2022北京高一(下)期末数学汇编：化学平衡.docx

2022北京高一（下）期末化学汇编
化学平衡
一、单选题
1．（2022·北京东城·高一期末）可逆反应2SO2+O22SO3，不能说明达到化学平衡状态的是（ ）
A．体系的压强不随时间发生变化
B．消耗1molSO2的同时消耗1molSO3
C．SO2、O2与SO3的物质的量之比为2：1：2
D．反应混合物中，SO3的质量分数不再改变
2．（2022·北京·清华附中高一期末）可逆反应：2NO2===2NO+O2在恒容密闭容器中反应，下列叙述表示反应达到化学平衡状态的是（ ）
①单位时间内消耗2molNO2的同时生成2molNO
②混合气体的颜色不再改变
③混合气体的密度不再改变
④混合气体的平均相对分子质量不再改变
A．①②④ B．②③ C．②④ D．③④
3．（2022·北京·首都师范大学附属中学高一期末）工业合成氨反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H= -92.4kJ/mol。下列措施有利于提高H2平衡转化率的是（ ）
A．升高温度 B．增大压强
C．使用铁触媒做催化剂 D．增大H2的浓度
4．（2022·北京·首都师范大学附属中学高一期末）将和充入容积为2L的密闭容器中，通过反应，合成，反应过程中的物质的量(n)与时间(t)及温度的关系如图所示。下列说法不正确的是（ ）

A．温度：
B．平衡常数K值随着温度的升高而减小
C．温度下，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率
D．其他条件不变，对处于a点的体系，将体积压缩至原来的，达到新的平衡后，减小
5．（2022·北京朝阳·高一期末）2SO2+O22SO3 ∆H<0。实验发现，一定条件下向一密闭容器中充入SO2和18O2，反应一段时间后，核素18O存在于SO2、O2、SO3中。下列分析不正确的是（ ）
A．18O2与O2的化学性质基本相同
B．断裂2molSO2+1molO2中的共价键的能量小于断裂2molSO3中的共价键的能量
C．化合反应与分解反应可同时发生，说明反应存在可逆性
D．平衡时，18O2初始浓度c0(18O2)与平衡时各组分浓度c之间一定存在：2c0(18O2)=2c(S18O2)+3c(S18O3)+2c(18O2)
6．（2022·北京·首都师范大学附属中学高一期末）在50%负载型金属催化作用下，可实现低温下甲烷化。发生的反应有：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
将与按照一定流速通过催化氧化管，测得的转化率与的选择性[选择性]随温度变化如图所示。下列说法正确的是（ ）

A．反应Ⅱ的平衡常数可表示为
B．其他条件不变，增大压强可提高的选择性
C．其他条件不变，升高温度，出口处甲烷的量一直增大
D．在X点所示条件下，延长反应时间不能提高的转化率
7．（2022·北京·首都师范大学附属中学高一期末）我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程，该历程示意图如下所示。

下列说法不正确的是（ ）
A．生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%
B．CH4→CH3COOH过程中，有C—H键发生断裂
C．①→②放出能量并形成了C—C键
D．该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
8．（2022·北京·首都师范大学附属中学高一期末）一定温度下，在3个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)达到平衡。下列说法正确的是（ ）
容器
温度/K
物质的起始浓度/mol·L-1
物质的平衡浓度/mol·L-1
c(H2)
c(CO)
c(CH3OH)
c(CH3OH)
Ⅰ
400
0.20
0.10
0
0.080
Ⅱ
400
0.40
0.20
0

