《{精品}2020届高考化学一轮专题训练：7.2化学平衡状态》由会员分享，可在线阅读，更多相关《{精品}2020届高考化学一轮专题训练：7.2化学平衡状态（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、7.2 化学平衡状态 1用于净化汽车尾气的反应：2NO(g)2CO(g)2CO2(g) N2(g)，已知该反应在 570 K 时的平衡常数为11059，但反应 速率极慢。下列说法正确的是() A装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO 或 CO B提高尾气净化效率的常用方法是升高温度 C增大压强，上述平衡右移，故可通过增压的方法提高尾气 净化效率 D提高尾气净化效率的最佳途径是使用高效催化剂 答案D 解析因为该反应是可逆反应，不可能进行到底，A 错误；由 题干知 570 K 时反应速率较慢， B 错误；因平衡常数已经较大， 增大压强虽然平衡正向移动，但对设备要求更高，故应通过提 高反应速
2、率而提高净化效率，故C 错误， D 正确。 2 一 定 条 件 下 的 密 闭 容 器 中 有 如 下 反 应 ： 4NH3(g) 5O2(g)4NO(g)6H2O(g) H905.9 kJ mol 1，下列叙 述正确的是() A4 mol NH3和 5 mol O2反应，达到平衡时放出热量为905.9 kJ B平衡时 v 正(O2) 4 5v 逆(NO) C平衡后减小压强，混合气体平均摩尔质量增大 D平衡后升高温度，混合气体中NO 含量降低 答案D 解析A 项，由于该反应是可逆反应，故达到平衡时反应物不 能全部转化为生成物，放出热量小于905.9 kJ，不正确； B 项， 反应速率之比等于反
3、应方程式前的计量数之比，所以平衡时的 正逆反应速率关系应为v正(O2)5 4v 逆(NO)，故不正确； C 项， 减小压强，化学平衡向正反应方向移动，气体总质量不变，而 气体总的物质的量增大， 则平均摩尔质量减小， 不正确；D 项， 正反应是放热反应，升温，化学平衡逆向移动，NO 含量降低， 正确。 3 反应 N2O4(g)2NO2(g) H57 kJ mol 1，在温度为 T 1、 T2时， 平衡体系中 NO2的体积分数随压强的 变化曲线如图所 示。下列说法正确的是() Aa、c 两点的反应速率： ac Ba、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
4、Da、c 两点气体的平均相对分子质量：ac 答案C 解析c 点压强大于 a 点压强，故反应速率 ac，A 错误；反应 是吸热的，升高温度平衡正向移动，NO2的体积分数增大， C 正确；增大压强平衡逆向移动，气体平均相对分子质量是增大 的(aT1，则该反应的 H197 kJ mol 1 答案C 解析A 项，Q1Q2Q3，错误； B 项，甲、乙、丙等效平衡， SO2的体积分数相等，错误；C 项，由于温度一样，甲、乙、 丙 3个容器中反应的平衡常数相等， 正确； D 项， SO3(g)SO3(s) 放出热量，所以 H12b；e2f Cad；ehDc98.3e196.6 答案B 解析A 项，甲容器起始
5、时反应向正反应方向进行，而丙容器 起始时反应向逆反应方向进行，虽然最后是等效平衡，但ac 196.6，故不正确； B 项，若将甲容器扩大为原来的2 倍，则 达平衡时甲与乙容器的浓度相等，但放出的热量是乙的2 倍， 现将甲容器再恢复为原来的体积，即加压，平衡向正反应方向 移动，则放热又增多，故有a2b，同理有 e2f，正确； C 项， 丁中的 O2可看作是在甲平衡后再充入1 mol O2，则平衡正向移 动，放热增多，即有ad，同时有 et1)所示。 反应时间 /min n(SiF4)/mol n(H2O)/mol 0 1.20 2.40 t10.80 a t2b1.60 通过 a 或 b 的值及
