高三化学一轮全能优化训练17 含解析

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精1．在密闭容器中充入4molA,在一定温度和体积可变的密闭容器中发生如下反应：4A(g）3B（g）＋C(g)ΔH<0，达到平衡时有30%的A发生反应，下列判断正确的是()A．达到平衡时气体的总物质的量、密度都不发生变化B．若向密闭体系内再加入3molB、2molC，达平衡时C的百分含量与原平衡相同C．达到平衡过程中反应释放出的热量不发生变化D．升高温度A的转化率大于30％解析：选A。选项A，虽然容器体积可变，但反应是一个气体总物质的量不变的反应，所以达到平衡时气体的总物质的量不变，由于气体的体积、质量也没有变化，所以密度也不变。选项B,达到平衡时C的百分含量不相同。选项C，反应释放出的热量随反应的进行而增大。选项D，升高温度平衡向逆反应方向移动，A的转化率小于30％。2．(2013·黄山高三模拟）将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中,在一定条件下,发生如下发应：X（g）＋3Y（g)2Z(g)ΔH<0并达到平衡.当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时,下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是（）选项改变条件新平衡与原平衡比较A升高温度X的转化率变小B增大压强(减小体积）X的浓度变小C充入一定量YY的转化率增大D使用适当催化剂X的体积分数变小解析:选A。升高温度，平衡向吸热反应方向移动,即逆向移动,X的转化率将变小，A项正确；增大一种反应物的浓度,能够提高另一种反应物的转化率，而其本身的转化率将降低，故C项错误；催化剂只能改变反应速率，不影响平衡状态，故各物质的体积分数不变，D项错误。3．(2013·江南十校联考）某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如图变化规律(图中p表示压强,T表示温度，n表示物质的量)：根据以上规律判断,下列结论正确的是()A．反应Ⅰ：ΔH〉0，p2〉p1B．反应Ⅱ：ΔH<0，T1〈T2C．反应Ⅲ:ΔH>0,T2>T1或ΔH<0，T2<T1D．反应Ⅳ：ΔH〈0，T2〉T1解析：选C。反应Ⅰ中温度降低,A的平衡转化率升高，说明平衡向正反应方向移动，故正反应是放热反应，ΔH〈0,压强增大，平衡向正反应方向移动,A的转化率升高，故p2>p1，A错；反应Ⅱ中T1先达平衡，说明T1>T2，温度降低，n(C）增大，说明平衡向正反应方向移动，故正反应是放热反应，ΔH〈0，B错；反应Ⅳ中,若T2>T1，则温度升高，A的平衡转化率增大，说明平衡向正反方向移动，故正反应是吸热反应，ΔH>0,D错。4．一定条件下的密闭容器中有如下反应：4NH3(g)＋5O2（g)4NO(g）＋6H2O(g）ΔH＝－905。9kJ·mol－1,下列叙述正确的是()A．4molNH3和5molO2反应,达到平衡时放出热量为905.9kJB．平衡时v正（O2)＝eq\f(4,5）v逆（NO)C．平衡后减小压强，混合气体平均摩尔质量增大D．平衡后升高温度,混合气体中NO含量降低解析：选D。A项，由于该反应是可逆反应，故达到平衡时反应物不能全部转化为生成物，放出热量小于905。9kJ,不正确;B项，反应速率之比等于反应方程式中各物质的化学计量数之比，所以平衡时的正逆反应速率关系应为v正（O2）＝eq\f（5，4)v逆（NO），故不正确；C项,减小压强，化学平衡向正反应方向移动，气体总质量不变,而气体总的物质的量增大，则平均摩尔质量减小，不正确；D项，正反应是放热反应，升温,化学平衡逆向移动，NO含量降低，正确。5．已知在一定条件下2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）ΔH＝－QkJ·mol－1。向一密闭容器中加入2molSO2和1molO2，达平衡时SO2的转化率为90%，放出的热量为Q1;向另一相同容器中加入2molSO3，在相同条件下,达平衡时吸收的热量为Q2,则下列关系中正确的是()A．Q＞Q1＞Q2 B．Q1＞Q2＞QC．Q1＞Q＞Q2 D．Q1＝Q2＞Q解析：选A。两平衡等效.2SO2（g)＋O2(g）2SO3（g）ΔH＝－QkJ·mol－1起始：2mol1mol0变化：1.8mol0.9mol1.8mol平衡：0.2mol0.1mol1.8molQ1＝0。9Q2SO3(g）2SO2（g）＋O2（g)ΔH＝＋QkJ·mol－1起始：2mol00平衡:1。8mol0.2mol0.1mol变化：0.2mol0。2mol0.1mol所以Q2＝0。1Q，所以Q＞Q1＞Q2。6．（2013·湖北三校联考)如图是温度和压强对反应X＋Y2Z影响的示意图。图中纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是（）A．X、Y、Z均为气态B．恒容时，混合气体的密度可作为此反应是否达到化学平衡状态的判断依据C．