（江蘇專用）2020高考化學二輪復習 專題檢測（六） 化學平衡與相關計算

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1、專題檢測（六） 化學平衡與相關計算 1．(2019泰州一模)恒容條件下，1 mol SiHCl3發(fā)生如下反應：2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)。已知：v正＝v消耗(SiHCl3)＝k正x2(SiHCl3)，v逆＝2v消耗(SiH2Cl2)＝k逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4)，k正、k逆分別為正、逆向反應速率常數(shù)(僅與溫度有關)，x為物質的量分數(shù)。如圖是不同溫度下x(SiHCl3)隨時間的變化。 下列說法正確的是(　　) A．該反應為放熱反應，v正，a

2、行到a處時，＝ D．T2 K時平衡體系中再充入1 mol SiHCl3，平衡正向移動，x(SiH2Cl2)增大 解析：選BC　A項，因兩曲線對應的狀態(tài)只是溫度不同，由圖像知，達到平衡所需時間T2 K小于T1 K，溫度越高反應速率越快，所以溫度T2>T1；又因T2 K下達到平衡時SiHCl3的物質的量分數(shù)比T1 K平衡時小，說明升溫平衡向正反應方向移動，該反應為吸熱反應，錯誤；B項，從平衡體系中移走SiCl4，即減小生成物濃度，平衡將向正反應方向移動，反應物的轉化率提高，正確；C項，2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)是反應前后氣體分子數(shù)不變的反應，即反應從開始至達

3、平衡的過程中混合氣體總物質的量始終為1 mol，由圖像知，T2 K下達到平衡時SiHCl3的物質的量分數(shù)為0.75，則此時SiH2Cl2和SiCl4的物質的量分數(shù)均為0.125，因為平衡時v正＝v逆，v正＝k正x2(SiHCl3)＝0.752k正，v逆＝k逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4)＝0.1252k逆，則0.752k正＝0.1252k逆，＝＝，因k正和k逆只與溫度有關，反應進行到a點處時v正＝k正x2(SiHCl3)＝0.82k正，v逆＝k逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4)＝0.12k逆。＝＝＝，正確；D項，恒容條件下再充入1 mol SiHCl3，相當于增大壓強，而2SiHCl

4、3(g)SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)反應前后氣體體積不變，所以平衡不移動，x(SiH2Cl2)不變，錯誤。 2．(2019南通七市二模)一定溫度下，在三個容積均為2 L的恒容密閉容器中按不同方式投入反應物，發(fā)生反應：2NO(g)＋2H2(g)N2(g)＋2H2O(g)(正反應放熱)，測得反應的相關數(shù)據(jù)如下： 容器 溫度/K (T1＞T2) 起始物質的量/mol 平衡物質的量/mol NO(g) H2(g) N2(g) Ⅰ T3 3 2 0.5 Ⅱ T2 2 3 Ⅲ T1 2.5 2.5 下列說法正確的是(　　) A．

5、平衡時，容器Ⅰ和容器Ⅱ中正反應速率：v(H2)ⅠT2，溫度越高，反應速率越快，平衡時，容器Ⅰ和容器Ⅱ中正反應速率：v(H2)Ⅰ>v(H2)Ⅱ，錯誤； B項，T1時，容器Ⅰ： 　　　　　2NO(g)＋2H2(g)N2(g)＋2H2O(g) (正反應放熱) 起始/mol 　3 　 2 0 0 轉化/mol 　1 　

6、 1 0.5 1 平衡/mol 　2 　 1 0.5 1 此時平衡常數(shù)K＝＝0.25，n(平，總)＝4.5 mol； 若容器Ⅱ也在T1時達到平衡，設平衡時N2濃度為x， 　　　　 2NO(g)＋2H2(g)N2(g)＋2H2O(g)(正反應放熱) 起始(molL－1) 　1 1.5 0 0 轉化(molL－1) 　2x 2x x 2x 平衡(molL－1) 　1－2x 1.5－2x x 2x 則有＝0.25，解得x＝0

