第二章化学反应速率与化学平衡第二节化学平衡高二化学人教版（2019）选择性必修1.docx

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1、第二章 化学反应速率与化学平衡 第二节 化学平衡一、选择题（共16题）1某温度下，反应的平衡常数，在同一温度下，反应的平衡常数为ABCD2某温度下，体积周定的密闭容器中发生CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g) H的反应，不能标志此可逆反应已达到平衡状态的是A混合气体的压强不再变化BCO的物质的量浓度不再变化C混合气体的颜色不再变化DNO2的转化率不再变化3在一定温度下，恒压的密闭容器中进行可逆反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。不能说明该反应达到平衡的是A3v(H2)正=2v(NH3)逆B单位时间生成a mol N2的同时消耗3a mol H2C容器内气体的总体积不再随

2、时间而变化Da mol NN键断裂的同时，有6a mol NH键断裂4乙烯可由乙烷脱氢制得：，在一定条件下反应于密闭容器中达到平衡。下列各项措施中，既能加快化学反应速率又能提高乙烷平衡转化率的是A增大容器体积B升高温度C分离出部分氢气D恒压下通入氦气5反应I：的平衡常数为K1；反应II：的平衡常数为K2，上述反应的平衡常数为同温度下的测定值，则K1、K2的关系为AK1=BCD6一定条件下，可逆反应达到平衡，当单独改变下述条件后，有关叙述错误的是A加催化剂，v正、v逆都发生变化，且变化的程度相等B加压，v正、v逆都增大，且v正增大的程度大于v逆增大的程度C降温，v正、v逆都减小，且v正减小的程度

3、小于v逆减小的程度D增大氮气的浓度的时刻，v正、v逆都瞬间增大，且v逆增大程度大于v正增大程度7哈伯法的流程图，其中为提高原料转化率而采取的措施是ABCD8下列图示与对应的叙述相符的是A图1表示反应： 在一定温度下，B的平衡转化率(B)与压强变化的关系如图所示，则x点正反应速率大于逆反应速率B图2是可逆反应： 的速率时间图像，在t1时刻改变条件只能是加入催化剂C图3表示对于化学反应，A的百分含量与温度(T)的变化情况，则该反应的D图4所示图中的阴影部分面积的含义是该物质物质的量的变化量9工业生产硝酸过程中，反应I、II均会在氧化炉内发生。不同温度下，反应I、II的化学平衡常数如下表所示。下列说

4、法正确的是温度(K)化学平衡常数反应I：4NH3+5O24NO+6H2O反应II：4NH3+3O22N2+6H2O5001.1×10267.1×10347002.1×10192.6×1025A反应I、II的H均大于0B氧化炉内NH3主要发生反应IIC改变氧化炉的压强可促进反应I而抑制反应IID使用选择性催化反应I的催化剂，可增大氧化炉中NO的含量10已知：，向一恒温恒容的密闭容器中充入1molA和3molB发生反应，t1时达到平衡状态I，在t2时改变某一条件，t3时重新达到平衡状态II，正反应速率随时间的变化如图所示(逆反应速率未画出)。下列说法正确的是

5、A容器内压强不变，表明反应达到平衡B时改变的条件：向容器中加入CC平衡时A的体积分数D平衡常数11一定温度下，在物质的溶液中，发生反应：，测算出物质的浓度随时间变化关系如图所示。下列说法正确的是A，的平均速率为B反应至时，C反应过程中，D可推测出图中x为393012利用反应：，可净化汽车尾气，如果要同时提高该反应的速率和NO的转化率，采取的措施是A降低温度B增大压强C及时将CO2和N2从反应体系中移走D升高温度同时充入NO13已知一定温度下在2.5L密闭容器中加入0.10molCO2和0.40molH2S，发生反应CO2(g)+H2S(g) COS(g)+H2O(g)，达到平衡后水的物质的量分

