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1、第24讲化学平衡状态一、选择题1(2018福州校级期末)在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 molL1、0.1 molL1、0.2 molL1，当反应达到平衡时，可能存在的数据是()ASO2为0.4 molL1，O2为0.2 molL1BSO2为0.25 molL1CSO3为0.4 molL1DSO2、SO3均为0.15 molL1解析：若该时刻向逆反应方向进行，则平衡时c(SO3)大于0、 c(SO2)小于0.4 molL1、c(O2)小于0.2 molL1，故A错误；若该时刻向正反应方向进行，则平衡
2、时c(SO2)和c(O2)均大于0、c(SO3)小于0.4 molL1，故C错误；D项不符合S原子守恒。答案：B2(2018嘉定区一模)在已处于化学平衡状态的体系中，如果下列量发生变化，其中一定能表明平衡移动的是()A反应混合物的浓度B.反应物的转化率C正、逆反应速率 D.反应混合物的压强解析：如果化学方程式两边气体的化学计量数相等，增大压强，反应体系的各物质的浓度变大，正、逆反应速率增大，但平衡不移动，故A、C、D错误。答案：B3(2018山东模拟)一定温度下，1 mol X和n mol Y在容积为2 L 的密闭容器中发生如下反应：X(g)Y(g)2Z(g)M(s)，5 min后达到平衡，此
3、时生成2a mol Z。下列说法正确的是()A将容器压缩时，正、逆反应速率均不变B5 min内平均反应速率v(X)0.2a mol/(L min)C向平衡后的体系中加入1 mol M(s)，平衡向逆反应方向移动D当混合气体的质量不再发生变化时，说明反应达到平衡状态解析：将容器压缩时，压强增大，正、逆反应速率均增大，A错误；5 min后达到平衡，生成2a mol Z，则n(X)2a mola mol，c(X)0.5a mol/L，故v(X)0.1a mol/(L min)，B错误；因改变固体和纯液体的物质的量并不会改变浓度，因此化学平衡并不移动，C错误；W为固体，随反应进行，反应混合气体的质量减
4、小，混合气体的质量不变，说明达到平衡，D正确。答案：D4(2018长春一模)在一定温度下，将气体X和气体Y各 0.16 mol充入10 L恒容密闭容器中，发生反应：X(g)Y(g)2Z(g)H0。一段时间后达到平衡，反应过程中测定的数据如下表：t/min2479n(Y)/mol0.120.110.100.10下列说法正确的是()A反应前2 min的平均速率v(Z)2.0103 mol/(Lmin)B其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前v(逆)v(正)C保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.32 mol气体X和0.32 mol气体Y，到达平衡时，n(Z)0.24 molD其他条件不变，向平
5、衡体系中再充入0.16 mol气体X，与原平衡相比，达到新平衡时，气体Y的转化率增大，X的体积分数增大解析：2 min内n(Y)(0.160.12)mol0.04 mol，因此n(Z)0.08 mol，c(Z)0.008 mol/L，v(Z)0.004 mol/(L min)，故A错误；该反应正反应是放热反应，降低温度平衡向正反应方向移动，反应达到新平衡前v(逆)v(正)，故B错误；X(g)Y(g)=2Z(g)，图表数据分析平衡后消耗Y为0.16 mol0.10 mol0.06 mol，生成Z为0.12 mol，保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.32 mol气体X和0.32 mol气体Y
6、，等效为在原平衡基础上增大压强，反应前后气体的体积不变，平衡不移动，到达平衡时，n(Z)0.24 mol，故C错误；充入0.16 mol气体X，平衡正向移动，Y的转化率增大，X的体积分数增大，故D正确。答案：D5(2018浦东新区一模)在恒温密闭容器中，反应3Fe(s)4H2O(g)Fe3O4(s)4H2(g)达到平衡，保持温度不变，加入少量水蒸气，体系重新达到平衡，下列说法正确的是()A水蒸气的体积分数增大B.氢气的浓度增大C平衡常数变大 D.铁的质量增大解析：因为铁为固体，所以加入少量水蒸气，相当于在恒温密闭容器中增加压强，与原平衡等效，所以水蒸气的体积分数不变，故A错误；加入少量水蒸气，
7、则反应物的浓度增大，平衡向正反应方向移动，所以氢气的浓度增大，铁的质量变小，故B正确、D错误；平衡常数仅与温度有关，则保持温度不变，加入少量水蒸气，体系重新达到平衡时平衡常数不变，故C错误。答案：B6(2018沧州高三质检)在一定条件下，反应X(g)3Y(g)2Z(g)H92.4 kJ/mol，X的平衡转化率()与体系总压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是()A图中A、B两点，达到相同的平衡体系B上述反应在达到平衡后增大压强，X的转化率提高C升高温度，平衡向逆反应方向移动，说明逆反应速率增大，正反应速率减小D将1.0 mol X、3.0 mol Y置于1 L密闭容器中发生反应，放出的热量
