2018届高考化学二轮复习专练二十一化学平衡新人教版.docx

化学平衡主要考查化学平衡状态的特征和判断以及外界条件对化学平衡的影响、化学平衡常数表达式及意义、化学平衡常数相关计算、判断典型反应的自发和非自发等内容。1【2017天津卷】常压下羰基化法精炼镍的原理为：Ni(s) +4CO(g)Ni(CO)4(g)。230时，该反应的平衡常数K=2105。已知：Ni(CO)4的沸点为42.2，固体杂质不参与反应。第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4；第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230制得高纯镍。下列判断正确的是 A增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大B第一阶段，在30和50两者之间选择反应温度，选50C第二阶段，Ni(CO) 4分解率较低D该反应达到平衡时，v生成Ni(CO)4=4v生成(CO)【答案】B【解析】A平衡常数与温度有关，则增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数不变，故A错误；BNi(CO)4的沸点为42.2，应大于沸点，便于分离出Ni(CO)4，则一阶段，在30和50两者之间选择反应温度，选50，故B正确；C加热至230制得高纯镍，可知第二阶段，Ni(CO)4分解率较大，故C错误；D达到平衡时，不同物质的正逆反应速率之比等于化学计量数之比，则该反应达到平衡时4v生成Ni(CO)4=v生成(CO)，故D错误；2【2017江苏卷】（双选）温度为T1时，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO2(g) 2NO(g) +O2 (g)（正反应吸热）。容器编号物质的起始浓度（molL-1）物质的平衡浓度（molL-1）c(NO2)c(NO)c(O2)c(O2)0.6000.20.30.50.200.50.35实验测得：v正=v (NO2)消耗=k正c2(NO2 )，v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆c2 (NO) c(O2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。下列说法正确的是A达平衡时，容器与容器中的总压强之比为 4:5B达平衡时，容器中 c(O2 )/c(NO2)比容器中的大C达平衡时，容器中 NO 的体积分数小于50%D当温度改变为 T2时，若 k正=k逆，则 T2T1【答案】C D【解析】AI中的反应: 2NO2(g) 2NO(g) +O2 (g)开始（mol/L）0.6 0 0反应（mol/L）0.4 0.4 0.2平衡（mol/L）0.2 0.4 0.2化学平衡常数K=0.420. 2/0.22=0.8容器体积为1L，则平衡时I中气体总物质的量=1L（0.2+0.4+0.2）mol/L=0.8mol。A恒容恒温时气体压强之比等于其物质的量之比，如果平衡时I、II中压强之比为4：5，则II中平衡时气体总物质的量为1mol，II中开始时浓度商=0.520. 2/0.32=5/90.8，则平衡正向移动，平衡正向移动导致混合气体总物质的量之和增大，所以达平衡时，容器与容器中的总压强之比小于 4：5，故A错误；B如果II中平衡时 c(NO2）=c(O2），设参加反应的 c(NO2）=xmol/L，则0.3x=0.2+0.5x，x=1/15，平衡时 c(NO2)=c(O2)=7/30mol/L，c(NO)=0.5mol/L+1/15mol/L=17/30mol/L，II中(17/30)2(7/30)/(7/30)21.30.8，说明II中平衡时应该存在 c(NO2)c(O2)。容器I中 c(O2 )/c(NO2=1，所以达平衡时，容器中 c(O2 )/c(NO2 )小于1，则 比容器中的小，故B错误；C如果III中NO和氧气完全转化为二氧化氮，则c(NO2)=0.5mol/L，且容器中还有 c(O2)=0.1mol/L剩余，与I相比，III是相当于增大压强，平衡逆向移动，二氧化氮和氧气之和所占体积比大于50%，则达平衡时，容器中 NO 的体积分数小于50%，故C正确； Dv正=v (NO2 )消耗=k正c2(NO2 )，v逆=v(NO)消耗=2v (O2 )消耗=k逆c2 (NO)c(O2 )，达到平衡状态时正逆反应速率相等，则k正c2(NO2 )=k逆c2 (NO)c(O2 )，且k正=k逆，则c2(NO2 )=c2 (NO)c(O2 )，化学平衡常数K等于1，该温度下的K大于0.8，且该反应的正反应是吸热反应，说明升高温度平衡正向移动，所以 T2T1，故D正确。3.