【高考领航】2022年高考化学总复习 第二节 化学平衡状态 化学平衡常数练习 新人教版必修1

"【高考领航】2022年高考化学总复习第二节化学平衡状态化学平衡常数练习新人教版必修1"1．(2022年安徽理综)电镀废液中Cr2O可通过下列反应转化成铬黄(PbCrO4)：Cr2O(aq)＋2Pb2＋(aq)＋H2O(l)2PbCrO4(s)＋2H＋(aq)　ΔH<0该反应达平衡后，改变横坐标表示的反应条件，下列示意图正确的是(　　)解析：A项，平衡常数大小与温度有关，该反应为放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向移动，生成物的物质的量浓度减小，反应物的物质的量浓度增大，平衡常数随温度升高而减小，故A项正确；B项，pH增大，c(H＋)减小，平衡向正反应方向移动，Cr2O转化率增大，故B项错误；C项，温度升高，正、逆反应速率都加快；D项，增大反应物Pb2＋的物质的量浓度，平衡正向移动，另一反应物Cr2O的物质的量减小，故D项错误。答案：A2．高温下，某反应达平衡，平衡常数K＝。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是(　　)A．该反应的焓变为正值B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小C．升高温度，逆反应速率减小D．该反应化学方程式为CO＋H2OCO2＋H2解析：根据平衡常数的表达式可得出化学方程式为CO2＋H2CO＋H2O(g)；升高温度，正、逆反应速率均增大；恒容时，温度升高H2浓度减小，平衡正向移动，正反应是吸热反应，焓变为正值；在恒温恒容下，增大压强的方法有多种，H2浓度变化不确定。答案：A10\n3．(2022年福建理综)25℃时，在含有Pb2＋、Sn2＋的某溶液中，加入过量金属锡(Sn)，发生反应：Sn(s)＋Pb2＋(aq)Sn2＋(aq)＋Pb(s)，体系中c(Pb2＋)和c(Sn2＋)变化关系如图所示。下列判断正确的是(　　)A．往平衡体系中加入金属铅后，c(Pb2＋)增大B．往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后，c(Pb2＋)变小C．升高温度，平衡体系中c(Pb2＋)增大，说明该反应ΔH>0D．25℃时，该反应的平衡常数K＝2.2解析：体系中有过量的锡且金属活泼性：Sn>Pb，向平衡体系中加入铅后，c(Pb2＋)不变，A错误；加入少量Sn(NO3)2固体，c(Sn2＋)增大，平衡逆向移动，c(Pb2＋)增大，B错误；升温使c(Pb2＋)增大，说明平衡逆向移动，ΔH<0，正反应为放热反应，C错误；由化学方程式和图示数据得平衡常数K＝＝＝2.2，D正确。答案：D4．(2022年大纲全国理综)在容积可变的密闭容器中，2molN2和8molH2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数接近于(　　)A．5%B．10%C．15%D．20%解析：N2(g)＋3H2(g)　2NH3(g)起始：2mol　　8mol　　　0mol转化：mol　8×25%mol　mol平衡：mol　　6mol　　　molN2%＝×10%＝15%。答案：C5．(2022年山东省泰安市高三第一次模拟)在一密闭容器中，进行如下化学反应：N2(g)＋3H2(g)NH3(g)　ΔH＜0，若保持容器的容积不变，则该反应达到化学平衡状态的依据是(　　)A．v(N2)正＝3v(H2)逆B．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2C．容器内密度保持不变D．混合气体的平均相对分子质量保持不变10\n答案：D6．可逆反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是(　　)A．3v正(N2)＝v正(H2)　　　B．v正(N2)＝v逆(NH3)C．2v正(H2)＝3v逆(NH3)D．v正(N2)＝3v逆(H2)解析：用不同物质表示的同一可逆反应的正(或逆)反应速率之比总是等于化学方程式计量数之比，故A项不一定达到平衡状态；当2v正(N2)＝v逆(NH3)或者3v正(N2)＝v逆(H2)时，可说明反应达到了化学平衡状态，故B、D两项不正确，C项正确。答案：C7．已知某化学反应的平衡常数表达式为K＝，在不同的温度下该反应的平衡常数值分别为：t℃70080083010001200K1.671.111.000.600.38下列有关叙述不正确的是(　　)A．该反应的化学方程式是：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)B．上述反应的正反应是放热反应C．