高中化学第四周化学平衡-高二化学人教版（2019）选修一每周一测

PAGE第四周化学平衡1.在绝热的固定容积密闭容器中，发生反应。下列叙述中能说明反应已经达到平衡状态的个数为()①体系温度不再改变②体系压强不再改变③混合气体密度不再改变④混合气体的平均摩尔质量不再改变⑤体系内气体颜色不再变化⑥⑦HI（g）的体积分数不再发生变化A.3 B.4 C.5 D.62.可逆反应：在t℃下达到平衡状态，其平衡常数可表示为()A. B.C. D.3.密闭容器中发生可逆反应，在一定条件下达到平衡状态。下列叙述正确的是()A.增加A的量，平衡正向移动B.压缩容器体积，平衡不移动，、不变C.达到平衡后，升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小D.若向恒容容器中按物质的量之比为1：2再充入C、D，重新建立平衡后，、均增大4.实验室配制碘水时，通常将溶解于KI溶液：。下列关于该溶液说法正确的是()A.滴入淀粉溶液，所得混合溶液不变蓝B.加水稀释，平衡逆向移动C.加入少量固体，平衡正向移动D.增大，活化分子百分数增大，溶解加快5.如图所示，Ⅰ是恒压密闭容器，Ⅱ是恒容密闭容器。其他条件相同时，在Ⅰ、Ⅱ中分别加入和，起始时容器的容积均为，发生如下反应并达到平衡（状态未知）：。此时Ⅰ中的物质的量之比为1：3：2，则下列说法中一定正确的是()A.若X、Y均为气态，则平衡时气体平均摩尔质量：Ⅱ>ⅠB.若X、Y不均为气态，则平衡时气体平均摩尔质量：Ⅰ>ⅢC.若X为固态，Y为气态，则Ⅰ、Ⅱ从起始到平衡所需时间相同D.平衡时Ⅰ容器的容积小于VL6.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是()A.图①：气体在热水中比在冷水中颜色深B.图②：加压后气体颜色先变深后变浅C.图③：平衡体系加压后颜色变深D.图④：用浓氨水和NaOH固体制取氨气7.二氧化碳催化加氢制甲醇：，反应在起始物时，不同条件下达到平衡，体系中甲醇的物质的量分数为，在下的、在下的如图。下列说法正确的是()A.该反应的化学平衡常数表达式为B.图中对应等温过程的曲线是bC.当时，的平衡转化率约为D.当时，反应条件可能为或8.一定温度下，在三个容积为1.0L的密闭容器中发生反应，下列说法正确的是()容器编号温度/℃起始的反应物物质的量/mol平衡的生成物物质的量/molⅠ3870.400.160.16Ⅱ3870.80Ⅲ2070.400.180.18A.该反应的正反应为吸热反应B.达到平衡时，容器Ⅰ中的体积分数比容器Ⅱ中的小C.容器Ⅰ中反应达到平衡所需时间比容器Ⅲ中的长D.若起始时向容器Ⅰ中充入、和，则反应将向正反应方向进行9.科学家发现过渡金属离子可催化消除大气中的和污染物，反应原理为。在容积均为的密闭容器甲（起始，恒温）、乙（起始，绝热）中分别加入和相同催化剂。实验测得甲、乙容器中的转化率随时间的变化如图所示。下列说法中正确的是()A.甲容器中的转化率随时间的变化是图中的a曲线B.要缩短b曲线对应容器达到平衡的时间，但不改变的平衡转化率，可采取的措施为缩小容器的容积C.乙容器达到化学平衡时，化学平衡常数D.实验测定该反应的反应速率，数，c为物质的量浓度，则M处的约为1.6910.如图所示，关闭活塞K，向甲、乙两刚性密闭容器中分别充入，此时甲、乙的容积均为2L(连通管体积忽略不计)。在时，两容器中均发生反应：。达平衡时，乙的体积为2.6L，下列说法正确的是()A.甲中反应的平衡常数小于乙B.若打开活塞K，达平衡时乙容器的体积大于3.2LC.当乙中A与B的体积分数之比为1：2时，反应达到平衡状态D.平衡时甲容器中A的物质的量大于0.55mol11.以为原料合成涉及的反应如下：反应Ⅰ：反应Ⅱ：反应Ⅲ：在5MPa下，按照投料，平衡时，CO和在含碳产物中物质的量分数及的转化率随温度的变化如图。下列说法正确的是()A.反应Ⅲ中反应物的总键能大于生成物的总键能B.曲线m代表CO在含碳产物中物质的量分数C.该条件下温度越低，越有利于工业生产D.图示时，平衡体系中的体积分数约为12.