2020版高三化学一轮复习第七章第二节化学平衡状态课时训练新人教版.docx

化学平衡状态一、选择题1可逆反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1，下列叙述正确的是()A达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大B若单位时间内生成x mol N2的同时，消耗2x mol NH3，则反应达到平衡状态C达到化学平衡时，2v正(H2)3v逆(NH3)D加入催化剂，正反应速率增大，逆反应速率不变解析：选C。A项，达到化学平衡时，若增加容器体积即减小压强，正逆反应速率都减小，故A错误；B项，若单位时间内生成x mol N2的同时，消耗2x mol NH3，表示的都是逆反应速率，无法判断正逆反应速率是否相等，故B错误；C项，化学反应中反应速率之比等于化学计量数之比，根据化学方程式可知2v正(H2)3v正(NH3)，3v正(NH3)3v逆(NH3)，所以2v正(H2)3v逆(NH3)，故C正确；D项，催化剂同等程度的改变正逆反应速率，所以加入催化剂，正反应速率增大，逆反应速率也同等程度增大，故D错误。2有一反应：2AB2C，其中A、B、C均为气体，右图中的曲线是该反应在不同温度下的平衡曲线，x轴表示温度，y轴表示B的转化率，图中有a、b、c三点，如图所示，则下列描述正确的是()A该反应是放热反应Bb点时混合气体的平均摩尔质量不再变化CT1温度下a点表示若想达到平衡，可以采取增大压强的方法Dc点可表示v(正)v(逆)解析：从图中的曲线变化趋势可以得出，升温B的转化率增大，说明升温平衡右移，故正反应为吸热反应，A项错误；b点是平衡状态，故气体的平均摩尔质量不再发生改变，B项正确，在T1时点a在曲线的上方，故要想达到平衡需要下移，即B的转化率降低，增大压强平衡右移，B的转化率升高，故C项错误；点c在曲线的下方，要想达到平衡需上移，B的转化率升高，即反应正向进行v(正)v(逆)，故D项错误。答案：B3.有一化学平衡mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，如图表示的是A的转化率与压强、温度的关系。下列叙述正确的是()A正反应是放热反应；mnpqB正反应是吸热反应；mnpqC正反应是放热反应；mnpq解析：选D。图像中有三个量，应定一个量来分别讨论另外两个量之间的关系。定压强，讨论T与A的转化率的关系：同一压强下，温度越高，A的转化率越高，说明正反应是吸热反应；定温度，讨论压强与A的转化率的关系：同一温度下，压强越大，A的转化率越高，说明正反应是气体体积缩小的反应，即mnpq。4某温度下，在固定容积的密闭容器中，可逆反应A(g)3B(g)2C(g)达到平衡时，各物质的物质的量之比为n(A)n(B)n(C)221。保持温度不变，以221的物质的量之比再充入A、B、C，则()A平衡不移动B再达平衡时，n(A)n(B)n(C)仍为221C再达平衡时，C的体积分数增大D再达平衡时，正反应速率增大，逆反应速率减小解析：题述操作相当于增大压强，平衡向气体分子数减小的方向移动，即向正反应方向移动，A项错误；平前后C的物质的量分数增大，B项错误；平衡后C的体积分数增大，C项正确，增大压强，再达平衡时正、逆反应速率都增大，D项错误。答案：C5汽车净化的主要原理为2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g)H0)，获得如下数据：时间/s020406080100c(NO2)/molL10.000.120.200.260.300.30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 molL1s1C反应达平衡时，吸收的热量为0.30Q kJD100 s时再通入0.40 mol N2O4，达新平衡时N2O4的转化率增大解析：选C。该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，K值增大，A错误；由表中数据可知，2040 s内，v(NO2)c(NO2)/t(0.20.12)molL1/20 s0.004 molL1s1，根据速率之比等于计量数之比可知，v(N2O4)v(NO2)0.002 molL1s1，B错误；由表中数据可知，80 s后c(NO2)不再变化，反应达到平衡状态，生成NO2的物质的量为0.3 molL12 L0.6 mol，由热化学方程式可知，每生成2 mol NO2吸收的热量为Q kJ，则生成0.6 mol NO2吸收的热量为0.30Q kJ，C正确；100 s时再通入0.40 mol N2O4，相当于增大压强，平衡逆向移动，N2O4的转化率减小，D错误。9某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应A(g)xB(g)2C(g)，达到平衡后，在不同的时间段，分别改变影响反应的一个条件，测得容器中物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如下图所示：下列说法中正确的是()A3040 min间该反应使用了催化剂B反应方程式中的x1，正反应为吸热反应C30 min 时降低温度，40 min时升高温度D8 min 前A的反应速率为0.08 molL1min1解析：选D。A项，若使用催化剂，则化学反应速率加快，A不正确；由物质的量浓度时间图像可知，A、B的浓度变化相同，故A、B的计量数相同，都为1，由反应速率时间图像可知，30 min时改变的条件为减压，40 min时改变的条件为升温，且升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应；8 min前A的反应速率为(2.0 molL11.36 molL1)/8 min0.08 molL1min1。