6、数为0.02，则下列说法错误的是A该反应达到平衡时H2S的物质的量为0.39molBCO2的平衡转化率为10C若该反应为放热反应，则升高温度该反应的平衡常数增大D此温度下该反应的平衡常数约为0.002814已知下列反应： ； 。则反应的平衡常数为ABCD15一定温度下，在恒容密闭容器中发生可逆反应：，已知、Z的起始浓度分别为0.2 mol·L-1、0.6 mol·L-1、0.4 mol·L-1，当反应达到平衡时，各物质的浓度不可能是A mol·L-1B mol·L-1C mol·L-1D mol·L-116痛风性关节炎是因关

7、节滑液中尿酸钠(NaUr)结晶、沉积引起的关节炎，在寒冷季节易诱发关节疼痛，其化学原理如下：下列叙述错误的是A改变Na+浓度对反应的平衡无影响B根据“在寒冷季节易诱发关节疼痛”可推测H20C痛风性关节炎患者平时应多喝水、少吃食盐D关节保暖可以缓解疼痛，原理是反应的平衡逆向移动二、综合题（共4题）17已知反应的平衡常数和温度的关系如下：温度/70080083010001200平衡常数1.71.11.00.60.4回答下列问题：（1）该反应的平衡常数表达式K=_。（2）830时，向一个5L的密闭容器中充入0.2mol A和0.80mol B，如反应初始6s内A的平均反应速率。则6s时c(A)= _

8、mol/L，C的物质的量为_mol；若反应经一段时间后，达到平衡时A的转化率为_。（3）判断该反应是否达到平衡的依据为_。a压强不随时间改变 b气体的密度不随时间改变cc(A)不随时间改变 d单位时间里生成C和D的物质的量相等（4）1200时，反应的平衡常数的值为_。18综合利用碳氧化物对促进低碳社会的构建具有重要意义。一定条件下，由二氧化碳合成乙醇的反应原理为2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g) 。回答下列问题：已知化学键键能如表所示化学键键能/799358436413347467（1）上述反应的_。 在恒容密闭容器中进行上述反应，某压强下起始时按照不同氢碳比投料(

9、如图中曲线-)，测得平衡转化率与温度的关系如图所示。（2）氢碳比最大的曲线是_(填标号，下同)，一定温度下，起始以该氢碳比充入一定量和发生反应，下列能说明该反应已达平衡状态的是_。a 容器内气体平均相对分子质量不变 b 容器内气体密度不变c 每生成，断裂个键 d 容器内压强不变（3）在恒容密闭容器中按曲线的起始氢碳比投料，充入和，发生反应，达到平衡。已知该反应速率，其中、分别为正、逆反应速率常数，为物质的量浓度。a、b、c处的大小关系为_(用a、b、c表示)。：a_b (填“大于”、“小于”或“等于”)，原因是_。a点处_(填数值，保留两位小数)。19汽车尾气里含有的NO气体是由内燃机燃烧时产

10、生的高温引起氮气和氧气反应所致：N2(g)+O2(g)2NO(g) H>0。已知该反应在2404，平衡常数K=6.4×10-3。请回答下列问题。（1）该反应的平衡常数表达式为_。（2）该温度下，向2L密闭容器中充入N2和O2各2mol，平衡时，N2的转化率是_%(保留整数)。（3）该温度下，某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1mol·L-1、4.0×10-2mol·L-1和3.0×10-3mol·L-1，此时反应_(填“处于化学平衡状态”“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”)，理由是_。（

11、4）将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中，如图变化趋势正确的是_。A B C 20是重要的工业原料，的综合利用有利于碳达峰、碳中和目标的最终实现。（1）和乙烷反应制备乙烯。时，相关物质的相对能量如图，与乙烷反应生成乙烯、CO和气态水的热化学方程式为_。已知。（2）在催化下发生反应：。假定未发生其他反应，时向恒容密闭容器中充入和，初始总压强为，反应进行到时，与分压(分压=总压×组分物质的量分数)相等，后反应达到平衡，和的平衡分压分别为和。该可逆反应达到平衡的标志为_ (填标号)。A四种物质分压之比等于计量系数之比 B单位体积内分子总数不变C混合气体的平均相对分子质量不变 D和的

