高中化学苏教版化学反应原理化学反应与化学平衡专题综合 全国获奖

江苏省宜宾高中2023届高三化学复习加餐训练：选修4化学反应与化学平衡（有解析）1．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2（g）+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H=aKJ·mol-1,其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：t/℃70080083010001200K下列说法中正确的是（）A．该反应的正反应为吸热反应，即a>0B．当υ正(H2)=υ正(H2O)时，该反应达到化学平衡状态C．当其他条件不变时，若缩小容器的体积，则有利于该反应平衡正向移动D．当平衡浓度符合c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)时的温度为830℃、、2．反应C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）在一可变容积的密闭容器中进行，达到平衡，下列条件能使平衡移动的是（）A．增加C的量 B．加催化剂C．保持体积不变，充入氮气使体系压强增大D．保持压强不变，充入氮气使容器体积增大3．关于自发过程的叙述正确的是（）A．其逆过程在相同条件下也必定是自发的B．其逆过程在相同条件下也可能是自发的C．其逆过程在其它条件下也可能是自发的D．自发过程与外界条件无关4．一定条件下反应2AB(g)A2(g)＋B2(g)达到平衡状态的标志是（）A．单位时间内生成nmolA2，同时消耗2nmolABB．容器内，3种气体AB、A2、B2共存C．AB的消耗速率等于A2的消耗速率D．容器中各组分的体积分数不随时间变化5．在一定温度下，向容积固定不变的密闭容器中充入amolPCl5，发生如下反应：PCl5（g）

PCl3（g）+Cl2（g）；达平衡后再向容器中充入amolPCl5，再次达到平衡后，与原平衡比较，下列叙述不正确的是（）A．混合气体的密度增大

B．相对平均分子质量增大C．PCl5的转化率提高

D．PCl5的质量分数增大

6．把HI气体充入密闭容器中，在一定条件下发生反应:2HI(g)H2(g)＋I2(g)，在反应趋向平衡状态的过程中，下列说法正确的是（）A．HI的生成速率等于其分解速率B．HI的生成速率小于其分解速率C．HI的生成速率大于其分解速率D．无法判断HI的生成速率和分解速率的相对大小7．在一定条件下发生反应：2A(g)+2B(g)xC(g)+2D(g)，在2L密闭容器中，把4molA和2molB混合，2min后达到平衡时生成，又测得反应速率V(D)=·L-1·min-1，下列说法正确的是（）A．A和B的转化率均是20%B．x=4C．平衡时A的物质的量为D．平衡时气体压强比原来减小8．在一定温度不同压强（p1＜p2）下，可逆反应2X（g）2Y(g)+Z(g)中，生成物Z在反应混合物中的体积分数（）与反应时间（t）的关系有以下图示，正确的是（）9．在一个容积固定的密闭容器中，发生反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)；ΔH＜0。第2min时只改变一个条件，反应情况如下表：时间c(CO)/mol/Lc(H2)/mol/Lc(CH3OH)/mol/L起始130第2min第4min第6min下列说法不正确的是（）A．第4min至第6min该化学反应处于平衡状态B．第2min时，如果只改变某一条件，则改变的条件可能是降低温度C．第2min时，如果只改变某一条件，则改变的条件可能是使用催化剂D．第6min时，其他条件不变，如果升高温度，正反应速率增大10．下列关于化学反应速率和化学平衡的说法正确的是（）A．对于某一反应来说，化学反应速率始终相同B．化学反应速率越大，说明单位时间内物质的量变化越大C．对于可逆反应，达到平衡时正逆反应速率相等且等于零D．改变适当的条件，可使化学平衡向需要的方向移动11．某绝热恒容容器中充入2mol/LNO2，发生反应2NO2N2O4△H=—mol下列分析不正确的是（）A、5s时NO2的转化率为75%B、0—3s时v(NO2)增大是由于体系温度升高C、3s时化学反应处于平衡状态D、9s时再充入N2O4，平衡后K较第一次平衡时大12．一定条件下，在体积为10L的密闭容器中，1molX和1molY进行反应：2X(g)＋Y(g)Z(g)，经60s达到平衡，生成molZ，下列说法正确的是（）A．达到平衡时X浓度为LB．将容器体积变为20L，Z的平衡浓度变为mol/LC．若升高温度，X的体积分数增大，则该反应的H＜0D．若增大压强，平衡向正反应方向移动，平衡常数变大13．在恒温时，一固定容积的容器内发生反应：PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)。达到平衡时，再向容器内通入一定量PCl5(g)，重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，Cl2的浓度（）A．增大B．减小C．不变D．无法判断14．某温度下，在一个2L的密闭容器中，加入4molA和2molB进行如下反应：3A（g）+2B（g）4C（？）+2D（？），反应一段时间后达到平衡，测得生成，且反应的前后压强之比为5:4（相同的温度下测量），则下列说法正确的是（）A．该反应的化学平衡常数表达式是K=B．此时，B的平衡转化率是35％C．增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数增大D．增加C，B的平衡转化率不变15．T℃时，A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中A、B、C浓度变化如图（Ⅰ）所示，若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，B的体积分数与时间的关系如图（Ⅱ）所示。现向一体积可变的密闭容器中通入等物质的量的A气体和B气体，在恒温条件下发生反应达到平衡状态Ⅰ后，再升高到某温度，继续反应一段时间后达到平衡状态Ⅱ。下列叙述中正确的是（）A．该反应在高温时才能自发进行B．反应从开始到平衡状态Ⅰ的过程中，反应向正向进行，A的体积分数一直在减少C．平衡状态Ⅰ到平衡状态Ⅱ的过程中，平衡向逆向移动，A的体积分数一直没有变化D．反应从开始到平衡状态Ⅱ的过程中，平衡常数K和A的转化率都是先增大后减少16．已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=－197kJ/mol。在25℃时，向恒压密闭容器中通入2molSO2和1molO2，达到平衡时放出热量a1；若25℃时在此恒压密闭容器中只通入1molSO2和molO2，达到平衡时放出热量a2。则下列关系正确的是A．2a2=a1=197kJ B．197kJ>a1=2C．a2>a1>197kJ D．2a2<a117．（14分）工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂质除去并回收得到V2O5的流程如下：请回答下列问题：（1）步骤①所得废渣的成分是（写化学式），操作I的名称。（2）步骤②、③的变化过程可简化为（下式R表示VO2+，HA表示有机萃取剂）：R2(SO4)n(水层)+2nHA（有机层）2RAn（有机层）+nH2SO4