如果在一定体积的密闭容器中加入CO2和H2各1mol，5min后温度升高到830℃，此时测得CO2为0.4mol时，该反应为平衡状态D．某温度下，如果平衡浓度符合下列关系式：＝，判断此时的温度是1000℃解析：A项，由平衡常数表达式不难得出其反应的化学方程式，A正确；B项，由表格可知，温度越高，K值越小，说明该反应的正反应为放热反应，B正确；C项，设体积为1L，830℃时Q＝＝≠1，故未达到平衡状态，C不正确；D项，将＝变形得：＝0.6，D正确。答案：C8．(2022年江苏卷)温度为T时，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下表：10\nt/s050150250350n(PCl3)/mol00.160.190.200.20下列说法正确的是(　　)A．反应在前50s的平均速率v(PCl3)＝0.0032mol·L－1·s－1B．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(PCl3)＝0.11mol·L－1，则反应的ΔH＜0C．相同温度下，起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2，反应达到平衡前v(正)＞v(逆)D．相同温度下，起始时向容器中充入2.0molPCl3和2.0molCl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于80%解析：前50s的平均速率v(PCl3)＝＝0.0016mol/(L·s)，A项错误；平衡时c(PCl3)＝＝0.1mol/L，升高温度重新平衡后c(PCl3)＝0.11mol/L，则说明平衡右移，ΔH>0，B项错误；达平衡后，PCl5为0.8mol，PCl3为0.2mol，Cl2为0.2mol，若向容器中充入1molPCl5、0.2molPCl3和0.2molCl2，相当于在平衡的基础上又加入0.2molPCl5，则平衡右移，v(正)>v(逆)，C项正确；若向4.0L的容器中加入2.0molPCl3和2.0molCl2(相当于2molPCl5)，则与原平衡等效，此时PCl3的转化率为80%，加压使容器变为2.0L，平衡PCl3＋Cl2PCl5右移，PCl3的转化率增大，即大于80%，D项错误。答案：C9．某温度下，H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)的平衡常数K＝。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H2(g)和CO2(g)，其起始浓度如下表所示。起始浓度甲乙丙c(H2)/(mol/L)0.0100.0200.020c(CO2)/(mol/L)0.0100.0100.020下列判断不正确的是(　　)A．平衡时，乙中CO2的转化率大于60%B．平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60%C．平衡时，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.012mol/LD．反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢解析：甲：　　　　　　H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)10\n起始量/(mol/L)0.010　0.010　　　0　　　　0变化量/(mol/L)　x　　　x　　　x　　　　x平衡量/(mol/L)0.010－x0.010－x　x　　　　xK＝＝　解得x＝0.0060mol/Lc(H2)＝0.010mol/L－x＝c(CO2)＝0.0040mol/Lc(H2O)＝c(CO)＝0.0060mol/Lα(H2)＝×100%＝60%又因乙组中H2的起始浓度大于甲组，故乙组中的反应相当于在甲组平衡的基础上再加入0.010mol/L的H2，使平衡又继续正向移动，导致乙中CO2的转化率大于60%，因此A正确；丙可看做是2个甲合并而成的，又因H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)是平衡不受压强影响的反应，故丙组达到平衡时，物质的转化率不变，仅各物质的浓度是甲组达到平衡时各物质浓度的2倍，所以B正确，C错误；由于甲、乙、丙组中，丙的浓度最大，甲的浓度最小，所以丙反应速率最快，甲反应速率最慢，故D正确。答案：C10．把3molA和2.5molB混合于2L密闭容器中，发生反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)，5min后反应达到平衡，容器内压强变小，测得D的平均反应速率为0.1mol/(L·min)，下列结论错误的是(　　)A．