72化学平衡状态.docx

1、72化学平衡状态一、选择题1(2014上海市杨浦区高三第一学期期中)某可逆反应aAbB cCQ在某温度下的平衡常数为K(K1)，反应热为Q。保持温度不变，将方程式的书写作如下改变，则Q和K数值的相应变化为()A写成2aA2bB 2cC，Q值、K值均扩大了一倍B写成2aA2bB 2cC，Q值扩大了一倍，K值保持不变C写成cC aAbB，Q值、K值变为原来的相反数D写成cC aAbB，Q值变为原来的相反数，K值变为倒数解析：化学反应的反应热与化学计量数有关，平衡常数只与温度有关但数值与计量数有关，故AB错误；方程式反过来，反应热数值相等正负号相反，K值互为倒数，C错误，D正确。答案：D2(2013

2、重庆卷7)将E和F加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：E(g)F(s) 2G(g)。忽略固体体积，平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示：bf915、2.0 MPa时E的转化率为60%该反应的S0K(1000)K(810)上述中正确的是()A4个B3个C2个 D1个解析：由表中数据分析得出该反应正向是吸热反应，然后逐项分析。反应E(g)F(s) 2G(g)是气体分子数增大的反应，压强增大平衡逆向移动，故b75.0，故b0，正确。因为该反应正向吸热，升高温度平衡正向移动，平衡常数增大，故正确。答案：A点拨：知识：化学平衡及其移动，熵变，平衡常数及转化率。能力：化学图表问题的解读、

3、分析能力，运用化学平衡原理分析问题的能力及计算能力。试题难度：较难。3(2014河北省名校名题俱乐部高三研(二)下列各项反应中，升高温度，平衡常数减小的是()A2SO3 2SO2O2BH2POH2O HPOH3OCFe33H2O Fe(OH)33HDCH3COOHOH CH3COOH2O答案：D4(2013江苏省苏北四市高三年级第二次调研)一定条件下，在一密闭容器中发生下列反应并达到化学平衡：Ni(s)4CO(g) Ni(CO)4(g)已知该反应在25 、80 时的平衡常数分别为5104、2。下列说法正确的是()A上述生成Ni(CO)4(g)的反应为吸热反应B80 时，测得某时刻Ni(CO)4

4、(g)、CO(g)浓度均为0.5 molL1，则此时v(正)v(逆)C恒温恒压下，向容器中再充入少量的Ar，上述平衡将正向移动D恒温恒容下，向容器中再充入少量的Ni(CO)4(g)，达到新平衡时，CO的百分含量将增大解析：本题主要考查了化学平衡移动、平衡常数的应用等，意在考查考生的分析推理能力。温度越高，化学平衡常数越小，表明该反应是放热反应，A错； 80 时，测得某时刻Ni(CO)4(g)、CO(g)浓度均为0.5 molL1，82，则反应逆向进行，即v(正)v(逆)，B正确；恒温恒压下，向容器中再充入少量的Ar，则原反应体系分压降低，平衡逆向移动，C错；恒温恒容下，向容器中再充入少量的Ni

5、(CO)4(g)，相当于增大压强，平衡向右移动，则CO的百分含量减小，D错。答案：B5(2013江苏省扬州中学高三3月)PCl3和PCl5都是重要的化工原料。将PCl3(g)和Cl2(g)充入体积不变的2 L密闭容器中，在一定条件下发生下述反应，并于10 min时达到平衡：PCl3(g)Cl2(g) PCl5(g)。有关数据如下：PCl3(g)Cl2(g)PCl5(g)初始浓度(mol/L)2.01.00平衡浓度(mol/L)c1c20.4下列判断不正确的是()A10 min内，v(Cl2)0.04 mol/(Lmin)B当反应达到平衡时，容器中Cl2为1.2 molC升高温度，反应的平衡常数

6、减小，则平衡时PCl3的转化率变大D平衡后移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2，在相同条件下再达平衡时，c(PCl5)0.2 mol/L答案：C6(2013安徽卷11)一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO：MgSO4(s)CO(g) MgO(s)CO2(g)SO2(g)H0该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改变图中横坐标x的值，重新达到平衡后，纵坐标y随x变化趋势合理的是()选项xyA温度容器内混合气体的密度BCO的物质的量CO2与CO的物质的量之比CSO2的浓度平衡常数KDMgSO4的质量(忽略体积)CO的转化率解析：通过题给条件，判断平衡移动的方向，分