12、物质的量之和不变内，_，平衡时的转化率为_。该温度下充入和，则该反应的平衡常数_。（3）与环氧丙烷()在催化剂作用下生成()的反应原理如下：该反应的化学方程式为_，催化剂为_。参考答案1C【详解】某温度下，反应的平衡常数，在同一温度下，反应的平衡常数=，故答案为：C。2A【详解】ACO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)是气体分子总数不变的反应，一定温度、一定体积下，压强始终不变，混合气体的压强不再变化不能标志此可逆反应已达到平衡状态，A符合； B CO的物质的量浓度不再变化，符合平衡特征，能标志此可逆反应已达到平衡状态，B不符合；C 混合气体的颜色不再变化，则NO2的物质的量浓度不再

13、变化，符合平衡特征，能标志此可逆反应已达到平衡状态，C不符合； D NO2的转化率不再变化，则各成分的物质的量浓度不再变化，符合平衡特征，能标志此可逆反应已达到平衡状态，D不符合；答案选A。3A【详解】A某一时刻测得3v(H2)正=2v(NH3)逆，v(H2)正: v(NH3)逆=2:3，转化为同一物质时，正逆反应速率不相等，A错误；B当生成a molN2时，必然生成3amol氢气，同时消耗了3amol 氢气，消耗与生成氢气的量相同，达到平衡状态，B正确；C反应容器为恒压密闭容器，气体体积为变量，当总体积不变时，说明达到平衡状态，C正确；Da mol NN键断裂的同时，有6a mol NH键断

14、裂，则正逆反应速率相等，D正确；故选A。4B【分析】正反应是体积增大的吸热反应，据此解答。【详解】A增大容器体积，压强减小，反应速率减小，A不符合；B升高温度反应速率增大，平衡正向移动，能提高乙烷平衡转化率，B符合；C分离出部分氢气，反应速率减小，C不符合；D恒压下通入氦气，相当于减小压强，反应速率减小，D不符合；答案选B。5D【详解】根据平衡常数的定义可知，K1=，K2=，比较K1、K2，不难得出：，故答案为：D。6D【详解】A加催化剂，v正、v逆都发生变化，平衡不移动，可知变化的程度相等，故A正确；B加压，v正、v逆都增大，平衡正向移动，v正>v逆，可知v正增大的程度大于v逆增大的程

15、度，故B正确；C降温，v正、v逆都减小，平衡正向移动，v正>v逆，可知v正减小的程度小于v逆减小的程度，故C正确；D增大氮气的浓度的时刻，v正不变，v逆瞬间增大，故D错误；选D。7C【详解】干燥、净化的目的是除去原料气中的水蒸气及其他气体杂质，防止催化剂“中毒”，与原料转化率无关，故不符合题意；由N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H0可知，加压可使平衡正向移动，可以提高原料转化率，故符合题意；催化剂只能改变化学反应速率，对平衡移动无影响，不能提高原料转化率，故不符合题意；氨的液化分离，可降低平衡混合物中NH3的含量，使平衡向生成NH3的方向移动，可以提高原料转化率，故符合题意；原料气

16、的循环使用可提高原料转化率，故符合题意；由上符合题意，选项C正确；答案为C。8C【详解】A图像中的曲线为平衡线，根据图像，x点没有达到平衡，在等压下，需要降低B的转化率，才能达到平衡，反应向逆反应方向进行，即正反应速率小于逆反应速率，故A错误；Bt1时刻改变因素，只提高反应速率，平衡没有移动，如果D的状态为固体或纯液体，因为B的状态为固体，A、C为气态，且A、C系数相等，因此t1时刻还可能增大压强，故B错误；CA为反应物，根据图像，M为平衡点，M点右侧，随温度升高，A%增大，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，根据勒夏特列原理，该反应的正反应为放热反应，即，故C正确；D根据反应速率的定义，阴影

