精品-迈向名师之星级题库-选修4第二章第三节化学平衡四星题(选择题)

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名称 精品-迈向名师之星级题库-选修4第二章第三节化学平衡四星题(选择题)
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版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2016-03-08 21:39:22

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精品-迈向名师之星级题库-
选修4第二章第三节化学平衡四星题(选择题)
1.t ℃时,在体积不变的密闭容器中发生反应:X(g)+3Y(g) 2Z(g),各组分在不同时刻的浓度如下表,下列说法正确的是:
物质 X Y Z
初始浓度/mol·L-1 0.1 0.2 0
2 min末浓度/mol·L-1 0.08 a b
平衡浓度/mol·L-1 0.05 0.05 0.1
A.平衡时,X的转化率为20%
B.t ℃时,该反应的平衡常数为40
C.增大平衡后的体系压强, v正增大,v逆减小,平衡向正反应方向移动
D.前2 min内,用Y的变化量表示的平均反应速率v(Y) = 0.03 mol·L-1·min-1
【答案】D
【解析】
试题分析:A、根据表中数据可知平衡时消耗X的浓度是0.1mol/L-0.05mol/L=0.05mol/L,所以X的转化率=×100%=50%,A错误;B、根据表中数据可知平衡时X、Y、Z的平衡浓度分别为0.05、0.05、0.1,由于化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,所以根据方程式可知该反应的平衡常数==1600,B错误;C、反应是气体体积减小的反应,增大压强,正逆反应速率均增大,平衡向正反应方向移动,C错误;D、根据表中数据可知2min时X的浓度减少了0.02mol/L,则根据方程式可知Y的浓度减少了0.06mol/L,所以前2min内,用Y的变化量表示的平均反应速率为v(Y)=0.06mol/L÷2min=0.03mol L-1 min-1,D正确,答案选D。
考点:考查外界条件对平衡状态的影响以及平衡状态和反应速率的有关计算
2.A是由导热材料制成的密闭容器,B是一耐化学腐蚀且易于传热的透明气球。关闭K2,将等量且少量的NO2通过K1、K3分别充入A、B中,反应起始时,A、B的体积相同。(已知:2NO2N2O4 △H<0)下列叙述正确的是
A.到达平衡时A和B中NO2气体体积分数相同
B.若在A、B中再充入与初始量相等的NO2,则达到平衡时A、B中NO2转化率都增大
C.若气球的体积不再改变,表明B中反应已达到平衡
D.室温下,若设法使A、B都保持体积不变,将A套上一个绝热层,B与外界可以进行热传递,则达到平衡时B中气体的颜色较深
【答案】C
【解析】
试题分析:A、该反应是放热反应,则A中温度高于B中温度,温度高平衡向逆反应方向移动,NO2的体积分数增大,即A中NO2含量高于B中NO2含量,A错误;B、由于A容器绝热,因此A中温度高,不利于平衡向正反应方向进行,则NO2的转化率低,B错误;C、B是一耐化学腐蚀且易于传热的透明气球,由于正方应是体积减小的可逆反应,因此当容器中体积不再发生变化时说明反应达到平衡状态,C正确;D、室温下,若设法使A、B都保持体积不变,将A套上一个绝热层,B与外界可以进行热传递,由于正方应是放热反应,因此A中温度高于B中温度,温度高平衡向逆反应方向进行,则达到平衡时A中气体的颜色较深,D错误,答案选C。
考点:考查外界条件对平衡状态的影响
3.向某4L密闭容器中加入一定量的A、B、C三种气体,一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如甲图所示。乙图为达到平衡后在t2、t3、t4、t5时改变某一种反应条件,平衡体系中速率随时间变化的情况,且所改变的条件均不同。已知t3-t4阶段为使用催化剂。则下列说法不正确的是:
A.若t1=15s,则t0—t1阶段以A浓度变化表示的反应速率v(A)为0.006mol/(L·s)
B.B的起始物质的量为0.08mol
C.若t2—t3阶段改变的条件是增大A的浓度,则平衡时C的体积分数变大
D.该反应为放热反应
【答案】C
【解析】
试题分析:根据图纸可知t3~t4阶段与t4~t5阶段正逆反应速率都相等,平衡不移动。由于t3~t4阶段为使用催化剂,而改变温度平衡一定发生移动,所以t4~t5阶段改变的条件应为减小压强;根据图像可知反应中A的浓度变化为0.15mol/L-0.06mol/L=0.09mol/L,C的浓度变化为0.11mol/L-0.05mol/L=0.06mol/L。反应速率之比是相应的化学计量数之比,因此 A、C的化学计量数之比为3:2,该反应为气体体积不变的反应,因此B为生成物,所以该反应的方程式可表示为为3A(g)B(g)+2C(g)。A、t1=15s,则根据图像可知t0-t1阶段以A浓度变化表示的反应速率v(A)=0.09mol/L÷15s=0.006mol/(L s),A正确;B、根据以上分析可知A减少0.36mol,则B增加0.12mol,所以起始时B的物质的量为0.20mol-0.12mol=0.08mol,B正确;C、根据图象可知t2—t3阶段逆反应速率瞬间不变,正反应速率增大,这说明t2-t3阶段改变的条件是增大A的浓度,平衡向正反应方向进行,但C的体积分数减小,C错误;D、根据图像可知t5-t6阶段,正逆反应速率均增大,但平衡向逆反应方向进行,所以改变条件为升高温度,升高温度平衡向逆反应方向进行,则正反应为放热反应,D正确,答案选C。
考点:考查外界条件对反应速率和平衡状态的影响以及图像分析
4.将CO2转化为甲醇的原理为 CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH <0 。500 ℃时,在体积为1 L 的固定容积的密闭容器中充入1mol CO2、3mol H2,测得CO2浓度与CH3OH 浓度随时间的变化如图所示,从中得出的结论错误的是
A.曲线X可以表示CH3OH(g) 或H2O(g) 的浓度变化
B.从反应开始到10min时,H2的反应速率v(H2)=0.225mol/(L﹒min)
C.平衡时H2 的转化率为75%
D.500 ℃时该反应的平衡常数K=3
【答案】D
【解析】
试题分析:A、曲线x随反应进行浓度逐渐增大,表示生成物的浓度变化。曲线Y随反应进行浓度减小,表示反应物的浓度变化。反应进行到3min时X增加了0.5mol/L,而Y减少了1.0mol/L-0.5mol/L=0.5mol/L,这说明X、Y的浓度变化量之比为1:1,因此根据反应的化学方程式可知曲线x可以表示CH3OH浓度变化,曲线Y可以表示CO2浓度变化,A正确;B、根据以上分析可知X可以表示甲醇,则10min内用甲醇表示的反应速率为=0.75molL÷10min=0.075mol/(L min)。反应速率之比等于化学计量数之比,用氢气表示的反应速率=3×0.075mol/(L min)=0.225mol/(L min),B正确;C、根据以上分析可知X可以表示甲醇,平衡时甲醇的浓度变化量=0.75mol/L,则根据方程式可知氢气的浓度变化量=3×0.75mol/L=2.25mol/L,则参加反应的氢气的物质的量=1L×2.25mol/L=2.25mol,所以氢气的转化率=×100%=75%,C正确;D、根据以上分析可知X可以表示甲醇,其浓度变化量=0.75mol/L,则:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
起始浓度(mol/L):1 3 0 0
转化浓度(mol/L):0.75 2.25 0.75 0.75
平衡浓度(mol/L):0.25 0.75 0.75 0.75
因此根据化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值可知,该反应的平衡常数==5.3,D错误,答案选D。
考点:考查化学反应速率及化学平衡、平衡常数的计算等
5.下列有关化学平衡移动叙述,正确的是
A.可逆反应:Cr2O742-+H2O2CrO42-+2H+达平衡状态溶液呈橙黄色,滴加少量的浓硝酸,溶液变橙色,氢离子浓度随时间变化曲线如上图一
B.可逆反应Co(H2O) 62++ (粉红色)+4Cl-CoCl42-+ (蓝色)+6H2O达平衡状态溶液呈紫色,升高温度,溶液变蓝色,反应速率随时间变化曲线如上图二
C.可逆反应:2NO2N2O4达平衡状态呈红棕色,加压(缩小体积)红棕色变深,NO2物质的量随时间变化曲线如上图三
D.可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0达平衡状态,升高温度,NH3体积分数随时间变化曲线如上图四
【答案】C
【解析】
试题分析:可逆反应:Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+达平衡状态溶液呈橙黄色,滴加少量的浓硝酸,溶液中c(H+)瞬间增大,平衡逆向移动,使c(H+)逐渐减小,根据勒夏特列原理可知再次达到平衡时c(H+)较原平衡大,故A项图像错误;可逆反应Co(H2O)62+(粉红色)+4Cl-CoCl42-(蓝色)+6H2O达平衡状态溶液呈紫色,升高温度,正、逆反应速率均增大,溶液变蓝色,平衡正向移动,故正反应速率大于逆反应速率,B想图像错误;可逆反应:2NO2N2O4达平衡状态呈红棕色,加压(缩小体积)瞬间NO2物质的量不变,平衡正向移动,NO2物质的量减小,C项图像正确;可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH <0达平衡状态,升高温度,平衡逆向移动,NH3体积分数减小,故D项图像错误。
考点:化学平衡图像问题。
6.下列图示与对应的叙述相符的是
A.图Ⅰ表示常温下盐酸滴加到0.1 mol/L某强碱溶液得到的滴定曲线
B.图Ⅱ表示一定条件下进行的反应2SO2+O22SO3 各成分的物质的量变化,t2时刻改变的条件可能是缩小容器体积
C.图Ⅲ表示某明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液,沉淀的质量与加入Ba(OH)2溶液体积的关系,在加入20 mL Ba(OH)2溶液时铝离子恰好沉淀完全
D.图Ⅳ表示pH相同的盐酸与醋酸中分别加入水后溶液pH的变化,其中曲线a对应的是盐酸
【答案】B
【解析】
试题分析:人的视觉有滞后性,为了减少滴定误差,选择指示剂时滴定终点的颜色变化从浅到深,这样误差较小。用已知浓度盐酸滴定未知浓度该碱时最好选取甲基橙作指示剂,A错误。反应在t2时刻SO2和O2浓度减小,而SO3的浓度增大,化学平衡正向移动,由于该反应的正反应是气体体积减小的反应,所以改变的条件可能是缩小容器体积,使容器内的气体压强增大,平衡正向移动B正确。向某明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液,当Al3+沉淀完全时发生反应:2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2=K2SO4+ 2Al(OH)3↓ +3BaSO4↓,当SO42-沉淀完全是发生反应:KAl(SO4)2+2Ba(OH)2=KAlO2+2BaSO4↓+2H2O。所以在加入15mlBa(OH)2溶液时铝离子恰好沉淀完全;在加入20 mL Ba(OH)2溶液时硫酸根离子恰好沉淀完全,C错误。向pH相同的盐酸与醋酸中分别加入等体积的水时,由于在醋酸溶液中存在醋酸分子会继续电离产生H+,因此醋酸溶液的pH变化较小。故其中曲线a对应的是醋酸,曲线b对应的是盐酸,D错误。
考点:单质铝、铝盐(铝离子)、氢氧化铝
7.恒温恒容条件下,进行以下反应:H2(g)+ Br2(g)2HBr(g),已知加入 l mol H2和 2mol Br2时,达到平衡后,生成 a molHBr。在相同条件下,起始时加人H2、Br2、HBr的物质的量分别为x、y、z(均不为零),如果仍保持平衡后各组分的物质的量分数不变,则以下推断不正确的是
A.达平衡时HBr物质的量一定仍为a mol
B.两平衡压强比为3:(x+y+z)
C.达平衡时HBr的物质的量为(x+y+z)a/3
D.x、y、z应满足的关系是 4x+z= 2y
【答案】A
【解析】
试题分析:保持平衡后各组分的物质的量分数不变,即为等效平衡,对于的反应,两次投料比相同即等效平衡,故,x、y、z应满足的关系是 4x+z= 2y;所以达到平衡时,HBr物质的量一定不一定为a mol;l mol H2和 2mol Br2时,达到平衡后,气体总物质的量一定为3mol,起始时加人H2、Br2、HBr的物质的量分别为x、y、z,达到平衡后气体总物质的量一定为(x+y+z),故两平衡压强比为3:(x+y+z);各组分的物质的量分数不变,所以达平衡时 HBr的物质的量为(x+y+z)a/3,故A项错误。
考点:本题考查等效平衡。
8.在三个容积相同的容器中进行反应:3M(g)+N(g)2P(g);△H<0。若起始温度相同分别向三个容器中通入3molM和1mol N,则达到平衡时各容器中P物质的体积分数由大到小的顺序为
A.③②① B.②①③ C.①②③ D.③①②
【答案】A
【解析】
试题分析:反应是气体体积减小的,放热反应,①中容积不变,但温度高,不利用平衡向正反应方向进行;②保持恒温恒容,③保持恒温恒压,这说明反应过程中③中的压强始终高于②中的,所以③中反应物的转化率最高,①最小,所以选A.