6、化学平衡原理说明t1时反应是否达到化学 平衡状态： _。 (3)若只改变一个条件使上述反应的化学平衡常数变大，该反 应_(填序号)。 a一定向正反应方向移动 b一定向逆反应方向移动 c一定是减小压强造成的 d一定是升高温度造成的 eSiF4的平衡转化率一定增大 答案(1)bcd (2)a1.60(或 b0.80)，说明在一定条件下， t1t2时各组分的 浓度(或物质的量 )均已不再发生改变，则t1时反应已经达到化 学平衡状态 (3)ade 解析(2)0t1 min，反应消耗的 SiF4为 0.40 mol，根据已知反 应可确定消耗的 H2O 为 0.80 mol，故 a1.60 mol，t2
7、min 时， H2O 仍为 1.60 mol，故 b0.80 mol。由此可判断 t1时该反应已 经达到化学平衡状态。 11在一个体积为 2 L 的密闭容器中，高温 下发生反应： Fe(s) CO2(g)FeO(s) CO(g) 。 其 中 CO2、CO 的物质的量 (mol)随时间(min)的变化关系如图所示。 (1)反应在 1 min 时第一次达到平衡状态，固体的质量增 加了 3.2 g。用 CO2的浓度变化表示的反应速率v(CO2) _。 (2)反应进行至 2 min 时，若只改变温度，曲线发生的变 化如图所示， 3 min 时再次达到平衡，则 H_0(填 “”、“ (3)cb(4)Fe
8、(或 FeO)的质量(或物质的量 )保持不变；或固 体总质量保持不变 解析(1)FeFeO，固体质量增加3.2 g，说明生成 FeO 0.2 mol，v(CO2) 0.2 mol 2 L 1 min 0.1 molL 1 min1。 (2)由于建立新平衡时CO 物质的量增加， 可知升高温度， 平衡 正向移动，说明正反应吸热。 (3)充入 CO，CO 浓度增大，逆反应速率增大，之后逐渐减小； 5 min 时 CO2浓度不变，正反应速率不变， 平衡逆向移动， CO2 浓度增大，正反应速率逐渐增大。 12合成氨反应是“将空气变成面包”的反应，如果没有合成氨 反应，地球将无法养活现在这么多的人。已知合
9、成氨的反应 为 N2(g)3H2(g)2NH3(g) H92.4 kJmol 1。 .在体积为 5 L 的恒温、 恒容密闭容器甲中，起始时投入 2 mol N2、3 mol H2，经过 10 s达到平衡，测得平衡时NH3的物质的 量为 0.8 mol。 .在容器乙中，起始时投入3 mol N2、b mol H2，维持恒温、 恒压达到平衡，测得平衡时NH3的物质的量为 1.2 mol。此时 与容器甲中平衡状态温度相同，相同组分的体积分数都相同。 (1)容 器甲10 s 内 用 H2表 示 的 平 均 反应 速 率v(H2) _，达平衡时 N2的转化率 _。 (2)甲容器中反应的逆反应速率随时间变
10、 化的关系如图。 t2 时改变了某一种条件，改变的条件可能是 _、 _(填写两项 )。 (3)下列哪些情况表明容器乙已达平衡状态_(填 字母)。 A容器乙中的气体密度不再变化 B反应的平衡常数不再变化 C氨气的生成速率等于氮气的消耗速率的2 倍 D断裂 1 mol NN 键同时断裂 6 mol NH 键 E容器乙中气体的平均相对分子质量不随时间而变化 (4)b_ 。 答案(1)0.024 molL 1 s1 20% (2)升高了温度增大了氨的浓度 (3)ADE(4)4.5 解析(1)N2(g)3H2(g)2NH3(g) 起始量(mol) 2 3 0 转化量(mol) 0.4 1.2 0.8 平