A的平均反应速率为0.15mol/(L·min)B．平衡时，C的浓度为0.25mol/LC．平衡时，B的转化率为20%D．平衡时，容器内压强为原来的0.8倍解析：压强变小，说明为缩体反应，x＋2<3＋1x＝1　3A(g)　＋　B(g)C(g)　＋　2D(g)起始：1.5mol/L　1.25mol/L　0　　　　　0转化：0.75mol/L　0.25mol/L　0.25mol/L　0.5mol/L平衡：0.75mol/L　1mol/L　0.25mol/L　0.5mol/Lv(A)＝＝0.15mol/(L·min)2(B)＝×100%＝20%＝＝。答案：D10\n11．(2022年北京卷)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A，可实现氯的循环利用。反应A：4HCl＋O22Cl2＋2H2O(1)已知：①反应A中，4molHCl被氧化，放出115.6kJ的热量。②①H2O的电子式是________。②反应A的热化学方程式是________________________________________。③断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差约为________kJ，H2O中H—O键比HCl中H—Cl键(填“强”或“弱”)________。(2)对于反应A，下图是在4种投料比[n(HCl)∶n(O2)，分别为1∶1、2∶1、4∶1、6∶1]下，反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线。①曲线b对应的投料比是________。②当曲线b、c、d对应的投料比达到相同的HCl平衡转化率时，对应的反应温度与投料比的关系是________。③投料比为2∶1、温度为400℃时，平衡混合气中Cl2的物质的量分数是________。解析：(1)主要考查利用键能求化学反应热，ΔH＝Ek(反应物)－Ek(生成物)设H—Cl键键能为Ek1，H—O键键能为Ek24Ek1＋498kJ/mol－2×243kJ/mol－4Ek2＝－115.6kJ/mol故Ek1－Ek2＝－32kJ/mol，由于Ek1＜Ek2，则H—O键比H—Cl键强。(2)题中所给n(HCl)/n(O2)中，O2的物质的量固定，随着HCl的物质的量增加，HCl的平衡转化率降低，故b投料比为4∶1，由b、c、d曲线可知，投料比越高，对应的反应温度越低。c为投料比为2∶1时的曲线，温度为400℃时，HCl平衡转化率为80%，设初始投入HCl的物质的量为2n，O2的物质的量为n。10\n4HCl＋O22Cl2＋2H2O初始　　2n　　n转化了　1.6n　0.4n平衡时　0.4n　0.6n　　　　0.8n　　0.8nn(Cl2)平%＝×100%＝30.8%。答案：(1)①H∶O,∶H②4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－115.6kJ/mol③32　强(2)①4∶1②投料比越高，对应的反应温度越低③30.8%12．(2022年山东)硫－碘循环分解水制氢主要涉及下列反应：Ⅰ.SO2＋2H2O＋I2===H2SO4＋2HIⅡ.2HIH2＋I2Ⅲ.2H2SO4===2SO2＋O2＋2H2O(1)分析上述反应，下列判断正确的是________。a．反应Ⅲ易在常温下进行b．反应Ⅰ中SO2氧化性比HI强c．循环过程中需补充H2Od．循环过程产生1molO2的同时产生1molH2(2)一定温度下，向1L密闭容器中加入1molHI(g)，发生反应Ⅱ，H2物质的量随时间的变化如右图所示。0～2min内的平均反应速率v(HI)＝________。该温度下，H2(g)＋I2(g)2HI(g)的平衡常数K＝________。相同温度下，若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，则________是原来的2倍。a．平衡常数　　　　　　b．HI的平衡浓度c．达到平衡的时间d．平衡时H2的体积分数(3)实验室用Zn和稀硫酸制取H2，反应时溶液中水的电离平衡________移动(填“向左”“向右”或“不”)若加入少量下列试剂中的________，产生H2的速率将增大。a．NaNO3b．CuSO4c．Na2SO4d．NaHSO3(4)以H2为燃料可制作氢氧燃料电池。10\n已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－572kJ·mol－1某氢氧燃料电池释放228.8kJ电能时，生成1mol液态水，该电池的能量转化率为________。