7、.25，c(NO)＝0.5 mol L－1； 容器Ⅱ在T2時達到平衡，由于T1>T2，降低溫度，平衡向放熱方向移動，即向正反應方向移動，平衡時c(NO) <0.5 mol L－1，正確；C項，容器Ⅲ在T1時起始加入2.5 mol NO和2.5 mol H2，若某時刻時N2為0.5 mol，則H2O為1 mol，NO和H2都為1.5 mol，共4.5 mol，此時Q＝＝＝0.20<0.25，反應未達平衡，反應向正反應方向進行，反應達到平衡時氣體的總物質的量<4.5 mol，因此平衡時，容器Ⅲ和容器Ⅰ中的壓強：pⅢ

8、平衡向正反應方向移動，n(平，總)<4.5 mol，平衡時容器的容積小于2＝1.8 L，錯誤。 3．(2018鎮(zhèn)江一模)一定溫度下，在三個容積均為2.0 L的恒容密閉容器中發(fā)生反應：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)。各容器中起始物質的量濃度與反應溫度如下表所示： 容器 溫度/℃ 起始物質的量濃度/(molL－1) NO(g) CO(g) N2 CO2 甲 T1 0.10 0.10 0 0 乙 T2 0 0 0.10 0.20 丙 T2 0.10 0.10 0 0 反應過程中甲、丙容器中CO2的物質的量隨時間變化關系如

9、圖所示。下列說法正確的是(　　) A．該反應的正反應為放熱反應，平衡常數(shù)K(T1)

10、小，B錯誤；丙容器中反應達到平衡時， 　　　　　　　　2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g) 起始/(molL－1)： 0.1　　 　0.1　　　0　　 　0 變化/(molL－1): 0.06 0.06 0.03 0.06 平衡/(molL－1): 0.04 0.04 0.03 0.06 此時，NO的轉化率為60%。乙容器中若加入0.05 molL－1 N2、0.1 molL－1 CO2與丙等效，達到平衡時，N2的轉化率等于40%，乙容器中加入0.1 molL－1 N2、0.2 molL－1 CO2，相當

11、于丙物質的量的兩倍，加壓平衡向正反應方向移動，使N2的轉化率小于40%，C正確；丙容器中反應達到平衡時，平衡常數(shù)K＝＝42.187 5，再充入0.10 mol NO和0.10 mol CO2，濃度商Q＝≈28.01v(逆)，D錯誤。 4．(2018南通二模)Boderlscens研究反應：H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH<0。溫度T時，在兩個體積均為1 L的密閉容器中進行實驗，測得氣體混合物中碘化氫的物質的量分數(shù)w(HI)與反應時間t的關系如下表： 容器 編號 起始物質 t/min 0 20 40 60 80 100 Ⅰ

12、 0.5 mol I2、 0．5 mol H2 w(HI)/% 0 50 68 76 80 80 Ⅱ x mol HI w(HI)/% 100 91 84 81 80 80 研究發(fā)現(xiàn)上述反應中v正＝kaw(H2)w(I2)，v逆＝kbw2(HI)，其中ka、kb為常數(shù)。下列說法正確的是(　　) A．溫度為T時該反應達到平衡時的＝64 B．容器Ⅰ中前20 min的平均速率v(HI)＝0.012 5 molL－1min－1 C．若起始時，向容器Ⅰ中加入物質的量均為0.1 mol的H2、I2、HI，反應逆向進行 D．若兩容器中，kaⅠ＝kaⅡ且kbⅠ＝k

13、bⅡ，則x的值一定為1 解析：選AD　反應　　H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH<0 初始物質的量/mol：　 0.5　　 0.5　　　0 變化物質的量/mol: a a 2a 平衡時物質的量/mol: 0.5－a 0.5－a 2a 達到平衡時w(HI)＝100%＝80%＝0.8，得到a＝0.4，w(H2)＝w(I2)＝[1－w(HI)]/2＝10%，溫度為T時該反應達到平衡時v正＝v逆，kaw(H2)w(I2)＝kbw2(HI)，則＝＝＝64，A正確；容器Ⅰ中前20 min，由w(HI)＝100%＝50%＝0.5，得到a＝0.25，此時

