
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文檔簡介
4<54化學(xué)平衡的建豆與移劭(B)
1.【2023年遼寧卷】某小組進行實驗,向10mL蒸儲水中加入04gl2,充分振蕩,溶液呈淺棕色,再加入
0.2g鋅粒,溶液顏色加深;最終紫黑色晶體消失,溶液褪色。已知I,(aq)為棕色,下列關(guān)于顏色變化
的解釋錯誤的是
選項顏色變化解釋
A溶液呈淺棕色12在水中溶解度較小
B溶液顏色加深發(fā)生了反應(yīng):i2+r^^i;
C紫黑色晶體消失U(aq)的消耗使溶解平衡I2(s)(aq)右移
D溶液褪色Zn與有色物質(zhì)發(fā)生了置換反應(yīng)
【答案】D
【解析】A.向10mL蒸鐳水中加入0.4gl2,充分振蕩,溶液呈淺棕色,說明L的濃度較小,因為b在水
中溶解度較小,A項正確;B.已知U(aq)為棕色,加入0.2g鋅粒后,Zn與卜反應(yīng)生成ZnL,生成的
I-與12發(fā)生反應(yīng)r+L",生成白使溶液顏色加深,B項正確;C.12在水中存在溶解平衡L(s聲2(aq),
Zn與I2反應(yīng)生成的r與:h(aq)反應(yīng)生成二,L(aq)濃度減小,上述溶解平衡向右移動,紫黑色晶體消
失,C項正確;D.最終溶液褪色是Zn與有色物質(zhì)發(fā)生了化合反應(yīng),不是置換反應(yīng),D項錯誤;答案
選D。
2.【2022年天津卷】向恒溫恒容密閉容器中通入2moiSO2和Imol02,反應(yīng)
2so2(g)+O?(g)U2s。3值)達到平衡后,再通入一定量。2,達到新平衡時,下列有關(guān)判斷第氓的是
A.SO3的平衡濃度增大B.反應(yīng)平衡常數(shù)增大
C.正向反應(yīng)速率增大D.SO?的轉(zhuǎn)化總量增大
【答案】B
【解析】A.平衡后,再通入一定量。2,平衡正向移動,SC>3的平衡濃度增大,A正確;B.平衡常數(shù)是
與溫度有關(guān)的常數(shù),溫度不變,平衡常數(shù)不變,B錯誤;C.通入一定量。?,反應(yīng)物濃度增大,正向
反應(yīng)速率增大,C正確;D.通入一定量。2,促進二氧化硫的轉(zhuǎn)化,SO2的轉(zhuǎn)化總量增大,D正確;
故選Bo
3.(2021?北京真題)NCh和N2O4存在平衡:2NO2(g)wN2CU(g)△H<0。下列分析正確的是
A.1mol平衡混合氣體中含1molN原子
B.斷裂2molNO2中的共價鍵所需能量小于斷裂1molN2O4中的共價鍵所需能量
C.恒溫時,縮小容積,氣體顏色變深,是平衡正向移動導(dǎo)致的
D.恒容時,水浴加熱,由于平衡正向移動導(dǎo)致氣體顏色變淺
【答案】B
【解析】A.ImolNCh含有ImolN原子,ImogCU含有2moiN原子,現(xiàn)為可逆反應(yīng),為NCh和N2O4的混
合氣體,1mol平衡混合氣體中所含原子大于1molN,A項錯誤;B.反應(yīng)2NC(2(g)wN2O4(g)為放熱反
應(yīng),故完全斷開2moiNO2分子中的共價鍵所吸收的熱量比完全斷開lmolN2O4分子中的共價鍵所吸收
的熱量少,B項正確;C.氣體體積壓縮,顏色變深是因為體積減小,濃度變大引起的,C項錯誤;
D.放熱反應(yīng),溫度升高,平衡逆向移動,顏色加深,D項錯誤;答案選B。
4.【2022年廣東卷】恒容密閉容器中,BaSC)4(s)+4H2(g)^^BaS⑸+4HQ(g)在不同溫度下達平衡
時,各組分的物質(zhì)的量(n)如圖所示。下列說法正確的是
八
4-____
-.起始組成:4molH2
£2-1molBaSO4
Q卜??,
200400600800
T/℃
A.該反應(yīng)的AH<0
B.a為〃(旦。)隨溫度的變化曲線
C.向平衡體系中充入惰性氣體,平衡不移動
D.向平衡體系中加入BaSC\,H2的平衡轉(zhuǎn)化率增大
【答案】C
【解析】A.從圖示可以看出,平衡時升高溫度,氫氣的物質(zhì)的量減少,則平衡正向移動,說明該反應(yīng)的
正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),即AH>0,故A錯誤;B.從圖示可以看出,在恒容密閉容器中,隨著溫度升
高氫氣的平衡時的物質(zhì)的量減少,則平衡隨著溫度升高正向移動,水蒸氣的物質(zhì)的量增加,而a曲線
表示的是物質(zhì)的量不隨溫度變化而變化,故B錯誤;C.容器體積固定,向容器中充入惰性氣體,沒
有改變各物質(zhì)的濃度,平衡不移動,故C正確;D.BaS04是固體,向平衡體系中加入BaSCU,不能
改變其濃度,因此平衡不移動,氫氣的轉(zhuǎn)化率不變,故D錯誤;故選C。
5.【2022年江蘇卷】乙醇-水催化重整可獲得H?。其主要反應(yīng)為
1
