(北京專用)2019版高考化學一輪復習 第22講 化學平衡狀態(tài)習題

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1、 第?22?講 化學平衡狀態(tài) A?組 基礎(chǔ)題組 1.(2017?北京東城期末,5)用?Cl2?生產(chǎn)某些含氯有機物時會生成副產(chǎn)物?HCl,利用下列反應(yīng)可實現(xiàn)氯的循環(huán) 利用:4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g) Δ?H=-115.6?kJ/mol,恒溫恒容的密閉容器中,充入一定量的 反應(yīng)物發(fā)生上述反應(yīng),能充分說明該反應(yīng)達到化學平衡狀態(tài)的是( ) A.氣體的質(zhì)量不再改變 B.氯化氫的轉(zhuǎn)化率不再改變 C.斷開?4?mol?H—Cl?鍵的同時生成?4?mol?H—O?鍵 D.n(HCl)∶n(O2)∶n(Cl2)∶n(H

2、2O)=4∶1∶2∶2 2.一定溫度下,在容積一定的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)?A(s)+2B(g) C(g)+D(g),當下列物理量不再發(fā)生變 化時,表明反應(yīng)已達平衡的是( ) ①混合氣體的密度 ②混合氣體的壓強 ③B?的物質(zhì)的量濃度 ④混合氣體的總物質(zhì)的量 A.①② B.②③ C.①③ D.①④ 3.對可逆反應(yīng)?N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) Δ?H=-92.4?kJ·mol-1,下列敘述正確的是( ) A.達到化學平衡時,若擴大容器體積,則正反應(yīng)速率減小,逆反應(yīng)速率增大 B.若單位時間內(nèi)生成?x?mol?N2?的同時,消耗?

3、2x?mol?NH3,則反應(yīng)達到平衡狀態(tài) C.達到化學平衡時,2v?正(H2)=3v?逆(NH3) D.加入催化劑,正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率不變 4.一定條件下,在體積為?10?L?的密閉容器中,1?mol?A和?1?mol?B進行反應(yīng):2A(g)+B(g) 衡時生成?0.6?mol?C。下列說法正確的是( ) A.當容器內(nèi)氣體密度保持不變時,可以判斷反應(yīng)已達平衡 B.其他條件不變,將容器體積變?yōu)?5?L,C?的平衡濃度變?yōu)樵瓉淼?2?倍 C.其他條件不變,若增大壓強,則物質(zhì)?A?的轉(zhuǎn)化率減小 D.達到平衡時,C?的體積百分含量為?0.353

4、  2C(g),達到平 5.(2017?北京房山期末,12)高爐煉鐵的主要反應(yīng)為?3CO(g)+Fe2O3(s) 同溫度下的平衡常數(shù)如下表。下列說法正確的是( ) 3CO2(g)+2Fe(s),已知該反應(yīng)在不 溫度/℃ 平衡常數(shù) 1?000 4.0 1?150 3.7 1?300 3.5 A.增加?Fe2O3?固體可以提高?CO?的轉(zhuǎn)化率 1 B.減小容器體積既能提高反應(yīng)速率又

5、能提高平衡轉(zhuǎn)化率 C.該反應(yīng)的正反應(yīng)的?Δ?H<0 D.當容器內(nèi)氣體密度恒定時,不能標志該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài) 6.(2017?北京房山期末,18)在一定條件下,將?H2?與?CO2?分別按?n(H2)∶n(CO2)=1.5、2?投入某恒壓密閉容器 中,發(fā)生反應(yīng):6H2+2CO2 C2H5OH+3H2O,測得不同溫度時?CO2?的平衡轉(zhuǎn)化率如下圖中兩條曲線: 下列說法不正確的是( ) A.達平衡時,6v?正(H2)=2v?逆(CO2) B.正反應(yīng)的反應(yīng)熱:Δ?H<0 C.平衡常數(shù):

6、Kb

7、 9.4 (1)可以判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達到化學平衡狀態(tài)的是 。 A.2v(NH3)=v(CO2) B.密閉容器中總壓強不變 C.密閉容器中混合氣體的密度不變 D.密閉容器中氨氣的體積分數(shù)不變 (2)取一定量的氨基甲酸銨固體放在一個帶活塞的密閉真空容器中,在?25?℃下達到分解平衡。若在恒溫 下壓縮容器體積,氨基甲酸銨固體的質(zhì)量將 。(填“增大”“減小”或“不變”) 2 (3)氨基甲酸銨分解反應(yīng)的焓變?Δ?H 0,熵變?Δ?S 0。(填“>”“<”或“=”) 8.(2017?北

