20202021学年高二化学重难点训练化学平衡状态及影响因素pdf含解析

2020-2021学年高二化学重难点训练：化学平衡状态及影响因素一、选择题（每小题只有一个正确选项，共10*6分）1．（2020江苏高考真题改编）CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应1422CH(g)CO(g)2H(g)2CO(g)247.1kJmolH1222H(g)CO(g)HO(g)CO(g)41.2kJmolH在恒压、反应物起始物质的量比42CH:CO1:1nn条件下，CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是A．升高温度、增大压强均有利于提高CH4的平衡转化率B．曲线A表示CH4的平衡转化率随温度的变化C．相同条件下，改用高效催化剂能使曲线A和曲线B相重叠D．恒压、800K、n(CH4)：n(CO2)=1:1条件下，反应至CH4转化率达到X点的值，改变除温度外的特定条件继续反应，CH4转化率能达到Y点的值【答案】D【解析】A．甲烷和二氧化碳反应是吸热反应，升高温度，平衡向吸热反应即正向移动，甲烷转化率增大，甲烷和二氧化碳反应是体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，甲烷转化率减小，故A错误；B．根据两个反应得到总反应为CH4(g)＋2CO2(g)H2(g)＋3CO(g)＋H2O(g)，加入的CH4与CO2物质的量相等，CO2消耗量大于CH4，因此CO2的转化率大于CH4，因此曲线B表示CH4的平衡转化率随温度变化，故B错误；C．使用高效催化剂，只能提高反应速率，但不能改变平衡转化率，故C错误；D．800K时甲烷的转化率为X点，可以通过改变二氧化碳的量来提高甲烷的转化率达到Y点的值，故D正确。综上所述，答案为D。2．在一绝热（不与外界发生热交换）的恒容容器中，发生反应：2A(g)+B(s)C(g)+D(g)，下列描述中能表明反应已达到平衡状态的有（）个①容器内温度不变②混合气体的密度不变③混合气体的压强不变④混合气体的平均相对分子质量不变⑤C(g)的物质的量浓度不变⑥容器内A、C、D三种气体的浓度之比为2：1：1⑦某时刻v(A)＝2v(C)且不等于零⑧单位时间内生成nmolD，同时生成2nmolAA．4B．5C．6D．7【答案】C【解析】①该容器为绝热容器，容器内温度不变，说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态；②由于B呈固态，根据质量守恒定律，建立平衡过程中气体的总质量增大，恒容容器中混合气体的密度增大，达到平衡时混合气体总质量不变，混合气体的密度不变，混合气体的密度不变能说明反应达到平衡状态；③该反应反应前后气体分子数不变，建立平衡过程中混合气体分子总物质的量始终不变，由于是绝热容器，建立平衡过程中容器温度变化，混合气体压强发生变化，达到平衡时温度不变，混合气体压强不变，混合气体的压强不变说明反应达到平衡；④由于B呈固态，根据质量守恒定律，建立平衡过程中气体的总质量增大，混合气体分子总物质的量始终不变，混合气体的平均相对分子质量增大，达到平衡时混合气体总质量不变，混合气体的平均相对分子质量不变，混合气体的平均相对分子质量不变说明反应达到平衡状态；⑤C(g)的物质的量浓度不变是化学平衡的特征标志，说明反应达到平衡状态；⑥达到平衡时A、C、D的浓度保持不变，但不一定等于2:1:1，A、C、D三种气体的浓度之比为2:1:1时反应不一定达到平衡状态；⑦某时刻υ(A)=2υ(C)且不等于零，没有指明是正反应速率，还是逆反应速率，不能说明反应达到平衡状态；⑧单位时间内生成nmolD一定消耗2nmolA，同时生成2nmolA，A的浓度不变说明反应达到平衡状态；能说明反应达到平衡状态的有①②③④⑤⑧，共6个，答案选C。3．向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，在一定条件下使反应SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如下所示，由图可得出的正确结论是A．