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文档简介
专题04化学平衡
◎内容早知道
■第一层巩固提升练(4大考点)
考点一化学平衡状态的判断
考点二化学平衡的计算
考点三化学平衡常数及应用
考点四影响化学平衡的因素
“第二层能力提升练
♦第三层拓展突破练
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考点一化学平衡状态的判断
□积累与运用
化学平衡状态的判断方法:
(1)直接标志:①VIE=V逆;②各组分百分含量(或体积分数)不随时间变化而变化。
(2)间接标志:①各物质浓度不随时间改变而改变;②各物质的物质的量不随时间改变而改变;③各
气体的压强不随时间改变而改变;⑷气体的颜色不随时间改变而改变;⑤气体的密度不随时间改变而改
变;⑥气体平均相对分子质量不随时间改变而改变。但要具体问题具体分析。
口诀:“变量不变,平衡出现”。即所用标志必须随着反应的进行在改变,当“变量”不变了,说
明达到了平衡。
(3)平衡状态判断“三”关注
①关注反应条件:是恒温恒容,恒温恒压,还是绝热恒容容器。
②关注反应特点:等体积还是非等体积反应。
③关注特殊情况:反应中是否有固体参加或生成,或固体的分解。
1.一定温度下,在容积不变密闭容器中,反应N/3H2-2NH3达到平衡的标志是
A.单位时间内消耗lmol同时生成2moiNH3
B.容器内混合气体的密度不随时间而改变
C.容器内压强不随时间而改变
D.N2、H2、NH3的分子数之比为1:3:2
【答案】C
【详解】A.单位时间内消耗ImoINz,同时生成2moiNH3,反应进行的方向相同,不管反应是否达到平衡,
都存在这样的定量关系,A不符合题意;
B.容器的体积固定,混合气的总质量一定,则不管反应是否存到平衡,容器内混合气体的密度始终不随时
间而改变,B不符合题意;
C.容器的体积一定,达平衡前,随着反应的进行,混合气体的物质的量不断发生改变,则压强不断发生改
变,当容器内压强不随时间而改变时,反应达平衡状态,c符合题意;
D.N2、出、NH3的分子数之比为1:3:2,可能是反应进行过程中的某个阶段,不一定是平衡状态,D不符合
题意;
故选C。
2.恒温恒容下可逆反应A(g)+3B(g),2c(g)达到平衡的标志是
A.C的生成速率是A的消耗速率的2倍B.A、B、C的浓度不再变化
C.混合气体的密度不再变化D.A、B、C的分子数之比为1:3:2
【答案】B
【详解】A.都为正反应速率,不能说明反应达到平衡,A错误;
B.各物质的浓度不变,可以说明反应达到平衡,B正确;
C.混合气体总质量不变,容器的体积不变,则密度始终不变,混合气体的密度不再变化,不能说明反应达
到平衡,C错误;
D.A、B、C的分子数之比为1回3回2,不能说明各物质的浓度不再改变,则不能说明反应达到平衡,D错误;
故选Bo
3.一定温度下,在容积恒定的密闭容器中进行反应。A(s)+2B(g)=C(g)+D(g),下列叙述能表明该反应
已达到平衡状态的是
①混合气体的密度不变②容器内气体的压强不变
③混合气体的总物质的量不变④B的物质的量浓度不变
⑤嗓(C)=v逆(功⑥c(B)=2c(C)
A.②⑤⑥B.①④⑤C.②④⑤⑥D.只有④
【答案】B
【详解】①混合气的密度等于混合气的总质量除以容器体积,A是固体,所以混合气的总质量是一个变量,
容器体积是定值,所以混合气密度在未平衡前一直在变化,当密度不变时,反应达到平衡状态,①符合题
忌;
②该反应是反应前后气体系数之和相等的反应,在温度和容积一定时,压强和气体的总物质的量成正比,
所以容器内气体的压强一直不变,则压强不变不能判断该反应是否平衡,②不符合题意;
③该反应的混合气的总物质的量一直不变,故不能用总的物质的量不变判断是否平衡,③不符合题意;
@B的物质的量浓度不再变化说明达到了平衡状态,④符合题意;
⑤用C表示的正反应速率等于用D表示的逆反应速率,说明正逆反应速率相等,反应达到了平衡状态,⑤
符合题意;
⑥当各物质浓度不发生变化,反应达到平衡,⑤不符合题意;
故①④⑤都是平衡状态的标志;
故答案为:Bo
4.某温度下,在体积一定的密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH,(g)AH<0,下列说法正确的是
A.当2V(国)=3丫(皿3)时,反应达到平衡状态
B.一段时间后,混合气体压强不变,反应达到平衡状态
C.一段时间后,混合气体密度不变,反应达到平衡状态
D.平衡后再充入N?,达到新平衡时,N2的转化率变大
【答案】B
【详解】A.2V(HZ)=3V(NH3)不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故A错误;