17、部分面积的含义是该物质物质的量浓度的变化量，即(v正v逆)与时间的乘积，故D错误；答案为C。9D【详解】A对于反应I、II，升高温度化学平衡常数减小，说明升高温度化学平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则该反应的正反应为放热反应，故二者H均小于0，A错误；B在氧化炉内NH3主要发生反应I，反应产生NO，B错误；C两个反应的正反应都是气体体积增大的反应，因此改变氧化炉的压强，可同时促进反应I、II的发生或抑制反应I、II的发生，C错误；D使用选择性催化反应I的催化剂，能够使装置中的NH3更多的发生反应I，而发生反应II的NH3的比例减小，因而可增大氧化炉中NO的含量，D正确；故合理选项是D。10B【

18、详解】A该反应为气体体积不变的反应，反应前后气体的物质的量不变，则压强始终不变，不能判定平衡状态，选项A错误；Bt2时正反应速率瞬间不变，然后增大，可知改变的条件为向容器中加入C，选项B正确；Ct2时加入C，平衡逆向移动，则平衡时A的体积分数：()(I)，选项C错误；D平衡常数与温度有关，温度不变，则平衡常数K：K()=K()，选项D错误；答案选B。11D【详解】A，X浓度变化为：0.96mol/L-0.66 mol/L =0. 3mol/L 的平均速率为(2×0.3mol/L )÷600s=，A错误；B由图像可知，反应至时没有达到平衡，正、逆反应速率不相等，则不等于v逆(

19、Y)，B错误；C反应过程中，以600s处为例，C错误；D由题目给出的图表可知，6001710s时间段内，反应物浓度减少至原来的一半时，所需时间为1110s，17102820s时间段内， c(X)减小至原来的一半，所需时间为1110s，要使c(X)再减小一半，反应所需要的时间仍为1110s，则可推测上图中的x为3930s，D正确；答案选D。12B【详解】A降低温度，反应速率减慢，故不选A；B增大压强，浓度增大，反应速率加快；正反应气体系数和减小，增大压强平衡正向移动，NO的转化率增大，故选B；C及时将CO2和N2从反应体系中移走，浓度减小，反应速率减慢，故不选C；D充入NO，平衡正向移动，CO的

20、平衡转化率增大，NO的平衡转化率减小，故不选D；选B。13C【分析】设二氧化碳的转化率为a，由题意可建立如下三段式：由平衡后水的物质的量分数为0.02可得：=0.02，解得a=0.1。【详解】A由分析可知，反应达到平衡时硫化氢的物质的量为0.40mol0.10mol×0.1=0.39mol，故A正确；B由分析可知，二氧化碳的转化率a=0.1，即10%，故B正确；C若该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，反应的平衡常数减小，故C错误；D由分析可知，反应的平衡常数为0.0028，故D正确；故选C。14A【详解】 =； =； K=；故选A。15A【详解】A若反应正向进行，0.2

21、mol/LX2完全反应则生成的Z为0.4mol/L，Z的浓度为0.8mol/L，若反应逆向进行，0.4mol/LZ完全反应，最终Z的浓度为0，由于该反应为可逆反应，反应不可能进行到底，故平衡时Z的浓度范围为0mol/Lc(Z)平衡0.8mol/L，A不可能；B若反应正向进行，0.2mol/LX2完全反应的同时消耗0.2mol/LY2，余下的Y2为0.6mol/L-0.2mol/L=0.4mol/L，若反应逆向进行，0.4mol/LZ完全反应生成0.2mol/LY2，Y2的浓度为0.8mol/L，由于该反应为可逆反应，反应不可能进行到底，故平衡时Y2的浓度范围为0.4mol/Lc(Y2)平衡0.

