高考化學(xué) 小題精練系列 專題33 化學(xué)平衡常數(shù)及化學(xué)平衡相關(guān)計(jì)算（含解析）1

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專題33 化學(xué)平衡常數(shù)及化學(xué)平衡相關(guān)計(jì)算 （滿分42分 時(shí)間20分鐘） 姓名： 班級(jí)： 得分： 1．一定溫度下，在甲、乙、丙、丁四個(gè)恒容密閉容器中投入SO2(g)和O2(g)，進(jìn)行反應(yīng)，2SO2+O22SO3，其起始物質(zhì)的量及SO2的平衡轉(zhuǎn)化率如下表所示。下列判斷中正確的是 甲 乙 丙 丁 密閉容器體積/L 2 2 2 1 起始物質(zhì)的量 n(SO2)/mol 0.40. 0.80 0.80 0.40 n(O2)/mol 0.24 0.24 0.48 0.24 SO2的平衡轉(zhuǎn)化率% 80 1 2 3 A．甲中反應(yīng)的平衡常數(shù)小于乙 B．該溫度下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為400 C．SO2的平衡轉(zhuǎn)化率：1>2 = 3 D．容器中SO3的物質(zhì)的量濃度：丙=丁<甲 【答案】B 考點(diǎn)：考查化學(xué)平衡 2．將1 mol N2和3 mol H2充入體積可變的恒溫密閉容器中，在380℃下發(fā)生反應(yīng)：N2(g)+ 3H2{g) 2NH3(g) 平衡時(shí)，體系中氨的體積分?jǐn)?shù)φ(NH3)隨壓強(qiáng)變化的情況如下表： 下列說法正確的是（ ） A．10MPa時(shí)，H2的轉(zhuǎn)化率為75% B．20 MPa時(shí)，NH3的物質(zhì)的量濃度是10MPa時(shí)的1.5倍 C．40 MPa時(shí)，若容器的體積為VL，則平衡常數(shù) D．30 MPa時(shí)，若向容器中充入惰性氣體，則平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) 【答案】C A．10MPa時(shí)，2x=0.3（4-2x）mol，解得x=mol，H2的轉(zhuǎn)化率為，故A錯(cuò)誤；B．20 MPa時(shí)，2x=0.45（4-2x）mol，解得x=mol，NH3的物質(zhì)的量濃度是10MPa時(shí)的=倍，故B錯(cuò)誤；C．40 MPa時(shí)，2x=0.6（4-2x）mol，解得x=0.75mol，若容器的體積為VL，則平衡常數(shù)K==，故C正確；D．30 MPa時(shí)，若向容器中充入惰性氣體，容器的體積中的，相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故D錯(cuò)誤；故選C。 考點(diǎn)：考查了化學(xué)平衡的影響因素和化學(xué)平衡的計(jì)算的相關(guān)知識(shí)。 3．加熱N2O5,依次發(fā)生的分解反應(yīng)為：①N2O5(g)N2O3(g)+O2(g), ②N2O3(g)N2O(g)+O2(g).在容積為2L的密閉容器中充入8mol N2O5,加熱到t℃,達(dá)到平衡狀態(tài)后O2為9mol,N2O3為3.4mol.則t℃時(shí)反應(yīng)①的平衡常數(shù)為（ ） A．10.7 B．8.5 C．9.6 D．10.2 【答案】B 【解析】 試題分析：設(shè)平衡時(shí)N2O5的濃度減小x，則 N2O5N2O3+O2， N2O3N2O+O2； 開始（mol/L） 4 x 0 x 轉(zhuǎn)化（mol/L） x x x 平衡（mol/L）4-x x x 1.7 4.5 所以4.5-x=x-1.7，解得x=3.1，則t℃時(shí)反應(yīng)①的平衡常數(shù)1.74.5/(4-3.1)=8.5，答案選B。 考點(diǎn)：考查平衡常數(shù)的計(jì)算 4．將E和F加入密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：E(g) + F(s) 2G(g)。忽略固體體積，平衡時(shí)G的體積分?jǐn)?shù)(%)隨溫度和壓強(qiáng)的變化如下表所示： ①b＜f ②915 ℃、2.0 MPa時(shí)E的轉(zhuǎn)化率為60% ③該反應(yīng)的ΔS＞0 ④K(1 000 ℃)＞K(810 ℃) 上述①～④中正確的有( ) A．