考点:化学平衡移动。
9.可逆反应N2+3H22NH3是一个放热反应。甲、乙是完全相同的容器,甲容器中加入1molN2和3 molH2,一定条件下,达平衡时放出的热量为Q1;在相同条件下,向乙容器加入2 molNH3,达平衡时,吸收的热量为Q2。已知Q2=4Q1,则甲容器中,H2的转化率
A.20% B.25% C.75% D.80%
【答案】A
【解析】
试题分析:由于1molN2和3 molH2完全反应生成2摩尔氨气,所以甲和乙体系的平衡状态是等效的,既三种气体的浓度完全相同,对于同一个可逆反应,在相同的条件下,正反应的反应热和逆反应的反应热,数值相等,符号相反,假设甲中氮气1摩尔,氢气3摩尔,反应的氮气为x摩尔,氢气反应3x摩尔,生成2x摩尔氨气,则反应热为Q1=xQ,乙中分解的氨气为(2-2x)摩尔,则吸收的热量为Q2=(2-x)Q,所以(2-x)Q=4 xQ,解得x=0.2,摩尔,所以氢气的转化率=0.2×3/3=20%。选A。
考点:化学平衡计算,等效平衡。
10.下列对化学平衡移动的分析中,不正确的是
①已达平衡的反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),当增加反应物物质的量时,平衡一定向正反应方向移动
②已达平衡的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),当增大N2的浓度时,平衡向正反应方向移动,N2的转化率一定升高
③有气体参加的反应平衡时,若减小反应器容积时,平衡一定向气体体积增大的方向移动
④有气体参加的反应达平衡时,在恒压反应器中充入稀有气体,平衡一定不移动
A.①④ B.①②③ C.②③④ D.①②③④
【答案】D
【解析】
试题分析:①增加反应物碳的物质的量,物质的浓度不改变,所以平衡不移动,增大水的物质的量,水蒸气的浓度增大,平衡正向移动;②增大氮气的浓度,平衡正向移动,但是氮气的转化率降低;③有气体参加的反应,减小反应容器容积时,若反应前后气体的物质的量相等,平衡不移动,若反应前后气体物质的量不等,则平衡移动。④有气体参加的反应,在恒压条件下充入稀有气体,体积变大,各气体物质的浓度减小,相当于减压,平衡不一定移动。所以选D。
考点:化学平衡移动的影响因素。
11.向甲、乙两个容积均为1L的恒容容器中,分别充入2molA、2molB和1molA、1molB。相同温度下,发生反应:A(g)+B(g)xC(g) △H<0。测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示
下列说法正确的是
A.x不可能等于2
B.甲、乙两容器中反应达平衡时,平衡常数K(甲) <K(乙)
C.将乙容器升温可使甲、乙容器内各物质的体积分数相同
D.若向甲容器中再充入2molA、2molB,则平衡时甲容器中0.78 mol/L<c(A)<1.56 mol/L
【答案】AD
【解析】
试题分析:A、由图可知,平衡时甲中的A的浓度是0.78mol/L,乙中A的浓度是0.5mol/L,若x=2,则甲、乙达到的平衡是等效平衡,甲中A的浓度应是乙中A浓度的2倍,所以x一定不等于2,0.5<0.78<1,所以甲可看成在两个乙达到的平衡,压强增大,平衡正向移动,所以x=1,正确;B、甲、乙两容器是在相同温度下进行的反应,所以平衡常数相同,错误;C、甲与乙相比,相当于将乙的容器的体积缩小一半,平衡正向移动,所以甲中A的体积分数小于乙,若将乙容器升温,平衡逆向移动,则乙中A的体积分数增大,更大于甲,所以不可能使甲、乙容器内各物质的体积分数相同,错误;D、同理,在甲容器中再充入2molA、2molB,相当于将甲容器的体积缩小一半,平衡正向移动,所以平衡时甲容器中0.78 mol/L<c(A)<1.56 mol/L,正确,答案选AD。
考点:考查化学平衡移动的判断,平衡常数的判断
12.一定温度下,在三个体积约为1.0L的恒容密闭容器中发生反应:
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)
容器编号 温度(℃) 起始物质的量(mol) 平衡物质的量(mol)
CH3OH(g) CH3OCH3(g) H2O(g)
I 387 0.20 0.080 0.080
Ⅱ 387 0.40
Ⅲ 207 0.20 0.090 0.090
下列说法正确的是
A.该反应的正方应为吸热反应
B.达到平衡时,容器I中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小
C.容器I中反应达到平衡所需时间比容器Ⅲ中的长
D.若起始时向容器I中充入CH3OH 0.1mol、CH3OCH3 0.15mol和H2O 0.10mol,则反应将向正反应方向进行
【答案】D
【解析】
试题分析:A、容器I与容器Ⅲ相比甲醇的起始物质的量相等,但温度不同,温度较低时达平衡后生成物的物质的量多,这说明升高温度平衡向逆反应方向移动,因此正方应是放热反应,错误;B、该反应为反应前后气体体积不变的反应,容器Ⅱ与容器I的平衡等效,达到平衡时,容器I中的CH3OH体积分数和容器Ⅱ中的相等,错误;C、容器I中温度高,反应速率快,容器I中反应达到平衡所需时间比容器Ⅲ中的少,错误;D、根据容器I表中数据可知,平衡时生成物的浓度均是0.080mol/L,则根据反应的化学方程式可知消耗甲醇的浓度是0.16mol/L,所以平衡时甲醇的浓度是0.04mol/L,该温度下的平衡常数K=4。若起始时向容器I中充入CH3OH 0.1mol、CH3OCH3 0.15mol和H2O 0.10mol,则此时Q=1.5<4,反应将向正反应方向进行,正确。
考点:考查化学反应速率和化学平衡常数的有关判断与计算
13.反应2NO2(g)N2O4(g),△H= -57 kJ·mol-1,在条件下温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。
下列说法正确的是
A.由状态B到状态A,可以用加热的方法
B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C.A、C两点的反应速率:A>C
D.A、C两点气体的平均相对分子质量:A>C
【答案】A
【解析】
试题分析:升高温度,化学平衡正向移动,NO2的体积分数增大,由图象可知,a点NO2的体积分数大,则T1<T2,由状态B到状态A,可以用加热的方法,故A正确;B.由图象可知,a、c两点都在等温线上,c的压强大,与a相比c点平衡向逆反应进行,向逆反应进行是由于减小体积增大压强,平衡移动的结果降低NO2浓度增大趋势,但到达平衡仍比原平衡浓度大,平衡时NO2浓度比a的浓度高,NO2为红棕色气体,则a、c两点气体的颜色:a浅,c深,故B错误;由图象可知,a、c两点都在等温线上,c的压强大,则a、c两点的反应速率:a<c,故C错误;D.由图象可知,a、c两点都在等温线上,c的压强大,增大压强,化学平衡逆向移动,c点时气体的物质的量小,混合气体的总质量不变,则平均相对分子质量大,即平均相对分子质量:a<c,故D错误;故选:C.
