1、2022届高三化学一轮专题复习化学反应原理:08等效平衡一、单选题(共15题)1已知2 A(g)B(g)2C(g) H 2p乙BC的质量m:m甲=m丙2m乙Cc(A)与c(B)之比k:k甲=k丙k乙D反应放出或吸收热量的数值Q:Q甲=Q丙2Q乙2在一个绝热定容的密闭容器中,1molA 与 2molB 发生反应 A(g)2B(g) xC(g)2D(g) HbkJmol1(b0),下列说法正确的是A充分反应后,放出热量为 b kJB若 x=1,容器中压强不变时不能判断反应达到平衡C当 B 和 D 的物质的量为 1:1 时,表明该反应已达到平衡D达到平衡过程中,正反应速率可能是先增大再减小31mol
2、 H2和1mol I2置于恒温恒容密闭容器中发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g)+9.4kJ,至t1时刻到达平衡状态,下列物理量与反应时间的关系不符合事实的是( )ABCDAABBCCDD4有一可逆反应:2A(g)3B(g) xC(g)4D(g),若按下列两种配比在同温同体积的密闭容器中进行反应:0.8 mol A1.2 mol B1.2 mol C2.4 mol D1.4 mol A2.1 mol B0.6 mol C1.2 mol D达平衡后,C的质量分数相等,则方程式中x的值为A1B2C3D45已知:N2(g)3H2(g) 2 NH3(g) H92.4 kJmol1。一定条件下,
3、现有容积相同且恒容的密闭容器甲与乙: 向甲中通入1 mol N2和3 mol H2,达到平衡时放出热量Q1 kJ; 向乙中通入0.5 mol N2和1.5 mol H2,达到平衡时放出热量Q2 kJ。则下列关系式正确的是AQ12Q292.4B92.4Q12Q2C92.4Ql2Q2DQ12Q292.46定条件下存在反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g) H(逆)D相同温度下,若起始时向容器中充入2. 0 mol PCl3 和2. 0 mol Cl2,达到平衡时,PCl3 的质量分数比上述平衡体系小10两个恒容容器中分别发生反应A(g)2B(g)和2A(g)C(g),平衡时A的转化率分别为1和
4、2。在温度不变的情况下,均增加A的物质的量,下列判断正确的是A1减小,2增大B1、2均增大C1、2均减小D1增大,2减小11一定温度下,在恒容密闭容器中发生如下反应:2A(g)+B(g)3C(g),若反应开始时充入2 mol A和2 mol B,达平衡后A的体积分数为a%。其他条件不变时,若按下列四种配比作为起始物质,平衡后A的体积分数大于a%的是A2.5mol CB2 mol A、2 mol B和10 mol He(不参加反应)C1.5 mol B和1.5 mol CD2 mol A、3 mol B和3 mol C12恒温恒压条件下发生反应:N2(g)3H2(g)2NH3(g),若将2 mo
5、l氮气和3 mol氢气充入密闭容器中,反应达平衡时,氨气的体积分数为a。保持相同条件,在密闭容器中分别充入下列物质, 反应达平衡时,氨气的体积分数可能为a的是()A2 mol N2和6 mol H2 B1 mol N2和2 mol NH3C1 mol N2、3 mol H2和2 mol NH3 D2 mol N2、3 mol H2和1 mol NH313在容积不变的密闭容器中存在如下反应:2SO2 (g)O2 (g)2SO3 (g) H0。某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析不正确的是A图表示的是t1时刻增大压强对反应速率的影响B图 表示的是温度对平衡的影响,
6、且T甲小于T乙C图表示的是催化剂对化学平衡的影响,乙使用了催化剂D图表示的是t1时刻加入催化剂对反应速率的影响14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的密闭容器中加入a mol CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:物质CH3OHCH3OCH3H2O浓度/(molL1)0.440.60.6下列说法正确的是A加入CH3OH的物质的量a1.64B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的转化率减小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15在一固定容