4個(gè) B．3個(gè) C．2個(gè) D．1個(gè) 【答案】A 【考點(diǎn)定位】本題考查溫度、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響、轉(zhuǎn)化率的計(jì)算、?S的判斷以及平衡常數(shù)的比較。 【名師點(diǎn)睛】解答本題要注意結(jié)合反應(yīng)：E(g) + F(s)2G(g)的特點(diǎn)正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的增加的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)，生成物G的體積分?jǐn)?shù)減小，分析表中數(shù)據(jù)知f＞83.0；分析2Mpa時(shí)的數(shù)據(jù)知該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，然后利用三行式計(jì)算。 5．溫度為T時(shí)，向2.0 L恒容密閉容器中充入1.0 mol PCl5，反應(yīng)PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)經(jīng)過一段時(shí)間后達(dá)到平衡。反應(yīng)過程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表： t / s 0 50 150 250 350 n(PCl3) / mol 0 0.16 0.19 0.20 0.20 下列說法正確的是 A．反應(yīng)在前50 s的平均速率v(PCl3)＝ 0.0032 molL－1s－1 B．保持其他條件不變，升高溫度，平衡時(shí)c(PCl3)＝0.11 molL－1，則反應(yīng)的△H＜0 C．相同溫度下，起始時(shí)向容器中充入1. 0 mol PCl5、0. 20 mol PCl3 和0. 20 mol Cl2，反應(yīng)達(dá)到平衡前v(正)＞v(逆) D．相同溫度下，起始時(shí)向容器中充入2. 0 mol PCl3 和2. 0 mol Cl2，達(dá)到平衡時(shí)，PCl3的轉(zhuǎn)化率小于80% 【答案】C C、對(duì)于可逆反應(yīng)：PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)， 開始(mol/L)： 0.5 0 0 變化(mol/L)： 0.1 0.1 0.1 平衡(mol/L)： 0.4 0.1 0.1 所以平衡常數(shù)k==0.025，起始時(shí)向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20 molPCl3和0.20 molCl2，起始時(shí)PCl5的濃度為0.5mol/L、PCl3的濃度為0.1mol/L、Cl2的濃度為0.1mol/L，濃度商Qc==0.02，K＞Qc，說明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，反應(yīng)達(dá)平衡前v(正)＞v(逆)，故C正確；D、等效為起始加入2.0molPCl5，與原平衡相比，壓強(qiáng)增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡時(shí)的PCl5轉(zhuǎn)化率較原平衡低，故平衡時(shí)PCl3的物質(zhì)的量小于0.4mol，即相同溫度下，起始時(shí)向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2，達(dá)到平衡時(shí)，PCl3的物質(zhì)的量小于0.4mol，參加反應(yīng)的PCl3的物質(zhì)的量大于1.6mol，故達(dá)到平衡時(shí)，PCl3的轉(zhuǎn)化率高于=80%，故D錯(cuò)誤；故選C。 【考點(diǎn)定位】考查化學(xué)平衡的計(jì)算 【名師點(diǎn)晴】本題考查反應(yīng)速率、平衡常數(shù)計(jì)算、平衡移動(dòng)、等效平衡等。速率的計(jì)算一定要緊扣公式，搞清濃度的變化與所需要的時(shí)間；分析平衡的移動(dòng)時(shí)要將反應(yīng)原理與改變的條件相結(jié)合，可先確定移動(dòng)的方向，再反應(yīng)推測(cè)影響因素；至于平衡的計(jì)算可利用三段式進(jìn)行計(jì)算，可能繁點(diǎn)但相對(duì)要容易得多，也不易出錯(cuò)。