1、计时双基练(二十二)化学平衡状态化学平衡的移动(计时：45分钟满分：100分)一、选择题(本大题共10小题，每小题5分，共50分)1(2015合肥模拟)为了减轻大气污染，科学家正在研究利用催化技术将汽车尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，即2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g)H0。若反应在恒容的密闭容器中进行，下列有关说法正确的是()A单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达到平衡状态B平衡时，其他条件不变，升高温度可提高CO的转化率C使用高效催化剂，提高正反应速率、降低逆反应速率D平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变解析单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时
2、，即意味着正逆反应速率相等，反应到达平衡状态，正确。B项，升高温度，平衡左移，CO的转化率降低，错误。C项，使用催化剂，正逆反应速率均增加，错误。D项，随着反应向右进行，容器内的压强将减小，错误。答案A2(2015南昌模拟)下列对化学平衡移动的分析中，不正确的是()已达平衡的反应C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)，当增加反应物物质的量时，平衡一定向正反应方向移动已达平衡的反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)，当增大N2的浓度时，平衡向正反应方向移动，N2的转化率一定升高有气体参加的反应平衡时，若减小反应器容积时，平衡一定向气体体积减小的方向移动有气体参加的反应平衡时，在恒压反应器中充
3、入稀有气体，平衡一定不移动ABCD解析C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)，当增加碳的物质的量时，平衡不移动，不对；当增大N2的浓度时，平衡向正反应方向移动，N2的转化率降低，不对；如果同时改变其他条件，平衡不一定向气体体积减小的方向移动；有气体参加的反应达平衡时，在恒压反应器中充入稀有气体，容器内压强减小，平衡可能发生移动，错误。答案D3某温度下，反应2A(g)B(g)(正反应为吸热反应)在密闭容器中达到平衡，平衡后c(A)/c(B)a，若改变某一条件，足够时间后反应再次达到平衡状态，此时c(A)/c(B)b，下列叙述正确的是()A在该温度下，保持容积固定不变，向容器内补充了B气体，则a
4、bB若ab，则B容器中一定使用了催化剂C若其他条件不变，升高温度，则有ab解析A项中增加B气体，相当于压强增大，平衡正向移动，所以ba，错误；升高温度，平衡正向移动，则ba，C项错误；若保持温度、压强不变，充入惰性气体，则体积增大，平衡向气体分子数增多的方向移动，即逆向移动，则ab，D项错误。答案B4(2016山东淄博摸底)往恒容密闭容器中通入一定量N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，气体颜色变深。如图表示该反应平衡时有关物理量Y随某条件X(其他条件不变)变化的规律。X、Y分别是()A温度T，逆反应速率vB温度T，气体的密度C压强p，平衡常数KD压强p，N2O4的转化率
5、解析升高温度，正、逆反应速率均增大，A项错误；气体的总质量不变，容器体积不变(恒容)，则升高温度，气体的密度不变，B项错误；平衡常数K仅受外界因素温度的影响，故增大压强，K不变，C项错误；增大压强，平衡向左移动，N2O4的转化率降低，D项正确。答案D5(2015益阳市三模)已知：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H41 kJmol1。相同温度下，在体积相同的两个恒温密闭容器中，加入一定量的反应物发生反应。相关数据如下：容器编号起始时各物质的物质的量/mol达平衡过程体系的能量变化COH2OCO2H2 1400放出热量；32.8 kJ0014热量变化：Q下列说法中，不正确的是()A容器
6、中反应达平衡时，CO的转化率为80%B容器中CO的转化率等于容器中CO2的转化率C容器中CO反应速率等于H2O的反应速率D平衡时，两容器中CO2的浓度相等解析由反应方程式知，当消耗1 mol CO时放出的热量为41 kJ，当放出的热量为32.8 kJ时，消耗0.8 mol CO，其转化率为80%，A项正确；容器中，该反应的平衡常数K10.80.8(0.23.2)1，设容器中反应达到平衡时消耗x mol CO2，则K2x2/(1x)(4x)1/K1，解得x0.8，此时CO2的转化率为80%，B项正确；由化学反应速率之比等于其化学计量数之比知C项正确；因平衡时容器中CO2为0.8 mol，容器中为
