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2.2 化学平衡(精练)
题组一 化学平衡状态的判断
1.(2022·湖南·长沙市南雅中学高二阶段练习)在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应:
。下列不能说明反应达到平衡状态的是
A.混合气体的压强不再变化 B.混合气体的密度不再变化
C. D. 且不再变化
2.(2022·湖南·益阳市第一中学高二期中)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(恒温恒容容
器,固体试样体积忽略不计),使其达到分解平衡:HNCOONH (s) 2NH (g)+CO (g)。下列能判断该
2 4 3 2
反应已经达到化学平衡的个数有
①υ(NH ) =2υ(CO )
3 正 2 逆
②密闭容器中总压强不变
③密闭容器中混合气体的密度不变
④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变
⑤密闭容器中温度不变
⑥密闭容器中CO 的体积分数不变
2
⑦混合气体总质量不变
A.4个 B.5个 C.6个 D.7个
3.(2022·上海交大附中高二阶段练习)一定温度下,在容积不变的密闭容器中进行如下可逆反应:SiF
4
(g) +2H O(g) SiO(s)+4HF(g),下列能表明该反应已达到化学平衡状态的是
2 2
①v (H O) =2v (HF)
正 2 逆
②SiF 的体积分数不再变化
4
③容器内气体压强不再变化
④4 molH-O键断裂的同时,有2molH- F 键断裂
⑤混合气体的体积不再变化
A.①②③ B.②④⑤ C.②③ D.③④⑤
4.(2022·四川省蒲江县蒲江中学高二阶段练习)在一定温度下的密闭容器中,当下列物理量不再发生变化时:①混合气体的压强,②混合气体的密度,③混合气体的总物质的量,④混合气体的平均相对分子质
量,⑤混合气体的颜色,⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比,⑦某种气体的百分含量。
能说明NH COONH(s) 2NH (g)+CO (g)达 到平衡状态的是
2 4 3 2
A.①③④⑤⑦ B.①②③ C.①②③④⑦ D.①②③⑦
5.(2022·湖南·衡阳市一中高二阶段练习)一定温度下,在某恒容密闭容器中,对于可逆反应aN(g)
+bM(g) cR(g)的下列叙述中,能作为判断该反应达到平衡状态标志的是
A.n(N)∶n(M)∶n(R)=a∶b∶c
B.混合气体的密度不再随时间而改变
C.单位时间内,每消耗a mol N的同时生成b mol M
D.混合气体的总质量不再随时间而改变
6.(2022·河北武强中学高二期中)可逆反应:2NO (g) 2NO(g)+O (g),在体积固定的密闭容器中,达到
2 2
平衡状态的标志是: ⇌
①单位时间内生成nmolO 的同时生成2nmolNO
2 2
②单位时间内生成nmolO 的同时生成2nmolNO
2
③用NO 、NO、O 表示的反应速率之比为2:2:1的状态
2 2
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A.①④⑥⑦ B.①④⑤⑥⑦ C.②④⑥⑦ D.②③④⑥⑦
7.(2022·新疆·新源县教育局高二期末)在恒温恒容的密闭容器中进行的可逆反应 2NO (g) 2NO(g)
2
+O (g),达到平衡状态的标志是
2
① 单位时间内生成 n mol O 的同时生成 2n mol NO
2 2
② NO 、NO、O 表示的反应速率之比为 2∶2∶1 的状态
2 2
③ 混合气体的颜色不再改变的状态
④混合气体的密度不再改变的状态
