2017届高考化学一轮复习《化学平衡》45分钟限时强化训练试题卷(江西崇义)
(考试时间:45分钟满分:100分)
第I卷选择题
一、选择题(每小题5分,共60分)
1、在25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:物质X Y Z
初始浓度/mol?L﹣10.1 0.2 0
平衡浓度/mol?L﹣10.05 0.05 0.1
下列说法错误的是()
A.反应达到平衡时,X的转化率为50%
B.反应可表示为X+3Y?2Z,其平衡常数为1600
C.增大压强使平衡向生成Z的方向移动,平衡常数增大
D.改变温度可以改变此反应的平衡常数
2、在温度t
1和t
2
下,卤素单质X
2
(g)和H
2
反应生成HX的化学平衡常数如下表,
仅根据下表数据不能判断的是()
A.已知t
2>t
1
,HX的生成反应为放热反应
B.在相同条件下, X
2平衡转化率:F
2
>Cl
2
C.X
2与H
2
反应的剧烈程度随着原子序数递增逐渐减弱
D.HX的稳定性:HBr>HI
3、将16mL NO和NH
3
的混合气体在催化剂作用下,400℃左右发生下列反应:
6NO+4NH
3?5N
2
+6H
2
O(g).已知反应达平衡后,在相同条件下混合气体的体积变
为17mL,则在原混合气体中,NO和NH
3
的物质的量之比可能是()
①3:1 ②3:2 ③3:3 ④3:4 ⑤3:5
A.①② B.①⑤ C.②③④ D.④⑤
4、下列说法不正确的是()
A.常温下,体积相等、pH都为3的盐酸和醋酸,中和氢氧化钠的能力,盐酸小于醋酸
B.在一定条件下,将X和Y两种物质按不同的比例放入密闭容器中反应生成Z,平衡后测得X、Y的转化率与起始两物质的物质的量之比的关系如图1所示,则该反应的方程式可以表示为:
C.某同学在实验室进行了如图2所示的实验,则Y中反应的离子方程式为:
D.在25℃时,将以mol/l.的氨水与0.01 mol/L的盐酸等体积混合,反应完全时溶液中,用含a的代数式表示完全反应时一水合氨的电离常数:
5、下列说法错误的是( )
A.一定温度下,弱酸的电离常数越大,酸性越强
B.醋酸的电离常数K。和醋酸钠的水解常数Kh之间的关系为:Ka?Kh=Kw C.平衡常数只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关
D.合成氨的反应,正反应的平衡常数和逆反应的平衡常数相同
6、可逆反应2NO
2(g) 2NO(g)+O
2
(g)在体积固定的密闭容器中达到平衡状态的
标志是()
①单位时间内生成n mol O
2的同时生成2n mol NO
2
②单位时间内生成n mol O
2
的同时生成2n mol NO ③用NO
2、NO、O
2
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混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的压强不再改变的状态⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A.①④⑥⑦ B.②③⑤⑦ C.①③④⑤ D.全部
7、N 2O 5是一种新型硝化剂,在一定温度下可发生 2N 2O 5(g)4NO 2 (g)+O 2(g)
ΔH >0 T 1温度时,向密闭容器中通入N 2O 5,部分实验数据见下表:
时间/s
0 500 100 0 150 0 c (N 2
O 5)/ mol·L -1
5.00
3.52
2.50
2.50
下列说法中不正确的是( )
A .500 s 内N 2O 5分解速率为2.96×10—3 mol· L -1 · s -1
B .T 1温度下的平衡常数为K 1=125,平衡时N 2O 5的转化率为50%
C .T 1温度下的平衡常数为K 1,T 2温度下的平衡常数为K 2,若T 1>T 2,则K 1<K 2
D .达平衡后其他条件不变,将容器的体积压缩到原来的1/2,则c (N 2O 5)>5.00 mol·L -1
8、在一个密闭容器中用等物质的量的A 和B 发生反应:A(g)+3B(g)2C(g),
该反应达到平衡时,平衡混和气中A 的体积分数为( ) A .50% B .60% C .70% D .无法计算
9、在一定温度下,将气体X 和气体Y 各0.16 mol 充入10 L 恒容密闭容器中,发生反应X(g)+Y(g) 2Z(g) △H<0,一段时间后达到平衡。反应过程中测定
的数据如下表:
下列说法不正确的是( )
A .反应前2 min 的平均速率()3
2.010Z υ-=?mol /(L ·min)
