高考化学一轮复习 第22讲 化学平衡状态作业-人教版高三化学试题

第22讲化学平衡状态

A组基础题组

1.(2017北京东城期末,5)用Ch生产某些含氯有机物时会生成副产物HC1,利用下列反应可实现氯的循环

利用：4HCl(g)+02(g)2ck(g)+2H2(g)AH—115.6kj/mol,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()

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4molH—Cl键的同时生成4molH—0键

D.n(HCl)：n(02)：n(Cl2)：n(H20)=4：1：2：2

2.一定温度下,在容积一定的密闭容器中发生反应A(s)+2B(g)C(g)+D(g),当下列物理量不再发生变化时,

表明反应已达平衡的是()

①混合气体的密度②混合气体的压强③B的物质的量浓度④混合气体的总物质的量

A.①②B.②③C.①③D.①④

3.对可逆反应N2(g)+3H?(g)2NH3(g)AH=-92.4kJ•moL,下列叙述正确的是()

A.达到化学平衡时,若扩大容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大

B.若单位时间内生成xmolNz的同时,消耗2xmolNH3,则反应达到平衡状态

C.达到化学平衡时,2v正(H2)=3V逆(NH3)

D.加入催化剂,正反应速率增大,逆反应速率不变

4.一定条件下，在体积为10L的密闭容器中，1molA和1molB进行反应:2A(g)+B(g)2c(g),达到平衡

时生成0.6molCo下列说法正确的是()

A.当容器内气体密度保持不变时,可以判断反应已达平衡

B.其他条件不变，将容器体积变为5L,C的平衡浓度变为原来的2倍

C.其他条件不变,若增大压强,则物质A的转化率减小

D.达到平衡时,C的体积百分含量为0.353

5.(2017北京房山期末，12)高炉炼铁的主要反应为3co(g)+Fe?03(s)3c0?(g)+2Fe(s),已知该反应在不同

温度下的平衡常数如下表。下列说法正确的是()

温度/℃100011501300

平衡常数4.03.73.5

A.增加FezOs固体可以提高CO的转化率

B.减小容器体积既能提高反应速率又能提高平衡转化率

C.该反应的正反应的AH<0

D.当容器内气体密度恒定时,不能标志该反应已达到平衡状态

6.(2017北京房山期末,18)在一定条件下，将压与CO2分别按n(Hj：n(C02)=1.5、2投入某恒压密闭容器

中，发生反应:6压+2C0CH50H+3H2。,测得不同温度时CO2的平衡转化率如下图中两条曲线：

C070%|----------1------1-----------1---------1-------1----------1------1----------1

662।I।।।।।I।

平60%|--------—|--------------1---1---1-——1---1-——1

僚।।।।।।।।।

550%|---------1---H------------------1---------1-----1------1-----1

竟'1•''•'

化40%|----------------------------------------------1----------1------1-----1

率三斗曲看iT

20%卜——I-F——I----------------------1

■।।।।।)

10%卜——I---F——I----F——I■-二去；-----1

।।।।।।曲线U।।

01----------1------1-----------1---------1-------1---------1-------1----------1

500600700800温度(K)

下列说法不正确的是()

A.达平衡时，6v正(H2)=2V逆(C02)

B.正反应的反应热：AH<0

C.平衡常数:Kb〈K0

D.曲线I的投料:n®)：n(C02)=2

7.将一定量纯净的氨基甲酸镂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:NHzCOONHKs)2NH3(g)+C02(g)„实验测得不同温度下的平衡数据如下表：

温度(℃)15.020.025.030.035.0

平衡总压强(kPa)5.78.312.017.124.0

平衡气体总浓度

2.43.44.86.89.4

(X103mol•L-1)

⑴可以判断该分解反应已经达到化学平衡状态的是

A.2v(NH3)=V(C02)

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

⑵取一定量的氨基甲酸镂固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25℃下达到分解平衡。若在恒温

下压缩容器体积，氨基甲酸镀固体的质量将o(填“增大”“减小”或“不变”)

(3)氨基甲酸镂分解反应的焰变AH0,赠变AS0。(填，’或“=”)

8.(2017北京昌平期末,17)在一个10L的密闭容器中发生反应A(g)+B(g)C(g)+D(g),测得平衡常数和温

度的关系如下：

温度/℃70080083010001200

平衡常数1.71.1K0.60.4

回答下列问题：

⑴AH0(填或“>”)o

(2)830℃时，向一个10L的密闭容器中充入1molA和1molB,贝U:

①反应达平衡时,n(D)=0.5mol,则A的平衡转化率为;

②该温度下平衡常数K=o

⑶判断该反应是否达到平衡的依据为»

a.c(A)不再改变

b.混合气体的密度不再改变

c.体系内压强不再改变

d.单位时间内生成C和消耗D的物质的量相等

(4)1200℃时反应C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常数为0

B组提升题组

9.为了控制温室效应,工业上可用CO2来生产甲醇。一定条件下,在体积为1L的恒容密闭容器中充入1mol

CO2和3moi电发生如下反应:CC)2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H20(g)△H〉0,下列说法正确的是()

A.升高温度,该反应的平衡常数增大

B.当v(COz)：V(H2)=1：3时,反应达到平衡

C.当C(CH30H)=1mol•L时,反应达到平衡

D.平衡后再充入一定量的C02,甲醇的体积分数一定增大

10.已知反应2cH30H(g)CH30cH3(g)+H2(g)在某温度下的平衡常数为400。此温度下，在2L的密闭容器

中加入amolCH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下：

物质CH3OHCH3OCH3H2O

浓度/(mol•L-1)0.440.60.6

下列说法正确的是()

A.a=l.64

B.此时刻正反应速率大于逆反应速率

C.若起始时加入2amolCH3OH,则达到平衡时CH30H的转化率增大

D.若混合气体的平均摩尔质量不再变化,则说明反应已达到平衡状态

11.将0.2mol•L的KI溶液和0.05mol•L-1F1(SO,溶液等体积混合后,取混合液分别完成下列实验,

能说明溶液中存在化学平衡“2F/+2「2Fe*+L”的是()

实验编

实验操作实验现象

号

©滴入KSCN溶液溶液变红色

②滴入AgNQ,溶液有黄色沉淀生成

滴入K3[Fe(CN)e]溶

③有蓝色沉淀生成

液

④滴入淀粉溶液溶液变蓝色

A.①和②B.②和④C.③和④D.①和③

12.碳、氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题：

⑴用CH,催化还原NO*可以消除氮氧化物的污染。例如：

1

CH4(g)+4N02(g)4N0(g)+CO2(g)+2H20(g)AHi=-574kJ-mol

CH4(g)+4N0(g)2N2(g)+CO2(g)+2压0(g)AH2

若2molCH,还原NO?至N”整个过程中放出的热量为1734kJ,贝！IAH2=

⑵据报道，科学家在一定条件下利用FeQ与甲烷反应可制取“纳米级”的金属铁。其反应如下:

Fe2O3(s)+3CH4(g)2Fe(s)+3C0(g)+6H2(g)AH>0

①若反应在5L的密闭容器中进行，1min后达到平衡，测得FeG在反应中质量减少3.2g。则该段时间

内CO的平均反应速率为o

②若该反应在恒温恒压容器中进行,能表明该反应达到平衡状态的是(填序号)o

a.CH4的转化率等于CO的产率

b.混合气体的平均相对分子质量不变

c.v(C0)与v(H,的比值不变

d.固体的总质量不变

③该反应达到平衡时某物理量随温度的变化如图所示,当温度由「升高到Tz时,平衡常数KAKB(填

“〉,，或纵坐标可以表示的物理量有哪些?____________。

a.比的逆反应速率

b.CH4的体积分数

c.混合气体的平均相对分子质量

d.CO的体积分数

(3)工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低,而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递