7、析平衡移动后各量的变化规律，再结合图像进行判断。A该反应的正反应是吸热反应，当升高温度时，平衡向正反应方向移动，生成气体的质量增加，由于容器的容积不变，所以容器内混合气体的密度增大，A项正确。B.方法一：增大CO的物质的量，平衡向正反应方向移动，生成CO2的量虽然增多，但平衡时CO增加的量要比CO2增加的量要多，所以CO2与CO的物质的量之比减小。方法二：因为容器的容积不变，增加CO的物质的量，相当于增加了CO的浓度，由于反应物中只有CO为气体，根据“等效平衡”原理，增加CO的物质的量的过程可以看作是增大压强的过程，即平衡向逆反应方向移动，所以CO2与CO的物质的量之比应该减小。C.增加SO2

8、的浓度，虽然平衡向逆反应方向移动，但由于温度没有改变，所以平衡常数K不变。D.MgSO4是固体，虽然它的质量增加了，但平衡并不发生移动，所以CO的转化率不会因为MgSO4质量的增加而增大。答案：A点拨：知识：外界条件对平衡的影响，平衡移动后各个量的变化关系，平衡常数。能力：考查通过对表格和图像的观察，获取有关感性知识，结合已有知识进行分析判断的能力。试题难度：中等。7(2013江苏省淮安市高三年级第一次调研)已知2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)Ha kJmol1(a0)。恒温恒容下，在10 L的密闭容器中加入0.1 mol SO2和0.05 mol O2，经过2 min达到平衡状态，反

9、应放热0.025a kJ。下列判断正确的是()A在2 min内，v(SO2)0.25 molL1min1B若再充入0.1 mol SO3，达到平衡后SO3的质量分数会减小C在1 min时，c(SO2)c(SO3)0.01 molL1D若恒温恒压下，在10 L的密闭容器中加入0.1 mol SO2和0.05 mol O2，平衡后反应放热小于0.025a kJ解析：本题考查化学反应速率与化学平衡的相关计算，意在考查考生对相关知识的掌握程度及计算能力。A项，在2 min内，v(SO2)0.002 5 molL1min1；B项，“再充入0.1 mol SO3”等同于“再充入0.1 mol SO2和0.

10、05 mol O2”，此时相当于加压，反应物平衡转化率提高，达到平衡后SO3的质量分数增大；C项，根据硫原子守恒，该反应体系中任何时刻都有c(SO2)c(SO3)0.01 molL1；D项，2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)的正反应是一个气体物质的量减小的反应，在恒温恒容条件下，随着反应正向进行，容器内的压强减小，而恒温恒压条件下则相当于在原恒温恒容反应体系的基础上加压，反应物的平衡转化率提高，平衡后反应放热大于0.025a kJ。答案：C8(2013四川卷6)在一定温度下，将气体X和气体Y各0.16 mol充入10 L恒容密闭容器中，发生反应X(g)Y(g) 2Z(g)Hv(正)C该温

11、度下此反应的平衡常数K1. 44D其他条件不变，再充入0.2 mol Z，平衡时X的体积分数增大解析：根据表格中的数据，列出平衡三段式，逐项分析。A.根据表中的数据可求得在前2 min内生成Z为0.08 mol，故v(Z)4103 mol/(Lmin)。B.由于该反应的正反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，v(逆)v(正)。C.根据平衡常数的表达式K1.44。D.因该反应前后气体化学计量数和相等，其他条件不变时，再充入0.2 mol Z，达到平衡时，其作用效果相当于保持Z的物质的量不变，缩小容器的体积，X的体积分数不变。答案：C点拨：知识：反应速率的计算、外界条件对平衡移动的影响、化学平衡

12、常数、等效平衡。能力：考查考生根据表格数据，结合所学理论知识分析解决问题的能力，特别考查考生对平衡常数的计算公式中各项的理解，在表达式中用到的是各项的平衡浓度而不是物质的量。试题难度：中等。9(2012南昌市高三调研测试)1 mol X气体跟a mol Y气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应：X(g)aY(g) b(Z)(g)反应达到平衡后，测得X的转化率为50%。而且，在同温同压下还测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的，则a和b的数值可能是()Aa1，b1 Ba2，b1Ca2，b2 Da3，b3解析：本题考查化学平衡及简单计算，考查考生的计算能力。难度中等。先根据X的转化率为50

