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1、试题、试卷、习题、复习、教案精选资料1第 22 讲化学平衡状态A组基础题组1.(2017 北京东城期末,5)用 Cl2生产某些含氯有机物时会生成副产物HCl,利用下列反应可实现氯的循环利用:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)H=-115.6 kJ/mol,恒温恒容的密闭容器中,充入一定量的反应物发生上述反应,能充分说明该反应达到化学平衡状态的是()A.气体的质量不再改变B.氯化氢的转化率不再改变C.断开 4 mol H Cl 键的同时生成4 mol H O键D.n(HCl)n(O2)n(Cl2)n(H2O)=41222.一定温度下,在容积一定的密闭容器中发生反应A(s)+
2、2B(g)C(g)+D(g),当下列物理量不再发生变化时,表明反应已达平衡的是()混合气体的密度混合气体的压强B 的物质的量浓度混合气体的总物质的量A.B.C.D.3.对可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92.4 kJ mol-1,下列叙述正确的是()A.达到化学平衡时,若扩大容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大B.若单位时间内生成x mol N2的同时,消耗 2x mol NH3,则反应达到平衡状态C.达到化学平衡时,2v正(H2)=3v逆(NH3)D.加入催化剂,正反应速率增大,逆反应速率不变4.一定条件下,在体积为10 L 的密闭容器中,1 mol A和 1 mo
3、l B 进行反应:2A(g)+B(g)2C(g),达到平衡时生成0.6 mol C。下列说法正确的是()A.当容器内气体密度保持不变时,可以判断反应已达平衡B.其他条件不变,将容器体积变为5 L,C 的平衡浓度变为原来的2 倍C.其他条件不变,若增大压强,则物质 A的转化率减小D.达到平衡时,C 的体积百分含量为0.353 5.(2017北京房山期末,12)高炉炼铁的主要反应为3CO(g)+Fe2O3(s)3CO2(g)+2Fe(s),已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表。下列说法正确的是()温度/1 000 1 150 1 300 平衡常数4.0 3.7 3.5 A.增加 Fe2O3固体可
4、以提高CO的转化率试题、试卷、习题、复习、教案精选资料2B.减小容器体积既能提高反应速率又能提高平衡转化率C.该反应的正反应的H0 D.当容器内气体密度恒定时,不能标志该反应已达到平衡状态6.(2017北京房山期末,18)在一定条件下,将 H2与 CO2分别按 n(H2)n(CO2)=1.5、2 投入某恒压密闭容器中,发生反应:6H2+2CO2C2H5OH+3H2O,测得不同温度时CO2的平衡转化率如下图中两条曲线:下列说法不正确的是()A.达平衡时,6v正(H2)=2v逆(CO2)B.正反应的反应热:H0 C.平衡常数:Kb”“”或“=”)8.(2017北京昌平期末,17)在一个 10 L
5、的密闭容器中发生反应A(g)+B(g)C(g)+D(g),测得平衡常数和温度的关系如下:温度/700 800 830 1 000 1 200 平衡常数1.7 1.1 K 0.6 0.4 回答下列问题:(1)H 0(填“”)。(2)830 时,向一个 10 L 的密闭容器中充入1 mol A和 1 mol B,则:反应达平衡时,n(D)=0.5 mol,则 A的平衡转化率为;该温度下平衡常数K=。(3)判断该反应是否达到平衡的依据为。a.c(A)不再改变b.混合气体的密度不再改变c.体系内压强不再改变d.单位时间内生成C和消耗 D的物质的量相等(4)1 200 时反应C(g)+D(g)A(g)+
6、B(g)的平衡常数为。B组提升题组9.为了控制温室效应,工业上可用CO2来生产甲醇。一定条件下,在体积为 1 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO2和 3 mol H2,发生如下反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H0,下列说法正确的是()A.升高温度,该反应的平衡常数增大B.当 v(CO2)v(H2)=13 时,反应达到平衡C.当 c(CH3OH)=1 molL-1时,反应达到平衡D.平衡后再充入一定量的CO2,甲醇的体积分数一定增大10.已知反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)在某温度下的平衡常数为400。此温度下,在 2 L 的密闭容器中加
7、入a mol CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:物质CH3OH CH3OCH3H2O 浓度/(mol L-1)0.44 0.6 0.6 下列说法正确的是()A.a=1.64 试题、试卷、习题、复习、教案精选资料4B.此时刻正反应速率大于逆反应速率C.若起始时加入2a mol CH3OH,则达到平衡时CH3OH的转化率增大D.若混合气体的平均摩尔质量不再变化,则说明反应已达到平衡状态11.将 0.2 molL-1的 KI 溶液和 0.05 molL-1Fe2(SO4)3溶液等体积混合后,取混合液分别完成下列实验,能说明溶液中存在化学平衡“2Fe3+2I-2Fe2+I2”的是()实验编
8、号实验操作实验现象滴入 KSCN 溶液溶液变红色滴入 AgNO3溶液有黄色沉淀生成滴入 K3Fe(CN)6 溶液有蓝色沉淀生成滴入淀粉溶液溶液变蓝色A.和B.和C.和D.和12.碳、氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题:(1)用 CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)H1=-574 kJ mol-1CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H2若 2 mol CH4还原 NO2至 N2,整个过程中放出的热量为1 734 kJ,则 H2=。(2)据报道,科学家在一定