B .其他条件不变,升高温度,反应达到新平衡前υ(逆)> υ (正)
C .该温度下此反应的平衡常数K=1.44
D .其他条件不变,再充入0.2 mol Z ,平衡时X 的体积分数不变 10、在恒容密闭容器中,可以作为2NO 2(g) 2NO(g)+O 2(g)达到平衡状态的
标志是( )
①单位时间内生成n mol O 2的同时生成2n mol NO 2;②单位时间内生成n mol O 2的同时生成2n mol NO ;③混合气体的颜色不再改变;④混合气体的密度不再改
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;⑥混合气体中NO
与O
2的物质的量之比保持恒定;⑦混合气体中NO与NO
2
的物质的量之比保持恒
定
A.①③⑤⑦ B.②④⑤ C.①③④ D.①②③④⑤11、在1100℃,一定容积的密闭容器中发生反应:FeO(s)+CO(g)?Fe(s)+CO2(g)△H=a kJ/mol(a>0),该温度下K=0.263,下列有关该反应的说法正确的是()
A.若生成1molFe,则吸收的热量小于akJ
B.若升高温度,正反应速率加快,逆反应速率减慢,则化学平衡正向移动C.若容器内压强不随时间变化,则可以判断该反应已达到化学平衡状态
D.达到化学平衡状态时,若c(CO)=0.100mol/L,则c(CO
2
)=0.0263mol/L
12、已知:2CH
3OH(g)CH
3
OCH
3
(g)+H
2
O(g) ΔH=-25 kJ/mol 某温度下的平衡常
数为400。此温度下,在1 L的密闭容器中加入CH
3
OH,反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下:
下列说法正确的是( )
①平衡后升高温度,平衡常数>400
②平衡时,c(CH
3OCH
3
)=1.6 mol/L
③平衡时,反应混合物的总能量减少20 kJ
④平衡时,再加入与起始等量的CH
3OH,达新平衡后CH
3
OH转化率增大
⑤此时刻反应达到平衡状态
⑥平衡时CH
3
OH的浓度为0.08 mol·L-1
A.①②④⑤
B.②⑥
C.②③④⑥
D.②④⑥
第II卷非选择题
二、非选择题(共40分)
13、偏二甲肼与N2O4是常用的火箭推进剂,二者发生如下化学反应:
(C H 3)2NNH2(l)+2N2O4(l) 2C O2(g)+3N2(g)+4H2O(g) (Ⅰ)
(1)反应(Ⅰ)中氧化剂是________。
(2)火箭残骸中常现红棕色气体,原因为:
N 2O
4
(g) 2NO2(g) (Ⅱ)
当温度升高时,气体颜色变深,则反应(Ⅱ)为____(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)一定温度下,反应(Ⅱ)的焓变为ΔH。现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是________
若在相同温度下,上述反应改在体积为 1 L的恒容密闭容器中进行,平衡常数________(填“增大”“不变”或“减小”),反应3 s后NO2的物质的量为0.6
mol,则0 s~3 s内的平均反应速率v(N
2O
4
)=______ mol·L-1·s-1。
14、在一定条件下,可逆反应2NO 2(g) N2O4(g) ΔH<0达到平衡,当分别改变下列条件时,请填空:
(1)保持容器容积不变,通入一定量NO2,则达到新平衡时NO2的百分含量________(填“增大”“减小”或“不变”,下同),保持容器容积不变,通入一定量N2O4,则达到新平衡时NO2的百分含量________。
(2)保持压强不变,通入一定量N2O4,则达到平衡时NO2的百分含量________;保持压强不变,通入一定量N2O4,则达到平衡时NO2的百分含量________。
(3)保持容器容积不变,通入一定量氖气,则达到平衡时NO2的转化率_______;保持压强不变,通入氖气使体系的容积增大一倍,则达到平衡时NO2的转化率________。
15、合成氨工业的核心反应是:N
2(g)+3H
2
(g)2NH
3
(g) ΔH=Q kJ·mol
-1。反应过程中能量变化如图所示,回答下列问题:
(1)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1和E2的变化是:E1,E2 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)在500 ℃、2×107Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0.5 mol N