C2H5OH(g)+3H2Og=2CO2(g)+6H2(g)AH=173.3kJmor,
15
CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH=41.2kJmor,^1.0xl0Pa,n始(C2H5OH):%他0)=1:3時,若僅
考慮上述反應(yīng),平衡時cc>2和co的選擇性及H2的產(chǎn)率隨溫度的變化如圖所示。
%
/
>
忙
播
型
斷
姒
CO的選擇性=-~X100%,下列說法正確的是
n生成(Cq)+n生成(C0)
A.圖中曲線①表示平衡時H?產(chǎn)率隨溫度的變化
B.升高溫度,平衡時CO的選擇性增大
n(C,H,OH)
C.一定溫度下,增大n(HO)可提高乙醇平衡轉(zhuǎn)化率
D.一定溫度下,加入CaO(s)或選用高效催化劑,均能提高平衡時H2產(chǎn)率
【答案】D
【解析】根據(jù)已知反應(yīng)①C2H50H(g)+3Hqg=2CC)2(g)+6H2(g)AH=173.3kJmor1,反應(yīng)②
1
CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AHMl.2kJ.mor,且反應(yīng)①的熱效應(yīng)更大,故溫度升高的時候?qū)Ψ磻?yīng)
①影響更大一些,即CO2選擇性增大,同時co的選擇性減小,根據(jù)co的選擇性的定義可知③代表
CO2的選擇性,①代表CO的選擇性,②代表H2的產(chǎn)率,以此解題。A.由分析可知②代表H2的產(chǎn)
率,A錯誤;B.由分析可知升高溫度,平衡時CO的選擇性減小,B錯誤;C.兩種物質(zhì)參加反應(yīng)增
大一種物質(zhì)的濃度,會降低該物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率,C錯誤;D.加入CaO(s)與水反應(yīng)放熱,對反應(yīng)①
影響較大,可以增大H2產(chǎn)率,或者選用對反應(yīng)①影響較大的高效催化劑,也可以增大H?產(chǎn)率,D正
確;故選D。
6.【2022年海南卷】某溫度下,反應(yīng)CH2=CH2(g)+H2O(g)UCH3cH20H(g)在密閉容器中達到平衡,下列
說法正確的是
A.增大壓強,生"逆,平衡常數(shù)增大
B.加入催化劑,平衡時CH3cH20H(g)的濃度增大
C.恒容下,充入一定量的HQ(g),平衡向正反應(yīng)方向移動
D.恒容下,充入一定量的CH產(chǎn)CH?(g),CH?=CH2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率增大
【答案】C
【解析】A.該反應(yīng)是一個氣體分子數(shù)減少的反應(yīng),增大壓強可以加快化學(xué)反應(yīng)速率,正反應(yīng)速率增大的
幅度大于逆反應(yīng)的,故V6V逆,平衡向正反應(yīng)方向移動,但是因為溫度不變,故平衡常數(shù)不變,A
不正確;B.催化劑不影響化學(xué)平衡狀態(tài),因此,加入催化劑不影響平衡時CH3cH20H(g)的濃度,B
不正確;C.恒容下,充入一定量的H20(g),H20(g)的濃度增大,平衡向正反應(yīng)方向移動,C正確;
D.恒容下,充入一定量的CH2=CH2(g),平衡向正反應(yīng)方向移動,但是CH2=CH2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率減
小,D不正確;綜上所述,本題選C。
7.(2020?北京高考真題)一定溫度下,反應(yīng)b(g)+H2(g)w2Hl(g)在密閉容器中達到平衡時,測得
c(l2)=0.11mmol?L-i,c(HI)=0.78mmol?LL相同度溫下,按下列4組初始濃度進行實驗,反應(yīng)逆向進行
的是(注:ImmohL'^lO^mohL-1)
ABCD
c(l2)/mmol*L-11.000.220.440.11
c(H2)/mmol*L11.000.220.440.44
c(HI)/mmol*L-11.001.564.001.56
【答案】C
【解析】題目中缺少C(H2),則無法計算K,則不能通過以與K的關(guān)系判斷平衡的移動方向,但可比較4
個選項中&的大小關(guān)系,&越大,則可能逆向移動。Qc(A)=——1.00'(〃2。//乃,——=1,Q&B尸
1.OOmol/Lx1.OQmol/L
——L56,"ZO//5),--------=50.28,2(C)=——4?!阋?"加/乃--------=82.64,4(D)=
0.22mol/Lx0.22mol/LQA^mol/Lx0.44加o//L
——-------=50.28,Qc(C)的值最大,答案為C。
QA4mol/Lx0.1Imol/L
