专题突破--化学平衡和平衡标志(强化训练)(原卷版).docx

专题 化学平衡和平衡标志
1.在已经处于化学平衡状态的体系中,如果下列量发生变化,其中一定能表明化学平衡移动的是 (　　)
A.反应混合物的浓度 B.反应体系的压强
C.正、逆反应的速率 D.反应物的转化率
2.一定温度下,将足量固体A加入恒容真空容器中发生可逆反应2A(s)2B(g)+C(g)。下列能说明反应已达平衡状态的是 (　　)
A.混合气体的密度保持不变
B.容器内B、C的浓度之比为2∶1
C.B的生成速率等于C的消耗速率
D.各气体的体积分数保持不变
3.H2NCOONH4是工业由氨合成尿素的中间产物。一定温度下,在体积不变的密闭容器中发生反应H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g),能说明该反应达到平衡状态的是 (　　)
①每生成34 g NH3的同时消耗44 g CO2　②混合气体的平均相对分子质量不变　③NH3的体积分数保持不变　④混合气体的密度保持不变　⑤c(NH3)∶c(CO2)=2∶1
A.①③⑤ B.①③④ C.②④ D.①④
4.下列叙述中一定能判断某化学平衡发生移动的是 (　　)
A.混合物中各组分的浓度改变
B.正、逆反应速率改变
C.混合物中各组分的含量改变
D.混合体系的压强发生改变
5.密闭容器中,反应xA(g)+yB(g)zC(g)达平衡时,A的浓度为0.5 mol·L-1,若保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的2倍,达新平衡时A的浓度降为0.3 mol·L-1。下列判断正确的是(　　)
A.x+y<z B.平衡向正反应方向移动
C.B的转化率降低 D.C的体积分数增大
6.在一密闭容器中反应mA(g)nB(g)达到平衡后,保持温度不变,改变容器体积(V),B的浓度变化如图所示,

以下判断正确的是 (　　)
A.物质B的质量分数增大
B.平衡向逆反应方向移动
C.物质A的转化率减小
D.化学计量数:m>n
7.(双选)298 K时，将20 mL 3x mol·L－1 Na3AsO3、20 mL 3x mol·L－1 I2和20 mL NaOH溶液混合，发生反应：AsO(aq)＋I2(aq)＋2OH－(aq)AsO(aq)＋2I－(aq)＋H2O(l)。溶液中c(AsO)与反应时间(t)的关系如图所示。

下列可判断反应达到平衡的是________(填标号)。
A．溶液的pH不再变化
B．v(I－)＝2v(AsO)
C．c(AsO)/c(AsO)不再变化
D．c(I－)＝y mol·L－1
8．已知图甲表示的是可逆反应O2(g)＋2SO2(g)2SO3(g)　ΔH<0的化学反应速率(v)与时间(t)的关系，图乙表示的是可逆反应2NO2(g)N2O4(g)　ΔH<0的浓度(c)随时间(t)的变化情况。下列说法中正确的是(　　)

A．若图甲t2时改变的条件是增大压强，则反应的ΔH增大
B．图甲t2时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强
C．图乙t1时改变的条件可能是增大了压强
D．若图乙t1时改变的条件是增大压强，则混合气体的平均相对分子质量将减小
9.下列不能用勒夏特列原理解释的事实是 (　　)
A.溴水中存在平衡Br2+H2OHBr+HBrO,加入NaOH溶液后颜色变浅
B.氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深
C.黄绿色的氯水光照后颜色变浅
D.向含有[Fe(SCN)]2+的红色溶液中加铁粉,振荡,溶液红色变浅或褪去
10．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是(　　)
A．溴水中有下列平衡：Br2＋H2OHBr＋HBrO，当加入少量AgNO3溶液后，溶液
的颜色变浅
B．对2HI(g)H2(g)＋I2(g)，缩小容器的容积可使平衡体系的颜色变深
C．反应CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)　ΔH<0，升高温度可使平衡向逆反应方向
移动
D．对于合成NH3反应，为提高NH3的产率，理论上应采取低温措施
11．如图是关于反应A2(g)＋3B2(g)2C(g)(正反应为放热反应)的平衡移动图像，影响平衡移动的原因可能是(　　)