向甲、乙、丙三个密闭容器中分别充入一定量的A和B，发生反应（x为正整数）：，各容器的容积、反应温度、反应物起始量如表所示，其中甲、乙、丙容器反应过程中C的浓度随时间的变化关系如图所示。容器甲乙丙容积1L1L1L温度反应物起始量3molA1molB3molA1molB6molA2molB下列分析与推断错误的是()A.a<0B.丙容器达到平衡所需要的时间比乙容器短C.丙容器中A的平衡转化率大于16.7%D.内，甲容器中的平均反应速率13.在恒温条件下，向盛有食盐的恒容密闭容器（容积为）中加入和0.1mol，发生反应：①②10min时反应达到平衡，测得容器内体系的压强减少，内用的浓度变化表示平均反应速率。下列说法不正确的是()A.反应的平衡常数为B.平衡后，C.其他条件保持不变，反应在恒压条件下进行，则平衡常数不变D.平衡时，的转化率为14.掺杂硒的纳米氧化亚铜催化剂可用于工业上合成甲醇，其反应为。回答下列问题：（1）若按投料，将与CO充入容积为2L的密闭容器中，在一定条件下发生反应，测得CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图甲所示。已知：，，其中为速率常数，只与温度有关。（1）压强由小到大的顺序是___________.（2）、压强为时，若向该容器中充入3mol和3molCO发生反应，5min后反应达到平衡（M点），则内，____________，N点时的___________。（2）若起始温度为，向容积为10L的密闭容器中充入2molCO和发生反应，体系总压强与时间的关系如图乙中曲线Ⅰ所示；曲线Ⅱ为只改变某一条件的变化曲线，平衡温度与起始温度相同。①曲线Ⅱ所改变的条件可能为___________。②体系总压强先增大后减小的原因为___________。③该条件下的平衡转化率约为_________%（结果保留三位有效数字）。15.随着氮氧化物对环境及人类活动的影响日趋严重，如何消除大气污染物中的氮氧化物成为人们关注的主要问题之一。利用的还原性可以消除氮氧化物的污染，其中除去NO的主要反应如下：（1）一定温度下，在恒容密闭容器中按照充入反应物，发生上述反应。下列不能判断该反应达到平衡状态的是__________（填序号）。A.B.不变C.容器内压强不变D.容器内混合气体的密度不变E.键断裂的同时，生成（2）已知该反应速率方程式为.，（分别是正、逆反应速率常数），该反应的平衡常数，则_________，_________。（3）某研究小组将、3molNO和一定量的充入容积为2L的密闭容器中，在催化剂表面发生上述反应，NO生成的转化率随反应时温度的变化情况如图所示。①05min内，温度从420K升高到580K，此时段内NO的平均反应速率_____________；②在有氧条件下，温度升高到580K之后NO生成的转化率降低的原因可能是______________。答案以及解析1.答案：B解析：该反应存在热效应，在绝热的固定容积密闭容器中，体系温度随着反应进行而改变，①体系温度不再改变，说明反应已经达到平衡状态；在绝热的固定容积密闭容器中，温度改变，压强也跟着改变，②体系压强不再改变，说明反应已经达到平衡状态；反应过程中，气体总质量不变，容器容积V不变，则混合气体密度一直不变，③混合气体密度不再改变，不能说明反应已经达到平衡状态；反应过程中，气体总质量和总物质的量均不变，则混合气体的平均摩尔质量一直不变，①混合气体的平均摩尔质量不再改变，不能说明反应已经达到平衡状态；（g）是紫色的，随着反应的正向进行，混合气体的颜色会逐渐变浅，当达到平衡状态时，混合气体的颜色不再改变，⑤体系内气体颜色不再变化，能说明反应已经达到平衡状态；没有标明反应进行的方向，⑥，不能说明反应已经达到平衡状态；随着反应的正向进行，HI（g）的体积分数逐渐增大，当达到平衡状态时，HI（g）的体积分数不再改变，⑦HI（g）的体积分数不再发生变化，说明反应已经达到平衡状态；①②⑤⑦均能说明反应已经达到平衡状态，共有4个。故选B。2.答案：D解析：C是固体，它的浓度视为“1”，在平衡常数表达式中不出现。故选D。3.