高中化学苏教版（2019）选择性必修1专题2 阶段重点突破练(四)（54张PPT）

(共54张PPT)
阶段重点突破练(四)
一、化学平衡状态的建立及判断
1.硫酸是一种重要的化工产品，硫酸的消耗量常被视为一个国家工业发展水平的一种标志。目前的重要生产方法是“接触法”，有关接触氧化反应：2SO2＋O2
2SO3的说法不正确的是
A.该反应为可逆反应，故在一定条件下二氧化硫和氧气不可能全部转化为三氧化硫
B.达到平衡后，反应就停止了，故正、逆反应速率相等且均为零
C.一定条件下，向某密闭容器中加入2
mol
SO2和1
mol
O2，则从反应开始到达
到平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，某一时刻，
正、逆反应速率相等
D.利用上述反应生产三氧化硫时，要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应
速率两方面的问题
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解析　对于可逆反应来说，在一定条件下反应物不可能全部转化为生成物，反应只能进行到一定程度(即达到平衡时为一定条件下的最大限度)。在达到平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，最终正、逆反应速率相等，即达到平衡，此时，反应物和生成物的浓度都不再随时间的延长而发生变化，但反应并没有停止，正、逆反应都依然在进行着。
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2.(2021·绍兴市高二期中)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：
NH2COONH4(s)
2NH3(g)＋CO2(g)　ΔH＝a
kJ·mol－1(a>0)。
然后在恒定温度下缩小容器体积，重新达到平衡。下列分析正确的是
A.重新达到平衡后，密闭容器中氨气的体积分数不变
B.两次平衡时的CO2的浓度不相等
C.若2v(NH3)＝v(CO2)，则该反应达到平衡状态
D.若开始时向容器中加入2
mol
NH3和1
mol
CO2，达到平衡时放出a
kJ热量
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解析　该反应只有生成物是气体，且反应产生NH3(g)、CO2(g)的体积比始终是2∶1，因此重新达到平衡后，密闭容器中氨气的体积分数不变，A正确；
未指明反应速率的正、逆，因此不能确定反应是否达到平衡状态，C错误；
该反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，因此开始时向容器中加入2
mol
NH3和1
mol
CO2，不能完全转化为NH2COONH4(s)，则达到平衡时放出热量小于a
kJ，D错误。
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二、化学平衡移动及其影响因素
3.(2020·江西名师联盟检测)关于一定条件下的化学平衡H2(g)＋I2(g)
2HI(g)　ΔH<0，下列说法正确的是
A.恒温恒容，充入H2，v(正)增大，平衡右移
B.恒温恒容，充入He，v(正)增大，平衡右移
C.加压，v(正)、v(逆)不变，平衡不移动
D.升温，v(正)减小，v(逆)增大，平衡左移
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解析　恒温恒容，充入H2，氢气浓度增大，v(正)增大，平衡右移，A正确；
恒温恒容，充入He，各反应物浓度都不变，v(正)不变，平衡不移动，B错误；
加压，体积缩小，各物质浓度增大，v(正)、v(逆)都增大，平衡不移动，C错误；
升温，v(正)、v(逆)均增大，由于正反应放热，所以平衡左移，D错误。
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4.可逆反应4NH3(g)＋5O2(g)　　4NO(g)＋6H2O(g)，下列叙述正确的是
A.反应达到平衡时，若两种反应物的转化率相等，则起始投入的
n(NH3)∶n(O2)＝4∶5
B.反应达到平衡后，对体系一直进行加压，平衡总是逆向移动
C.反应达到平衡时，若向压强固定的密闭容器中充入稀有气体，平衡不
移动
D.当v正(NH3)∶v正(NO)＝1∶1时，说明该化学反应已经达到平衡
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解析　平衡时，反应物的转化率相等，则起始投入量之比应该等于化学计量数之比，故A正确；
当加压到一定压强时，气态水变为非气态水，平衡会正向移动，故B错误；
充入稀有气体而压强不变，相当于增大容积，平衡向气体体积增大的方向移动，C错误；
NH3、NO的正反应速率都是反应向右进行的速率，不论是否平衡，其反应速率之比都等于化学计量数之比，故D错误。
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5.(2020·南阳质检)在密闭容器中发生反应：2CO(g)＋SO2(g)
2CO2(g)＋S(s)　ΔH＝－a
kJ·mol－1(a>0)，下列叙述正确的是
A.若反应开始时通入2
mol
CO，则达平衡时，放出热量a
kJ
B.达到化学平衡后加入C18O，达新平衡前SO2中不含18O
C.增大压强或升高温度都可以增大化学反应速率并能提高SO2的转化率
D.达到化学平衡后，其他条件不变，容器体积缩小为原来的一半，CO
的浓度增大
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解析　可逆反应不能进行彻底，则2
mol
CO不能完全反应，放出的热量小于a
kJ，故A错误；
化学平衡是动态平衡，达到化学平衡后加入C18O，重新达到新平衡前SO2、CO、CO2中均含有18O，故B错误；