解析：本题主要考查了化学反应速率与化学平衡、水的电离平衡和化学计算。(1)a项错误，反应Ⅲ在常温下向左进行；b项，SO2的还原性比HI强；c项，根据盖斯定律Ⅰ×2＋Ⅱ×2＋Ⅲ得总反应：2H2O===2H2＋O2，循环过程中消耗了H2O；d项，根据总反应产生1molO2的同时产生2molH2。(2)由题干数据分析该反应：H2　＋　I2　===　2HI起始：001mol转化：0.1mol0.1mol0.2mol平衡：0.1mol0.1mol0.8mol0～2min内平均反应速率v(HI)＝＝0.1mol·L－1·min－1平衡常数K＝＝64第三问，若开始加入HI的物质的量是原来的2倍，相当于先将HI加入到2L的容器(达到的平衡状态与原平衡一致，即HI的浓度、H2的体积分数与原平衡相同)，再将体积压缩至1L，因为该反应为等体积反应，加压平衡不移动，所以HI浓度为原来的2倍，H2的体积分数不变；温度不变，平衡常数不变；加入HI的物质的量增大，反应物浓度增大，反应速率加快，达到平衡的时间缩短。(3)Zn与稀H2SO4反应，c(H＋)减小，水的电离平衡向右移动；若向原溶液加入NaNO3，Zn与H＋、NO反应不生成H2；若加CuSO4，Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu，Zn与Cu，构成原电池，加快反应速率；若加Na2SO4对反应速率没有影响；若加NaHSO3，HSO消耗H＋生成H2O和SO2，减缓反应速率。(4)生成1mol液态水，理论上放热＝286kJ，则该电池的能量转化率为：×100%＝80%。答案：(1)c　(2)0.1mol·L－1·min－1　64　b　(3)向右　b　(4)80%13．2022年诺贝尔化学奖授予德国科学家格哈德·埃特尔，以表彰他在表面化学研究领域做出的开拓性贡献。10\n(1)有人认为：该研究可以提高合成氨反应在铁催化剂表面进行的效率，从而提高原料的转化率。你是否认同他的观点________(填“是”或“否”)。理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，在某温度时，K＝0.4。①若出现下列状态，反应将向哪个方向进行以达到平衡状态(在后面空白处填“向左进行”、“向右进行”或“已经达平衡状态”)。(A)c(N2)＝c(H2)＝1mol·L－1，c(NH3)＝0.5mol·L－1，________可以达到平衡。(B)c(N2)＝0.3mol·L－1，c(H2)＝0.1mol·L－1，c(NH3)＝0.03mol·L－1，________可以达到平衡。②若该反应升高温度再达到平衡时，K为0.2，则正反应为________反应。解析：(1)催化剂可提高化学反应速率，不能使化学平衡移动，即不能提高原料的转化率。(2)①(A)Qc＝＝＝0.25<K，所以反应要达到平衡状态，应向右进行。同理：(B)Qc＝＝3>K，故反应向左进行，可以达到平衡。②升高温度再达到化学平衡时，K＝0.2<0.4，据K＝知，平衡向逆反应方向移动，因此正反应是放热反应。答案：(1)否　催化剂只提高化学反应速率，不能改变化学反应的限度(2)①(A)向右进行　(B)向左进行　②放热14．一定条件下，在体积为3L的密闭容器中化学反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)达到平衡状态。(1)该反应的平衡常数表达式K＝________；根据上图，升高温度，K值将________(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)。a．v生成(CH3OH)＝v消耗(CO)b．混合气体的密度不再改变10\nc．混合气体的平均相对分子质量不再改变d．CO、H2、CH3OH的浓度均不再变化(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)。a．c(H2)减小b．正反应速率加快，逆反应速率减慢c．CH3OH的物质的量增加d．重新平衡时c(H2)/c(CH3OH)减小解析：(1)根据所给图像可知500℃时CH3OH的量比300℃时CH3OH的量少，说明升高温度平衡逆向移动，K值减小。(2)由于v(CH3OH)∶v(H2)＝1∶2，可先求出v(CH3OH)再导出v(H2)。(3)A项中均为同一方向的速率，故不可判断。B项中由于气体的总质量为定值，且容器的体积保持不变，故密度一直不变，不可判断。(4)体积压缩后，v正、v逆均增大，但v正增加得比v逆快，平衡右移；CH3OH物质的量增加；由于V减小各物质的物质的量浓度均增加，但c(CH3OH)比c(H2)增大的多，所以c(H2)/c(CH3OH)减小。答案：(1)　减小(2)mol/(L·min)(3)cd　(4)cd10