[新课标]高考化学一轮复习规范练第七单元化学反应速率和化学平衡考点规范练20化学平衡状态化学平衡常数11637.pdf

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1、考点规范练 20 化学平衡状态 化学平衡常数(时间:45分钟 满分:100分)一、选择题(本题共 10 小题,每小题 5 分,共 50 分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.I2在 KI 溶液中存在平衡 I2(aq)+I-(aq)(aq),某 I2、KI 混合溶液中,c()与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态),下列说法不正确的是()A.反应 I2(aq)+I-(aq)(aq)Hv(逆)D.温度为T1 时,向该平衡体系中加入 KI 固体,平衡正向移动 2.只改变一个影响因素,平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述正确的是()A.K值有变化,平衡一定移动 B.平衡向正反应方向移动时

2、,K值一定增大 C.K值不变,平衡不可能移动 D.相同条件下,同一个反应其化学方程式的计量数增大到原来的 2 倍,K值也增大到原来的 2 倍 3.已知某密闭容器中存在下列平衡:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),其他条件不变,平衡时c(CO2)与温度t的关系如图所示。下列说法错误的是()A.平衡状态A与C相比,平衡状态A的c(CO)较小 B.在t2时,D点的反应速率:v(逆)v(正)C.反应 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的 H0 D.若t1、t2时的平衡常数分别为K1、K2,则K1K2 4.PCl3和 PCl5都是重要的化工原料。将 PCl3(g)和 Cl2(

3、g)充入容积为 2 L 密闭容器中,在一定条件下发生反应 PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g),并于 10 min时达到平衡。有关数据如下:PCl3(g)Cl2(g)PCl5(g)初始浓度/(molL-1)2.0 1.0 0 平衡浓度/(molL-1)c1 c2 0.4 下列判断不正确的是()A.10 min 内,v(Cl2)=0.04 molL-1min-1 B.升高温度(T1T2),反应的平衡常数减小,平衡时 PCl3的物质的量变化1 C.当容器中 Cl2为 1.2 mol 时,反应达到平衡 D.平衡后移走 2.0 mol PCl3和 1.0 mol Cl2,相同条件下再达平衡时,c

4、(PCl5)0)。5 min 后达平衡,测得容器中n(C)=0.8 mol。则下列说法正确的是()A.使用催化剂或缩小容器体积,该平衡均不会移动 B.3v(A)=2v(C)=0.16 molL-1min-1 C.升高温度,该平衡正向速率减小,故平衡逆向移动 D.该可逆反应达平衡后,放出a kJ 的热能(假设化学能全转化为热能)8.氮气是制备含氮化合物的一种重要物质,而氮的化合物用途广泛。两个常见的固氮反应的平衡常数的对数值(lg K)与温度的关系如图所示:N2+3H22NH3和N2+O22NO 根据图中的数据判断下列说法正确的是()A.反应和均为放热反应 B.升高温度,反应的反应速率减小 C.

5、在标准状况下,利用反应固氮和利用反应固氮反应程度相差很大 D.在 1 000 时,反应和反应体系中 N2的浓度一定相等 9.以二氧化碳和氢气为原料制取乙醇的反应为 2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)Ht1)所示。反应时间/min n(SiF4)/mol n(H2O)/mol 0 1.20 2.40 t1 0.80 a t2 b 1.60 通过a或b的值及化学平衡原理说明t1 min 时反应是否达到化学平衡状态:。(3)若只改变一个条件使上述反应的化学平衡常数变大,该反应 (填序号)。a.一定向正反应方向移动 b.一定向逆反应方向移动 c.一定是减小压强造成的 d

6、.一定是升高温度造成的 e.SiF4的平衡转化率一定增大 12.(16 分)研究氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时,涉及如下反应:2NO2(g)+NaCl(g)NaNO3(g)+ClNO(g)K1 H0 2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)K2 Hv(逆),C项正确;增大c(I-),平衡正向移动,D 项正确。2.A K值是温度的函数,K值变化,说明温度发生了改变,则平衡一定发生移动,A 项正确;若在其他条件不变时,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,有利于反应正向进行,平衡向右移动,但K值只与温度有关,故K值不变,B 项错误;增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,有利于正反应的进行,