8、京昌平期末,17)在一個?10?L?的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)?A(g)+B(g) 和溫度的關(guān)系如下: C(g)+D(g),測得平衡常數(shù) 溫度/℃ 平衡常數(shù) 700 1.7 800 1.1 830??1?000?1?200 K????0.6???0.4 回答下列問題: (1)Δ?H 0(填“<”或“>”)。 (2)830?℃時,向一個?10?L?的密閉容器中充入?1?mol?A?和?1?mol?B,則: ①反應(yīng)達平衡時,n(D)=0.5?mol,則?A?的平衡轉(zhuǎn)化率為 ; ②該溫度下平衡常數(shù)?K= 。

9、 (3)判斷該反應(yīng)是否達到平衡的依據(jù)為 。 a.c(A)不再改變 b.混合氣體的密度不再改變 c.體系內(nèi)壓強不再改變 d.單位時間內(nèi)生成?C?和消耗?D?的物質(zhì)的量相等 (4)1?200?℃時反應(yīng)?C(g)+D(g) A(g)+B(g)的平衡常數(shù)為 。 B?組 提升題組 9.為了控制溫室效應(yīng),工業(yè)上可用?CO2?來生產(chǎn)甲醇。一定條件下,在體積為?1?L?的恒容密閉容器中充入?1?mol CO2?和?3?mol?H2,發(fā)生如下反應(yīng):CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)?Δ?H>0,下列說法正確的是(??)

10、 A.升高溫度,該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大 B.當?v(CO2)∶v(H2)=1∶3?時,反應(yīng)達到平衡 C.當?c(CH3OH)=1?mol·L-1?時,反應(yīng)達到平衡 D.平衡后再充入一定量的?CO2,甲醇的體積分數(shù)一定增大 10.已知反應(yīng)?2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)在某溫度下的平衡常數(shù)為?400。此溫度下,在?2?L?的密閉容 器中加入?a?mol?CH3OH,反應(yīng)到某時刻測得各組分的濃度如下: 物質(zhì) 濃度/(mol·L-1) CH3OH 0.44 CH3OCH3 0.6 H2O

11、 0.6 下列說法正確的是( ) A.a=1.64 3 B.此時刻正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率 C.若起始時加入?2a?mol?CH3OH,則達到平衡時?CH3OH?的轉(zhuǎn)化率增大 D.若混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化,則說明反應(yīng)已達到平衡狀態(tài) 11.將?0.2?mol·L-1?的?KI?溶液和?0.05?mol·L-1?Fe2(SO4)3?溶液等體積混合后,取混合液分別完成下列實驗, 能說明溶液中存在化學平衡“2Fe3++2I- 實驗編 2Fe2++I2”的是(??) 號 ①

12、 ② ③ ④ 實驗操作 滴入?KSCN?溶液 滴入?AgNO3?溶液 滴入?K3[Fe(CN)6]溶 液 滴入淀粉溶液 實驗現(xiàn)象 溶液變紅色 有黃色沉淀生成 有藍色沉淀生成 溶液變藍色 A.①和② B.②和④ C.③和④ D.①和③ 12.碳、氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。請回答下列問題: (1)用?CH4?催化還原?NOx?可以消除氮氧化物的污染。例如: CH4(g)+4NO2(g) CH4

13、(g)+4NO(g) 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)?Δ?H1=-574?kJ·?mol-1 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)?Δ?H2 若?2?mol?CH4?還原?NO2?至?N2,整個過程中放出的熱量為?1?734?kJ,則?Δ?H2= 。 (2)據(jù)報道,科學家在一定條件下利用?Fe2O3?與甲烷反應(yīng)可制取“納米級”的金屬鐵。其反應(yīng)如下: Fe2O3(s)+3CH4(g) 2Fe(s)+3CO(g)+6H2(g) Δ?H>0 ①若反應(yīng)在?5?L?的密閉容器中進行,1?min?后達到平衡,測得?Fe2O3?在反應(yīng)中質(zhì)量減少?3