的实现氨的电化学合成,从而大大提高了氮气和氢气的转化率。电化学合成氨过程的总反应

式:厢3比2加3,该过程中还原反应的方程式为。

答案精解精析

A组基础题组

l.BA项,反应前后气体的总质量始终不变;B项,反应物转化率不变时,一定是平衡状态;C项,断开

H-C1键与生成H-0键描述的均是正反应,不能说明反应达到平衡状态;D项,投料量未知,平衡时各物质

的物质的量之间无必然联系。

2.C①当容器中气体的密度不再发生变化时,说明容器中气体的总质量不变,则反应达到化学平衡状

态;②该反应是反应前后气体体积不变的反应,容器中的压强始终不发生变化;③B的物质的量浓度不变

能证明反应达到平衡状态;④该反应是一个反应前后气体体积不变的可逆反应,无论是否达到平衡状态，

混合气体的总物质的量均不变。

3.CA项，扩大容器体积即减小压强，正、逆反应速率都减小;B项,N2的生成和NL的消耗均表示逆反应

方向,不能说明反应达到平衡状态;C项,化学反应中反应速率之比等于化学计量数之比,根据化学方程式

可知2v正(H2)=3V正(NH3),达平衡时v正(NH3)=V逆(NH3),所以平衡时2v正(H2)=3v逆(NH3);D项，催化剂能同等

程度地改变正、逆反应速率。

4.DA项,容器体积恒定,气体总质量恒定,所以气体密度始终不变;B项,缩小容器体积,平衡正向移动,C

的平衡浓度大于原来的2倍;C项,增大压强,平衡正向移动,A的转化率增大;D项,据三段式可知,平衡时

0.6

n(A)=0.4mol,n(B)=0.7mol,故C的体积百分含量为。4+0.6+O.7=o.353。

5.CA项,增加FezOs固体,平衡不移动,则CO的转化率不变;B项,减小容器体积,反应速率加快，但平衡不

移动,不能提高平衡转化率;C项，由表格中数据可知,温度越高,平衡常数越小，则升高温度平衡逆向移动,

故正反应的AH〈0;D项，容器内气体密度恒定时，气体的质量不再发生变化，则该反应已达到平衡状态。

6.AA项,达到平衡时,2V正侬)=6v逆(CO2);B项，由图可知,随温度升高CO2的平衡转化率减小,说明升高

温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应，AH〈0;C项,对于放热反应,升高温度,平衡常数减小，又b点温

度高于c点,所以Kb〈K0;D项,其他条件一定时,n(Hj：n(COj越大,则二氧化碳的转化率越大,故曲线I的

投料:n(Hz)：n(C02)=2„

7.答案⑴BC(2)增大(3)>>

解析(1)A项，未指明反应方向,且倍数关系不正确;该反应中NHEOONM为固体,当压强或气体密度不变

时,反应达到平衡状态,B、C项正确;D项，由于得到的气体中NHs与CO?的体积比恒为2：1,且体系中只有

这两种气体,故NH3的体积分数始终不变。

(2)该反应的正反应是气体体积增大的反应,缩小容器体积即增大压强,平衡逆向移动，固体质量增大。

⑶由表中数据可看出，随着温度的升高,气体的总浓度增大,即升高温度,平衡正向移动,则该反应为吸

热反应，AH〉0;反应体系中NH2COONH4为固体，而Nit、CO?为气体，该反应的正反应为燧增反应，即AS>0„

8.答案(1)<(2)①50%②1(3)ad(4)2.5

解析(1)根据表中数据可知,升高温度,平衡常数减小，即平衡逆向移动,说明AH<0„

0.5mol

(2)①反应达到平衡时,n(D)=0.5mol,反应的A为0.5mol,则A的平衡转化率为ImolX1OO%=5O%;

0.05x0.05

②平衡时各物质的物质的量均为0.5mol,浓度均为0.05mol/L,该温度下平衡常数K=005乂0.05=10

(3)a项,c(A)不再改变,说明达到了平衡状态;b项,容器的体积不变,气体的质量不变,混合气体的密度始

终不变;c项,该反应反应前后气体的物质的量不变，体系内压强始终不变;d项,单位时间内生成C和消耗

D的物质的量相等,说明正、逆反应速率相等,达到了平衡状态。

(4)1200℃时反应以近+»(8”(或+8(8)的平衡常数与八(近+13(近(：(,+口(或的平衡常数互为倒数,因此

1

C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常数为04=2.5„

B组提升题组

9.AA项，AH〉0,升高温度，平衡向正反应方向移动,化学平衡常数增大;B项,任意时刻均有

v(CO2)：v(压)=1：3;C项，已知反应是一个可逆反应,反应物不可能完全转化为生成物,故c&MOH)不可

能等于1mol•L'D项，平衡后再充入一定量的C0〃甲醇的体积分数减小。

0.6x0.6

2

10.BA项，a=(0.44+2X0.6)X2=3.28;B项,Qc=044=1.86〈K=400,反应正向进行，所以v正8逆;C项，

若起始时加入2amolCH3OH,相当于增大压强,平衡不移动,CH3O