13、%列出三段式；X(g)aY(g) bZ(g)起始： 1 mol a mol 0 mol转化： 0.5 mol 0.5a mol 0.5b mol平衡： 0.5 mol 0.5a mol 0.5b mol再根据密度与物质的量成反比，结合三段式，得等式：(1a)/(0.50.5a0.5b)4/3，只有A选项符合该等式。答案：A10在一定温度下，反应H2(g)X2(g) HX(g)的平衡常数为10。若将1.0 mol的HX(g)通入体积为1.0 L的密闭容器中，在该温度时HX(g)的最大分解率接近于()A5%B17%C25%D33%解析：本题考查平衡常数、分解率的计算。设分解率为xH2(g)X2(g

14、) HX(g)始态001 molL1平衡态x molL1x molL1(1x)molL1K10解得x17%答案：B11在容积均为500 mL的，三个密闭容器(容器体积恒定不变)中分别充入1 mol N2和2.5 mol H2，三个容器的反应温度分别为T1，T2，T3且恒定不变，在其他条件相同的情况下发生反应：N23H2 2NH3H0。实验测得反应均进行到t min时N2的体积分数如图所示。下列说法正确的是()A当v(H2)3v(N2)时，可以说明三个容器中的反应达平衡状态B在t min时，一定达化学平衡状态的是和C在t min时测得c(N2)1 mol/L，若再向中充入1.5 mol N2和1

15、 mol NH3，H2的转化率不变D三个容器中的反应均达到平衡后，容器中混合气体的平均相对分子质量最小解析：本题考查化学平衡的移动，意在考查考生对图象的分析能力以及对化学平衡的理解。难度较大。A项，没有指明H2和N2的正逆反应速率，不能说明反应达到了平衡状态，错；B项，从图中不能看出N2含量随时间的变化情况，故无法说明已达平衡，错；C项，t min时中的平衡常数为4，再充入N2和NH3，此时Q4，平衡不移动，则H2的转化率不变，正确；D项，平衡相对分子质量总质量总物质的量，由质量守恒定律知，总质量不变，该反应为体积缩小的反应，中N2的含量最大，故总物质的量最大，平均相对分子质量最小，错。答案：

16、C12(2013江苏省南京市高三年级第一次模拟)在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1 molL1的CH4与CO2，在一定条件下发生反应：CO2(g)CH4(g) 2CO(g)2H2(g)，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示，下列有关说法一定正确的是()A上述反应的H0B压强p1p2p3p4C1 100 时该反应的平衡常数为64 mol2L2D压强为p4时，在Y点：v(正)v(逆)解析：本题考查化学平衡知识，意在考查考生对化学平衡知识的综合运用能力。A项，由图知，随着温度升高，CH4平衡转化率增大，则表明该反应是吸热反应，即H0，正确；B项，由反应可知，增大压强，平衡逆向移动，则

17、CH4的平衡转化率降低，故p4p3p2p1，B错；C项，1 100 时CH4转化率为80%，则平衡时CH4、CO2浓度均为0.02 molL1，生成的CO、H2均为0.16 molL1，故K1.638 4(mol2L2)，C错；D项，Y点未达到平衡，达平衡时CH4转化率会增大，则表明反应仍需向正反应方向进行，即v(正)v(逆)，D错。答案：A二、非选择题13(2013广东卷31)大气中的部分碘源于O3对海水中I的氧化。将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究。(1)O3将I氧化成I2的过程由3步反应组成：I(aq)O3(g)=IO(aq)O2(g)H1IO(aq)H(g)=HOI(aq)H2HO

18、I(aq)I(aq)H(aq)=I2(aq)H2O(l)H3总反应的化学方程式为_ _，其反应热H_。(2)在溶液中存在化学平衡：I2(aq)I(aq) I (aq)，其平衡常数表达式为_。(3)为探究Fe2对O3氧化I反应的影响(反应体系如图1)，某研究小组测定两组实验中I浓度和体系pH，结果见图2和下表。编号反应物反应前pH反应后pH第1组O3I5.211.0第2组O3IFe25.24.1第1组实验中，导致反应后pH升高的原因是_。图1中的A为_。由Fe3生成A的过程能显著提高I的转化率，原因是_。第2组实验进行18 s后，I浓度下降。导致下降的直接原因有(双选)_。Ac(H)减小Bc(I