B.合成氨反应是气体体积减小的反应,反应中容器内压强减小,则容器内压强保持不变说明正逆反应速率
相等,反应已达到平衡,故B正确;
C.由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变,则混合
气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故C错误;
D.平衡后再充入氮气,反应物氮气的浓度增大,平衡向正反应方向移动,但氮气的转化率减小,故D错误;
故选B。
考点二化学平衡的计算
□积累与运用
化学平衡的计算——“三段式”分析法
(1)“三段式”计算模式
mA(g)+nB(g)-pC(g)+qD(g)
起始量/molab00
转化量/molmxnxPXqx
平衡量/mola-mxb-nxPXqx
对于反应物:n(平)=n(始)一n(转)
对于生成物:n(平)=n(始)+n(转)
(2)基本解题思路
①设未知数:具体题目要具体分析,灵活设立,一般设某物质的转化量为X。
②确定三个量:根据反应的化学方程式确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平衡量(物质的量
浓度或物质的量),并按(1)中“模式”列三段式。
③解答题设问题:明确了“始”“转”“平”三个量的具体数值,再根据相应关系求反应物的转化率、生
成物的体积分数等,计算出结果。
5.一定条件下,向5L恒容密闭容器中加入6moiA和2moiB发生如下反应:3A(g)+B(g)-xC(g)+2D(g);2min
时,剩余L2molB,并测得C的浓度为0.32mol/L。下列说法错误的是
A.x=2
B.0-2min内,A的平均反应速率为0.24mol/(L・min)
C.当容器内乘I]余0.4molB时,反应时间为4min
D.其它条件相同,若起始时向2.5L容器中充入6moA和3moB,则B的转化率减小
【答案】C
【分析】由题干信息可知,2min时,乘ij余1.2molB,并测得C的浓度为0.32mol/L,则C的物质的量为
3A(g)+B(g)-xC(g)+2D(g)
,,「।起始量(mol)6200
5Lx0.32mol/L=1.6mol,根据三段式:....,,,据此三段式分析解
转化量(mol)2.40.81.61.6
2min末量(mol)3.61.21.61.6
题。
1x
【详解】A.由分析中三段式分析结合变化量之比等于化学计量系数之比,即工=二,解得x=2,A正确;
B.由分析可知,。-2min内,A的物质的量变化了2.成,故A的平均反应速率为合二泮”
=0.24mol/(L-min),B正确;
C.随着反应进行,反应物浓度减小,反应速率减小,所以再反应0.8molB,剩余0.4molB,所需的时间超过
2min,反应需要总时间大于4min,C错误;
D.若起始时向2.5L容器中充入6moA和3moB,则等效于题干中平衡后再充入ImolB,则化学平衡正向移
动,A的转化率增大,而B的转化率减小,D正确;
故答案为:Co
6.在10L密闭容器中,ImolA和3molB在一定条件下反应:A(g)+xB(g),2C(g),2min时测得混合气体共
4mol且生成了0.4molC,则下列说法错误的是
A.x等于1
B.前2minB的平均反应速率为0.01moL「-minT
C.2min时A的转化率为20%
D.2min时,n(A):n(B):n(C)=5:28:4
【答案】D
A(g)+xB(g)2C(g)
,…起始量(mol)130
【分析】根据题意列三段式:在小曰;八),据此解答。
转化堇(mol)0.20.2x0.4
平衡量(mol)0.83-0.2x0.4
【详解】A.混合气体共4mol=0.8mol+(3-0.2x)mol+0.4mol,解得x=l,A正确;
B.由分析中三段式分析可知,前2minB的平均反应速率为粤粤包=0.01mol.L.minT,B正确;
10Lx2min
C.由分析中三段式分析可知,2min时A的转化率为学里xl00%=20%,C正确;
Imol
D.根据方程式知,生成0.4molC需要0.2molA、0.2molB,平衡时,A、B、C的物质的量分别为(1-0.2)
moh0.8mol>(3-0.2)mol=2.8mol>0.4mol,A、B、C的物质的量之比0.8mol:2.8mol:0.4mol=2:7:1,D
错误;
故答案为:Do
7.将3molA和2.5molB充入2L的恒容密闭容器中,发生的反应:3A(g)+B(g)C(g)+2D(g),5min后反应达
到平衡,测得D的平均反应速率为0.1mol/(L-min),下列结论正确的是
A.A的平均反应速率为0.1mol/(L-min)B.平衡时,C的浓度为0.125mol/L
