2019-2020年高考化學大一輪復習 7.2化學平衡狀態(tài) 化學平衡常數(shù)課時訓練.DOC

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2019-2020年高考化學大一輪復習 7.2化學平衡狀態(tài) 化學平衡常數(shù)課時訓練 一、選擇題(本題包括12小題，每小題4分，共48分，每小題只有一個選項符合題目要求) 1．對于可逆反應2SO2＋O22SO3　ΔH<0，在混合氣體中充入一定量的18O2，足夠長時間后，18O原子(　　) A．只存在于O2中 B．只存在于O2和SO3中 C．只存在于O2和SO2中 D．存在于SO2、O2和SO3中 解析：由于該反應為可逆反應，反應中正向2SO2＋O22SO3，這樣在SO3中就含有了18O，而含18O的SO3分解2SO32SO2＋O2，就會使18O進入SO2，故反應一段時間后三者中都含有18O。 答案：D 2．對于可逆反應，下列說法正確的是(　　) A．化學平衡常數(shù)只與溫度有關 B．升高溫度，化學平衡常數(shù)一定增大 C．正反應的化學平衡常數(shù)與逆反應的化學平衡常數(shù)一定不相等 D．增大反應物濃度，化學平衡常數(shù)可能增大 解析：B項，如果正反應是放熱反應，升溫則平衡常數(shù)減小，B錯；C項，正、逆反應的化學平衡常數(shù)互為倒數(shù)，但不一定不相等，可以同時等于1，C錯；D項，化學平衡常數(shù)與濃度無關，D錯。 答案：A 3．可逆反應N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的正、逆反應速率可用各反應物或生成物濃度的變化來表示。下列各關系中能說明反應已達到平衡狀態(tài)的是(　　) A．3v正(N2)＝v正(H2) B．v正(N2)＝v逆(NH3) C．2v正(H2)＝3v逆(NH3) D．v正(N2)＝3v逆(H2) 解析：A項無逆反應速率；B項＝時，反應達到平衡狀態(tài)；C項＝，即2v正(H2)＝3v逆(NH3)時反應達到平衡狀態(tài)；D項＝，即3v正(N2)＝v逆(H2)時反應達到平衡狀態(tài)。 答案：C 點撥：判斷平衡狀態(tài)的方法——“逆向相等，變量不變” (1)“逆向相等”：反應速率必須一個是正反應的速率，一個是逆反應的速率，且經(jīng)過換算后同一種物質(zhì)的減少速率和生成速率相等。 (2)“變量不變”：如果一個量是隨反應進行而改變的。當不變時為平衡狀態(tài)；一個隨反應的進行保持不變的量，不能作為是否是平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)。 4.一定條件下，在密閉容器中進行如下反應：NO(g)＋CO(g)N2(g)＋CO2(g)　ΔH＝－372.3 kJ/mol，下列說法錯誤的是(　　) A．平衡常數(shù)表達式為K＝ B．增大壓強，平衡正向移動，K不變 C．有4 mol碳氧雙鍵斷裂的同時，有1 mol氮氮叁鍵生成，說明反應達到平衡 D．向容器中加入1 mol NO和1 mol CO發(fā)生反應，達到平衡時放出的熱量小于372.3 kJ 解析：A選項錯誤，正確的表達式為K＝。 答案：A 5．在固定容積的密閉容器中進行如下反應：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)，已知反應過程中某一時刻NO、O2、NO2的濃度分別為0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L，則達到平衡時下列所給物質(zhì)濃度可能正確的是(　　) A．NO為0.4 mol/L，O2為0.2 mol/L B．NO為0.25 mol/L C．NO、NO2均為0.15 mol/L D．NO為0.24 mol/L，NO2為0.14 mol/L 解析：A項，平衡時NO2的濃度不可能為0，A錯；NO、NO2的濃度和應為0.4 mol/L，故C、D項均不可能。 答案：B 6.