2020高考化学常考知识点专练 07：化学平衡

更新时间：2022-02-22 浏览次数：208 类型：一轮复习

一、单选题

1. (2020高二上·新乡期末) 对于可逆反应A(g)+3B(g) $\text{[math]}$ 2C(g)+D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是（）

A . v(A)=0.1mol·L^-1·s^-1 B . v(B)=0.6mol·L^-1·s^-1 C . v(C)=0.9 mol·L^-1 min^-1 D . υ(D)=1.2mol·L^-1·min^-1

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2. (2020高二下·泸县月考) 下列图示与对应叙述相符的是（）

A . 图①表示向20 mL 0.1 mol/L氨水中逐滴加入0.1 mol/L醋酸，溶液导电性随加入酸体积的变化 B . 图②表示压强对可逆反应A(g)+2B(g) $\text{[math]}$ 3C(g)+D(s)的影响，乙的压强比甲的压强大 C . 图③中曲线表示反应3A(g) + B(g) $\text{[math]}$ 2C（g）△H＜0，正、逆反应的平衡常数K随温度的变化 D . 据图④，若要除去CuSO₄溶液中的Fe³⁺ ，可加入NaOH溶液至pH在4左右

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3. (2020高一下·浙江开学考) 在相同的密闭容器中，用高纯度纳米级Cu₂O分别进行催化分解水的实验：2 H₂O(g) $\text{[math]}$ 2 H₂(g) + O₂(g) ∆H>0，实验测得反应体系中水蒸气浓度（mol·L^-1）的变化结果如下：

序号	时间/min	0	10	20	30	40	60
①	温度T₁/ 1号Cu₂O	0.0500	0.0492	0.0486	0.0482	0.0480	0.0480
②	温度T₁/ 2号Cu₂O	0.0500	0.0490	0.0483	0.0480	0.0480	0.0480
③	温度T₂/ 2号Cu₂O	0.0500	0.0480	0.0470	0.0470	0.0470	0.0470

下列说法不正确的是（）

A . 实验时的温度T₂高于T₁ B . 2号Cu₂O的催化效率比1号Cu₂O的催化效率高 C . 实验①前20 min的平均反应速率v(O₂) = 7×10ˉ⁵mol·Lˉ¹·minˉ¹ D . 等质量纳米级Cu₂O比微米级Cu₂O催化效率高，这与Cu₂O的粒径大小有关

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4. (2020高二上·运城期末) 温度为T时，向VL的密闭容器中充入一定量的A和B，发生反应：A(g)＋B(g) $\text{[math]}$ C(s)＋xD(g) △H>0，容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如下图所示。下列说法中不正确的是（）

A . 反应在前10min以B物质表示的平均反应速率v(B)＝0.15 mol·L^－1·min^－1 B . 该反应方程式中的x＝2 C . 若平衡时保持温度不变，压缩容器容积，平衡向逆反应方向移动 D . 反应至15min时，改变的条件是降低温度

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5. (2020高二上·运城期末) 根据相应的图象(图象编号与选项一一对应)，判断下列相关说法正确的是（）

A . t₀时改变某一条件后如图所示，则改变的条件一定是加入催化剂 B . 反应达到平衡时，外界条件对平衡的影响如图所示，则正反应为放热反应 C . 从加入反应物开始，物质的百分含量与温度的关系如图所示，则该反应的正反应为放热反应 D . 反应速率随反应条件的变化如图所示，则该反应的正反应为放热反应，A，B，C一定均为气体，D为固体或液体

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6. (2020高二上·运城期末) 在恒容绝热密闭容器中发生CH₄(g)＋4NO(g) $\text{[math]}$ 2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)，下列情况都能说明该反应已达到平衡状态的是（   ）
①容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化；   ②容器内气体分子个数不再发生变化；

③容器内气体的压强不再发生变化；        ④v_正(NO)：v_逆(N₂)：V_逆(CO₂)＝4：2：1

A . ①②③ B . ③④ C . ①②③④ D . ②③④

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7. (2020高二上·高安期末) T₀℃时，在2 L的密闭容器中发生反应：X(g)＋Y(g) Z(g)(未配平)，各物质的物质的量随时间变化的关系如图a所示。其他条件相同，温度分别为T₁℃、T₂℃时发生反应，X的物质的量随时间变化的关系如图b所示。下列叙述正确的是（）