7、若体系温度不变,则K值不变,但平衡发生移动,C 项错误;相同条件下,同一个反应,其化学方程式的计量数增大到原来的 2 倍,K值应变为原数值的平方,D 项错误。3.A 由图可知题给反应正反应吸热,C 项正确;升高温度平衡正向移动,CO浓度减小,所以A点 CO浓度大,A 项错误;由于t2时反应进行到状态D,c(CO2)高于平衡浓度,所以反应向逆反应方向进行,则一定有v(正)v(逆),B项正确;由于正反应是吸热反应,升高温度平衡向正反应方向移动,化学平衡常数增大,故K1K2,D 项正确。4.B 10 min内,PCl5的浓度变化量为 0.4 molL-1,故 Cl2的浓度变化量为 0.4 molL-

8、1,所以v(Cl2)=0.04 molL-1min-1,A 项正确;升高温度(T1T2),反应的平衡常数减小,说明正反应为放热反应,高温不利于反应向正反应方向移动,PCl3的物质的量变化较小,比值大于 1,B项错误;平衡时Cl2的浓度为 0.6 molL-1,体积为 2 L,故 Cl2为 1.2 mol,C项正确;平衡后移走 2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2,压强减小,平衡逆向移动,相同条件下再达平衡时,c(PCl5)0.2 molL-1,D 项正确。5.D 因为该反应是可逆反应,且反应速率极慢,在有限的时间内反应不能达到平衡,A 项错误;由题干知 570 K时反应速率极慢,故

9、可推断出升高温度对化学反应速率的影响不大,B 项错误;因平衡常数已经较大,增大压强虽然平衡正向移动,但对设备要求更高,故 C 项错误;高效催化剂可提高反应速率,解决反应极慢的问题,有利于尾气的转化,故 D 项正确。6.C 该反应可实现燃煤烟气中硫的回收,根据原子守恒可知 Y 为 S,X为 CO2,A 项正确;前 1 s 内v(SO2)=0.50 molL-1s-1,速率之比等于其化学计量数之比,则v(X)=2v(SO2)=1.00 molL-1s-1,B 项正确;SO2(g)+2CO(g)2CO2(g)+S(l),反应中 S 的化合价降低,被还原,SO2是氧化剂,体现了氧化性,C 项错误;3

10、s时处于平衡状态,根据SO2(g)+2CO(g)2CO2(g)+S(l),平衡时c(CO2)=2.00 molL-1,反应的平衡常数K=3.331036,D 项正确。7.A 由于该反应反应前后容积不变,缩小容器容积平衡不移动,使用催化剂平衡也不会移动,A 项正确;各物质的化学反应速率之比等于其相应的化学计量数之比,应该是 2v(A)=3v(C)=0.24 molL-1min-1,B 项错误;升高温度,正、逆反应速率都增大,正反应为放热反应,故平衡逆向移动,C 项错误;由于该反应为可逆反应,2 mol A和 1 mol B不可能完全反应,放出的热能小于a kJ,D项错误。8.C 反应的K值随温度

11、升高而减小,反应是放热反应,反应的K值随温度升高而增大,反应是吸热反应,A 项错误;升高温度,两个反应的反应速率都增大,B 项错误;在标准状况下,反应K1010,反应K10-30,相差很大,故利用反应固氮和利用反应固氮反应程度相差很大,C 项正确;在 1 000 时,反应、反应的K值相等,即,而体系中 N2的浓度不一定相等,D 项错误。9.C 从图像可知,温度越高氢气的含量越高,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,温度升高平衡常数减小,则平衡常数A点大于B点,A 项错误;B点只能说明该温度下,CO2和 H2O 的浓度相等,不能说明v正(CO2)=v逆(H2O),B项错误;从图像可知,A点 H2和

12、 H2O 的物质的量百分数相等,故物质的量相等,C 项正确;其他条件恒定,充入更多 H2,反应物浓度增大,正反应速率增大,v(CO2)也增大,D 项错误。10.A 由图甲分析可知,根据变化的量等于化学方程式的化学计量数之比,此温度下该反应的化学方程式为 2A(g)+E(g)2B(g)+F(g)。该反应前后体积不变,若改变压强,平衡不会发生移动,故t2时刻不可能是增大压强,A 项错误;平衡常数K只与温度有关,平衡状态和的温度相同,故K相等,B 项正确;平衡状态、和中,状态向正向反应进行最彻底,F 的浓度最大,C 项正确;根据方程式知,反应前后气体体积不变,故不可能是压强的变化,t4时刻速率减小,