2CO(g)＋SO2(g)
2CO2(g)＋S(s)为放热反应，升温，平衡左移，SO2的转化率减小，故C错误；
达到化学平衡后，其他条件不变，容器体积缩小为原来的一半，CO的浓度瞬间增大为原来的2倍，此时平衡正向移动，CO的浓度逐渐减小，但重新达到平衡后CO的浓度仍比原平衡时大，故D正确。
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6.如图，关闭活塞K，向A中充入1
mol
X、1
mol
Y，向B中充入2
mol
X、2
mol
Y，此时A的容积是a
L，B的容积是2a
L。在相同温度和催化剂存在的条件下，使两容器中各自发生下述反应：X(g)＋Y(g)
2Z(g)＋W(g)　ΔH<0。A保持恒压，B保持恒容。达平衡时，A的体积为1.4a
L。下列说法错误的是
A.反应速率：v(B)>v(A)
B.A容器中X的转化率为80%
C.若打开K，则A的体积变为2.6a
L
D.平衡时Y的体积分数：A√
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解析　A项，由于B中反应物浓度大于A，所以v(B)＞v(A)；
B项，　　X(g)＋Y(g)　　2Z(g)＋W(g)
起始/mol
1
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0
0
转化/mol
b
b
2b
b
平衡/mol
1－b
1－b
2b
b
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C项，若打开K，整个体系中与A的百分含量一样。
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所以A的体积应变为4.2
a
L－2a
L＝2.2a
L；
D项，由于B中压强大，平衡左移，所以B中Y的体积分数大。
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三、化学平衡常数有关计算
7.(2020·黄冈高二检测)已知反应①：CO(g)＋CuO(s)
CO2(g)＋Cu(s)和反应②：H2(g)＋CuO(s)
Cu(s)＋H2O(g)在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2，该温度下反应③：CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g)的平衡常数为K。则下列说法正确的是
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C.对于反应②，若恒容时，温度升高，H2浓度减小，则该反应的平衡常数也会
减小
D.对于反应③，恒温恒容下，增大H2浓度，平衡常数一定会减小
√
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解析　在书写平衡常数表达式时，纯固体不能出现在平衡常数表达式中，A错误；
由于反应③＝反应①－反应②，因此平衡常数K＝
，B正确；
反应②中，温度升高，H2浓度减小，则平衡右移，生成物浓度增大，因此K2会增大，C错误；
对于反应③，在恒温恒容下，增大H2浓度，平衡会向左移动，但由于温度没有发生变化，平衡常数不变，D错误。
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8.在一定温度下，将0.4
mol
A(g)和0.2
mol
B(g)充入1
L的恒容密闭容器发生反应：2A(g)＋B(g)
　xC(g)(x是化学计量数)，达平衡时测得C(g)的浓度为0.060
mol·L－1，B(g)的物质的量为0.14
mol。下列说法正确的是
A.x＝2
B.达平衡时A的转化率为40%
C.该温度下该化学反应的平衡常数K＝1
D.反应前容器内的压强与平衡后容器内的压强之比为5∶4
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解析　达平衡时测得C(g)的浓度为0.060
mol·L－1，C的物质的量是0.06
mol，
B(g)的物质的量为0.14
mol，消耗了0.2
mol－0.14
mol＝0.06
mol的B，所以x＝1，A项错误；
2A(g)
＋B(g)
C(g)
起始/mol·L－1
0.4
0.2
0
转化/mol·L－1
0.12
0.06
0.06
平衡/mol·L－1
0.28
0.14
0.06
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反应前容器内的压强与平衡后容器内的压强之比为(0.4＋0.2)∶(0.28＋0.14＋0.06)＝5∶4，D项正确。
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9.(2020·合肥月考)将0.8
mol
I2(g)和1.2
mol
H2(g)置于某1
L密闭容器中，在一定温度下发生反应：I2(g)＋H2(g)
2HI(g)　ΔH<0并达到平衡。HI的体积分数随时间的变化如表格所示：
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条件Ⅰ
26%
42%
52%
57%
60%
60%
60%
条件Ⅱ
20%
33%
43%
52%
57%
65%
65%
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下列说法正确的是
A.在条件Ⅰ下，该反应的平衡常数K＝10
B.在条件Ⅰ下，从开始反应至5
min，用H2表示的反应速率为0.10
mol·L－1·min－1
C.在条件Ⅱ下，到达平衡时，I2(g)的转化率为81.25%
D.与条件Ⅰ相比，为达到条件Ⅱ的数据，可能改变的条件是减小压强
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条件Ⅰ