注意D中使用等效平衡思想分析，使問題簡(jiǎn)單化，也可以根據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算，但比較麻煩。 6．下列關(guān)于化學(xué)平衡常數(shù)的說法中，正確的是（ ） A．在任何條件下，化學(xué)平衡常數(shù)都是一個(gè)定值 B．化學(xué)平衡常數(shù)K可以推斷一個(gè)可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度 C．化學(xué)平衡常數(shù)K只與溫度、反應(yīng)物濃度、體系的壓強(qiáng)有關(guān) D．當(dāng)改變反應(yīng)物的濃度時(shí)，化學(xué)平衡常數(shù)會(huì)發(fā)生改變 【答案】B 考點(diǎn)：考查化學(xué)平衡常數(shù)等知識(shí)。 7．N2O5是一種新型硝化劑，在一定溫度下可發(fā)生如下反應(yīng)：2N2O5(g) 4NO2(g) ＋ O2(g) △H ＞0。T1溫度時(shí)，向密閉容器中通入N2O5氣體，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表： 時(shí)間/s 0 500 1000 1500 c（N2O5）/（molL－1） 5.00 3.52 2.50 2.50 下列說法正確的是（ ） A．500s內(nèi)NO2的生成速率為2．9610－3molL－1s－1 B．T1溫度下該反應(yīng)平衡時(shí)N2O5的轉(zhuǎn)化率為29.6% C．達(dá)到平衡后，其他條件不變，將容器的體積壓縮到原來的1/2，則c(N2O5)﹤5.00mol/L D．T1溫度下的平衡常數(shù)為K1，T2溫度下的平衡常數(shù)為K2，若T1＞T2，則K1＞K2 【答案】D 【解析】 試題分析：A、根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的定義，v(N2O5)=(5－3.52)/500mol/(Ls)=2.9610－3 mol/(Ls)，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，v(NO2)=2v(N2O5)=5.9210－3mol/(Ls)，故錯(cuò)誤；B、N2O5的轉(zhuǎn)化率2.5/5100%=50%，故錯(cuò)誤；C、壓縮到原來的1/2，假設(shè)平衡不移動(dòng)，則c(N2O5)=5molL－1，但增大壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，c(N2O5)>5molL－1，故錯(cuò)誤；D、升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，化學(xué)平衡常數(shù)增大，故正確。 考點(diǎn)：考查化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算、化學(xué)平衡移動(dòng)、化學(xué)平衡常數(shù)等知識(shí)。 8．對(duì)于反應(yīng)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) ；ΔH >0，下列有關(guān)說法正確的是 A．平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝ B．增大體系壓強(qiáng)，平衡常數(shù)K不發(fā)生變化 C．升高體系溫度，平衡常數(shù)K減小 D．增加C(s)的量，平衡正向移動(dòng) 【答案】D 考點(diǎn)：本題考查化學(xué)平衡常數(shù)。 9．用于凈化汽車尾氣的反應(yīng)：2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g),已知該反應(yīng)速率極慢，570K時(shí)平衡常數(shù)為l1059。下列說法正確的是（ ） A．裝有尾氣凈化裝置的汽車排出的氣體中不再含有NO或CO B．提高尾氣凈化效率的常用方法是升高溫度 C．提高尾氣凈化效率的最佳途徑是研制高效催化劑 D．570K時(shí)該反應(yīng)正向進(jìn)行的程度很大，故使用催化劑并無實(shí)際意義 【答案】C 考點(diǎn)：考查化學(xué)平衡移動(dòng)與尾氣治理的有關(guān)知識(shí)。 