7、积的密闭容器中充入气体A和B,发生如下可逆反应:A(g) +B(g)xC(g);H Q。在不同的温度和压强下,C在反应混合物中的含量随反应时间的变化如图所示。下列判断正确的是AP1P2,x1 BP1P2,x1CT1T2,Q0 DT1T2,Q0二、填空题(共5题)16I在一定温度下的2L密闭容器中,发生反应:,达到平衡时,各物质平衡浓度为:c(X)=0.8mol/L;c(Y)=0.1mol/L;c(Z)=1.6mol/L。若用a、b、c分别表示X、Y、Z的起始的物质的量,回答下列问题:(1)若在恒温恒容条件下进行反应,可判断该反应达到化学平衡状态的是_A单位时间内生成nmolX的同时生成2nmo
8、lZB密闭容器中密度不再改变的状态C用X、Y、Z的物质的量浓度变化表示反应速率的比为112的状态D反应容器中Y的物质的量分数不再改变的状态E密闭容器中压强不再改变的状态F混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态(2)a、b应满足的关系是_。(3)a的取值范围是_。恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生发应:。(1)若开始时放入1molA和1molB,到达平衡后,生成amolC,若开始时放入xmolA,2molB和1molC,到达平衡后,C的物质的量是3amol,则x=_mol,平衡时,B的物质的量_(填序号)大于2mol 等于2 mol 小于2 mol 可能大于、等于或小于2mol(2)若开
9、始时放入6molA和6molB,到达平衡后再加入3molC,待再次到达平衡后,C的物质的量分数是_。17在一定条件下,可逆反应2NO2(g)N2O4(g)H0达到平衡,当分别改变下列条件时,请填空:(1)保持压强不变,通入一定量的NO2,则达到平衡时NO2的百分含量_(填“增大”、“减小”或“不变”,下同);保持压强不变,通入一定量N2O4,则达到平衡时NO2的百分含量_。(2)保持容器容积不变,通入一定量的氖气,则达到平衡时NO2的转化率_;保持压强不变,通入氖气使体系的容积增大一倍,则达到平衡时NO2的转化率_。(3)保持容器容积不变,通入一定量的NO2,则达到平衡时NO2的百分含量_;保
10、持容器容积不变,通入一定量N2O4,则达到平衡时NO2的百分含量_。18一定温度下,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5,反应PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见表:t/s050150250350n(PCl3)/mol00.160.190.200.20(1)反应前50s的平均速率v(PCl3)=_mol/(Ls)。(2)保持其他条件不变,平衡后再充入1.0molPCl5,则PCl5平衡转化率_(填“增大”、“减小”或“不变”),平衡常数K=_;若升高温度,平衡时c(PCl3)=0.11mol/L,则反应H_0(填“”、“”或“
11、=”)。(3)保持其他条件不变,若起始时向该容器中充入1.0molPCl3和1.0molCl2,PCl3的平衡转化率为_。19工业合成氨的反应为:N2(g) + 3H 2(g) 2NH3(g); H0(1)、随着温度升高,平衡常数K值变_。(2)改变反应条件,会使平衡发生移动。如下图像表示随条件改变,氨气的百分含量的变化趋势。当横坐标为压强时,变化趋势正确的是(选填字母序号)_,当横坐标为温度时,变化趋势正确的是(选填字母序号)_。(3)如图所示三个容积相同的容器、,若起始温度相同,分别向三个容器中充入中3mol H2和1mol N2;中2mol NH3;中1.5mol H2和0.5mol N