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60%
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条件Ⅱ
20%
33%
43%
52%
57%
65%
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解析　设I2的消耗浓度为x
mol·L－1，则：
I2(g)
＋
H2(g)
2HI(g)
起始浓度/mol·L－1
0.8
1.2
0
转化浓度/mol·L－1
x
x
2x
平衡浓度/mol·L－1
0.8－x
1.2－x
2x
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在条件Ⅱ下设I2的消耗浓度为y
mol·L－1，
相同时间内HI的体积分数减小，说明反应速率减慢，条件Ⅱ平衡时HI体积分数大于条件Ⅰ的，故改变条件使平衡正向移动，由于压强、催化剂不影响平衡移动，可能是降低温度，D错误。
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四、化学平衡图像
10.有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
3个体积均为0.5
L的恒容密闭容器，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中按不同投料比(Z)充入HCl和O2(如下表)，加入催化剂发生反应：4HCl(g)＋O2(g)
2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH。HCl的平衡转化率与Z和T的关系如图所示。
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容器
起始时
T/℃
n(HCl)/mol
Z
Ⅰ
300
0.25
a
Ⅱ
300
0.25
b
Ⅲ
300
0.25
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下列说法不正确的是
A.ΔH<0
B.a<4C.若容器Ⅲ反应某时刻处于R点，
则R点的反应速率：v正>v逆
D.300
℃时，该反应平衡常数的值为320
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解析　A项，由图像可知，随着温度的升高，HCl的平衡转化率减小，即升温平衡逆向移动，则该反应是放热反应，ΔH<0，正确；
B项，在相同温度时，n(HCl)相同，
14
Z＝a时，HCl的转化率大于Z＝4时HCl的转化率，即Ⅰ容器中增大了n(O2)，使Z<4，即a<4，同理可得4C项，容器Ⅲ即Z＝4时，反应某时刻处于R点，即HCl的转化率小于平衡时HCl的转化率，则反应正向进行，即v正>v逆，正确；
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D项，由于平衡常数K只与温度有关，因此可根据容器Ⅲ对应的Q点进行计算，
4HCl(g)＋O2(g)
2Cl2(g)＋2H2O(g)平衡时HCl的转化率为80%，则起始时c(HCl)＝0.5
mol·L－1，
由Z＝4求得c(O2)＝0.125
mol·L－1，而c(Cl2)＝c(H2O)＝0，
平衡时c(HCl)＝0.1
mol·L－1，c(O2)＝0.025
mol·L－1，c(Cl2)＝c(H2O)＝0.2
mol·L－1，
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11.在容积为2
L的刚性密闭容器中加入1
mol
CO2和3
mol
H2，发生反应：CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g)。在其他条件不变的情况下，温度对反应的影响如图所示(注：T1、T2均大于300
℃)。下列说法正确的是
A.该反应在T1时的平衡常数比在T2时的小
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D.T1时若反应达到平衡后CO2的转化率为x，则
容器内的压强与起始压强之比为(2－x)∶2
√
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12.(2020·江苏，15改编)CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应：
CH4(g)＋CO2(g)
2H2(g)＋2CO(g)　ΔH＝247.1
kJ·mol－1
H2(g)＋CO2(g)
H2O(g)＋CO(g)
ΔH＝41.2
kJ·mol－1
14
在恒压、反应物起始物质的量之比为n(CH4)∶n(CO2)＝1∶1的条件下，CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。
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下列有关说法正确的是
A.升高温度、增大压强均有利于提高CH4的平衡转化率
B.曲线A表示CH4的平衡转化率随温度的变化
C.相同条件下，改用高效催化剂能使曲线A和
曲线B相重叠
D.恒压、800
K、n(CH4)∶n(CO2)＝1∶1条件下，
反应至CH4转化率达到X点的值，改变除温度
外的特定条件继续反应，CH4转化率可能达到
Y点的值
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时甲烷和二氧化碳的物质的量之比为1∶1时，同温度下CO2的转化率大于甲烷的转化率，即曲线B表示甲烷的平衡转化率随温度的变化，错误；
C项，催化剂不能改变化学平衡，因此两条曲线不能重叠，错误；
14
解析　A项，甲烷参与的反应为吸热反应，升高温度，甲烷的平衡转化率增大，该反应为气体体积增大的反应，增大压强，甲烷的平衡转化率减小，错误；