14、平均速率v(HI)＝＝0.025 molL－1min－1，B錯誤；溫度為T時該反應的平衡常數(shù)K＝＝64，若起始時，向容器Ⅰ中加入物質的量均為0.1 mol的H2、I2、HI，濃度商Q＝＝1

15、 溫度/℃ 物質的起始濃度/(molL－1) 物質的平衡濃度/(molL－1) c(SO2) c(O2) c(SO3) c(SO3) Ⅰ 758 0.2 0.1 0 0.044 Ⅱ 758 0.1 0.05 0 Ⅲ 858 0.2 0.1 0 A．從開始至平衡時，容器Ⅰ中SO3的反應速率為0.044 molL－1s－1 B．平衡時，容器Ⅱ中SO3的濃度小于0.022 molL－1 C．平衡時，容器Ⅲ中SO3的濃度大于0.044 molL－1 D．若起始時，向容器Ⅰ中充入0.02 mol SO2、0.01 mol O2和0.02

16、mol SO3，則反應向逆反應方向進行 解析：選BD　從開始至平衡沒有時間，無法計算反應速率，A錯誤；容器Ⅱ中反應物初始濃度是容器Ⅰ中的，壓強減小平衡逆向移動，SO3的平衡濃度小于0.022 molL－1，B正確；容器Ⅲ的溫度比容器Ⅰ高，該反應的正反應放熱，升高溫度平衡逆向移動，SO3的濃度小于0.044 molL－1，C錯誤；由容器Ⅰ中數(shù)據(jù)可計算得K＝1.02，按照D項充入物質時，Q＝100>K，反應逆向進行，D正確。 6．(2018南師附中、天一、淮中、海門四校聯(lián)考) 已知：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41 kJmol－1 相同溫度下，在體積相同的

17、兩個恒溫密閉容器中，加入一定量的反應物發(fā)生反應。 相關數(shù)據(jù)如下： 容器編號 起始時各物質物質的量/mol 達平衡過程體系能量的變化 CO H2O CO2 H2 ① 1 4 0 0 放出熱量：32.8 kJ ② 0 0 1 4 熱量變化：Q kJ 下列說法正確的是(　　) A．容器①中反應達平衡時，CO的轉化率為80% B．平衡時，若向容器①中再加入0.2 mol CO和0.2 mol CO2，則v正

18、l CO，A正確；根據(jù)①中的數(shù)據(jù)可知，平衡時CO、H2O、CO2、H2的物質的量分別為0.2 mol、3.2 mol、0.8 mol、0.8 mol，因反應前后氣體體積不變，故該反應的平衡常數(shù)＝＝1，當平衡時再加入CO和CO2各0.2 mol時，Q＝＝v逆，B錯誤；根據(jù)平衡常數(shù)可知，②達到平衡時CO2剩余0.2 mol，即反應掉0.8 mol CO2，故Q＝41 kJmol－10.8 mol＝32.8 kJ，C錯誤；根據(jù)上述分析可知①中CO的轉化率為80%，②中CO2的轉化率也為80%，D錯誤。 7．(2018常州一模)一定條件下進行反應：COCl2(g)Cl2

19、(g)＋CO(g)。向2.0 L恒容密閉容器中充入1.0 mol COCl2(g)，經過一段時間后達到平衡。反應過程中測得的有關數(shù)據(jù)見下表： t/s 0 2 4 6 8 n(Cl2)/mol 0 0.30 0.39 0.40 0.40 下列說法正確的是(　　) A．保持其他條件不變，升高溫度，平衡時c(Cl2)＝0.22 molL－1，則反應的ΔH<0 B．若在2 L恒容絕熱(與外界沒有熱量交換)密閉容器進行該反應，化學平衡常數(shù)不變 C．保持其他條件不變，起始向容器中充入1.2 mol COCl2、0.60 mol Cl2和0.60 mol CO，反應達到平衡前