(水层)

②中萃取时必须加入适量碱，其原因是。③中X试剂为。（3）⑤的离子方程式为。（4）25℃时，取样进行试验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表：pH1．31．41．51．61．71．81．92．02．1钒沉淀率%88．194．896．598．098．898．896．493．189．3结合上表，在实际生产中，⑤中加入氨水，调节溶液的最佳pH为；若钒沉淀率为93．1%时不产生Fe(OH)3沉淀，则溶液中c(Fe3+)<。(已知：25℃时，Ksp[Fe(OH)3]=2．6×10-39)（5）该工艺流程中，可以循环利用的物质有和。18．=1\*ROMANI.某温度下的溶液中，c(H＋)=10xmol/L,c(OH－)=10ymol/L。x与y的关系如图所示：（1）该温度下,中性溶液的pH=。（2）该温度下mol/LNaOH溶液的pH=。=2\*ROMANII.某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵（NH2COONH4）分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。（1）将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：温度(℃)平衡总压强(kPa)平衡气体总浓度(×10－3mol/L)①可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是（填字母）。A．2v(NH3)=v(CO2) B．密闭容器中总压强不变C．密闭容器中混合气体的密度不变 D．密闭容器中氨气的体积分数不变②根据表中数据，计算25.0℃时的分解平衡常数为（2）已知：NH2COONH4＋2H2ONH4HCO3＋NH3·H2O。该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到c(NH2COO－)随时间变化趋势如图所示。③计算25℃时，0～6min氨基甲酸铵水解反应的平均速率为④根据图中信息，如何说明水解反应的平均速率随温度升高而增大：。19．已知一氧化碳与水蒸气的反应为CO+H2OCO2+H2；在827℃时的平衡常数是100，如果反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是L，计算：一氧化碳在此反应条件下的平衡转化率。20．A、B、C、D、E、F是短周期元素，周期表中A与B、B与C相邻，C与E同主族，A与C最外层电子数之比为2:3，B的最外层电子数比C的最外层电子数少1个；F元素的原子在周期表中半径最小；常见化合物D2C2与水反应生成C的单质，且溶液使酚酞溶液变红（1）E的名称为______；D的最高价氧化物的水化物的电子式：_________。FAB分子的结构式为_____（2）A、B、C的氢化物稳定性顺序为（用分子式表示，由大到小）____________；B的氢化物和B的最高价氧化物的水化物反应生成Z，则Z中的化学键类型为__________。（3）两种均含C、D、E、F四种元素的化合物相互反应放出气体的反应离子方程式为____________。（4）一定量的D2C2与AC2反应后的固体物质，恰好与含HCl的稀盐酸完全反应，并收集（5）在容积不变的密闭容器中进行如下反应：3F2(g)+B2(g)2BF3(g)，若将平衡体系中各物质的浓度都增加到原来的2倍，则产生的结果是______________________（填序号）。A．平衡不发生移动B．反应物的转化率减小C．BF3的质量分数增加D．正逆反应速率都增大21．短周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大。A是周期表中原子半径最小的元素，B原子的价电子数等于该元素最低化合价的绝对值，C与D能形成D2C和D2C（1）A、C、D形成的化合物中含有的化学键类型为。（2）已知：①E－E→2E·；△H＝＋akJ·mol-1②2A·→A－A；△H=－bkJ·mol-1③E·＋A·→A－E；△H=－ckJ·mol-1（“·”表示形成共价键所提供的电子）写出298K时，A2与E2反应的热化学方程式。（3）在某温度下、容积均为2L的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温恒容，使之发生反应：2A2（g）＋BC（g）X（g）；△H＝－dJ·mol－1（d＞0，X为A、B、C三种元素组成的一种化合物）。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下：实验甲乙丙初始投料2molA2、1molBC1molX4molA2、2molBC平衡时n（X）n2n3反应的能量变化放出Q1kJ吸收Q2kJ放出Q3kJ体系的压强P1P2P3反应物的转化率α1α2α3①在该温度下，假设甲容器从反应开始到平衡所需时间为4min，则该时间段内A2的平均反应速率v(A2)。②该温度下此反应的平衡常数K的值为。③三个容器中的反应分别达平衡时各组数据关系正确的是（填序号）。A．α1＋α2＝1

