2.2.化学平衡(含解析) 课后习题检测 2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1

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名称 2.2.化学平衡(含解析) 课后习题检测 2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
格式 docx
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-01-09 23:57:27

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2.2.化学平衡课后习题检测-2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
一、单选题
1.中华传统文化蕴含着很多科学知识,下列说法错误的是
A.“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”描述的是可逆反应
B.“水声冰下咽,沙路雪中平”未涉及化学变化
C.“霾尘积聚难见路人”形容的霾尘中有气溶胶,具有丁达尔效应
D.“每红铜六斤,入倭铅四斤,先后入罐熔化,冷定取出,即成黄铜”中的黄铜是合金
2.在一恒温恒容的密闭容器中放入一定量的液体W,发生反应W(l)P(g)+2Q(g)ΔH。以下说法:①v正(P)=v逆(Q);②Q的体积分数保持不变;③容器内气体密度保持不变;④气体的平均相对分子质量保持不变;⑤ΔH保持不变;⑥c(P):c(Q)=1:2;⑦容器中压强保持不变;⑧平衡常数保持不变;⑨W的质量保持不变;其中可以作为该反应达到平衡状态的判断依据的有
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
3.,该反应经常用于探究各种因素对平衡的影响。因此如何判断达到平衡状态十分重要。若在某恒压、绝热密闭容器内充入一定量,则下列判断达到平衡状态正确的项目有
①消耗的同时生成
②不变
③气体密度保持不变
④气体平均相对分子质量不变
⑤气体颜色深度不变
⑥气体系压强保持不变
⑦保持不变
A.4项 B.5项 C.6项 D.7项
4.下列可逆反应达到平衡后,减压时平衡逆向移动的是
A.2NH3(g)N2(g)+3H2(g) B.2NO(g)N2(g)+O2(g)
C.3O2(g)2O3(g) D.CO(aq)+H+(aq)HCO(aq)
5.一定温度下的密闭容器中,反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到平衡后,缩小容器容积。下列叙述不正确的是
A.正、逆反应速率都增大 B.平衡向正反应方向移动
C.SO2的转化率减小 D.化学平衡常数不变
6.在容积不变的密闭容器中存在反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H<0,某研究小组研究得出其他条件不变时,改变某一条件对该反应的影响(如图所示),下列分析正确的是
A.图Ⅰ表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
B.图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂对反应速率的影响
C.图Ⅲ表示的是催化剂对化学平衡的影响,且甲反应使用催化剂,乙没有使用催化剂
D.图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响,且乙反应的压强较高
7.恒温恒容条件下,能说明反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)一定处于化学平衡状态的是
A.消耗1molH2的同时生成2molHI B.混合气体的颜色不再改变
C.容器内的压强保持不变 D.混合气体的密度保持不变
8.恒容密闭容器中发生以下反应:。下列叙述正确的是
A.任意时刻,化学反应速率关系:
B.达到反应限度时,每消耗同时生成
C.容器中气体的密度不再发生变化时,反应达到平衡状态
D.达到平衡状态时,若升高温度,则正反应速率减小,逆反应速率增大
9.在一定温度下,恒压的密闭容器中进行可逆反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。不能说明该反应达到平衡的是
A.3v(H2)正=2v(NH3)逆
B.单位时间生成a mol N2的同时消耗3a mol H2
C.容器内气体的总体积不再随时间而变化
D.a mol N≡N键断裂的同时,有6a mol N—H键断裂
10.一定条件下,在密闭容器中进行合成氨反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),下列说法能表明该反应已达化学平衡状态的是
A.v(N2)=v(H2) B.N2、H2、NH3的浓度相等
C.N2、H2、NH3在容器中共存 D.N2、H2、NH3的浓度均不再变化
11.已知卤化氢生成的平衡常数如下(25℃):
