高三化學通用版一輪復習強化訓練化學平衡狀態(tài)

化學平衡狀態(tài)1.(2020年北京高考模擬)工業(yè)制氫氣的一個重要反應是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。已知在25℃時:①C(s)+12O2(g)CO(g)ΔH1=111kJ·mol1;②H2(g)+12O2(g)H2O(g)ΔH2=242kJ·mol1;③C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH3=394kJ·mol1。下列說法不正確的是()。A.25℃時,CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=41kJ·mol1B.增大壓強,反應①的平衡向逆反應方向移動,平衡常數K減小C.反應①達到平衡時,每生成1molCO的同時生成0.5molO2D.反應②斷開2molH2和1molO2中的化學鍵所吸收的能量比形成4molO—H鍵所放出的能量少484kJ1.B解析根據蓋斯定律③②①得CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=41kJ·mol1,A項正確;平衡常數只與溫度有關,增大壓強,K不變,B項錯誤;反應①每生成1molCO的同時生成0.5molO2,說明正、逆反應速率相等,達到平衡狀態(tài),C項正確;焓變=反應物的總鍵能生成物的總鍵能,因此反應②斷開2molH2和1molO2中的化學鍵所吸收的能量比形成4molO—H鍵所放出的能量少484kJ,D項正確。2.(2019年四川高三期末)在兩個絕熱恒容的密閉容器中分別進行下列兩個可逆反應:甲:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);乙:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。現有下列狀態(tài):①混合氣體平均相對分子質量不再改變②氣體的總物質的量不再改變③各氣體組成濃度相等④反應體系中溫度保持不變⑤斷裂氫氧鍵速率是斷裂氫氫鍵速率的2倍⑥混合氣體密度不變其中能表明甲、乙容器中反應都達到平衡狀態(tài)的是()。A.①③B.④⑤C.③④D.②⑥2.B解析乙反應兩邊氣體的體積相同且都是氣體,混合氣體平均相對分子質量始終不變,①錯誤;乙反應兩邊氣體的體積相同且都是氣體,氣體的總物質的量始終不變,②錯誤;各氣體組成濃度相等,不能判斷各組分的濃度是否不變,無法證明達到了平衡狀態(tài),③錯誤;因為是絕熱容器,反應體系中溫度保持不變,說明正、逆反應速率相等,反應達到了平衡狀態(tài),④正確;斷裂氫氧鍵速率是斷裂氫氫鍵速率的2倍,說明正、逆反應速率相等,反應達到了平衡狀態(tài),⑤正確;乙反應兩邊氣體的體積相同且都是氣體,容器的容積不變,所以密度始終不變,⑥錯誤。3.工業(yè)制備氮化硅的反應為3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g)ΔH<0,將0.3molSiCl4和一定量N2、H2投入2L的密閉反應容器,只改變溫度條件測得Si3N4的質量變化如下表:時間/min質量/g溫度/℃01234562500.001.522.803.714.735.605.603000.002.133.454.484.484.484.48下列說法正確的是()。A.250℃,前2min,Si3N4的平均反應速率為0.02mol·L1·min1B.反應達到平衡時,兩種溫度下N2和H2的轉化率之比相同C.達到平衡前,300℃時反應的反應速率比250℃時的快;平衡后,300℃時反應的反應速率比250℃時的慢D.反應達到平衡時,兩種條件下反應放出的熱量一樣多3.B解析Si3N4為固體,固體的濃度視為常數,無法計算Si3N4的反應速率,A項錯誤;起始N2和H2的物質的量比值為定值,反應中N2和H2的消耗量的比值恒定為1∶3,則反應達到平衡時,兩種溫度下N2和H2的轉化率之比相同,B項正確;其他條件相同時,升高溫度,反應速率加快,C項錯誤;由表可知,平衡時Si3N4的質量不同,反應物的消耗量不同,則反應放出的熱量不同,故D項錯誤。4.反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在恒溫恒容條件下進行,下列情況中,反應正向進行的是(填字母,下同);反應逆向進行的是;處于平衡狀態(tài)的是;無法判斷是否達到平衡狀態(tài)的是。