C.平衡时,B的转化率为20%D.平衡时,容器内压强为原来的0.8倍
【答案】C
【分析】5min后反应达到平衡时,D的平均反应速率为0.1mol/(Lmin),则D的物质的量为0.1mol/(Lmin)
x5minx2L=lmol,由题意可建立如下三段式:
3A(g)+B(g)C(g)+2D(g)
起(mol)32.500
变(mol)1.50.50.51
平(mol)1.520.51
3
【详解】A.由反应速率之比等于化学计量数之比可知,A的平均反应速率为01mol/(L・min)x5
=0.15mol/(L-min),故A错误;
B.由三段式数据可知,C的浓度为嘿6=0.25mol/L,故B错误;
C.由三段式数据可知,B的转化率为空粤xl00%=20%,故C正确;
2.5mol
D.由平衡时,容器内压强为可知,平衡时,容器内压强之比等于气体物质的量之比誓!=*,故D错误;
5.5mol11
故选C。
8.一定温度下,向2L密闭容器中通入0.2molNO和0.1molBr2,保持一定条件发生如下反应:2N0(g)
+Br2(g)^2N0Br(g)oBr2的物质的量随时间变化的实验数据如下表:
时间/min51015202530
n(Br2)/mol0.0800.0750.0720.0700.0700.070
根据表中数据,下列说法正确的是
A.10min内B*的平均反应速率是0.0025mol/(L-min)
B.15min时,NOBr的生成速率小于NOBr的消耗速率
C.20min时,NO和Br2的转化率相等
D.20min后浓度不再变化,是因为反应已停止
【答案】C
【详解】A.10min内,0n(Br2)=O.lmol-O.O75mol=O.O25mol,容器的体积为2L,时间为10min,根据
v(Br,)=—=°」25moi=0.00125mol.L1.min-1,A错误;
-VAt2Lxl0min
B.根据表格数据可知,15min没有达到平衡,反应朝着生成NOBr的方向反应,因此NOBr的生成速率大于
NOBr的消耗速率,B错误;
C.20min时,反应达到平衡,消耗了0Q3molBr2,根据化学方程式,可知消耗了0Q6molNO,则它们的转
化率分别是。生切=粤7=0.3,c(NO)=萼[=0.3,转化率相同,C正确;
0.Imol0.2mol
D.20min后,浓度不变,说明反应达到平衡,正逆反应速率相等,但是不等于0,反应没有停止,D错误;
答案选C。
【点睛】对于一个反应来说,若反应物的投料比等于化学计量数之比,因此它们的转化率相等,记住相关
规律可帮助我们快速解题。
考点三化学平衡常数及应用
□积累与运用
1.平衡常数表达式
对于可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),化学平衡常数K=。
注意:(1)固体和液傕纯物质一般不列入平衡常数表达式。例如,C(s)+H20(g)CO(g)+
H2(g),平衡常数K=又如CaC03(s)CaO(s)+CO2(g),平衡常数K=c(CCh)。
(2)对于同一可逆反应,正反应的平衡常数等于逆反应的平衡常数的倒投,即长正=;。
2.影响因素
对于一个给定的化学方程式,化学平衡常数只和温度有关。
3.化学平衡常数的应用
(1)判断反应进行的程度
K值越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,正反应进行的程度越大,即该反应进行得越
完全,反应物转化率越大;反之,就越不完全,转化率就越小。
(2)计算转化率
依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度),从而计算反应物的转化
率。
(3)判断平衡移动方向
对于可逆反应mA(g)+nB(g)WpC(g)+qD(g),在一定的温度下的任意时刻,浓度商(Q)表达式为:
(3=喘嚅。浓度商与平衡常数有如下关系:
当Q=K时,反应处于平衡状态,VjE=v逆;
当Q<K时,反应向正反应方向进行,v正〉v逆;
当Q>K时,反应向逆反应方向进行,v正<v逆。
9.平衡常数K能表明化学反应的限度,下列说法正确的是
A.K越大,反应的速率越快,反应进行得越彻底
B.升高温度,K增大
C.当浓度商Q大于K时,平衡向逆反应方向移动
D.在一定温度下,反应A(g)+3B(s)2c(g)达到平衡时,该反应的K=C(;),[B)
【答案】C
【详解】A.K越大,反应物转化率越大,反应进行得越彻底,A错误;
B.放热反应,升高温度K减小,吸热反应,升高温度K增大,B错误;
C.当浓度商Q大于K时,产物浓度大于平衡时,平衡向逆反应方向移动,C正确;
c2(C)
D.在一定温度下,反应A(g)+3B(s).2c(g)达到平衡时,该反应的K=年j,固体和纯液体直接忽略
不带入计算,D错误;