20、的速率：v(正)>v(逆) D．保持其他條件不變，起始向容器中充入1.0 mol Cl2和0.8 mol CO，達到平衡時，Cl2的轉化率小于60% 解析：選D　由表中數(shù)據(jù)可知，6 s、8 s時氯氣的物質的量都是0.4 mol，說明6 s時反應到達平衡，平衡時氯氣的濃度為0.2 molL－1，升高溫度，到達新平衡，氯氣的濃度變?yōu)?.22 molL－1，氯氣濃度增大，說明平衡向正反應方向移動，故正反應為吸熱反應，即ΔH＞0，故A錯誤；正反應為吸熱反應，恒容絕熱密閉容器進行該反應，隨反應進行溫度降低，而平衡常數(shù)只受溫度影響，故平衡常數(shù)一定發(fā)生變化，故B錯誤；平衡時c(Cl2)＝0.2 mol

21、 L－1， 　　　　　　　　COCl2(g)Cl2(g)＋CO(g) 起始/(molL－1)：　 0.5　　　　0　　　0 轉化/(molL－1): 0.2 0.2 0.2 平衡/(molL－1): 0.3 0.2 0.2 該溫度下平衡常數(shù)K＝≈0.133，若起始向容器中充入1.2 mol COCl2、0.60 mol Cl2和0.60 mol CO，此時Q＝＝＝0.15＞K＝0.133，則反應向逆反應方向移動，反應達到平衡前v(正)＜v(逆)，故C錯誤；原平衡等效為起始向容器中充入1.0 mol Cl2和1.0 mol CO

22、，達到平衡時Cl2的轉化率＝100%＝60%，如加入1.0 mol Cl2和0.8 mol CO，相當于在原來的基礎上減小0.2 mol CO，平衡在原來的基礎上向正反應方向移動，則Cl2的轉化率減小，則Cl2的轉化率小于60%，故D正確。 8．兩個容積均為2 L的密閉容器Ⅰ和Ⅱ中發(fā)生反應2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)，起始物質的量見下表。實驗測得兩容器不同溫度下達到平衡時CO2的物質的量如下圖所示，下列說法正確的是(　　) 容器 起始物質的量 NO CO Ⅰ 1 mol 3 mol Ⅱ 6 mol 2 mol 　 A．N點的平衡常數(shù)為0

23、.04 B．M、N兩點容器內的壓強：p(M)>2p(N) C．若將容器Ⅰ的容積改為1 L，T1溫度下達到平衡時c(CO2)＝0.25 molL－1 D．若將容器Ⅱ改為絕熱容器，實驗起始溫度為T1，達平衡時NO的轉化率小于16.7% 解析：選AD　由于N點和M點的溫度相同，故兩點的平衡常數(shù)相同，根據(jù)M點平衡時n(CO2)可知，容器Ⅱ中平衡時NO、CO、N2、CO2的物質的量分別為5 mol、1 mol、0.5 mol、1 mol，NO的轉化率為α(NO)＝100%≈16.7%，根據(jù)容器的體積為2 L可得，平衡常數(shù)K1＝＝0.04，A正確；容器Ⅱ氣體物質的量大，壓強大，平衡正向移動，p(M

24、)<2p(N)，B錯誤；若平衡時c(CO2)＝0.25 molL－1，則NO、CO、N2、CO2的濃度分別為0.75 molL－1、2.75 molL－1、0.125 molL－1、0.25 molL－1，反應的平衡常數(shù)K2＝≈0.002≠K1，因為只改變容器的體積，溫度不變，則平衡常數(shù)不變，C錯誤；由題圖可知，升高溫度n(CO2)減小，平衡逆向移動，正反應放熱，若將容器Ⅱ改為絕熱容器，則容器內溫度升高，平衡逆向移動，NO的轉化率降低，故平衡時α(NO)<16.7%，D正確。 9．(2018連云港、宿遷、徐州三模)一定溫度下，在三個容積均為2.0 L的恒容密閉容器中發(fā)生反應：CO(g)＋2H

