2021届高考化学一轮复习考点精练之知识点13化学平衡含解析.doc

化学平衡1、下列说法正确的是（ ）A.增大反应物浓度使单位体积内活化分子数和活化分子百分数均增加，有效碰撞增多，反应速率加快B.升高温度使单位体积内活化分子百分数太大增加，正反应速率增加，逆反应速率降低C.催化剂能降低分子活化时所需能量，使单位体积内活化分子百分数大大增加D.增大压强一定能使单位体积内活化分子数增加，有效碰撞增多，反应速率加快2、已知可逆反应中，物质的含量A和C随温度的变化曲线如图所示，下列说法正确的是（ ）A.该反应在温度时达到化学平衡B.该反应在温度时达到化学平衡C.该反应的逆反应是放热反应D.升高温度，平衡会向正反应方向移动3、可逆反应，反应过程中，当其他条件不变时，C的百分含量（C）与温度（T）和压强（p）的关系如图所示，下列叙述中正确的是（ ）A.达到平衡后，若升高温度，平衡右移B.达到平衡后，加入催化剂C增大C.化学方程式中“nef” D.达到平衡后，增加A的量有利于平衡向右移动4、在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下。已知。下列说法正确的是（ ）容器甲乙丙反应物投入量1 mol、3 mol2 mol4 mol的浓度（）反应的能量变化放出a kJ吸收b kJ吸收c kJ体系压强（Pa）反应物转化率A.B.C.D. 5、某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡状态的影响，得到如图所示的变化规律（图中T表示温度，n表示物质的量），根据如图可得出的结论正确的是（ ）A.a、b、c三个状态只有b是平衡状态B.达到平衡时的转化率大小为bacC.若，则正反应一定是吸热反应D.b点时，平衡体系中A、B原子个数之比接近1:36、在一个容积为V L的密闭容器中充入气体A和气体B，物质的量之比为2:1，在一定条件下发生下列反应:3A（g）B（g）C（g）2D（g），10 min时达到平衡，混合气体的平均摩尔质量增大，则下列说法正确的是（ ）A.若容器中密度不变则说明反应达到化学平衡状态B.平衡常数为C.A的平衡转化率为40D.平衡时D的体积分数为257、T 时，体积均为0.5 L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:2A（g）B（g）2C（g）（Q0）。保持温度不变，实验测得起始和平衡时的有关数据如表，下列叙述中正确的是（ ）容器编号起始时各物质的物质的量/mol达到平衡时体系能量的变化ABC2100.75 Q kJ0.40.21.6A.容器中达到平衡时放出的热量为0.05 Q kJB.向容器中通入氦气，平衡时A的转化率变大C.其他条件不变，若容器保持恒容绝热，则达到平衡时C的体积分数小于D.容器中反应的平衡常数值均为188、一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是（ ）A.反应开始到10 s，用Z表示的反应速率为0.158 mol（L·s）B.平衡时的压强是起始压强的1.2倍C.反应开始到10 s时，Y的转化率为79.0D.反应的化学方程式为X（g）Y（g）Z（g）9、将一定量的氨基甲酸铵置于恒容的密闭真空容器中（固体体积忽略不计），使其达到化学平衡:。实验测得不同温度下的平衡数据列于表中:温度/15.020.025.030.035.0平衡总压强/kPa5.78.312.017.124.0平衡气体总浓度/（mol/L）2.43.44.86.89.4下列有关叙述正确的是（ ）A.在低温下该反应能自发进行B.15 时，该反应的化学平衡常数约为2.0C.当混合气体平均相对分子质量不变时，该反应达到化学反应限度D.恒温条件下，向原平衡体系中再充入2 mol 和1 mol ，达平衡后浓度不变10、氮元素的单质及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。I.已知反应:，分别进行如下两个实验:实验:将球分别浸泡在热水和冰水中，现象如图甲。