考点:化学平衡图像
14.一定温度下,在恒容密闭容器中发生如下反应:2X(g)+Y(g)3Z(g),若反应开始时充入2mol X和2mol Y,达平衡后Y的体积分数为a%。其他条件不变时,若按下列四种配比作为起始物质,平衡后Y的体积分数>a%的是
A.1molY,1molZ B.2mol X,1molY,1molN2
C.1molY和3molZ D.2molZ
【答案】A
【解析】
试题分析:反应2A(g)+B(g) 3C(g)中,反应前后气体的物质的量不变,则压强对平衡移动没有影响,若按照起始反应物等比例投料,则体积分数始终为a%,1molZ 若全部转化成反应物,则XY的物质的量分别为mol、mol,与原平衡中充入2mol X和2mol Y相比,相当于多加入的Y,故Y的体积分数>a%,A正确;恒容的容器中充入氮气,各物质的浓度不发生变化,对平衡物影响,与2mol X和2mol Y相比,相当于减小了Y的量,故体积分数小于a%,B错误;3molZ全部转化为x和y,相当与起始加入2mol X和2mol Y,Y的体积分数等于a%,C错误;2molZ相当于4/3molX和2/3molY,故相当于减小了Y的量,Y的体积分数小于a%,D错误;故答案选A。
考点:等效平衡
15.在甲、乙、丙三个不同密闭容器中按不同方式投料,一定条件下发生反应(起始温度和起始体积相同):N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0相关数据如下表所示下列说法正确的是
容器 甲 乙 丙
相关条件 恒温恒容 绝热恒容 恒温恒压
反应物投料 1molN2、3mol的H2 2mol的NH3 2mol的NH3
平衡时容器体积 V甲 V乙 V丙
反应平衡常数K=c2(NH3)/c(N2) c3(H2) K甲 K乙 K丙
平衡时NH3的浓度(mol/L) C甲 C乙 C丙
平衡时NH3的反应速率(mol/L min) v甲 v乙 v丙
A.V甲>V乙 B.K乙>K丙 C.c乙>c甲 D.υ甲=υ丙
【答案】B、C
【解析】
试题分析:A.由于反应起始温度和起始体积相同,甲是在恒温恒容条件下进行的反应,乙是在绝热恒容条件下进行的反应,所以反应达到平衡时,V甲=V乙,错误;B.对于丙,可以认为2mol的氨气是1molN2、3mol的H2反应产生的,若与甲都是在恒温恒容条件下,则为等效平衡。由于该反应的正反应是气体体积减小的反应,则逆反应是气体体积增大的反应。随着反应的进行,气体的物质的量不断增大,当达到平衡时气体的压强达到最大值,为了维持压强与开始相同,则容器的容积就要增大,所以平衡浓度比甲小,由于反应物系数大,减小的多,所以化学平衡常数K乙比K甲大,即K乙>K丙,正确;C.该反应的正反应是放热反应,甲从反应的正反应方向开始,乙从反应的逆反应方向开始。在反应开始时两个容器的容积相等。但是甲保持恒容,乙保持恒温,则对于乙随着反应的进行,温度逐渐降低,降低温度,平衡向放热的方向移动,对该反应来说,平衡正向移动,所以达到平衡时NH3的浓度:c乙>c甲,正确;D.甲恒温恒容,由于随着反应的进行,气体的物质的量逐渐减小,容器的压强逐渐减小,而丙是恒温恒压,为了维持压强不变,则就应该容器的容积增大,物质的浓度降低,所以反应速率就比甲小,即υ甲>υ丙,错误。
考点:考查可逆反应化学平衡移动、物质的反应速率、平衡浓度等关系的知识。
16.在容积不变的密闭容器中存在如下反应: 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0,某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,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时刻加入催化剂后对反应速率的影响
C.图Ⅲ表示的是催化剂对平衡的影响,且甲的催化效率比乙高
D.图Ⅲ表示的是温度对化学平衡的影响,且乙的温度较高
【答案】BD
【解析】
试题分析:A. t1时刻增大O2的浓度,逆反应速率先不变后增大,错误;B.加入催化剂,化学反应速率加快,平衡不移动,正确;C.催化剂对平衡没有影响,错误;D.根据“先拐先平,温高压大”乙的温度高,降低温度,SO2 的转化率增大,说明平衡正向移动,正反应是放热反应,正确;选BD。
考点:考查化学平衡图像分析。
17.一定条件下,通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO: MgSO4(s)+CO(g)MgO(s)+CO2(g)+SO2(g) ΔH>0该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后,若仅改变图中横坐标x的值,重新达到平衡后,纵坐标y随x变化趋势合理的是
选项 x y
A MgSO4的质量(忽略体积) CO的转化率
B CO的物质的量 CO2与CO的物质的量之比
C SO2的浓度 平衡常数K
D 温度 容器内混合气体的密度
【答案】D
【解析】
试题分析:该反应为正方向体积增加且吸热.A、因MgSO4为固体,增加其量,对CO的转化率无影响,错误;B、增加CO的量,平衡正向移动,但压强增大,转化的量,没有上一平衡多,故比值减小,错误;C、平衡常数只与温度有关,浓度变化平衡常数不变,错误;D、升高温度,平衡正向移动,气体的质量增加,密度增大,正确;
考点:考查化学平衡影响因素。
18.一定条件下存在反应:H2(g) + I2(g)2HI(g) ΔH<0,现有三个相同的1 L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在Ⅰ中充入1 mol H2和1 mol I2(g),在Ⅱ中充入2 molHI(g) ,在Ⅲ中充入2 mol H2和2 mol I2(g),700 ℃条件下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是
A.容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同
B.容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同
C.容器Ⅰ中的气体颜色比容器Ⅱ中的气体颜色深
D.容器Ⅰ中H2的转化率与容器Ⅱ中HI的转化率之和等于1
【答案】C
【解析】
试题分析:A.容器Ⅰ从正反应方向开始,开始时正反应速率最大,容器Ⅱ从逆反应方向开始,开始时正反应速率最小,是0.因此开始时正反应速率不相同,错误;B.增大压强平衡不发生移动,但是由于反应是在恒容绝热的环境中进行,当反应达到平衡时容器Ⅰ、Ⅲ中温度不等,二者的反应的平衡常数就不相同,错误;C.该反应的正反应是放热反应,随着反应的进行,反应容器的温度升高,由于升高温度,平衡向吸热的逆反应方向移动,而容器Ⅱ是从逆反应方向开始,随着反应的进行,容器内的温度逐渐降低,根据平衡移动原理:降低温度,平衡向放热的正反应方向移动,因此容器Ⅰ中的I2气体的物质的量比容器Ⅱ高,所以混合气体的颜色比容器Ⅱ中的气体颜色深,正确;D.在温度不变时反应从正反应方向开始与从逆反应方向开始,物质的转化率的和为1,由于反应恒容绝热,所以容器Ⅰ中H2的转化率比恒温时小,容器Ⅱ中HI的转化率也比恒温是小,因此二者之和小于1,错误。
考点:考查恒容绝热条件下,从正逆相反方向开始的反应的物质的转化率、平衡含量的计算的知识。
19.某恒温恒容的容器中,建立如下平衡:2NO2(g)N2O4(g),在相同条件下,若分别向容器中通入一定量的NO2气体或N2O4气体,重新达到平衡后,容器内N2O4的体积分数比原平衡时
A.都增大 B.都减小
C.前者增大后者减小 D.前者减小后者增大
【答案】A
【解析】
试题分析:某恒温恒容的容器中通入一定量的NO2气体或N2O4气体,压强增大,平衡向右移动,容器内N2O4的体积分数比原平衡增大,答案选A。
考点:化学平衡
20.T℃时在2L密闭容器中使X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。反应过程中X、Y、Z的物质的量变化如图-1所示;若保持其他条件不变,温度分别为T1和T2,Y的体积百分含量与时间的关系如图-2所示。下列分析正确的是
A.容器中发生的反应可表示为:3X(g)+Y(g) 2Z(g)
B.0~3 min内,v(X)=0.2 mol L-1 min-1
C.其他条件不变升高温度,v正、v逆都增大,且重新平衡前v正>v逆
D.若改变条件,使反应进程如图-3所示,则改变的条件可能是增大压强
【答案】AC
【解析】
试题分析:A.根据图1可知:X、Y是反应物,Z是生成物,当反应进行3min后各种物质的浓度都不发生改变,反应处于平衡状态,它们的物质的量改变值是:X:0.6mol;Y:0.2mol;Z:0.4mol,所以反应时物质的量的比是:3:1:2,故容器中发生的反应可表示为:3X(g)+Y(g) 2Z(g),正确;B.0~3 min内,v(X)=0.6mol ÷2L÷3min=0.1 mol L-1 min-1,错误;C.根据图2可知:在温度是T2时首先达到平衡,说明速率高,反应快,温度T2>T1。其他条件不变升高温度,平衡时Y的含量降低,说明平衡正向移动,则v正、v逆都增大,且重新平衡前v正>v逆,正确;D.若改变条件,使反应进程如图-3所示,可知达到平衡所需要的时间缩短,但是平衡时物质的量没变,说明平衡不发生移动,由于该反应是反应前后气体体积不等的反应,所以则改变的条件可能是加入催化剂,而不能说增大压强,错误。
考点:考查图像法在表示化学反应速率和化学平衡移动中的应用的知识。
21.在恒压条件下化学反应:2SO2(g)+O2(g)??2SO3(g);ΔH=-Q kJ·mol-1,在上述条件下分别充入的气体和反应放出的热量(Q)如下表所列。判断下列叙述正确的是
容器 SO2(mol) O2(mol) SO3(mol) N2(mol) Q(kJ)
甲 2 1 0 0 Q1
乙 1 0.5 0 0 Q2
丙 0 0 2 0 Q3
丁 1 0.5 0 1 Q4
A.平衡时,向甲容器中再加1mol O2,一段时间后达到平衡时O2的体积分数减小
B.平衡时,升高丙容器温度,正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡逆向移动
C.各容器中反应放出热量的关系为:Q1=2Q2>2Q4
D.丁容器中反应达到平衡时,其化学平衡常数小于乙容器中反应的平衡常数
【答案】C
【解析】
试题分析:A、甲容器再加入1molO2,平衡虽然向正反应方向移动,但O2的体积分数增加,错误;B、升高温度,正逆反应速率都加快,错误;C、等温等压下,根据等效平衡的原理,投入量的比值相等,这两个平衡是等效平衡,Q1=2Q2,丁如果不充入N2,乙、丁是等效平衡Q2=Q4′,丁中充入1molN2压强不变,但体积增加组分的浓度降低,平衡向逆反应方向移动,Q4′>Q4,因此Q1=2Q2>2Q4正确;D、平衡常数只受温度的影响,所以乙、丁平衡常数相等,错误。
考点:考查影响平衡的移动的因素、等效平衡、化学平衡常数等相关知识。
22.一定条件下进行反应:COCl2(g)Cl2(g)+CO(g),向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol COCl2(g),经过一段时间后达到平衡。反应过程中测得的有关数据见下表:
t/s 0 2 4 6 8
n(Cl2)/mol 0 0.30 0.39 0.40 0.40
下列说法正确的是
A.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(Cl2)=0.22 mol·L-1,则反应的ΔH<0
B.若在2 L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器进行该反应,化学平衡常数不变
C.保持其他条件不变,起始向容器中充入1.2 molCOCl2、0.60 molCl2和0.60 molCO,反应达到平衡前的速率:v(正)<v(逆)
D.保持其他条件不变,起始向容器中充入1.0 molCl2和0.8 molCO,达到平衡时,Cl2的转化率小于60%
【答案】CD
【解析】
试题分析: A、该反应平衡时氯气的浓度为0.2 mol·L-1,升高温度浓度变大,平衡正向移动,反应为吸热反应,错误;B、绝热容器中反应的热量不能交换导致温度发生变化,平衡常数随之改变,错误;C、根据浓度熵和平衡常数比较,判断逆向进行,正确;D、充入1.0 molCl2和1.0 molCO,Cl2的转化率为60%,CO量减少,平衡逆向移动,转化率降低,正确。
考点:考查化学平衡有关问题。
23.氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互反应:
4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+ Cl2(g),ΔH
在恒温条件下,向2 L恒容密闭容器中加入0.4mol NO2和0.2 mol NaCl,10 min反应达到平衡时n(NaNO3)=0.1mol,NO2的转化率为α。下列叙述中正确的是
A.10min内NO浓度变化表示的速率v(NO)=0.01 mol·L-1·min-1
B.若保持其他条件不变,在恒压下进行该反应,则平衡时NO2的转化率大于α
C.若升高温度,平衡逆向移动,则该反应的ΔH>0
D.若起始时向容器中充入NO2(g) 0.1 mol、NO(g)0.2 mol和Cl2(g)0.1 mol(固体物质足量),则反应将向逆反应方向进行