8.(2019?浙江高考真題)下列說法正確的是
A.H(g)+I2(g)e2HI(g),其他條件不變,縮小反應(yīng)容器體積,正逆反應(yīng)速率不變
B.C(s)+H2O(g)MH2(g)+CO(g),碳的質(zhì)量不再改變說明反應(yīng)已達平衡
C.若壓強不再隨時間變化能說明反應(yīng)2A(?)+B(g)亡2C(?)已達平衡,則A、C不能同時是氣體
D.1H1O1N2和3moiH2反應(yīng)達到平衡時H2轉(zhuǎn)化率為10%,放出的熱量為Q;在相同溫度和壓強下,
當2moiNH3分解為N2和H2的轉(zhuǎn)化率為10%時,吸收的熱量為Q2,Q不等于01
【答案】B
【解析】A.該可逆反應(yīng)的反應(yīng)前后氣體計量數(shù)不發(fā)生變化,當縮小反應(yīng)容器體積,相當于加壓,正逆反
應(yīng)速率同等程度增加,錯誤;B.在建立平衡前,碳的質(zhì)量不斷改變,達到平衡時,質(zhì)量不變,因而
碳的質(zhì)量不再改變說明反應(yīng)已達平衡,正確;C.即使A,C物質(zhì)均為氣體,反應(yīng)前后氣體體積也會
發(fā)生變化,當壓強不隨時間變化時,仍能說明反應(yīng)達到平衡,錯誤;D.易知N2(g)+3H2(g?2NH3(g)
AH,合成氨氣實際參與反應(yīng)n(H2)=3xlO%=0.3mol,因而Qi=O.3/3x|AH|=OJAH|,分解氨氣時實際消
耗的n(NH3)=2xl0%=0.2mol,Q2=0.2/2x|AH|=0.1|AH|,則QI=Q2,錯誤。故答案選B。
9.(2019?江蘇高考真題)在恒壓、NO和02的起始濃度一定的條件下,催化反應(yīng)相同時間,測得不同溫度
下NO轉(zhuǎn)化為NO2的轉(zhuǎn)化率如圖中實線所示(圖中虛線表示相同條件下NO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變
化)。下列說法正確的是
100
/卓80
<
760
〉
解
O40
N
20
0100200300400500600
溫度汽
A.反應(yīng)2NO(g)+O2(g)^=2NO2(g)的AH>0
B.圖中X點所示條件下,延長反應(yīng)時間能提高NO轉(zhuǎn)化率
C.圖中Y點所示條件下,增加02的濃度不能提高NO轉(zhuǎn)化率
D.380℃下,c起始(02)=5.0x10-4moLL]NO平衡轉(zhuǎn)化率為50%,則平衡常數(shù)K>2000
【答案】BD
【解析】A.隨溫度升高NO的轉(zhuǎn)化率先升高后降低,說明溫度較低時反應(yīng)較慢,一段時間內(nèi)并未達到平
衡,分析溫度較高時,已達到平衡時的NO轉(zhuǎn)化率可知,溫度越高NO轉(zhuǎn)化率越低,說明溫度升高平
衡向逆方向移動,根據(jù)勒夏特列原理分析該反應(yīng)為放熱反應(yīng),AH<0,錯誤;B.根據(jù)上述分析,X點
時,反應(yīng)還未到達平衡狀態(tài),反應(yīng)正向進行,所以延長反應(yīng)時間能提高NO的轉(zhuǎn)化率,正確;C.Y
點,反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài),此時增加02的濃度,使得正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,平衡向正反應(yīng)
方向移動,可以提高NO的轉(zhuǎn)化率,錯誤;D.設(shè)NO起始濃度為amol/L,NO的轉(zhuǎn)化率為50%,則平
衡時NO、O2和Nth的濃度分別為0.5amol/L、(5xlO-4-0.25a)mol/L,0.5amol/L,根據(jù)平衡常數(shù)表達式
C2(NC)2)(0.5a)21
—>-=-20-00,正確;故選BD。
K二(NO)-C(O2)(0.50)2x(5x10。0.5a)5x10^
10.(2018?浙江高考真題)某工業(yè)流程中,進入反應(yīng)塔的混合氣體中NO和02的物質(zhì)的量分數(shù)分別為0.10
和0.06,發(fā)生化學(xué)反應(yīng)2NO(g)+O2(g)=^2NC)2(g),在其他條件相同時,測得實驗數(shù)據(jù)如下
表:
NO達到所列轉(zhuǎn)化率需要時間/s
壓強/(xl()5pa)溫度/℃
50%90%98%
30122502830
1.0
90255105760
8.0300.23.936
900.67.974
根據(jù)表中數(shù)據(jù),下列說法正確的是
A.升高溫度,反應(yīng)速率加快
B.增大壓強,反應(yīng)速率變慢
C.在1.0xl05pa、90°。條件下,當轉(zhuǎn)化率為98%時的反應(yīng)已達到平衡