实验:将一定量的充入注射器中后封口，测定改变注射器体积的过程中气体透光率随时间的变化（气体颜色越深，透光率越小），如图乙。（1）图甲现象说明该反应为 （填“放热”或“吸热”）反应。（2）图乙中b点的操作为 ；c点时，v（正） （填“”“”或“”，下同）v（逆）；若不考虑体系与外界的热交换与能量损失，则T（d） T（c）。.氨是化学实验室及化工生产中的重要物质，应用广泛。（3）已知25时: 则= kJ/mol.（4）在恒温恒容密闭容器中进行合成氨反应，起始投料时各物质浓度如表:投料1.0 mol/L3.0 mol/L0投料0.5 mol/L1.5 mol/L1.0 mol/L按投料I进行反应，测得达到化学平衡状态时的转化率为40，则该温度下合成氨反应的平衡常数为 。按投料进行反应，起始时反应进行的方向为 （填“正向”或“逆向”）。11、铁是生产生活中应用最广泛的金属，炼铁技术备受关注，已知:断裂1 mol CO气体中的化学键需要吸收1076 kJ的能量，断裂1 mol 气体中的化学键需要吸收1490 k的能量，请回答下列问题:（1）断裂1mol C（s）中所有化学键需要吸收的能量为 。（2）时，向密闭容器中加入一定量的和C，发生反应，达到平衡后，浓度为a mol/L；若其他条件不变，缩小容器容积再次达到平衡时，的浓度为b mol，则a_（填“”“”或“”）b。（3）起始温度均为时，向容积为10L的两个恒容密闭容器中，分别加入一定量的和CO发生反应，测得相关数据如表所示:编号容器起始时物质的量/mol平衡时物质的量/mol平衡常数（K）COFe1恒温0.51.50.82恒温23m时，容器1中反应的平衡常数 。容器2中，5 min达到平衡，则m ，则05 min内以表示该反应的速率v（） 。（4）2时，向恒压密闭容器中充入0.5 mol和1.0 mol CO，发生反应，C和的物质的量浓度（c）与时间（t）的关系如图所示。6 min时，改变的外界条件为_，理由为 。12、某研究小组向某2 L密闭容器中加入一定量的固体A和气体B发生反应A（s）2B（g）D（g）E（g）（1）对于该反应，用各物质的反应速率与时间的关系曲线表示如图，示意图中的 （填序号）正确。（2）若该密闭容器绝热，实验测得B的转化率随温度变化如图所示由图可知，Q （填“大于”或“小于”）0，c点v正 （填“大于”“小于”或“等于”）v逆。（3）在T 时，反应进行到不同时间测得各物质的物质的量如表:01020304050B2.001.361.001.001.201.20D00.320.500.500.600.60E00.320.500.500.600.60T 时，该反应的平衡常数K 。30 min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据表中的数据判断改变的条件可能是_（填字母编号）。a.通一定量的Bb.加入一定量的固体Ac.适当缩小容器的体积d.升高反应体系温度同时加入0.2 mol B、0.1 mol D、0.1 mol E后，其他反应条件不变，该反应平衡 （填“向右”“不”或“向左”）移动。维持容器的体积和温度T 不变，若向该容器中加入1.60 mol B、0.20 mol D、0.20 mol E和0.4 mol A，达到平衡后，混合气体中B的物质的量分数是 。13、氮的氧化物是大气的主要污染物，是当前环保工作的重要研究内容之一。（1）氨气还原氮的氧化物则= （用含的式子表示）。依据反应，可将氨气直接用于燃料电池，用KOH溶液作电解质溶液，写出负极电极反应式: 。（2）一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入4.0 mol和4.0 mol CO，在催化剂作用下发生反应，测得相关数据如下:0 min5 min10 min15 min20 min2.01.71.561.51.500.150.220.250.2505 min，用的浓度变化表示的反应速率为 。以下表述能说明该反应已达到平衡状态的是 。A.