故选C。
10.已知在25℃时,下列反应的平衡常数如下:
0N2(g)+O2(g).2NO(g)K=1x10-3。
81
②2H2(g)+C)2(g)2H2O(g)K2=2xl0
92
③2CO2(g),2CO(g)+O2(g)K3=4xW
下列说法正确的是
A.NO分解反应NO(g):N2(g)+gc)2(g)的平衡常数为
B.根据K2的值可以判断常温下凡和很容易反应生成H2O
C.常温下,NO、H2O>CO?三种物质分解放出。2的倾向顺序为NO>HQ>CO2
K
D.2H2(g)+2NO(g)、,N2(g)+2H2O(g)的平衡常数K=音
【答案】C
5
【详解】A.NO分解反应NO(g)^N2(g)+1o2(g)的平衡常数K=口,工=i0>,
22c(NO)给V10
A错误;
B.化学平衡常数表示化学反应进行的程度,但不表示反应难易程度,B错误;
C.化学平衡常数K的数值越大,化学反应进行的程度越大,常温下,NO、H。、CO?三种化合物分解放出
的化学平衡常数K的数值逐渐减少,则化学反应进行倾向由大到小的顺序为NO>HQ>CC>2,C正确;
D.反应②-反应①可得2H2(g)+2NO(g)一N2(g)+2H,O(g),则平衡常数K=*,D错误;
故选C。
11.在某温度下,可逆反应aA+bBcC+dD平衡常数为K,下列说法正确的是
A.K越大,达到平衡时,反应进行的程度越大
B.K越小,达到平衡时,反应物的转化率越大
C.K随反应物浓度的改变而改变
D.K随着温度的升高而增大
【答案】A
【详解】A.根据反应化学平衡常数的意义可知,K越大,达到平衡时,反应进行的程度越大,A正确;
B.根据反应化学平衡常数的意义可知,K越小,达到平衡时,反应进行的程度越小,即反应物的转化率越
小,B错误;
C.化学平衡常数仅仅是温度的函数,即K不随反应物浓度的改变而改变,仅仅随着温度的改变而改变,C
错误;
D.题干未告知该反应正反应为吸热反应还是放热反应,故无法判断K随着温度的升高的变化情况,D错误;
故选A。
12.将固体NH1置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:①NHJ(s).NH3(g)+HI(g),②
11
2Hl⑸一凡⑷+马修)。达到平衡时:c(H2)=0.5mol.U,c(Hl)=4mol.U,则此温度下反应①的平衡
常数为
A.20B.15C.25D.12
【答案】A
【详解】平衡时c(H2)=0.5mol/L,可知反应②分解消耗HI的浓度为c(HI)分解=0.5mol/Lx2=lmol/L,故反应①生
成aHIRmoNLU+ZxO.SmoBL\SmogLU,由于氨气没有在反应②转化,贝I]c(NH3)平衡=c(HI)=5mol/L,平衡时
c(HI)平衡=4mol/L,此温度下反应①的平衡常数为K=c(NH3)平衡・c(HI)平衡=5x4=20,故答案为:A。
考点四影响化学平衡的因素
口积累与运用
1.外界条件对化学平衡移动的影响
(1)浓度:①浓度指与反应有关的气体或溶液中实际参加反应离子的浓度。②改变纯固体或纯液体
的量对平衡无影响。
(2)温度:任何化学反应都伴有能量的变化(放热或吸热),所以,改变温度一定会使化学平衡发生移
动。
(3)压强:
①无气体参与的化学反应,由于改变压强不能改变化学反应速率,所以改变压强不能使无气体物
质存在的化学平衡发生移动。
②对于反应前后气体分子数相等的可逆反应,改变压强后,正、逆反应速率同时、同等程度地改
变,因此增大或减小压强丕能使其化学平衡发生移动。
③“无关气体”(不与原平衡体系中各物质反应的气体)对化学平衡的影响。
a.恒温、恒容条件下
"无关一体”
原平衡体系充入-------->体系总压强增大一>体系中各组分的浓度不变一>平衡丕移动
b.恒温、恒压条件下
“无关气体”等效于•减压
原平衡体系充入-------->容器容积增大一一>体系中各组分的浓度减小--------->
反应前后气体分子数相等的反应,平衡丕移动;反应前后气体分子数不相等的反应,平衡向气体
分子数增大的方向移动。
(4)催化剂:催化剂同等程度改变正逆反应速率,平衡丕移动。
2.勒夏特列原理
如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度),平衡就向着能够减弱这种
改变的方向移动,这就是勒夏特列原理,也称化学平衡移动原理。
【特别提醒】勒夏特列原理中“减弱这种改变”的正确理解
(1)从定性角度看,平衡移动的方向为减弱外界条件变化的方向,如:
增大反应物的浓度,平衡就向减弱这种改变即反应物浓度减小的方向移动;
增大压强,平衡就向气体体积缩小即气体的物质的量减小、压强减小的方向移动;
升高温度,平衡就向吸热反应也就是使温度降低的方向移动;
这种移动可以理解为与条件改变“对着干”!
