高考化學二輪復習專項測試：專題八 考點三 化學平衡的相關計算 3含解析

2020屆高考化學二輪復習專項測試專題八考點三 化學平衡的相關計算（3）1、某溫度下，反應2SO3(g) 2SO2(g) + O2(g)的平衡常數K1=4×10-4，在同一溫度下，反應SO3(g) SO2(g)+ 1/2O2(g)的平衡常數K2的值為( )A 250 B 200 C 50 D 2×10-22、某溫度下,可逆反應mA(g)+nB(g)pC(g)的平衡常數為K,下列對K的說法正確的是(   )A.若縮小反應器的容積,能使平衡正向移動,則K增大B.溫度越高,K一定越大C.如果m+n=p,則K=1D.K值越大,表明該反應越有利于C的生成,反應物的轉化率越大3、密閉容器中,給一氧化碳和水蒸氣的氣體混合物加熱,在催化劑存在下發(fā)生反應:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)。在500時,平衡常數K=9。若反應開始時,一氧化碳和水蒸氣的濃度都是0.02mol/L,則在此條件下CO的轉化率為(   )A.25%        B.50%        C.75%        D.80%4、在1L密閉容器中充入2mol SO2和1mol O2進行2SO2+O22SO3   H<0,達到平衡時SO2轉化率為a%,在1L絕熱容器中投料相同的情況下進行該反應,達到平衡時SO2轉化率為b%,則下列關系正確的是(   )A.a%>b%B.a%<b%C.a%=b%D.a%和b%的關系不確定5、1913年德國化學家哈伯發(fā)明了以低成本制造大量氨的方法,從而大大滿足了當時日益增長的人口對糧食的需求。下面是哈伯的流程圖,其中為了提高原料轉化率而采取的措施是( )A. B. C. D.6、低溫脫硫技術可用于處理廢氣中的氮氧化物。發(fā)生的化學反應為:2NH3(g)+NO(g) 2N2(g)+3H2O(g) H<0在恒容密閉容器中,下列有關說法正確的是(   )A.平衡時,其他條件不變,升高溫度平衡向正反應方向移動B.平衡時,其他條件不變,增加NH3的濃度,廢氣中氮氧化物的轉化率減小C.單位時間內消耗NO和N2的物質的量比為1:2時,反應達到平衡D.其他條件不變,使用高效催化劑,廢氣中氮氧化物的轉化率增大7、溫度為T1時，將氣體X和氣體各1.6 mol充入10 L恒容密閉容器中，發(fā)生反應X (g) + Y(g) 2Z(g)，一段時間后達到平衡。反應過程中測定的數據如下表：t /min2479n(Y)/mol1.21.11.01.0 下列說法正確的是（ ）A反應0 4 min的平均速率(Z)0.25 mol·(L·min) 1BT1時，反應的平衡常數K11.2C其他條件不變，9 min后，向容器中再充入1.6 mol X，平衡向正反應方向移動，再次達到平衡時X的濃度減小，Y的轉化率增大D其他條件不變，降溫到T2達到平衡時，平衡常數K24，則此反應的H08、已知：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）H=-49.0kJmol-1某溫度下，在容積為1L的密閉容器中充入1mol CO2和3.25mol H2，在一定條件下反應，測得CO2（g）、CH3OH（g） 的物質的量隨時間的變化關系如圖所示下列說法正確的是（）A. 從反應開始到平衡, 的平均反應速率B. 此溫度下，該反應的平衡常數為0.225C. 縮小體積，既能增大反應速率，又能提高的轉化率D. 欲增大平衡狀態(tài)時，可采用升高溫度的方法9、已知反應mX（g）+nY（g） qZ（g）的H0，m+nq，在恒容密閉容器中反應達到平衡時，下列說法正確的是（ ）AX的正反應速率是Y的逆反應速率的倍B通入稀有氣體使壓強增大，平衡將正向移動C降低溫度，混合氣體的平均相對分子質量變小D增加X的物質的量，Y的轉化率降低10、一定條件下,體積為10L的密閉容器中,1mol X和1mol Y進行反應:2X(g)+Y(g)Z(g),經60s達到平衡,生成0.3mol Z,下列說法正確的是(   )A.以X濃度變化表示的反應速率為0.001mol/(L·s)B.將容器體積變?yōu)?0L,Z的平衡濃度變?yōu)樵瓉淼腃.若增大壓強,則物質Y的轉化率減小D.