反应在c点达到平衡状态B．△t1=△t2时，SO2的转化率：a~b段小于b~c段C．反应物浓度：a点小于b点D．反应物的总能量低于生成物的总能量【答案】B【解析】反应开始时反应物浓度最大，但正反应速率逐渐增大，说明该反应为放热反应，温度升高，正反应速率增大，随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，正反应速率也逐渐减小。A.当正反应速率不变时，才能说明反应达到平衡状态，虽然c点时正反应速率最大，但c点后正反应速率减小，反应继续向正反应方向进行，没有达到平衡状态，故A错误；B.a点到c点，正反应速率增大，消耗SO2的物质的量增大，即SO2转化率增大，所以△t1=△t2时，SO2的转化率：a~b段小于b~c段，故B正确；C.a点到b点时，反应向正反应方向进行，反应物浓度逐渐降低，所以反应物浓度：a点大于b点，故C错误；D.由上述分析可知，该反应为放热反应，则反应物总能量大于生成物总能量，故D错误；答案选B。4．在容积一定的密闭容器中，反应A2(g)＋B2(g)xC(g)，符合图Ⅰ所示关系。对图Ⅱ的说法正确的是(T为温度、P为压强、t为时间)()A．P3＜P4，y为A2转化率B．P3＜P4，y为A2浓度C．P3＞P4，y为混合气密度D．P3＞P4，y为C的体积分数【答案】D【解析】由图Ⅰ，a、b曲线温度相等，则先达到平衡的b曲线对应的压强P2更大，曲线b的C物质的含量比压强小的P1大，所以反应后气体系数更小，即1+1x，x只能等于1。b、c曲线压强相等，则先达到平衡的b曲线对应的温度T1更高，曲线b的C物质含量比温度低的T2的小，说明升高温度，平衡逆向移动，正反应为放热反应。A.对于图Ⅱ，等温时p3的y值更大。如果P3＜P4，压强由P3变化到P4，压强增大时平衡向气体体积减小的正反应方向移动，反应物A2的转化率增大，因此，当y表示A2的转化率时，温度相同时压强为P4的曲线应当位于压强为P3的曲线上方，所以A错误；B.温度升高时，上述放热反应平衡向逆反应方向移动，A2的浓度增大，因此，当y表示A2浓度时，曲线的走向应当是逐渐增大，所以B错误；C.由于容器体积一定、混合气体总质量不变，所以混合气体的密度始终不变，当y表示混合气体密度时，每条图线均为平行于横坐标的直线，因此C错误；D.P3P4，压强由P3变化到P4，压强减小时平衡向逆反应方向移动，产物C不断消耗，当温度相同时，压强更小的P4对应的产物C体积分数更小，曲线位于下方，图Ⅱ符合；而温度升高时，平衡向逆反应方向移动，产物C不断消耗，y表示C的体积分数时，曲线走向逐渐向下，图Ⅱ也符合，所以D正确；正确答案D。5．2.0molPCl3和1.0molCl2充入体积为2L的密闭容器中，在一定条件下发生下述反应：PCl3(g)+Cl2(g)⇌PCl5(g)；反应达到平衡时，PCl5为0.4mol；如果此时移走1.0molPCl3和0.5molCl2，在相同的温度下再达到平衡时，PCl5的物质的量浓度为A．小于0.1mol/LB．0.1mol/LC．0.2mol/LD．大于0.1mol/L，小于0.2mol/L【答案】A【解析】达平衡后移走1molPCl3和0.5molC12，重新到达的平衡，利用等效平衡的思想，与原平衡相比相当于压强减小。达平衡后移走1molPCl3和0.5molC12，重新到达的平衡，可以等效为开始加入1molPC13和0.5molC12到达的平衡，与原平衡相比压强减小，该反应为气体体积缩小的反应，则平衡向逆反应移动，反应物的转化率减小，达新平衡时PC15的物质的量小于原平衡的12，即在相同温度下再达平衡时PCl5的物质的量0.4mol×12=0.2mol，则其浓度小于0.2?2?molL=0.1mol/L，故A项正确；答案选A。6．关节炎首次发作一般在寒冷季节，原因是关节滑液中形成了尿酸钠晶体（NaUr），易诱发关节疼痛，其化学机理是：①HUr（aq）+H2O（1）Ur-（aq）+H3O+（aq）②Ur-（aq）+Na+（aq）NaUr（s）△H下列叙述错误的是A．