19、)减小CI2 (g)不断生成Dc(Fe3)增加(4)据图2，计算318 s内第2组实验中生成I的平均反应速率(写出计算过程，结果保留两位有效数字)。解析：利用盖斯定律、化学反应速率、化学平衡的影响因素等分析及计算，逐步解决问题。(1)根据盖斯定律，由可得总反应为2I(aq)O3(g)2H(aq)=I2(aq)O2(g)H2O(l)，则HH1H2H3。(2)所给反应的平衡常数表达式为K。(3)第1组实验中，pH升高是因为反应消耗了H。图1中的A为Fe2，由Fe3生成Fe2的过程中，I被氧化为I2，因此I的转化率显著提高。导致I浓度下降的原因是c(Fe3)增加，使c(I)减小，平衡I2(aq)I(

20、aq) I (aq)逆向移动。(4)v(I)5.5104mol(Ls)1。答案：(1)O3(g)2I(aq)2H(aq)=O2(g)I2(aq)H2O(l)H1H2H3(2)K(3)H被消耗，其浓度降低Fe2Fe3氧化I生成I2，使I的转化率显著提高BD(4)反应时间：18 s3 s15 s，I浓度变化：11.8103molL13.5103molL18.3103molL1，v(I)5.5104mol(Ls)1点拨：知识：反应热、化学反应速率、化学平衡常数。能力：考查考生对化学反应原理的理解能力。试题难度：中等。14(2012广东深圳中高三模拟)300时，将2 mol A和2 mol B两种气体

21、混合于2 L密闭容器中，发生如下反应：3A(g)B(g) 2C(g)2D(g)HQ,2 min末达到平衡，生成0.8 mol D。(1)300时，该反应的平衡常数表达式为K_。已知K300”或“0。(2)生成0.8 mol D，则反应掉0.4 mol B，剩余1.6 mol B，c(B)1.6 mol2 L0.8 molL1。v(B)0.1 molL1min1，由化学计量数知，D的反应速率应为B的2倍，故v(D)2v(B)20.1 molL1min10.2 molL1min1。(3)该反应为反应前后气体的总物质的量不变的反应，加压平衡不移动，故A的转化率不变。(4)将C、D折算成A、B，则相当

22、加入2 mol A和2/3 mol B，容器体积固定，若浓度相同，则说明起始时物质的量相等，故B还应加入2 molmolmol。答案：(1)(2)0.8 molL10.2 molL1min1(3)不变反应前后气体的总物质的量不变，压强对平衡无影响(4)4/315(2013湖南师大附中高三模拟)二氧化硫和氮氧化物是大气的主要污染物，防止和治理其对环境的污染是当前环保工作的重要研究内容之一。(1)一定条件下，发生反应2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)，向2 L密闭容器中通入2 mol SO2(g)、1 mol O2(g)和0.2 mol SO3(g)，2 min后反应达到平衡，测得SO2的物

23、质的量为1 mol，若往容器中再加入2 mol SO2(g)，则重新达到平衡时SO2的总转化率_50%(填“”“”或“”)。(2)在一密闭容器中发生反应2NO2(g) 2NOO2(g)H0，反应过程中NO2的浓度随时间变化的情况如图所示。请回答：依曲线A，反应在前3 min内氧气的平均反应速率为_。若曲线A、B分别表示的是该反应在不同条件下的反应情况，由此条件可能是_(填“浓度”“压强”“温度”或“催化剂”)。(3)一定温度下，在密闭容器中N2O5可发生下列反应：2N2O5(g) 4NO2(g)O2(g)；2NO2(g) 2NO(g)O2(g)。若达平衡时，c(NO2)0.4 mol/L，c(

24、O2)1.3 mol/L，则反应中NO2的转化率为_，N2O5(g)的起始浓度应不低于_mol/L。解析：(1)增大二氧化硫的浓度，导致二氧化硫自身转化率减小。(2)根据图像分析可知：前3 min氧气浓度增大了0.035 mol/L，所以平均反应速率为0.011 7 mol/(Lmin)；从图像变化的趋势来看，B相对于A来说，反应速率增大，NO2浓度减小，所以只可能是温度。(3)利用反应和可以求出当c(NO2)0.4 mol/L，c(O2)1.3mol/L时，2N2O5(g) 4NO2(g)O2(g) 4x x2NO2(g) 2NO(g)O2(g) 2y 2y yxy1.3 mol/L,4x2y0.4 mol/L，解得：x0.5 mol/L，y0.8 mol/L。所以，反应中NO2的转化率为80%。由反应生成的O2的浓度为0.5 mol/L，知N2O5的起始浓度应大于1 mol/L。答案：(1)(2)0.011 7 mol/(Lmin)温度(3)80%1