B项，CO2参与两个反应，且第一个反应中甲烷和二氧化碳的化学计量数相等，因此当起始
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D项，温度不变，增大二氧化碳的量，平衡可向右移动，甲烷的转化率增大，可能达到Y点的值，正确。
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C.b点对应的平衡常数比a点的大
D.a点对应的NH3的体积分数约为26%
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解析　由图可知，CH4和N2的物质的量之比越大，CH4的平衡转化率越低，A错误；
CH4和N2的物质的量之比不变时，升温，平衡正向移动，NH3的体积分数增大，B正确；
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平衡常数只与温度有关，与反应物的物质的量无关，所以各点的平衡常数相同，C错误；
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则设甲烷为3
mol，氮气为4
mol，
3CH4(g)＋2N2(g)
3C(s)＋4NH3(g)
起始量/mol
3
4
0
转化量/mol
0.66
0.44
0.88
平衡量/mol
2.34
3.56
0.88
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14.为探究外界条件对反应：mA(g)＋nB(g)
cZ(g)　ΔH的影响，以A和B的物质的量之比为m∶n开始反应，通过实验得到不同条件下反应达到平衡时Z的物质的量分数，实验结果如图所示。下列判断正确的是
A.ΔH>0
B.升高温度，正、逆反应速率都增大，平衡
常数减小
C.m＋nD.恒温恒压时，向已达到平衡的体系中加入
少量Z(g)，再次达到平衡后Z的物质的量分数增大
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解析　由图可知，降低温度，Z的物质的量分数增大，说明降低温度平衡向正反应方向移动，所以正反应是放热反应，则ΔH<0，A项错误；
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升高温度，正、逆反应速率都增大，但
因正反应是放热反应，所以平衡常数减小，B项正确；
增大压强，Z的物质的量分数增大，平衡正向移动，说明m＋n>c，C项错误；
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恒温恒压时，向已达平衡的体系中加入少量Z(g)，将Z转化为A、B，则A、B的物质的量之比仍为m∶n，由于压强不变则体积增大，A、B的物质的量浓度不变，故再次达到的平衡状态不变，Z的物质的量分数不变，D项错误。
15
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15.在2
L恒容密闭容器中充入2
mol
X和1
mol
Y发生反应：2X(g)＋Y(g)
3Z(g)　ΔH<0，反应过程持续升高温度，测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是
A.升高温度，平衡常数增大
B.W点X的正反应速率等于M点X的正反应速率
C.Q点时，Y的转化率最大
D.平衡时充入Z，达到新平衡时Z的体积分数比
原平衡时大
√
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解析　此反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，A选项错误；
图像中从开始到Q点，反应正向进行，Y的转化率逐渐增大，Q点时达到平衡状态，
随着温度升高平衡逆向移动，Y的转化率逐渐减小，C选项正确；
M点的温度高于W点的，所以M点X的正反应速率大，B选项错误；
平衡时充入Z，相当于加压，平衡不移动，D选项错误。
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五、综合大题练
16.CO用途广泛，工业应用时离不开平衡思想的指导：
Ⅰ.在某一容积为5
L的体积不变的密闭容器内，加入0.3
mol
的CO和0.3
mol
的H
2O，在有催化剂存在和800
℃的条件下加热，发生如下反应：CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g)　
ΔH>0，反应中CO2的浓度随时间变化情况如图：
(1)根据图上数据，该温度(800
℃)
下的平衡常数K＝____。
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解析　在某一容积为5
L的密闭容器内，加入0.3
mol的CO和0.3
mol的H2O，则起始浓度c(CO)＝0.06
mol·L－1，c(H2O)＝0.06
mol·L－1，平衡时c(CO2)＝0.03
mol·L－1，则
　　　　　　　　
　
CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g)
起始浓度/(mol·L－1)　0.06　
0.06　　
0　　　
0
转化浓度/(mol·L－1)　0.03　
0.03　　
0.03　　
0.03
平衡浓度/(mol·L－1)　0.03　
0.03　　
0.03　　
0.03
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(2)在体积不变的条件下，改变下列条件能使
平衡常数K增大的有______(填字母)。
A.升高温度　
B.降低温度
C.增大压强　
D.减小压强
E.加入催化剂　
G.移出一氧化碳气体
A
