高考化学一轮复习第六章化学反应速率和化学平衡第二讲化学平衡状态和化学平衡常数规范演练含解析新人教版.doc

第二讲 化学平衡状态和化学平衡常数一、选择题1．(2019·辽宁六校联考)在一个恒温的固定容积的密闭容器中，发生可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(s)，当m、n、p、q为任意整数时，一定达到平衡的标志是(　　)①体系的温度不再改变　②气体总质量不再改变　③各组分的浓度不再改变　④各组分的质量分数不再改变　⑤反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q　⑥混合气体密度不再改变A．③④⑤⑥　　　 B．②③④⑥C．①②④⑥ D．①③④⑥解析：①由于反应是在恒温下进行的，所以体系的温度不再改变不能判断该反应达到平衡状态，错误；②D是固体，根据质量守恒定律可知气体的质量是变化的，则气体总质量不再改变能据此判断该反应达到平衡状态，正确；③各组分的物质的量浓度不再改变，该反应达到平衡状态，正确；④当该反应达到平衡状态，各组分的质量分数不再改变，正确；⑤当反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q时不能据此判断该反应是否达到平衡状态，且D是固体，不能表示反应速率，错误；⑥反应前后容积不变，但气体的质量是变化的，所以体系的密度不再变化能说明反应达到平衡状态，正确。

答案：B2．可逆反应：2NO22NO＋O2在固定体积的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是(　　)①单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO2②单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A．仅①④⑤ B．仅②③⑤C．仅①③④ D．①②③④⑤解析：可逆反应：2NO22NO＋O2在恒容密闭容器中反应，则①单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO2，说明正反应速率和逆反应速率相等，达到平衡；②单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO，只有正反应速率，不能说明正反应速率和逆反应速率相等，反应不一定处于平衡状态；③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态，不能说明正反应速率和逆反应速率相等，反应不一定处于平衡状态；④混合气体的颜色不再改变的状态，说明反应混合物中二氧化氮的浓度保持不变，反应达到平衡；⑤该反应的正反应方向是气体分子数增大的方向，反应过程中气体的平均相对对分子质量减小，所以当混合气体的平均相对分子质量不再改变时达到平衡。

答案：A3．(2019·天津市和平区调研)等物质的量的N2和O2在恒容密闭容器中发生反应：N2(g)＋O2(g)2NO(g)下图曲线a表示该反应在T ℃时N2的浓度随时间的变化，曲线b表示该反应在某一起始条件改变时N2的浓度随时间的变化下列叙述正确的是(　　)A．T ℃时，该反应的平衡常数K＝B．T ℃时，随着反应的进行，混合气体的密度减小C．曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂D．若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的ΔH<0解析：根据平衡常数的定义，结合开始时氮气和氧气的物质的量相等，可知该平衡常数为：K＝，选项A正确；由于该容器是一个恒容容器，反应前后气体的质量不发生改变，所以气体的密度一直不变，选项B错误；催化剂仅能改变达到平衡所用的时间，不能使平衡移动，即不能改变平衡浓度，选项C错误；若曲线b对应的条件改变是温度，根据先达到平衡可知为升高温度，平衡向吸热反应的方向移动，而氮气的浓度降低，说明平衡向正方向移动，正反应为吸热反应，ΔH>0，选项D错误答案：A4．(2019·德阳市一中月考)在不同温度下按照相同物质的量投料发生反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH<0，测得CO的平衡转化率与压强的关系如图所示，有关说法正确的是(　　)A．温度：T1＞T2＞T3B．正反应速率：v(a)＞v(b)＞v(c)C．平衡常数：K(b)＞K(d)D．CH3OH的体积分数α(a)＞α(b)＞α(c)解析：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH＜0，反应是放热反应，相同压强下，温度越高，平衡逆向进行，一氧化碳转化率越小，温度：T1＜T2＜T3，故A错误；反应是放热反应，相同压强下，温度越高，平衡逆向进行，温度：T1＜T2＜T3，温度越高反应速率越大，所以正反应速率：v(a)＜v(b)＜v(c)，故B错误；b、d点是相同温度下的化学平衡，平衡常数随温度变化，温度不变，平衡常数不变，故C错误；反应是放热反应，相同压强下，温度越高，平衡逆向进行，CH3OH的体积分数α(a)＞α(b)＞α(c)，故D正确。

答案：D5．(2019·泉州一中月考)容积固定的密闭容器中，充入一定体积的CO2和H2，发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)测得不同温度下CO2的物质的量随时间变化如图所示下列说法正确的是(　　)A．该反应为吸热反应B．T1、T2对应的平衡常数：K1>K2C．T1时，图中A点的正反应速率小于逆反应速率D．T2时，若上述反应在压强恒定的密闭容器中进行，达平衡的时间变短解析：温度越高，反应速率越大，建立平衡需要的时间越短，根据图象，T1＞T2，升高温度，二氧化碳的量增大，说明平衡逆向移动，正反应为放热反应，故A错误；根据上述分析，T1＞T2，升高温度，二氧化碳的量增大，说明平衡逆向移动，T1、T2对应的平衡常数K1＜K2，故B错误；T1时，图中A点为达到平衡状态，正反应速率大于逆反应速率，故C错误；该反应属于气体的物质的量减少的反应，T2时，若上述反应在压强恒定的密闭容器中进行，反应过程中压强比原平衡大，压强越大，反应速率越大，达平衡的时间越短，故D正确答案：D6．将一定量氨基甲酸铵(NH2COONH4)加入密闭容器中，发生反应NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。