B．Q1＋Q2＝dC．α3＜α1

D．P3＜2P1＝2P2E．n2＜n3＜

F．Q3＝2Q1④在其他条件不变的情况下，将甲容器的体系体积压缩到1L，若在第8min达到新的平衡时A2的总转化率为%，请在下图中画出第5min到新平衡时X的物质的量浓度的变化曲线。参考答案1．【解析】AD试题分析：根据表中数据可知，随着温度的升高K值是增大，这说明升高温度平衡向正反应方向移动，因此正方应是吸热反应，A正确；B中反应速率的方向是相同的，速率之比是相应的化学计量数之比，因此B中的关系始终是成立，不正确。该反应是体积不变的可逆反应，改变压强平衡不移动，C不正确；根据平衡常数的表达式可知，如果c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)，则此时K＝1，所以选项D正确，答案选AD。考点：考查平衡状态和平衡常数的判断、外界条件对平衡状态的影响点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题综合性强，侧重对学生基础知识的巩固与训练，有利于培养学生的逻辑推理能力，提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。2．D【解析】试题分析：A、因浓度越大，化学反应速率越快，但是固体量的增减不影响反应速率，所以增加C（s）的量，反应速率不变，化学平衡不移动，故错；B、催化剂能改变化学反应速率，不能使化学平衡移动，故错；C、保持体积不变，充入氮气，氮气不参与反应，反应体系中的各物质的浓度不变，则反应速率不变，化学平衡不移动，故错；D、保持压强不变，充入氮气，使容器的体积变大，反应体系中各物质的浓度减小，则反应速率减小，化学平衡发生移动，故对。故选D。考点：化学平衡移动的影响因素点评：影响化学平衡移动的因素有：温度、浓度、压强，需要注意的是改变纯固体或液体的量、使用催化剂，化学平衡不移动，压强改变必须引起浓度的改变才能引起化学化学平衡的移动。3．C【解析】自发过程是不借助外力就能自动进行的过程，但并不是没有条件；同时自发反应有一定的方向性，即反应的某个方向在一定条件下是自发的，但其逆反应方向在该条件下肯定不反应。4．D【解析】试题分析：A、单位时间内生成nmolA2，同时消耗2nmolAB，表示的都是正反应的速率，不能判断是否到达平衡状态，错误；B、反应进行的任何时刻都有3种气体共存的状态，不能判断是否到达平衡状态，错误；C、根据化学方程式，AB的消耗速率等于A2的消耗速率的2倍，为平衡状态，错误；D、容器中各组分的体积分数不随时间变化，符合化学平衡的特征，正确，答案选D。考点：考查化学平衡状态标志的判断5．C【解析】TV不变时，平衡体系中向容器中充入amolPCl5，向正向移动，质量增加体积不变，密度增加。物质的量增加，质量也增加，摩尔质量不变。加入PCl5，PCl5的转化率反而减小，但是质量分数增加。6．B【解析】试题分析：在还没达到平衡前，反应向正向进行，此时HI的生成速率小于其分解速率，选B。考点：化学平衡状态的建立过程。7．B【解析】试题分析：VD=mol·L-1·min-1，VC==mol·L-1·min-1，由反应速率之比等于化学计量数之比，则x=4，2A（g）+2B（g）⇌4C（g）+2D（g），开始4200转化平衡A．A的转化率为×100%=20%，B的转化率为×100%=40%，故A错误；B．由上述分析可知，x=4，故B正确；C．平衡时A的物质的量为，故C错误；D．平衡时气体的物质的量之和为+++＞4mol+2mol，则反应后压强增大，故D错误；答案选B。考点：考查化学平衡和平衡转化率。8．