10在一定条件下，将A和B各0.32 mol 充入10 L恒容密闭容器中，发生反应：A(g)B(g)2C(g)Hv正C其他条件不变，起始时向容器中充入0.64 mol A和0.64 mol B，平衡时n(C)c292.4C121 Dp22c1，故A错误；B、若乙中开始投入2mol NH3，则甲与乙是等效的，甲与乙的反应的能量变化之和为92.4 kJ，但乙中为4 mol NH3，分解的NH3较2 mol NH3时多，故ab92.4，故B正确；C、若乙中开始投入2mol NH3，则甲与乙是等效的，甲与乙的反应物转化率之和为1，但乙中为4mol NH3，较2mol NH3时的转化率低，故a1a2”或“”或“”) ，理由是_。解析：(1)CH4和CO2反应制备合成气的反应为CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g)。由图像知1100、P2时CH4的转化率为80%，则转化CH4物质的量为1mol80%0.8mol，根据方程式知生成CO物质的量为1.6mol，(CO)1.6mol10L10min0.016mol/(Lmin)。 A，(H2)逆3(CO)正表明逆反应速率大于正反应速率，反应没有达到平衡状态；B，该反应中所有物质都是气态，根据质量守恒定律，混合气体的质量始终不变，容器的容积不变，混合气体的密度始终不变，密闭容器中混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡状态；C，该反应的正反应是气体分子数增大的反应，建立平衡过程中气体分子物质的量增大，密闭容器中总压强增大，平衡时气体分子物质的量不变，密闭容器中总压强不变，密闭容器中总压强不变能说明反应达到平衡状态；D，达到平衡时各物质的浓度保持不变，不一定相等，c(CH4)c(CO)不能说明反应达到平衡状态；能说明反应达到平衡状态的是C项，答案选C。该反应的正反应为气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动，CH4的转化率减小，由图知在相同温度下P1时CH4的转化率大于P2，则P1小于P2。由图知，y点CH4转化率小于平衡时CH4的转化率，反应正向进行，(正)大于(逆)。y点的温度与x点的温度相同，y点平衡常数与x点相等，用三段式CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g)c(起始)(mol/L)0.10.100c(转化)(mol/L) 0.10.80.08 0.08 0.16 0.16c(平衡)(mol/L) 0.02 0.02 0.16 0.16K1.6384(mol/L)2。(2)290前，CO转化率和甲醚产率的变化趋势不一致，说明在290前有副反应发生。由图可见升高温度，CO转化率减小，甲醚产率减小，升高温度平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，H0，即b0。答案：(1) 0.016mol/(Lmin)C小于大于1.6384 mol2/L2(2) 有副反应发生 平衡后，升高温度，甲醚的产率降低15氨气是一种重要的化工产品，是生产铵盐、尿素等的原料。(1)现有如下合成氨的途径：2NH3(g)N2(g)3H2(g)H92.4 kJmol1在恒容密闭容器中达到平衡的标志有_。单位时间内生成3n mol H2的同时生成2n mol NH3用NH3、N2、H2表示反应速率比为213混合气体的密度不再改变混合气体的压强不再改变混合气体平均相对分子质量不再改变(2)工业上常用CO2和NH3通过如下反应合成尿素CO(NH2)2。CO2(g)2NH3(g)CO(NH2)2(l)H2O(g)H”、“”或“80 min 时v逆(H2O)。相当于加压，平衡右移，所以CO2的转化率增大。30 min：(NH3)100%20%,70 min：(NH3)100%30%。答案：(1)(2) 增大(如下图所示)B16向体积为2 L的固定密闭容器中通入3 mol X气体，在一定温度下发生如下反应：2X(g)Y(g)3Z(g)(1)经5 min后反应达到平衡，此时测得容器内的压强为起始时的1.2倍，则用Y表示的速率为_molL1min1。(2)若上述反应在甲、乙、丙、丁四个同样的密闭容器中进行，在同一段时间内测得容器内的反应速率分别为甲：v(X)3.5 molL1min1；乙：v(Y)2 molL1min1；丙：v(Z)4.5 molL1min1；丁：v(X)0.075 molL1s1。若其他条件相同，温度不同，则温度由高到低的顺序是(填序号)_。(3)若向达到(1)的平衡体系中充入氦气，则平衡_(填“向左”、“向右”或“不”)移动；若从达到(1)的平衡体系中移走部分Y气体，则平衡_(填“向左”、“向右”或“不”)移动。(4)若在相同条件下向达到(1)所述的平衡体系中再充入0.5 mol X气体，则平衡后X的转化率与(1)的平衡中X的转化率相比较()A无法确定 B前者一定大于后者C前者一定等于后者 D前者一定小于后者(5)若保持温度和压强不变，起始时加入X、Y、Z物质的量分别为a mol、b mol、c mol，达到平衡时仍与(1)的平衡等效，则：a、b、c应该满足的关系为_。(6)若保持温度和体积不变，起始时加入X、Y、Z物质的量分别为a mol、b mol、c mol，达到平衡时仍与(1)的平衡等效，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则c的取值范围应该为_。解析：(1)压强之比等于气体的物质的量之比，则依据三段式计算。设反应生成Y的物质的量为a。2X(g)Y(g)3Z(g)3 mol 0 02a a 3a3 mol2a a 3a所以有3 mol2a1.23 mol，a0.3 mol，则v(Y)0.3 mol/(2 L5 min)0.03 mol L1min1。(2)将各个数据转化为用同一种物质来表示的反应速率，且单位一致，如用X来表示，则当v(Y)2 mol L1min1时，v(X)4 mol L1min1；当v(Z)4.5 mol L1min1时，v(X)3 mol L1min1；丁对应的v(X)0.075 mol L1s160 smin14.5 mol L1min1，则可以看出温度的高低顺序为丁乙甲丙。(3)等温等容条件下通入一种惰性气体，反应体系中的各组分的浓度没有改变，平衡不移动；若移走部分Y气体，则压强减小，平衡向气体的物质的量增大的方向移动。(4)若在等温等压条件下，通入X气体，则与原平衡状