(2)从定量角度看,平衡移动的结果只是减弱了外界条件的改变,而不能抵消更不能超越外界条
件的改变。即外界因素对物质的影响大于平衡移动对物质的影响。
13.下列关于燃烧热的说法中正确的是
A.Imol物质燃烧所放出的热量
B.常温下,可燃物燃烧放出的热量
C.在25回、lOlkPa时,Imol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量
D.燃烧热随化学方程式前的化学计量数的改变而改变
【答案】C
【详解】燃烧热是指在25团、lOlkPa时,lmol纯物质完全燃烧生成稳定的物质时所放出的热量,故选C。
14.在25回和WlkPa时,几种燃料的燃烧热如下表:
燃料CHOH(I)
CO(g)H?(g)CH4(g)3
△H/kJTTiol1-283.0-285.8-890.3-726.5
下列说法正确的是
A.相同质量的上述四种燃料完全燃烧时,甲烷放出的热量最多
B.CO燃烧的热化学方程式为:2co(g)+O2(g)=2CC)2(g)AH=-283.0kJ/mol
C.常温常压下,lmol甲醇液体完全燃烧生成C02气体和水蒸气放出热量726.5kJ
D.标准状况下,相同体积的CO、H2>CPU完全燃烧的碳排放量:CO=CH4>H2
【答案】D
【详解】A.CO,出、CH4、CH30H的相对分子质量分别为28、2、16、32,又因为它们每lmol分别完全燃
烧时,放出的热量依次为283.0kJ、285.8kJ、890.3kJ,726.5kJ,所以lgCO、H2>CH”CH30H完全燃烧时,
放出热量分别为:妾kJ,胃kJ,矮」kJ,*kJ,则相同质量的以上四种燃料,完全燃烧时放出热
2o21o32
量最多的是H2,故A错误;
B.CO燃烧热AH为-283.0kJmol1,表示ImolCO完全燃烧释放283.0kJ热量,则CO燃烧的热化学方程式为:
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)AH=-566.0kJ/mol,故B错误;
C.甲醇燃烧热的数据指的是lmol甲醇完全燃烧生成C02和液态水时释放热量726.5kJ,若生成气态水,释
放的热量小于726.5kJ,故C错误;
D.标准状况下,相同体积的CO、H2、CH4物质的量相同,根据C元素守恒,完全燃烧的碳排放量:CO=CH4>H2,
故D正确;
答案选D。
15.已知250、101kPa碳、氢气、乙烯和葡萄糖的燃烧热依次是393.5kJ.mo「、285.8kJ.moL、1411.0
kJ-mor\2800kJmor1,则热化学方程式正确的是
1
A.C(s)+O2(g)=CO2(g)AW=-393.5kJmol
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)AH=+571.6kJ.mo「
1
C.C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g)AH=-1411.0kJmor
1
D.1C6H12O6(S)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l)AH=+UOOkJ-mor
【答案】A
【分析】燃烧热是指在25团、101kPa下,lmol可燃物完全燃烧生成稳定的产物所放出的热量。
【详解】A.根据题目所给燃烧热,lmol碳在氧气中完全燃烧生成气态二氧化碳放热393.5kJ,选项所给热
化学方程式正确,A正确;
B.氢气在氧气中燃烧放热,AH<0,根据燃烧热的定义,产物应当为液态水,故正确的热化学方程式为
1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)AH=-571.6kJE]mo|-,B错误;
C.根据燃烧热的定义,该反应中产物水应当为液态,故正确的热化学方程式为C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g)
△H=-1411.0kJ回mor1,C错误;
D.葡萄糖在氧气中燃烧放热,正确的热化学方程式为#6%2cMs)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l)AH=-14OOkJ0mor1,
D错误;
本题选A.