A.單位時間內消耗2molN2,同時生成4molNH3B.單位時間內消耗3molH2,同時生成2molNH3C.單位時間內生成2molN2,同時生成6molN—H鍵D.混合氣的密度不再隨時間而改變E.容器中氣體的壓強不再隨時間而改變F.單位時間內生成2molNH3,同時又生成2molH—H鍵4.F;C;E;ABD解析A項,單位時間內消耗2molN2的同時必生成4molNH3,故無法判斷是否達到平衡狀態(tài);B項,單位時間內消耗3molH2的同時必生成2molNH3,故無法判斷反應是否達到平衡狀態(tài);C項,生成6molN—H鍵即生成2molNH3,則有1molN2被消耗,v(N2)消耗<v(N2)生成,所以反應逆向進行;D項,根據ρ=mV,氣體的質量和體積不變,即ρ始終是一個定值,故無法判斷是否達到平衡狀態(tài);E項,若平衡正向移動,壓強p會減小,而p不再改變,說明反應已達到平衡狀態(tài);F項,生成2molNH3即消耗3molH2,而生成2molH—H鍵即生成2molH2,v(H2)消耗>v(H2)生成5.(2019年淮安檢測)汽車尾氣中CO、NO2在一定條件下可以發(fā)生反應:4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g)ΔH=1200kJ·mol1。在一定溫度下,向容積固定為2L的密閉容器中充入一定量的CO和NO2,NO2的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示:(1)0~10min內該反應的平均反應速率v(CO)=,從11min起其他條件不變,壓縮容器的容積變?yōu)?L,則n(NO2)的變化曲線可能為圖中的(填字母)。

(2)恒溫、恒容條件下,下列不能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是(填字母)。

A.容器內混合氣體的顏色不再變化B.容器內的壓強保持不變C.2v逆(NO2)=v正(N2)D.容器內混合氣體的密度保持不變(3)對于該反應,溫度不同(T2>T1)、其他條件相同時,下列圖像表示正確的是(填序號)。