若升高溫度,X的體積分數增大,則該反應的H>011、將E和F加入密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應:,忽略固體體積,平衡時G的體積分數(%)隨溫度和壓強的變化如下表所示:1.02.03.081054.0ab915c75.0d1000ef83.0b<f 915、2.0MPa時E的轉化率為60% 該反應的 K(1000)>K(810)上述中正確的有( )A.4個 B.3個 C.2個 D.1個12、可逆反應 X(g)2Y(g)2Z(g)、 2M(g)N(g)P(g)分別在密閉容器的兩個反應室中進行，反應室之間有無摩擦、可滑動的密封隔板。反應開始和達到平衡狀態(tài)時有關物理量的變化如圖所示：下列判斷不正確的是( )A.反應的正反應是放熱反應B.達平衡()時體系的壓強與反應開始時體系的壓強之比為10：11C.達平衡()時，X的轉化率為20D.在平衡()和平衡()中，M的體積分數不相等13、可逆反應mA(s)+nB(g)eC(g)+fD(g),反應過程中,當其他條件不變時,C的百分含量(C%)與溫度(T)和壓強(p)的關系如圖所示,下列敘述中正確的是(   )A.達到平衡后,若升高溫度,平衡右移B.達到平衡后,加入催化劑c%增大C.化學方程式中"n>e+f"D.達到平衡后,增加A的量有利于平衡向右移動14、一定溫度下(T2>T1),在3個體積均為2.0L的恒容密閉容器中反應2NO(g)+Cl2(g)=2ClNO(g)(正反應放熱)達到平衡,下列說法正確的是(   )容器溫度/物質的起始濃度/mol·L-1物質的平衡濃度/mol·L-1c(NO)c(Cl2)c(ClNO)c(ClNO)T10.200.1000.04T20.200.100.20c1T3000.20c2A.達到平衡時,容器I與容器II中的總壓強之比為1:2B.達到平衡時,容器III中ClNO的轉化率小于80%C.達到平衡時,容器II中c(ClNO(/c(NO)比容器I中的大D.若溫度為T1,起始時向同體積恒容密閉容器中充入0.20mol NO(g)、0.2mol Cl2(g)和0.20mol ClNO(g),則該反應向正反應方向進行15、已知分解反應2N2O5（g）4NO2（g） + O2（g）的速率方程式v = k·cm（N2O5），k是與溫度有關的常數，實驗測定340K時的有關數據及根據相關數據做出的圖像如下：t/min01234c/mol·L-10.1600.1330.0800.0560.040v/mol·L-1 ·min-10.0560.03990.0280.0200.014依據圖表中的有關信息，判斷下列有關敘述中不正確的是( )A. 340K時，速率方程式中的m=1B. 340K時，速率方程式中的k = 0.350min-1C. 340K時，c（N2O5）= 0.100 mol·l-1時，v = 0.035mol·L-1 ·min-1D. 340K時，壓強增大一倍，逆反應速率不變，正反應速率是原來的2倍16、超音速飛機在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層?？茖W家正在研究利用催化技術將尾氣中的NO和CO轉變成CO2和N2，化學方程式為2NO2CO 2CO2N2，為了測定在某種催化劑作用下的反應速率，在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如表：時間/s012c(NO)/ mol·L11.00×1034.50×1042.50×104c(CO)/mol·L13.60×1033.05×1032.85×103時間/s345c(NO)/ mol·L11.50×1041.00×1041.00×104c(CO)/ mol·L12.75×1032.70×1032.70×103請回答下列問題1.前2s內的平均反應速率v(N2)_；2.上述條件下，該反應的平衡常數為_；3.上述條件下，測得某時刻反應體系中各物質的物質的量濃度均為0.01mol/L，則此時反應處于_狀態(tài)。（填“平衡”或“向右進行”或“向左進行”）17、合成氨在工業(yè)生產中具有重要意義。1.在合成氨工業(yè)中I2O5常用于定量測定CO的含量。己知2I2(s)+5O2(g)=2I2O5(s) H=-76kJ·mol-1；2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H=-566kJ·mol-1。則該測定反應的熱化學方程式為_。2.不同溫度下，向裝有足量I2O5固體的2L恒容密閉容器中通入4mol CO，測得CO2的體積分數 (CO2)隨時間t變化曲線如圖。溫度T1時，00.5min內的反應速率v(CO)=_。b點CO的平衡轉化率為_，c點的平衡常數K為_。下列措施能提高該反應CO轉化率的是_(填字母)a升高溫度 b增大壓強 c加入催化劑 d移走CO23.