气体颜色不再变化B.气体密度不再变化C.气体平均相对分子质量不再变化20 min时，保持温度不变，继续向该容器中加入1.0 mol和1.0 mol CO在时反应再次达到平衡，则的转化率比原平衡 （填“增大”“减小”或“不变”）。该温度下反应的化学平衡常数K （保留两位有效数字）（3）湿法脱硝:采用溶液作为吸收剂可对烟气进行脱硝。323K下，向足量碱性溶液中通入含NO的烟气，充分反应后，溶液中离子浓度的分析结果如表:离子溶液显碱性，用离子方程式解释原因: 。依据表中数据，写出溶液脱硝过程中发生总反应的离子方程式: 。 答案以及解析1答案及解析：答案：C解析：增大反应物浓度会增加单位体积的活化分子数，但不能增加活化分子百分数，A项错误；升高温度使单位体积内活化分子百分数大大增加，正、逆反应速率均加快，B项错误；催化剂降低了反应所需的活化能，使单位体积内的活化分子百分数大大增加，C项正确；对于恒容容器，充入与反应无关的气体使压强增大，单位体积活化分子的百分数不变，有效碰撞不变，化学反应速率不变，D项错误。 2答案及解析：答案：B解析：温度之前A变小，C从0逐渐增大，而温度之后A增大，C减小，说明温度之前反应没有达到平衡状态，而温度时恰好平衡，温度之后温度升高使平衡向左移动，所以逆反应是吸热反应。故本题选B。 3答案及解析：答案：C解析：本题考查化学平衡图象分析。A.分析图象可知该反应的正反应是放热反应，达到平衡后，若升温，平衡左移，错误；B.达到平衡后，加入催化剂不会影响化学平衡的移动，C的百分含量不变，错误；.压强增大，C含量增大，说明平衡正向进行，正反应是气体体积减小的反应，n>ef，正确；D.达到平衡后，A是固体，不影响平衡移动，所以增加A的量平衡不移动，错误。 4答案及解析：答案：B解析：甲投入1mol 、3mol ，乙容器投入2mol ，恒温恒容条件下，甲容器与乙容器是等效平衡，各组分的物质的量、含量都完全相等；而甲投入1mol 、3mol ，丙容器加入4 mol ，用极限转化法，丙相当于加入2 mol 、6 mol ，丙中加入量是甲中的2倍，如果恒温且丙容器容积是甲容器2倍，则甲容器与丙容器为等效平衡，所以丙所达到的平衡，可以看作在恒温且容积是甲容器2倍条件下，达到平衡后，再压缩体积为与甲容器体积相等所到达的平衡，由于该反应是体积减小的反应，缩小容器体积，增大了压强，平衡正向移动。若平衡不移动，平衡正向移动，所以丙中氨气的浓度大于甲、乙中氨气浓度的2倍，即，A项错误甲投入1 mol、3 mol，乙中投入2 mol，则甲与乙是完全等效的，根据盖斯定律可知，甲与乙的反应的能量变化之和为92.4 kJ，故ab92.4，B项正确。丙容器反应物投入量为4 mol，是乙的2倍，若平衡不移动，丙中压强为乙的2倍，由于丙中相当于增大压强，平衡正向移动，所以丙中压强减小，小于乙的2倍，即，C项错误。丙容器反应物投入量为4 mol，是乙的2倍，若平衡不移动，转化率，由于丙中相当于增大压强，平衡正向移动，氨气的转化率减小，所以转化率，D项错误。 5答案及解析：答案：D解析：A项，曲线上的点对应的状态都是平衡状态，错误；B项，由图象可知，abc过程中的初始物质的量逐渐增大，根据勒夏特列原理，平衡向正反应方向移动，因的初始量不变，所以的转化率逐渐增大，即abc，错误；C项，由图象可知，当的初始物质的量相同时，时平衡状态的的体积分数减小，说明平衡向逆反应方向移动，若，升高温度平衡向吸热反应方向移动，所以该反应的逆反应是吸热反应，则正反应为放热反应，错误；D项，参加反应的反应物的物质的量之比等于其化学计量数之比时，生成物的平衡体积分数最大，所以b点时，和初始物质的量之比接近1:3，根据原子守恒，即平衡体系中A、B原子数之比接近1:3，正确。 6答案及解析：答案：D解析：10分钟达到平衡，混合气体的平均摩尔质量增大，混合气体的质量不变，由可知，反应前后的物质的量比为9:8，由A（g）和B（g）的物质的量比2:1，设A（g）和B（g）的物质的量分别为 6 mol、3 mol，则平衡后混合气体的物质的量变为8 mol，假设平衡后C的物质的量为x mol，相应三段式为:3A（g）B（g）C（g）2D（g）开始（mol） 6 3 0 0转化（mol） 3x x x 2x平衡（mol） 6-3x 3-x x 2x则6-3x3-xx2x8，解得x1。