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A.①③⑤ B.②③⑤ C.①③④⑤ D.①②③④⑤8.(2022·江西·南昌大学附属中学高二期末)可以证明可逆反应 已达到平衡状态的是
①其他条件不变时,混合气体平均相对分子质量不再改变
②一个 键断裂的同时,有3个 键断裂
③恒温恒容时,体系压强不再改变
④ 的体积分数都不再改变
⑤恒温恒容时,混合气体密度保持不变
A.全部 B.①③④⑤ C.③⑤ D.①③④
9.在恒温恒容密闭容器中,投入一定量X,发生反应:2X(s) 2Y(g)+Z(g),下列叙述中能说明该反
应达到平衡状态的是
①单位时间内生成n mol Z的同时消耗2n mol Y
②Y的浓度不再改变
③Y与Z的物质的量之比为2:1
④2v(Y) =v(Z)
正 逆
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变
⑥容器内密度不再改变
A.①②⑤ B.①②⑥ C.②③⑤ D.②④⑤
10(2022·陕西省安康中学高二期末)在一恒温、恒容密闭容器中,发生反应: ,
下列能表明已达到平衡状态的是
①混合气体的密度不变 ②单位时间内生成 ,同时消耗了 ③混合气体的平均相对分子质量
不变 ④C的物质的量浓度不变 ⑤混合气体的压强不变
A.①②③ B.③④⑤ C.②③④ D.①②⑤
11.(2021·吉林·汪清县汪清第四中学高二阶段练习)某温度下,在一恒容容器中进行反应:
,下列情况一定能说明反应已达到平衡的是
①单位时间内,有1molA反应,同时有2molC生成
②容器内压强不随时间而变化
③单位时间内,有2molC生成,同时有1molA生成
④用A、B、C表示的该反应的化学反应速率之比为1:3:2
⑤气体的平均摩尔质量不随时间而变化
⑥气体的密度不随时间而变化A.③④⑤⑥ B.①②③ C.②④⑥ D.②③⑤
12.(2022·江西省铜鼓中学高二开学考试)在恒温恒容密闭容器中,投入一定量X,发生反应:2X(g)
2Y(g)+Z(s),下列叙述中能说明该反应达到平衡状态的是
①单位时间内生成n mol X的同时消耗n mol Y
②Y的浓度不再改变
③X与Y的物质的量之比不变
④容器内密度不再改变
⑤混合气体的压强不再改变
⑥Y与Z的物质的量之比不变
A.①②⑤ B.①②③ C.②③④ D.④⑤⑥
题组二 化学平衡常数
1.(2022·广西贺州·高二期末)某温度下气体反应体系达到化学平衡,平衡常数K= ,恒容时,
若温度适当降低,F的浓度增加,下列说法正确的是
A.该反应的化学方程式为2E(g)+F(g) A(g)+2B(g)
B.降低温度,正反应速率增大
C.该反应的焓变为负值
D.增大c(A)、c(B),K增大
2.(2022·陕西·宝鸡市金台区教育体育局教研室高二期末)已知298.15K时,可逆反应:Pb2+(aq)+Sn(s)
Pb(s)+Sn2+(aq)的平衡常数K=2.2,若溶液中Pb2+和Sn2+的浓度均为0.10mol·L-1,则此时反应进行的方
向是
A.正反应方向 B.逆反应方向 C.处于平衡状态 D.无法判断
3.(2021·北京丰台·高二期中)在恒容密闭容器中反应:2NO(g)+2CO(g) N (g)+2CO
2 2
(g) ΔH=-373.4 kJ·mol-1达到平衡状态,以下说法不正确的是
A.及时分离出CO,使Q减小,Q<K,因此平衡正向移动
2
B.及时分离出N,使Q减小,Q<K,因此平衡正向移动
2C.加入催化剂可增大反应速率,从而增大一段时间内的反应物转化率
D.降低温度,使Q减小,Q<K,因此平衡正向移动
4.(2022·内蒙古·阿拉善盟第一中学高二期末)反应 在1000K时 ,
当总压为101kPa,气体组成是 , , 时,上述反应
A.正向移动 B.逆向移动 C.达到平衡 D.不一定
5.已知下列反应的平衡常数:H(g) +S(s)=H S(g),K;S(s)+ O (g)=SO(g), K ;则反应H(g)
2 2 1 2 2 2 2
+SO(g)=O(g) +H S(g)的平衡常数是
2 2 2