化学方程式 平衡常数
则与反应最完全的卤素是
A. B. C. D.
12.在一定温度下,反应H2(g)+I2(g)2HI(g)达到化学平衡状态的标志是
A.单位时间内生成n mol H2,同时就有n mol HI生成
B.单位时间内有n mol H2生成,同时就有n mol I2生成
C.容器内气体的总压强不随时间的变化而变化
D.1个H—H键断裂的同时,有2个H—I键断裂
13.和存在平衡:。下列说法正确的是
A.1mol平衡混合气体中含1molN原子
B.恒容时,温度升高,则平衡逆向移动,正反应速率减小
C.若要测定的相对分子质量,应采用“高温低压”条件
D.恒温时,缩小容器体积,气体颜色变深,这是平衡正向移动导致的
14.对于可逆反应3H2+N22NH3,下列措施能使反应物中活化分子百分数、化学反应速率和化学平衡常数都变化的是
A.缩小容器容积 B.使用高效催化剂
C.升高温度 D.充入更多H2
15.下列叙述与图像对应相符的是()
A.该图像表示的反应方程式为2A=B+3C
B.对于反应2X(g)+3Y(g)2Z(g) ΔH<0,y可以表示Y的百分含量
C.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)达到平衡状态后,t0时刻充入了一定量的NH3,平衡逆向移动
D.p2>p1,T1>T2
16.已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列相关叙述正确的是
A.58.5 g NaCl固体中含有NaCl分子的数目为NA
B.pH=2的盐酸溶液中H+的数目为0.01NA
C.在密闭容器中充入1.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2充分反应,反应后 PCl5的数目为NA
D.60 g二氧化硅中含有的Si—O键的数目为4NA
17.一定温度下,在3个体积均为1.0L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.该反应的逆反应△H<0
B.达到平衡时,容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大
C.达到平衡时,容器Ⅱ中c(H2)小于容器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中的小
18.的速率和平衡的影响图象如下,下列判断正确的是
A.由图1可知,,该反应正反应为吸热反应
B.由图2可知,该反应
C.图3中,表示反应速率的是点3
D.图4中,a曲线一定是使用了催化剂
19.工业生产硝酸过程中,反应Ⅰ、Ⅱ均会在氧化炉内发生。不同温度下,反应Ⅰ、Ⅱ的化学平衡常数如下表所示。下列说法正确的是
温度(K) 化学平衡常数
反应Ⅰ:4NH3+5O2 4NO+6H2O 反应Ⅱ:4NH3+3O2 2N2+6H2O
500 1.1×1026 7.1×1034
700 2.1×1019 2.6×1025
A.反应Ⅰ、Ⅱ的ΔH均大于0
B.从体系中分离出H2O,会使反应Ⅰ、Ⅱ平衡正向移动,且反应速率加快
C.改变氧化炉的压强可促进反应Ⅰ而抑制反应Ⅱ
D.使用选择性催化反应Ⅰ的催化剂,可增大氧化炉中NO的含量
20.已知反应的平衡常数为K,在不同温度下的K值如表所示。下列说法正确的是
温度/ 500 700 900
1.00 1.47 2.40
A.
B.