12、2和1mol NH3;一定条件下反应,达到平衡时各容器中NH3物质的百分含量由大到小的顺序为_(填容器编号)。(4)氨气和氧气从145就开始反应,在不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如图所示):4NH3+5O24NO+6H2O 4NH3+3O22N2+6H2O 温度高于900时,NO产率下降的原因_。20T时,有甲、乙两个密闭容器,甲容器的体积为1 L,乙容器的体积为2 L,分别向甲、乙两容器中加入6 mol A和3 mol B,发生反应如下:3A(g)+bB(g) 3C(g)+2D(g) H0.025,说明反应向逆反应方向进行,即v逆v正,故C错误;D、充入2.0molPCl3和2.0mo
13、lCl2,可以看作先通入1.0molPCl3和1.0molCl2,达到平衡时,PCl3的质量分数与原平衡PCl3的质量分数相等,然后再通入1.0molPCl3和1.0molCl2,相当于在原来基础上增大压强,PCl3的转化率增大,PCl3的质量分数减小,故D正确。10A【分析】对于反应: A(g)2B(g)和2A(g)C(g),在恒温、恒容条件下达到平衡时,保持条件不变,增加A的物质的量,平衡都向右移动,到达的平衡状态,可以等效认为在原平衡的基础增大压强,增大压强平衡向气体体积减小的方向移动,据此判断。【详解】对于反应: A(g)2B(g),增加A的物质的量,所到达的平衡状态可以等效为增大压强
14、,增大压强平衡向逆反应移动,A的转化率减小,即1减小;对于反应: 2A(g)C(g),增加A的物质的量,所到达的平衡状态可以等效为增大压强,增大压强平衡向正反应移动,A的转化率增大,即2增大;综上所述,本题选A。【点睛】本题考查平衡移动转化率的判断,难度中等,本题采取等效平衡理解,可以借助平衡常数理解,注意形成规律进行总结:若反应物只有一种时:aA(g) bB(g)+cC(g),增加A的量,平衡向右移动,但该反应物A的转化率A不一定增大,当a=b+c时, A不变;ab+c时,A增大;当a1,,B的物质的量小于2;当3a=1,B的物质的量等于2;当3a1,B的物质的量大于2;故选,所以答案为:2
15、,;(2)若开始时放入6molA和6molB,到达平衡后再加入3molC,根据等效平衡的原理此时和(1)中的开始时放入1molA和1molB是等效平衡,待再次到达平衡后,达到的平衡与(1)是相同的,所以C的物质的量分数可以根据(1)计算得到即C的物质的量分数,故答案为:;17不变 不变 不变 减小 减小 减小 【详解】(1)保持压强不变,通入一定量的NO2,容器体积增大,为等效平衡,则达到平衡时NO2的百分含量不变;保持压强不变,通入一定量N2O4,容器体积增大,为等效平衡,则达到平衡时NO2的百分含量不变。(2)保持容器容积不变,通入一定量的氖气,各反应物浓度不变,平衡不移动,则达到平衡时N
16、O2的转化率不变;保持压强不变,通入氖气使体系的容积增大一倍,相当于减压,平衡逆向移动,则达到平衡时NO2的转化率减小。(3)保持容器容积不变,通入一定量的NO2,相当于加压,平衡正向移动,则达到平衡时NO2的百分含量减小;保持容器容积不变,通入一定量N2O4,相当于加压,平衡正向移动,则达到平衡时NO2的百分含量减小。180.0016 减小 0.025(或)mol/L 80% 【详解】(1)根据表格数据可知前50s内n(PCl3)=0.16mol,容器体积为2.0L,所以前50s的平均速率v(PCl3)=0.0016mol/(Ls);(2)反应物只有PCl5一种气体,所以再充入PCl5容器内
17、压强增大,压强增大会使平衡逆向移动,所以PCl5平衡转化率减小;温度不变平衡常数不变,再充入PCl5后达到新平衡时平衡常数与原平衡相等,根据表格数据可知,平衡时n(PCl3)=0.20mol,根据反应方程式可知n(Cl2)=0.20mol,n(PCl5)=0.20mol,n(PCl5)=0.80mol,容器体积为2.0L,所以平衡常数K=0.025(或)mol/L;若升高温度,平衡时c(PCl3)=0.11mol/L,说明升高温度平衡正向移动,则正反应为吸热反应,H0;(3)保持其他条件不变,若起始时向该容器中充入1.0molPCl3和1.0molCl2,则相当于充入1.0molPCl5,所以
