1、必考部分第七章第20讲题组一化学平衡状态及化学平衡常数1(2015南京一模)一定温度下，在三个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中，充入一定量的H2和SO2发生下列反应：3H2(g)SO2(g)2H2O(g)H2S(g)容器编号温度/起始物质的量/mol平衡物质的量/molH2SO2H2SO2容器3000.30.1/0.02容器3000.60.2/容器2400.30.1/0.01下列说法正确的是()A该反应正反应为吸热反应B容器达到平衡时SO2的转化率比容器小C容器达到平衡的时间比容器短D240 时，该反应的平衡常数为1.08104 Lmol1【答案】D【解析】比较容器和容器，可知温度越低，达到
2、平衡时，SO2的剩余量越小，说明正反应是放热反应，A错误；对于恒容容器，增大反应物浓度相当于加压，SO2的转化率增大，B错误；温度越高，反应速率越快，达到平衡所需的时间越短，C错误；由三行式：3H2(g)SO2(g)2H2O(g)H2S(g)起始浓度(mol/L) 0.3 0.1 0 0转化浓度(mol/L) 0.27 0.09 0.18 0.09平衡浓度(mol/L) 0.03 0.01 0.18 0.09此温度下的平衡常数K(0.18)20.09/(0.03)30.01 L/mol1.08104 L/mol，D项正确。2(2012安徽卷)一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：S
3、O2(g)2CO(g) 2CO2(g)S(s)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平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变B平衡时，其他条件不变，分离出硫，正反应速率加快C平衡时，其他条件不变，升高温度可提高SO2的转化率D其他条件不变，使用不同催化剂，该反应平衡常数不变【答案】D3(2012全国卷)合成氨所需的氢气可用煤和水做原料经多步反应制得，其中的一步反应为：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H0反应达到平衡后，为提高CO的转化率，下列措施中正确的是()A增加压强 B降低温度C增大CO 的浓度 D更换催化剂【答案】B【解析】该可逆反应是一个气体体
4、积在反应前后不发生改变的反应，增加压强，平衡不移动，CO的转化率不变，A项错误；该可逆反应的正反应是放热反应，降温可使平衡正向移动，CO的转化率提高，B项正确；增大CO的浓度，H2O(g)的转化率提高，CO的转化率降低，C项错误；催化剂不能影响化学平衡，对反应物的转化率不产生影响，D项错误。4(2015江南十校联考)已知t 时，1 L恒容密闭容器中发生如下反应：FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)，该反应的平衡常数K0.5，下列说法正确的是()A加入炭粉对该平衡无影响B将FeO(s)粉碎，不能缩短达平衡所需的时间Ct 时，反应达到平衡后再充入CO，达新平衡后n(CO)n(CO2)比值增
5、大D若向该容器中加入1 mol FeO(s)，并通入1.8 mol CO，t时反应达到平衡，FeO(s)的转化率为60%【答案】D【解析】A项中炭粉也为还原剂，会参与反应C(s)CO2(g)=2CO(g)；B项FeO粉碎，增大反应物的接触面积，加快反应速率；C项温度不变，K不变，比值不变；D项依据三段法和K值可求得。题组二化学平衡的有关综合计算5(2015焦作一模)已知：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H41 kJ/mol，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物质的量/mol达平衡过程体系能量的变化COH2OCO
6、2H21400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平衡时，两容器中CO2的浓度相等D容器中CO反应速率等于H2O的反应速率【答案】C【解析】要正确理解H41 kJ/mol只是该反应完全反应时的反应热，32.8/41100%80%，A项正确；容器可以理解为1 mol CO和1 mol H2O反应，达到平衡后再加入3 mol H2O达到新的平衡，同理容器也可以理解为1 mol CO2和1 mol H2反应达到平衡后加入3 mol H2达到新的平衡，可以得出容器中CO的转化率等于
7、容器中CO2的转化率，而容器中CO2浓度大于容器中CO2浓度，B项正确、C项错误；由化学反应速率之比等于化学计量数之比，D项正确。6100 时，若将0.100 mol N2O4气体放入1 L密闭容器中，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，c(N2O4) 随时间的变化如表下所示。回答下列问题：时间/s020406080100c(N2O4)/(molL1)0.1000.0700.0500.0400.0400.040(1)在040 s时段，化学反应速率v(NO2)为 _molL1s1；此温度下的化学平衡常数K为 _。(2)下列能说明该反应达到平衡状态的是_(填字母)。A2v(N2O4)v(NO2)
8、B体系的颜色不再改变C混合气体的密度不再改变D混合气体的压强不再改变(3)该反应达到平衡后，降温至50 ，c(N2O4)变为0.080 molL1，混合气体的颜色变_(填“深”或“浅”)，该反应的正反应为_反应(填“吸热”或“放热”)，判断的理由是_。(4)该反应达平衡后，若只改变一个条件，达新平衡时，下列能使NO2的体积分数增大的是_(填字母)。A充入一定量的NO2 B增大容器的容积C分离出一定量的NO2 D充入一定量的N2【答案】(1)0.00250.36 molL1 (2)BD(3)浅吸热降低温度，平衡向放热反应方向移动，降低温度，c(N2O4)增大，平衡逆向移动(4)BC【解析】(1)
9、v(NO2)2v(N2O4)2(0.1000.050) mol/L40 s0.0025 molL1s1。KmolL10.36 molL1(2)容器体积不变，混合物总质量不变，所以在整个过程中混合气体密度都不发生改变，C不能作为达到平衡状态的判据。(3)这里需要注意NO2是红棕色气体，而N2O4为无色气体，此时c(N2O4)增大，说明混合气体颜色变浅，平衡逆向移动，由平衡移动的判据，降低温度，化学平衡向放热方向移动，所以正反应为吸热反应。7一定条件下，在体积为3 L的密闭容器中反应CO(g)2H2(g)CH3OH(g)达到化学平衡状态。(1)该反应的平衡常数表达式K_；根据下图，升高温度，K值将
10、_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(2)500 时，从反应开始到达到化学平衡，以H2的浓度变化表示的化学反应速率是_(用nB、tB表示)。(3)判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是_(填字母)。aCO、H2、CH3OH的浓度均不再变化b混合气体的密度不再改变c混合气体的平均相对分子质量不再改变 dv生成(CH3OH)v消耗(CO)(4)300 时，将容器的容积压缩到原来的1/2，在其他条件不变的情况下，对平衡体系产生的影响是_(填字母)。ac(H2)减少 b正反应速率加快，逆反应速率减慢cCH3OH 的物质的量增加 d重新平衡时c(H2)/c(CH3OH)减小(5)根据题目有关信息，请在
11、下面坐标图中标示出该 化学反应过程的能量变化(标明信息)。【答案】(1)减小 (2)2nB/3tB mol/(Lmin) (3)ac(4)cd (5)如图所示【解析】(1)由图示看出，达到平衡后，温度升高，CH3OH的物质的量减少，说明平衡逆向移动，K值将减小，正反应是放热反应。(2)该过程中v(CH3OH) molL1min1，则v(H2) molL1min1。(3)各物质的浓度不再改变，则达到平衡，a对；该反应中所有物质均为气体，容器容积不变，故密度不变，b错；该反应前后气体的物质的量发生改变，混合气体的平均相对分子质量不再改变时达到平衡，c对；d中均指正反应速率，错。(4)对该反应压缩容积即增大压强，正、逆反应速率均增大，且平衡正向移动，CO、H2的物质的量减小，但浓度增大；重新平衡时减小。(5)由(1)知该反应是放热反应，所以反应物总能量高于生成物总能量。