A．升高温度，同时加压
B．降低温度，同时减压
C．增大反应物浓度，同时减小生成物浓度
D．增大反应物浓度，同时使用催化剂
12.利用醋酸二氨合铜[Cu(NH3)2Ac]溶液吸收CO,能达到保护环境和能源再利用的目的,反应方程式为Cu(NH3)2Ac(aq)+CO(g)+NH3(g)[Cu(NH3)3]Ac·CO(aq)。已知该反应的化学平衡常数与温度的关系如表所示:
温度/℃
15
50
100
化学平衡常数
5×104
2
1.9×10-5
下列说法正确的是 (　　)
A.上述正反应为吸热反应
B.15 ℃时,反应[Cu(NH3)3]Ac·CO(aq)Cu(NH3)2Ac(aq)+CO(g)+NH3(g)的平衡常数为2×10-5
C.保持其他条件不变,减小压强,CO的转化率升高
D.在低温和减压条件下,有利于将吸收液解吸而将其中的CO释放出来
13.某工业生产中发生反应：2A(g)＋B(g)2M(g)　ΔH＜0。下列有关该工业生产的说法中正确的是(　　)
A.这是一个放热的熵减反应，在低温条件下该反应一定可自发进行
B.若物质B价廉易得，工业上一般采用加入过量的B，以提高A的转化率
C.工业上一般采用较高温度合成M，因温度越高，反应物的转化率越高
D.工业生产中常采用催化剂，因为使用催化剂可提高反应物的转化率
14.已知：X(g)＋2Y(g)3Z(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1(a＞0)。下列说法不正确的是(　　)
A.0.1 mol X和0.2 mol Y充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3 mol
B.达到化学平衡状态时，X、Y、Z的浓度不再发生变化
C.达到化学平衡状态时，反应放出的总热量可达a kJ
D.升高反应温度，逆反应速率增大，正反应速率减小
15.某温度下，在一容积可变的密闭容器里，反应2A(g)B(g)＋2C(g)达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4 mol、2 mol、4 mol。在保持温度和压强不变的条件下，下列说法正确的是(　　)
A.充入1 mol稀有气体氦(He)，平衡将不发生移动
B.充入A、B、C各1 mol，平衡将向正反应方向移动
C.将A、B、C各物质的物质的量都减半，C的百分含量不变
D.加入正催化剂，正、逆反应速率均加快，平衡向逆反应方向移动
16.下列说法正确的是(　　)
A.H2(g)+I2(g)2HI(g),其他条件不变,缩小反应容器体积,正逆反应速率不变
B.C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g),碳的质量不再改变说明反应已达平衡
C.若压强不再随时间变化能说明反应2A(?)+B(g)2C(?)已达平衡,则A、C不能同时是气体
D.1 mol N2和3 mol H2反应达到平衡时H2转化率为10%,放出热量Q1;在相同温度和压强下,当2 mol NH3分解为N2和H2的转化率为10%时,吸收热量Q2,Q2不等于Q1
17.在一定温度下的恒压容器中,进行可逆反应A(g)+B(g)C(g)+2D(g)。下列能说明该反应达到平衡状态的是(　　)
①反应混合物的密度不再改变　②混合气体的平均相对分子质量不再改变　③C和D的物质的量之比为1∶2　④体系压强不再改变　⑤C的质量分数不再改变
⑥v(A)∶v(C)=1∶1
A.只有①②④⑤ B.只有①②⑤
C.只有②⑤⑥ D.①②③④⑤⑥
18．下列说法正确的是(　　)
A．H2(g)＋I2(g)2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变
B．C(s)＋H2O(g)H2(g)＋CO(g)，碳的质量不再改变说明反应已达平衡
C．若压强不再随时间变化能说明反应2A(？)＋B(g)2C(？)已达平衡，则A、C不
能同时是气体
D．1 mol N2和3 mol H2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出热量Q1；在相同温度和
压强下，当2 mol NH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收热量Q2，Q2不等于Q1
19．在一定温度下，改变反应物中n(SO2)对反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0的影响如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．b、c点均为平衡点，a点未达到平衡且向正反应方向进行
B．a、b、c三点的平衡常数Kb>Kc>Ka
C．上述图像可以得出SO2的含量越高得到的混合气体中SO3的体积分数越高
D．a、b、c三点中，a点时SO2的转化率最高
20．某温度下，在一个2 L的密闭容器中，加入4 mol X和2 mol Y进行如下反应：3X(g) ＋2Y(g)4Z(s)＋2W(g)，反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6 mol Z，则下列说法正确的是(　　)
A．该反应的化学平衡常数表达式是K＝
B．此时，Y的平衡转化率是40%
C．增大该体系的压强，化学平衡常数增大
D．增加Y，Y的平衡转化率增大
21．羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将CO和H2S混合加热并达到下列平衡：CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)　K＝0.1，反应前CO物质的量为10 mol，平衡后CO物质的量为 8 mol。下列说法正确的是(　　)
A．升高温度，H2S浓度增大，表明该反应正反应是吸热反应
B．通入CO后，正反应速率逐渐增大
C．反应前H2S物质的量为7 mol
D．CO的平衡转化率为80%
22．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的影响，得到如图所示变化规律(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量)。根据图示规律判断，下列结论正确的是(　　)