18、达到的平衡与原平衡为等同平衡,则平衡时n(PCl3)=0.20mol,转化率为=80%。19减小 b a 高温生成NO,放热,温度高于900产率下降 【详解】(1)合成氨反应是放热反应,温度升高,平衡逆向移动,c(NH3)减小,c(N2)、c(H2)增大,所以平衡常数减小;(2)当横坐标为压强时,因为增大压强,平衡正向移动,NH3含量增大,变化趋势正确的是b,当横坐标为温度时,因为反应正向放热,升温,平衡逆向移动,NH3含量降低,变化趋势正确的是a;(3)恒温、恒压;充入3mol H2和1mol N2 ,反应正向进行,气体总量减小,体积收缩;恒温、恒容,相当于在的基础上进行减压操作,平衡将向逆
19、向移动氨的百分含量相对应于是下降的!即;恒容,外有隔热套,反应进行,反应放热,相当于在的基础上进行加热操作,平衡将向逆向移动,氨的百分含量下降;即。故答案为;(4)由图象可知在温度较低时生成氮气温度高于900时,NO产率下降是因为反应4NH3+5O24NO+6H2O是放热反应,达到平衡后,升温平衡逆向进行。故产率降低吸收塔中需要补充空气是增加反应物的浓度,使平衡向正向移动,进一步与NO反应生成硝酸。200.3mol/(Lmin) 大于 3mol,2mol AC 向正反应方向进行 【详解】(1)甲容器的体积为1L,加入6mol A和3mol B,则A、B的浓度分别为:6mol/L、3mol/L,
20、4min时甲容器内的反应恰好达到平衡,A的浓度为2.4mol/L、B的浓度为1.8mol/L,则A、B的浓度变化为:=6mol/L-2.4mol/L=3.6mol/L;B的浓度变化为:=3mol/L-1.8mol/L=1.2mol/L;此时间内平均速率v(B)= =0.3mol/(Lmin);浓度变化与化学计量数成正比,则3:b=:=3.6mol/L:1.2mol/L =3:1,则b=1;本题正确答案是:0.3 mol/(Lmin);(2)甲容器的体积为1L,乙容器的体积为2L,乙容器的体积大于甲的,浓度小则反应速率小,到达平衡的时间长,所以乙容器中反应达到平衡时所需时间大于4min;本题正确
21、答案是:大于; 乙容器的体积大于甲容器的体积,反应物浓度减小,反应速率减慢,达到平衡所需要的时间就要长;(3)根据等效平衡规律,在恒温恒容下,转化为同一反应方向的物质的物质的量和原来对应相等即可,3molC、2molD完全转化后生成3molA和1molB,还需3molA和2molB才能与乙为等效平衡;因此,本题正确答案是:3mol;2mol;(4)因为该反应是体积增大的可逆反应,因为甲的容器体积小,则压强大,平衡向着逆向移动,甲中反应物的转化率小于乙,且达到平衡时甲中各组分浓度都大于乙的,A保持温度不变,增大甲容器的体积至2L,则此时甲和乙为等效平衡,甲、乙容器中B的平衡浓度相等,所以A选项是
22、正确的;B保持容器体积不变,使甲容器升高温度,该反应为放热反应,平衡向着逆向移动,甲中B浓度增大,则无法满足甲、乙容器中B的平衡浓度相等,故B错误;C保持容器压强和温度都不变,向甲中加入一定量的A气体,因为反应物A的浓度增大,则平衡向着正向移动,甲中B的浓度减小,可能实现甲、乙容器中B的平衡浓度相等,所以C选项是正确的;D保持容器压强和温度都不变,向甲中加入一定量的B气体,达到平衡时甲中B的浓度更大,无法满足甲、乙容器中B的平衡浓度相等,故D错误;本题正确答案是:AC。(5) 甲容器的体积为1L,加入6mol A和3mol B,则A、B的浓度分别为:6mol/L、3mol/L,4min时甲容器内的反应恰好达到平衡,A的浓度为2.4mol/L、B的浓度为1.8mol/L,C的浓度为3.6mol/L,D的浓度为2.4mol/L,根据 3A(g)+bB(g) 3C(g)+2D(g)反应可知,平衡常数为K= =10.8;该温度下,向体积为1L的密闭容器中通入A、B、C、D气体物质的量分别为3mol、1mol、3mol、2mol,Qc=4K=10.8,说明反应物浓度偏大,生成物浓度偏小,平衡向正反应方向移动。