25、2(g)CH3OH(g)。各容器中起始物質的量濃度與反應溫度如下表所示，反應過程中容器Ⅰ、Ⅲ中CH3OH的物質的量隨時間變化關系如下圖所示。 容器 溫度/℃ 起始物質的量/mol CO(g) H2(g) CH3OH(g) Ⅰ T1 0.2 0.4 0 Ⅱ T1 0 0 0.4 Ⅲ T2 0.2 0.4 0 下列說法正確的是(　　) A．在前20 min內，容器Ⅰ中反應的平均速率為v(H2)＝0.012 molL－1min－1 B．達到平衡后，容器Ⅰ中再充入0.20 mol CO和0.20 mol CH3OH，此時v(正)>v(逆)

26、C．達到平衡時，容器Ⅱ中的壓強一定大于容器Ⅰ中的壓強的兩倍 D．將容器Ⅲ改為絕熱容器，實驗起始溫度為T2，達到平衡時，CO的轉化率小于50% 解析：選BD　由圖示可知，容器Ⅰ中在20 min時生成CH3OH 0.12 mol，則反應掉H2 0.24 mol，故v(H2)＝＝0.006 molL－1min－1，A錯誤；根據(jù)平衡時數(shù)據(jù)可知K＝＝234.375，再加入0.20 mol CO和CH3OH時，Q＝≈178.571

27、像可知T2>T1，隨著溫度的升高，平衡時CH3OH物質的量減小，則正反應是放熱反應，且在溫度T2時，平衡時CO的轉化率為50%，當容器絕熱時，隨著反應的進行，容器溫度升高，平衡逆向移動，CO的轉化率降低小于50%，D正確。 10．(2018南京、鹽城一模)已知：CH4(g)＋2H2S(g)CS2(g)＋4H2(g)。向恒容密閉容器中充入0.1 mol CH4和0.2 mol H2S發(fā)生反應，各物質的物質的量分數(shù)隨溫度變化如圖所示： 下列說法正確的是(　　) A．該反應的ΔH＜0 B．X點CH4的轉化率為20% C．X點與Y點容器內壓強比為55∶51 D．維持Z點溫度，向容器

28、中再充入CH4、H2S、CS2、H2 各0.1 mol 時v(正)0，故A錯誤；設X點時CS2為x mol， 　　　　 CH4(g)＋2H2S(g)CS2(g)＋4H2(g) 起始量(mol)　　0.1　　　0.2　　　 0　　　 0 變化量(mol) x 2x x 4x X點時量(mol) 0.1－x 0.2－2x x 4x 即得(0.1－x)＝4x，x＝0.02 mol，則CH4的轉化率為10

29、0%＝20%，故B正確；在同溫同容時，壓強之比等于物質的量之比，圖中X點和Y點溫度不同，無法比較X點和Y點容器內的壓強，故C錯誤；同理可求得Z點：0.1－x＝x，x＝0.05 mol, 即CS2為0.05 mol，則CH4為0.05 mol，H2S為0.1 mol，H2為0.2 mol，設容器的體積為1 L，若此時反應已達平衡，則平衡常數(shù)K＝0.16，當向容器中再充入CH4、H2S、CS2、H2 各0.1 mol 時，各物質的量分別為CH4 0.15 mol、H2S 0.2 mol、CS2 0.15 mol、H2 0.3 mol，此時的濃度商Q＝ 0.202 5>K＝0.16，所以反應向逆反

30、應方向進行，即v(正)

31、.80 0 0 Ⅲ 500 0 0 0.20 0.20 0.16 下列說法正確的是(　　) A．正反應的平衡常數(shù)K(Ⅰ)＝K(Ⅱ)c(CH3OH，Ⅱ) C．達到平衡時，轉化率：α(NH3，Ⅰ)＋α(H2O，Ⅲ)<1 D．530 K時，若起始向容器Ⅰ中充入CH3OH 0.10 mol、NH3 0.15 mol、CH3NH2 0.10 mol、H2O 0.10 mol，則反應將向逆反應方向進行 解析：選AC　由反應CH3OH(g)＋NH3(g)  CH3NH2(g)＋H