【2017新课标卷】砷（As）是第四周期A族元素，可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有着广泛的用途回答下列问题：（1）画出砷的原子结构示意图 。（2）工业上常将含砷废渣（主要成分为As2S3）制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式 。该反应需要在加压下进行，原因是 。（3）已知：As(s)+1.5H2(g) +2O2(g)=H3AsO4(s) H1H2(g)+0.5O2(g)=H2O(l) H2 2As(s)+2.5O2(g)=As2O5(s) H3则反应As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s)的H= 。（4）298K时，将20mL 3x molL1 Na3AsO3、20mL 3x molL1 I2和20mL NaOH溶液混合，发生反应：AsO33(aq)+I2(aq)+2OHAsO43(aq)+2I(aq)+H2O(l)。溶液中c(AsO43)与反应时间（t）的关系如图所示。下列可判断反应达到平衡的是 （填标号）。a溶液的pH不再变化 bv(I)=2v(AsO33) cc (AsO43) /c (AsO33)不再变化 dc(I) =y molL1tm时，v正 v逆（填“大于”“小于”或“等于”）。tm时v逆 tn时v逆（填“大于”“小于”或“等于”），理由是 。若平衡时溶液的pH=14，则该反应的平衡常数K为 。【答案】（1） （2）2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S 加压反应速率增大，而且平衡右移，可提高生产效率（3）2H13H2H3（4）ac 大于 小于 tm时AsO43浓度更小，反应速率更慢 4y3/(x-y)2 【解析】（1）砷元素原子序数为33，原子核外有四个电子层，最外层5个电子，据此写出原子结构示意图：（2）工业上常将含砷废渣(主要成分为As2O3)制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫，砷元素化合价+3价变化为+5价，反应的化学方程式为2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S，增大压强，可增大反应速率，并使平衡正向移动，增大反应物的转化率，故答案为：2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S；加压反应速率增大，而且平衡右移，可提高生产效率；（3）已知：As(s)+1.5H2(g) +2O2(g)=H3AsO4(s) H1 H2(g)+0.5O2(g)=H2O(l) H2 2As(s)+2.5O2(g)=As2O5(s) H3 利用盖斯定律将23可得:As2O5(s)+3H2O(l) =2H3AsO4(s) H=2H13H2H3。（4）a溶液pH不变时，则c(OH)也保持不变，反应达到平衡状态，故a正确；b同一个化学反应，速率之比等于化学计量数之比，无论是否达到平衡，都存在v(I)=2v c(AsO33)，故b错误；c(AsO43-) /c(AsO33-)不再变化，可说明各物质的浓度不再变化，反应达到平衡状态，故c正确；d由图可知，当c(AsO43-)=y molL-1时，浓度不再发生变化，则达到平衡状态，由方程式可知此时c(I) =2y molL1，所以c(I)=y molL1时没有达到平衡状态，故d错误。 故答案为：ac；反应从正反应开始进行，tm时反应继续正向进行，则v正 大于 v逆，故答案为：大于；tm时比tn时浓度更小，则逆反应速率更小，故答案为：小于；tm时AsO43浓度更小，反应速率更慢；反应前，三种溶液混合后，Na3AsO3的浓度为3xmol/L(20(20+20+20) =xmol/L，同理I2的浓度为xmol/L，反应达到平衡时，生产c(AsO43)为ymol/L，则反应生产的c(I)=2ymol/L，消耗的AsO33、I2的浓度均为ymol/L，平衡时c c(AsO33)=( xy) mol/L，c(I2) =(xy) mol/L，溶液中c(OH) =1mol/L，则K= y(2 y)2/(x-y)(x-y) 12=4y3/(x-y)24【2015四川卷】一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)+CO2(g) 2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示：已知：气体分压（P分）=气体总压（P总）体积分数。