A．反应Ⅰ：ΔH＞0，p2＞p1
B．反应Ⅱ：ΔH＜0，T1＜T2
C．反应Ⅲ：ΔH＞0，T2＞T1或ΔH＜0，T2＜T1
D．反应Ⅳ：ΔH＜0，T2＞T1
23．t ℃时，在一固定容积的密闭容器中发生反应：A(g)＋B(g)C(s)　ΔH<0，按照不同配比充入A、B，达到平衡时容器中A、B浓度变化如图中曲线(实线)所示，下列判断正确的是(　　)
A．t ℃时，该反应的平衡常数值为4
B．c点没有达到平衡，此时反应向逆向进行
C．若c为平衡点，则此时容器内的温度高于t ℃
D．t ℃时，直线cd上的点均为平衡状态
24．已知反应CO(g)＋3H2(g)CH4(g)＋H2O(g)。起始时按物质的量之比为1∶1的比例充入反应物，不同压强条件下，H2的平衡转化率随温度的变化情况如图所示(M、N点标记为▲)。下列有关说法正确的是(　　)

A．上述反应的ΔH<0
B．N点时的反应速率一定比M点快
C．降低温度，H2的平衡转化率可达到100%
D．工业用此法制取甲烷应采用更高的压强
25.乙烯气相直接水合反应制备乙醇：C2H4(g)＋H2O(g)C2H5OH(g)。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下[起始时，n(H2O)＝n(C2H4)＝1 mol，容器体积为1 L]。

下列分析不正确的是(　　)
A．乙烯气相直接水合反应的ΔH＜0
B．图中压强的大小关系为：p1＞p2＞p3
C．图中a点对应的平衡常数K＝
D．达到平衡状态a、b所需要的时间：a＞b
26．一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)＋CO2(g)2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示：

已知：气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数。
下列说法正确的是(　　)
A．550 ℃时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，平衡不移动
B．650 ℃时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0%
C．T ℃时，若充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动
D．925 ℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp＝24.0p总
27．一定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.08 mol·L－1，则下列判断正确的是(　　)
A．c1∶c2＝3∶1
B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3
C．X、Y的转化率不相等
D．c1的取值范围为0<c1<0.14 mol·L－1
28．把晶体N2O4放入一固定容积的密闭容器中气化并建立N2O4(g)2NO2(g)平衡，然后保持温度不变，再通入与起始时等量的N2O4气体，反应再次达平衡，则新平衡N2O4的转化率与原平衡比(　　)
A．变大　　　　　　　　　　 B．变小
C．不变 D．无法确定
29．在恒温、恒容密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，原有反应物SO2、O2均为1 mol，平衡后，再向容器中充入1 mol SO2和1 mol O2，则SO2的转化率变化为（ ）
A.增大 B.变小 C.不变 D.无法判断
30．容器中各充入2 mol NO2气体，发生反应：2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＝－56.9 kJ·mol－1，达到平衡后，Ⅰ、Ⅱ两个容器中NO2的转化率分别为α1和α2。下列推断正确的是(　　)

A．转化率大小：α1<α2
B．Ⅱ中混合气体颜色较浅
C．Ⅰ中混合气体密度较大
D．Ⅱ中混合气体平均相对分子质量较小
31.一定温度下，在三个体积均为2 L的恒容密闭容器中发生反应：NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)，测得有关实验数据如下表所示，其中容器Ⅰ中5 min时到达平衡。
容器
温度/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质
的量/mol
平衡
压强
平衡
常数
NO2
SO2
SO3
NO
SO3
Ⅰ
500
0.20
0.20
0
0
0.02
p1
K1
Ⅱ
700
0.20
0.20
0
0
n2
p2
K2＝
Ⅲ
700
0.40
0.40
0
0
n3
p3
K3