8、为92.4 kJ解析：图中A、B两点，X的平衡转化率()不同，两者为不相同的平衡体系，故A错误；增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，即向正反应方向移动，X的转化率提高，故B正确；升高温度正、逆反应速率都增大，故C错误；热化学方程式X(g)3Y(g)2Z(g)H92.4 kJ/mol表示1 mol X(g)和3 mol Y(g)完全反应生成2 mol Z(g)，放出的热量为92.4 kJ，由于可逆反应反应物不能完全转化，1.0 mol X、3.0 mol Y置于1 L密闭容器中发生反应，放出的热量小于92.4 kJ，故D错误。答案：B7(2018滕州校级二模)某恒温密闭容器中，可逆反应A(s)
9、BC(g)HQ kJ mol1(Q0)达到平衡。缩小容器体积，重新达到平衡时，C(g)的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等。以下分析正确的是()A产物B的状态只能为固态或液态B平衡时，单位时间内n(A)消耗n(C)消耗12C若开始时向容器中加入1 mol B和1 mol C，达到平衡时放出热量Q kJD保持体积不变，向平衡体系中加入B，平衡可能向逆反应方向移动解析：若B是气体时，平衡常数Kc(B)c(C)，由恒温时K不变，结合n(B)n(C)，则c(C)和c(B)均不变，因此B可以是气体，A错误；平衡时，各物质的量不再改变，正反应速率和逆反应速率相等，因此单位时间内n(A)消耗n(C)消耗，B错误
10、；因反应为可逆反应，故加入1 mol B和1 mol C至反应达到平衡时转化率一定小于100%，因此放出热量小于Q，C错误；保持体积不变，B可以是气体或是非气体，则向平衡体系中加入B，平衡可能不移动，也可能逆向进行，D正确。答案：D8(2018天水模拟)在一个不传热的固定容积的密闭容器中可逆反应mA(g)nB(g)pC(g)qQ(g)，当m、n、p、q为任意整数时，达到平衡的标志是()体系的压强不再改变体系的温度不再改变各组分的浓度不再改变各组分的质量分数不再改变反应速率v(A)v(B)v(C)v(D)mnpq单位时间内m mol A断键反应，同时p mol C也断键反应AB.C D.解析：该
11、可逆反应达到平衡前一定有热量的放出或吸收，其体系的温度、压强一定有所变化，故、能据此判断该反应达到平衡状态；各组分的物质的量浓度不再改变，该反应达到平衡状态，故正确；当该反应达到平衡状态，各组分的质量分数不再改变，故正确；当反应速率vAvBvCvDmnpq，不能据此判断该反应是否达到平衡状态，故错误；单位时间内m mol A断键反应等效于p mol C形成，同时p mol C也断键反应，该反应达到平衡状态，故正确。答案：B9(2018漳州模拟)已知反应：2NO2(红棕色)N2O4(无色)H0。将一定量的NO2充入注射器中后封口，如图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越
12、深，透光率越小)。下列说法正确的是()Ab点的操作是压缩注射器Bc点与a点相比，c(NO2)增大，c(N2O4)减小Cd点：v(正)v(逆)D若不忽略体系温度变化，且没有能量损失，则T(b)T(c)解析：b点开始是压缩注射器的过程，气体颜色变深，透光率变小，故A正确；c点是压缩注射器后的情况，二氧化氮和四氧化二氮的浓度都增大，故B错误；c点后的拐点是拉伸注射器的过程，d点是平衡向气体体积增大的逆向移动过程，所以v(逆)v(正)，故C错误；b点开始是压缩注射器的过程，平衡正向移动，反应放热，导致T(b)T(c)，故D错误。答案：A10在恒温恒压下，向密闭容器中充入4 mol SO2和2 mol
13、O2，发生如下反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0.2 min 后，反应达到平衡，生成SO3为1.4 mol，同时放出热量Q kJ。则下列分析正确的是()A在该条件下，反应前后的压强之比为65.3B若反应开始时容器体积为2 L，则v(SO3)0.35 mol/(L min)C若把“恒温恒压下”改为“恒压绝热条件下”反应，平衡后 n(SO3)1.4 molD若把“恒温恒压下”改为“恒温恒容下”反应，达平衡时放出热量大于Q kJ解析：由平衡时n(SO3)1.4 mol可知此时n(SO2)2.6 mol，n(O2)1.3 mol。因是恒温恒压条件，所以反应前后压强不变，A错误；因该反应是
14、气体分子数变小的反应，所以随着反应的进行，体积逐渐变小，小于2 L，所以v(SO3)大于0.35 mol/(L min)，B错误；该反应为放热反应，在绝热条件下随着反应的进行要放热，达到平衡时与恒温恒压条件下的平衡比较，平衡要逆向移动，所以n(SO3)1.4 mol，C正确；恒温恒容下的平衡与原来恒温恒压下的平衡比较，平衡要逆向移动，所以放出的热量小于Q kJ，D错误。答案：C二、非选择题11(2018石家庄二模)汽车尾气中含有NO、CO和碳颗粒等有害物质，已成为某些大城市空气的主要污染源。(1)汽车燃料中一般不含氮元素，汽缸中生成NO的原因为(用化学方程式表示为可逆反应)_；汽车启动后，汽缸内温度越高，单位时间内NO排放量越大，试分析其原因：_。(2)治理汽车尾气中NO和CO污染的一种方法是将其转化为无害的，反应原理为：2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g)H0。某研究小组在三个容积均为5 L的恒容密闭容器中，分别充入0.4 mol NO和0.4 mol CO，在三种不同实验条件下进行上述反应(体系各自保持温度不变)，反应体系总压强随时间的变化如图所示：计算实验从开始至达到平衡时的反应速率v(NO)_。图中三组实验从开始至达到平衡时的反应速率v(NO)由大到小的顺序为_(填实