16.俄乌冲突爆发以来,许多西方国家宣布制裁俄罗斯,但俄罗斯的石油和天然气目前并不在制裁之列。
天然气的主要成分是甲烷,已知甲烷的燃烧热为889.6k〉mo|u,下列能正确表示甲烷燃烧热的热化学方程式
是
,
A.CH4+2O2=CO2+2H2OAH=-889.6kJ-mor
B.—CH(g)+—O(g)=—COT(g)+—H^O(g)AH=-55.6kJ-mol-1
lo4o2loo
-1
c.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)AH=+889.6kJ-mol
1
D.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)AH=-889.6kJ.moP
【答案】D
【详解】lOlkpa时,lmol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物所释放的能量是燃烧热,甲烷燃烧热的热化学
方程式是:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)AH=-889.6kJ-mor';
故选D。
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9
1.某温度下,H2(g)+CO2(g)H20(g)+C0(g)的平衡常数K=-。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器
中,投入H2(g)和CC)2(g),其起始浓度如下表所示。下列判断正确的是
起始浓度甲乙丙
c他)/mol/L0.0100.0200.020
c(CO2)/mol/L0.0100.0100.020
A.平衡时,甲中CO2的转化率是40%
B.平衡时,乙中出的转化率大于60%
C.平衡时,丙中c(C02)是甲中的2倍,是0Q08mol/L
D.反应开始时,丙的反应速率最慢
【答案】C
【详解】A.设甲中82的转化量是xmol/L,列出"三段式"
H
2(g)+CO2(g)H2o(g)+CO(g)
起始(mol/L)0.010.0100
转化(mol/L)XXXX
平衡jmol/J
0.01-x0.01-xxX
2
x9则甲中CO2的转化率是与需x100%=60%,A错误;
(0.01-x)24,解得x=0Q06,
B.由A可知,甲中心的平衡转化率为60%,乙相当于是在甲的基础上增加氢气的浓度,平衡正向移动,
但H2的平衡转化率减小,乙中心的转化率小于60%,B错误;
C.甲和丙对比,丙中山、C5的浓度均为甲中的2倍,等价于在甲的基础上压缩体积,增大压强,该反应
是反应前后气体体积不变的反应,增大压强,化学平衡不移动,所以平衡时,丙中c(C02)是甲中的2倍,由
A可知,c(C02)=2x(0.01-0.006)mol/L=0.008mol/L,C正确;
D.反应开始时,丙中山的物质的浓度最大,反应速率最快,甲中山的物质的浓度最小,反应速率最慢,
D错误;
故选C。
2.氨是一种重要的化工原料,主要用于化肥工业,也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业;合成氨反应为:
N2(g)+3H2(g).2NH3(g)AH,工业上可利用氨气等制取硝酸。有关工业合成氨的反应下列有关说法正
确的是
A.其它条件不变,升高温度,可提高活化分子百分数,加快反应速率
B.反应的AH=3E(N-N)+3E(H-H)-6E(N-H)(E表示键能)
C.2molN-H断裂同时有lmolH-H形成,说明达该条件下的平衡状态
D.将氨气液化并移走,可提高原料的平衡转化率及平衡时的反应速率
【答案】A
【详解】A.其它条件不变,升高温度,可使更多的分子转化成活化分子,从而提高了活化分子百分数,加
快反应速率,A正确;
B.=反应物总键能-生成物总键能,氮气中含有的是氮氮三键,不是氮氮单键,
AH=E(N=N)+3E(H-H)-6E(N-H),B错误;
C.2molN-H断裂是逆反应,ImolH-H形成也是逆反应,不能说明正逆反应速率相等,则不能说明是否达
到平衡状态,C错误;
D.将氨气液化并移走即降低氨气的浓度,原料的平衡转化率增大但反应速率减小,D错误;
故选A。