10．如圖所示，向A中充入1molX和1molY，向B中充入2molX和2molY，起始V A =V B =aL，在相同溫度和有催化劑的條件下，兩容器中各自發(fā)生下列反應(yīng) X (g) +Y (g) 2Z (g) +W (g) △H＞0。達(dá)到平衡時(shí)，V A =1.2aL，則下列說法錯(cuò)誤的是： A．反應(yīng)開始時(shí)，B容器中化學(xué)反應(yīng)速率快 B．平衡時(shí)，A容器中X的轉(zhuǎn)化率為40%，且比B容器中X的轉(zhuǎn)化率大 C．打開K一段時(shí)間達(dá)平衡時(shí)，A的體積為1.6aL（連通管中氣體體積不計(jì)） D．打開K達(dá)新平衡后，升高溫度，A容器體積一定增大 【答案】C 【解析】 試題分析：根據(jù)圖象知，A保持恒壓，B保持恒容。A．起始VA=VB=aL，B中的物質(zhì)的量大于A中的物質(zhì)的量，即B裝置中的濃度大于A裝置中的濃度，所以反應(yīng)開始時(shí)，B反應(yīng)速率大于A反應(yīng)速率，正確；B．等壓、等溫條件下，氣體的體積之比等于氣體的物質(zhì)的量之比，達(dá)到平衡時(shí)，VA=1.2a L，所以平衡后混合氣體的物質(zhì)的量是2.4mol。 設(shè)A物質(zhì)反應(yīng)了mmol， X（g）+Y（g）2Z（g）+W（g） 物質(zhì)的量增多 1mol 1mol mmol （2.4-2）mol 解得m=0.4mol，所以X物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率=（0.4mol1mol）100%=40%； B裝置是在等容條件下，反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)時(shí)，混合氣體的物質(zhì)的量增大，導(dǎo)致容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向氣體體積減小的逆反應(yīng)方向移動(dòng)，使X的轉(zhuǎn)化率減小，故轉(zhuǎn)化率A>B，正確；C．當(dāng)打開K時(shí)，整個(gè)裝置是在等溫、等壓條件下反應(yīng)，使整個(gè)裝置中氣體的壓強(qiáng)與A裝置中的初始?jí)簭?qiáng)相同時(shí)，A和B的體積之和為3aL，其中B占aL，則A占2aL；當(dāng)?shù)葴氐葔簵l件下反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，混合氣體的體積是原來的1.2倍，即混合氣體的體積是3.6aL，其中B是aL，所以A是2.6aL，錯(cuò)誤；D．該反應(yīng)的正反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積增大的吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，混合氣體的物質(zhì)的量增大，導(dǎo)致A容器的體積增大，正確。 考點(diǎn)：考查化學(xué)平衡的有關(guān)知識(shí)。 11．某溫度下，體積一定的密閉容器中進(jìn)行如下可逆反應(yīng)X(g)+Y(g) Z(g)+W(s) ΔＨ>0。下列敘述中，正確的是（ ） A.加入少量W，逆反應(yīng)速率增大 B.當(dāng)容器中氣體壓強(qiáng)不變時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡 C.升高溫度，平衡逆向移動(dòng) D.改變條件，又達(dá)新平衡，此時(shí)上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K值一定增大 【答案】B 考點(diǎn)：考查影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素、勒夏特列原理、化學(xué)平衡常數(shù)等知識(shí)。 12．如圖所示，隔板I固定不動(dòng)，活塞II可自由移動(dòng)，M、N兩個(gè)容器中均發(fā)生反應(yīng)：A(g)＋2B(g)xC(g)，向M、N中通入1mol和2molB的混合氣體，初始M、N容積相同，保持溫度不變。下列說法正確的是( ) A．