14、.2?g。則該段時間 內(nèi)?CO?的平均反應(yīng)速率為 。 ②若該反應(yīng)在恒溫恒壓容器中進行,能表明該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是 (填序號)。 a.CH4?的轉(zhuǎn)化率等于?CO?的產(chǎn)率 b.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變 c.v(CO)與?v(H2)的比值不變 d.固體的總質(zhì)量不變 ③該反應(yīng)達到平衡時某物理量隨溫度的變化如圖所示,當溫度由?T1?升高到?T2?時,平衡常數(shù)?KA KB(填 “>”“<”或“=”)?？v坐標可以表示的物理量有哪些? 。 4 a.H2?的逆反應(yīng)速率 b

15、.CH4?的體積分數(shù) c.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量 d.CO?的體積分數(shù) (3)工業(yè)合成氨氣需要的反應(yīng)條件非常高且產(chǎn)量低,而一些科學家采用高質(zhì)子導電性的?SCY?陶瓷(能傳遞 H+)實現(xiàn)氨的電化學合成,從而大大提高了氮氣和氫氣的轉(zhuǎn)化率。電化學合成氨過程的總反應(yīng) 式:N2+3H2 2NH3,該過程中還原反應(yīng)的方程式為 。 答案精解精析

16、 5 A?組 基礎(chǔ)題組 1.B A?項,反應(yīng)前后氣體的總質(zhì)量始終不變;B?項,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率不變時,一定是平衡狀態(tài);C?項,斷開 H—Cl?鍵與生成?H—O?鍵描述的均是正反應(yīng),不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài);D?項,投料量未知,平衡時各物質(zhì) 的物質(zhì)的量之間無必然聯(lián)系。 2.C ①當容器中氣體的密度不再發(fā)生變化時,說明容器中氣體的總質(zhì)量不變,則反應(yīng)達到化學平衡狀 態(tài);②該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng),容器中的壓強始終不發(fā)生變化;③B?的物質(zhì)的量濃度不變 能證明反應(yīng)達到平衡狀態(tài);④該反應(yīng)是一個反應(yīng)前后氣體體積不變的可逆反應(yīng),無論是否達到

17、平衡狀態(tài), 混合氣體的總物質(zhì)的量均不變。 3.C A?項,擴大容器體積即減小壓強,正、逆反應(yīng)速率都減小;B?項,N2?的生成和?NH3?的消耗均表示逆反應(yīng) 方向,不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài);C?項,化學反應(yīng)中反應(yīng)速率之比等于化學計量數(shù)之比,根據(jù)化學方程式 可知?2v?正(H2)=3v?正(NH3),達平衡時?v?正(NH3)=v?逆(NH3),所以平衡時?2v?正(H2)=3v?逆(NH3);D?項,催化劑能同等 程度地改變正、逆反應(yīng)速率。 4.D A?項,容器體積恒定,氣體總質(zhì)量恒定,所以氣體密度始終不變;B?項,縮小容器體積,平衡正向移動,C 的平衡

18、濃度大于原來的?2?倍;C?項,增大壓強,平衡正向移動,A?的轉(zhuǎn)化率增大;D?項,據(jù)三段式可知,平衡時 n(A)=0.4?mol,n(B)=0.7?mol,故?C?的體積百分含量為 =0.353。 5.C A?項,增加?Fe2O3?固體,平衡不移動,則?CO?的轉(zhuǎn)化率不變;B?項,減小容器體積,反應(yīng)速率加快,但平衡不 移動,不能提高平衡轉(zhuǎn)化率;C?項,由表格中數(shù)據(jù)可知,溫度越高,平衡常數(shù)越小,則升高溫度平衡逆向移動, 故正反應(yīng)的?Δ?H<0;D?項,容器內(nèi)氣體密度恒定時,氣體的質(zhì)量不再發(fā)生變化,則該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)。 6.A A?項,達到平衡時,2v

19、?正(H2)=6v?逆(CO2);B?項,由圖可知,隨溫度升高?CO2?的平衡轉(zhuǎn)化率減小,說明升高 溫度平衡逆向移動,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),Δ?H<0;C?項,對于放熱反應(yīng),升高溫度,平衡常數(shù)減小,又?b?點溫 度高于?c?點,所以?Kb > 解析 (1)A?項,未指明反應(yīng)方向,且倍數(shù)關(guān)系不正確;該反應(yīng)中?NH2COONH4?為固體,當壓強或氣體密度不 變時,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),B、C