A.K+K B.K-K C.K ×K D.K/K
1 2 1 2 1 2 1 2
6.(2022·宁夏·石嘴山市第三中学高二阶段练习)二氧化碳减排和再利用技术是促进社会环保和工业可持
续发展的重要措施。将工业废气中的 转化为 ,可以通过以下途径实现。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡常数K随温度T的变化如图所示。
下列说法错误的是
A.反应Ⅰ、Ⅱ都是放热反应 B.温度:
C.反应Ⅲ的 D. 时反应Ⅲ的平衡常数
7.(2022·辽宁·本溪市第二高级中学高二期末)对于反应3Fe(s)+4HO(g) Fe O(s)+4H(g)的平衡常
2 3 4 2数,(注意:用[H ]表示氢气的浓度,其他物质浓度也是这样表示)下列说法正确的是
2
A.增大HO(g)的浓度或减小H 的浓度,会使平衡常数减小
2 2
B.改变反应的温度,平衡常数不一定变化
C.K=
D.K=
8.(2022·云南·宣威市第三中学高二期末)反应 达到平衡后,保持
温度不变,再通入 ,重新达到平衡,则新平衡与旧平衡相比 的值
A.变小 B.变大 C.不变 D.无法确定
9.(2022·四川·乐山市教育科学研究所高二期末)已知下列反应:
;
;
则反应 的平衡常数可以表示为
A. B. C. D.
10.(2022·河北·张家口市第一中学高二期中)在一定温度下,下列反应的化学平衡常数数值如下:
①2NO(g) N(g)+O(g) K =1×1030
2 2 1
②2H(g)+O(g) 2HO(g) K =2×1081
2 2 2 2
③2CO(g) 2CO(g)+O(g) K =4×10-92
2 2 3
以下说法正确的是
A.该温度下,反应①的平衡常数表达式为K =c(N )·c(O)
1 2 2B.该温度下,反应2HO(g) 2H(g)+O(g)的平衡常数的数值为 5×10-82
2 2 2
C.该温度下,反应①、反应②的逆反应、反应③产生O 的倾向由大到小的顺序为NO>CO>HO
2 2 2
D.增大压强,反应①、反应②、反应③的化学平衡常数分别为:不变、变大、变小
11.平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志,在25℃时,下列反应的平衡常数如下:
2NO(g) N(g)+O(g);K=1×10-30
2 2 1
2H(g)+O(g) 2HO(g);K=2×1081
2 2 2 2
2CO(g) 2CO(g)+O(g);K=4×10-92
2 2 3
(1)常温下,NO分解产生O 反应的平衡常数表达式为_____。
2
(2)常温下,水分解产生O,此时平衡常数值约为____。
2
(3)常温下,NO、HO、CO 三种化合物分解放出氧气的倾向大小顺序为____>_____>____。____
2 2
题组三 影响化学平衡移动的因素
1.(2022·贵州·高二学业考试)在一定条件下,恒容密闭容器中反应 达到
平衡后,能使B的浓度增大的措施是
A.降温 B.升温 C.使用催化剂 D.减少A的浓度
2.(2022·广西钦州·高二期末)对已达平衡的下列反应: ,若增大压强,
则所产生的影响正确的是
A.正、逆反应速率都增大,平衡不发生移动
B.正、逆反应速率都增大,平衡向逆反应方向移动
C.正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡向逆反应方向移动
D.正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动
3.(2022·江西赣州·高二期末)已知反应 ,在三个不同容积的容器中
分别充入1molCO与2mol ,恒温恒容,测得平衡时CO的转化率如表:
序
温度/℃ 容器体积 CO转化率 平衡压强/Pa
号① 200 50%
② 200 70%
③ 350 50%
下列说法正确的是
A.平衡时反应速率;③>①>②
B.平衡时体系压强:
C.若容器体积 ,则
D.若实验②中CO和 用量均加倍,则CO转化率小于70%
4.(2022·四川达州·高二期末)将2.00molX和1.00molY充入体积不变的密闭容器中,在一定条件下发生
反应:2x(g)+Y(g) 2Z(g),达到平衡时X为1.40mol,如果此时移走1.00molX和0.50molY,保持温度和
体积不变,再次达到平衡时,X的物质的量可能为
A. B. C. D.
5.(2022·上海市西南位育中学高二期末)在 溶液中存在平衡
。现要使平衡向逆方向移动且使 增大的是
A.加热 B.通入HCl气体 C.加入NaOH溶液 D.加水稀释
6.(2022·宁夏·银川二中高二期中)将CaCO 放入密闭的真空容器中,反应:CaCO (s) CaO(s)+
3 3
CO(g)达到平衡。保持温度不变,缩小容器容积,体系重新达到平衡,下列说法正确的是
2
A.平衡常数减小 B.CaO物质的量不变C.CO 浓度不变 D.CO 浓度变大
2 2
7.(2022·云南保山·高二期中)反应X(g)+Y(g) 3Z(g) H<0,达到平衡时,下列说法正确的是
A.减小容器体积,平衡向右移动 B.⇌恒容时充△入He气,Z的产率增大
C.增大c(X),X的转化率增大 D.降低温度,Y的转化率增大
8.(2022·广东潮州·高二期末)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.Fe(SCN) 溶液中加入固体KSCN后颜色变深
3
B.工业合成氨中,将氨气液化分离以提高氨气产率
C.由H(g)、I(g)、HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深
2 2
D.工业生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高SO 的利用率
29.(2022·山西·临汾第一中学校高二期末)密闭容器中发生反应: ,根
据下列 图像,回答问题:
(1)下列时刻所改变的外界条件是 _______; _______; _______。
(2)反应速率最快的时间段是_______。
(3)下列措施能增大正反应速率的是_______。
A.通入 B.分离出 C.降温 D.增大容积
题组四 勒夏特列原理
1.(2022·上海交大附中高二阶段练习)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 溶液中加入固体 后颜色变深
B.工业合成氨中,采用高压的条件
C.由 组成的平衡体系加压后颜色变深
D.工业生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高 的利用率
2.(2022·广东·广州市第十六中学高二期中)下列不能用平衡移动原理解释的是
A.工业合成氨体系中及时分离氨气以提高原料转化率
B.工业上SO 催化氧化成SO 的反应,选用常压条件而不选用高压
2 3
C.将装有NO 的密封玻璃球浸在热水中,玻璃球颜色加深
2
D.用饱和食盐水除去Cl 中的HCl,可减少Cl 的损失
2 2
3.(2022·重庆南开中学高二期中)下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是
A.用排饱和食盐水法收集氯气B.加催化剂,使 和 在一定的条件下转化为
C.将 球浸泡在热水中颜色加深
D.加压条件下有利于 和H 反应生成
2
4.(2022·江苏·马坝高中高二期中)下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是
A.合成氨工业中采用高压条件
B.用排饱和食盐水的方法收集
C.由 、 蒸气、HI组成的平衡体系加压后颜色变深
D.及时分离从合成塔中出来的混合气,有利于合成氨
5.(2022·福建·泉州七中高二期中)下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是
A.一氧化碳严重中毒者需要进高压氧舱中治疗
B.打开碳酸饮料会有大量气泡冒出
C.NO 与NO 的平衡体系,加压缩小体积后颜色加深
2 2 4
D.钠与氯化钾共融制备钾:Na(1)+KCl(l) K(g)+NaCl(l)
6.(2022·辽宁朝阳·高二期中)反应 的能量变化如图所示。下列说法
错误的是
A.加压体系的颜色加深,可利用勒夏特列原理解释
B.该反应逆反应的活化能比正反应的活化能高