若氨水與SO2恰好生成正鹽，則此時溶液呈_(填“酸性”或“堿性”)，向上述溶液中通入_(填“NH3”或“SO2”)可使溶液呈中性，此時溶液中含硫微粒濃度的大小關系為_。(已知常溫下NH3·H2O的Kb=1.8×10-5mol·L-1，H2SO3的=1.5×10-2mol·L-1，=6.3×10-8mol·L-1)18、氮是大氣中含量豐富的一種元素，氮及其化合物在生產、生活中有著重要作用，減少氮氧化物的排放是環(huán)境保護的重要內容之一請回答下列氮及其化合物的相關問題：（1）據報道，意大利科學家獲得了極具研究價值的N4，其分子結構與白磷分子的正四面體結構相似已知斷裂1mol NN鍵吸收167kJ熱量，生成1mol NN鍵放出942kJ熱量，請寫出N4氣體轉變?yōu)镹2反應的熱化學方程式：_（2）據報道，NH3可直接用作車用燃料電池，寫出該電池的負極反應式：_（3）在T1時，將5mol N2O5置于10L固定容積的密閉容器中發(fā)生下列反應：2N2O5（g）4NO2（g）+O2（g）；H0反應至5分鐘時各物質的濃度不再發(fā)生變化，測得NO2的體積分數為50%求該反應的平衡常數K=_（數字代入式子即可），上述平衡體系中O2體積分數為_用O2表示從05min內該反應的平均速率v（O2）=_將上述平衡體系的溫度降至T2，密閉容器內減小的物理量有_A 壓強 B密度 C反應速率 DN2O5的濃度 （4）在恒溫恒容的密閉容器中充入NO2，建立如下平衡：2NO2（g）N2O4（g），平衡時N2O4與NO2的物質的量之比為a，其它條件不變的情況下，分別再充入NO2和再充入N2O4，平衡后引起的變化正確的是_A.都引起a減小B.都引起a增大 C.充入NO2引起a減小，充入N2O4引起a增大 D.充入NO2引起a增大，充入N2O4引起a減小 答案以及解析1答案及解析：答案：D解析： 2答案及解析：答案：D解析： 3答案及解析：答案：C解析：CO（g）H2O（g）H2（g）CO2（g）起始濃度（mol/L） 0.02 0.02 0 0轉化濃度（mol/L） x x x x平衡濃度（mol/L）0.02-x 0.02-x x x根據平衡常數表達式可知解得x0.015所以在此條件下CO的轉化率×100%75%，答案選C。 4答案及解析：答案：A解析： 5答案及解析：答案：B解析：除雜除水蒸氣;促進平衡正向移動;提高反應速率;促進平衡正向移動;充分利用原料,故選B。 6答案及解析：答案：C解析： 7答案及解析：答案：D解析： 8答案及解析：答案：C解析：A由圖可知，從開始到平衡生成CH3OH為0.75mol，結合反應可知消耗氫氣為0.75mol×3=2.25mol，H2的平均反應速率=0.225molL-1min-1，故A錯誤；B在容積為1L的密閉容器中充入1mol CO2和3.25mol H2，結合圖中數據可知，       CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）開始     1   3.25     0     0轉化  0.75  2.25    0.75   0.75平衡   0.25   1     0.75   0.75，故B錯誤；C縮小體積，壓強增大，且該反應為氣體體積減小的反應，平衡正向移動，則既能增大反應速率，又能提高H2的轉化率，故C正確；D該反應為放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，則欲增大平衡狀態(tài)時，可采用降低溫度的方法，故D錯誤；故選C 9答案及解析：答案：A解析：A、速率之比等于化學方程式的系數之比，v（X）正:v（Y）正=m:n，平衡時，X的正反應速率是Y的逆反應速率的倍，故A正確；B、通入稀有氣體總壓增大，分壓不變，平衡不動，故B錯誤；C、反應是放熱反應，降溫平衡正向進行，反應前后氣體體積減小，過程中氣體質量不變，混合氣體的相對分子質量增大，故C錯誤；D、增加X的量會提高Y的轉化率，Y的轉化率降低，本身轉化率減??；故D錯誤；故選A 10答案及解析：答案：A解析： 11答案及解析：答案：A解析：該反應為氣體體積增大的反應,故加壓時,平衡逆向移動,但從表中數據分析,壓強大,溫度高的情況下平衡時G的體積分數反而大,所以一定是溫度導致平衡正向移動,即升溫促進平衡正向移動,故正反應為吸熱反應,所以f>a>b,正確;,設起始時,E為a mol,轉化為x mol,由于F為固體,對平衡無影響,則平衡時,E(a-x)mol,G為2x mol,得x=0.6a,所以E的轉化率為,正確;從方程式看,該反應為氣體體積增大的反應,則,正確;高溫下平衡正向移動,則高溫下化學平衡常數變大,正確。 