8，A 正确；2 1c2 H2OB. 乙容器中反应达到平衡时， c(H2O)0. 8mol L 1， c( CO2) 0. 6mol L1， c( H2) 2 1c CO2 c2 H21.2molL1，K221.35，K1K2，该反应为吸热反应， K 减小说明反c H2O应逆向进行，则温度降低，即 T1 T2，B 错误；向

22、容器中再充入 0. 1mol H2O( g) ，相当于增大压强，平衡逆向移动，则CO2的体积分数减小， C 错误；与乙容器中的量比较， 1. 0mol CO2和 2. 0mol H2相当于 1. 0mol C和 2. 0mol H2O，若 体积不变， 则平衡时是完全等效的， 即 CO2为 0. 6mol ，CO2的转化率为 40%，但由于体积增 大，压强减小，反应向生成 CO2的方向移动，则 CO2的转化率小于 40%，D 错误； 故答案为： A 。8C【解析】【详解】2SO2O2 2SO3,是体积缩小的反应，加压后平衡正向移动，SO2 的转化率变大。先假定乙的体积是甲的两倍，达到平衡后将乙加

23、压使体积与甲相同，此反应是气体体积减小的反应， 缩小体积是，乙的压强增大，平衡正向移动所以，若甲容器中SO2 的转化率为 a%，则乙的 SO2 的转化率将大于甲的，即大于 a% b% 。答案选 C。9C【解析】分析】A、B、C 的物质说明反应 2A+B ? xC(g)在一定温度下，为恒压密闭容器，为恒容密闭容器，平衡时两容器中 的量之比均为 1：3：6，说明 A、B 转化率相同，则 A 、B的平衡状态相同，中，反应前后气体的化学计量数之和相等，列 “三段式2 2a由题意： (2-2a)：(2-a)：ax=1:3:6 ，则：2a2aax3 143 1 ，解得 a= ，x=3 ，6 252AB?x

24、C g始(mol)220变(mol)2aaax平(mol)2 2a2aax由此可得 A、B、C 都为气体，以此解答该题。【详解】A 根据分析， x=3，故 A 错误；B根据分析， B 为气体，不能为固体或液体，故B 错误；C反应 2A+B ? xC(g) 中，反应前后气体的化学计量数之和相等，气体的压强不变，体积不 变，达到平衡用的时间相同，故 C 正确；D平衡时，容器的体积等于 VL，故 D 错误；答案选 C。10C【解析】【分析】设达平衡时 Z 反应的物质的量为 3x，则：aX(？)+2Y( ？)3 Z(g)起始量：003转化量：ax2x3x平衡量：ax2x3-3x由(ax)：(2x)：(

25、3-3x)=3 ：2：2 可得 x=0.6 ， a=3，以此进行分析。【详解】A若 X、Y 均为气态，反应方程式为 3X(g)+2Y(g)3Z(g)，I是恒压密闭容器， II是恒容密闭容器。 则反应压强大于反应压强， 根据压强增大， 反应向体积减小的方向移动可 知， 中气体的总物质的量大于中气体的总物质的量， 量容器中气体的质量相等， 则平衡 时气体平均摩尔质量： III ， 选项 B 错误；C若 X、Y均为气态，反应方程式为 3X(g)+2Y(g)3Z(g) ， I是恒压密闭容器， II 是恒容密闭容器。则反应压强大于反应压强，根据压强增大，化学反应速率增大，则，则从 起始到平衡所需时间：

26、I II ，选项 C 正确；D若 X 为固态， Y 为气态，由于反应前后气体的化学计量数不相等，到达平衡后若在 II 中再加入 1molZ ，相当于在原来基础上缩小体积为原来的一半， 压强增大，则平衡逆向移动， Z 的体积分数减小，选项 D 错误；答案选 C。11放热D 1.54NH 3*+NH 3=2NH 3占据催化剂活性位点过多 B 加压强或降温0.006mol L -1min-10.73解析】分析】1）升高温度， NH 3体积分数降低；（2）在 1.01105Pa、250时，将 2 moIN 2和2 molH 2加入 aL密闭容器中充分反应，与在1.01 105Pa、250时，将 1 m

27、oIN2和 1 molH 2加入 aL密闭容器中充分反应比， 相当于加压；（3）吸收能量最大的能垒，即相对能量的差最大；根据图示写方程式；（ 4）根据反应方程式， N2、H2、NH3 的变化量比为 1:3:2 ；图氢气的转化率为 25%，（1）中 氢气的转化率是 11.5%，根据转化率的变化分析； A 表示氢气的浓度变化， 根据计算 H2的平均反应速率；根据 Kc2 NH 3c N2 c3 H2计算平衡常数；详解】1）升高温度， NH 3体积分数降低，说明升高温度平衡逆向移动，正反应放热；2)在 1.01 105Pa、250时，将 1 molN 2 和1 molH 2加入 aL 刚性容器中充分

28、反应，测得N2(g)+3H 2(g) ?2NH 3初始 110转化 x3x2x平衡 1 x1 3x2x2x0.04 ， x=0.0384，H 2平衡转化率2 2x250时，将 2 moIN 2和 2 molH2，相当于加压，转化率 11.5%，故选 D；NH3 体积分数为0.04；平衡正向移动，氢气转化率增大，0.0384 3 100%=11.5% ，在 1.01 105Pa、H2平衡（ 3）根据图示，吸收能量最大的能垒， 即相对能量的差最大是 -1.02-（-2.56）=1.54 ；根据图示， 该步的方程式是 NH3*+NH 3=2NH 3；若通入 H2体积分数过大，氢分子占据催化剂活性位点

29、 过多；（ 4）根据反应方程式， N2、H2、NH 3的变化量比为 1:3:2，所以表示 N 2浓度变化的曲线 是 B；（1）中氢气转化率 11.5%，1:3 时氢气转化率更低，图中氢气转化率25%，故只能考虑压强、温度的影响，可以采用加压或降温的方法； A 表示氢气的浓度变化，H2 = 0.15mol/L25min0.006mol L-1min-1 ；2c2 NH33c N2 c3 H23 =0.73 mol -2 L 2。0.15 0.453a12 1a3a 23(1 a)D A2a因为本小题中容器容积不变，(1)小题容器中的压力，有利而(1)小题中容器的容积缩小，所以本小题的容器中的压力小于 于逆向反应解析】分析】由方程式可知，生成 C的物质的量 =参加反应 A 的物质的量，平衡时 A的物质的量 =A 的 起始物质的量