该反应的平衡常数的负对数(－lg K)值随温度(T)的变化曲线如图所示，下列说法错误的是(　　)A．C点对应状态的平衡常数：K(C)＝10－3.638B．该反应的ΔH>0C．NH3的体积分数不变时，该反应一定达到平衡状态D．30 ℃时，B点对应状态的v(正)＜v(逆)解析：A项，C点对应平衡常数的负对数(－lgK)＝3.638，所以C点对应状态的平衡常数K(C)＝10－3.638，正确；B项，温度升高平衡常数的负对数(－lgK)减小，即温度越高K值越大，所以正反应是吸热反应，则ΔH＞0，正确；C项，体系中两种气体的物质的量之比始终不变，所以NH3的体积分数不变时，该反应不一定达到平衡状态，错误；D项，30 ℃时，B点未平衡，最终要达平衡状态，平衡常数的负对数要变大，所以此时的(－lgQC)＜(－lgK)，所以QC＞K，因此B点对应状态的v正＜v逆，D正确答案：C7．(2019·湖南师大附中模拟)N2O5是一种新型硝化剂，一定温度下发生反应2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)　ΔH>0，T1温度下的部分实验数据如下表下列说法不正确的是(　　)t/s050010001500c(N2O5)/(mol·L－1)5.003.522.502.50A．500 s内，N2O5的分解速率为2.96×10－3 mol·L－1·s－1B．T1温度下的平衡常数为K1＝125，1 000 s时N2O5的转化率为50%C．其他条件不变时，T2温度下反应到1 000 s时测得N2O5(g)浓度为2.98 mol·L－1，则有T1T2，则有K1>K2解析：500 s内c(N2O5)由5.00 mol·L－1降低到3.52 mol·L－1，则有v(N2O5)＝＝2.96×10－3 mol·L－1·s－1，A正确；1 000 s时，c (N2O5)＝2.50 mol·L－1，则c (NO2)＝5 mol·L－1，c (O2)＝1.25 mol·L－1，此时N2O5的转化率为×100%＝50%；化学平衡常数K1＝＝＝125，B正确；T2温度下反应到1 000 s时测得N2O5(g)浓度为2.98 mol·L－1>2.50 mol·L－1，说明反应正向进行的程度减小，又反应ΔH>0，故有T1>T2，C错误；该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大，由于T1>T2，则有K1>K2，D正确。

答案：C8．O3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点O3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力常温常压下发生的反应如下：反应①　O3O2＋[O]　ΔH>0　平衡常数为K1；反应②　[O]＋O32O2　ΔH<0　平衡常数为K2；总反应：2O33O2　ΔH<0　平衡常数为K下列叙述正确的是(　　)A．降低温度，总反应K减小B．K＝K1＋K2C．适当升温，可提高消毒效率D．压强增大，K2减小解析：降温，总反应平衡向右移动，K增大，A项错误；K1＝、K2＝、K＝＝K1·K2，B项错误；升高温度，反应①平衡向右移动，c([O])增大，可提高消毒效率，C项正确；对于给定的反应，平衡常数只与温度有关，D项错误答案：C二、非选择题9．(2019·张家口六校联考)TiO2和TiCl4均为重要的工业原料已知：Ⅰ.TiCl4(g)＋O2(g)TiO2(s)＋2Cl2(g)ΔH1＝－175.4 kJ·mol－1Ⅱ.2C(s)＋O2(g)2CO(g)　ΔH2＝－220.9 kJ·mol－1请回答下列问题：(1)TiCl4(g)与CO(g)反应生成TiO2(s)、C(s)和氯气的热化学方程式为______________________________________________________________________________________________________。

升高温度，对该反应的影响为________________________2)若反应Ⅱ的逆反应活化能表示为E kJ·mol－1，则E_____ 220.9 (填“>”“<”或“＝”)3)t ℃时，向10 L恒容密闭容器中充入1 mol TiCl4和2 mol O2，发生反应Ⅰ5 min达到平衡时测得TiO2的物质的量为0.2 mol①0～5 min内，用Cl2表示的反应速率v(Cl2)＝_____________②TiCl4的平衡转化率α＝________③下列措施，既能增大逆反应速率又能增大TiCl4的平衡转化率的是________(填字母)A．缩小容器容积 B．加入催化剂C．分离出部分TiO2 D．增大O2浓度④t ℃时，向10 L恒容密闭容器中充入3 mol TiCl4和一定量O2的混合气体，发生反应Ⅰ，两种气体的平衡转化率(α)与起始的物质的量之比的关系如图所示：能表示TiCl4平衡转化率的曲线为________(填“L1”或“L2”)；M点的坐标为________________解析：(1)根据盖斯定律，由Ⅰ－Ⅱ可得：TiCl4(g)＋2CO(g) ===TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)　ΔH＝－175.4 kJ·mol－1－(－220.9 kJ·mol－1)＝＋45.5 kJ·mol－1；升高温度，反应速率增大，平衡正向移动，反应物的转化率增大。

2)若反应Ⅱ的逆反应活化能表示为E，正反应是放热反应，则E>220.9 kJ·mol－13)①0～5 min内，用Cl2表示的反应速率v(Cl2)＝2v(Ti。