D.若進入反應(yīng)塔的混合氣體為amol,反應(yīng)速率以v=An/At表示,則在8.0xl()5pa、30℃條件下轉(zhuǎn)化率
從50%增至90%時段NO的反應(yīng)速率為4a/370mol/s
【答案】D
【解析】A.相同壓強時,溫度高時達到相同轉(zhuǎn)化率需要的時間多,升高溫度,反應(yīng)速率越小,A錯誤;
B.相同溫度,壓強高時達到相同轉(zhuǎn)化率需要的時間少,增大壓強,反應(yīng)速率變快,錯誤;C.在此條
件下,當轉(zhuǎn)化率為98%時需要的時間較長,不確定反應(yīng)是否達到了平衡,錯誤;D.在amol混合氣體
、“、l4▼一上4.7e▼一—0.lamolx0.9-0.lamolx0.5
進入反應(yīng)塔,題目所小的外界環(huán)境下,NO的反應(yīng)速率為v=An/At=-----------------------------------------=
3.95-0.25
4〃
-mol/s,正確。綜上所述,本題正確答案為D。
370
11.(2017.天津高考真題)常壓下段基化法精煉保的原理為:Ni(s)+4CO(g)s=iNi(CO)4(g)0230℃時,該
反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2xl0-5。己知:Ni(CO)4的沸點為42.2℃,固體雜質(zhì)不參與反應(yīng)。
第一階段:將粗銀與CO反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)Ni(CO)4;
第二階段:將第一階段反應(yīng)后的氣體分離出來,加熱至230℃制得高純銀。
下列判斷正確的是
A.增加c(CO),平衡向正向移動,反應(yīng)的平衡常數(shù)增大
B.第一階段,在30℃和50℃兩者之間選擇反應(yīng)溫度,選50℃
C.第二階段,Ni(CO)4分解率較低
D.該反應(yīng)達到平衡時,v生成[Ni(CO)4]=4V生成(CO)
【答案】B
【解析】A.平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),與濃度無關(guān),錯誤;B.50℃時,Ni(CO)4以氣態(tài)存在,有利于分
離,從而促使平衡正向移動,正確;C.230℃時,Ni(CO)4分解的平衡常數(shù)K逆=1水正=1/(2x10-5)
=5x103可知分解率較高,錯誤;D.平衡時,應(yīng)該是4V生成[Ni(CO)4]=v生成(CO),錯誤;正確答案:
B
12.(2015?福建高考真題)在不同濃度(c)、溫度(T)條件下,蔗糖水解的瞬時速率(v)如下表。下列判
斷不正確的是
0.6000.5000.4000.300
318.2
3.603.002.401.80
328.2
9.007.50a4.50
b
2.161.801.441.08
A.a=6.00
B.同時改變反應(yīng)溫度和蔗糖的濃度,v可能不變
C.b<318.2
D.不同溫度時,蔗糖濃度減少一半所需的時間相同
【答案】D
【解析】A.根據(jù)表格的數(shù)據(jù)可知:溫度不變時,蔗糖的濃度越大,水解的速率越快。根據(jù)濃度與速率的
變化關(guān)系可知:在328.2T時,蔗糖的濃度每減小O.lOOmol/L,水解速率減小1.50mmol/(Lmin),所以
在溫度是328.2T、濃度是0.400mol/L時,水解的速率是a=7.50-1.50=6.00mmol/(L-min),A正確;
B.根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知:升高溫度,水解速率增大,增大濃度,水解速率也增大,若同時改變反應(yīng)物
的濃度和反應(yīng)的溫度,則二者對水解反應(yīng)速率的影響因素可能相互抵消,使反應(yīng)速率可能不發(fā)生改
變,B正確;C.在物質(zhì)的濃度不變時,升高溫度,水解速率增大,降低溫度,水解速率減小。由于
在物質(zhì)的濃度是0.600mol/L時,溫度是318.2T時水解速率是3.60mmol/(L.min),現(xiàn)在該反應(yīng)的速率是
2.16mmol/(Lmin)<3.60mmol/(Lmin),說明反應(yīng)溫度低于318.2T。即b<318.2,C正確;D.不同溫
度時,蔗糖濃度減少,所以速率減慢,但是溫度不同,在相同的濃度時的反應(yīng)速率不相同,D錯誤;
故答案選D。
13.(2018?江蘇高考真題)一定溫度下,在三個容積相同的恒容密閉容器中按不同方式投入反應(yīng)物,發(fā)生
反應(yīng)2s02(g)+O2(g);^2s03(g)(正反應(yīng)放熱),測得反應(yīng)的相關(guān)數(shù)據(jù)如下:
容器1容器2容器3