13、且变化的点不连续,因此是降低温度的结果,D 项正确。11.答案(1)bcd(2)a=1.60(或b=0.80),说明在一定条件下,t1t2 min时各组分的浓度(或物质的量)均不再发生改变,则t1 min时反应已经达到化学平衡状态(3)ade 解析(1)v消耗(SiF4)和v生成(HF)都表示正反应速率,不能根据二者判断反应是否达到平衡状态。(2)0t1 min,反应消耗的 SiF4为 0.40 mol,根据已知反应可确定消耗的 H2O 为 0.80 mol,故a=1.60;t2 min时,H2O 仍为 1.60 mol,故b=0.80。由此可判断t1 min时该反应已经达到化学平衡状态。(3

14、)若只改变一个条件使反应的化学平衡常数变大,即K=变大,该反应一定向正反应方向移动,K随温度变化而变化,正反应为吸热反应,平衡向正反应方向移动,则应升高温度,SiF4的平衡转化率一定增大。12.答案(1)(2)反应为放热反应且反应容器为绝热容器,随着反应的进行,体系的温度升高,故再次达平衡时的转化率会降低(3)AD(4)100%解析(1)反应 4NO2(g)+2NaCl(g)2NaNO3(g)+2NO(g)+Cl2(g)可由 2-得到,则K=/K2。(2)根据反应2NO2(g)+NaCl(g)NaNO3(g)+ClNO(g)H0,因该反应为放热反应且反应容器为绝热容器,所以随着反应的进行,体系

15、的温度升高,故再次达到平衡时的转化率会降低。(3)根据反应2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)H0,在恒温、恒容条件下进行。容器的容积不变,但气体的物质的量发生变化,因此压强不再变化,能判断反应达到平衡状态,A 正确;平衡时各物质物质的量之间没有必然联系,n(ClNO)=n(NO)不能判断反应达到平衡状态,B 错误;容器的容积和气体的质量均不变,因此混合气体密度始终不变,不能判断反应达到平衡状态,C 错误;v正(NO)=v逆(ClNO)能判断反应达到平衡状态,D 正确。(4)2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)起始(mol)x 1 0 反应(mol)2a a 2a 平衡(mol)x

16、-2a 1-a 2a 平衡混合物中 ClNO的体积分数等于物质的量分数,即 y=100%。13.答案(1)CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)H=-192.4 kJmol-1 (2)K=67.6%或 0.676 或 0.68 p1p2p3(3)H2+C-2e-H2O+CO2 O2(或空气)和 CO2 解析(1)已知反应CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)H1=+49.4 kJmol-1;反应CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)H2=+90.6 kJmol-1;由 CO 的燃烧热为 283.0 kJmol-1可知:CO(g)+O2(g)CO2(g)H=-

17、283.0 kJmol-1。由盖斯定律,+得反应的热化学方程式为:CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)H=-192.4 kJmol-1;1 mol甲醇在反应、中产生氢气的物质的量分别为 3 mol、2 mol、2 mol,产生 H2最多的是反应。(2)反应甲醇水蒸气重整制氢:CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)H1=+49.4 kJmol-1的平衡常数表达式为K=。CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)起始/mol 1 1 0 0 反应/mol 0.82 0.82 0.82 30.82 平衡/mol 0.18 0.18 0.82 2.46 反应达平衡时 H2的体积分数为 100%=67.6%。由反应方程式 CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)可知,相同温度时,减小压强,平衡正向移动,CH3OH 转化率增大。由图像可以看出,温度一定,从p3到p1,CH3OH 转化率增大,故压强由小到大的顺序是p1p2p3。(3)燃料电池中通入燃料的电极是负极,通入氧化剂的电极是正极,负极是 H2作还原剂,电极反应式为 H2+C-2e-H2O+CO2,正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子,电极反应式为O2+2CO2-4e-2C,故正极要不断通入 O2(或空气)和 CO2。