A . 该反应的正反应是吸热反应 B . T₁℃时，若该反应的平衡常数K＝50，则T₁＜T₀ C . 图a中反应达到平衡时，Y的转化率为37.5 % D . T₀℃，从反应开始到平衡时：v(X)＝0.083 mol·L^-1·min^-1

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8. (2020高二上·芜湖期末) 在固定容积的密闭容器中，A和B发生下列反应：A(S)＋2B(g) $\text{[math]}$ 2C(g) △H＞0，在一定条件下达到平衡，若升高温度则达平衡后混合气体的（）

A . 气体的分子数减少 B . A的物质的量浓度减小 C . 气体的密度减小 D . 气体的平均相对分子质量增大

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9. (2020高二上·芜湖期末) 用过量铁块与稀硫酸反应制取氢气，采取下列措施：
①将铁块换为等质量的铁粉；   ②加入少量NaNO₃固体； ③加入少量CuSO₄固体；

④加入少量CH₃COONa固体； ⑤加热；                 ⑥将稀硫酸换成98％硫酸。

其中可以加快氢气的生成速率的措施是（   ）

A . ①③④ B . ①③⑤ C . ②④⑤ D . ②⑤⑥

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10. (2021高二下·盘锦开学考) T℃时，对于可逆反应：A(g)+B(g) $\text{[math]}$ 2C(g)+D(g)△H>0，下列各图中正确的是（）

A . B . C . D .

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二、综合题

11. (2020·临朐模拟) 燃煤产生的烟气中含有较多的CO₂、CO、SO₂等影响环境的气体。如何综合利用这些气体一直是科研单位研究的热点。
1. （1）已知：2CO₂(g)＋6H₂(g)=CH₃OCH₃(g)＋3H₂O(g) ΔH₁
  CO(g)＋H₂O(g)=CO₂(g)＋H₂(g) ΔH₂
  2CO(g)＋4H₂(g)=CH₃OCH₃(g)＋H₂O(g) ΔH₃
  用ΔH₂、ΔH₃表示ΔH₁ ， ΔH₁＝
2. （2）针对CO₂与H₂反应转化为二甲醚(g)和H₂O(g)，研究发现，该反应中CO₂的平衡转化率随反应温度、投料比[n(H₂)/n(CO₂)]的变化曲线如图：
  ①ΔH₁(填“＞”或“＜”)0。
  
  ②若其他条件不变，仅仅增大压强，则逆反应速率会(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，平衡常数K会。
3. （3）研究发现，催化剂可以促使烟气CO、SO₂转化为CO₂、S。
  反应原理为2CO(g)＋SO₂(g)=2CO₂(g)＋S(l) ΔH＝－270 kJ·mol^－1。
  ①其他条件相同，研究发现，分别选取Fe₂O₃、NiO、Cr₂O₃作上述反应的催化剂时，SO₂的转化率随反应温度的变化如图，研究得出，应该选择Fe₂O₃作催化剂，主要原因可能是
  ②若在2 L恒容密闭容器中，将3 mol CO、1 mol SO₂混合，在一定条件下引发反应，当SO₂的平衡转化率为40%时，此时K＝。
  ③向反应容器中再分别通入下列气体，可以使SO₂转化率增大的是(填字母)。
  A.CO B.SO₂ C.N₂ D.H₂S E.CO₂
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12. (2020高二上·荆州期末) 已知化学反应①：Fe(s)+CO₂(g) $\text{[math]}$ FeO(s)+CO(g)，其化学平衡常数为K₁；化学反应②：Fe(s)+H₂O(g) $\text{[math]}$ FeO(s)+H₂(g)，其化学平衡常数为K₂ ，在温度973 K和1 173 K的情况下，K₁、K₂的值分别如下：