C.下,反应达到平衡时的平衡转化率为50%
D.缩小反应器体积,可使平衡向逆反应方向移动
21.为探究KSCN的性质进行了如下四个实验:
①向1mL0.15mol·L-1的KSCN溶液中加入1mL0.15mol·L-1FeSO4溶液,无明显现象。
②向①中所得溶液再滴加硫酸酸化的KMnO4溶液,溶液先变红后褪色。
③向1mL 0.15mol·L-1的KSCN溶液中加入1mL 0.05mol·L-1Fe2(SO4)3溶液,溶液变红。
④向③中所得溶液再滴加0.5mL 0.5mol·L-1FeSO4溶液,溶液颜色明显变浅。
下列说法错误的是
A.由①和③可得出溶液颜色变红的原因为Fe3+与SCN-生成红色物质
B.由②和③的现象可说明还原性:Fe2+>SCN-
C.④中溶液颜色变浅的原因可能是Fe2+也可以与SCN-络合
D.将③中所得溶液分为两等份,分别加入0.5mLH2O、0.5mL 0.5mol·L-1FeSO4溶液,对比二者颜色变化即可确定④中颜色变浅的原因
22.在一定温度下的恒容密闭容器中,当下列物理量不再变化时,表明反应:A(g)+ 2B(g) C(g)+ D(g)已达到平衡状态的是(   )
①混合气体的压强 ②混合气体的密度
③混合气体的平均相对分子质量 ④各气体的物质的量浓度之比为1:2:1:1
A.①②④ B.①③ C.② D.③④
23.相同温度下,体积均为1L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92kJ/mol。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表:
容器 起始各物质的物质的量/mol 达平衡时体系能量的变化
N2 H2 NH3
① 1 3 0 放出热量:46kJ
② 0.9 2.7 0.2 放出热量:Q
下列叙述错误的是
A.容器①、②中反应的平衡常数相等
B.平衡时,两个容器中NH3的体积分数均为1/3
C.容器②中达平衡时放出的热量Q=46 kJ
D.若容器①体积为2L,则平衡时放出的热量<46kJ
24.T℃下,在体积为1L的恒容密闭容器中充入1 mol X发生反应。达到平衡时,再充入1 mol X,下列说法错误的是
A.再充入1 mol X,X的平衡转化率减小
B.再充入1 mol X,压强增大,平衡逆向移动
C.再次平衡时,气体的平均摩尔质量增大
D.再次平衡时,体系的压强小于原平衡的2倍
25.甲、乙均为1L的恒容密闭容器,向甲中充入1molCH4和1molCO2,乙中充入1molCH4和nmolCO2,在催化剂存在下发生反应:CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g),测得CH4的平衡转化率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的正反应是吸热反应
B.773K时,该反应的平衡常数大于12.96
C.H2的体积分数:
D.873K时,向甲的平衡体系中再充入CO2、CH4各0.4mol,CO、H2各1.2mol,平衡不发生移动
二、填空题
26.写出下列反应的化学平衡常数:
(1)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)K=
(2)4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)K=
(3)H2(g)+I2(g)2HI(g)K=
(4)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)K=
27.已知在400℃时,2NH3(g)N2(g)+3H2(g)(△H>0)的平衡常数K=2.400℃时,在0.5L的反应容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol,则此时反应v(NH3)正 v(NH3)逆(填:>、<、=、不能确定)。
