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专题26化学平衡1．在一容积固定的密闭容器中，加入1molCO2，2molH2进行吸热反应，下列情况能说明反应一定达到平衡状态的是A．容器内混合物的相对分子质量不再随时间改变B．生成1molH—H键的同时消耗1molCO2C．容器内的气体总压强不再随时间改变D．容器内CO2与H2的浓度相等【答案】B【解析】A.混合气的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值，质量和物质的量均是不变的，所以容器内混合物的相对分子质量不再随时间改变不能说明反应达到平衡状态，A错误；B.生成1molH—H键的同时消耗1molCO2说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，B正确；C.反应前后体积不变，容器内的气体总压强不再随时间改变不能说明反应达到平衡状态，C错误；D.根据方程式可知二氧化碳和氢气均是生成物，容器内CO2与H2的浓度始终相等，不能说明反应达到平衡状态，D错误。2．如图所示，800℃时A、B、C三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化，只从图上分析不能得出的结论是A．发生的反应可表示为2A(g)2B(g)+C(g)B．前2minA的分解速率为0.1mol/(L·min)C．开始时，正、逆反应同时开始D．2min时，A、B、C的浓度之比为2∶3∶1【答案】C【解析】A.由图示可知：A浓度减小，B、C浓度逐渐增加，则A为反应物，B、C为生成物，在2min内三种物质浓度变化比为：2:2:1，由于物质的浓度变化比等于方程式中物质的化学计量数的比，且最后三种物质都存在，因此该反应为可逆反应，方程式为2A(g)2B(g)+C(g)，A正确；B.由图可知前2minA的△c(A)=0.2mol/L，所以υ(A)=cA0.2/t2molLmin=0.1mol/(L·min)，B正确；C.在反应开始时由于没有生成物C物质，因此反应是从正反应方向开始的，C错误；D.根据图示可知在2min时c(A)=0.2mol/L，c(B)=0.3mol/L，c(C)=0.1mol/L，所以2min时，A、B、C的浓度之比为2∶3∶1，D正确。3．在密闭容中加入2.0molSO2和1.0molO2，一定条件下发生如下反应2SO2＋O22SO3。反应达到平衡后，各物质的物质的量可能为()n(SO2)/moln(O2)/moln(SO3)/molA2.01.00B1.00.81.0C0.200.101.80D002.0【答案】C【解析】反应2SO2+O22SO3是可逆反应，加入2.0molSO2和1.0molO2，最终各种物质都应该存在，不能全为反应物，也不能都为生成物，所以A、D错误；反应正向进行，所以正向进行SO2向生成SO3的方向进行，SO2与O2反应的物质的量关系为2：1，所以SO2减小1mol，消耗氧气0.5mol，所以应该剩余氧气物质的量为0.5mol，不能是0.8mol，B错误，故合理选项是C。4．反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一定容积的密闭容器中进行，则下列说法或结论中，能够成立的是()A．其他条件不变仅将容器的体积缩小一半，反应速率减小B．保持体积不变，充入少量He气体使体系压强增大，反应速率一定增大C．反应达平衡状态时：v(CO)正=v(H2O)逆D．其他条件不变，适当增加C(s)的质量会使反应速率增大【答案】C【解析】A.其他条件不变仅将容器的体积缩小一半，物质的浓度增大，反应速率加快，A错误；B.保持体积不变，充入少量He气体使体系压强增大，由于反应体系的物质浓度不变，所以反应速率不变，B错误；C.反应达平衡状态时任何物质的浓度不变，用同一物质表示的反应速率相同，v(H2O)正=v(CO)正=v(H2O)逆，则v(H2O)正=v(H2O)逆，C正确；D.其他条件不变，适当增加C(s)的质量，由于C是固体，物质的浓度不变，所以反应速率不变，D错误。