7、0.2 mol，D项错误。答案D6(2015武汉质检)某密闭容器中存在反应：2NOO2 2NO2，平衡时NO的体积分数与温度变化关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)，下列说法中不正确的是()A该反应的正反应是吸热反应B若温度为T1、T3时的平衡常数分别为K1、K3，则K1K1，正确；C项，T1时，从D点处达到平衡，NO的体积分数要增大，表明反应逆向进行，则逆反应速率大于正反应速率，正确；D项，缩小容器容积，化学平衡正向移动，NO的体积分数减小，则新曲线在原曲线的下方，错误。答案D7(2016合肥质检一)在一定温度下的定容密闭容器中，发生反应：2NO2(g)N2O4(g)。当下列所给有关
8、量不再变化时，不能表明该反应已达平衡状态的是()A混合气体的压强B混合气体的密度C混合气体的平均相对分子质量D.解析恒温恒容密闭容器中NO2和N2O4的可逆反应，压强、平均相对分子质量、浓度商在反应过程中都是不断变化的物理量，不发生改变时说明可逆反应建立平衡，而密度在反应过程中为恒定不变的量，不能作为平衡状态判断的依据。答案B8恒温、恒压下，1 mol A和1 mol B在一个容积可变的容器中发生如下反应：A(g)2B(g)2C(g)。一段时间后达到平衡，生成a mol C。则下列说法不正确的是()A物质A、B的转化率之比一定是12B起始时刻和达平衡后容器中的压强比为11C若起始放入3 mol
9、 A和3 mol B，则达平衡时生成3a mol CD当v正(A)v逆(C)时，可断定反应达到平衡解析A项，平衡时，转化的A、B分别为 mol、a mol，所以其转化率之比为12；B项，因为体积可变，平衡前后压强之比为11；C项，由于恒温恒压下建立平衡，起始量是原来的3倍，C的平衡量也应是原来的3倍；D项，不符合系数之比，不能断定反应达到平衡状态。答案D9在一定温度下，将气体X和气体Y各0.16 mol充入10 L恒容密闭容器中，发生反应：X(g)Y(g)2Z(g)H0。一段时间后达到平衡，反应过程中测定的数据如下表：t/min2479n(Y)/mol0.120.110.100.10下列说法正
10、确的是()A反应前2 min的平均速率v(Z)2.0103molL1min1B其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前v逆v正C保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.32 mol气体X和0.32 mol气体Y，到达平衡时，n(Z)0.24 molD其他条件不变，向平衡体系中再充入0.16 mol气体X，与原平衡相比，达到新平衡时，气体Y的转化率增大，X的体积分数增大解析A项，v(Z)2v(Y)20.004 molL1min1，错误；B项，降温，平衡右移，v正v逆，错误；C项，原平衡n(Z)0.12 mol，起始量加倍，由于是等体积反应，所以平衡量也加倍，n(Z)0.24 mol，错误。答案D
11、10(2016河北联考)T 时，在容积为2 L的3个恒容密闭容器中发生反应：3A(g)B(g)xC(g)，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡时的有关数据如下：容器甲乙丙反应物的投入量3 mol A、2 mol B6 mol A、4 mol B2 mol C达到平衡的时间/min58A的浓度/molL1c1c2C的体积分数/%w1w3混合气体的密度/gL112下列说法正确的是()A若x4，则2c1c2B若x4，则w1w3C无论x的值是多少，均有212D甲容器达到平衡所需的时间比乙容器达到平衡所需的时间短解析若xc2，A项错误；若x4，则反应前后气体分子数相等，由于起始时甲容器中A、B的投入量
12、之比与化学方程式中对应化学计量数之比不相等，故w3不可能等于w1，B项错误；起始时乙容器中A、B的投入量是甲容器的2倍，两容器的容积相等，故恒有212，C项正确；起始时乙容器中A、B的浓度是甲容器中的2倍，故乙容器达到平衡所需的时间比甲容器达到平衡所需的时间短，D项错误。答案C二、非选择题(本大题共4小题，共50分)11(12分)(2015甘肃高台一中月考)工业制硫酸的过程中存在反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)。T0 时，将2 mol SO2和1.5 mol O2充入2 L密闭容器中发生上述反应，容器中SO2的物质的量随温度变化的曲线如图所示。(1)图中a点的正反应速率_(填写“”