22、8mol/L，B可能；C若反应正向进行，0.2mol/LX2完全反应，最终X2的浓度为0，若反应逆向进行，0.4mol/LZ完全反应生成0.2mol/LX2，X2的浓度为0.4mol/L，由于该反应为可逆反应，反应不可能进行到底，故平衡时X2的浓度范围为0mol/Lc(X2)平衡0.4mol/L，C可能；D若反应正向进行，0.2mol/LX2完全反应则生成的Z为0.4mol/L，Z的浓度为0.8mol/L，若反应逆向进行，0.4mol/LZ完全反应，最终Z的浓度为0，由于该反应为可逆反应，反应不可能进行到底，故平衡时Z的浓度范围为0mol/Lc(Z)平衡0.8mol/L，D可能；答案选A。16

23、A【详解】A改变钠离子浓度，则反应发生平衡移动，导致尿酸根离子浓度改变，则对反应平衡有影响，故A错误；B痛风性关节炎是因为在关节滑液中形成了尿酸钠晶体，尤其是在寒冷季节易诱发关节疼痛，说明温度降低有利于生成尿酸钠，则生成尿酸钠的反应是放热反应，即H20，故B正确；C由，0可知，多喝水、少吃食盐，使反应逆向移动，可以减小尿酸钠的生成，故C正确；D由于反应0是放热反应，关节保暖即升温，平衡逆向移动，可减小尿酸钠的生成，缓解疼痛，故D正确；答案为A。17（1）（2） 0.022 0.09 80% （3）c（4）2.5【解析】（1）根据平衡常数是指平衡时生成物浓度的系数次幂之积与反应物浓度的系数次幂之

24、积的比值，结合反应可知该反应的平衡常数表达式K=，故答案为：；（2）830时，向一个5L的密闭容器中充入0.2mol A和0.80mol B，如反应初始6s内A的平均反应速率，则6s内A的浓度变化了：=0.018mol/L，则6s时c(A)= -0.018mol/L=0.022mol/L，根据反应速率之比等于化学计量系数之比可知，故6s是C的物质的量为0.003mol·L-1·s-1×6s×5L=0.09mol，若反应经一段时间后，根据三段式分析：，已知830时K=1，即=1，解得x=0.032mol/L，故达到平衡时A的转化率为=80%，故答案为：0.

25、022mol/L；0.09mol；80%；（3）a由于该反应前后气体的系数和保持不变，即容器的压强始终保持不变，故压强不随时间改变不能说明达到平衡状态，a不合题意； b由于反应物和生成物均为气体，气体的密度始终保持不变，故气体的密度不随时间改变不能说明反应达到平衡状态，b不合题意；c平衡的特征之一为反应体系各位的浓度、质量或百分含量保持不变，故c(A)不随时间改变说明反应达到平衡状态，c符合题意； d平衡的本质特征是正逆反应速率相等，故单位时间里生成C和D的物质的量相等表示的均为正反应速率，d不合题意；故答案为：c；（4）由表中数据可知，1200时，反应的平衡常数为K=0.4，故反应的平衡常数

26、的值为=2.5，故答案为：2.5。18（1）（2） a d （3） (或) 小于 点比点温度低，且达平衡时反应物浓度较小，较小 1.69 【分析】（1）根据反应热的计算=反应物总的键能减去生成物总的键能=4EC=O+6EH-H-(5EC-H+EC-C+EC-O+7EO-H)=4×799+6×436-(5×413+347+358+7×467) =-227，故答案为：；（2）相同温度下，氢碳比增大，CO2的转化率增大，故氢碳比最大的曲线为，一定温度下，起始以该氢碳比充入一定量和发生反应，下列能说明该反应已达平衡状态的是：a根据反应前后气体的系数和发生改变可知