【答案】BD
【解析】
试题分析:A、10 min反应达到平衡时n(NaNO3)=0.1mol,则生成NO的物质的量是0.1mol,浓度是0.1mol÷2L=0.05mol/L,则10min内NO浓度变化表示的速率v(NO)=0.05mol/L÷10min=0.005 mol·L-1·min-1,A错误;B、正方应是体积减小的可逆反应,在反应过程中压强减小,因此若保持其他条件不变,在恒压下进行该反应,有利于平衡向正反应方向减小,则平衡时NO2的转化率大于α,B正确;C、若升高温度,平衡向吸热反应方向进行,因此如果平衡逆向移动,则正方应是放热反应,所以该反应的ΔH<0,C错误;D、根据以上分析可知平衡时NO2(g)、NO(g)和Cl2(g)的浓度分别是0.1mol/L、0.05mol/L、0.025mol/L,所以该温度下平衡常数K==0.625.则若起始时向容器中充入NO2(g) 0.1 mol、NO(g)0.2 mol和Cl2(g)0.1 mol(固体物质足量),其浓度分别是0.05mol/L、0.1mol/L、0.05mol/L,则此时的浓度熵==80>0.625,平衡反应将向逆反应方向进行,D正确,答案选BD。
考点:考查可逆反应的有关计算
24.I2在KI溶液中存在下列平衡:I2(aq)+ I-(aq) I3-(aq),某I2、KI混合溶液中,I3-的物质的量浓度c(I3-)与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。
下列说法不正确的是
A.反应 I2(aq)+ I-(aq) I3-(aq) 的ΔH<0
B.若反应进行到状态D时,一定有
C.状态A与状态B相比,状态A的c(I2)大
D.若温度为,反应的平衡常数分别为K1、K2,则K1>K2
【答案】C
【解析】
试题分析:从图看出温度越高c(I3-)越小,则温度高平衡向逆向移动,说明逆向是吸热反应,正向就是放热反应,A对;状态D时还没有到达平衡所以V正 > V逆 ,B对;状态A与状态B相比,状态A的c(I2)小,C错;反应是放热反应,温度越高平衡常数越小,D对,选C。
考点:化学平衡的移动和平衡常数。
25.合成氨反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0。在反应过程中,逆反应速率的变化如下图所示,下列说法正确的是(B)
A.t1时一定是增加了生成物 B.t2时使用了催化剂
C.t3时增大了压强 D.t4时一定是降低了温度
【答案】B
【解析】
试题分析:A、t1时逆反应速率先增大后减小,说明平衡逆向移动,则可以是增大生成物的浓度,也可以是升高温度,错误;B、t2时逆反应速率增大,但平衡不移动,所以是使用了催化剂,正确;C、t3时逆反应速率减小后增大,平衡正向移动,说明是减小生成物的浓度,或降低温度,而不是增大了压强,错误;D、t4时逆反应速率减小,说明平衡逆向移动,应该是减小反应物的浓度,那你反应速率先保持不变后逐渐减小,不是降低了温度,错误,答案选B。
考点:考查反应速率与化学平衡移动的关系,对图像的分析
26.如图,Ⅰ是恒压密闭容器,Ⅱ是恒容密闭容器。其它条件相同时,在Ⅰ、Ⅱ中分别加入2mol X和2mol Y,起始时容器体积均为V L,发生如下反应并达到平衡(X、Y状态未知):2X( )+Y( )aZ(g)。此时Ⅰ中X、Y、Z的物质的量之比为1:3:2,则下列说法一定正确的是
A.若X、Y均为气态,则平衡时气体平均摩尔质量:Ⅰ>Ⅱ
B.若X、Y不均为气态,则平衡时气体平均摩尔质量:Ⅰ>Ⅱ
C.若X为固态,Y为气态,则Ⅰ、Ⅱ中从起始到平衡所需时间不相同
D.平衡时Ⅰ容器的体积小于V L
【答案】A
【解析】
试题解析:设反应过程中消耗了nmolY,则:2X( )+Y( )aZ(g)
初始量(mol) 2 2 0
变化量(mol)2n n an
平衡量(mol)2-2n 2-n an
=,解得n=0.8;==,解得:a=1。则:
若X、Y均为气态,则该反应正向为气体总量减少的反应,容器Ⅰ维持恒压,容器Ⅱ压强减小,Ⅰ等效于Ⅱ加压,平衡向正向移动,气体总量更少,则平衡时气体平均摩尔质量:Ⅰ>Ⅱ,故A正确;若X、Y不均为气态,体系中只有一种气体,气体摩尔质量保持不变,故B错误;若X为固态,Y为气态,则反应前后气体总量不变,两容器压强始终相等,反应速率相等,从起始到平衡所需时间相同,故C错误;反应建立平衡过程中Ⅰ容器的体积是否变化,取决于反应前后气体总量是否改变,即取决于X、Y两种物质的状态,故D错误。
考点:化学平衡的影响因素
27.反应N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+57kJ·mol-1,在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。
下列说法正确的是
A.A、C两点的反应速率:A>C
B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C.由状态B到状态A,可以用加热的方法
D.A、C两点气体的平均相对分子质量:A>C
【答案】C
【解析】
试题解析:由图象可知,A、C两点都在等温线上,C的压强大,则A、C两点的反应速率:A<C,故A错误;由图象可知,A、C两点都在等温线上,C的压强大,与A相比C点平衡向逆反应进行,向逆反应进行是减小由于压强增大导致浓度增大趋势,但到达平衡仍比原平衡浓度大,平衡时NO2浓度比A的浓度高,NO2为红棕色气体,则A、C两点气体的颜色:A浅,C深,故B错误;升高温度,化学平衡正向移动,NO2的体积分数增大,由图象可知,A点NO2的体积分数大,则T1<T2,由状态B到状态A,可以用加热的方法,故C正确;D.由图象可知,A、C两点都在等温线上,C的压强大,与A相比C点平衡向逆向移动,气体总量减少,气体平均相对分子质量增大,故D错误。考点:化学平衡图象
28.如下图所示,图Ⅰ是恒压密闭容器,图Ⅱ是恒容密闭容器。当其它条件相同时,在Ⅰ、Ⅱ中分别加入2 mol X和2 mol Y,开始时容器的体积均为V L,发生如下反应并达到平衡状态: 2X( )+Y( )aZ(g)。此时Ⅰ中X、Y、Z的物质的量之比为1∶3∶2。下列判断正确的是
A.物质Z的化学计量数a = 2
B.若Ⅱ中气体的密度如图Ⅲ所示,则X、Y中只有一种为气态
C.若X、Y均为气态,则在平衡时X的转化率:Ⅰ﹤Ⅱ
D.若X为固态、Y为气态,则Ⅰ、Ⅱ中从开始到平衡所需的时间:Ⅰ>Ⅱ
【答案】B
【解析】
试题分析:A、设达平衡时Y反应的物质的量为x,则:
2X(?)+Y(?)a Z(g)
起始量(mol) 2 2 0
转化量(mol) 2x x ax
平衡量(mol) 2-2x 2-x ax
由(2-2x):(2-x):ax=1:3:2可得x=0.8,a=1,故A错误;
B.如X、Y都是气体,则混合气体的密度不变,如图所示,体积不变,气体的密度增大,则应有固体或液体参加反应生成气体,则X、Y中只有一种为气态,故B正确;C.若X、Y均为气态,反应Ⅰ体系的压强大于反应Ⅱ体系的压强,反应Ⅰ可看成是在Ⅱ的基础上增大压强,平衡向反应方向移动,则转化率Ⅰ>Ⅱ,故C错误;D.若X为固态、Y为气态,则反应前后气体的物质的量相等,压强不变,图Ⅱ压强等于图Ⅰ压强,则Ⅰ、Ⅱ中从开始到平衡所需的时间:Ⅰ=Ⅱ,故D错误;故选B。
考点:考查化学平衡的计算、外界条件对平衡状态的影响
29.N2O5是一种新型硝化剂,在一定温度下可发生下列反应:
2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g) ΔH>0 ;T1温度下的部分实验数据为:
t/s 0 500 1 000 1 500
c(N2O5)/mol/ L 5.00 3.52 2.50 2.50
下列说法不正确的是
A.500 s内N2O5分解速率为2.96×10-3 mol/(L·s)
B.T1温度下的平衡常数为K1=125,1 000 s时N2O5转化率为50%
C.其他条件不变时,T2温度下反应到1 000 s时测得N2O5(g)浓度为2.98 mol/L,则T1D.T1温度下的平衡常数为K1,T3温度下的平衡常数为K3,若K1>K3,则T1>T3
【答案】C
【解析】
试题分析: 2N2O5(g)4NO2 +O2(g)△H>0
起始浓度(mol/L) 5.00 0 0
变化浓度(mol/L) 2.50 5.0 1.25
平衡浓度(mol/L) 2.50 5.0 1.25
A. 500 s内N2O5分解速率为(5-3.52)/500=2.96×10-3 mol/(L·s),A正确;
B.T1温度下的平衡常数为K1=(54×1.25)/(2.5)2=125,1000s时N2O5的转化率为(2.5/5)×100%=50%,B正确;C.其他条件不变时,T2温度下反应到1000s时测得N2O5 (g)浓度为2.98mol/L,根据勒夏特列原理,应该采用了降温措施, T1>T2,C错误;D.化学平衡常数只跟温度有关,该反应为吸热反应,若K1>K3,则T1>T3,D正确;选C。
考点:考查化学平衡的移动和化学平衡常数的计算。
30.相同温度下,体积均为0.25 L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.6 kJ·mol-1。实验测得起始、平衡时的有关数据如表所示:
容器编号 起始时各物质的物质的量/mol 达到平衡时体系能量的变化
N2 H2 NH3
① 1 3 0 放出能量:23.15 kJ
② 0.9 2.7 0.2 放出热量:Q
下列叙述正确的是
A.容器①、②中反应达到平衡时所用的时间相等
B.平衡时,两个容器中NH3的体积分数均为12.5%
C.容器②中达到平衡时放出的热量Q=23.15 kJ
D.若容器①体积为0.2 L,则平衡时放出的热量>23.15 kJ
【答案】D
【解析】
试题分析:相同条件下①、②起始量导到同一方时加入量相同,故①、②两组达到平衡时状态相同,但起始量不同,达到平衡所需时间不同,故A项错误;①组放出热量为23.15kJ,可知平衡时n(NH3)=0.5mol,n(N2)=1-0.25mol=0.75mol,n(H2)=3-0.75=2.25mol,故平衡时,两个容器中NH3的体积分数均为14.3%,故B项错误;容器②中达到平衡时放出的热量为:=13.89kJ,故C项错误;若容器①体积为0.2 L,体积缩小、压强增大,平衡正向移动,放出热量大于23.15kJ,故D项正确。
考点:化学等效平衡及能量变化。
31.对于反应:N2O4(g)2NO2(g)在温度一定时,平衡体系中NO2的体积分数φ(NO2)随压强的变化情况如图所示(实线上的对应压强下的平衡点),下列说法正确的是
A.A、C两点的正反应速率的关系为v(A)>v(C)
B.A、B、C、D、E各状态中,v(正)<v(逆)的是状态E
C.维持P1不变,E→A所需时间为x;维持P2不变,D→C所需时间为y,则:x<y
D.使E状态从水平方向到达C状态后,再沿平衡曲线到达A状态,从理论上讲可选用的条件是从P1突然加压到P2,再由P2无限缓慢降压到P1
【答案】D
【解析】
试题分析:A.压强越大,反应速率越大,则A、C两点的正反应速率的关系为A<C,A错误;B.E点的NO2的体积分数小于平衡状态,达到平衡,NO2的体积分数应增大,反应向正反应方向移动,则v(正)>v(逆),B错误;C.压强越大反应速率越大,则达到平衡用时越短,x>y,C错误;D.使E状态到达A状态,应是平衡向正反方向移动,可由C点减小压强得到,D正确;选D。
考点:考查化学反应速率的影响因素。
32.某温度下,在一容积可变的容器中,反应2A(g)+B(g)2C(g)达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为4 mol、2 mol和4 mol。保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移的是
A.均减半 B.均加倍 C.均增加1 mol D.均减少1 mol
【答案】C
【解析】
试题分析:A、由于是在容积可变的容器中,则在“均减半”相当于A、B、C三物质的浓度都没有改变,平衡不会移动,A、错误;B、由于是在容积可变的容器中,则在“均加培”相当于A、B、C三物质的浓度都没有改变,平衡不会移动,B错误;C、同样由于容积可变,“均增加1mol”时相当于A、C物质的浓度减小,B物质的浓度增大,平衡向右移动, C正确;D、“均减小1mol”时相当于A、C物质的浓度增大,B物质的浓度减小,平衡向左移动,D错误;选C。
考点:考查等效平衡,影响平衡移动的因素。
33.在容积固定的密闭容器中存在如下反应: A(g)+3B(g) 2C(g) △H<0某研究小组研究其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,并根据实验数据作出下列关系图:
下列判断正确的是
A.图I研究的是不同催化剂对反应的影响,且乙使用的催化剂效率较高
B.图Ⅱ研究的是压强对反应的影响,且甲的压强较高
C.图Ⅱ研究的是温度对反应的影响,且甲的温度较低
D.图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响,且甲使用的催化剂效率较高
【答案】D
【解析】