答案：D解析：A为固体，增加A的量，平衡不移动，A错误；该反应是气体分子数不变的反应，压缩容器体积，平衡不移动，但、均增大，B错误；升高温度，正、逆反应速率均增大，C错误；向恒容容器中按物质的量之比为1：2再充入C、D，重新建立平衡后，各气体物质的浓度均增大，、均增大，D正确。4.答案：B解析：该反应为可逆反应，溶液中有碘单质存在，滴入淀粉溶液，所得混合溶液变蓝，A错误；该反应平衡常数，加水稀释n倍，各离子浓度均为原来的，，平衡逆向移动，B正确；加少量固体，银离子与碘离子反应生成碘化银沉淀，溶液中碘离子浓度减小，平衡逆向移动，C错误；增加KI浓度，活化分子数增大，活化分子百分数不变，D错误。5.答案：C解析：设反应达到平衡时Y变化的物质的量为，则可列三行：平衡时X、Y、Z的物质的量之比为1：3：2，即（2-2x）：（2-x）：ax=1：3：2，解得a=1，x=0.8。若X、Y均为气态，Ⅱ和Ⅰ相比，相当于减小压强，平衡逆向移动，则平衡时气体物质的量：Ⅱ>Ⅰ，平衡时气体平均摩尔质量：Ⅱ<Ⅰ，故A错误；若X为固态，为气态，则反应前后气体分子数不变，平衡时气体平均摩尔质量：Ⅰ=Ⅱ，故B错误；若X为固态，Y为气态，Ⅰ、Ⅱ为等效平衡，则Ⅰ、Ⅱ从起始到平衡所需时间相同，故C正确；若X为固态，Y为气态，平衡时Ⅰ容器的容积等于VL，故D错误。6.答案：C解析：是放热反应，温度升高平衡逆向移动，浓度增大，颜色加深，故在热水中比冷水中颜色深，此处是平衡的移动，能用勒夏特列原理解释，A项不符合题意；加压瞬间浓度增大，颜色加深，后平衡正向移动，向生成方向移动，浓度减小，故颜色又变浅，B项不符合题意；，两边气体化学计量数之和相等，加压平衡不移动，此处颜色加深是因为加压体积缩小，碘单质的浓度增大了，与平衡移动无关，C项符合题意；，加氢氧化钠固体就是增加的浓度，化学平衡向左移动，释放出，D项不符合题意；答案选C。7.答案：C解析：平衡常数是生成物平衡浓度系数次幂的乘积与反应物平衡浓度系数次幂的乘积的比值，该反应的平衡常数表达式为，A错误；随压强增大，平衡正向移动，增大，图中对应等温过程的曲线是a，B错误；当时，假设初始状态氢气物质的量是，转化，三段式为：由题意得到：，整理后得：，即的平衡转化率约为，C正确；根据图示，对应等温过程的曲线是a、对应等压过程的曲线是b，当时，反应条件可能为，或，D错误。8.答案：D解析：比较容器Ⅰ、Ⅲ的反应条件及数据，温度升高，平衡时生成物的物质的量减小，平衡逆向移动，故该反应的逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，A项错误；容器Ⅱ中反应物的起始量是容器Ⅰ中反应物的起始量的2倍，温度与体积不变，则对比容器Ⅰ，容器Ⅱ相当于增大压强，对于反应前后气体分子数不变的反应，压强不影响平衡状态，故容器Ⅰ、Ⅱ两体系中反应达到的平衡为等效平衡，平衡时容器Ⅰ、Ⅱ中的体积分数相同，B项错误；容器Ⅰ、Ⅲ中反应物投料量相同，容器Ⅰ中温度高，反应速率快，达到平衡时间短，C项错误；该温度下，容器Ⅰ中的反应达到平衡时，，平衡常数，若起始充入和，容器容积为1.0L，此时浓度商，故反应将向正反应方向进行，D项正确。9.答案：BD解析：由题图可知，曲线a比曲线b先达到平衡，说明反应速率：a>b，由于甲、乙两个容器中，一个是恒温，一个是绝热，说明二者的温度：a>b。乙容器为绝热容器，随着反应的进行，与甲容器相比，乙容器中混合气体的温度不断升高，其反应速率比甲容器的大，乙容器中的反应最先达到平衡，且该反应为放热反应，随温度升高，乙容器中化学平衡逆向移动，的转化率减小，所以甲容器应为图中的b曲线，A不正确；b曲线对应的容器为甲容器，该容器为恒温容器，所给反应在反应前后气体分子数相等，缩小容器的容积，即增大压强，可增大反应速率，缩短反应到达平衡的时间，但平衡不发生移动，的平衡转化率不变，B正确；甲容器达到平衡时，可列三行：，而乙容器中的平衡转化率小于，所以乙容器达到化学平衡时，化学平衡常数，C不正确；由甲容器中达到平衡时各物质的浓度可求得，在M点，的转化率为，此时各物质的量浓度分别为、、、，则M处的，D正确。10.