32、2O(g)可知，該反應為反應前后氣體體積不變的反應；容器Ⅰ和容器Ⅱ為等溫等容，容器Ⅲ較容器Ⅰ和容器Ⅱ溫度降低，由表格中數(shù)據(jù)，530 K時Ⅰ中， CH3OH(g)＋NH3(g) CH3NH2(g)＋H2O(g) 起始(mol) 0.40 0.40 0 0 轉化(mol) 0.30 0.30 0.30 0.30 平衡(mol) 0.10 0.10 0.30 0.30 K(Ⅰ)＝＝9；容器Ⅱ溫度與容器Ⅰ相同，平衡常數(shù)不變； 500 K時Ⅲ中， CH3OH(g)

33、＋NH3(g) CH3NH2(g)＋H2O(g) 起始(mol)　0 0 0.20 0.20 轉化(mol) 0.04 0.04 0.04 0.04 平衡(mol)　0.04 0.04 0.16 0.16 K(Ⅲ)＝＝16，K(Ⅲ) >K(Ⅰ)，說明降低溫度平衡向正反應方向移動，即正反應為放熱反應。A項，根據(jù)以上分析可知，正反應的平衡常數(shù)K(Ⅰ)＝K(Ⅱ)

34、不移動，則達到平衡時，體系中c(CH3OH)關系：2c(CH3OH，Ⅰ)＝c(CH3OH，Ⅱ)，錯誤；C項，容器Ⅰ和容器Ⅲ溫度不同，若容器Ⅲ溫度也為530 K，則能建立等效平衡，此時應有α(NH3，Ⅰ)＋α(H2O，Ⅲ)＝1，由于容器Ⅲ溫度低于530 K，降低溫度平衡正向移動，而容器Ⅲ是從逆反應方向建立平衡，則轉化率減小，所以達到平衡時，轉化率：α(NH3，Ⅰ)＋α(H2O，Ⅲ)<1，正確；D項，530 K時，若起始向容器Ⅰ中充入CH3OH 0.10 mol、NH3 0.15 mol、CH3NH2 0.10 mol、H2O 0.10 mol，Q＝≈0.67<9，則反應將向正反應方向進行，錯誤。

35、 12．(2019蘇錫常鎮(zhèn)三模)一定溫度下，在三個容積均為1 L的恒容密閉容器中按不同方式投入反應物，發(fā)生反應CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)(正反應放熱)，測得反應的相關數(shù)據(jù)如下： 容器 容器1 容器2 容器3 反應溫度T/K 500 500 600 反應物投入量 1 mol CO、 2 mol H2 2 mol CH3OH 1 mol CO、 2 mol H2 平衡v正(H2) /(molL－1s－1) v1 v2 v3 平衡c(CH3OH) /(molL－1) c1 c2 c3 平衡體系 總壓強p/Pa p1 p2

36、 p3 物質的轉化率α α1(CO) α2(CH3OH) α3(CO) 平衡常數(shù)K K1 K2 K3 下列敘述正確的是(　　) A．v1c2 B．α1(CO)>α3(CO)，v12p3，K12c3, α2(CH3OH)＋α3(CO)<1 解析：選BD　A項，在恒溫恒容下容器2加入2 mol CH3OH與加入1 mol CO、2 mol H2等效，即相當于取兩份容器1加入1 mol CO、2 mol H2，再將體積壓縮至一半即得，對反應CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)(正反應放熱)加壓，平衡向正反應

37、方向移動，甲醇的轉化率減小，則有v1p2，α1(CO)＋α2(CH3OH)<1，錯誤；B項，容器3加入1 mol CO、2 mol H2與容器1起始反應物投入量相同，但溫度升高，化學反應速率加快，v1α3(CO), p3p2，p3K3，錯誤；D項，由c2>2c1，c1>c3，得到c2>2c3，又由α1(CO)＋α2(CH3OH)<1，α1(CO)>α3(CO)，得到α2(CH3OH)＋α3(CO)<1，正確。 13