Ⅲ
500
0
0
0.10
0.025
A．该反应的正反应吸热
B．达到平衡时，容器Ⅱ中c(CH3OH)小于容器Ⅰ中c(CH3OH) 的两倍
C．达到平衡时，容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍
D．达到平衡时，容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大
9．（2022·北京怀柔·高一期末）臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反应为 2NO2(g)＋O3(g) N2O5(g)＋O2(g)。有关说法正确的是（　　）
A．增大压强可增大反应速率 B．升高温度可减小反应速率
C．达到平衡时，v(正)＝v(逆)＝0 D．达到平衡时，NO2转化率为100%
二、原理综合题
10．（2022·北京昌平·高一期末）“化学反应存在限度”是我们对于化学反应的新认识。
Ⅰ．某小组同学进行以下实验。
操作
现象
结论
向溶液中加入溶液，再滴入几滴溶液。
溶液变红色
该反应存在限度
资料：该过程与反应生成了和。
(1)小组同学为何能得出此结论，请予以解释_______。
Ⅱ．也存在化学反应限度。
(2)以下能够说明该反应达到化学平衡状态的是_______。
a．消耗的同时也消耗
b．消耗的同时生成
c．生成的同时也消耗
d．三种物质的浓度均保持不变
e．生成的同时消耗
(3)一定条件下，将与足量置于恒容密闭容器中发生反应。最终平衡状态中含原子的微粒有_______种，任意画出其中3种_______。已知：与分子示意图如下：