温度

K₁

K₂

973 K

1.47

2.38

1 173 K

2.15

1.67

请填空：
1. （1）反应①的K₁表达式是。
2. （2）现有反应③：CO₂(g)+H₂(g) $\text{[math]}$ CO(g)+H₂O(g)，该反应的平衡常数K₃ ，根据反应①与②可推导出K₁、K₂与K₃之间的关系式为，据此关系式及上表数据，能推断出反应③是（填“吸热”或“放热”）反应。
3. （3）能判断反应③一定处于化学平衡状态的依据是（填写字母序号）。
  
  A . 压强不随时间改变 B . 气体密度不随时间改变 C . H₂的体积分数不随时间改变 D . 单位时间内生成H₂和H₂O(g)的物质的量相等
4. （4）图甲、乙分别表示反应③在t₁时刻达到平衡，在t₂时刻因改变某个条件而发生变化的情况：
  
  ①图甲中t₂时刻发生改变的条件是。
  
  ②图乙中t₂时刻发生改变的条件是。
5. （5）一定条件下处于化学平衡状态的反应③当使CO₂和CO的浓度同时增大为原来的两倍时，该反应的化学平衡向移动（填“不”、“逆反应方向”或“正反应方向”）
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13. (2020高二上·芜湖期末) 在1L恒容密闭容器中，发生反应2NO(g)＋O₂(g) $\text{[math]}$ 2NO₂(g)。
1. （1）某温度时，按物质的量比2：1充入NO和O₂开始反应，N(NO)随时间变化如表：
  
  以O₂浓度变化表示的反应速率，0～4s内的(填“小于”、“大于”或“等于”)1～5s内的。
2. （2）该反应的平衡常数表达式为K＝，能说明该反应已达到平衡状态的是。
  A.气体颜色保持不变 B.气体平均相对分子质量保持不变
  
  C.v_逆(NO)＝2v_正(O₂) D.气体密度保持不变
3. （3）已知：K(300℃)＞K(400℃)。下列措施能使该反应的反应速率增大且平衡向正反应方向移动的是。
  
  A . 升高温度 B . 充入Ar使压强增大 C . 充入O₂使压强增大 D . 选择高效催化剂
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14. (2020高二上·那曲期末) 甲醇是一种可再生能源，具有广泛的应用前景。工业上采用下列两种反应合成甲醇：
反应I：CO(g)＋2H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g) ΔH₁
反应II：CO₂(g)＋3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g) + H₂O(g) ΔH₂
1. （1）下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数（K）。
  
  温度
  
  250℃
  
  300℃
  
  350℃
  
  K
  
  2.04
  
  0.25
  
  0.012
  
  ①由表中数据判断ΔH₁ 0 （填“＞”、“＝”或“＜”）。
  
  ②某温度下，将2 mol CO和6 mol H₂充入2 L的密闭容器中，5 min后达到平衡，测得c(CO)＝0.2 mol／L，则用H₂表示的5min内该反应的反应速率v(H₂)=mol·L^-1·min^-1 ，该温度下此反应的平衡常数为，此时的温度为（从上表中选择）。
2. （2）一定条件下，将1 mol CO与 3 mol H₂的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇。若容器容积不变，下列措施可提高CO转化率的是________。
  
  A . 升高温度 B . 将CH₃OH（g）从体系中分离 C . 恒容条件下充入He D . 再充入适量的 H₂
3. （3）为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
  实验编号
  温度（℃）
  n(CO)/n(H₂)
  压强（MPa）
  ①
  a
  1/2
  0.2
  ②
  200
  b
  5
  ③
  350
  1/2
  0.2
  A．则上表中剩余的实验条件数据：a=、b=。
  B．根据反应I的特点，下图是在压强分别为0.2MPa和5MPa下CO的转化率随温度变化的曲线图，请指明图中的压强p_y=MPa。
4. （4）上述反应中需要用到H₂做反应物，以甲烷为原料制取氢气是常用的制氢方法。已知：
  ①CH₄(g) + H₂O(g) = CO(g) + 3H₂(g) ΔH = +206.2 kJ·mol^-1
  
  ②CH₄(g) + CO₂(g) = 2CO(g) + 2H₂(g) ΔH = +247.4 kJ·mol^-1
  
  则CH₄和H₂O(g)反应生成CO₂和H₂的热化学方程式为：。
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