试题分析:A、图I中,根据斜率大小可知,在乙条件下的化学反应速率,明显比在甲条件下的化学反应速率快;在乙条件下C的平衡浓度,比在甲条件下的C的平衡浓度大,相比较而言,条件乙既有利于此反应的化学反应速率增大又有利于平衡向正反应方向移动.说明甲、乙两个条件不仅影响化学反应速率,而且影响化学平衡,而催化剂不影响化学平衡,故A错误;B、图Ⅱ根据斜率大小可知,在乙条件下的化学反应速率,比在甲条件下的化学反应速率慢,如果甲、乙两个条件是压强对反应的影响,从化学反应速率来讲,是甲的压强较高,而在乙条件下B的转化率,比在甲条件下B的转化率高,说明条件乙有利于平衡向正反应方向移动,而所给反应正反应气体体积减小,不符合勒夏特列原理,故B错误;C、温度高化学反应速率快,则甲的温度高,但是由于正反应放热,升高温度平衡左移,B的转化率减小,不利于反应向正反应方向进行,故C错误;D、催化剂只改变化学反应速率不影响化学平衡,但甲的时间短,反应速率快,则甲的催化效率高,故D正确;
考点:影响平衡的因素
34.可逆反应:2NO22NO+O2在恒温恒容密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是
①单位时间内生成n molO2的同时生成2n molNO2
②单位时间内生成n molO2 的同时生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2 的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2 : 2 : 1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A.①④⑥ B.②③⑤ C.①③④ D.①②③④⑤⑥
【答案】A
【解析】
试题分析:①单位时间内生成n molO2的同时生成2n molNO2 ,符合正逆反应速率相等,可作为达到平衡状态的标志,正确; ②单位时间内生成n molO2 的同时生成2n mol NO,表示的都是正反应速率,不能表示达到平衡状态的标志,错误; ③用NO2、NO、O2 的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2 : 2 : 1的状态,不一定是平衡状态,所以不能作为达到平衡状态的标志,错误;④混合气体的颜色不再改变的状态在恒温恒容条件下,气体的颜色一直变化,达平衡时混合气体的颜色不再变化,看作为达到平衡状态的标志,正确;⑤混合气体的密度不再改变的状态 ,恒容条件下,气体的总质量不变,则混合气体的密度一直不变,不能作为达到平衡状态的标志,错误;⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态,该反应是气体的物质的量变化的可能反应,气体的总质量不变,则气体的平均相对分子质量一直变化,达平衡时不再改变,可作为达到平衡状态的标志,正确,所以答案选A。
考点:考查化学平衡状态标志的判断
35.对于可逆反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0。下列研究目的和图示相符的是
【答案】C
【解析】
试题分析:A、加入催化剂,由于改变了反应途径,化学反应速率大大加快,缩短了达到平衡所需要的时间,A错误;B、K值只跟温度有关,增大压强,K值不变,B错误;C、开始时反应向正方向进行而末达到平衡前,N2的体积分数减小;平衡后,升高温度,化学平衡向吸热反应方向即向逆反应方向移动,N2的体积分数增大,C正确;D、增大压强,化学反应速率加快,达到平衡所需要的时间更少,P1>P2,D错误;答案选C。
考点:考查化学反应平衡的影响因素。
36.甲、乙两容器都发生反应2 A(g)+B(g)3C(g),两容器温度和初始压强都相同。在甲恒容容器中充入2 mol A和1 mol B,达平衡后,C在平衡混合气中的体积分数为φ1、物质的量为n1;在乙恒压容器中充入1.4 mol A、0.7 mol B和0.6 mol C,达平衡后C在平衡混合气中的体积分数为φ2、物质的量为n2。下列说法中正确的是
A.φ1>φ2 B.n1>n2 C.n1=n2 D.φ1<φ2
【答案】B
【解析】
试题分析:该反应是一个气体体积不变的反应,反应混合物在成比例的条件下是等效平衡,φ1=φ2 ,乙容器中充入的0.9mol C时,两容器平衡后含C的物质的量相等,故n1>n2 ,答案选B。
考点:等效平衡的计算
37.一定条件下,向密闭恒容容器中加入1.0mol/L X,发生反应:2X(g) Y(g)+Z(g),△H<0,反应到8min时达到平衡;在14min时改变的温度,16min时建立新平衡.X的物质的量浓度变化如图所示.下列有关说法正确的是
A.0~8min用Y表示的该反应的速度为0.1mol/(L﹒min)
B.8min时达到平衡,该反应的平衡常数为 K=0.5
C.14min时,改变的反应条件是降低了体系的温度
D.16min时的正反应速率,比8min时的正反应速率大
【答案】D
【解析】
试题分析:A.0~8min用X表示的该反应的速度为V(X)=0.8mol/L÷8min=0.1mol/(L﹒min) ,V(Y):V(X)=1:2,所以V(Y)= 0.1mol/(L﹒min) ÷2=0.05 mol/(L﹒min),错误;B.8min时达到平衡,c(X)=0.2mol/L;c(Y)=0.4mol/L;c(X)=0.4mol/L;所以该反应的平衡常数为 K=,错误;C.14min时,c(X)增大,说明平衡逆向移动。由于该反应的正反应是放热反应,逆反应是吸热反应。所以根据平衡移动原理,要使平衡逆向移动,一个升高温度,所以改变的反应条件是升高了体系的温度,错误;D.16min时由于c(X)增大,所以该反应的正反应速率,比8min时的正反应速率大,正确。
考点:考查化学反应速率、化学平衡常数的计算、化学反应速率的比较及影响条件的知识。
38.某温度时,向三个体积相等的恒容密闭容器A、B、C中,分别加入① 2 mol HI;②3mol HI;③ 1mol H2与1mo1 I2;发生反应2HI (g) H2(g)+I2(g),分别达平衡时,以下关系正确的是
A.平衡时,各容器的压强:②=①=③
B.平衡时,I2的浓度:②>①=③
C.平衡时,I2的体积分数:②>①=③
D.从反应开始到达平衡的时间:②>①
【答案】B
【解析】
试题分析:由于容器的容积恒定不变。所以容器内的气体物质的量越多,压强就越大。由于该反应是反应前后气体体积相等的反应,所以达到平衡时三个平衡是等效平衡,由于②的浓度比①大,所以压强②>①,而③的等效开始状态是2 mol HI,与①相同,所以压强①=③,故A.平衡时,各容器的压强:②>①=③,选项A错误;物质的开始浓度越大,达到平衡时I2的浓度就越大,所以I2的浓度:②>①=③,正确;C.由于是等效平衡,所以达到平衡时,I2的体积分数相等,I2的体积分数:②=①=③,错误;D.由于②开始的浓度大于①,浓度越大,反应速率越快,达到平衡所需要的时间就越短。所以从反应开始到达平衡的时间:②<①,错误。
考点:考查等效平衡、反应达到平衡的时间、物质的平衡浓度及平衡含量的比较的知识。
39.在体积固定的密闭容器中加入2 mol A和1 mol B,发生反应:2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g),达到平衡时C的浓度为a mol/L.若维持容器体积和温度不变,按下列四种配比作为起始物质,达到平衡后,C的浓度仍为a mol/L的是
A.4mol A+2mol B
B.2mol A+1mol B+3mol C+1mol D
C.3mol C+1mol D+1mol B
D.3mol C+1mol D
【答案】D
【解析】
试题分析:在体积固定的密闭容器中加入2 mol A和1 mol B,发生反应:2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g),达到平衡时C的浓度为a mol/L.若维持容器体积和温度不变,按其它物质配比作为起始物质,达到平衡后,C的浓度仍为a mol/L,则反应是等效平衡。由于该反应是反应映前后气体体积不相等的反应,所以若反应等效,则把物质一边倒转化,若相应的物质的物质的量相等,则平衡等效。A.4mol A+2mol B,物质的量是原来的2倍,不相等,因此不是等效平衡,错误;B.3mol C和1mol D会消耗2mol的A和1mol的B,因此在反应开始时是4mol A和2mol B,与原来的反应物的物质的量不相等,所以与原来的平衡不是等效平衡,错误;C.3mol C和1mol D会发生反应消耗2mol的A和1mol的B,所以反应开始时是2mol的A和2mol的B,与原来的物质的物质的量不相等,所以与原平衡不是等效平衡,错误;D.3mol C和1mol D会消耗2mol的A和1mol的B,故反应开始时反应物的物质的量是2mol的A和1mol B,与原来的反应开始时物质的量相等,是等效平衡,正确。
考点:考查等效平衡的判断的知识。
40.相同温度下,在体积相等的三个恒容密闭容器中发生可逆反应:
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.4 kJ/mol。
实验测得起始、平衡时的有关数据如下表:
容器编号 起始时各物质物质的量/mol 平衡时反应中的能量变化
N2 H2 NH3
① 1 3 0 放出热量a kJ
② 2 3 0 放出热量b kJ
③ 2 6 0 放出热量c kJ
下列叙述正确的是
A.放出热量关系:a < b < 92.4 B.三个容器内反应的平衡常数:③>①>②
C.达平衡时氨气的体积分数:①>③ D.N2的转化率:②>①>③
【答案】A
【解析】
试题分析:A.①比较,用于N2的浓度增大,平衡正向移动,所以放出的热量比①多,即a < b;根据热化学方程式可知每有3mol的H2发生反应会放出热量92.4 kJ。而该反应是可逆反应,物质不能完全转化,所以②放出的热量小于92.4 kJ,因此能量变化关系是:a < b < 92.4,选项A正确;B.由于昂反映的温度相同,所以化学平衡产生就相同,③=①=②,错误;C.①、③比较就是增大压强,增大压强,平衡正向移动,所以达平衡时氨气的体积分数:①<③,错误;D.①与②比较,当其他条件不变时,增大反应物的浓度,可以使其它反应物的转化率增大,而其本身的转化率反而降低,所以N2的转化率:②>①;②、③比较,由于H2的浓度③>②,增大反应物的浓度,平衡正向移动,所以氢气的转化率③>②,故氢气的转化率是③>②>①,错误。
考点:考查可逆反应的平衡转化率、热量、物质的平衡含量的关系的知识。
41.难挥发性二硫化钽(TaS2 )可采用如下装置提纯。将不纯的TaS2 粉末装入石英管一端,抽真空后加入适量碘并封管,置于加热炉中,发生反应: 。下列说法正确的是
A.在不同温度区域,TaI4 的量保持不变
B.在提纯过程中,I2 的量不断减少
C.该反应的平衡常数与TaI4 和S2 的浓度乘积成反比
D.在提纯过程中,I2 的作用是将TaS2 从高温区转移到低温区
【答案】D
【解析】
试题分析:A.在温度较高时发生反应产生TaI4,在温度较低时,TaI4分解产生TaI2,因此在不同温度区域,TaI4 的量不同,错误;B.在提纯过程中,根据元素守恒可知I2 的量会不再变化,错误;C.该反应的平衡常数与TaI4 和S2 的浓度乘积成正比,错误;D.根据物质变化的条件可知:在提纯过程中,I2 的作用是将TaS2 从高温区转移到低温区,正确。
考点:考查物质的提纯反应原理及条件变化的知识。
42.相同温度下,体积均为0.25 L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:
X2(g) + 3Y2(g) 2XY3(g),△H=-92.6 kJ·mol-1
实验测得反应在起始、达到平衡时的有关数据如下表所示:
容器 编号 起始时各物质物质的量/mol 达平衡时体系能量的变化
X2 Y2 XY3
① 1 3 0 放热 23.15 kJ
② 0.6 1.8 0.8 Q(Q>0)
下列叙述不正确的是
A.容器①、②中反应的平衡常数相等
B.容器②中反应达到平衡时放出的热量Q为23.15kJ
C.达平衡时,两个容器中XY3的物质的量浓度均为2 mol·L-1
D.若容器①体积为0.20 L,则达平衡时放出的热量大于23.15 kJ
【答案】B
【解析】
试题分析:A.平衡常数只与温度有关,温度不变,对同一反应平衡常数不变,700°C在t1,t2,时刻平衡常数不变,故A正确;上述计算可知平衡时①容器中X2、Y2和XY3的物质的量分别为0.75mol、2.25mol和0.5mol,②与①为完全等效平衡,所以,平衡时②容器中X2、Y2和XY3的物质的量也分别为0.75mol、2.25mol和0.5mol,可知②的反应向逆反应向进行,反应过程需要吸收热,故B错误;C、依据化学平衡三段式列式计算,实验①中
X2(g)+3Y2(g) 2XY3(g)
起始量(mol) 1 3 0
变化量(mol) 0.25 0.75 0.5
平衡量(mol) 0.75 2.25 0.5
②起始量 0.6 1.8 0.8
转化后 1 3 0
所以②与①为完全等效平衡,所以,平衡时②容器中X2、Y2和XY3的物质的量也分别为0.75mol、2.25mol和0.5mol,达平衡时,容器②中 XY3的物质的量浓度==2mol L-1,故C正确;实验①中;
X2(g)+3Y2(g) 2XY3(g)
起始量(mol) 1 3 0
变化量(mol) 0.25 0.75 0.5
平衡量(mol) 0.75 2.25 0.5
依据焓变计算容器①中反应达到平衡时放出的热量==23.15kJ,D正确,答案选B.