答案：D解析：化学平衡常数是温度的函数，温度不变，平衡常数不变，甲、乙两容器的反应温度相同，平衡常数相等，A错误：若打开活塞K，相当于等压条件，与原来的乙等效，故反应后总体积为2.6L×2=5.2L，所以达平衡时乙容器的体积为5.2L-2L=3.2L，B错误；由于反应物A与B是按照1：2通入的，且二者的转化率相等，所以这个过程中A与B的体积分数之比恒为1：2，不能判断反应是否达到平衡状态，C错误；乙变成恒压，达平衡时，乙的体积为2.6L，平衡时混合物的物质的量之和为开始时的1.3倍，利用三段式计算得平衡时A的物质的量为0.55mol；甲保持恒容，相当于达到平衡状态后再进行加压，平衡将逆向移动，A的转化率减小，所以平衡时甲容器中A的物质的量大于0.55mol，D正确。11.答案：D解析：根据盖斯定律Ⅰ-Ⅱ可得反应Ⅲ；反应物的总键能一生成物的总键能，故反应Ⅲ中反应物的总键能小于生成物的总键能，A错误；反应Ⅱ的正反应是吸热反应，生成物中有CO，温度升高，反应Ⅱ的平衡正向移动，CO的物质的量分数增大；反应林的正反应是放热反应，反应物中有CO，温度升高，反应Ⅲ的平衡逆向移动，CO的物质的量分数也会增大，也就是说，温度升高，CO的产量变大，则CO在含碳产物中的物质的量分数增大，故符合这个规律的是曲线n，B错误；由图可知，温度在时有利于反应Ⅰ进行，的含量高，有利于提高的产率，但并不是温度越低越好，因为温度太低反应速率太慢，C错误；根据题意设起始量，，平衡时甲醇和CO的物质的量相等，设的物质的量为x，则CO的物质的量也为x，时的转化率为，则平衡时的物质的量为0.75mol，根据碳守恒：，解得，根据氧守恒，水的物质的量为，根据氢守恒，氢气的物质的量为，则反应后总的物质的量为3.75mol，则平衡体系中的体积分数为，D正确。12.答案：C解析：由题图信息可知，甲、乙两容器中，乙容器反应先达到化学平衡，温度越高，反应速率越快，达到平衡所需时间越短，即乙容器的温度高于甲容器的温度，温度越高，越小，即升高温度平衡逆向移动，说明该反应正反应是一个放热反应，即，A正确；由题表数据和题图信息可知，丙容器比乙容器反应物浓度大，两容器温度相同，但丙容器的反应速率更快，即丙容器达到平衡所需要的时间比乙容器短，B正确；由题表中数据和题图信息可知，平衡时丙容器中C的浓度为，则A的消耗量为，A的平衡转化率为，丙容器中A的平衡转化率约等于，C错误；由题表中数据和题图信息可知，温度相同的条件下，丙容器反应物起始量是乙容器的2倍，达到平衡时丙容器中C的浓度是乙容器中的2倍，即成倍增大反应物浓度不会使反应平衡发生移动，则该反应是反应前后气体体积不变的反应，，时，甲容器中C的浓度为，则B的消耗量为，则0~10min内甲容器中的平均反应速率，D正确。13.答案：D解析：由①×2-②得4得，则目标反应的平衡常数为，A正确；10min时反应达到平衡，测得容器内体系的压强减少，则平衡时混合气体总物质的量为，内用的浓度变化表示平均反应速率，则平衡时，设达到平衡时反应①中消耗的物质的量为，反应②中消耗的物质的量为，根据反应①和②可得，反应①中生成的物质的量为，反应②中消耗的物质的量为，生成的物质的量为。根据已知信息可列，解得，，故平衡后，B正确；平衡常数只受温度影响，反应在恒温恒压条件下进行，平衡常数不变，C正确；平衡时，转化了0.1mol，故转化率为，D错误。14.答案：（1）①②20.24③0.135（2）①加入催化剂②反应初始阶段温度为体系总压强的主导因素，反应放热，气体膨胀使压强增大；随着反应进行、气体总物质的量变为主导因素，气体总物质的量减小使小强减小③33.3解析：（1）①题中反应是气体分子数减少的反应，增大压强，反应平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，由题图甲可知，温度相同，压强分别为时，对应的CO平衡转化率逐渐减小，所以压强由小到大的顺序是（2）、压强为时，若向容积为2L的容器中充入和3molCO发生反应，5min后反应达到平衡（M点），M点CO的平衡转化率为，列三段式：；根据，，其中为速率常数，只与温度有关，而N点与M点的温度相同