反應(yīng)溫度T/K700700800
反應(yīng)物投入hf2molSO}JmolO24IIK)1SO)2molSO2JmolO)
平衢,口岱0?)/utohL's"1與
平衡c(SO>)/mobL*1c?白
平衡體系總小強“PaPiP2
物質(zhì)的平禽轉(zhuǎn)化率aa/SO?)aj(SO,)a)(SO2)
平常常數(shù)X小K2&
下列說法正確的是
A.Vl<V2,C2<2ciB.Kl>K3,P2>2p3
C.Vl<V3,ai(S02)>a3(SO2)D.C2>2c3,a2(SO3)+a3(SO2)<1
【答案】CD
【解析】對比容器的特點,將容器1和容器2對比,將容器1和容器3對比。容器2中加入4moiS03等效
于在相同條件下反應(yīng)物投入量為4moiS02和2moi02,容器2中起始反應(yīng)物物質(zhì)的量為容器1的兩倍,
容器2相當于在容器1達平衡后增大壓強,將容器的體積縮小為原來的一半,增大壓強化學(xué)反應(yīng)速率
加快,。2>5,增大壓強平衡向正反應(yīng)方向移動,平衡時C2>2CI,p2<2pi,ai(SO2)+a2(SO3)<
1,容器1和容器2溫度相同,KI=K2;容器3相當于在容器1達到平衡后升高溫度,升高溫度化學(xué)反
應(yīng)速率加快,升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動,平衡時C3<C],p3>pi,a3(SO2)<ai
(SO2),K3<Kio據(jù)此分析解答。根據(jù)上述分析,A.x)2>ui,C2>2CI,錯誤;B.K3<KI,p2<2pi,
P3>pi,則P2<2p3,錯誤;C.D3>U1,a3(SO2)<ai(SO2),正確;D.C2>2ci,C3<C1,則C2>
2C3,ai(SO2)+a2(S03)<1,a3(S02)<ai(S02),則012(S03)+a3(S02)<1,正確;答案選
CDa
14.(2009?北京高考真題)己知H2(g)+l2(g)=^2HI(g)AH<0,有相同容積的定容密封容器甲和乙,甲中
加入H2和:h(g)各O.lmol,乙中加入HIO.2mol,相同溫度下分別達到平衡。欲使甲中HI的平衡濃
度大于乙中HI的平衡濃度,應(yīng)采取的措施是()
A.甲、乙提高相同溫度B.甲中加入O.lmolHe,乙不改變
C.甲降低溫度,乙不變D.甲增加O.lmolHz,乙增加O.lmolL
【答案】C
【解析】在相同溫度、相同容積下,甲、乙容器中達平衡時是完全全等的等效平衡;A.甲、乙提高相同
溫度時,平衡均向逆反應(yīng)方向移動,且達平衡時二者仍等效,HI濃度仍相等,A不選;B.加入稀有
氣體時,由于各物質(zhì)濃度不變,平衡不移動,二者HI濃度仍相等,B不選;C.甲降低溫度平衡向著
正反應(yīng)方向移動,達平衡時HI濃度增大,而乙中HI濃度不變,C選;D.根據(jù)反應(yīng)的特點,甲中增
加O.lmolFh,乙中增加O.lmolb,平衡都正向移動,達平衡時HI濃度仍相等,D不選;答案選C。
15.(2013?上海高考真題)某恒溫密閉容器中,可逆反應(yīng)A(s)==B+C(g)-Q達到平衡??s小容器體積,重
新達到平衡時,C(g)的濃度與縮小體積前的平衡濃度相等。以下分析正確的是
A.產(chǎn)物B的狀態(tài)只能為固態(tài)或液態(tài)
B.平衡時,單位時間內(nèi)n(A)消耗:n(C)消耗=1:1
C.保持體積不變,向平衡體系中加入B,平衡可能向逆反應(yīng)方向移動
D.若開始時向容器中加入ImolB和ImolC,達到平衡時放出熱量Q
【答案】BC
【解析】A.若B是氣體,平衡常數(shù)K=c(B>c(C),若c(C)不變,則c(B)也不變,可得K不變、若B是非
氣體,平衡常數(shù)K=c(C),此時C(g)的濃度不變,因此A錯誤;B.根據(jù)平衡時的v(正)=v(逆)可
知B正確(注意:不是濃度消耗相等);C.若B是氣體,平衡時加入B,平衡向逆向移動,正確;
D.由于反應(yīng)是可逆反應(yīng),因此達到平衡時放出熱量小于Q,錯誤;故選BC。
16.(2008?全國高考真題)在相同溫度和壓強下,對反應(yīng)CO2(g)+H2(g)^^CO(g)+H2O(g)進行甲、乙、
丙、丁四組實驗,實驗起始時放入容器內(nèi)各組分的物質(zhì)的量見下表
物質(zhì)\物
co2H2COH2O
甲amolamolOmolOmol
乙2amolamolOmolOmol
丙OmolOmolamolamol
TamolOmolamolamol
上述四種情況達到平衡后,n(CO)的大小順序是
A.乙=?。颈?甲B.乙>丁>甲>丙
C.?。疽遥颈?甲D.?。颈疽遥炯?/p>
【答案】A
【解析】
假設(shè)丙、丁中的CO、H2O(g)全部轉(zhuǎn)化為CO2、H2,再與甲、乙比較:
CO2(g)+H2(g)(g)+H2O(g)
丙開始時OmolOmolanolanol
丙假設(shè)全轉(zhuǎn)化anolanolOmolOmol
丁開始時amolOmolamolamol
丁假設(shè)全轉(zhuǎn)化2amolamolOmolOmol
通過比較,甲、丙的數(shù)值一樣,乙、丁的數(shù)值一樣,則說明甲和丙屬于等效平衡,乙和丁為等效平衡,因
為乙或丁相當于比甲多加入二氧化碳,則增大反應(yīng)物的量,平衡正向移動,則生成一氧化碳的物質(zhì)的
量比甲多,故選A。
17.(2016?江蘇高考真題)一定溫度下,在3個體積均為L0L的恒容密閉容器中反應(yīng)2H2(g)+CO(g)=
CH30H(g)達到平衡。下列說法正確的是()
物質(zhì)的起始濃度/mol物質(zhì)的平衡濃度/moll-1
容器溫度/K
C(H2)c(CO)C(CH3OH)C(CH3OH)
I4000.200.1000.080
n4000.400.200
m500000.100.025
A.該反應(yīng)的正反應(yīng)放熱
B.達到平衡時,容器I中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率比容器II中的大
c.達到平衡時,容器n中式比)大于容器ill中c(H2)的兩倍
D.達到平衡時,容器III中的正反應(yīng)速率比容器I中的大
【答案】D
【解析】A.對比I、III,如溫度相同,O.lmol/L的CH30H相當于0.20mol/L的H2和O.lmol/L的CO,為
等效平衡,但III溫度較高,平衡時CH30H較低,說明升高溫度平衡逆向移動,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),
錯誤;B.對比I、II,在相同溫度下反應(yīng),但II濃度較大,由方程式2H2(g)+CO(g)?CH30H(g)可
知,增大濃度,平衡正向移動,該反應(yīng)正向為體積減小的反應(yīng),增大濃度轉(zhuǎn)化率會增大,則容器I中
反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率比容器H中的小,錯誤;C.II濃度較大,III溫度較高,增大濃度平衡正向移動,升高
溫度平衡逆向移動,ill的轉(zhuǎn)化率降低,ill中相當于起始c?)為n的一半,平衡時II中C(H》小于m中
的兩倍,錯誤;D.對比I、III,III溫度較高,濃度相當,升高溫度,反應(yīng)速率增大,正確;故選
Do
18.(2014.江蘇高考真題)一定溫度下,在三個體積約為LOL的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2cH30H(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g)
起始物質(zhì)的量(mol)平衡物質(zhì)的量(mol)
容器編號溫度(℃)
CH30H(g)CH30cH3(g)H2O(g)
I3870.200.0800.080
II3870.40
III2070.200.0900.090
下列說法正確的是
A.該反應(yīng)的正方應(yīng)為吸熱反應(yīng)
B.達到平衡時,容器I中的CH30H體積分數(shù)比容器H中的小
C.容器I中反應(yīng)達到平衡所需時間比容器III中的長
D.若起始時向容器I中充入CH30Ho.Imol、CH30cH30.15mol和H2OO.lOmol,則反應(yīng)將向正反應(yīng)方
向進行
【答案】D
【解析】A、容器I與容器III相比甲醇的起始物質(zhì)的量相等,但溫度不同,溫度較低時生成物的物質(zhì)的量
多,這說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動,因此正方應(yīng)是放熱反應(yīng),A錯誤;B、反應(yīng)前后體積不
變,因此容器n與容器I相比平衡等效,因此達到平衡時,容器I中的CH30H體積分數(shù)和容器n中的
相等,B不正確;C、容器I中溫度高,反應(yīng)速率快,因此容器I中反應(yīng)達到平衡所需時間比容器III
中的少,C不正確;D、根據(jù)容器I表中數(shù)據(jù)可知,平衡時生成物的濃度均是0.080mol/L,則根據(jù)反應(yīng)
的化學(xué)方程式可知消耗甲醇的濃度是0.16mol/L,所以平衡時甲醇的濃度是0.04mol/L,所以該溫度下
的平衡常數(shù)K=°080*2080=4。若起始時向容器I中充入CH30Ho.Imol、CH30cH30.15mol和
0.042
HOO.lOmol,則此時二——7—=1.5<4,所以反應(yīng)將向正反應(yīng)方向進行,D正確,答案選D。