考点:化学平衡的建立
43.下列各表述与示意图一致的是
A.图①表示25℃时,用0.1 mol·L-1盐酸滴定20 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液,溶液的pH随加入酸体积的变化
B.图②中曲线表示反应2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g)ΔH < 0 正、逆反应的平衡常数K随温度的变化
C.图③表示10 mL 0.01 mol·L-1 KMnO4 酸性溶液与过量的0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液混合时,n(Mn2+)随时间的变化
D.图④中a、b曲线分别表示反应CH2=CH2(g)+ H2(g)→CH3CH3(g);ΔH<0使用和未使用催化剂时,反应过程中的能量变化
【答案】B
【解析】
试题分析:A、0.1mol L-1NaOH溶液的pH为13,用0.1mol L-1盐酸滴定恰好中和时pH为7,因浓度相同,则体积相同,但酸碱中和在接近终点时,pH会发生突变,曲线的斜率会很大,故A错误;B、因反应为放热反应,则升高温度,平衡逆向移动,升温K逆应该增大,而K正应该减小,且正逆反应的平衡常数互为倒数关系,故B正确;C、该反应是放热反应,反应生成的Mn2+对该反应有催化作用,故反应速率越来越快,不是恒定速率,故C错误;D、因该反应是放热反应,应反应物的总能量大于生成物的总能量,但图象描述是吸热反应,故D错误.答案选B.
考点:化学平衡常数的含义
44.N2O5是一种新型硝化剂,在一定温度下可发生以下反应:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) ΔH>0,T1温度时,向密闭容器中通入N2O5,部分实验数据见下表,下列说法中不正确的是
t/s 0 500 1000 1500
c(N2O5)/(mol·L-1) 5.00 3.52 2.50 2.50
A.500 s内N2O5分解速率为2.96×10-3mol·L-1·s-1
B.T1温度下的平衡常数K1=125
C.T1温度下的平衡常数为K1,T2温度下的平衡常数为K2,若T1>T2,则K1<K2
D.达平衡后其他条件不变,将容器的体积压缩到原来的1/2,则再次平衡时c(N2O5)>5.00 mol·L-1
【答案】C
【解析】
试题解析:500 s内N2O5分解速率为(5.00-3.52)mol/L÷500s=2.96╳10-3mol/( L·s),故A正确;分析表中数据,得:1000 s时达平衡,各物质的平衡浓度分别为2.5 mol·L-1、5.0 mol·L-1、1.25 mol·L-1,则K1=([NO2]4[O2])/[N2O5]2=125,故B正确;由于该反应的正反应是个气体体积增大的吸热反应。所以根据平衡移动原理:升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动。对该反应来说就是是个温度,化学平衡向正反应方向移动。平衡越正向移动,生成物的浓度就越大,反应物的浓度就越小,所以平衡常数就越大。因此T1>T2,则K1>K2,故C错误;达平衡后其他条件不变,将容器的体积压缩到原来的1/2,即增大了压强,假如平衡不发生移动,c(N2O5)是原来的2倍,也就是5.00 mol/L.而增大压强,化学平衡逆向移动,c(N2O5)增大,所以c(N2O5)> 5.00 mol/L,故D正确。
考点:化学反应速率和化学平衡
45.在一个固定体积的密闭容器中,加入2molA和1molB发生反应:2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)达到平衡时,C的浓度为amol/L.若维持容器体积和温度不变,按下列四种配比为起始物质,达平衡后,C的浓度仍为amol/L的是( )
A. 4molA + 2mol B
B. 2molA + 1molB + 3molC + 1molD
C. 3molC + 1molD + 1molB
D. 3molC + 1molD
【答案】D
【解析】
试题分析: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,答案选D.
考点:等效平衡
46.已知4NH3(g)+5O2(g)
4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-1 025 kJ·mol-1是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同,则下图中关于该反应不正确的是 ( )
【答案】C
【解析】
试题分析:A、该反应是放热反应,所以温度升高,平衡逆向移动,则NO的含量减少,与图相符,正确;B、压强增大,平衡逆向移动,NO的含量减少,正确;C、温度升高,平衡逆向移动,则温度高的NO的平衡含量低,错误;D、使用催化剂的反应速率快,达到平衡需要的时间短,平衡不移动,正确,答案选C。
考点:考查对化学平衡图像的判断
47.在容积不变的密闭容器中存在如下反应: 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0,某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,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时刻加入催化剂后对反应速率的影响
C.图Ⅲ表示的是催化剂对化学平衡的影响,且甲的催化效率比乙高
D.图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响,且乙的压强较高
【答案】B
【解析】
试题分析:A、若t1时刻增大O2的浓度,则正反应速率增大,逆反应速率在t1时刻不变,错误;B、t1时刻加入催化剂后反应速率加快,正逆反应速率仍相等,平衡不移动,正确;C、使用催化剂只能改变反应速率,对平衡无影响,错误;D、若是压强对平衡的影响,根据先拐先平的原理,乙的压强大于甲,增大压强,平衡正向移动,二氧化硫的转化率增大,所以乙平衡时二氧化硫的转化率大于甲,错误,答案选B。
考点:考查对化学平衡图像的分析
48.可逆反应:2NO22NO+O2在恒温恒容密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是:( )
①单位时间内生成n molO2的同时生成2n molNO2②单位时间内生成n molO2 的同时生成2n mol NO ③用NO2、NO、O2 的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2 : 2 : 1的状态 ④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A.①④⑥ B.②③⑤ C.①③④ D.①②③④⑤⑥
【答案】A
【解析】
试题分析:①单位时间内生成n molO2的同时生成2n molNO2,分别代表了正逆反应速率,符合化学计量数之比,可以作为平衡状态的标志,正确;②单位时间内生成n molO2 的同时生成2n mol NO,代表的都是正反应速率,不能作为平衡状态的标志,错误; ③用NO2、NO、O2 的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2 : 2 : 1的状态,不一定是平衡状态,所以不能作为平衡状态的标志,错误; ④混合气体的颜色不再改变的状态,恒容条件下,当反应达到平衡时气体的颜色不再改变,正确;⑤混合气体的密度不再改变的状态,恒容条件下,容器的体积不变,气体的质量不变,所以气体的密度始终不变,所以不能作为平衡状态的标志,错误;⑥该反应的混合气体的物质的量一直变化,质量不变,达平衡时气体的物质的量不再变化,则混合气体的平均相对分子质量不再变化,所以混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态是平衡状态,正确,答案选A。
考点:考查化学平衡状态标志的判断
49.某密闭容器中发生如下反应:X(g) + 3Y(g)2Z(g) ΔH < 0。下图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系,t2、t3、t5时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是:( )
A.t2时加入了催化剂
B.t3时降低了温度
C.t5时增大了压强
D.该反应最初是从逆反应开始的
【答案】A
【解析】
试题分析:A、t2时反应速率加快,而平衡不移动,则改变的条件是加入了催化剂,正确;B、t3时正逆反应的速率都降低,可能是降低温度,但降低温度,平衡正向移动,而图像表示为平衡逆向移动,与图像不符,错误;C、t5时若增大了压强,则反应速率都加快,但平衡正向移动,而图像表示为平衡逆向移动,与图像不符,错误;D、该反应的最初V逆=0,说明反应是从正反应开始的,错误,答案选A。
考点:考查反应速率、化学平衡与条件的变化关系,对图像的分析
50.将2molS02和1molO2放入一个容器中,在一定的条件下反应到达平衡状态,此时,容器存在的各物质的物质的量中,其中不能的是:
①0molS02; ②1mol S02; ③2mol S03; ④0.3molO2; ⑤0.1molSO3; ⑥1molO2;
A. ①②⑤⑥ B.①③⑥ C.①③④⑥ D.②④⑤
【答案】B
【解析】
试题分析:该反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,利用极限法求出各个成分的物质的量,0考点:考查化学反应限度。
51.一定温度下密封容器中发生可逆反应:mA(g) +nB(g) pC(g),达平衡后,若将气体体积压缩到原来的1/2。当再达平衡时C的浓度是原来的1.8倍,则下列叙述正确的是
A.C气体的体积分数增大 B.m+n>p
C.气体A的转化率升高 D.平衡向逆反应方向移动
【答案】D
【解析】
试题分析:将混合气体的体积压缩到原来的1/2,则压强变为原来的2倍,若平衡不移动,C的浓度为原平衡时C的浓度的2倍,实际上C的浓度是原来的1.8倍,说明平衡向逆反应方向移动,A.通过以上分析知,平衡向逆反应方向移动,C气体的体积分数减小,A错误;B.增大压强时平衡向逆反应方向移动,则m+n<p,B错误;C.平衡向逆反应方向移动,则A的转化率降低,C错误;D.平衡向逆反应方向移动,D正确;选D。
考点:考查可逆反应化学平衡的有关知识。
52.下列反应是工业生产硝酸的一个反应过程,4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-1025 kJ/mol,若反应物起始的物质的量相同。下列关于该反应的示意图不正确的是
【答案】C
【解析】
试题分析:A. 该反应为放热反应,降低温度,平衡向右移动,NO的含量增大,A正确,C错误;B.降低压强,平衡向右移动,NO含量增大,B正确;D.使用催化剂,反应速率加快,但对化学平衡移动无影响,NO的含量不变,D正确,选C。
考点:考查化学平衡图像。
53.在密闭容器中反应:aX(g)+bY(g) cZ(g)+dW(g),反应达到平衡后,保持温度不变,将气体压缩到原来的一半体积,当再次达到平衡时,W的浓度为原平衡的1.8倍.下列叙述不正确的是 ( )
A.平衡向逆反应方向移动 B. a+b>c+d
C.Z的体积分数减小 D. X的转化率下降
【答案】B
【解析】
试题解析:保持温度不变,将气体压缩到原来的一半体积,如平衡不移动,则应有W的浓度为原平衡的2倍,而此时为1.8倍,说明增大压强平衡向逆反应方向移动,则应有a+b<c+d,Z的体积分数减小,X的转化率下降。故选B。
考点:化学平衡移动