3.恒容密闭容器(忽略固体体积的影响及温度对物质状态的影响)中一定量X发生反应
2X(s)Y(g)+2Z(g),实验测得不同温度下的平衡数据如下。下列有关叙述正确的是
温度/回152025
平衡气体总浓度/(lO^mol/L)2.13.06.3
A.10C时,当反应达平衡时,Z的体积分数小于1
B.15C时,当气体的密度不变时,反应已达到平衡
c.2(TC时,向平衡体系中再充入O.OlmolY和0.02molZ,达平衡后Y浓度增大
D.25c时,根据平衡常数的大小,可以判断该反应进行得基本完全了
【答案】B
2
【详解】A.反应混合气体中Y和Z的比值始终是1回2,Y的体积分数为:,A错误;
B.X为固体,容器体积始终不变,而反应中气体的质量为变量,则混合气体的密度不变,说明反应已达平
衡,B正确;
C.2(rc时,温度不变,平衡常数不变,且KF(Y)C2(Z),向平衡体系中再充入O.OlmolY和0.02molZ,
达平衡后YZ浓度比值仍为1:2,则Y浓度不变,C错误;
D.结合A分析,25c时,平衡时c(Y)=3」xlCT3moi/L、c(Z)=6.2x10-3mol/L,
K=c(Y)c2(Z)=3.1xIO3x(6.2xIO3)2=1.2xIO7,可以判断该反应进行程度很小,D错误;
故选Bo
4.在某恒温恒容的密闭容器中发生反应:X(g)+Y(g)=2Z(g)AH>0。。时刻达到平衡后,在t?时刻改
变某一条件,其反应速率随时间变化的图象如图所示。下列说法正确的是
B.恒温恒容时,容器内压强不变,表明该反应达到平衡状态
C.t?时刻改变的条件是向密闭容器中加入Z
D.再次达到平衡时,平衡常数K减小
【答案】C
【详解】A.0~h内,v店逐渐增大,说明反应逆向进行,所以v店”逆,故A项错误;
B.该反应是气体分子数不变的反应,恒温恒容时,容器内压强不变,不能说明反应达到平衡状态,故B项
错误;
C.据题图可知t2时刻逆反应速率瞬间增大,平衡逆向移动,达到的新平衡速率比原平衡大,条件为恒温,
说明新平衡时各物质浓度比原平衡大,容器容积不变,所以改变的条件可以是向密闭容器中加入Z,故C项
正确;
D.同一反应的平衡常数由温度决定,温度不变,平衡常数K不变,故D项错误;
答案选C。
5.利用甲烷可减少NO?污染,反应原理如下:2NO2(g)+CH4(g).CO2(g)+N2(g)+2H2O(g)oT℃Bt,
将2moiNO?与ImolCH,的混合气体置于恒容绝热的密闭容器中发生反应,正反应速率随时间变化的趋势如
图所示。下列说法正确的是
A.正反应为放热反应且c点时反应达到平衡状态
B.若则产生N?的量一定是:ab段<bc段
C.a、b、c、d四点对应的平衡常数大小:Ka>Kb>Kc>Kd
D.d点的正反应速率小于逆反应速率
【答案】C
【详解】A.由图可知,由a到c,反应物浓度减小,但反应速率逐渐增大,故正反应为放热反应,温度升
高对反应速率的影响大于反应物浓度降低对反应速率的影响,反应达到平衡时,反应速率不变,c点速率仍
在改变,故c点未达平衡状态,故A错误;
B.随着反应进行,反应物浓度减小、生成物浓度增大,正反应为放热反应,逆反应为吸热反应,逆反应受
温度影响更大,反应正向进行时升高温度,正逆反应速率均增大,但逆反应增大程度大于正反应增大程度,
正逆反应速率的差值在减小,若At尸At2,则产生N2的量:ab段〉be段,故B错误;
C.反应一直没有达到平衡,反应正向进行时放热,a、b、c、d温度逐渐升高,升温左移、K值减小,则在
a、b、c、d四点对应温度下达到平衡时的平衡常数大小:故Ka>Kb>Kc>Kd,故C正确;
D.d点反应未达到平衡,而反应是正向进行的,故d点的正反应速率大于逆反应速率,故D错误;
答案选C。
6.TK温度下,控制体积不变,向某密闭容器中充入等物质的量的SC)2(g)和NC)2(g),发生下列反应:①
1
SO2(g)+NO2(g).SO3(g)+NO(g)AW=-41.8kJ团mo|T②2NO2(g)N2O4(g)AH=-55.3kJSrnol
SC)2(g)和NC>2(g)的分压随时间变化如图所示,其中第3min时只改变了影响反应的一个条件。已知:可以
用分压表示反应速率及化学平衡常数。
分压/kPa
Li
j---
X、L
X2
、、、、&
01234//min
下列说法错误的是
A.图中代表NC)2(g)变化的曲线为L?