向一密閉容器中充入1 mol N2和3 mol H2，在一定條件下發(fā)生反應：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，對達到化學平衡狀態(tài)時的有關說法正確的是(　　) A．N2將完全轉化為NH3 B．N2、H2和NH3的物質(zhì)的量濃度一定相等 C．N2、H2和NH3的物質(zhì)的量濃度不再變化 D．正反應和逆反應的速率都為零 解析：可逆反應不可能進行到底，A錯；此反應中的任何時刻N2、H2濃度均不可能相等，B錯；達到化學平衡時正、逆反應速率相等但不為零，D錯。 答案：C 7.一定條件下反應2AB(g)A2(g)＋B2(g)達到平衡狀態(tài)的標志是(　　) A．單位時間內(nèi)生成n mol A2，同時消耗2n mol AB B．容器內(nèi)三種氣體AB、A2、B2共存 C．AB的消耗速率等于A2的消耗速率 D．容器中各組分的體積分數(shù)不隨時間變化 解析：任何時刻，生成n mol A2，必然消耗2n mol AB，A項錯誤；可逆反應中任何時刻，反應物與生成物均共存，B項錯誤；達到平衡時，AB的消耗速率與A2的消耗速度之比等于化學方程式中的化學計量數(shù)之比，C項錯誤；達到平衡后，反應物和生成物的濃度不再變化，各組分的體積分數(shù)不再變化，D項正確。 答案：D 8．在體積固定的密閉容器中，發(fā)生反應：2CO(g)＋4H2(g)CH3CH2OH(g)＋H2O(g)。下列敘述中不能說明上述反應已達到平衡狀態(tài)的是(　　) A．混合氣體密度不變 B．體系壓強不變 C．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變 D．反應體系中乙醇的物質(zhì)的量濃度不再變化 解析：由于反應物和生成物均為氣體，氣體的質(zhì)量守恒，體積不變，密度不變，不能作為平衡的標志。 答案：A 9．在10 L恒容密閉容器中充入X(g)和Y(g)，發(fā)生反應X(g)＋Y(g)M(g)＋N(g)，所得實驗數(shù)據(jù)如下表： 下列說法正確的是(　　) A．實驗①中，若5 min時測得n(M)＝0.050 mol，則0至5 min時間內(nèi)，用N表示的平均反應速率v(N)＝1.010－2 mol/(Lmin) B．實驗②中，該反應的平衡常數(shù)K＝2.0 C．實驗③中，達到平衡時，X的轉化率為60% D．實驗④中，達到平衡時，b>0.060 解析：本題考查化學反應速率和化學平衡。該反應是氣體分子數(shù)相等的反應，由實驗①②數(shù)據(jù)知：溫度升高，M的產(chǎn)率減小，所以該反應的正反應是放熱反應。A項，實驗①中，0～5 min內(nèi)，v(N)＝v(M)＝＝10－3 mol/(Lmin)，錯誤；B項，實驗②中，達平衡時，c(X)＝(0.1－0.08) mol/10L＝0.002 mol/L，c(Y)＝(0.4－0.08) mol/10 L＝0.032 mol/L，c(M)＝c(N)＝0.08 mol/10L＝0.008 mol/L，K＝＝1，錯誤；C項，實驗③溫度與實驗②相同，所以平衡常數(shù)相同，K＝＝1，解得a＝0.12，所以反應掉的X也是0.12 mol，X的平衡轉化率為100%＝60%，正確；D項，實驗④中反應物起始濃度均為實驗③的一半，兩實驗中反應物比值相等，因該反應是氣體分子數(shù)不變的反應，所以若在恒溫恒容條件下兩實驗所達平衡是等效的，即實驗④在800 ℃達平衡時，n(M)＝0.06 mol，現(xiàn)在溫度是900 ℃，因該反應的正反應是放熱反應，所以升高溫度，平衡逆向移動，故b<0.06，錯誤。 答案：C 10.將a L NH3通入某恒壓的密閉容器中，在一定條件下讓其分解，達到平衡后氣體體積增大到b L(氣體體積在相同條件下測定)。下列說法中正確的是(　　) A．平衡后氨氣的分解率為100% B．平衡混合氣體中H2的體分數(shù)為100% C．反應前后氣體的密度比為 D．