9、条件下利用Fe2O3与甲烷反应可制取“纳米级”的金属铁。其反应如下:Fe2O3(s)+3CH4(g)2Fe(s)+3CO(g)+6H2(g)H0 若反应在5 L 的密闭容器中进行,1 min后达到平衡,测得 Fe2O3在反应中质量减少3.2 g。则该段时间内 CO的平均反应速率为。若该反应在恒温恒压容器中进行,能表明该反应达到平衡状态的是(填序号)。a.CH4的转化率等于CO的产率b.混合气体的平均相对分子质量不变c.v(CO)与 v(H2)的比值不变d.固体的总质量不变该反应达到平衡时某物理量随温度的变化如图所示,当温度由T1升高到 T2时,平衡常数 KAKB(填“”“”或“=”)。纵坐标可
10、以表示的物理量有哪些?。试题、试卷、习题、复习、教案精选资料5a.H2的逆反应速率b.CH4的体积分数c.混合气体的平均相对分子质量d.CO的体积分数(3)工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低,而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)实现氨的电化学合成,从而大大提高了氮气和氢气的转化率。电化学合成氨过程的总反应式:N2+3H22NH3,该过程中还原反应的方程式为。答案精解精析试题、试卷、习题、复习、教案精选资料6A组基础题组1.B A项,反应前后气体的总质量始终不变;B 项,反应物转化率不变时,一定是平衡状态;C 项,断开HCl 键与生成HO键描述的均是正反应,不能说明反应达
11、到平衡状态;D 项,投料量未知,平衡时各物质的物质的量之间无必然联系。2.C 当容器中气体的密度不再发生变化时,说明容器中气体的总质量不变,则反应达到化学平衡状态;该反应是反应前后气体体积不变的反应,容器中的压强始终不发生变化;B的物质的量浓度不变能证明反应达到平衡状态;该反应是一个反应前后气体体积不变的可逆反应,无论是否达到平衡状态,混合气体的总物质的量均不变。3.C A项,扩大容器体积即减小压强,正、逆反应速率都减小;B 项,N2的生成和NH3的消耗均表示逆反应方向,不能说明反应达到平衡状态;C 项,化学反应中反应速率之比等于化学计量数之比,根据化学方程式可知 2v正(H2)=3v正(NH
12、3),达平衡时 v正(NH3)=v逆(NH3),所以平衡时2v正(H2)=3v逆(NH3);D 项,催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率。4.D A项,容器体积恒定,气体总质量恒定,所以气体密度始终不变;B 项,缩小容器体积,平衡正向移动,C的平衡浓度大于原来的2 倍;C 项,增大压强,平衡正向移动,A 的转化率增大;D 项,据三段式可知,平衡时n(A)=0.4 mol,n(B)=0.7 mol,故 C的体积百分含量为=0.353。5.C A项,增加 Fe2O3固体,平衡不移动,则 CO 的转化率不变;B 项,减小容器体积,反应速率加快,但平衡不移动,不能提高平衡转化率;C 项,由表格中数据可
13、知,温度越高,平衡常数越小,则升高温度平衡逆向移动,故正反应的H0;D 项,容器内气体密度恒定时,气体的质量不再发生变化,则该反应已达到平衡状态。6.A A项,达到平衡时,2v正(H2)=6v逆(CO2);B 项,由图可知,随温度升高CO2的平衡转化率减小,说明升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应,H0;C 项,对于放热反应,升高温度,平衡常数减小,又 b 点温度高于 c 点,所以 Kb 解析(1)A 项,未指明反应方向,且倍数关系不正确;该反应中NH2COONH4为固体,当压强或气体密度不变时,反应达到平衡状态,B、C项正确;D 项,由于得到的气体中NH3与 CO2的体积比恒为21,且体
14、系中只有这两种气体,故 NH3的体积分数始终不变。(2)该反应的正反应是气体体积增大的反应,缩小容器体积即增大压强,平衡逆向移动,固体质量增大。(3)由表中数据可看出,随着温度的升高,气体的总浓度增大,即升高温度,平衡正向移动,则该反应为吸热反应,H0;反应体系中NH2COONH4为固体,而 NH3、CO2为气体,该反应的正反应为熵增反应,即 S0。试题、试卷、习题、复习、教案精选资料78.答案(1)(2)50%1(3)ad(4)2.5 解析(1)根据表中数据可知,升高温度,平衡常数减小,即平衡逆向移动,说明 H0,升高温度,平衡向正反应方向移动,化学平衡常数增大;B 项,任意时刻均有v(CO
15、2)v(H2)=13;C 项,已知反应是一个可逆反应,反应物不可能完全转化为生成物,故 c(CH3OH)不可能等于 1 mol L-1;D 项,平衡后再充入一定量的CO2,甲醇的体积分数减小。10.B A项,a=(0.44+2 0.6)2=3.28;B项,Qc=1.86v逆;C 项,若起始时加入2a mol CH3OH,相当于增大压强,平衡不移动,CH3OH的转化率不变;D 项,反应前后混合气体的质量和物质的量均不变,平均摩尔质量始终不变。11.D 若溶液中不存在化学平衡“2Fe3+2I-2Fe2+I2”,则反应后的溶液中存在I-、Fe2+、I2;若存在化学平衡,则反应后的溶液中存在Fe3+、I-、Fe2+、I2。要证明溶液中存在化学平衡,只需证明反应后的溶液中存在 Fe3+、Fe2+(或 I2)即可,故选 D。12.答案(1)-1 160 kJ mol-1(2)0.012 mol L-1 min-1bd0,升温平衡正向移动,平衡常数增大,则 KAKB;CH4的体积分数和混合气体的平均相对分子质量随温度的升高而减小,因此纵坐标可以表示的物理量有b、c。(3)氮元素的化合价降低,被还原,反应方程式为N2+6H+6e-2NH3。