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專題15 化學(xué)平衡 1．已知X(g)＋Y(g)2Z(g) ΔH＜0。反應(yīng)發(fā)生后，t1時達到平衡，t2時改變條件，t3時達到新平衡，則t2時改變的條件可能是 A． 升高溫度 B． 減小Z的濃度 C． 增大壓強 D． 增大X或Y的濃度 【答案】A 2．將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入體積為2 L的恒容密閉容器中，進行反應(yīng)：CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)，得到如下三組數(shù)據(jù)： 實驗組 溫度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 達到平衡所需時間/min CO H2O CO2 1 650 4 2 1.6 5 2 900 2 1 0.4 3 3 2 1 0.4 1 下列說法不正確的是 A． 該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng) B． 實驗1中，前5min用CO表示的速率為0.16 mol/(Lmin) C． 實驗2中，平衡常數(shù)K=1/6 D． 實驗3跟實驗2相比，改變的條件可能是溫度 【答案】D 3．在10 L密閉容器中充入氣體X和Y，發(fā)生反應(yīng)X(g) + Y(g)M(g) + N(g) ΔH，所得實驗數(shù)據(jù)如下表： 實驗 編號 溫度/℃ 起始時物質(zhì)的量/mol 平衡時物質(zhì)的量/mol n(X) n(Y) n(M) ① 700 0.40 0.10 0.090 ② 800 0.40 0.10 0.080 ③ 800 0.20 0.05 a 下列說法正確的是 A． ①中，若5 min末測得n (M)＝0.050 mol，則0至5 min內(nèi)，用N表示的平均反應(yīng)速率υ (N)＝1.010? 2 mol/(Lmin) B． 800 ℃，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝2.0 C． ③中，達到平衡時，Y的轉(zhuǎn)化率為80% D． ΔH＞0 【答案】C 【解析】A. ①中，若5 min末測得n (M)＝0.050 mol，由化學(xué)方程式可知，0至5 min內(nèi)，用N表示的平均反應(yīng)速率υ (N)＝υ (M)= 1.010?3 mol/(Lmin)，A不正確；B. 由表中數(shù)據(jù)可知，800 ℃，該反應(yīng)的平衡混合物中X、Y、M、N的物質(zhì)的量濃度分別為0.032 mol/L、0.002 mol/L、0.008 mol/L、0.008mol/L，則平衡常數(shù)K＝1.0，B不正確；C. 因為該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)是不變的，故改變壓強后化學(xué)平衡不移動。③中投料的比例與②相同，所以兩次的平衡應(yīng)是等效的，達到平衡時Y的轉(zhuǎn)化率與②相同，為80%，C正確；D. 由①②兩實驗的數(shù)據(jù)可知，溫度升高后，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動，所以ΔH＜0 ，D不正確。 4．活性炭可處理大氣污染物NO。為模擬該過程，T℃時，在3L密閉容器中加入NO和活性炭粉，反應(yīng)體系中各物質(zhì)的量變化如下表所示。下列說法正確的是 活性炭/mol NO/mol X/mol Y/mol 起始時 2.030 0.100 0 0 10min達平衡 2.000 0.040 0.030 0.030 A． X一定是N2，Y一定是CO2 B． 10min后增大壓強，NO的吸收率增大 C． 10min后加入活性炭，平衡向正反應(yīng)方向移動 D． 0~10min的平均反應(yīng)速率v(NO)=0.002 mol/(L?min) 【答案】D 5．乙醇是重要的有機化工原料，可由乙烯水合法生產(chǎn)，反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：C2H4(g) + H2O(g) C2H5OH(g) ，下圖為乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度（T）、壓強（P）的關(guān)系[起始n(C2H4) : n(H2O) =1:1]。 下列有關(guān)敘述正確的是 A． Y對應(yīng)的乙醇的物質(zhì)的量分數(shù)為 B． X、Y、Z對應(yīng)的反應(yīng)速率：υ(X) >υ(Y) >υ(Z) C． X、Y、Z對應(yīng)的平衡常數(shù)數(shù)值：KX < KY P2，則該反應(yīng)在較低溫度下有利于自發(fā)進行 B． 圖②中，若T2>T1，則△H<0 且a+b=c+d C． 圖③中t1時刻改變的條件一定是使用了催化劑 D． 圖④中，若△H<0，則縱坐標(biāo)不可能表示的是反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 【答案】C 9．下圖所示與對應(yīng)敘述不相符的是（ ） A． 