平衡后氣體的平均摩爾質(zhì)量為 g 解析：2NH3N2?。?H2　　ΔV 2 1 3 2 x x x b－a 則＝，解得x＝(b－a) L 平衡后氨氣的分解率為100%，A項錯誤；平衡混合氣體中H2的體積分數(shù)為100%===100%，B項正確；由于反應前后的氣體的質(zhì)量不變，故密度與體積成反比，故反應前后氣體的密度比為b/a，C項錯誤；根據(jù)相同條件下，氣體的體積比等于其物質(zhì)的量之比，故平衡后氣體的平均摩爾質(zhì)量為 g/mol，D項單位錯誤。 答案：B 11.在某溫度下，2 L密閉容器中，X、Y、Z三種氣體起始狀態(tài)和平衡狀態(tài)時的物質(zhì)的量(n)如下表所示，下列說法正確的是(　　) X Y Z n(起始狀態(tài))/mol 2 1 0 n(平衡狀態(tài))/mol 1 0.5 1.5 A.若縮小體積，則正、逆反應速率均增大，Z的體積分數(shù)減小 B．若此反應的ΔH>0，則升高溫度后，正反應速率增大，逆反應速率減小 C．若體積不變，該溫度下，再加入1.5 mol Z，達到新平衡時，c(X)＝0.65 mol/L D．該溫度下，此反應的平衡常數(shù)為6.75 解析：本題考查化學反應速率和化學平衡知識，意在考查學生綜合運用所學知識分析實際問題的能力。根據(jù)平衡前后X、Y、Z的物質(zhì)的量變化可確定該反應為2X(g)＋Y(g)3Z(g)。A項，相當于增大壓強，平衡不移動，Z的體積分數(shù)不變，但正、逆反應速率均增大，錯誤；B項，升高溫度正、逆反應速率均增大，錯誤；C項，達到平衡后，保持體積、溫度不變，再加入1.5 mol Z，再次達到平衡時容器中各氣體的物質(zhì)的量為原平衡時的1.5倍，即c(X)＝0.5 mol/L1.5＝0.75 mol/L，錯誤；D項，平衡時X、Y、Z的物質(zhì)的量濃度分別為0.5 mol/L、0.25 mol/L和0.75 mol/L，此時平衡常數(shù)K＝＝6.75，正確。 答案：D 12．(雙選)將一定量純凈的氨基甲酸銨置于密閉真空恒容容器中(固體試樣體積忽略不計)，在恒定溫度下使其達到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。判斷該分解反應已經(jīng)達到化學平衡的是(　　) A．2v(NH3)＝v(CO2) B．密閉容器中總壓強不變 C．密閉容器中混合氣體的密度不變 D．密閉容器中氨氣的體積分數(shù)不變 解析：A項，沒有指明正、逆反應速率，不能判斷是否達到平衡，A項錯誤；B項，該反應前后的Δn(氣體)≠0，當總壓強始終保持不變時，反應達到平衡，B項正確；C項，隨反應進行，混合氣體的質(zhì)量增大，容量的容積不變，混合氣體的密度增大，當密度不再變化，說明達到平衡狀態(tài)，C項正確；D項，反應混合氣體只有氨氣與二氧化碳，二者物質(zhì)的量之比始終為21，氨氣的體積分數(shù)始終不變，不能說明達到平衡狀態(tài)，故D項錯誤。 易錯警示：本題易忽略氨基甲酸銨的狀態(tài)，誤認為反應前后氣體的總質(zhì)量不變，得出反應無論是否達到平衡狀態(tài)，混合氣體的密度均不變的錯誤結論，從而漏選C項。 答案：BC 二、非選擇題(本題共4小題，共52分) 13．(14分)化合物AX3和單質(zhì)X2在一定條件下反應可生成化合物AX5。回答下列問題： (1)已知AX3的熔點和沸點分別為－93.6 ℃和76 ℃，AX5的熔點為167 ℃。室溫時AX3與氣體X2反應生成1 mol AX5，放出熱量123.8 kJ。該反應的熱化學方程式為__________________。 (2)反應AX3(g)＋X2(g)AX5(g)在容積為10 L的密閉容器中進行。起始時AX3和X2均為0.2 mol。反應在不同條件下進行，反應體系總壓強隨時間的變化如圖所示。 ①列式計算實驗a從反應開始至達到平衡時的反應速率v(AX5)________。 ②圖中3組實驗從反應開始至達平衡時的反應速率v(AX5)由大到小的次序為________(填實驗序號)；與實驗a相比，其他兩組改變的實驗條件及判斷依據(jù)是：b__________________________，c__________________。 ③用p0表示開始時總壓強，p表示平衡時總壓強，α表示AX3的平衡轉化率，則α的表達式為______；實驗a和c的平衡轉化率：αa為______，αc為________。 解析：(1)由題目信息可知，常溫時AX3為液體，AX5為固體，則該反應的熱化學方程式為：AX3(l)＋X2(g)===AX5(s)　ΔH＝－123.8 kJmol－1。 (2)②由圖像計算知反應速率由大到小的順序為bca。 ③開始時n0＝0.40 mol，總壓強為p0，平衡時總壓強為p，則 ＝，n＝0.40 mol， 　　　　　AX3(g)?。2(g)　　AX5(g) ： 0.20 0.20 0 ： 0.20－x 0.20－x x [(0.20－x)＋(0.20－x)＋x]mol＝n＝0.40 mol，則 x＝0.40－0.40，則α＝＝2，代入數(shù)據(jù)可分別計算出αa＝50%，αc＝40%。 答案：(1)AX3(l)＋X2(g)===AX5(s)　ΔH＝－123.8 kJmol－1 (2)①＝＝1.710－4 molL－1min－1 解：開始時n0＝0.4 mol，總壓強為160 kPa，平衡時總壓強為120 kPa， 則：＝，n＝0.40 mol＝0.30 mol， 　　　　　AX3(g)?。2(g)　　AX5(g) ： 0.20 0.20 0 ： 0.20－x 0.20－x x (0.20－x)＋(0.20－x)＋x＝0.30 x＝0.10 v(AX5)＝＝1.710－4 molL－1min－1 ②bca　加入催化劑。反應速率加快，但平衡沒有改變　溫度沒有升高。反應速率加快，但平衡向逆反應方向移動(或反應容器的容積和起始物質(zhì)的量未改變，但起始總壓強增大) ③α＝2　50%　40% 14．(12分)硝基苯甲酸乙酯在OH－存在下發(fā)生水解反應： O2NC6H4COOC2H5＋OH－O2NC6H4COO－＋C2H5OH 兩種反應物的初始濃度均為0.050 molL－1、15 ℃時測得O2NC6H4COOC2H5的轉化率α隨時間變化的數(shù)據(jù)如表所示?；卮鹣铝袉栴}： t/s 0 120 180 240 330 530 600 700 800 α/% 0 33.0 41.8 48.8 58.0 69.0 70.4 71.0 71.0 (1)列式計算該反應在120～180 s與180～240 s區(qū)間的平均反應速率__________、__________；比較兩者大小可得出的結論是______________________。 (2)列式計算15 ℃時該反應的平衡常數(shù)________。 (3)為提高O2NC6H4COOC2H5的平衡轉化率，除可適當控制反應溫度外，還可采取的措施有____________________________(要求寫出兩條)。 解析：(1)根據(jù)反應速率公式，120～180 s，v＝＝7.310－5 molL－1s－1，180～240 s，v＝＝5.810－5 molL－1s－1。由兩段時間的平均反應速率數(shù)值可知，隨反應進行，反應物濃度降低，反應速率減慢。(2)根據(jù)平衡常數(shù)表達式得K＝＝6.0。(3)提高O2NC6H4COOC2H5的平衡轉化率，可增加OH－濃度、移去產(chǎn)物等。 答案：(1)v＝＝7.310－5 molL－1s－1 v＝＝5.810－5molL－1s－1 隨反應進行，反應物濃度降低，反應速率減慢 (2)K＝＝6.0或K＝＝6.0 (3)增加OH－的濃度、移去產(chǎn)物 15．(12分)SO2常用于制硫酸，其中一步重要的反應為2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0。若向一個2 L的密閉容器中充入0.4 mol SO2、0.2 mol O2和0.4 mol SO3，發(fā)生上述反應。 請回答下列問題： (1)當反應達到平衡時，各物質(zhì)的濃度可能是______(填序號)。 