届高三化学一轮复习化学平衡专题训练有答案和详细解析.docx
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届高三化学一轮复习化学平衡专题训练有答案和详细解析
2021届高三化学一轮复习——化学平衡专题训练(有答案和详细解析)
一、选择题
1.将等物质的量的N2、H2充入某密闭容器中,在一定条件下,发生如下反应并达到平衡:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。
当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时,下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是( )
选项
改变条件
新平衡与原平衡比较
A
增大压强
N2的浓度一定变小
B
升高温度
N2的转化率变小
C
充入一定量H2
H2的转化率不变,N2的转化率变大
D
使用适当催化剂
NH3的体积分数增大
答案 B
解析 A项,正反应是气体体积减小的反应,依据勒夏特列原理可知增大压强平衡向正反应方向移动,但氮气的浓度仍然比原平衡大,不正确;B项,正反应是放热反应,则升高温度平衡向逆反应方向移动,氮气的转化率降低,正确;C项,充入一定量的氢气,平衡向正反应方向移动,氮气的转化率增大,而氢气的转化率降低,不正确;D项,催化剂只能改变反应速率而不能改变平衡状态,不正确。
2.(2018·浙江11月选考,22)已知:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-197.8kJ·mol-1。
起始反应物为SO2和O2(物质的量之比为2∶1,且总物质的量不变)。
SO2的平衡转化率(%)随温度和压强的变化如下表,下列说法不正确的是( )
温度/K
压强/(105Pa)
1.01
5.07
10.1
25.3
50.7
673
99.2
99.6
99.7
99.8
99.9
723
97.5
98.9
99.2
99.5
99.6
773
93.5
96.9
97.8
98.6
99.0
A.一定压强下降低温度,SO2的平衡转化率增大
B.在不同温度、压强下,转化相同物质的量的SO2所需要的时间相等
C.使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间
D.工业生产通常不采取加压措施是因为常压下SO2的转化率已相当高
答案 B
解析 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-197.8kJ·mol-1,该反应为气体分子数减少的放热反应;根据表格数据分析,在常压下,SO2的转化率已经比较高,所以在工业生产中不再采取加压措施,D项正确;在不同温度和压强下,由于反应速率可能不同,所以转化相同物质的量的SO2,所需时间也不一定相等,B项错误。
3.(2018·浙江4月选考,14)反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,若在恒压绝热容器中发生,下列选项表明反应一定已达平衡状态的是( )
A.容器内的温度不再变化
B.容器内的压强不再变化
C.相同时间内,断开H—H键的数目和生成N—H键的数目相等
D.容器内气体的浓度c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2
答案 A
解析 该反应在绝热容器中进行且为放热反应,当放出的热量不再变化时则可以判断反应为平衡状态,故A正确;反应在恒压下进行,压强一直不变,故B错误;断开H—H键和生成N—H键均指反应正向进行,故C错误;各物质的起始浓度未知,故由浓度比无法判断反应是否达到平衡,D错误。
4.COCl2(g)CO(g)+Cl2(g) ΔH>0,当反应达到平衡时,下列措施:
①升温 ②恒容通入惰性气体 ③增加CO浓度 ④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压通入惰性气体,能提高COCl2转化率的是( )
A.①②④B.①④⑥C.②③⑤D.③⑤⑥
答案 B
解析 该反应为气体体积增大的吸热反应,所以升温和减压均可以促使反应正向移动。
恒压通入惰性气体,相当于减压。
恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响。
增加CO的浓度,将导致平衡逆向移动。
5.(2018·余姚高三选考模拟)在某密闭恒容容器中发生反应:
X(g)Y(g)+nZ(g) ΔH=QkJ·mol-1(Q>0)。
反应体系2min时达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化如下图所示。
(第12min到16min的X浓度变化曲线未标出),下列说法不正确的是( )
A.反应方程式中n=1
B.12~14min内,用Y表示的平均速率为0.005mol·L-1·min-1
C.在6~10min内,反应吸收的热量为0.015QkJ
D.第12min时,Z曲线发生变化的原因是移走一部分Z
答案 C
解析 根据图像可知6~12min时X减少了0.055mol·L-1-0.040mol·L-1=0.015mol·L-1,Z增加了0.085mol·L-1-0.070mol·L-1=0.015mol·L-1,因此反应方程式中n=1,A正确;12~14min内,用Y表示的平均速率==0.005mol·L-1·min-1,B正确;在6~10min内X减少了0.055mol·L-1-0.040mol·L-1=0.015mol·L-1,但容器容积未知,因此不能计算反应吸收的热量,C错误;第12min时Z的浓度瞬间减小,随后逐渐增大,这说明Z曲线发生变化的原因是移走一部分Z,D正确。
6.已知X(g)+Y(g)2W(g)+M(g) ΔH=-akJ·mol-1(a>0)。
一定温度下,在体积恒定的密闭容器中,加入1molX(g)与1molY(g),下列说法正确的是( )
A.充分反应后,放出热量为akJ