若x=3，達(dá)到平衡后A的體積分?jǐn)?shù)關(guān)系為： B．若x<3，C的平衡濃度關(guān)系為：c(M)3，達(dá)到平衡后B的轉(zhuǎn)化率關(guān)系為： D．x不論為何值，平衡時(shí)M、N中的平均相對(duì)分子質(zhì)量都相等 【答案】B 【解析】 試題分析：M容器是恒溫恒容下建立的平衡，N容器是恒溫恒壓下建立的平衡。A．若x=3，由于反應(yīng)前后氣體體積不變，N容器建立的平衡與恒溫恒容下建立的平衡等效，所以達(dá)到平衡后A的體積分?jǐn)?shù)關(guān)系為：φ(M)=φ(N)，故A錯(cuò)誤；B．若x＜3，由于反應(yīng)后氣體體積減小，N容器建立的平衡相當(dāng)于恒溫恒容下建立的平衡縮小容器體積，壓強(qiáng)增大，平衡正向移動(dòng)，C的平衡濃度增大，所以C的平衡濃度關(guān)系為：c(M)＜c(N)，故B正確；C．若x＞3，由于反應(yīng)后氣體體積增大，N容器建立的平衡相當(dāng)于恒溫恒容下建立的平衡擴(kuò)大容器體積，壓強(qiáng)減小，平衡正向移動(dòng)，B的轉(zhuǎn)化率增大，所以達(dá)到平衡后B的轉(zhuǎn)化率關(guān)系為：α(M)＜α(N)，故C錯(cuò)誤；D．若x=3，M、N中平衡狀態(tài)相同，平衡時(shí)M、N中的平均相對(duì)分子質(zhì)量都相等，若x＞3或＜3，兩者的平衡狀態(tài)不同，平衡時(shí)M、N中的平均相對(duì)分子質(zhì)量不等，故D錯(cuò)誤；故選B。 考點(diǎn)：考查了影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素的相關(guān)知識(shí)。 13．（雙選）一定溫度下，在3個(gè)體積均為1.0 L的恒容密閉容器中反應(yīng)2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) 達(dá)到平衡。下列說法正確的是（ ） A．該反應(yīng)的正反應(yīng)放熱 B．達(dá)到平衡時(shí)，容器Ⅰ中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率比容器Ⅱ中的大 C．達(dá)到平衡時(shí)，容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的兩倍 D．達(dá)到平衡時(shí)，容器Ⅲ中的正反應(yīng)速率比容器Ⅰ中的大 【答案】AD 考點(diǎn)：考查等效平衡、勒夏特列原理等知識(shí)。 14．（雙選）在溫度、容積相同的3個(gè)密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫、恒容，測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下（已知N2(g)+3H2(g)=2NH3 (g) △H= -92.4KJmol-1) 容器 甲 乙 丙 反應(yīng)物投入量 1mol N2、3mol H2 2mol NH3 4mol NH3 NH3的濃度（molL-1） c1 c2 c3 反應(yīng)的能量變化 放出a KJ 吸收b KJ 吸收c KJ 體系壓強(qiáng)（Pa） p1 p2 p3 反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率 а1 а2 а3 下列說法正確的是 A．2c1>c3 B．a(chǎn)+b=92.4 C．2p2< p3 D．а1+а3<1 【答案】BD 【考點(diǎn)定位】考查等效平衡的計(jì)算等知識(shí)。 【名師點(diǎn)睛】本題考查等效平衡，（1）恒溫恒容時(shí)反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和不相等，轉(zhuǎn)化到同一半邊，投入量跟原平衡投入量相等，即為等效平衡，兩個(gè)平衡全等；（2）恒溫恒容反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和相等，轉(zhuǎn)化到同一半邊，投入量的比值等與原平衡的投入量的比值，即為等效平衡，兩個(gè)平衡屬于相似，物質(zhì)的量、濃度成正比，百分含量相同；（3）恒溫恒壓下，轉(zhuǎn)化成同一半邊，投入量的比值等與原平衡的投入量的比值，即為等效平衡，物質(zhì)的量成正比，百分含量、濃度相同；此題屬于難題。