27、，容器内气体平均相对分子质量一直在变，现在不变了，说明达到平衡了，a符合题意； b反应前后气体的质量和体积均不变，故容器内气体密度一直保持不变，故气体密度不变不能说明反应达到平衡状态，b不合题意；c生成乙醇和断裂H-H键均表示正反应速率，故每生成，断裂个键不能说明反应达到化学平衡，c不合题意； d反应前后气体的系数和发生改变，故容器内压强一直在变，现在不变了即为平衡了，d符合题意；故答案为：；ad；（3）在恒容密闭容器中按曲线的起始氢碳比投料，充入和，发生反应，达到平衡。已知该反应速率，其中、分别为正、逆反应速率常数，为物质的量浓度。有对数的性质可知，=lg，达到平衡时，即，则，平衡常数仅为温

28、度的函数，对于题干反应温度越高，平衡常数越小，故a、b、c处的K值大小关系为：ab=c，故= lg=lgK的大小关系为ab=c，故答案为：ab=c；由图像可知，点比点温度低，且达平衡时反应物浓度较小，较小，故答案为：小于；点比点温度低，且达平衡时反应物浓度较小，较小；由上述分析可知，故a点处K，根据图像可知，a点对应的CO2的转化率为50%，三段式计算可知：，则有，故答案为：1.69。19（1）K=（2）4（3） 向正反应方向进行 Qc=9.0×10-4<K （4）AC【分析】（1）平衡常数是指在一定温度下，反应达到平衡时生成物浓度的系数次幂之积与反应物浓度的系数次幂之积的比值

29、，故反应N2(g)+O2(g)2NO(g)的平衡常数表达式为：K=，故答案为：K=；（2）该温度下，向2L密闭容器中充入N2和O2各2mol，由三段式分析可知：，平衡时，K=6.4×10-3，解得x=0.077mol，故N2的转化率是4%(保留整数)，故答案为：4；（3）该温度下，某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1mol·L-1、4.0×10-2mol·L-1和3.0×10-3mol·L-1，此时浓度商Qc=9.0×10-4<K，故反应向正反应方向进行，故答案为：向正反应方向进行；此

30、时浓度商Qc=9.0×10-4<K；（4）由题干信息可知，该反应正反应是一个吸热反应方向，故：A升高温度平衡正向移动，K值增大，曲线符合，A符合题意； B催化剂不能是平衡发生移动，即平衡时NO的浓度不变，曲线不符合，B不合题意； C温度越高反应速率越快，越早达到平衡，升高温度平衡正向移动，N2的转化率增大，图像符合，C符合题意；故答案为：AC。20（1）（2） BC 0.2 75% 6.75 （3） +CO2 和或和 【分析】（1）二氧化碳与乙烷反应生成乙烯、一氧化碳和气态水的反应为，则H =52+(110) +(242)+(84)+(393)kJ/mol=+177 kJ/mo

31、l，则热化学方程式为，故答案为：；（2）A四种物质分压之比等于计量系数之比不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误；B该反应是气体体积减小的反应，单位体积内分子总数不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；C由质量守恒定律可知，反应前后混合气体的质量不变，该反应是气体体积减小的反应，反应中混合气体的平均相对分子质量增大，则混合气体的平均相对分子质量不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；D二氧化碳和甲烷的物质的量之和不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误；故选BC；设5min时消耗二氧化碳的物质的量为xmol，由题意可建立如下三段式：由二氧化碳和甲烷的分压相等可得：=，解得a=0.5mol，由容器的体积为1L可知，05min内水的反应速率为=0.2；设5min时消耗二氧化碳的物质的量为ymol，由题意可建立如下三段式：由二氧化碳和甲烷的平衡分压之比为0.25MPa：0.75MPa=1:3可得：=，解得y=0.75，由容器的体积为1L可知，反应的平衡常数为=6.75，温度不变，化学平衡常数不变，则该温度下充入1mol二氧化碳和3mol氢气的反应平衡常数也为6.75，故答案为：0.2；6.75；（3）由图可知，在和碘离子做催化剂作用下，环氧丙烷与二氧化碳反应生成，反应的化学方程式为+CO2，故答案为：+CO2；和或和。