降低温度，反应②平衡正向移动B．反应②正方向是吸热反应C．降低关节滑液中HUr及Na+含量是治疗方法之一D．关节保暖可以缓解疼痛，原理是平衡②逆向移动【答案】B【解析】根据题干知关节的疼痛是尿酸钠晶体引起的，从影响平衡移动的因素的角度分析是否有力于形成尿酸钠晶体。关节炎是因为在关节滑液中形成了尿酸钠晶体，尤其是在寒冷季节易诱发关节疼痛，反应②平衡向正反应方向移动，故A正确；说明温度降低有利于生成尿酸钠，则生成尿酸钠的反应②是放热反应，故B错误；降低关节滑液中HUr及Na＋含量，生成的尿酸钠晶体就少，可以减轻疼痛，故C正确；保暖促使平衡②逆向移动，减少尿酸钠晶体的形成，故D正确。故选B。7．在一定条件下发生反应：A(g)+2B(g)3C(g)+2D(s)△H=-219kJ•mol-1，在2L密闭容器中，把1molA和2molB混合，5min后达到化学平衡时生成1.5molC，则下列说法正确的是（）A．用A计算的化学反应速率为0.25mol•L-1•min-1B．反应达平衡时气体B的体积分数占33.3%C．升高体系的温度，正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡将逆向移动D．压缩容器的体积使装置的压强增大，则平衡将逆向移动【答案】B【解析】列出反应的三段式分析：Ag+2Bg3Cg+2Ds120.51.01.50.51.01.5molmolmol开始变化平衡，注意D是固态。A．用A计算的化学反应速率为0.52?5minmolL=0.05mol·L−1·min−1，故A错误；B．通过三段式的计算，反应达平衡时气体B的体积分数占1.00.51.01.5×100%=33.3%，故B正确；C．升高体系的温度，正反应速率增大，逆反应速率也增大，平衡将逆向移动，故C错误；D．因为是等体积反应，压缩容器的体积使装置的压强增大，平衡不会移动，故D错误；故选B。8．某温度下，在容积固定不变的密闭容器中发生下列可逆反应：X(g)＋2Y(g)2Z(g)。平衡时，X、Y、Z的物质的量分别为1mol、1mol、2mol，保持温度不变，再向容器中分别充入1mol、1mol、2mol的X、Y、Z，则下列叙述中正确的是()A．刚充入时，反应速率v正减小，v逆增大B．达到新平衡时，容器内气体平均相对分子质量增大C．达到新平衡时，容器内气体的压强是原来的两倍D．达到新平衡时，容器内气体的百分组成和原来相同【答案】B【解析】平衡时，X、Y、Z的物质的量分别为1mol、1mol、2mol，保持温度不变，再向容器中分别充入1mol、1mol、2mol的X、Y、Z，等效为体积缩小一倍，压强增大，平衡向正反应方向移动。A．刚充入时，反应物、生成物的浓度都增大，正、逆速率都增大，故A错误；B．平衡向正反应方向移动，混合气体总的物质的量减小，混合气体总质量不变，故容器内气体的平均相对分子质量增大，故B正确；C．假设平衡不移动，压强为原来2倍，但平衡向正反应方向移动，平衡时压强小于原来的2倍，故C错误；D．平衡向正反应方向移动，容器内气体的百分组成发生了变化，故D错误；故选B。9．将等物质的量的X、Y气体充入一个容积可变的密闭容器中，在一定条件下发生如下反应并达到平衡：X(g)+Y(g)3Z(g)△H＜0。当改变某个条件并维持新条件直至达到新平衡，下表中关于新平衡与原平衡的比较，正确的是（）选择改变的条件正、逆反应速率变化新平衡和原平衡比较A增大压强正、逆反应速率都增大量Z的浓度减小B充入少量Z逆反应速率增大X的体积分数不变C充入少量Zv(逆)＞v(正)Z的浓度减小D升高温度逆反应速率增大量大于正反应速率增大量Z的体积分数变大A．AB．BC．CD．D【答案】B【解析】X(g)+Y(g)3Z(g)△H＜0，则A、增大压强，平衡向逆反应方向移动，但Z的浓度仍然增大，A错误；B、压强不变，充入少量Z，平衡等效，X的体积分数不变，B正确；C、压强不变，充入少量Z，平衡等效，平衡不移动，C错误；D、升高温度，平衡左移，Z的体积分数变小，D错误；答案选B。10．室