圖甲表示一定溫度下FeS和CuS的沉淀溶解平衡曲線，則Ksp(FeS)>Ksp(CuS) B． 圖乙表示pH=2的甲酸與乙酸溶液稀釋時的pH變化曲線，則酸性:甲酸<乙酸 C． 25℃時，圖丙表示用0.100molL-1的NaOH溶液滴定25.00mL鹽酸的滴定曲線，則c(HCl)=0.080molL-1 D． 圖丁表示反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)平衡時NH3體積分數(shù)隨起始變化的曲線，則轉(zhuǎn)化率：aA(H2) c(Cu2+)，所以Ksp(FeS)>Ksp(CuS)，故A正確；B、圖乙可知，隨水的加入，甲酸pH變化快，說明甲酸的酸性強于乙酸，故B錯誤；C、由圖象可知n(NaOH)=0.100 molL-120.00mL=n(HCl)= 25.00mLc(HCl)，所以c(HCl) =0.080molL-1，故C正確；D、由圖象可知，隨著比值增大，即增大n(N2)，平衡向右移動，則a(H2)增大，所以aA(H2)乙 B． 平衡后反應(yīng)放熱：甲>乙 C． 500℃下該反應(yīng)平衡常數(shù)：K=3102 D． 若a≠0，則0.9＜b＜l 【答案】D 12．現(xiàn)有下列三個圖像： 下列反應(yīng)中全部符合上述圖像的反應(yīng)是 A． N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 　△H<0 B． 2SO3(g) 2SO2(g) +O2(g) 　△H>0 C． 2HI(g) H2(g) + I2(g) 　△H>0 D． 4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g) 　△H<0 【答案】B 13．下列圖示與對應(yīng)的敘述相符的是( ) A． 由圖甲可知，a點Kw的數(shù)值比b點Kw的數(shù)值大 B． 乙表示在相同的密閉容器中，不同溫度下的反應(yīng)，該反應(yīng)的ΔH>0 C． 丙表示0.100 0 molL－1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 molL－1醋酸溶液的滴定曲線 D． 根據(jù)圖丁，除去CuSO4溶液中的Fe3＋，可加入CuO調(diào)節(jié)pH至3～4 【答案】D 【解析】溫度相同，Kw的數(shù)值相同，A錯誤；由圖像可知，溫度T2>T1，由T2→T1，降低溫度，C的體積分數(shù)增大，平衡右移，該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，B錯誤；0.100 0 molL－1醋酸溶液的pH>1，圖像給的醋酸溶液起點pH=1，C錯誤；由于KSP(Fe(OH)3) KC D． 恒溫恒壓下向平衡體系中通入氦氣,平衡向左移動 【答案】A 16．一定條件下合成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g) +4H2O(g)。已知溫度對CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和催化劑催化效率的影響如右下圖。下列說法正確的是 A． M點的正反應(yīng)速率v正大于N點的逆反應(yīng)速率v逆 B． 若投料比n(H2) :n(CO2) =4：1，則圖中M點己烯的體積分數(shù)為5.88% C． 250℃，催化劑對CO2平衡轉(zhuǎn)化率的影響最大 D． 當(dāng)溫度高于250℃,升高溫度,平衡逆向移動導(dǎo)致催化劑的催化效率降低 【答案】B 【解析】A項，化學(xué)反應(yīng)速率隨溫度的升高而加快，由圖可得，催化劑的催化效率隨溫度的升高而降低，所以M點的正反應(yīng)速率v正有可能小于N點的逆反應(yīng)速率v逆，故A錯誤；設(shè)開始投料n(H2)為4mol，則n(CO2)為1mol，如圖當(dāng)在M點平衡時二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為50%，列三段式得： 所以乙烯的體積分數(shù)為0.25(2.5+0.5+0.25+1)100%≈5.88%，故B正確；C項，催化劑不影響平衡轉(zhuǎn)化率，只影響化學(xué)反應(yīng)速率，故C錯誤；D項，根據(jù)圖象，當(dāng)溫度高于250℃，升高溫度二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率降低，則說明平衡逆向移動，但催化劑與化學(xué)平衡沒有關(guān)系，并不是平衡逆向移動導(dǎo)致催化劑的催化效率降低，故D錯誤。 17．某溫度下，在甲、乙、丙、丁四個恒容密閉容器中投入H2和I2，發(fā)生反應(yīng)：H2 (g) +I2 (g)2HI(g)．反應(yīng)體系中各物質(zhì)濃度的有關(guān)數(shù)據(jù)如下。 容器 起始濃度 平衡濃度 c(H2)/molL-1 c(I2)/molL-1 c(HI)/molL-1 甲 0.01 0.01 0.004 乙 0.01 0.02 a 丙 0.02 0.01 b 丁 0.02 0.02 —— 下列判斷正確的是 A． HI的平衡濃度：a=b>0.004 B． 平衡時，H2的轉(zhuǎn)化率：丁>甲 C． 平衡時，乙中H2的轉(zhuǎn)化率等于20% D． 丙中條件下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=4 【答案】A 18．