54.某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对化学平衡的影响,得到如下变化规律(图中P表示压强,T表示温度,n表示物质的量):根据以上规律判断,下列结论正确的是
A.反应Ⅰ:△H>0,P2>P1 B.反应Ⅱ:△H<0,T1>T2
C.反应Ⅲ:△H>0,T2<T1 D.反应Ⅳ:△H<0,T2>T1
【答案】B
【解析】
试题解析:由图象可知,升高温度A的转化率降低,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,则正反应放热,△H<0;由方程式气体的计量数关系可知增大压强平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,则P2>P1,故A错误;由到达平衡所用时间可以看出T1温度较高,升高温度C的物质的量减小,说明平衡向逆反应方向移动,则△H<0,故B正确;如△H>0,反应吸热,T2考点:化学平衡图象
55.在如图所示的三个容积相同的容器①②③中进行如下反应:3A(g)+B(g)2C(g);△H<0。若起始温度相同,分别向三个容器中通入3molA和1mol B,则达到平衡时各容器中C物质的体积分数由大到小的顺序为
A.③②① B.②①③ C.①②③ D.③①②
【答案】A
【解析】
试题分析:①是有隔热的,②是没有,这两个都是恒容,③是恒压且恒温。首先比较①②,因为①不恒温,反应放热会使得体系温度升高,从而不利于正反应所①<②。然后是②③,先拉住活塞,当达到平衡的时候①=②,再放开活塞则因为生成物气体比反应物少,容器里面压强比外面小,所以体积会被压缩,压缩体积促进正反应,所以②<③,因此选A。
考点:化学平衡移动。
56.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是工业制硫酸的主要反应之一。一定温度下,在甲、乙、丙、丁四个容器体积均为2 L的恒容密闭容器中投料,其起始物质的量及含硫反应物的平衡转化率如下表所示:
甲 乙 丙 丁
起始物质的量 n(SO2)/mol 0.40 0 0.80 0.02
n(O2)/mol 0.24 0 0.48 0.04
n(SO3)/mol 0 0.40 0 0.40
含硫反应物的平衡转化率% 80 1 2 3
下列判断中,正确的是
A.乙中SO3的平衡转化率为1=20%
B.平衡时,丙中c(SO3)是甲中的2倍
C.平衡时,3<1
D.该温度下,平衡常数的值为400
【答案】CD
【解析】
试题分析:对于甲,由于SO2的转化率是80%,所以平衡时各种物质的物质的量分别是:n(SO2)=0.08mol;n(O2)=0.08mol;n(SO3)=0.32mol;所以在该温度下的化学平衡产生K=。温度不变,化学平衡常数就不变。A.由于反应是在恒温恒容条件下进行的,对于相当于开始加入n(SO2)=0.4mol;n(O2)=0.2mol;n(SO3)=0 mol。由于氧气的浓度比甲小,所以SO2的转化率小于80%,即SO3的转化率1>20%,错误;B.对于丙由于开始加入的二氧化硫和氧气的物质的量是甲的二倍,增大了反应物的浓度,平衡正向移动,SO2的转化率增大,。但是平衡移动的趋势是微弱的,所以平衡时丙中c(SO3)比甲中的2倍要小的多,错误;C.由于丁中开始加入的各种物质的物质的量分别是:n(SO2)=0.02mol;n(O2)=0.04mol;n(SO3)=0.4 mol,可以等效转化,认为SO3是反应产生的,则其等效开始状态是n(SO2)=0.42mol;n(O2)=0.24mol;n(SO3)=0 mol,氧气的浓度不变,而增大了SO2的浓度。增大反应物的浓度,能够使其它反应物的转化率提高,而其本身的转化率反而降低,所以平衡时,3<1,正确;D.根据选项A的计算可知该温度下,平衡常数的值为400,正确。
考点:考查物质的量浓度对化学平衡移动的影响、等效平衡、物质的转化率的比较和平衡产生的计算。
57.反应N2O4(g)2NO2(g)ΔH =+57 kJ·mol-1,在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强(缩小体积)的 变化曲线如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.a、c两点的反应速率:a>c
B.a、c两点气体的颜色:a深,c浅
C.由状态b到状态a,可以用加热的方法
D.a、c两点气体的平均相对分子质量:a>c
【答案】C
【解析】
试题解析: 由图象可知,a、c两点都在等温线上,c的压强大,则:两点的反应速率:a<c,故A错误;与a相比c点平衡向逆反应进行,向逆反应进行是减小由于压强增大导致浓度增大趋势,但到达平衡仍比原平衡浓度大,平衡时NO2浓度比A的浓度高,NO2为红棕色气体,则两点气体的颜色:a浅,c深,故B错误;升高温度,化学平衡正向移动,NO2的体积分数增大,由图象可知,a点NO2的体积分数大,则T1<T2,由状态b到状态a,可以用加热的方法,故c正确;增大压强,化学平衡逆向移动,c点时气体的物质的量小,则平均相对分子质量大,即平均相对分子质量:a<c,故D错误。
考点:体积百分含量随温度、压强变化曲线 ( http: / / www.m / chemistry2 / ques / detail / 0b5f6fa3-e2bc-4144-a44c-c3cdce6ab962 )
58.2.0molPCl3和1.0molCl2充入体积不变的密闭容器中,在一定条件下发生下述反应:PCl3(g)+Cl2(g) =PCl5(g),达平衡时,PCl5为0.40mol,如果此时移走1.0molPCl3 和0.50molCl2,在相同温度下再达平衡时PCl5的物质的量是( )
A.0.40mol B.小于0.20mol
C.0.20mol D.大于0.20mol,小于0.40mol
【答案】B
【解析】
试题解析: 达平衡后移走1.0mol PC13和0.50mol C12,重新到达的平衡,可以等效为开始加入1.0mol PC13和0.50mol C12到达的平衡,与原平衡相比压强减小,平衡向逆反应移动,反应物的转化率减小,故达新平衡时PC15的物质的量小于原平衡的倍,即达平衡时PC15的物质的量小于0.4mol×=0.2mol。
考点:化学平衡的计算 ( http: / / www.m / chemistry2 / ques / detail / da48e91c-9dd9-4d8d-a29d-5a9a9009c346 );化学平衡的影响因素 ( http: / / www.m / chemistry2 / ques / detail / da48e91c-9dd9-4d8d-a29d-5a9a9009c346 )
59.(12分) 二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质,节能减排,高效利用能源,能够减少二氧化碳的排放。
(1)在一定温度下的2L固定容积的密闭容器中,通入2 molCO2和3mol H2,发生的反应为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H =-akJ·mol-1(a>0),测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。
①能说明该反应已达平衡状态的是________
A.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
B.混合气体的密度不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗1.2mol H2,同时生成0.4molH2O
D.反应中H2O与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1, 且保持不变
②下列措施中能使增大的是________ (选填编号)。
A.升高温度
B.恒温恒容下充入He(g)
C.将H2O(g)从体系中分离
D.恒温恒容再充入2 mol CO2和3 mol H2
③计算该温度下此反应的平衡常数K=___________ , 若改变条件 (填选项),可使K=1。
A增大压强 B增大反应物浓度 C.降低温度
D.升高温度 E.加入催化剂
(2)某甲醇燃料电池原理如图1所示:M区发生反应的电极反应式为_______________________________。
【答案】(1)①A ②CD ③0.20或 C (2)CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+
【解析】
试题解析:(1)①未平衡时是个变量,现在不变说明已经达到平衡状态了,A.未平衡CO2的体积分数是个变化的量,现在混合气体CO2的体积分数保持不变,说明已经平衡了,故A正确;容器的体积不变,气体质量是守恒的,则混合气体的密度始终不变,现在不随时间的变化而变化,不能说明已经达平衡状态,故B错误;单位时间内每消耗1.2mol H2,向正方向,同时生成0.4mol H2O,也向正方向,不能反映正逆反应之间的关系,故C错误;反应中H2O与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1,且保持不变,不能说明各自的量不再随时间的变化而变化,故C错误;②升高温度,平衡逆向移动,故比值减小,故A不选;恒温恒容下充入He(g),平衡不移动,故比值不变,故B不选;将H2O(g)从体系中分离,平衡正向移动,故比值变大,故选C;恒温恒容再充入2mol CO2和3mol H2,相当于增大压强,平衡正向移动,故比值变大,故选D;
③ CO2(g)+ 3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
初始(mol/L) 1 1.5 0 0
变化(mol/L) 0.25 0.75 0.25 0.25
平衡(mol/L) 0.75 0.75 0.25 0.25
所以K==0.20,而平衡常数是温度的函数,只有通过改变温度,来改变平衡常数,正反量放热反应,降低温度,K值变大;(2)①M区是质子流出的一极,应是原电池的负极,发生氧化反应电极反应式为:CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+,故答案为:CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+。
考点:化学平衡状态的判断 ( http: / / www.m / chemistry2 / ques / detail / 50ca5851-d10c-441c-a82a-00cd05d56396 );盖斯定律的应用 ( http: / / www.m / chemistry2 / ques / detail / 50ca5851-d10c-441c-a82a-00cd05d56396 );化学电源新型电池 ( http: / / www.m / chemistry2 / ques / detail / 50ca5851-d10c-441c-a82a-00cd05d56396 );化学平衡的影响因素 ( http: / / www.m / chemistry2 / ques / detail / 50ca5851-d10c-441c-a82a-00cd05d56396 )
60.恒容密闭容器中,发生反应H2(g)+Br2(g) 2HBr(g) ΔH<0。恒温下发生反应,平衡时Br2(g)的转化率为a;若初始条件相同,绝热下进行上述反应,平衡时Br2(g)的转化率为b。a与b的关系是( )
A.a>b B.a=b C.a<b D.无法确定
【答案】A
【解析】
试题解析:恒温下发生反应H2(g)+Br2(g) 2HBr(g)△H<0,反应是放热反应,此时达到平衡时Br2(g)的转化率为a;若初始条件相同,绝热下进行上述反应,容器中的温度比恒温容器中的温度高,所以化学平衡向逆向进行,平衡时Br2(g)的转化率减少,即b<a.