20.12
19.(2007?江蘇高考真題)一定溫度下可逆反應(yīng):A(s)+2B(g)『三2c(g)+D(g);AH>0?現(xiàn)將ImolA和
2molB加入甲容器中,將4moic和2molD加入乙容器中,此時控制活塞P,使乙的容積為甲的2
倍,h時兩容器內(nèi)均達到平衡狀態(tài)(如圖1所示,隔板K不能移動)。下列說法正確的是
速空▼
v(g)=v(1g)
為如)
0
4時間,
圖1圖2圖3
A.保持溫度和活塞位置不變,在甲中再加入1molA和2moiB,達到新的平衡后,甲中C的濃度是乙
中C的濃度的2倍
B.保持活塞位置不變,升高溫度,達到新的平衡后,甲、乙中B的體積分數(shù)均增加
C.保持溫度不變,移動活塞P,使乙的容積和甲相等,達到新的平衡后,乙中C的體積分數(shù)是甲中
C的體積分數(shù)的2倍
D.保持溫度和乙中的壓強不變,t2時分別向甲、乙中加入等質(zhì)量的氯氣后,甲、乙中反應(yīng)速率變化
情況分別如圖2和圖3所示(口前的反應(yīng)速率變化已省略)
【答案】D
【解析】根據(jù)等效平衡分析,4moic和2molD相當于2molA和4moiB,但是乙容器的容積是甲的2倍,
即物質(zhì)的量濃度相同,所以在相同條件下達到相同平衡狀態(tài),A.保持溫度和活塞位置不變,在甲中
再加入ImolA和2moiB,相當于增大壓強,平衡向逆反應(yīng)反向移動,達到平衡時甲中C的濃度小于
原來的2倍,甲中C的濃度小于乙中C的濃度的2倍,錯誤;B.保持活塞位置不變,升高溫度,平
衡向逆反應(yīng)方向移動,甲、乙中B的體積分數(shù)都增大,錯誤;C.保持溫度不變,移動活塞P,使乙
的容積和甲相等,相當于增大乙的壓強,平衡向逆反應(yīng)方向移動,減小甲的壓強平衡向正反應(yīng)方向移
動,達到新的平衡后,乙中C的體積分數(shù)小于甲中C的體積分數(shù)的2倍,錯誤;D.甲中溫度和體積
不變充入稀有氣體,沒有改變氣體的濃度,對反應(yīng)速率沒有影響,可以用圖2表示,乙中溫度和壓強
不變,充入稀有氣體,相當于增大容器體積,氣體濃度減小,反應(yīng)速率減小,生成物的濃度減小的程
度大些,化學(xué)平衡正向移動,可以用圖3表示,正確,答案選D。
20.(2012?天津高考真題)已知2so2(g)+02(g)=2SO3(g);AH=-197kJ-mol^向同溫、同體積的三
個密閉容器中分別充入氣體:(甲)2molSO2和1molO2;(乙)1molSO2和0.5molO2;(丙)2mol
SO3。恒溫、恒容下反應(yīng)達平衡時,下列關(guān)系一定正確的是
A.容器內(nèi)壓強P:P甲乙
B.SO3的質(zhì)量m:111甲=111丙>2m乙
C.c(SCh)與c(Ch)之比k:1<甲=1<丙>]£乙
D.反應(yīng)放出或吸收熱量的數(shù)值Q:Q甲=(^>2Q乙
【答案】B
【解析】由給的數(shù)據(jù)利用歸一法可知甲和丙是等效平衡。A.如果平衡不移動,p甲=p兩=2p乙,但乙加入的
物質(zhì)的量是甲、丙的一半,恒容下相當于減壓,平衡左移,壓強變大,所以應(yīng)該是PXP丙<2p乙,錯
誤;B.根據(jù)分析,平衡左移,三氧化硫的量減少,所以m『m丙>2m乙,正確;C.加入的量均為
2:1,反應(yīng)的量為2:1,三者剩余的量也一定相等,為2:1,c(SO2)與c(O2)之比k不變,所以k單=k
H=ki,錯誤;D.因為甲和丙是在不同的方向建立起的等效平衡,若轉(zhuǎn)化率均為50%時,反應(yīng)熱的數(shù)
值應(yīng)相等,但該反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率不一定是50%,所以Q甲和Q丙不一定相等,項錯。答案選B。
21.(2011.四川高考真題)可逆反應(yīng)lX(g)+2Y(g)U2Z(g)、2M(g)=N(g)+P(g)分別在密閉容器的
兩個反應(yīng)室中進行,反應(yīng)室之間有無摩擦,可滑動的密封隔板。反應(yīng)開始和達到平衡狀態(tài)時有關(guān)物理
量的變化如圖所示:
隔板隔板隔板
反應(yīng)開始平衡(I)平衡(II)
下列判斷正確的是:
A.反應(yīng)1的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
B.達平衡(I)時體系的壓強與反應(yīng)開始時體系的壓強之比為14:15
C.達平衡(I)時,X的轉(zhuǎn)化率為二
11
D.在平衡(I)和平衡(II)中,M的體積分數(shù)相等
【答案】B
【解析】A.降溫由平衡⑴向平衡(II)移動,同時X、Y、Z的物質(zhì)的量減少,說明平衡向右移動,正反應(yīng)