28.研究、、等气体的无害化处理对治理大气污染、建设生态文明具有重要意义。在容积不变的密闭容器中,使与发生反应。在一定条件下,将、以体积比为1:1置于密闭容器中发生上述反应。
(1)下列能说明反应达到平衡状态的是_______(填序号,下同)。
A.体系压强保持不变
B.混合气体的颜色保持不变
C.和的体积比保持不变
D.每生成消耗
(2)反应达到平衡后,下列说法正确的是 。
A.升高温度,的浓度增大,表明该反应是吸热反应
B.再通入时,正反应速率增大
C.再通入和,再次达到平衡后,各组分的体积分数不变
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【详解】A.根据题意,丹砂(HgS)烧之成水银,即红色的硫化汞(即丹砂)在空气中灼烧有汞生成;汞和硫在一起又生成硫化汞;,由于反应条件不同,所以不属于可逆反应,A错误;
B.“水声冰下咽,沙路雪中平”意思是:流水在冰层下发出低咽的声响,原来崎岖不平的沙路铺上厚厚的积雪显得很平坦,所述未涉及化学变化,B正确;
C.雾霾所形成的气溶胶属于胶体,具有丁达尔效应,C正确;
D.黄铜是铜铅形成的合金,D正确。
故选A。
2.C
【详解】①根据W(l)P(g)+2Q(g)可知,2v正(P)=v逆(Q)时,才能达到平衡,故①错误;
②气体的组成一直不变,P与Q的物质的量之比一直是1:2,所以Q的体积分数一直不变,所以Q的体积分数保持不变,不能证明达到了化学平衡状态,故②错误;
③在恒容容器中,体积不变,由W(l)P(g)+2Q(g)反应可得反应前后气体质量在变,所以密度保持不变,证明达到了化学平衡状态,故③正确;
④由于W为液体,气体的组成一直不变,P和Q的物质的量与计量数成正比,nP:nQ=1:2,则气体的平均相对分子质量为定值,不能判断是否达到平衡状态,故④错误;
⑤ΔH与温度有关,与平衡时反应进度无关,故⑤错误;
⑥由于W为液体,气体的组成一直不变,P与Q的物质的量之比一直是1:2,则平均相对分子质量一直不变,所以平均相对分子质量保持不变不能证明达到了化学平衡状态,故⑥错误;
⑦在恒容容器中,气体的物质的量在变化,容器中压强也在变化,当压强保持不变,说明达到了化学平衡状态,故⑦正确;
⑧平衡常数与温度有关,不能作为平衡判据,故⑧错误;
⑨W的质量保持不变,证明达到了化学平衡状态,故⑨正确;
则正确的有:③⑦⑨,故选:C。
3.B
【详解】①消耗的同时生成描述的都是正反应,不能说明达到平衡状态,错误;
②不变,说明平衡不再移动,反应达到平衡,正确;
③容器内气体的质量不变,体积不变,故气体密度一直不变,不能说明达到平衡,错误;
④混合气体的平均摩尔质量为M= m/n,气体质量不变,但是气体的总物质的量随反应进行而改变,所以M会发生改变,当M不变时,反应达到平衡,正确;
⑤四氧化二氮为无色,二氧化氮为红棕色,故容器内颜色不变,说明反应达到平衡,正确;
⑥反应为非等体反应,随反应进行容器内压强不断减小,故当容器内的压强不再改变时,说明反应达到平衡,正确;
⑦在某恒压、绝热密闭容器内进行反应,反应伴随能量变化,导致温度变化,K只受温度影响,其不变能说明达到平衡,正确;
答案选B。
4.C
【详解】A.反应前后气体分子数增多,减小压强,平衡正向移动,A错误;
B.反应前后气体分子数不变,减小压强,平衡不移动,B错误;
C.反应前后气体分子数减少,减小压强,平衡逆向移动,C正确;
D.溶液中的反应,无气体参与,改变压强不影响平衡移动,D错误;
答案选C。
5.C
【分析】反应为气体分子数减小的反应,缩小体积相当于增大压强,平衡向正反应方向移动;
【详解】A.缩小容器容积,各物质的量的浓度变大,正逆反应速率均变快,A正确;
B.反应为气体分子数减小的反应,缩小体积相当于增大压强,平衡向正反应方向移动,B正确;
C.平衡正向移动,二氧化硫转换率增加,C错误;
D.平衡常数受温度影响,缩小容器容积化学平衡常数不变,D正确;
故选C。
6.B
【详解】A.若增大氧气的浓度,则正反应速率瞬间增大之后逐渐减小,逆反应速率瞬间不变之后逐渐增大,故A不符合题意;
B.加入催化剂,正、逆反应速率同等程度地增大,但平衡不移动,故B符合题意;