升高温度时v正增大,v逆减小，平衡向右移动D．使用催化剂Z的产率提高解析：选B。由图可知,在温度不变时增大压强，Z的体积分数减小,即平衡逆向移动，所以X、Y中有一种是气体、一种是固体或液体，故A错误。因反应物中有非气体物质存在,所以恒容时只要平衡发生移动，混合气体的质量就会发生变化,则密度必然改变,所以混合气体的密度可作为此反应是否达到化学平衡状态的判断依据,B正确.升高温度，v正、v逆都增大，故C错误。催化剂对平衡移动无影响，不能提高Z的产率，故D错误。7．下列对化学平衡移动的分析中，不正确的是()①已达平衡的反应C(s)＋H2O（g)eq\o(=，\s\up7（△）)CO（g)＋H2（g），当增加反应物的量时，平衡一定向正反应方向移动②已达平衡的反应N2（g)＋3H2(g)eq\o（=,\s\up7（催化剂）,\s\do5(高温、高压)）2NH3（g）,当增大N2的浓度时,平衡向正反应方向移动,N2的转化率一定升高③有气体参加的反应达平衡时，若减小反应容器容积时，平衡一定向气体体积增大的方向移动④有气体参加的反应达平衡后,在恒压反应器中充入稀有气体，平衡一定不移动A．① B．①③C．②③④ D．①②③④解析：选D.①不一定，如果增加碳的物质的量，由于碳是固体，平衡不移动;②增大N2浓度后平衡向正反应方向移动,但N2的转化率降低；④有气体参加且两边气体分子数不相等的反应（如合成氨反应）达平衡后,在恒压条件下充入稀有气体，则相当于减压,平衡会向气体分子数增多的方向移动。8．（2013·铜川高三检测)可逆反应A(？)＋aB(g）C（g)＋2D（g)(a为正整数）。反应过程中，当其他条件不变时，C的百分含量（C%）与温度(T)和压强(p）的关系如图所示.下列说法不正确的是（)A．若a＝2，则A为液态或固体B．该反应的正反应为放热反应C．T2〉T1，p2>p1D．其他条件不变，增加B的物质的量，平衡正向移动，平衡常数K增大解析：选D。由题中图2可以确定p2>p1，加压时C％减小，平衡逆向移动，故气体反应物的计量数之和小于气体产物的计量数之和,若a＝2，则A为非气体，A项正确；由题中图1可以确定T2〉T1，温度升高C％降低，说明正反应是放热反应，ΔH〈0，B正确；其他条件不变，增加B的物质的量，平衡正向移动,平衡常数只与温度有关，故K不变,D项错。9．X、Y、Z三种气体,取X和Y按1∶1的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：X＋2Y2Z，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3∶2，则Y的转化率最接近于(）A．33％ B．40%C．50% D．65％解析:选D。由题意知X和Y是按1∶1的物质的量之比混合的，故可取X和Y各1mol，设X的转化量为amol:X＋2Y2Z起始:1mol1mol0转化：amol2amol2amol平衡：(1－a)mol(1－2a)mol2amol达到平衡后，反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3∶2,即[（1－a）mol＋（1－2a）mol］∶2amol＝3∶2,解得a＝1/3。则Y的转化率＝2amol/1mol＝2/3，最接近65％。10．在一定条件下,二氧化硫和氧气发生如下反应:2SO2(g)＋O2(g）2SO3(g）ΔH<0（1)写出该反应的化学平衡常数表达式K＝________________________________________________________________________.（2）降低温度,该反应K______，二氧化硫转化率________，化学反应速率________(填“增大"、“减小”或“不变”)。(3)600℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO2、O2、SO3的物质的量变化如图，反应处于平衡状态的时间是________________________________________________________________________。（4）据图判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是(用文字表达）________________________________________________________________________________________________________________________________________________;10min到15min时曲线变化的原因可能是（填写编号）________。a．加了催化剂b．缩小了容器体积c．降低温度d．增加SO3的物质的量解析：由于正反应是放热反应，降温时平衡正向移动，c(SO3)增大,c(O2）、c(SO2）均减小,故K增大，SO2的转化率增大，但正、逆反应速率均减小;各组分浓度不再随时间改变的点就是平衡点，从图像上可以看出，共有两处：15～20min和25～30min;反应进行到10min时，曲线斜率突然增大，说明外界条件的改变加快了反应速率；反应至20分钟时SO2的浓度逐渐减小，SO3的浓度逐渐增大,O2的浓度突然增大，说明此时增加了O2的量，使平衡向右移动引起的。