放熱,錯誤。B.達平衡(I)時的壓強于開始時的體系的壓強之比為:2.8:3=14:15,正確;C.達平衡(I)
時,反應(yīng)①的總物質(zhì)的量由3.0mol減小為2.8mol,X(g)+2Y(g)=2Z(g)該反應(yīng)正反應(yīng)氣體總量減小,
設(shè)反應(yīng)的X的物質(zhì)的量為△”(X),利用差量可得:1:1=Z^(X):(3.0—2.8),解之得:△"(X)=0.2mol,
則X的轉(zhuǎn)化率為:xl00%=20%,錯誤;D.由平衡(I)到平衡(II),由于反應(yīng)過程溫度降低,化學(xué)
Imol
反應(yīng)②發(fā)生移動,M的量發(fā)生變化,M體積分數(shù)是不會相等的,錯誤;故答案:B。
22.【2022年海南卷】某空間站的生命保障系統(tǒng)功能之一是實現(xiàn)氧循環(huán),其中涉及反應(yīng):
CO2(g)+4H2(g)、解入、2區(qū)。值)+€:凡(8)
回答問題:
(1)已知:電解液態(tài)水制備lmolC)2(g),電解反應(yīng)的AH=+572kJ.mo「。由此計算Hz(g)的燃燒熱(焰)
△H=kJ?mol-1o
催化劑
(2)已知:CO2(g)+4H2(g)^-2H2O(g)+CH4(g)的平衡常數(shù)(K)與反應(yīng)溫度(t)之間的關(guān)系如圖1所
圖2
②某研究小組模擬該反應(yīng),溫度t下,向容積為10L的抽空的密閉容器中通入O.lmolCO?和
0.4molH2,反應(yīng)平衡后測得容器中n(CHj=0.05mol。則CO2的轉(zhuǎn)化率為,反應(yīng)溫度t約
為℃o
(3)在相同條件下,CC)2(g)與H?(g)還會發(fā)生不利于氧循環(huán)的副反應(yīng):
CO2(g)+3H2(g)x^H2Q(g)+CH3OH(g),在反應(yīng)器中按n(CO2):n(Hj=l:4通入反應(yīng)物,在不同溫
度、不同催化劑條件下,反應(yīng)進行到2min時,測得反應(yīng)器中CH3OH、CH’濃度(呵011」)如下表所
/K0
t=350℃t=400℃
催化劑
C(CHOH)C
3<CH4)C(CH3OH)(CH4)
催化劑I10.812722345.242780
催化劑II9.2107753438932
在選擇使用催化劑I和350℃條件下反應(yīng),0~2min生成CH30H的平均反應(yīng)速率為一
gmobL'-min1;若某空間站的生命保障系統(tǒng)實際選擇使用催化劑H和400℃的反應(yīng)條件,原因是
【答案】(1)-286
(2)50%或0.5660.2(或660.1或660.3,其他答案酌
圖2
情給分)
(3)5.4相同催化劑,400℃的反應(yīng)速率更快,相同溫度,催化劑II副產(chǎn)物濃度低,甲烷與甲醇比例
高
【解析】
(1)電解液態(tài)水制備lmolC)2(g),電解反應(yīng)的AH=+572kJ-mo『,由此可以判斷,2molHzQ)完全燃燒消
耗lmolC>2(g),生成液態(tài)水的同時放出的熱量為572kJ,故lmolH?(g)完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱
量為286kJ,因此,H?(g)的燃燒熱(熔)AH=-286kJ-mo『。
(2)①由CC)2(g)+4H2(g)、催化劑、2H2O(g)+CH4(g)的平衡常數(shù)(K)與反應(yīng)溫度(t)之間的關(guān)系圖可知,K隨
著溫度升高而減小,故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。若反應(yīng)為基元反應(yīng),則反應(yīng)為一步完成,由于反應(yīng)的AH
與活化能(Ea)的關(guān)系為|AH|>Ea,由圖2信息可知E,=akJ-mo『,貝akJ-mo『,該反應(yīng)為放
熱反應(yīng),生成物的總能量小于反應(yīng)物的,因此該反應(yīng)過程的能量變化示意圖為:
圖2
②溫度t下,向容積為10L的抽空的密閉容器中通入0」molCC>2和0.4molHz,反應(yīng)平衡后測得容器中
n(CH4)=0.05mol,則C0?的轉(zhuǎn)化率為粵粵=0.5,根據(jù)C元素守恒可知,C02的平衡量為
0.1mol
0.05mohCO?和H?是按化學(xué)計量數(shù)之比投料的,則H?的平衡量為0.2mol,HQ(g)的平衡量是
CH-g)的2倍,貝Un(Hq)=0.1mol,CO2(g),H2(g),H2O(g)>CH’(g)的平衡濃度分別為
O.OOSmol.U1>O.OZmol.
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