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

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1、 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(shù)K1=4×10-4,在同一溫度下,反應SO3(g) SO2(g)+ 1/2O2(g)的平衡常數(shù)K2的值為( ) A. 250 B. 200 C. 50 D. 2×10-2 2、某溫度下,可逆反應mA(g)+nB(g)pC(g)的平衡常數(shù)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=1

2、D.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(shù)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?? ΔH<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SO

3、2轉化率為b%,則下列關系正確的是(?? ) A.a%>b% B.a%

4、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Y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(shù)據(jù)如下表: t /min 2 4 7 9 n(Y)/mol 1.2 1.1 1.0 1.0 下列說法正確的是( ) A.反應0 ~ 4 min的平均速率υ(Z)=0.25 mol

5、·(L·min) ? 1 B.T1時,反應的平衡常數(shù)K1=1.2 C.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(shù)K2=4,則此反應的ΔH<0 8、已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ?mol-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

6、到平衡, 的平均反應速率 B. 此溫度下,該反應的平衡常數(shù)為0.225 C. 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ΔH<0,m+n>q,在恒容密閉容器中反應達到平衡時,下列說法正確的是( ) A.X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6

7、0s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? C.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(shù)增大,則該反應的ΔH>0 11、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(shù)(%)隨溫度和壓強的變化如下表所示: 1.0 2.0 3.0 810 54.0 a b 915 c 75.0 d 1000 e f 83.0 ①b

8、 ③該反應的 ④K(1000℃)>K(810℃)上述①~④中正確的有( ) A.4個 B.3個 C.2個 D.1個 12、可逆反應① X(g)+2Y(g)2Z(g)、② 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①的正反應是放熱反應 B.達平衡(Ⅰ)時體系的壓強與反應開始時體系的壓強之比為10:11 C.達平衡(Ⅰ)時,X的轉化率為20% D.在平衡(Ⅰ)和平衡(Ⅱ)中,M的體積分數(shù)不相等 13、可逆反應

9、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-1 c(N

10、O) c(Cl2) c(ClNO) c(ClNO) Ⅰ T1 0.20 0.10 0 0.04 Ⅱ T2 0.20 0.10 0.20 c1 Ⅲ T3 0 0 0.20 c2 A.達到平衡時,容器I與容器II中的總壓強之比為1:2 B.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2N2O

11、5(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(shù),實驗測定340K時的有關數(shù)據(jù)及根據(jù)相關數(shù)據(jù)做出的圖像如下: t/min 0 1 2 3 4 c/mol·L-1 0.160 0.133 0.080 0.056 0.040 v/mol·L-1 ·min-1 0.056 0.0399 0.028 0.020 0.014 依據(jù)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=1 B. 340K時,速率方程式中的k = 0.350min-1 C. 340K時,

12、c(N2O5)= 0.100 mol·l-1時,v = 0.035mol·L-1 ·min-1 D. 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。科學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2NO+2CO 2CO2+N2,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/s 0 1 2 c(NO)/ mol·L-1 1.00×10-3 4.50×10-4 2.50×10-4 c(CO)/mol·L-1 3.

13、60×10-3 3.05×10-3 2.85×10-3 時間/s 3 4 5 c(NO)/ mol·L-1 1.50×10-4 1.00×10-4 1.00×10-4 c(CO)/ mol·L-1 2.75×10-3 2.70×10-3 2.70×10-3 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(shù)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

14、”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(shù)φ (CO2)隨時間t變化曲線如圖。 ①溫度T1時,0~0.5min內的反應速率v(CO)=_____________

15、___。 ②b點CO的平衡轉化率α為____________,c點的平衡常數(shù)K為________________。 ③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CO2 3.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

16、-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(jù)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 N﹣N鍵吸收167kJ熱量,生成1mol N≡N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(jù)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

17、)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);△H>0.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(shù)為50%. ①求該反應的平衡常數(shù)K=__________(數(shù)字代入式子即可),上述平衡體系中O2體積分數(shù)為________. ②用O2表示從0~5min內該反應的平均速率v(O2)=________________. ③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 D.N2O5的濃度

18、 (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:

19、 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(jù)平衡常數(shù)表達式可知 解得x=0.015 所以在此條件下CO的轉化率=×100%=75%,答案選C。

20、 4答案及解析: 答案:A 解析: 5答案及解析: 答案:B 解析:①除雜除水蒸氣;②促進平衡正向移動;③提高反應速率;④促進平衡正向移動;⑤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=0.225mol?L-1?min-1,故A錯誤; B.在容積為1L的密閉容器中充入1mol?CO

21、2和3.25mol?H2,結合圖中數(shù)據(jù)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

22、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(shù)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

23、中數(shù)據(jù)分析,壓強大,溫度高的情況下平衡時G的體積分數(shù)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,①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,②正確;從方程式看,該反應為氣體體積增大的反應,則,③正確;高溫下平衡正向移動,則高溫下化學平衡常數(shù)變大,④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:

24、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

25、,容器II中c(ClNO(/c(NO)比容器I中的大,C正確;D. 根據(jù)容器I中數(shù)據(jù)可知該溫度下平衡常數(shù)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(jù)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 = 0.035

26、mol·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:1.1.875×10-4mol/(L·s) 2.5000 3.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-1 2.①1.6mol·L-1·min-1 ②60%; 1024 ③d 3.堿性, SO2, c()>c()>c(H2SO3) 解析: 18答案及解析: 答案:

27、(1)N4(g)=2N2(g);△H=﹣882kJ/mol (2)2NH3+6OH﹣-6e﹣=N2+6H2O (3)① ;12.5% ②0.02mol/(L?min) ③AC (4)B 解析:(1)根據(jù)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N﹣N鍵,破壞1molN4分子中含有6mol N﹣N鍵需要吸收167kJ/mol×6mol=1002kJ能量;生成2molN≡N鍵放出942kJ/mol×2mol=1884kJ能量,所以該反應放出1884kJ﹣1002kJ=882kJ能量,所以熱化學反應方程式為N4(g)=2N2(g)△H=﹣882kJ/mol, 故答

28、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):5﹣2n

29、 4n n 所以×100%=50%,解得n=1, 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(shù),平衡時O2的物質的量為NO2的,所以O2的體積分數(shù)也為NO2的體積分數(shù)的,所以O2的體積分數(shù)為×50%=12.5%,故答案為:,;12.5%; ②由上述計算知平衡時O2的質的量為1mol,從0~5min內用O2表示該反應的平均速率v(O2)==0.02mol/(L?min),故答案為:0.02mol/(L?min); ③A.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

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