C.观察图Ⅲ,达到平衡时甲反应和乙反应的转化率不相等,若使用催化剂,的转化率相等,故图Ⅲ不是催化剂的影响,故C不符合题意;
D.增大压强,反应速率加快,达到平衡所需的时间缩短,平衡正向移动,的平衡转化率增大,故D不符合题意;
答案选B。
7.B
【分析】根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态。
【详解】A.只要反应发生就有消耗1molH2的同时生成2molHI,故A不符合;
B.混合气体的颜色不再改变,说明碘蒸气的浓度不变,反应达平衡状态,故B符合;
C.两边气体计量数相等,容器内的压强始终保持不变,故C不符合;
D.反应前后气体质量不变,恒容条件下,混合气体的密度始终保持不变,故D不符合;
故选B。
8.B
【详解】A.化学反应速率与化学计量数成正比,则任意时刻,化学反应速率关系满足2v(Y)正=3v(Z)正,故A错误;
B.达到反应限度时,正逆反应速率相等,则每消耗1molX同时生成3molY,故B正确;
C.混合气体的总质量、总体积为定值,混合气体的密度始终不变,无法判断平衡状态,故C错误;
D.达到平衡状态时,升高温度,则正反应速率增大,逆反应速率也增大,故D错误;
故答案选B。
9.A
【详解】A.某一时刻测得3v(H2)正=2v(NH3)逆,v(H2)正: v(NH3)逆=2:∶3,转化为同一物质时,正逆反应速率不相等,A错误;
B.当生成a molN2时,必然生成3amol氢气,同时消耗了3amol 氢气,消耗与生成氢气的量相同,达到平衡状态,B正确;
C.反应容器为恒压密闭容器,气体体积为变量,当总体积不变时,说明达到平衡状态,C正确;
D.a mol N≡N键断裂的同时,有6a mol N—H键断裂,则正逆反应速率相等,D正确;
故选A。
10.D
【详解】A.可逆反应达到平衡状态的实质是正逆反应速率相等,但不能为0,未指明速率正逆视为同方向的速率,不能说明达到平衡,故A不符合题意;
B.平衡状态时各组分的浓度不变,但各组分的浓度相等不是平衡的特征,故B不符合题意;
C.反应物和生成物共存是可逆反应的特征,不能说明反应达到平衡状态,故C不符合题意;
D.化学平衡状态的特征是各种物质的浓度和含量不再发生变化,故D符合题意;
故选:D。
11.A
【详解】K值越大,说明反应的正向程度越大,HF反应平衡常数最大,F2转化率最大,进行程度最完全;
故选A。
12.D
【详解】A.单位时间内生成n mol H2,属于逆反应方向,同时有n mol HI生成,属于正反应方向,但正逆反应速率不相等,未到达平衡状态,A错误;
B.单位时间内有n mol H2生成,同时就有n mol I2生成,同属于逆反应方向,无法判断平衡状态,B错误;
C.该可逆反应的前后分子数总数相等,体系的总压强始终不会改变,无法判断平衡状态,C错误;
D.1个H—H键断裂,属于正反应方向,2个H—I键断裂,属于逆反应方向,且正逆反应速率相等,到达平衡状态,D正确;
故选D。
13.C
【详解】A.若1mol气体均为,则含N原子1mol,若1mol气体均为,则含N原子2mol,因平衡混合气体中含和,所以N原子在1mol~2mol之间,故A错误;
B.该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,正逆反应速率增大,故B错误;
C.若要测定的相对分子质量,要生成更多的,平衡逆向移动,该反应为分子数减少的反应,采用高温低压,故C正确;
D.恒温时,缩小容器体积,气体颜色变深,是因为浓度增大,压缩体积相当于增大压强,平衡正向移动,二氧化氮浓度减小,颜色变浅,故D错误;
故选A。
14.C
【详解】A.缩小容器容积,也就是增大压强,活化分子百分数不变,化学平衡常数不变,A不符合题意;
B.使用高效催化剂,活化分子百分数增大,化学反应速率加快,但化学平衡常数不变,B不符合题意;
C.升高温度,活化分子百分数增大,化学反应速率加快,化学平衡常数减小,C符合题意;
D.充入更多H2,活化分子百分数不变,化学平衡常数不变,D不符合题意;