5.(1)0.03mol·L1·min1;d(2)CD(3)乙解析(1)0~10min內,v(CO)=2v(NO2)=0.6mol-0.3mol2L×10min×2=0.03mol·L1·min111min起壓縮容器容積,壓強增大,平衡正向移動,n(NO2)應逐漸減小直至達到新的平衡。(2)混合氣體顏色不再變化,說明各物質的濃度不變,可以說明反應達到平衡,A項正確;反應前后氣體分子總數不相等,因此壓強保持不變,可以說明反應達到平衡,B項正確;v逆(NO2)=2v正(N2)才能說明反應達到平衡,C項錯誤;反應體系中物質全部為氣體且容器的容積不變,故氣體密度始終保持不變,不能說明反應達到平衡,D項錯誤。(3)圖甲,溫度升高,v正、v逆應該均出現突增,錯誤;圖乙,溫度升高,平衡逆向移動,NO2的轉化率降低,正確;圖丙,溫度不變時,增大壓強,平衡正向移動,平衡時CO的體積分數減小,錯誤。6.(2019年安徽高三開學考試)氫氣可用于煙氣的脫氮、脫硫,反應的化學方程式為4H2(g)+2NO(g)+SO2(g)N2(g)+S(l)+4H2O(g)ΔH<0。下列有關該反應的說法正確的是()。A.氧化劑只有NO,還原劑是H2B.升高溫度,正、逆反應速率均增大C.當v(H2)=v(H2O)時,反應達到平衡狀態(tài)D.使用高效催化劑可提高NO的平衡轉化率6.B解析氧化劑是NO和SO2,H2是還原劑,A項錯誤;升高溫度,正、逆反應速率同時增大,B項正確;用H2、H2O表示的速率沒有標明正、逆反應方向,不能表示反應達到平衡狀態(tài),C項錯誤;催化劑不能改變物質的平衡轉化率,D項錯誤。7.(2019年浙江諸暨中學高三期末)在恒溫恒容的密閉容器中加入2molA和1molB,發(fā)生可逆反應2A(g)+B(g)3C(g)ΔH=akJ·mol1(a>0)。下列說法正確的是()。A.當容器內壓強不變時說明反應已達到平衡狀態(tài)B.當反應達到平衡時c(A)∶c(B)∶c(C)=1∶2∶3C.當反應達到平衡時放出熱量akJD.其他條件不變,升高溫度反應速率加快7.D解析在恒容的密閉容器中,該反應體系是氣體體積不變的化學反應,所以容器內壓強不變時不能說明反應已達到平衡狀態(tài),A項錯誤;當反應達到平衡時,各物質的物質的量濃度保持不變,但無法確定其濃度比是否等于化學計量數之比,B項錯誤;因反應為可逆反應,則反應過程中實際放出熱量在數值上小于焓變量,即小于akJ,C項錯誤;當其他條件不變時,升高溫度反應速率會加快,D項正確。8.(2019年河南洛陽第一次統(tǒng)考)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),在恒溫下使其達到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)ΔH=akJ·mol1(a>0)。然后在恒溫下縮小容器體積,重新達到平衡。下列分析正確的是()。A.若2v(NH3)=v(CO2),則該反應達到平衡狀態(tài)B.兩次平衡中,后一次平衡時n(CO2)大C.重新達到平衡后,密閉容器中氨的體積分數不變D.若開始時向容器中加入2molNH3和1molCO2,則達到平衡時放出akJ熱量8.C解析2v(NH3)=v(CO2),未標明正、逆反應方向,并且不符合各物質的速率關系,故不能確定是否達到平衡狀態(tài),A項錯誤;在恒溫下縮小容器體積,壓強增大,平衡逆向移動,n(CO2)減小,B項錯誤;因反應物為固體,不論何時,氨的體積分數不變,C項正確;因反應為可逆反應,不能反應徹底,故若開始時向容器中加入2molNH3和1molCO2,則達到平衡時放出熱量小于akJ,D項錯誤。9.(2019年廣東高三月考)某離子反應涉及ClO、NH4+、N2、Cl、OH等微粒,其中N2、ClO的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示。下列說法A.該反應中ClO為氧化劑,N2為氧化產物B.反應后溶液的pH減小C.如圖t0時反應達到平衡狀態(tài)D.反應過程中每生成1molN2,轉移6mol電子9.C解析通過圖像可知,N2為生成物,ClO為反應物,化學反應遵循元素守恒和原子守恒,即NH4+為反應物,Cl為生成物。根據上述分析,ClO→Cl,其中Cl元素的化合價降低,即ClO為氧化劑,NH4+→N2,其中N元素的化合價升高,NH4+為還原劑,N2為氧化產物,A項正確;該離子方程式為3ClO+2NH4++2OHN2↑+5H2O+3Cl,消耗OH,反應后溶液的pH降低,B項正確;根據圖像可知t10.(2019年浙江杭州二中高考模擬)已知可逆反應:A(s)+B(g)C(g)+D(g)ΔH<0,達到平衡時,改變單一條件,下列說法正確的是()。A.恒溫條件下加壓,氣體體系的平均相對分子質量一定增大B.反應速率再次滿足v(C)∶v(D)=1∶1時,則反應達到平衡狀態(tài)C.恒溫恒容下,當物質A的質量不再改變,則反應達到平衡狀態(tài)D.物質A由塊狀變?yōu)榉勰?正反應速率加快,平衡常數增大10.C解析恒溫條件下加壓,平衡逆向移動,由于A為固體,氣體體系的平均相對分子質量不一定增大,A項錯誤;任何情況下,反應速率之比等于化學計量數之比,即v(C)∶v(D)=1∶1,不能判斷反應是否達到平衡狀態(tài),B項錯誤;恒溫恒容下,物質A的質量不再改變,說明反應已達到平衡狀態(tài),C項正確;增大固體的表面積,反應速率加快,但平衡常數只與溫度有關,溫度不變,平衡常數不變,D項錯誤。11.在一定溫度下,容器內某一反應中M、N的物質的量隨反應時間變化的曲線如圖所示。下列表述正確的是()。A.反應的化學方程式為2M3NB.t2時,正、逆反應速率相等,達到平衡狀態(tài)C.t3時,正反應速率大于逆反應速率D.t1時,N的濃度是M濃度的2倍11.D解析由曲線可知,N的物質的量減少,是反應物,M的物質的量增加,是生成物,A項不正確。t2時,v正>v逆,B項不正確。t3時刻以后,M、N的物質的量不再改變,反應達到平衡狀態(tài),v正=v逆,C項不正確。t1時刻,N的物質的量為6mol,M的物質的量為3mol,D項正確。12.(2019年安徽安慶二中高三開學考試)800℃時,在2L密閉容器中發(fā)生反應:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。該反應體系中n(NO)隨時間的變化如下表:時間/s012345n(NO)/mol0.0220.0100.0080.0070.0070.007下列有關說法不正確的是()。A.用氧氣表示0~3s內該反應的平均速率v(O2)=0.0025mol·L1·s1B.容器內顏色保持不變時,說明該反應達到平衡狀態(tài)C.增大氧氣的濃度,既加快反應速率,又使平衡正向移動D.該反應達到平衡時,轉移電子總數為0.03NA12.A解析用NO表示0~3s內該反應的平均速率為v(NO)=ΔcΔt=ΔnVΔt=0.022mol-0.007mol2L3s=0.0025mol·L1·s1,用氧氣表示0~3s內該反應的平均速率v(O2)=12v(NO)=0.00125mol13.(2019年安徽安慶二中高三開學考試)氨是化肥工業(yè)和化工生產的主要原料,工業(yè)上合成氨使用的氫氣主要來自合成氣(CO、H2混合氣體)。請回答下列問題:(1)工業(yè)上合成氨的反應原理為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH。①化學鍵的鍵能是形成或斷裂1mol化學鍵所放出或吸收的能量,單位為kJ·mol1。已知:化學鍵H—HN≡NN—H鍵能/(kJ·mol1)436945.6391上述反應的ΔH=。

②在2L恒容密閉容器中通入1molN2和3molH2,在一定條件下充分反應,達到