B【解析】试题分析：A、图象中压强p1到达平衡时间短，故图象中p1＞p2，与题意不符，A错误；B、图象中压强p2到达平衡时间短，图象中p1＜p2，增大压强，平衡时生成物Z的物质的量减小，与实际相符，B正确；C、图象中压强p1到达平衡时间短，故图象中p1＞p2，与题意不符，C错误；D、图象中压强p2到达平衡时间短，图象中p1＜p2，增大压强，平衡时生成物Z的物质的量增大，与实际不相符，D错误；答案选B。考点：考查化学平衡图象问题。9．B【解析】略10．D【解析】反应过程中，反应速率是变化的，A不正确。反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示，所以B不正确。可逆反应平衡时，正逆反应速率相等，但不等于0，C不正确。所以正确的答案是D。11．C【解析】试题分析：A、根据图像5s时NO2的浓度为•L‾1，则转化率为：（2mol•L‾1—•L‾1）÷2mol•L‾1×100%=75%，正确；B、该反应为放热反应，所以0—3s时v(NO2)增大是由于体系温度升高，正确；C、NO2的浓度不变时达到平衡状态，所以3s时还未达到平衡状态，错误；D、因为该容器绝热恒容，9s时再充入N2O4，反应向左进行，吸收热量，温度降低，所以平衡常数增大，正确。考点：本题考查图像的分析、化学平衡的判断和移动、转化率的计算。12．AC【解析】试题分析：A、根据方程式计算，当生成摩尔Z的时候，消耗X的物质的量为摩尔，所以X的浓度为（）/10=mol/L，正确，选A；B、当容器的体积变为20升，平衡逆向移动，Z的平衡浓度变小，不是mol/L，所以不选B；C、升温X变多，说明平衡逆向移动，正反应为放热，正确，选C；D、增大压强，平衡正向移动，平衡常数不变，不选D。考点：考查条件对平衡的影响和平衡常数的影响因素13．A【解析】试题分析：相当于将两个相同条件下得到平衡状态的且容积不变的容器合并为一个容器，混合气体的压强增大，平衡会向左移动，但氯气的浓度增大，A。考点：考查影响化学平衡的因素。14．D【解析】试题分析：A.在容器的容积不变时，气体的物质的量的比等于容器内的气体的压强的比。反应的前后压强之比为5:4，则反应后气体的物质的量减小。由于产生了，则同时产生的D，还有未反应的反应物A：4mol－=,B:=.反应前气体的物质的量是6mol,则反应后气体的物质的量是4/5×6=,所以生成物的气体的物质的量是.则C是非气态物质，而D是气体。A．该反应的化学平衡常数表达式是K=,错误；B．在反应达到平衡时，生成，则反应消耗。B的平衡转化率是÷2mol=40％，错误；C．增大该体系的压强，平衡向右移动，但是由于温度不变，所以化学平衡常数就不变，错误；D．由于C不是气体，所以增加C，平衡不会发生移动，B的平衡转化率不变，正确。考点：考查外界条件对化学平衡移动的影响及物质状态的确定的知识。15．C【解析】试题分析：由图I可知A、B为反应物，C为生成物；根据所给各物质的浓度可判断该反应的化学方程式为A+3B2C；由图II可知T1先达平衡，所以T1>T2；温度升高，B的体积分数增大，说明升高温度平衡逆向移动，正向为放热反应。A、该反应为放热反应，所以反应低温自发，错误；B、反应从开始到平衡状态Ⅰ的过程中，反应向正向进行，A的体积分数一直在减少，达平衡时固定不变，错误；C、该反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，因为该容器是恒温恒压容器，所以达到的平衡与原平衡等效，A的体积分数一直没有变化，正确；D、平衡状态Ⅰ到平衡状态Ⅱ的过程中，平衡向逆向移动，A的转化率一直减小达平衡时不再变化，错误，答案选C。考点：考查化学平衡理论的应用16．B【解析】17．