2
和1.5
mol H
2
,充分反应后,放出的热量 (填“<”、“>”或“=”)46.2 kJ,理由是。
(3)关于该反应的下列说法中,正确的是。
A.ΔH>0,ΔS>0 B.ΔH>0,ΔS<0
C.ΔH<0,ΔS>0 D.ΔH<0,ΔS<0
(4)将一定量的H
2(g)和N
2
(g)放入1 L密闭容器中,在500 ℃、2×107 Pa下达
到平衡,测得N
2为0.10 mol,H
2
为0.30 mol,NH
3
为0.10 mol。则该条件下达
到平衡时H
2转化为NH
3
的转化率为。该温度下的平衡常数K的值为。
若升高温度,K值 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)在上述(4)反应条件的密闭容器中,欲提高合成氨的转化率,下列措施可行的是 (填字母)。
A.向容器中按原比例再充入原料气
B.向容器中再充入惰性气体
C.改变反应的催化剂
D.分离出氨
16、一定条件下,体积为1 L的密闭容器中发生如下反应:SiF
4(g)+2H
2
O(g)
SiO
2
(s)+4HF(g) ΔH=+148.9 kJ/mol。
(1)下列各项中能说明该反应已达化学平衡状态的是 (填字母序号)。a.v消耗(SiF4)=4v生成(HF) b.容器内气体压强不再变化
c.容器内气体的总质量不再变化 d.HF的体积分数不再变化
(2)反应过程中测定的部分数据如下表(表中t2>t1)所示。
反应时间/min n(SiF
4
)/mol n(H2O)/mol
0 1.20 2.40
t
1
0.80 a
t
2
b 1.60
通过a或b的值及化学平衡原理说明t1时反应是否达到化学平衡状态:
(3)若只改变一个条件使上述反应的化学平衡常数变大,该反应 (填序号)。
a.一定向正反应方向移动
b.一定向逆反应方向移动
c.一定是减小压强造成的
d.一定是升高温度造成的
e.SiF
4
的平衡转化率一定增大
(4)反应进行2 min时,容器内气体的密度减小了0.03 g/L,则这2 min内该反应的反应速率v(HF)=mol/(L·min)。
参考答案
1.C
解:A.反应达到平衡时,X的转化率为:=50%,故A正确;
B.根据反应速率之比等于浓度变化量之比等于化学计量数之比可知:△c(X):
△c (Y ):△c (Z ):=0.05:0.15:0.1=1:3:2, 则反
应
的方
程
式
为
X+3Y
?
2Z
,
K==
=1600(mol/L )﹣2,故B
正确;
C .增大压强平衡向生成Z 的方向移动,但平衡常数不变,故C 错误;
D .平衡常数只受温度的影响,温度改变时,化学平衡常数一定变化,故D 正确. 故选C . 2.D
A 、由表可知HX :K (t 1)>K (t 2),若t 2>t 1,说明升高温度化学平衡逆向移动,由反应为放热反应。故A 正确。
B 、相同条件下,K HF (t 1)>K HCl (t 2),说明相同条件下,单质化合生成HF 的程度大于生成HCl 的程度。所以平衡转化率F 2>Cl 2,故B 正确。
C 、由K 的大小可知,随着原子序数递增F 、Cl 、Br 、I 的单质与氢气反应生成HX 的程度越来越小,相同条件下剧烈程度逐渐减弱,故C 正确。
D 、HX 的稳定性:HBr>HI 由分子内共价键的强弱决定,与K 无关。故D 错误。 3.B
解:6NO+4NH 3?5N 2+6H 2O △v 增大 6 4 5 6 1
6ml 4ml 5ml 6 ml (17﹣16)ml
反应后NO 和NH 3的混合气体中剩余的气体16ml ﹣6ml ﹣4ml=6ml ,
若剩余NO 则原混合气体中NO 体积为6ml+6ml=12ml ,NH 3的体积4ml ,在原混合气体中NO 和NH 3的物质的量之比=12:4=3:1;
若剩余NH 3 则原混合气体中NH3的体积=4ml+6ml=10ml ,NO 为6ml ,在原混合气体中NO 和NH 3的物质的量之比=6:10=3:5; 所以,NO 和NH 3的物质的量之比3:1或3:5, 故选B . 4.B
当反应物的起始物质的量之比等于化学计量数之比,物质的转化率相同,据此由图可知X 与Y 的物质的量之比等于3时,转化率相同,即X 与Y 的化学计量数之
比为3:1,错误,选B。
5.D
合成氨的反应,正反应的平衡常数和逆反应的平衡常数互为倒数,选D。
6.A
从平衡状态的两个重要特征判断:①v(正)=v(逆),②混合物中各组成成分
的百分含量不变。①单位时间内生成n molO
2的同时生成2n molNO
2
,v(正)=v
(逆),符合②单位时间内生成n molO
2