12答案及解析：答案：C解析： 13答案及解析：答案：C解析： 14答案及解析：答案：C解析：A. 容器II相當于是0.4mol/LNO與0.2mol/L氯氣開始建立平衡，正反應體積減小，相當于容器I增大了壓強，平衡正向移動，因此達到平衡時，容器I與容器II中的總壓強之比為大于1：2，A錯誤；B. 容器III相當于是0.2mol/LNO與0.1mol/L氯氣開始建立平衡，正反應放熱，升高溫度平衡逆向移動，因此達到平衡時，容器III中NO的轉化率小于容器I中NO的轉化率（20%），所以達到平衡時，容器III中ClNO的轉化率大于80%，B錯誤；C. 容器II相當于是0.4mol/LNO與0.2mol/L氯氣開始建立平衡，正反應體積減小，相當于容器I增大了壓強，平衡正向移動，因此達到平衡時，容器II中c(ClNO(/c(NO)比容器I中的大，C正確；D. 根據容器I中數據可知該溫度下平衡常數為,若溫度為Tl，起始時向同體積恒容密閉容器中充入0.20 mol NO(g)、0.2 mol Cl2(g)和0.20 mol ClNO(g)，則濃度熵為K，所以該反應向逆反應方向進行，D錯誤，答案選C。 15答案及解析：答案：D解析：依據圖表中的信息可知，在340K，反應開始時，v = k·0.16m=0.056；第2min, v = k·0.08m=0.028，所以，所以m=1，k= ，當c（N2O5）= 0.100mol·L-1時，代入公式得v = 0.035mol·L-1 ·min-1。若壓強增大一倍，反應混合物中各組分的濃度均增大，所以正反應速率和逆反應速率都要增大。綜上所述，只有D不正確。本題選D. 16答案及解析：答案：1.1.875×104mol/(L·s)2.50003.向右進行解析： 17答案及解析：答案：1.5CO(g)+I2O5(s)=5CO2(g)+I2(s) H=-1377kJ·mol-12.1.6mol·L-1·min-160%; 1024d3.堿性, SO2, c()>c()>c(H2SO3)解析： 18答案及解析：答案：(1)N4（g）=2N2（g）；H=882kJ/mol(2)2NH3+6OH-6e=N2+6H2O(3) ；12.5%0.02mol/（Lmin）AC(4)B解析：（1）根據原子守恒知，一個N4分子生成2個N2分子，一個N4分子中含有6個NN鍵，破壞1molN4分子中含有6mol NN鍵需要吸收167kJ/mol×6mol=1002kJ能量；生成2molNN鍵放出942kJ/mol×2mol=1884kJ能量，所以該反應放出1884kJ1002kJ=882kJ能量，所以熱化學反應方程式為N4（g）=2N2（g）H=882kJ/mol，故答案為：N4（g）=2N2（g）H=882kJ/mol；（2）原電池中，負極上失去電子發(fā)生氧化反應，該反應中氨氣發(fā)生氧化反應，所以負極上發(fā)生的反應是：氨氣失電子和氫氧根離子反應生成氮氣和水，電極反應式為2NH3+6OH-6e=N2+6H2O，故答案為：2NH3+6OH-6e=N2+6H2O；（3）令平衡時O2的物質的量為nmol，則 對于反應 2N2O5（g） 4NO2（g）+O2（g），開始（mol）：5 0 0變化（mol）：2n 4n n平衡（mol）：52n 4n n所以×100%=50%，解得n=1，由上述計算知平衡時N2O5 3mol、NO2 4mol、O2 1mol所以平衡時N2O5的濃度為=0.3mol/L，平衡時NO2的濃度為=0.4mol/L，平衡時O2的濃度為=0.1mol/L，所以平衡常數，平衡時O2的物質的量為NO2的，所以O2的體積分數也為NO2的體積分數的，所以O2的體積分數為×50%=12.5%，故答案為：，；12.5%；由上述計算知平衡時O2的質的量為1mol，從05min內用O2表示該反應的平均速率v（O2）=0.02mol/（Lmin），故答案為：0.02mol/（Lmin）；A該反應正反應為吸熱反應，降低溫度平衡向逆反應進行，由于反應前氣體體積比反應后小，所以壓強減小，故A正確；B都為氣體，總質量不變，體積不變，所以密度不變，故B錯誤；C溫度降低，反應速率降低，故C正確；D該反應正反應為吸熱反應，降低溫度平衡向逆反應進行，N2O5的濃度增加，故D錯誤（4）在恒溫恒容的密閉容器中充入NO2，建立如下平衡：2NO2（g）N2O4（g），平衡后分別再充入NO2和再充入N2O4，相當于增大體系壓強，二氧化氮平衡轉化率增大，平衡時N2O4與NO2的物質的量之比為a增大；故答案為：B