故选C。
15.D
【详解】A.根据图示可知该反应是可逆反应,A是反应物,B、C是生成物,从反应开始至达到平衡,改变浓度:△c(A)=0.8 mol/L,△c(B)=0.4 mol/L,△c(C)=1.2 mol/L,△c(A):△c(B):△c(C)=2:1:3,所以反应方程式为2AB+3C,A错误;
B.升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,则y的含量增大,与图像不符合,B错误;
C.反应达到平衡状态后,若在t0时刻充入了一定量的NH3,则v逆增大,v正不变,由于v逆>v正,所以化学平衡逆向移动,与图像不符合,C错误;
D.在温度不变时,增大压强,反应速率加快,先达到平衡,所以压强:p2>p1;在压强不变时,升高温度,反应速率加快,先达到平衡,所以温度:T1>T2,D正确;
故答案是D。
16.D
【详解】A.58.5 g NaCl固体的物质的量是1 mol,但NaCl是离子化合物,由离子构成,其中不含NaCl分子,A错误;
B.只有离子浓度,缺少溶液体积,因此不能计算微粒数目,B错误;
C.在密闭容器中充入1.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2发生反应产生PCl5,该反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,因此反应后生成的 PCl5的物质的量小于1 mol,则产生的PCl5的数目小于NA,C错误;
D.60 g SiO2的物质的量是1 mol,由于每个Si原子与4个O原子形成4个Si-O共价键,所以1 mol的SiO2中含有的Si-O键的数目为4NA,D正确;
故合理选项是D。
17.C
【分析】由题给数据可知,若温度相同,Ⅰ、Ⅲ为等效平衡,平衡时Ⅰ、Ⅲ中甲醇的物质的量应相等,Ⅲ的温度高于Ⅰ,而Ⅲ中甲醇的物质的量小于Ⅰ说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,该反应的逆反应为吸热反应,反应△H>0,I、II中温度相同,II中反应物的量是I中2倍,相当于增大压强,该反应是气体体积减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,反应物的转化率增大。
【详解】A.由分析可知,该反应的逆反应为吸热反应,反应△H>0,故A错误;
B.由分析可知,I和II相比,II中条件变化相当于增大压强,该反应是气体体积减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,反应物的转化率增大,II中反应物的转化率大于I,故B错误;
C.由分析可知,该反应的逆反应为吸热反应,若温度相同,Ⅰ、Ⅲ为等效平衡,I和II相比,II中条件变化相当于增大压强,升高温度,平衡向逆反应方向移动,增大压强,平衡向正反应方向移动,则II中的氢气浓度小于Ⅲ中氢气浓度的两倍,故C正确;
D.由分析可知,III中温度高于I,温度越高,活化分子百分数越大,反应有效碰撞几率越大,化学反应速率越快,则III中的正反应速率大于I,故D错误;
故选C。
18.C
【详解】A.根据“先拐先平数值大”的原则,T2先达到平衡,故T2温度高,且T2对应C%含量低,则升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应,选项A错误;
B.由图2可知,相同温度下,压强越大对应C%含量高,则增大压强平衡正向移动,则m+n>p,选项B错误;
C.图3中,曲线上点为平衡点,点1对应的转化率大于平衡转化率,点3转化率小于平衡转化率,点3时反应正向进行,则反应速率,选项C正确;
D.图4中,若m+n=p,该反应为气体体积不变的反应,图中a、b平衡状态相同,则a曲线可能使用了催化剂或增大压强,选项D错误;
答案选C。
19.D
【详解】A. 由数据可知,升高温度,反应Ⅰ、Ⅱ的平衡常数减小,反应逆向移动,则两个反应的正反应均为放热反应,△H<0,故A错误;