（1）SiO2；过滤（2）加入碱中和硫酸，促使平衡正向移动，提高钒的萃取率［或类似表述，如提高RAn（有机层）的浓度、百分含量等］；H2SO4（3）NH3·H2O+VO3－=NH4VO3↓+OH－（4）1．7～1．8（或1．7、1．8其中一个），2．6×10-3mol·L-1（5）氨气（或氨水）；有机萃取剂【解析】试题分析：（1）在上述处理过程中只有SiO2不能溶解与水中，所以步骤①过滤所得废渣的成分是SiO2。（2）②中萃取时必须加入适量碱，其原因是加入碱可以与上述平衡中的生成物硫酸反应反应，减少生成物的浓度，化学平衡正向移动，这样就可以提高钒的萃取率，根据框图的物质转化关系可知在③中X试剂应该为H2SO4。⑶在步骤④中KClO3把VO2+氧化为VO3-，在步骤⑤中加入氨水调节溶液的PH,这时转化为难溶的NH4VO3沉淀。该反应的离子方程式为NH3·H2O+VO3－=NH4VO3↓+OH－。（4）在实际生产中，结合表中给定的数据可知：在⑤中加入氨水，调节溶液的最佳pH为1．7——1．8．若钒沉淀率为93．1%，则溶液的pH为2．0，c(H+)=10-2mol/L,c(OH-)=Kw÷c(H+)=10-14÷10-2=10-12mol/L．此时不产生Fe(OH)3沉淀，则c(Fe3+)·c(OH-)3<2．6×10-39．c(Fe3+)<2．6×10-39÷c(OH-)3=2．6×10-39÷(10-12)3=2．6×10-3mol/L．⑸由流程图示可以看出：在该工艺流程中，可以循环利用的物质有氨气（或氨水）和有机萃取剂。考点：考查化学与技术的知识。主要包括物质的溶解性、混合物的分离、化学平衡移动、沉淀的产生的条件、物质的循环利用等知识。18．=1\*ROMANI.(4分)（1）（2分）（2）13（2分）=2\*ROMANII.(6分)（1）①BC（2分）；②×10－8（mol·L－1)3（2分）（2）③·L－1·min－1。(1分)④25℃反应物的起始浓度较小，但0～6min的平均反应速率（曲线的斜率）仍比15℃大。(1【解析】=1\*ROMANI.（1）根据图像可知该温度下水的离子积常数是1×10－15，该温度下,中性溶液的pH=。（2）mol/LNaOH溶液OH－的浓度是L，所以氢离子是1×10－13mol/L，因此pH＝13。=2\*ROMANII.（1）①在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。不正确，不满足速率之比是相应的化学计量数之比。反应前后体积是变化的，所以压强也是变化的，因此B可以说明。密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中容积始终是不变的，但质量是变化的，所以C正确。由于只有生成物是气体，所以氨气的分数始终是不变的，D不正确，答案选BC。②根据数据可知，平衡时氨气是L÷3×2＝L，所以CO2是L，因此平衡常数是×10－8（mol·L－1)3。（2）③25℃时，0～6min氨基甲酸铵的浓度减小了L－L＝L，所以反应速率是L÷6min＝·L－1·min－1④根据图像可知，25℃反应物的起始浓度较小，但0～6min的平均反应速率（曲线的斜率）仍比1519．％【解析】试题分析：CO+H2O＝CO2+H2起始浓度（mol/l）00转化浓度（mol/l）xxxx平衡浓度（mol/l）－x－xxx因为所以因此转化率＝％考点：考查可逆反应的有关计算点评：在进行可逆反应的有关计算时，一般采用“三段式”进行，即分别列出起始量、转化量和平衡量或某深刻的量，然后依据已知条件列式计算即可。20．（1）硫（2）H2O>NH3>CH4离子键、共价键（3）HSO3-+H+=H2O+SO2（4）Na2CO3（5）C、D【解析】试题分析：化合物D2C2与水反应生成C的单质，且所得溶液显碱性，则可推知