下列说法正确的是(　　)
A．ΔH<0，反应到达平衡后的压强：p1<p2<p3
B．0.02<n2<n3，K1<<K3
C．容器Ⅰ中到达平衡后，再充入SO2(g)和SO3(g)各0.02 mol，此时v正<v逆
D．容器Ⅲ中再充入SO3(g)和NO(g)各0.20 mol，达到新平衡时SO2的体积分数增大
32．在一密闭容器中，反应aA(g)bB(g)达到平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，下列说法错误的是(　　)
A．平衡向正反应方向移动了
B．物质A的转化率减少了
C．物质B的质量分数增加了
D．a<b
33．在带活塞的圆筒内装入NO2气体，慢慢压缩，下列叙述正确的是(　　)
A．体积减半，压强为原来的2倍
B．体积减半，压强大于原来的2倍
C．体积减半，压强增大，但小于原来的2倍
D．体积减半，达到平衡后，n(NO2)变为原来的一半
34.丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：
(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1­丁烯(C4H8)的热化学方程式如下：
①C4H10(g)===C4H8(g)＋H2(g)　ΔH1
已知：②C4H10(g)＋O2(g)===C4H8(g)＋H2O(g)　ΔH2＝－119 kJ·mol－1
③H2(g)＋ O2(g)===H2O(g) ΔH3＝－242 kJ·mol－1
反应①的ΔH1为________ kJ·mol－1。图(a)是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x________(填“大于”或“小于”)0.1；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是________(填标号)。
A．升高温度 B．降低温度 C．增大压强 D．降低压强

(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂)，出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是________________。
(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合
物。丁烯产率在590 ℃ 之前随温度升高而增大的原因可能是 ________________________________、______________________________________；
590 ℃之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是_________________________。
35．利用太阳能等可再生能源，通过光催化、光电催化或电解水制氢来进行二氧化碳加氢制甲醇，发生的主要反应是：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。
请回答下列有关问题：
(1)若二氧化碳加氢制甲醇反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明该反应进行到t1时刻达到平衡状态的是________(填标号)。

(2)常压下，二氧化碳加氢制甲醇反应时的能量变化如图1所示，则该反应的ΔH＝________。

(3)在2 L恒容密闭容器a和b中分别投入2 mol CO2和6 mol H2，在不同温度下进行二氧化碳加氢制甲醇的反应，各容器中甲醇的物质的量与时间的关系如图2所示。①若容器a、容器b中的反应温度分别为T1、T2，则判断T1________T2(填“>”“<”或“＝”)。若容器b中改变条件时，反应情况会由曲线b变为曲线c，则改变的条件是_______________
___________。
②计算容器b中0～10 min氢气的平均反应速率v(H2)＝________mol·L－1·min－1。
36．合成氨工艺(流程如图所示)是人工固氮最重要的途径。

N2和H2生成NH3的反应为N2(g)＋H2(g)===NH3(g)　ΔH(298 K)＝－46.2 kJ·mol－1，在Fe
催化剂作用下的反应历程为(*表示吸附态)
化学吸附：N2(g)―→2N*；H2(g)―→2H*；
表面反应：N*＋HNH*；NH*＋HNH；
NH＋HNH
脱附：NHNH3(g)
其中，N2的吸附分解反应活化能高、速率慢，决定了合成氨的整体反应速率。请回答：
(1)利于提高合成氨平衡产率的条件有________。
A．低温　 B．高温　 C．低压　 D．高压　 E．催化剂
(2)标准平衡常数，其中pθ为标准压强(1×105 Pa)，p(NH3)、p(N2)和p(H2)为各组分的平衡分压，如p(NH3)＝x(NH3)p，p为平衡总压，x(NH3)为平衡系统中NH3的物质的量分数。
①起始物质的量之比为1∶3，反应在恒定温度和标准压强下进行，NH3的平衡产率为w，则Kθ＝________(用含w的最简式表示)。
②图中可以示意标准平衡常数Kθ随温度T变化趋势的是____________。

(3)实际生产中，常用工艺条件，Fe作催化剂，控制温度773 K，压强3.0×105 Pa，原料中N2和H2物质的量之比为1∶2.8。
①分析说明原料气中N2过量的理由___________________________________________。
②关于合成氨工艺的下列理解，正确的是_______________________________________。
A．合成氨反应在不同温度下的ΔH和ΔS都小于零
B．控制温度(773 K)远高于室温，是为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率
C．当温度、压强一定时，在原料气(N2和H2的比例不变)中添加少量惰性气体，有利于
提高平衡转化率
D．基于NH3有较强的分子间作用力可将其液化，不断将液氨移去，利于反应正向进行
E．分离空气可得N2，通过天然气和水蒸气转化可得H2，原料气须经过净化处理，以防
止催化剂中毒和安全事故发生