解析　平衡常数只随温度的变化而变化，已知CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g)　ΔH>0，升高温度，平衡正向移动，平衡常数K增大，所以A正确。
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(3)若保持温度和容器的体积不变，在(1)中上述平衡体系中，再充入0.3
mol的水蒸气，重新达到平衡后，H2O的转化率________(填“升高”“降低”或“不变”)。
解析　可逆反应中增大一种反应物的浓度，则另一种反应物的转化率会增大，而本身转化率减小，所以若保持温度和容器的体积不变，在(1)中上述平衡体系中，再充入0.3
mol的水蒸气，重新达到平衡后，CO的转化率升高，而水蒸气的转化率降低。
降低
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(4)在催化剂存在和800
℃的条件下，在某一时刻测得c(CO)＝c(H2O)＝0.09
mol·L－1；c(CO2)＝c(H2)＝0.13
mol·L－1，则此时正、逆反应速率的大小：v正____v逆(填“>”“<”或“＝”)。
<
解析　在催化剂存在和800
℃的条件下，在某一时刻测得c(CO)＝c(H2O)＝0.09
mol·L－1，c(CO2)＝c(H2)＝0.13
mol·L－1，
则反应逆向进行，所以v正1
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Ⅱ.还原法炼铅，包含反应PbO(s)＋CO(g)
Pb(s)＋CO2(g)　ΔH，该反应的平衡常数的对数值与温度的关系如下表：
温度/℃
300
727
1
227
lg
K
6.17
2.87
1.24
(5)该反应的ΔH____0(填“>”“<”或“＝”)。
<
解析　lg
K越大，K越大，温度越高，K值越小，说明该反应的正反应为放热反应，ΔH<0。
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(6)当lg
K＝1，在恒容密闭容器中加入PbO并通入CO，达平衡时，混合气体中CO的体积分数为______(保留两位有效数字)；若向容器中充入一定量的CO气体后，平衡发生移动，再次达到平衡时，CO的百分含量______(填“增大”“减小”或“不变”)。
9.1%
不变
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解析　当lg
K＝1时，K＝10，在PbO(s)＋CO(g)
Pb(s)＋CO2(g)反应中，
设起始CO的浓度为a
mol·L－1，达平衡时转化量为x
mol·L－1，
平衡时CO为(a－x)mol·L－1，CO2的浓度为x
mol·L－1，
若向容器中充入一定量的CO气体后，平衡正向移动，相当于加压，气体的分子数不变，
所以再次达到平衡时，CO的百分含量不变。
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17.亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂，可通过反应2NO(g)＋Cl2(g)
2ClNO(g)获得。
(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯，涉及以下反应：
①2NO2(g)＋NaCl(s)
NaNO3(s)＋ClNO(g)　K1
②4NO2(g)＋2NaCl(s)
2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)　K2
③2NO(g)＋Cl2(g)
2ClNO(g)　K3
则K3＝________(用K1和K2表示)。
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(2)已知几种化学键的键能数据如表所示(亚硝酰氯的结构为Cl—N==O)；
化学键
N≡O
Cl—Cl
Cl—N
N==O
键能/(kJ·mol－1)
630
243
a
607
则反应2NO(g)＋Cl2(g)
2ClNO(g)的ΔH＝_________________(用含a的代数式表示)。
(289－2a)kJ·mol－1　
解析　根据ΔH＝2×630
kJ·mol－1＋243
kJ·mol－1－2×(a
kJ·mol－1＋607
kJ·mol－1)＝(289－2a)kJ·mol－1。
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(3)按投料比n(NO)∶n(Cl2)＝2∶1把NO和Cl2加入一恒压的密闭容器中发生反应，平衡时NO的转化率与温度T、压强p(总压)的关系如图所示：
①该反应的ΔH____(填“＞”“＜”或“＝”)0。
＜
解析　据图可知，温度升高，NO的平衡转化率降低，说明平衡向逆反应方向移动，则该反应的正反应为放热反应，ΔH＜0。
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②在压强为p的条件下，M点时容器内NO的体积分数为________。
解析　在压强为p的条件下，M点时容器内NO的平衡转化率为50%，
设起始时NO、Cl2分别为a
mol、0.5a
mol，则平衡时NO为0.5a
mol、Cl2为0.25a
mol、ClNO为0.5a
mol，
40%　
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③若反应一直保持在压强为p的条件下进行，
则M点的压强平衡常数Kp＝____(用含p的表达式表示，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×体积分数)。
解析　M点NO的体积分数为40%、Cl2的体积分数为20%、ClNO的体积分数为40%，
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