13、“(2)cd(3)212(12分)(2015大连双基测试)在密闭容器中发生反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H”“”“”或“”)T2。由图2可知，当其他条件不变时，增大X的物质的量，C的平衡转化率将_(填“增大”“减小”或“不变”)，其原因是_。解析(1)温度升高，化学平衡常数减小，说明化学平衡逆向移动，则正反应为放热反应，故HT2。由图2可知，随着X的物质的量的增多，C的平衡转化率逐渐增大，其原因是随着X的物质的量的增多，容器体积增大，相当于减小反应体系的压强，平衡右移，C的平衡转化率增大。答案(1)增大随着X的物质的量的增多，容器体积增大，相当于减小反应体系的压强，平衡右移，
14、C的平衡转化率增大14(13分)(2015温州一测)工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。.脱硝：已知H2的燃烧热为285.8 kJmol1；N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H133 kJmol1；H2O(g)=H2O(l)H44 kJmol1。催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为_。.脱碳：向2 L密闭容器中加入2 mol CO2、6 mol H2，在适当的催化剂作用下，发生反应：CO2(g)3H2(g)CH3OH(l)H2O(l)H0。(1)该
15、反应自发进行的条件是_(填“低温”“高温”或“任意温度”)。下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是_。a混合气体的平均式量保持不变bCO2和H2的体积分数保持不变cCO2和H2的转化率相等d混合气体的密度保持不变e1 mol CO2生成的同时有3 mol HH键断裂CO2的浓度随时间(0t2)变化如图所示，在t2时将容器容积缩小为原来的一半，t3时达到平衡，t4时降低温度，t5时达到平衡，请画出t2t6 CO2的浓度随时间的变化。(2)改变温度，使反应CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H”“”“”或“”)。若30 min时只向容器中充入1 mol CO2(g)和1 mol H2
16、O(g)，则平衡_移动(填“正向”“逆向”或“不”)。解析.H2的燃烧热为285.8 kJmol1，则2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H133 kJmol1H2O(g)=H2O(l)H44 kJmol1将24得：4H2(g)2NO2(g)=N2(g)4H2O(g)H1 100.2 kJmol1。.(1)该反应是熵减的放热反应，在低温下能自发进行。该反应的生成物不是气体，反应过程中，混合气体的平均式量、CO2和H2的体积分数均保持不变；投料比等于化学方程式的化学计量数之比，CO2和H2的转化率相等，这些都无法说明反应是否达到平
17、衡。反应正向进行时，混合气体的密度减小，混合气体的密度保持不变说明反应达到平衡。1 mol CO2生成(逆反应)的同时有3 mol HH键断裂(正反应)，说明正反应速率等于逆反应速率，反应达到平衡。在t2时将容器容积缩小为原来的一半，c(CO2)变为原来的两倍，平衡正向移动，c(CO2)随后减小直到不变；t4时降低温度，平衡正向移动，c(CO2)在原平衡的基础上减小直到不变。(2)反应恒温恒容，从正向反应建立平衡；反应绝热恒容，从逆向反应建立平衡。该反应的正反应是放热反应，故逆向反应是吸热反应，反应中体系温度降低，相对于反应平衡正向移动，故反应的平衡常数大，平衡时CH3OH的浓度大。对反应，前
18、10 min内，v(H2)0.075 molL1min1，v(CH3OH)v(H2)0.025 molL1min1。20 min和30 min时CH3OH的物质的量都是1 mol，说明反应达到了平衡，此时n(H2)3 mol。只改变温度为T2 ，平衡时H2的物质的量为3.2 mol，说明平衡逆向移动，温度升高，故T1T2。T1 时，K0.148；只向容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g)，Qc0.148K，故平衡不移动。答案.4H2(g)2NO2(g)=N2(g)4H2O(g)H1 100.2 kJmol1.(1)低温de如图(图中t3到t4终点平衡线在0.5的线上，偏离大不给分，t4以后在0.5线以下，但不能到横坐标线上且有平衡线段，否则不给分)(2)0. 025 molL1min1不