B.当反应达到平衡状态时,X与W的物质的量浓度之比一定为1∶2
C.当X的物质的量分数不再改变,表明该反应已达平衡
D.若增大Y的浓度,正反应速率增大,逆反应速率减小
答案 C
解析 A项,由于该反应为可逆反应,充分反应后,放出热量应小于akJ;B项,在化学反应中,转化或生成的物质的量浓度之比符合化学计量数之比,而平衡时的物质的量浓度之比不一定符合化学计量数之比;D项,增大Y的浓度,正、逆反应速率均增大。
7.(2019·浙江省高校招生选考科目模拟)工业制备氮化硅的反应为:
3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g) ΔH<0,将0.3molSiCl4和一定量N2、H2投入2L反应容器,只改变温度条件测得Si3N4的质量变化如下表:
时间/min
质量/g
温度/℃
0
1
2
3
4
5
6
250
0.00
1.52
2.80
3.71
4.73
5.60
5.60
300
0.00
2.13
3.45
4.48
4.48
4.48
4.48
下列说法正确的是( )
A.250℃,前2min,Si3N4的平均反应速率为0.02mol·L-1·min-1
B.反应达到平衡时,两种温度下N2和H2的转化率之比相同
C.达到平衡前,300℃条件的反应速率比250℃快;平衡后,300℃比250℃慢
D.反应达到平衡时,两种条件下反应放出的热量一样多
答案 B
解析 Si3N4为固体,固体的浓度视为常数,无法计算Si3N4的反应速率,故A错误;起始N2和H2的物质的量比值为定值,反应中N2和H2的消耗量的比值恒定为1∶3,则反应达到平衡时,两种温度下N2和H2的转化率之比相同,故B正确;其他条件相同时,升高温度,反应速率加快,温度越高,反应速率越大,则达到平衡前,300℃条件的反应速率比250℃快,平衡后,300℃依然比250℃快,故C错误;该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,温度不同,反应物的消耗量不同,则反应放出的热量不同,故D错误。
8.(2018·浙江4月选考,22)某工业流程中,进入反应塔的混合气体中NO和O2的物质的量分数分别为0.10和0.06,发生化学反应2NO(g)+O2(g)===2NO2(g),在其他条件相同时,测得实验数据如下表:
压强/(×105Pa)
温度/℃
NO达到所列转化率需要时间/sNO达到所列转化率需要时间/s
50%
90%
98%
1.0
30
12
250
2830
90
25
510
5760
8.0
30
0.2
3.9
36
90
0.6
7.9
74
根据表中数据,下列说法正确的是( )
A.升高温度,反应速率加快
B.增大压强,反应速率变慢
C.在1.0×105Pa、90℃条件下,当转化率为98%时的反应已达到平衡
D.若进入反应塔的混合气体为amol,反应速率以v=表示,则在8.0×105Pa、30℃条件下转化率从50%增至90%时段NO的反应速率为mol·s-1
答案 D
解析 A项,根据表格信息,温度升高,反应速率减慢,错误;B项,根据表格信息,相同温度时,压强升高,达到所列转化率的时间减少,化学反应速率加快,错误;C项,根据题目已知信息,无法判断此时是否达到平衡,错误;D项,当混合气体是amol时,其中的NO为mol,转化率从50%增加到90%的过程中,NO反应了mol,经过的时间为3.7s,所以反应速率为mol·s-1,正确。
9.(2019·江苏,15改编)在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下,催化反应相同时间,测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。
下列说法正确的是( )
A.反应2NO(g)+O2(g)===2NO2(g)的ΔH>0
B.图中X点所示条件下,延长反应时间能提高NO转化率
C.图中Y点所示条件下,增加O2的浓度不能提高NO转化率
D.380℃下,c起始(O2)=5.0×10-4mol·L-1,NO平衡转化率为50%,则平衡常数K<2000
答案 B
解析 A项,实线表示不同温度下相同时间内NO的转化率,虚线表示相同条件下NO的平衡转化率,由题图知,随着温度升高,NO的平衡转化率减小,即温度升高,反应2NO+O22NO2的平衡逆向移动,说明该反应为放热反应,ΔH<0,错误;B项,X点对应NO的转化率低于该温度下NO的平衡转化率,所以反应没有达到平衡状态,延长反应时间,可以提高NO的转化率,正确;C项,Y点时反应已达平衡状态,增加O2的浓度,平衡正向移动,NO的转化率会提高,错误;D项,设起始时c(NO)=amol·L-1,则:
2NO +O2 2NO2
起始/mol·L-1a5.0×10-40
转化/mol·L-10.5a0.25a0.5a
平衡/mol·L-10.5a5.0×10-4-0.25a0.5a
K==,当0.25a=0时,K=2000,但0.25a>0,所以K>2000,错误。
10.(2019·宁波市北仑中学模拟)将汽车尾气中的CO和NO转化为无害气体,其反应:
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。
在容积均为2L的甲、乙、丙三个恒温(反应温度分别为300℃、T℃、300℃)容器中分别加入物质的量之比为1∶1的NO和CO,测得各容器中n(CO)随反应时间t的变化情况如下表所示:
t/min
n(CO)/mol
0
40
80
120
160
甲
2.00
1.50
1.10
0.80
0.80
乙
2.00
1.45
1.00
1.00
1.00
丙
1.00
0.80
0.65
0.53
0.45
根据表中数据,下列说法正确的是( )
A.乙容器中的反应温度T<300℃
B.甲容器中,0~40min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率为0.0125mol
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