混合气体的质量、体积始终不变，则密度也始终不变，不能说明达到化学平衡状态，A错误；，B错误；A的转化率为×10050，C错误；平衡时D的体积分数为×10025，D正确。 7答案及解析：答案：D解析：容器中参加反应的A的物质的量，则:2A（g）B（g）2C（g）起始（mol）: 2 1 0转化（mol）: 1.5 0.75 1.5平衡（mol）: 0.5 0.25 1.5恒温恒容下，容器中物质完全转化到方程式左边时可以得到2 molA、1 molB，容器中的反应为完全等效平衡，平衡时各组分的物质的量相等，中A的起始物质的量为0.4 mol，小于平衡时的0.5 mol，故中反应逆向进行，容器中反应吸热，平衡时各物质的物质的量与A中相等，则以B物质计算，中吸收的热量为（0.25-0.2） mol×Q kJ/mol0.05Q kJ，A项错误；恒容条件下，向容器中通入氦气，各组分的浓度不变，平衡不移动，平衡时A的转化率不变，B项错误；平衡时中C的体积分数为，其他条件不变，若容器保持恒容绝热，随反应进行，容器内温度降低，平衡向生成C的方向移动，则达到平衡时C的物质的量大于1.5 mol，体积分数大于，C项错误；中平衡常数，D项正确。 8答案及解析：答案：C解析：由图象知，随着反应的进行，X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增加，说明X、Y是反应物，Z是生成物，达到平衡时，（X）（1.20-0.41） mol0.79 mol，（Y）（1.00-0.21） mol0.79 mol，（Z）（1.58-0） mol1.58 mol，反应开始到10 s，用乙表示的反应速率=，A项错误；平衡时和起始时气体压强之比等于气体物质的量之比（0.210.411.58）:（1.21）1:1，反应前后压强不变，B项错误；反应开始到10 s时，Y的转化率为，C项正确；由图象可知，X、Y为反应物，Z为生成物，当反应进行到10 s时，（X）0.79 mol，（Y）0.79 mol，（Z）1.58 mol，则（X）:（Y）:（Z）1:1:2参加反应的物质的物质的量之比等于方程式中各物质的化学计量数之比，所以反应的方程式为X（g）Y（g）2Z（g），D项错误。 9答案及解析：答案：D解析：根据平衡数据，温度升高，平衡总压强增大，平衡气体总浓度升高，说明平衡向正反应方向移动，正反应是吸热反应，根据，因为，所以高温下反应能自发进行，A错误；15 时平衡气体总浓度为，则平衡浓度，B错误；总质量和总物质的量都是相同比例变化，所以平均相对分子质量始终不变，无法判断该反应是否达到平衡，C错误；温度不变，化学平衡常数不变，即不变，所以恒温、恒容条件下，向原平衡体系中再充入2 mol 和1 mol ，平衡逆向移动，达平衡后浓度不变，D正确。故选D。 10答案及解析：答案：（1）放热（2）压缩注射器；（3）（4）（或0.183） 逆向解析：（1）图甲现象说明热水中气体颜色深，升温平衡向逆反应即吸热方向移动，则该反应是放热反应。（2）b点后透光率变小，气体颜色变深，c（）增大，则b点的操作是压缩注射器使浓度增大；c点透光率增大，气体颜色变浅，说明加压使平衡正向移动，所以v（正）>v（逆）；c点到d点透光率增大，气体颜色变浅，平衡正向移动，正反应放热，温度升高，则T（c）T（d）。（3）将题给方程式依次标记为，据盖斯定律×-×得 .（4）氢气的转化率为40，反应的氢气为3.0 mol/L×40 1. 2 mol/L，起始浓度（mol/L） 1 3 0转化浓度（mol/L） 0.4 1.2 0.8平衡浓度（mol/L） 0.6 1.8 0.8平衡常数；按投料将氨气完全转化到左边，则与投料完全相同，恒温恒容条件下，二者为等效平衡，对比投料平衡态时各组分的浓度，按投料进行反应，起始时反应进行的方向为逆向。 