11、衡量(mol) 1.6 1.8 0.8 v(H2) 1.2 mol 5 L10 s 0.024 molL 1 s 1 ， 平衡时，氮气的转化率 0.4 mol 2 mol 100%20%。 (2)t2时，逆反应速率突然增大，原因可能是使用了催化剂、升 高了温度、增大了压强、增大了氨的浓度，而后逆反应速率减 小，平衡逆向移动， 则只能是 t2时增大了氨的浓度或升高了温 度。 (3)判断达到平衡的标准是 “变化量不变 ”。A 中，容器乙中的 气体密度不再变化， 说明容器体积不再变化， 可以说明反应达 到平衡状态； B 中，平衡常数只与温度有关，温度不变时，K 总是不变的； C 中，氨气的生成速率与
12、氮气的消耗速率都是正 反应速率，不能说明反应达到平衡；D 中，断裂 1 mol NN 键同时断裂 6 mol NH 键， 即消耗 1 mol N2的同时消耗 2 mol NH3，说明正逆反应速率相等，说明反应达到平衡；E 中，容 器乙中气体的平均相对分子质量不随时间而变化，说明体系中 各物质的体积分数不变，反应达到平衡。 (4)根据平衡时容器甲与容器乙中各物质的体积分数相等，可 求出 b4.5。 13在容积为 2 L 的密闭容器中，保持体系内温度800 不变， 将一定量的 NO 和 O2混合发生反应： 2NOO22NO2， 其中 NO 的物质的 量(n)随时间(t)的 变化关系如图所示。请回答
13、下列问题。 (1)30 s 时反应达到平衡，用O2表示达 到平衡过程的平 均反应速率为 _，图像中曲线 _(选填 “”或“” )表示 NO2的变化。由图像中曲线和数 据变化，能否计算该温度下的平衡常数： _(填 “能”或“不能” )。 (2)若升高反应体系的温度，使反应重新达到平衡，此时体系 中 n(NO)n(NO2)， 则该反应是 _热反应 (选填“吸”或 “放” )。 (3) 在800 时 ， 若 缩 小 容 器 的 体 积 ， 达 新 平 衡 时 n(NO)_(选填“”、“”或“ ”)0.07 mol，NO 的 转化率 _(选填“增大”、“不变”或“减小”)。 (4)上述 800 时的反
14、应达到平衡时测得放出热量a kJ。 试写出 在此 条 件 下NO与 氧 气 反 应 的 热 化 学 方 程 式 _ _ _ 。 答案(1)0.001 1 molL 1 s1 不能(2)放 (3)增大(4)2NO(g) O2(g)2NO2(g) H 15.4a kJmol 1 解析(1)达到平衡过程中v(NO)(0.20 mol0.07 mol) (2 L30 s)0.002 2 molL 1 s1，所以 v(O2)0.001 1 mol L 1 s 1。曲线是 NO2 的变化曲线， 曲线是 NO 的变化曲线， 因 为缺少平衡时氧气的浓度，所以不能计算平衡常数。 (2)根据氮元素守恒，当n(NO
15、)n(NO2)时，n(NO)n(NO2) 0.1 mol，NO 的量增加了，相当于升高温度，平衡向逆反应方 向移动，故正反应为放热反应，即 H 为负值。 (3)缩小容器体积，压强增大，平衡向正反应方向移动，NO 转化率增大。 (4)尽管加入的 NO 的物质的量为 0.20 mol，但参加反应的只有 0.13 mol，故 1 mol NO 参加反应放出的热量为7.7a kJ，故该 反应的热化学方程式为2NO(g)O2(g)2NO2(g) H 15.4a kJ mol 1。 14在恒温时，向某密闭容器中通入2 mol X 和 1 mol Y 气体，发 生如下反应： 2X(g)Y(g)2Z(g)，压强一定时， 测得在平 衡时 Z 的体积分数为 0.4。 (1)与上述平衡保持同温、 同压， 若向密闭容器中通入4 mol X(g) 和 2 mol Y(g)，达到平衡，则 Z 的体积分数为 _；平 衡时，气体的总物质的量是_。 (2)与上述平衡保持同温、同压，若向密闭容器中通入X(g)和 Y(g)的物质的量分别记为n(X)、n(Y)，并满足平衡时 Z 的体积 分数为 0.4，