参考答案
1．C
【详解】A．该反应为气体物质的量缩小的反应，体系的压强为变量，当体系的压强不随时间发生变化时，表明达到平衡状态，故A不选；
B．消耗1molSO2的同时消耗1molSO3，表明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，故B不选；
C．SO2、O2与SO3的物质的量与初始量和转化率有关，则SO2、O2与SO3的物质的量之比为2:1:2时不一定达到平衡状态，故C选；
D．SO3的质量分数不再改变，表明各组分浓度不再变化，该反应达到平衡状态，故D不选；
故选：C。
2．C
【分析】化学反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，且不等于0，各物质的浓度不再发生变化，由此衍生的一些物理量不发生变化，以此进行判断，得出正确结论。
【详解】①单位时间内消耗2molNO2是正反应，同时生成2molNO正反应，反应方向相同，不一定达到了平衡，故①错误；
②一氧化氮和氧气为无色气体，二氧化氮为红棕色气体，故混合气体的颜色不再变化可作为判断是否达到化学平衡状态的依据，故②正确；
③ρ=，总质量不变，体积不变，故混合气体的密度不再改变不能作为判断是否达到平衡状态的依据，故③错误；
④，总质量不变，总物质的量会变，故混合气体的平均相对分子质量不再变化可作为判断是否达到化学平衡状态的依据，故④正确；
故选C。
3．B
【详解】A．正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，H2平衡转化率减小，A项错误；
B．增大压强，平衡向总体积减小的方向移动，平衡正向移动，H2平衡转化率增大，B项正确；
C．催化剂可改变反应速率，平衡不移动，H2平衡转化率不变，C项错误；
D．增大反应物的浓度平衡正向移动，由于增加的氢气大于平衡移动消耗的氢气，H2的转化率减小，D项错误；
答案选B。
4．C
【详解】A．由图示可知当温度为时先达到平衡，平衡后的物质的量(n)温度下大于，根据“先拐先平衡，其值越大”原则可知温度：，故A正确；
B．由A分析可知，该反应为发热反应，升高温度平衡逆向移动，则平衡常数K值随着温度的升高而减小，故B正确；
C．温度下，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率，则氢气的平均反应速率，故C错；
D．其他条件不变，对处于a点的体系，将体积压缩至原来的，则压强增大，平衡正向移动，达到新的平衡后，从而使减小，故D正确；
答案选C。
5．D
【详解】A．18O2与O2的结构相同，化学性质基本相同，故A正确；
B．该反应为放热反应，反应物的键能和小于生成物的键能和，故B正确；
C．该反应正向为化合反应，逆向为分解反应，在相同的条件下，反应既可以正向进行，也可以逆向进行，可说明反应存在可逆性，故C正确；
D．在反应过程中还可能存在只含一个18O原子的二氧化硫，只含一个18O原子的三氧化硫等分子，故D错误；
故选：D。
6．B
【详解】A．反应Ⅱ的平衡常数可表示为，故A错误；
B．反应Ⅰ为气体体积不变的反应，增大压强，平衡不移动，反应Ⅱ正向气体分子数减小，增大压强，平衡正向移动，CH4的选择性提高，故B正确；
C．生成甲烷的反应Ⅱ和Ⅲ正向均为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，出口处甲烷的量减小，故C错误；
D．由图可知，在X点二氧化碳的转化率未达到最大值，说明此时反应未达到平衡，延长反应时间，反应达到平衡，二氧化碳的转化率增大，故D错误；
故选：B。
7．D
【详解】分析：A项，生成CH3COOH的总反应为CH4+CO2CH3COOH，原子利用率为100%；B项，CH4选择性活化变为①过程中，有1个C-H键发生断裂；C项，根据图示，①的总能量高于②的总能量，①→②放出能量并形成C-C键；D项，催化剂只影响化学反应速率，不影响化学平衡，不能提高平衡转化率。
详解：A项，根据图示CH4与CO2在催化剂存在时生成CH3COOH，总反应为CH4+CO2CH3COOH，只有CH3COOH一种生成物，原子利用率为100%，A项正确；B项，CH4选择性活化变为①过程中，有1个C-H键发生断裂，B项正确；C项，根据图示，①的总能量高于②的总能量，①→②放出能量，对比①和②，①→②形成C-C键，C项正确；D项，催化剂只影响化学反应速率，不影响化学平衡，不能提高反应物的平衡转化率，D项错误；答案选D。
点睛：本题考查原子利用率、化学反应的实质、化学反应中的能量变化、催化剂对化学反应的影响，解题的关键是准确分析示意图中的信息。注意催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，催化剂不能改变ΔH、不能使化学平衡发生移动。
8．D
【详解】A．根据一边倒，I与III容器投料一样多，容器Ⅱ是I的2倍；比较I与III容器，温度降低，甲醚的物质的量增加，说明降低温度，平衡正向移动，则正向是放热反应，故A错误；
B．该反应是反应前后气体的物质的量不变的可逆反应，恒容条件下，容器I与II是等效平衡，所以容器I与II中甲醇的体积分数相同，故B错误；
C．容器I、Ⅱ是等比等效，容器III中的温度比容器Ⅱ的温度高，正反应放热，平衡逆向移动，容器Ⅱ中c(H2)小于容器Ⅲ中c(H2)的两倍，故C错误；
D．温度越高反应速率越快，达到衡所需时间越短，故D正确；
故答案选D。
9．A
【详解】A．增大压强可以提高反应速率，相当于增大反应物的浓度，使单位时间内的有效碰撞次数增大，反应速率加快，A正确；
B．升高温度使单位体积内的活化分子数目增加，有效碰撞次数增加，反应速率加快，B错误；
C．可逆反应速率达到平衡时是动态平衡，v（正）= v（逆）≠ 0，C错误；
D．可逆反应达到平衡时，转化率不可能达到100%，D错误；
答案选A。
10．(1)加入KSCN溶液显红色说明溶液中含有铁离子，反应存在限度。
(2)cde
(3)     7    
【分析】（1）2mL0.01mol/LKI溶液中加入1mL0.01mol/LFeCl3溶液，发生反应生成亚铁离子和碘单质，如不存在反应限度，则溶液中不存在铁离子；（2）可逆反应达到化学平衡时，正逆反应速率相等，且变化的物理量不再变化；（3）一定条件下，将SO2与足量18O2置于恒容密闭容器中发生反应，最终平衡状态中含18O原子的微粒氧气和二氧化硫有两种，三氧化硫有三种，共7种。
(1)
2mL0.01mol/LKI溶液中加入1mL0.01mol/LFeCl3溶液，发生反应生成亚铁离子和碘单质，如不存在反应限度，则溶液中不存在铁离子，加入KSCN溶液，溶液不显红色；现在加入KSCN溶液显红色说明溶液中含有铁离子，反应存在限度。
(2)
a．消耗SO2的同时也消耗O2是必然情况，不能判断达到化学平衡状态，故a错误；
b．消耗O2的同时生成SO3是必然情况，不能判断达到化学平衡状态，故b错误；
c．生成1molSO3的同时也消耗1molSO3，说明正逆反应速率相等，能判断达到化学平衡状态，故c正确；
d．三种物质的浓度均保持不变，，能判断达到化学平衡状态，故d正确；
e．生成2molSO2的同时消耗1molO2，说明正逆反应速率相等，能判断达到化学平衡状态，故e正确；
故答案为：cde。
(3)
一定条件下，将SO2与足量18O2置于恒容密闭容器中发生反应，最终平衡状态中含18O原子的微粒氧气和二氧化硫有两种，三氧化硫有三种，共7种，其中三种为。

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