C. 和 总键能小于 和 的总键能
D.使用催化剂可降低过渡态的能量,提高活化分子的百分数题组五 综合运用
1.回答下列问题:
(1)高温下,在密闭容器中用 还原 可得到金属钨,其总反应为: ,
该反应的化学平衡常数表达式为_______。
(2)为了减少CO的排放,某环境研究小组以CO和 为原料合成清洁能源二甲醚( ),反应如下:
。如图所示能正确反映平衡常数K随温度变化关
系的曲线为_______(填曲线标记字母),其判断理由是_______。
2.(2022·四川达州·高二期末)甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO 和H)在催化剂
2 2
的作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:
I.CO (g)+H(g) CO(g)+HO(g) H
2 2 2 1
△
II.CO(g)+2H (g) CHOH(g) H
2 3 2
△
(1)在恒容密闭容器进行反应I,测得其化学平衡常数K和温度t的关系如表:
83
t/℃ 700 800 1000 1200
0
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
① H____0,其理由是____。
1
②△能判断该反应达到化学平衡状态的依据是____。
A.c(CO)=c(CO ) B.容器内CO 的体积分数保持不变
2 2
C.容器内气体密度保持不变 D.容器中压强保持不变
③图甲、图乙分别表示反应在t 时刻达到平衡,在t 时刻因改变某个条件而发生变化的情况。图甲中t 时
1 2 2
刻发生改变的条件是____,图乙中t 时刻发生改变的条件是____。
2④若1200℃时,在某时刻平衡体系中CO(g)、H(g)、CO(g)、HO(g)的浓度分别为2mol/L、2mol/L、
2 2 2
4mol/L、4mol/L,此时v(正)____v(逆)(填大于、小于或等于),其理由是____。
(2)某温度时另一恒容容器中进行反应II,若开始时按n(CO)∶n(H )=1∶2通入CO和H,测得容器中总压
2 2
强为pkPa,5min时反应达到平衡,测得容器内气体总压强为pkPa。
0
①v(H )=____kPa·min-1。
2
②该温度下反应的平衡常数K=____(K 是用分压表示的平衡常数)。
p p
3.(2022·西藏·拉萨中学高二阶段练习)氨是合成硝酸、铵盐和氮肥的基本原料,氮的氧化物是大气的污
染物,请问:
(1)氨的水溶液显弱碱性,其原因为___________(用离子方程式表示),0.1 mol•L-1的氨水中加入少量的
NH Cl固体,溶液的pH ___________(填“增大”或“减小”);若加入少量的明矾,溶液中的 的浓度
4
___________(填“增大”或“减小”)。
(2)硝酸铵加热分解可得到NO和HO,250℃时,硝酸铵在密闭容器中分解达到平衡,该分解反应的化学
2 2
方程式为___________ ,平衡常数表达式为___________;若有1mol硝酸铵完全分解,转移的电子数为
___________mol。
(3)甲醚(CHOCH )被称为21世纪的新型燃料,它清洁、高效、具有优良的环保性能,甲醚是一种无色气体,
3 3
具有轻微的醚香味,其燃烧热为1455 kJ·mol-1,甲醚可作燃料电池的燃料。已知H(g)和C(s)的燃烧热分别
2
是285.8 kJ·mol-1、393.5 kJ·mol-1;计算反应4C(s)+ 6H (g)+ O (g)=2CH OCH (g)的反应热为___________;
2 2 3 3
(4)工业上利用H 和CO 合成二甲醚的反应如下:6H(g)+ 2CO (g) CHOCH (g)+ 3H O(g) H<0
2 2 2 2 3 3 2
△
①一定温度下,在一个固定体积的密闭容器中进行该反应。下列能判断反应达到化学平衡状态的是______
(选填编号,注意大小写)
a.c(H )与c(H O)的比值保持不变
2 2
b.单位时间内有2mol H 消耗时,有1mol HO生成
2 2
c.容器中气体密度不再改变d.容器中气体压强不再改变
②温度升高,该化学平衡移动后,达到新的平衡,CHOCH 的产率将_________(填“变大”、“变小”或
3 3
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