B.0~2min内SC^g)的平均反应速率v(S02)=0」PokPafflmin1
C.TK温度下,反应①的平衡常数Kp=g
D.3min时改变的条件为增大压强
【答案】D
【详解】A.反应①和②均消耗NC>2(g),所以NC%(g)的变化量偏大,所以代表NC)2(g)变化的曲线为L?,
A正确;
B.0~2min内SO,(g)的平均反应速率丫(S0,)=包=回出=0.1p0kPa回minZB正确;
At2min
C.根据图知,达到平衡状态时,p(S02)=0.8po,则消耗的p(SC)2)=O.2po,消耗p(NC)2)=(l-O.6)po=O.4po,其中有
一半的NC)2参与反应①、一半的NO2参与反应②,
SO2(g)+NO2(g)so3(g)+NO(g)
起始量(kPa)PoPo00
反应量(kPa)0.2p°O-2poO.2poO.2po
剩余量(kPa)O.8poO.8poO-2poO.2po
2NO2(g)N2O4(g)
起始量(kPa)O.8po0
反应量(kPa)0.2p°alp。
剩余量(kPa)O.6po0.lPo
“p(SO,)-p(NO)0.2p„x0.2p„1
所以TK温度下,反应①的平衡常数”不,C正确;
-p(SO2)-p(NO2)O.8poxO.6po12
D.3min时分压均增大,则改变的条件有可能是加压或升高温度,但加压后反应②会正向移动,随后NC^g)
的分压会降低,不符合,升温后两反应均逆向移动,两物质分压均再次增大,则3min时改变的条件为升高
温度,D错误;
故选D。
7.在2L的恒温密闭容器中充入2.0molPCb和LOmolCb,发生反应:PCI3(g)+CI2(g)PCI5(g),lOmin后
达到平衡,PCl5为0.4mol。下列说法正确的是
A.0〜10min内,用PCb表示的平均反应速率为0.04moH/tmirr1
B.当混合气体的密度不再改变时,可以表示反应达到平衡状态
An(T.)
C.若升高温度(TI<T2),反应的平衡常数减小,则平衡时PCb的物质的量变化丁号<1
An(T2J
D.平衡后,1.0molPCh^D0.5molCl2,在相同温度下达到平衡时PCk的物质的量小于0.2mol
【答案】D
【详解】A.lOmin后达到平衡,PCk为0.4moL则说明PCI3消耗了0.4mol,用PCb表示的平均反应速率=
0.4mol
2L=0.02mol.L」.min",八错误;
lOmin
B.根据质量守恒,混合气体的质量不变,容器体积也不变,即混合气体的密度是定值,与反应进行的程度
无关,不能表示反应达到平衡状态,B错误;
C.若升高温度(TKT2),反应的平衡常数减小,说明平衡逆向移动,平衡时PCb的转化率a(E)>a(T3则平衡
时pcb的物质的量变化?卑>1,C错误;
△n(T2)
D.平衡后,如果移走1.0molPCb和0.5molCL,重新到达的平衡,可以等效为开始力口入lmolPCb和0.5mol
Cb到达的平衡,与原平衡相比压强减小,平衡向逆反应移动,反应物的转化率减小,达新平衡时PCL的物
质的量小于原平衡的即小于;x0.4mol=0.2mol,D正确;
故选D。
8.硫及其化合物有着广泛的作用,合理应用和处理含硫的化合物,在生产生活中有重要意义。某温度下,
在恒容密闭容器中,利用甲烷可以除去SO3,反应为8SC>3(g)+6CH4(g).S8(g)+6CG>2(g)+12Hq(g)。已
知S8(g)为黄色,下列说法不正确的是
A.当容器内气体的颜色不再改变时,化学反应达到平衡状态
B.其他条件不变,增大压强会降低SO3平衡去除率
C.及时分离出H2O(g),正反应速率逐渐减小,平衡向正反应方向移动
6
D-上述反应的化学平衡常c数(S心8)-c点(C目O品,)
【答案】D
【详解】A.在该反应体系中,只有S8(g)为黄色气体,其它物质均无色,因此当容器内气体的颜色不再改变
时,化学反应达到平衡状态,A正确;
B.该反应的正反应是气体体积增大的反应,在
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