A．c(SO2)＝0.3 mol/L、c(O2)＝0.15 mol/L B．c(SO3)＝0.4 mol/L C．c(O2)＝0.2 mol/L或c(SO2)＝0.4 mol/L D．c(SO3)＝0.3 mol/L (2)任選上述一種可能的情況，計算達到平衡時的平衡常數(shù)為________。 (3)某溫度時，將4 mol SO2和2 mol O2通入2 L密閉容器中，10 min時反應達到平衡，SO2的轉化率為80%，則0～10 min內(nèi)的平均反應速率v(O2)＝________，該溫度下反應2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的平衡常數(shù)K＝________。 解析：(1)　　2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) 0.2 0.1 0.2 0 0 0.4 0.4 0.2 0 由此可知，A、D項可能。 (2)　　　　2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) 0.2 0.1 0.2 0.1 0.05 0.1 0.3 0.15 0.1 可得A項中K1＝＝，同理可得出選項D中K2＝＝180。 (3)v(SO2)＝＝0.16 mol/(Lmin)，換算出v(O2)＝0.08 mol/(Lmin)。 　　　　2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) 2 1 0 1.6 0.8 1.6 0.4 0.2 1.6 可得K＝＝80。 答案：(1)AD　(2)(或180) (3)0.08 mol/(Lmin)　80 16．(14分)(1)在固定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，其平衡常數(shù)K與溫度T的關系如下表： T/K 298 398 498 平衡常數(shù)K 4.1106 K1 K2 ①該反應的平衡常數(shù)表達式：K＝________。 ②試判斷K1________K2(填寫“>”、“＝”或“<”)。 ③下列各項能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是________(填字母)。 a．容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為132 b．v正(N2)＝3v逆(H2) c．容器內(nèi)壓強保持不變 d．混合氣體的密度保持不變 (2)對反應N2O4(g)2NO2(g)　ΔH>0，在溫度分別為T1、T2時，平衡體積NO2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如圖所示，下列說法中正確的是________。 a．A、C兩點的反應速率：A>C b．A、C兩點的化學平衡常數(shù)：A>C c．A、C兩點N2O4的轉化率：A>C d．由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法 (3)一定溫度下，在1 L密閉容器中充入1 mol N2和3 mol H2并發(fā)生反應。若容器容積恒定，10 min達到平衡時，氣體的總物質(zhì)的量為原來的7/8，則N2的轉化率α(N2)＝________，以NH3表示該過程的反應速率v(NH3)＝________。 解析：(1)此反應為放熱反應，升高溫度平衡常數(shù)減小；b選項正反應速率大于逆反應速率；d選項依密度＝，平衡移動氣體質(zhì)量不變，由固定體積的密閉容器可知氣體體積不變，所以d選項不能；(2)A、C兩點溫度相同，化學平衡常數(shù)相同，C點壓強大于A點，反應速率：C>A，所以ab錯誤；p1時A、B兩點壓強相同，A點NO2的百分含量大，所以溫度高。 答案：(1)①?、??、踓 (2)cd (3)25%　0.05 mol(Lmin)－1