11答案及解析：答案：（1）834.5 kJ（2）（3）64 1.6 0.048 mol/（L·min）（4）升温 浓度是连续变化的，且该反应为放热反应，升温平衡逆向移动解析：（1）根据盖斯定律，将×-×可得,设断裂1mol C（s）中所有化学键需要吸收的能量为x，则x2×1076 kJ-1490 kJ172.5 kJ834.5 kJ.（2）平衡常数只与温度有关，时，反应达到平衡后，的浓度为a ，其他条件不变，缩小容器容积，再次达到平衡时，的浓度为b mol/L，平衡常数，所以ab（3） 起始量（mol） 0.5 1.5 0 0变化量（mol） 0.4 1.2 0.8 1.2平衡量（mol） 0.1 0.3 0.8 1.2则化学平衡常数。 起始量（mol） 2 3 0 0变化量（mol） m 平衡量（mol） 2- 3- m 温度不变，所以，所以m1.6;.（4）6min时，改变条件后，c（CO）逐渐增大、c（）逐渐减小说明改变条件平衡逆向移动，该反应正向放热，所以改变的条件是升温。 12答案及解析：答案：（1）（2）小于 等于（3）0.25 a 不 50解析：（1）A（s）2B（g）D（g）E（g），反应前后气体体积不变达到平衡状态时，反应速率不变，该反应是可逆反应，平衡时B的反应速率不能为0，且应满足B大于D，错误B的反应速率和D、E反应速率达到平衡状态时不能相同，错误；D、E变化速率相同，图象不符，错误；D、E速率相同，B反应速率减小，D、E反应速率增大，平衡时B的是D或E的2倍，故正确。（2）最高点达平衡状态，温度升高B的转化率减小，所以正反应是放热反应，即Q小于0，c点为平衡状态，正逆反应速率相等。（3）由表可知40分钟时达平衡状态，平衡时B、D、E的物质的量浓度分别是0.6 mol/L、0.3 mol/L、0.3 mol/L，结合平衡常数概念计算，所以.30 min后，由表可知反应体系中反应物和生成物的物质的量都增加，可能增大反应物B的量，平衡正向移动，导致反应物和生成的物质的量都增加，或按反应系数同时改变气体反应物和生成物的物质的量，a，通入一定量的B平衡正向进行，BDE的物质的量增大，故a符合；b.加入一定量的固体A不影响平衡移动，BDE的物质的量不变，故b不符合；c.反应前后气体体积不变，适当缩小容器的体积，平衡不移动，故c不符合；d.反应是放热反应，升高反应体系温度，平衡逆向进行，D、E减小，故d不符合，故选a。再加入后B、D、E的物质的量浓度分别是0.7 mol/L、035 mol/L、0.35 mol/L，根据，则平衡不移动。 A（s）2B（g） D（g） E（g）起始量 1.6 mol 0. 2 mol 0.2 mol消耗量 2x mol x mol x mol平衡量 （1.6-2x）mol （0.2x）mol （0.2x）mol温度不变，平衡常数不变， ，x0.3，则达到平衡时B的物质的量分数为。 13答案及解析：答案：（1） （2）0.06 mol/（L·min） AC 增大 0.11（3） 解析：（1）由盖斯定律得。反应设计成燃料电池，负极上通，正极上通，负极上失电子生成，电极反应式为。（2）05 min，浓度变化为0.3mol/L，v（）0.06 mol/（L·min）气体颜色不再变化说明浓度不变，反应达到平衡状态，A正确体系中各组分都是气体，根据质量守恒定律可知气体总质量不变，容器体积恒定，所以气体密度始终不变，不能说明反应已达平衡状态，B错误；气体总质量不变，反应前后气体物质的量减小气体平均相对分子质量变大，所以气体平均相对分子质量不变的状态是平衡状态，C正确。再向容器中加入1.0 mol 和1.0 mol CO，相当于容器中有2.5 mol/L 和2.5 mol/L CO，浓度加倍，等效于增大压强，增大压强，平衡正向移动，转化率增大。平衡时CO、浓度分别为1 mol/L、1.5 mol/L、0.25 mol/L、1 mol/L， （3）溶液显碱性，原因是水解，离子方程式为。由表格中浓度比可知与物质的量比为2:1，反应可表示为根据与计量数比为2:1，得失电子相等、电荷守恒、质量守恒配平得。 - 17 -