T1℃時，向容積為2L的密閉容器中充入一定量的A氣體和B氣體，發(fā)生如下反應(yīng)：A(g) +2B(g)C(p)。反應(yīng)過程中測定的部分數(shù)據(jù)見下表： 反應(yīng)時間/min n(A)/mol n(B)/ mol 0 1.00 1.20 10 0.50 30 0.20 下列說法錯誤的是 A． 前10min內(nèi)反應(yīng)的平均速率為v(C)=0.0250 mnolL-1min-1 B． 保持其他條件不變，起始時向容器中充入0.50molA氣體和0.60mo1B氣體，到達平衡時，n(C)<0.25mo1 C． 其他條件不變時，向平衡體系中再充入0.50molA，與原平衡相比，達平衡時B的轉(zhuǎn)化率增大，A的體積分數(shù)增大 D． 溫度為T2℃時(T1>T2)，上述反應(yīng)平衡常數(shù)為20，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng) 【答案】D 19．根據(jù)下列各圖曲線表征的信息，得出的結(jié)論不正確的是（ ） A． 圖1表示常溫下向體積為10mL0.1molL－1NaOH溶液中逐滴加入0.1molL－1CH3COOH溶液后溶液的pH變化曲線，則b點處有：c(CH3COOH)＋c(H＋)＝c(OH－) B． 圖2表示用水稀釋pH相同的鹽酸和醋酸時溶液的pH變化曲線，其中Ⅰ表示醋酸，Ⅱ表示鹽酸，且溶液導(dǎo)電性：c>b>a C． 圖3表示H2與O2發(fā)生反應(yīng)過程中的能量變化，H2的燃燒熱為285.8 kJmol－1 D． 由圖4得出若除去CuSO4溶液中的Fe3＋，可采用向溶液中加入適量CuO，調(diào)節(jié)溶液的pH至4左右 【答案】B 20．在一恒溫恒壓的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：M(g)+N(g)2R(g)△H<0，t1時刻達到平衡，在t2時刻改變某一條件，其反應(yīng)過程如下圖所示。下列說法不正確的是 A. t1時刻的v（正）小于t2時刻的v（正） B． t2時刻改變的條件是向密閉容器中加R C． I、Ⅱ兩過程達到平衡時，M的體積分數(shù)相等 D． I、Ⅱ兩過程達到平衡時，反應(yīng)的平衡常數(shù)相等 【答案】A 【解析】已知反應(yīng)M(g)+N(g)2R(g)△H<0，在一恒溫恒壓的密閉容器中發(fā)生，t1時刻達到平衡，在t2時刻改變某一條件，由圖可知，反應(yīng)再次達到平衡后，逆反應(yīng)速率與原平衡相同，由此可知，改變的條件一定是加入了一定量的R而增大了R的濃度，由于容器為恒溫恒壓的，故容器體積必然成比例增大，所以在t2時刻反應(yīng)物的濃度都減小。A. t1時刻的v（正）大于t2時刻的v（正），A不正確；B. t2時刻改變的條件是向密閉容器中加R，B正確；C. I、Ⅱ兩過程達到平衡時，兩平衡等效，所以M的體積分數(shù)相等，C正確；D. 因為溫度相同，所以I、Ⅱ兩過程達到平衡時，反應(yīng)的平衡常數(shù)相等，D正確。 21．常溫時，發(fā)生反應(yīng)：AsO33-(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)AsO43-(aq)+2I-(aq)+H2O(l) △H。溶液中c(AsO43-) 與反應(yīng)時間(t)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是（ ） A． t1時v逆小于t2時v逆 B． 該反應(yīng)達到平衡時，2v生成(I-)=v生成(AsO33-) C． 升高溫度，c(AsO33-) 濃度增大，則△H＞0 D． 增大c(OH-)，平衡向正反應(yīng)方向移動，平衡常數(shù)變大 【答案】A 22．在恒容密閉容器中進行的反應(yīng):2CO2(g)+6H2(g) C2H5OH(g)+3H2O(g) △H。在某壓強下起始時按不同氫碳比[n(H2)/n(CO2)]投料(見圖中曲線①②③)，測得CO2平衡轉(zhuǎn)化率與溫度關(guān)系如下圖所示，下列有關(guān)說法不正確的是 A． 該反應(yīng):△H<0 B． 氫碳比:①>②>③ C． 其它條件不變的情況下，加入無水氯化鈣CO2的轉(zhuǎn)化率降低 D． 若起始CO2濃度為2molL一1、H2為4mol.L一1,在圖中曲線③氫碳比條件下進行，則400K時該反應(yīng)的平衡常數(shù)數(shù)值約為1.69 【答案】C 23．向密閉容器中充入物質(zhì)的量濃度均為0.1 mol?L-1的CH4和CO2，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)，測得CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強的關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是 A． 隨著溫度升高，該反應(yīng)的平衡常數(shù)減小 B． 1100℃，p4條件下，該反應(yīng)10min時達到平衡點X，則v(CO2)=0.008molL-1min-1 C． p1、p2、p3、p4大小的順序為p10 B． ΔH>0　ΔS<0 C． ΔH>0　ΔS>0 D． ΔH<0　ΔS<0 【答案】A