考点:化学平衡的影响因素 ( http: / / www.m / chemistry2 / ques / detail / 6ba0c775-fcca-4134-a189-2d63d29aa1d0 )
61.一定温度下,反应2SO2 + O2 2SO3达到平衡时,n(SO2)∶n(O2)∶n(SO3) =2∶3∶4。缩小体积,反应再次达到平衡时,n(O2)=0.8mol,n(SO3)=1.4mol,此时SO2的物质的量应是( )
A.0.4mol B.0.6mol C.0.8mol D.1.2mol
【答案】A
【解析】
试题解析:改变体积达到新的平衡时,SO3、O2的物质的量分别为1.4mol和0.8mol,说明缩小体积平衡向正反应方向移动,设改变体积后生成的SO3的物质的量为xmol,则:
2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g)
xmol 0.5xmol xmol
故(1.4mol-xmol):(0.8mol+0.5xmol)=4:3,解得x=0.2,故原平衡时SO3的物质的量=1.4mol-0.2mol=1.2
Mol,则原平衡时SO2的物质的量=1.2mol×=0.6mol,故到达新平衡SO2的物质的量=0.6mol-0.2mol=
0.4mol.
考点:化学平衡的计算 ( http: / / www.m / chemistry2 / ques / detail / 78bc301f-a003-4dbd-90cf-5c7f613fca52 )
62.下列图示与对应叙述相符合的是( )
A.图I:反应H2+I22HI 达平衡后,升高温度时反应速率随时间的变化
B.图Ⅱ:反应2SO2+O22SO3 达平衡后,缩小容器体积时各成分的物质的量随时间的变化
C.图III:反应N2+3H 22NH3 在恒温情况下,反应速率与压强的关系
D.图IV:反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH>0,水蒸气含量随时间的变化
【答案】B
【解析】
试题解析:升高温度,平衡发生移动,正、逆速率变化不相等,图象中正、逆速率增大相同的倍数,图象与实际不相符,故A错误;缩小容器体积,压强增大,平衡向正反应方向移动,三氧化硫的物质的量增大、二氧化硫与氧气的物质的量减小,图象与实际相符合,故B正确;增大压强,正、逆反应速率都增大,平衡向正反应反应移动,正反应速率增大更多,图象中逆反应速率增大更多,图象与实际不相符,故C错误;由图可知,温度T2先到达平衡,故温度T2>T1,升高温度平衡向正反应方向移动,水蒸气的含量增大,图象中温度越高,水蒸气的含量越低,图象与实际不相符,故D错误.
考点:化学平衡建立的过程 ( http: / / www.m / chemistry2 / ques / detail / 1704ccf3-ab44-4516-837a-ae034ad353f3 )
63.如图,Ⅰ是恒压密闭容器,Ⅱ是恒容密闭容器。其它条件相同时,在Ⅰ、Ⅱ中分别加入2mol X和2mol Y,起始时容器体积均为V L,发生如下反应并达到平衡(X、Y状态未知):2X( )Y( )aZ(g)。
此时Ⅰ中X、Y、Z的物质的量之比为1:3:2,则下列说法一定正确的是( )
A.若X、Y均为气态,则平衡时气体平均摩尔质量:Ⅰ>Ⅱ
B.若X、Y不均为气态,则平衡时气体平均摩尔质量:Ⅰ>Ⅱ
C.a为2
D.平衡时Ⅰ容器的体积小于V L
【答案】A
【解析】
试题解析:A.若X、Y均为气态,该反应为气体体积缩小的反应,Ⅱ中压强减小,向逆反应方向移动,由M=可知,Ⅱ中气体平均摩尔质量小,故A正确;B.若X、Y不均为气态,若X为气体,反应为气体体积缩小的反应,Ⅱ中压强减小,向逆反应方向移动,n增大,m减小,Ⅱ中气体平均摩尔质量小,若Y为气体,压强对平衡移动无影响,则平衡时气体平均摩尔质量为Ⅰ=Ⅱ,故B错误;C、设达平衡时Y反应的物质的量为x,则
2X(?)+Y(?) a Z(g)
起始量: 2 2 0
转化量: 2x x ax
平衡量:2-2x 2-x ax
由(2-2x):(2-x):ax=1:3:2可得x=0.8,a=1,故C错误;D.Ⅰ是恒压密闭容器,若X、Y均为气态,该反应为气体体积缩小的反应,起始时容器体积为V L,则平衡时Ⅰ容器的体积小于VL;若Y为气体,该反应为反应前后体积不变的反应,则反应后容器的体积为VL,故D错误;故A项正确。
考点:化学平衡的计算 ( http: / / www.m / chemistry2 / ques / detail / 8d125d1d-2c2e-4c44-812b-39dccdd67c33 );化学平衡的影响因素 ( http: / / www.m / chemistry2 / ques / detail / 8d125d1d-2c2e-4c44-812b-39dccdd67c33 );化学平衡移动原理 ( http: / / www.m / chemistry2 / ques / detail / 8d125d1d-2c2e-4c44-812b-39dccdd67c33 )
64.反应:xA(g)+yB(g) zC(g),达到平衡时测得A气体的浓度为0.5 mol·L-1,当在恒温下将该容器体积扩大一倍,再次达到平衡,测得A气体的浓度为0.3 mol·L-1,则下列叙述正确的是
A.x+y<z B.平衡向右移动
C.B的转化率升高 D.C的体积分数降低
【答案】D
【解析】
试题分析:当在恒温下将该容器体积扩大到原来的两倍,如平衡不移动,则A气体的浓度应为0.25mol.L-1,而A气体的浓度为0.3mol.L-1,说明平衡向逆反应方向移动,则x+y>z,B的转化率降低,C的体积分数减小,选D。
考点:考查化学平衡的影响因素。
65.相同温度下,容积相同的甲、乙、丙3个恒容密闭容器中发生可逆反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);。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 达到平衡时体系能量的变化
SO2 O2 SO3 Ar
甲 2 1 0 0 放出热量:Q1
乙 1.8 0.9 0.2 0 放出热量:Q2
丙 1.8 0.9 0.2 0.1 放出热量:Q3
下列叙述正确的是 ( )
A.Q1=Q2=Q3=197 kJ
B.若在上述条件下反应生成2molSO3(s)的反应热为△H1,则△H1<-197 kJ·mol-1
C.甲、乙、丙3个容器中反应的平衡常数不相等
D.达到平衡时,丙容器中SO2的体积分数最大
【答案】B
【解析】
试题分析:A.这三个反应是在恒温、恒容条件下进行,达到平衡时是等效平衡,由于加入的物质开始不完全相同,所以达到平衡时反应放出的热量不等,而且该反应是可逆反应,不能完全转化,所以三者的关系是A.197 kJ >Q1>Q2=Q3,错误;B.由于物质在气态时含有的能量比固态时高,所以若在上述条件下反应生成2molSO3(s)的反应放出的热量大于197 kJ,因此反应热为△H1,则△H1<-197 kJ/mol,正确; C.化学平衡常数只与温度有关,由于甲、乙、丙3个容器中反应的温度相同,所以平衡常数相等,错误; D.该反应是反应前后气体体积不等的反应,由于达到平衡时是等效平衡,所以平衡时任何反应气体的物质的量相等,在丙中含有惰性气体,所以丙容器中SO2的体积分数最小,错误。
考点:考查等效平衡、反应热与物质的状态的关系的知识。
66. 在恒压密闭容器M(如图Ⅰ)和恒容密闭容器N(如图Ⅱ)中,分别加入a molA和a molB,起始时两容器体积均为V L,发生如下反应并达化学平衡状态:2A( )+ B( ) xC(g)ΔH<0
平衡时M中A、B、C的物质的量之比为1∶3∶4。下列判断正确的是 ( )
A.x =4
B.若N中气体的密度如图Ⅲ所示,则A是一种气体
C.若A为气体,B为非气体,则平衡时M、N中C的物质的量相等
D.若A、B均为气体,平衡时M中A的转化率小于N中A的转化率
【答案】C
【解析】
试题分析:在一定温度下,Ⅰ为恒压密闭容器,Ⅱ为恒容密闭容器,平衡时M中A、B、C的物质的量之比为1∶3∶4, 2A( )+ B( ) xC(g)ΔH<0
开始(mol) a a 0
变化(mol): 2m m xm
平衡(mol/L):a-2m a-m xm
(a-2m)/( a-m)=1/3 解得m=0.4a 0.6a/0.4ax=3/4 解得x=2 A错误;
B.恒容密闭容器N,体积不变,根据p=m/V,只有气体的质量增加,才能得到如图Ⅲ所示图像,所以A、B至少有一个固体或液体,B错误;C.反应2A(g)+B(s) 2C(g)中,反应前后气体的化学计量数之和相等,气体的压强不变,体积不变,平衡时M、N中C的物质的量相等,C正确;D.若A、B均为气体,该反应向气体分子数减小的方向进行,达到平衡后,M的体积会缩小,将M转换成N,需降低压强,平衡向左移动,所以平衡时M中A的转化率大于N中A的转化率,D错误,所以选C。
考点:考查化学平衡的影响因素。
67.恒温恒容下,往一真空密闭容器中通入一定量的气体A,发生如下反应:
3A(g)2B(g)+xC(g)。达平衡后,测得容器内的压强增大了p%,A的平衡转化率为a%,则下列推断中正确的是( )
A.若x=2,则p>0.5a B.若x=3,则p>0.7a
C.若x=4,则p= a D.若x= 5,则p≥a
【答案】C
【解析】
试题分析:设开始A的物质的量是nmol,平衡时生成C的物质的量是xymol,则生成B的物质的量是2ymol,消耗A的物质的量是3ymol,所以平衡时气体总物质的量是n-3y+2y+xy=n+(x-1)y,气体物质的量增加(x-1)ymol,有(x-1)y/n= p%,3y/n=a%,两式联立得x=3p/a+1.A、若x=2,则p =1/3a<0.5a,错误;B、若x=3,则p=2a/3<0.7a,错误;C、若x=4,则p= a,正确;D、若x= 5,则p=4a/3>a,错误,答案选C。
考点:考查化学平衡的计算,
68.在密闭容器中充入一定量的NO2,发生反应2NO2(g) N2O4(g) ΔH=-57 kJ·mol-1。在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.a、c两点的反应速率:a>c
B.a、b两点NO2的转化率:a<b
C.a、c两点气体的颜色:a深,c浅
D.由a点到b点,可以用加热的方法
【答案】B
【解析】
试题分析:A、由图象可知,a、c两点都在等温线上,c的压强大,则a、c两点的反应速率:a<c,故A错误;B、a、b两点压强相同,但温度不同,a点二氧化氮的体积分数较大,说明a点的转化率较小,即a考点:本题考查化学平衡移动、图像的分析。