答案：（1）eq\f（c2(SO3)，c2(SO2)·c（O2)）(2）增大增大减小(3)15～20min,25~30min（4）增加了O2的量a、b11．（2013·宜昌高三模拟）目前工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇，某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化学反应原理进行探究。已知在不同温度下的化学反应平衡常数(K1、K2、K3)如下表所示:化学反应焓变平衡常数温度/℃500700800①2H2（g)＋CO（g）CH3OH（g)ΔH1K12。50。340.15②CO2（g)＋H2(g）CO（g）＋H2O（g)ΔH2K1。01。702.52③CO2（g)＋3H2（g）CH3OH(g)＋H2O（g）ΔH3K3请回答下列问题：（1）反应②是________（填“吸热”或“放热")反应。(2）根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3＝________（用K1、K2表示）；根据反应③判断ΔS________0(填“〉"、“＝”或“<”）,在________(填“较高"或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。（3)要使反应③在一定条件下建立的平衡逆向移动，可采取的措施有________(填写字母序号）。A．缩小反应容器的容积B．扩大反应容器的容积C．升高温度D．使用合适的催化剂E．从平衡体系中及时分离出CH3OH(4）500℃时,测得反应③在某时刻,CO2（g）、H2(g）、CH3OH（g)、H2O（g)的浓度分别为0。1mol·L－1、0。8mol·L－1、0。3mol·L－1、0.15mol·L－1，则此时v正________v逆（填“〉”、“＝”或“<”）。(5)根据上述表格测得焓变，下列能量关系图合理的是________。(6）某兴趣小组研究反应②的逆反应速率在下列不同条件随时间的变化曲线，开始时升温，t1时平衡，t2时降压,t3时增加CO浓度，t4时又达到平衡。请画出t2至t4的曲线。解析：（1)对于反应②：CO2（g)＋H2(g）CO（g）＋H2O(g），从表中数据得出，随着反应温度的升高，K2增大,即升高温度,平衡正向移动，故反应②为吸热反应,即ΔH2>0。（2)反应③可由反应①、②相加所得，CO2（g）＋3H2（g）CH3OH(g）＋H2O（g）的平衡常数K3＝K1·K2,且随着温度升高，K3值减小，反应③为放热反应，即ΔH3<0.因反应③是气体分子数减少的反应，故ΔS〈0,由ΔG＝ΔH－TΔS〈0时,反应自发进行知反应在较低温度下有利于自发进行。(3)反应③为气体分子数减少的反应，且ΔH3〈0。缩小容器的容积，平衡正向移动；扩大容器的容积，平衡逆向移动；升高温度，平衡逆向移动；使用合适的催化剂,可以改变化学反应速率，但不能使平衡发生移动；从平衡体系中及时分离出CH3OH，平衡正向移动；故符合题意的为B、C。（4)500℃时,K3＝K1·K2＝2.5×1。0＝2.5，此时c(CH3OH）×c(H2O)÷［c（CO2）×c3（H2）]＝0。3×0。15÷(0.1×0。83）<2.5，故平衡向正反应方向进行，即v正>v逆。(5）反应②为吸热反应，A项正确;图B所表示的反应为反应②，为吸热反应,生成物总能量要高一些，B项错误；图C所表示的反应为反应①，温度升高，K1值减小,为放热反应,生成物总能量应低一些，C项错误；图D表示反应③,因ΔH3〈0，故生成物总能量应低一些，D项正确。即符合题意的为A、D。（6)因反应②为气体分子数不变的反应，且ΔH2〉0，t2时降压，则反应速率减慢,但平衡不移动,t3时增加CO浓度，充入CO的瞬间,v逆突增，之后平衡逆向移动，v逆逐渐减小，直至t4达到平衡。答案：（1)吸热(2）K1·K2〈较低(3）B、C(4）>(5)A、D（6)如图所示12．恒温恒容下2molA气体和2molB气体通入体积为2L的密闭容器中发生如下反应:2A(g)＋B(g)xC(g)＋2D（s)。2min时反应达到平衡状态，此时剩余1。2molB,并测得C的浓度为1.2mol/L.（1）从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为________________。（2）x＝________.(3)A的转化率与B的转化率之比为________。（4）下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志的是______(填选项代号）.A．压强不再变化B．气体密度不再变化C．气体平均相对分子质量不再变化D．A的消耗速率与B的消耗速率之比为2∶1(5)若向原平衡混合物的容器中再充入2molA气体和2molB气体，在原温度下达到新的平衡，此时B的物质的量