B. 从体系中分离出H2O,生成物浓度减小,会使反应Ⅰ、Ⅱ平衡正向移动,但是反应速率减小,故B错误;
C. 反应I和Ⅱ正向均是气体体积增大的反应,增大压强或减小压强对反应I和II的影响一致,不可能通过改变压强达到促进反应I而抑制反应Ⅱ的目的,故C错误;
D. 催化剂具有选择性,选择适合反应I的催化剂以加快反应I的速率,从而增大氧化炉中NO的含量,故D正确;
故选D。
20.A
【详解】A.升高温度,平衡向吸热反应方向移动,由表格数据可知,升高温度,化学平衡常数K增大,说明平衡向正反应方向移动,则该反应是吸热反应,反应,故A正确;
B.固体或纯液体的浓度为定值,不带入平衡常数表达式,则反应的平衡常数K=,故B错误;
C.由表格数据可知,500℃时,反应的平衡常数K==1,则平衡时二氧化碳和一氧化碳的浓度相等,二氧化碳的转化率为50%,因反应的起始量、容器体积和二氧化碳的浓度不知,无法计算铁的平衡转化率,故C错误;
D.该反应为气体体积不变的反应,缩小反应器体积,气体压强增大,化学平衡不移动,故D错误;
故选A。
21.D
【详解】A.比较实验①、③可知,两实验中仅是Fe2+和Fe3+的不同,其余离子均相同,故由①和③可得出溶液颜色变红的原因为Fe3+与SCN-生成红色物质,A正确;
B.由实验③可知Fe3+能与SCN-结合成红色物质,而实验②滴加酸性高锰酸钾后先变红,说明Fe2+被氧化为Fe3+,后褪色说明SCN-被氧化了,则由②和③的现象可说明还原性:Fe2+>SCN-,B正确;
C.比较实验③、④可知,在实验所得红色溶液中加入0.5mL 0.5mol·L-1FeSO4溶液,溶液颜色明显变浅,可能是由于Fe2+与SCN-形成络合物后,导致SCN-的浓度减小,使得Fe3++3SCN-Fe(SCN)3平衡逆向移动,溶液颜色明显变浅,C正确;
D.将③中所得溶液分为两等份,分别加入0.5mLH2O、0.5mL 0.5mol·L-1FeSO4溶液,将导致两溶液中的硫酸根离子浓度不同,即变量不唯一,且加水稀释和加入0.5mL 0.5mol·L-1FeSO4溶液都将使溶液颜色变浅,即无法对比二者颜色变化即可确定④中颜色变浅的原因,D错误;
故答案为:D。
22.B
【详解】
①恒温恒容条件下,压强与气体物质的量成正比,由于反应前后气体量发生改变,故压强也会随之改变,达平衡时气体量不变,压强也不再改变,①符合题意;
②由于气体质量、容器体积一直不变,故密度始终不变,②不符合题意;
③混合气体平均分子质量 ,随着反应进行气体总的物质的量发生改变,故也发生改变,③符合题意;
④达平衡时各物质的含量不再改变,但不一定成比例,④不符合题意;
①③符合,答案选B。
【点睛】
判断平衡状态关键抓住“变量不变”原则。
23.C
【详解】A.平衡常数只与温度有关,相同温度下,体积均为1L的两个恒容密闭容器中发生相同的反应,则平衡常数应相同,A正确;
B.①容器中放出46kJ热量,则消耗的氨气的物质的量为:=0.5mol,则根据方程式可知:,平衡时,①容器中NH3的体积分数等于气体的物质的量分数=,从等效平衡的角度分析,0.9molN2、2.7molH2和0.2molNH3相当于1molN2、3molH2,在相同条件下处于相同平衡状态,所以平衡时两个容器内氨气的体积分数相等,B正确;
C.②中含有0.2molNH3相当在①的基础上加入氨气,抑制平衡正向移动,则平衡时放出的热量小于46kJ,C错误;
D.若容器①体积为2L,相当于在原来的基础上减小压强,平衡逆向移动,平衡时放出的热量小于46kJ,D正确;
故选C。