下列说法正确的是 A550时，若充入惰性气体，正，逆 均减小，平衡不移动B650时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0%CT时，若充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动D925时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP=24.0P总【答案】B 【解析】A、平衡向正反应方向移动，A错误；B、利用三段式，可得CO2的转化率为25.0%，B正确，C、由图可知T时，平衡体系中CO2和CO体积分数相等，则在恒压密闭容器中再充入等体积的CO2和CO，平衡不移动，C错误；D、平衡后P(CO)=P总，P(CO2)=P总，KP=。选B。5【2017南阳模拟】在不同温度下，向2 L密闭容器中加入1 mol NO和1 mol活性炭，发生反应：2NO(g）+C(s） N2(g）+CO2(g）H-213.5 kJmol，达到平衡时的数据如下：温度/n（活性炭）/moln(CO2)/molT10.70T20.25下列说法不正确的是A上述信息可推知：T1T2BT1时，该反应的平衡常数KCT2时，若反应达平衡后再缩小容器的体积，c(N2)：c(NO)不变DT1时，若开始时反应物的用量均减小一半，平衡后NO的转化率减小【答案】D【解析】A、根据题中所给已知条件可知：2NO(g)C(s) N2(g)CO2(g) H213.5 kJ/mol，开始时的浓度/ mol/L 0.5 0.5 0 0改变(T1)的浓度/ mol/L 0.3 0.15 0.15 0.15T1时的浓度/ mol/L 0.2 0.35 0.15 0.15改变(T2)的浓度/ mol/L 0.25 0.125 0.125 0.125T1时的浓度/ mol/L 0.25 0.375 0.125 0.125K(T1)= =0.5625；K(T2)= =0.25；因K(T1) K(T2)，故温度T1T2，选项A正确；B、T1时，该反应的平衡常数K= =0.5625，选项B正确；C、T2时，若反应达平衡后再缩小容器的体积，相当于增大压强，该反应为等体积反应，改变压强，平衡不发生移动，故c(N2)：c (NO)不变，选项C正确；D、T1时，若开始时反应物的用量均减小一半，平衡逆向移动，NO的转化率减小，选项D错误。答案选D。6【2017信阳模拟】在体积、温度都相同的条件下，反应2A(g)2B(g) C(g)3D(g)分别从下列两条途径建立平衡：A、B的起始物质的量均为2 mol；C、D的起始物质的量分别为2 mol和6 mol。以下叙述中不正确的是A、两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的百分组成相同B、两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的平均相对分子质量相同C达平衡时，途径的反应速率vA等于途径的反应速率vAD达平衡时，途径所得混合气体的密度为途径所得混合气体密度的【答案】C【解析】途径中2 mol C和6 mol D按方程式转化为A、B，相当于4 mol A和4 mol B，该反应为反应前后气体物质的量不变的反应，故在恒温、恒容条件下，途径和途径将建立等效平衡，A、B均正确；因为途径达平衡时各组分的浓度为途径的两倍，达平衡时途径的反应速率vA小于途径的反应速率vA，C错误。1【2017安庆模拟】下列关于化学平衡常数的说法中，正确的是 A在任何条件下，化学平衡常数都是一个定值B当改变反应物的浓度时，化学平衡常数会发生改变C化学平衡常数K与温度、反应物浓度、体系的压强都有关D由化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的程度【答案】D【解析】选D。化学平衡常数只与温度有关，与浓度、压强、催化剂无关。2(2017贵州模拟)已知：4NH3(g)5O2(g) 4NO(g)6H2O(g)H1 025 kJmol1，该反应是一个可逆反应。若反应物起始的物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是 【答案】C【解析】A正反应是放热反应，升高温度，先到达平衡，平衡向逆反应方向移动，平衡时NO的含量减少，图象与实际相符合，故A正确；B正反应是气体体积增大的反应，增大压强，先到达平衡，平衡向逆反应方向移动，平衡时NO的含量减少，图象与实际相符合，故B正确；C正反应是放热反应，升高温度，先到达平衡，平衡向逆反应方向移动，平衡时NO的含量减少，图象中达到平衡的时间与实际不相符合，故C错误；D催化剂能改变化学反应速率但不影响化学平衡，正催化剂能加快反应速率缩短反应到达平衡的时间，故D正确；故选C。