5．汽车尾气系统中的催化转化器，可有效降低尾气中的CO、NO和NO2等向大气的排放。在催化转化器的前半部发生的反应为2CO(g)＋2NO(g)2CO2(g)＋N2(g)。一定条件下，下列说法能充分说明该反应已经达到化学平衡状态的是A．正、逆反应速率都等于零B．CO、NO、CO2、N2的浓度相等C．CO、NO、CO2、N2在容器中共存D．CO、NO、CO2、N2的浓度均不再变化【答案】D【解析】A.在一定条件下，当一个可逆反应的正反应速率与逆反应速率相等时且不等于零，或反应物的浓度与生成物的浓度不再改变即为平衡状态；故A错误；B.CO、NO、CO2、N2的浓度相等，并不能说明各物质的浓度不变，不能说明反应达到了平衡状态，故B错误；C.可逆反应中的反应物和生成物都会同时存在于一个容器，CO、NO、CO2、N2在容器中共存不能说明为平衡状态，故C错误；D.CO、NO、CO2、N2的浓度均不再变化能够说明反应达到平衡状态，故D正确；答案：D。6．一定温度下，在三个体积均为0.5L的恒容密闭容器中发生反应：CO(g)+Cl2(g)COCl2(g)，其中容器Ⅰ中反应在5min时达到平衡状态。容器编号温度/℃起始物质的量/mol平衡物质的量/molCOCl2COCl2COCl2Ⅰ5001.01.000.8Ⅱ5001.0a00.5Ⅲ6000.50.50.50.7下列说法中正确的是A．容器Ⅰ中前5min的平均反应速率v(CO)=0.16mol·L-1·min-1B．该反应正反应为吸热反应C．容器Ⅱ中起始时Cl2的物质的量为0.55molD．若起始时向容器Ⅰ加入CO0.8mol、Cl20.8mol，达到平衡时CO转化率大于80%【答案】C【解析】A．容器I中前5min的平均反应速率v(COCl2)=0.8mol0.5L5min=0.32mol/L•min-1，依据速率之比等于计量系数之比，则V(CO)=V(COCl2)=0.32mol/L•min-1，故A错误；B．依据图中数据可知：Ⅱ和Ⅲ为等效平衡，升高温度，COCl2物质的量减小，说明平衡向逆向移动，则逆向为吸热反应，正向为放热反应，故B错误；C．依据方程式：CO(g)+Cl2(g)⇌C0Cl2(g)，可知：CO(g)+Cl2(g)⇌C0Cl2(g)起始浓度(mol/L)220转化浓度(mol/L)1.61.61.6平衡浓度(mol/L)0.40.41.6反应平衡常数K=1.60.40.4=10，平衡时CO转化率：1.6mol/L2mol/L×100%=80%；依据Ⅱ中数据，结合方程式可知：CO(g)+Cl2(g)⇌C0Cl2(g)起始浓度(mol/L)22a0转化浓度(mol/L)111平衡浓度(mol/L)12a-11Ⅰ和Ⅱ温度相同则平衡常数相同则：K=112a1=10，解得：a=0.55mol，故C正确；D．CO(g)+Cl2(g)⇌C0Cl2(g)为气体体积减小的反应，若起始时向容器I加入CO0.8mol，Cl20.8mol，相当于给体现减压，减压平衡向系数大的方向移动，平衡转化率降低，小于80%，故D错误。7．在一定温度下，反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)达到化学平衡状态的标志是A．单位时间内生成nmolH2，同时就有nmolHI生成B．单位时间内有nmolH2生成，同时就有nmolI2生成C．容器内气体的总压强不随时间的变化而变化D．容器内混合气体的颜色不再变化【答案】D【解析】A.单位时间内生成nmolH2，同时就有nmolHI生成，正、逆反应速率不相等，没有达到平衡状态，故A错误；B.单位时间内有nmolH2生成，同时就有nmolI2生成，只表示逆反应，不能表明达到平衡状态，故B错误；C.该反应为气体分子数不变的反应，气体的总物质的量始终不变，体系内总压强始终不变，容器内气体的总压强不随时间的变化而变化不能表明反应达到平衡状态，故C错误；D.容器内混合气体的颜色不再变化，即I2(g)的浓度不再改变，表明反应达到平衡状态，故D正确。8．臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反应为：2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)，反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是（）ABCD升高温度，正反应方向平衡常数减小0~3s内，反应速率为：v(NO2)＝0.2mol·L-1·s-1t1时仅加入催化剂，平衡正向移动达平衡时，仅改变x，则x为c(O2)【答案】B【解析】A．达到平衡后，升高温度平衡正向移动，平衡常数增大，故A错误；B．0～3s内，反应速率为v(NO2)=1.0mol/L0.4mol/L3s=0.2mol•L-1•s-1，故B正确；C．催化剂同等程度增大正逆反应速率，不影响平衡移动，故C错误；D．x为c(O2)时，增大浓度，平衡逆向移动，转化率减小，与图象不符，故D错误。9．工业上合成氨时一般采用500℃左右的温度，其原因是（）①适当提高氨的合成速率；②提高H2的转化率；③提高氨的产量；④催化剂在500℃时的活性最大A．只有④B．①②C．①③④D．①④【答案】D【解析】合成氨发生：N2+3H22NH3△H＜0；升高温度可增大反应速率，适当提高氨的合成速率，故①正确；该反应的正反应为放热反应，升高温度不是提高转化率，或氨气的产率故②、③错误；该温度时，催化剂的活性最大，有利于增大反应速率，提高产量，故④正确，故答案为D。10．反应3A(g)2B(g)+C(g)+Q(Q0)的反应速率随时间变化如下图所示，在t1、t2、t3、t4时刻都只有一个条件发生改变。下列判断正确的是A．t6～t7阶段，C的百分含量最大B．t2～t3阶段，A的转化率最小C．t3时，改变因素一定是使用了催化剂D．t5时，改变因素一定是升高了温度【答案】D【解析】3A(g)2B(g)+C(g)+Q(Q0)说明该反应△H＜0，反应前后气体体积不变，压强对化学平衡无影响。由图中反应速率的变化可知，t1时速率增加且平衡逆向移动，改变条件为增了生成物的浓度，t3时速率同等程度增加，改变的条件为加入了催化剂或增大了体系压强，t4时速率同等程度减小，改变的条件为减小了体系压强或使用了抑制剂，t5时速率增大且平衡逆向移动，改变的条件为升高温度。t1时化学平衡逆向移动，A的转化率减小，C的百分含量减小，t3、t4时化学平衡不移动，t5时化学平衡逆向移动，A的转化率进一步减小，C的百分含量进一步减小，因此t6～t7阶段A的转化率最小，0～t1阶段C的百分含量最大。A.0～t1阶段，C的百分含量最大，A错误；B.t6～t7阶段A的转化率最小，B错误；C.t3时速率同等程度增加，改变的条件为加入了催化剂或增大了体系压强，C错误；D.t5时速率增大且平衡逆向移动，改变的条件为升高温度，D正确；故合理选项是D。11．在CuCl2溶液中存在如下平衡：[CuCl4]2-(绿色)+4H2O[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-，下列说法中不正确的是()A．将CuCl2固体溶于少量水中得到绿色溶液B．将CuCl2固体溶于大量水中得到蓝色溶液C．[CuCl4]2−和[Cu(H2O)4]2+都是配离子D．从上述平衡可以看出[Cu(H2O)4]2+比[CuCl4]2−稳定【答案】D【解析】A、将CuCl2固体溶于少量水中，则根据平衡方程式可知，主要是以[CuCl4]2－形式存在，得到绿色溶液，选项A正确；B、将CuCl2固体溶于大量水中，稀释有利于平衡向正反应方向进行，得到蓝色溶液，选项B正确；C、Cu2+具有空轨道，Cl-、H2O能提供孤电子对，[CuCl4]2−和[Cu(H2O)4]2+都是配离子，选项C正确；D、从上述平衡不能看出[Cu(H2O)4]2+、[CuCl4]2−的稳定性，选项D不正确。12．恒温时向2L密闭容器中通入一定量的气体X和Y，发生反应：2X(g)+Y(g)3Z(g)ΔH＜0。Y的物质的量n(Y)随时间t变化的曲线如图所示。下列说法正确的是A．该反应为吸热反应B．0~5min内，以X表示的化学反应速率是0.02mol·L－1·min－1C．b点时该反应达到了最大限度，反应停止D．t0min时，c(Z)＝0.7