20、?項正確;D?項,由于得到的氣體中?NH3?與?CO2?的體積比恒為?2∶1,且體系中只 有這兩種氣體,故?NH3?的體積分數(shù)始終不變。 (2)該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng),縮小容器體積即增大壓強,平衡逆向移動,固體質(zhì)量增大。 (3)由表中數(shù)據(jù)可看出,隨著溫度的升高,氣體的總濃度增大,即升高溫度,平衡正向移動,則該反應(yīng)為吸 熱反應(yīng),Δ?H>0;反應(yīng)體系中?NH2COONH4?為固體,而?NH3、CO2?為氣體,該反應(yīng)的正反應(yīng)為熵增反應(yīng),即?Δ?S>0。 6 8.?答案 (1)< (2)①50% ②1 (3)ad (4)2.5 解析 (

21、1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,升高溫度,平衡常數(shù)減小,即平衡逆向移動,說明?Δ?H<0。 (2)①反應(yīng)達到平衡時,n(D)=0.5?mol,反應(yīng)的?A?為?0.5?mol,則?A?的平衡轉(zhuǎn)化率為 ×100%=50%; ②平衡時各物質(zhì)的物質(zhì)的量均為?0.5?mol,濃度均為?0.05?mol/L,該溫度下平衡常數(shù)?K= =1。 (3)a?項,c(A)不再改變,說明達到了平衡狀態(tài);b?項,容器的體積不變,氣體的質(zhì)量不變,混合氣體的密度始 終不變;c?項,該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變,體系內(nèi)壓強始終不變;d?項,單位時間內(nèi)生成?C?和消耗 D?的物質(zhì)

22、的量相等,說明正、逆反應(yīng)速率相等,達到了平衡狀態(tài)。 (4)1?200?℃時反應(yīng)?C(g)+D(g) A(g)+B(g)的平衡常數(shù)與?A(g)+B(g) C(g)+D(g)的平衡常數(shù)互為倒數(shù), 因此?C(g)+D(g) A(g)+B(g)的平衡常數(shù)為 =2.5。 B?組 提升題組 9.A A?項,Δ?H>0,升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動,化學平衡常數(shù)增大;B?項,任意時刻均有 v(CO2)∶v(H2)=1∶3;C?項,已知反應(yīng)是一個可逆反應(yīng),反應(yīng)物不可能完全轉(zhuǎn)化為生成物,故?c(CH3OH)不可 能等于?1?mol·L-1;D?項,平衡后再充

23、入一定量的?CO2,甲醇的體積分數(shù)減小。 10.B A?項,a=(0.44+2×0.6)×2=3.28;B?項,Qc= =1.86v?逆;C?項,若 起始時加入?2a?mol?CH3OH,相當于增大壓強,平衡不移動,CH3OH?的轉(zhuǎn)化率不變;D?項,反應(yīng)前后混合氣體的 質(zhì)量和物質(zhì)的量均不變,平均摩爾質(zhì)量始終不變。 11.D 若溶液中不存在化學平衡“2Fe3++2I- 2Fe2++I2”,則反應(yīng)后的溶液中存在?I-、Fe2+、I2;若存在化 學平衡,則反應(yīng)后的溶液中存在?Fe3+、I-、Fe2+、I2。要證明溶液中存

24、在化學平衡,只需證明反應(yīng)后的溶液 中存在?Fe3+、Fe2+(或?I2)即可,故選?D。 12.?答案 (1)-1?160?kJ·?mol-1 (2)①0.012?mol·L-1·?min-1 ②bd?③

25、1=-1?160?kJ·?mol-1。 7 (2)①Fe2O3?在反應(yīng)中質(zhì)量減少?3.2?g?即?0.02?mol,根據(jù)反應(yīng)方程式可知?CO?增加?0.06?mol,該段時間內(nèi)?CO 的平均反應(yīng)速率?v= =0.012?mol·L-1·?min-1。②a?項,CH4?的轉(zhuǎn)化率和?CO?的產(chǎn)率相等,不能說明?v?正 =v?逆,則不能表明該反應(yīng)達到平衡狀態(tài);b?項,若平衡正向移動,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量減小,混合氣 體的平均相對分子質(zhì)量不變表明該反應(yīng)達到平衡狀態(tài);c?項,v(CO)與?v(H2)的比值不變不能說明?v?正=v?逆

26、, 不能表明該反應(yīng)達到平衡狀態(tài);d?項,平衡移動時固體的總質(zhì)量會發(fā)生變化,則固體的總質(zhì)量不變表明該 反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。③該反應(yīng)的?ΔH>0,升溫平衡正向移動,平衡常數(shù)增大,則?KA