3【2017烟台模拟】t时，在体积不变的容器中发生反应X(g)+3Y(g) 2Z(g) Hv(逆) B活化能：过程过程ICn点时该反应的平衡常数K50 D过程I，t2时刻改变的反应条件可能是升高温度【答案】C【解析】A. m点CO2的转化率不是最大，反应在向正反应方向进行，因此v(正)v(逆)，A正确；B. 过程I首先达到平衡状态，说明反应速率快，因此活化能：过程过程I，B正确；C. n点时CO2的转化率是0.8，则根据方程式可知CO2(g)+3H2(g) H2O(g)+CH3OH(g)起始浓度（mol/L） 0.5 1.4 0 0转化浓度（mol/L） 0.4 1.2 0.4 0.4平衡浓度（mol/L） 0.1 0.2 0.4 0.4所以该反应的平衡常数K200，C错误；D. 过程I，t2时刻转化率降低，说明反应向逆反应方向进行，由于正反应放热，因此改变的反应条件可能是升高温度，D正确，答案选C。7【2017佳木斯检测】臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为2NO2(g)O3(g) N2O5(g)O2(g)，若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是 ABCD升高温度，平衡常数减小03 s内，反应速率为v(NO2)0.2 molL1t1时仅加入催化剂，平衡正向移动达到平衡时，仅改变x，则x为c(O2)【答案】A【解析】A由图可知，反应物总能量高于生成物总能量，正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，故A正确；B03s内，反应速率为v(NO2)= =0.2molL-1s-1，单位错误，故B错误；Ct1时刻，改变条件，反应速率加快，平衡不移动，该反应前后气体的物质的量减小，不能是增大压强，只能是使用催化剂，但催化剂不影响平衡的移动，故C错误；D达平衡时，仅增大c(O2)，平衡向逆反应方向移动，二氧化氮转化率降低，由图可知，二氧化氮的转化率随x增大而增大，x可以代表O3浓度、压强，故D错误；故选A。8.【2017届江苏省南通、扬州、泰州高三第三次模拟】下列图示与对应的叙述符合的是A用甲实线、虚线分别表示某可逆反应未使用催化剂和使用催化剂的正、逆反应速率随时间的变化B图乙表示反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)H0的平衡常数K与温度和压强的关系C图丙表示向0.1mol/L的NH4Cl溶液中滴加0.1mol/L的HCl溶液时，溶液中随HCl溶液体积变化关系D图丁表示常温下向20mL pH=3的醋酸中滴加pH=11的NaOH溶液，溶液的pH随NaOH溶液体积的变化关系【答案】C【解析】A、催化剂能同时加快正、逆反应速率，图中速率不变，故A错误；B、平衡常数K只与温度有关与压强无关。故B错误。C、图丙表示向0.1mol/L的NH4Cl溶液中滴加0.1mol/L的HCl溶液时，H 浓度增大，NH4 水解程度变小，但随体积增大而减小，故增大，故C正确；D、弱酸发生中和反应时，突变范围变小，故D错误；故选C。9【2017届河北省衡水中学高三下学期六调】可逆反应2A(g)+B(g) 2C(g)，根据下表中的数据判断下列图像错误的是 【答案】D【解析】由表中数据可知，在相同压强下，升高温度，A的转化率降低，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，在相同温度下，增大压强，A的转化率增大，说明平衡向正反应方向移动，则A升高温度，A的转化率降低，与表中数据吻合，A正确；B升高温度，平衡向逆反应方向移动，C的百分含量降低，增大压强，平衡向正反应方向移动，C的百分含量增大，与表中数据吻合，B正确；C升高温度，反应速率增大，平衡向逆反应方向移动，逆反应速率大于正反应速率，与表中数据吻合，C正确；D增大压强，反应速率增大，正反应速率大于逆反应速率平衡向正反应方向移动，图象与表中数据不吻合，D错误，答案选D。10【2017太原模拟】下列反应在任意温度下一定能自发进行的是 A2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2BNH3(g)+HCl(g) NH4Cl(s)H0DX2Y2(s) X2(g)+Y2(g)H0，S0，低温下不能自发进行，故A错误；反应是放热反应H0，S0，S0，低温下不能自发进行，故C错误；反应是放热反应H0，任意温度下能自发进行，故D正确。11【2017孝感模拟】80时，2 L密闭容器中充入0.40 mol N2O4，发生反应：N2O4(g) 2NO2(g) H=QkJmol-1(Q0)，获得如下数据：时间/s020406080100c(NO2)/molL-10.000.120.200.260.300.30下列判断正确的是 A升高温度该反应的平衡常数K减小B2040 s内，v(N2O4)=0.004 molL-1s-1C反应达平衡时，吸收的热