【点睛】该题的难点是选项B计算,注意B项从等效平衡的角度分析,为该题的易错点和难点。所谓等效平衡是指外界条件相同时,同一可逆反应只要起始浓度相当,无论经过何种途径,都可以达到相同的平衡状态。等效平衡的判断及处理一般步骤是:进行等效转化——边倒法,即按照反应方程式的计量数之比转化到同一边的量,与题干所给起始投料情况比较。等效平衡一般有三种类型:I类:恒温恒容下对于反应前后气体体积发生变化的反应来说(即△n≠0的体系):等效转化后,对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同。II类:恒温恒容下对于反应前后气体体积没有变化的反应来说(即△n=0的体系):等效转化后,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。III类:恒温恒压下对于气体体系等效转化后,要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。解答该类型试题的关键是分清类别,用相应的方法求解即可。
24.C
【分析】在体积为1L的恒容密闭容器中充入1 mol X发生反应。达到平衡时,再充入1 mol X,相当于加压,据此分析解答。
【详解】A.根据分析知,加压平衡向逆反应方向移动,不利于反应正向进行,则X的平衡转化率减小,A正确;
B.根据分析知,加压平衡向逆反应方向移动,B正确;
C.气体的平均摩尔质量等于气体的总质量与总物质的量的比值,因反应前后气体总质量保持不变,再次平衡时,气体的总物质的量大于1mol小于2mol,所以气体的平均摩尔质量相对原平衡来说有所减小,C错误;
D.加压变为原来压强2倍以后,因平衡逆向移动,所以达到新的平衡后体系的压强小于原平衡的2倍,D正确;
故选C。
25.A
【分析】由图象可知,随温度升高,CH4的平衡转化率增大,说明升高温度,平衡正向移动;根据c点数据,列平衡三段式计算873K时该反应的化学平衡常数,再结合降低温度,平衡逆向移动,K值减小分析判断,据此解答。
【详解】A.温度升高,CH4的平衡转化率增大,说明温度升高有利于反应正向进行,则正反应为吸热反应,故A正确;
B.873K时,c点CH4的平衡转化率为60%,列“三段式”:
则K(c)==12.96,温度升高,CH4的平衡转化率增大,平衡正向移动,平衡常数增大,则773K时该反应的平衡常数小于12.96,故B错误;
C.根据图象,相同温度下乙中甲烷的平衡转化率大于甲中,则n>1,b、c点甲烷的平衡转化率相等,则两点平衡时体系中CH4、CO、H2物质的量分别相等,但b中CO2物质的量大于c中,则H2的体积分数:,故C错误;
D.由B分析可知,873K时,化学平衡常数 K=12.96,向甲的平衡体系中再充入CO2、CH4各0.4mol,CO、H2各1.2mol,Qc==51.84>K=12.96,则平衡逆向移动,故D错误;
答案选A。
26.(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】平衡常数等于产物浓度系数次方的乘积除以反应物浓度系数次方的乘积。
【详解】(1)
(2)
(3)
(4)
27.=
【详解】(反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)和反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是互为可逆反应,平衡常数互为倒数,故后者反应的平衡常数是0.5;一段时间后,测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol,N2、H2、NH3的物质的量浓度分别为4mol/L、2mol/L、4mol/L时,Qc==0.5=K,所以该状态是平衡状态,正逆反应速率相等。
28.(1)B
(2)BC
【详解】(1)A.反应前后气体的总物质的量保持恒定,即体系压强也保持恒定,压强不能用来判断平衡状态;
B.是红棕色气体,混合气体颜色保持不变说明浓度保持不变,能说明平衡状态;
C.反应时与按体积比1:1生成,反应全过程两者的体积比始终保持1:1,不能说明平衡状态;
D.每生成消耗表示的均是正方向速率,不能说明平衡状态;
故选B。
(2)A.平衡后升高温度,的浓度增大说明平衡向逆方向移动,即正反应是放热反应,A错误;
B.通入时使增大,正反应速率增大,B正确;
C.恒温恒容时,由于该反应气体总物质的量恒定,平衡后再通入和,新平衡与原平衡等效,因此再次平衡时各组分的体积分数不变,C正确;
故选BC