的同时生成2n molNO,v(正)=v(正),
不符合;③用NO
2,NO,O
2
表示的反应速率的比为2:2:1的状态,说明了反
应中各物质的转化量的关系,不符合;④NO
2是红棕色气体,颜色不变时说明NO
2
的浓度保持不变,符合;⑤若是恒容条件,则ρ始终不变,不符合;若恒压条件,则ρ随反应而变,符合;⑥反应前后气体的化学计量数之和不相等,当达到平衡时,气体的压强不变,符合;⑦反应前后气体的化学计量数之和不相等,当达到平衡时,气体的物质的量不变,则混合气体的平均摩尔质量不再改变.,符合,选A。
7.C
该反应为吸热反应,温度升高,K值增大,若T1>T2,则K1>K2 ,错误;选C。
8.A
A(g)+3B(g) 2C(g)
起始量(mol) a a 0
转化量(mol) b 3b 2b
平衡量(mol) a-b a-3b 2b,平衡混和气中A的体积分数为[(a-b)/(2a-2b)]×100%=50%,选A。
9.A
A.反应前2min,Y的物质的量变化(0.16-0.12) mol,浓度变化为0.004mol/L,v(Y) =0. 004 mol?L -1÷2 min=0. 002 mol/(L. min),则v(Z) =2v (Y) =0. 004 mol/(L?min),错误;
B.该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,v(逆)>v (正),正确;
C.7 min时反应达到平衡,这时c (Z) =0.012 mol/L,c (X)=c(Y) =0. 01 mol/L,K =1.44,正确;
D.反应前后气体体积不变,再充入0.2mol Z,平衡状态相同,达到平衡后X的体积分数不变,正确,选A。
10.A
解析:①单位时间内生成n molO
2的同时生成2n mol NO
2
证明正逆反应速率是相
等的,达到了平衡,故正确;
②未体现正逆反应速率的关系,故错误;
③混合气体的颜色不再改变,证明二氧化氮的浓度不随着时间的变化而变化,证明达到了平衡,故正确;
④化学反应前后质量是守恒的,体积是不变化的,混合气体的密度任何状态都不改变,故错误;
⑤化学反应前后物质的量变化,质量守恒,所以混合气体的平均相对分子质量变化,当达到了平衡状态,不再变化,故正确;
⑥如果反应开始只加入NO
2,混合气体中NO与O
2
的物质的量之比保持恒定不能
作为平衡的判断,故错误;
⑦混合气体的总压强不再改变,证明化学反应的正逆反应速率是相等的,达到了平衡,故正确.
故答案选A
11.D
A、由热化学方程式可知,生成1molFe,吸收的热量等于akJ,故A错误;
B、升高温度,正、逆反应速率都增大,该反应正反应是吸热反应,正反应速率增大更多,平衡向正反应移动,故B错误;
C、该反应前后气体的物质的量不变,恒温条件下,压强始终不变,故压强不变,不能说明到达平衡,故C错误;
D、该温度下K==0.263,若c(CO)═0.100mol/L,由平衡常数可知c
(CO
2
)=0.1mo l/L×0.263═0.0263mol/L
,故D正确;
故选D.
12.B
因为正反应为放热反应,升高温度平衡常数减小,①错;根据表格数据可知,反
应转化生成的CH
3OCH
3
、H
2
O浓度均为1.24 mol·L-1,此时CH
3
OH的浓度为0.8
mol·L-1,根据
()()
()
332
c2
3
c CH OCH c H O
Q
c CH OH
=,将各物质的浓度代入可得,Q
c
=2.4<400,
所以此时没有达到平衡,此时反应向正反应方向进行,⑤错;由化学平衡常数计
算可知平衡时c(CH
3OCH
3
)=1.6 mol/L,②对;生成CH
3
OCH
3
的物质的量为1.6 mol,
根据方程式可知生成1.6 mol CH
3OCH
3
放出的热量为1.6 mol×25 kJ·mol-1=40 kJ,
③错;平衡时,再加入与起始等量的CH
3
OH,相当于增大压强,平衡不移动,CH3OH
的转化率不变,④错;根据②可知,达到平衡时CH
3
OH的浓度为0.8 mol·L-1-0.72 mol·L-1=0.08 mol·L-1,⑥对。
13.(1)N2O4(2)吸热(3)A、D 不变0.1
14.(1)减小减小(2)不变不变(3)不变减小
15.(1)减小减小(2)< 此反应为可逆反应,0.5 mol N
2和1.5 mol H
2
不可能
完全反应,所以放热小于46.2 kJ(3)D (4)33.3% 3.7 减小(5)AD
16.(1)bcd(2)a=1.60(或b=0.80),说明在一定条件下,t1~t2时各组分的浓度(或物质的量)均已不再发生改变,所以t1时反应已经达到化学平衡状态(3)ade(4)0.001