高考化学必考知识点《化学平衡状态的判断》高频试题强化练习（2017年最新版） - 高考化学题库

高考化学必考知识点《化学平衡状态的判断》高频试题强化练习（2017年最新版）(八)

2017-07-27 09:04:58 来源:91考试网作者:www.91exam.org 【大中小】

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1、选择题一定温度下，在2L恒容密闭容器中发生反应：2N2O5(g)4NO2(g)+ O2(g)?△H﹥0。反应物和部分生成物的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，下列说法正确的是

A．10min时，反应达到平衡
B．达到平衡时N2O5的转化率为60%
C．0～20min内平均反应速率v(N2O5)=0.05mol?L－1?min－1
D．曲线a表示NO2的物质的量随反应时间的变化

参考答案：CD

本题解析：读图可知，20min时反应达到平衡，10min时反应没有达到平衡，仍向正反应方向进行，故A错误；读图可知，曲线b是表示反应物的物质的量随反应时间变化的示意图，且△n(N2O5)=（5.0—3.0）mol=2.0mol，则平衡时N2O5的转化率=2.0/5.0×100%=40%，故B错误；由于v=△c/△t=△n /(V?△t) =2.0mol÷2L÷20min=0.05mol/(L?min)，故C正确；曲线a是表示生成物的物质的量随反应时间变化的示意图，该反应有两种生成物，由于变化物质的量之比等于化学方程式中系数之比，即（5.0—3.0）mol/（4.0—0）mol=2/4，由于曲线b表示N2O5的物质的量随反应时间的变化，则曲线a表示NO2的物质的量随反应时间的变化，故D正确。

本题难度：一般

2、选择题在一定条件下，一定量的A和B气体发生如下可逆反应：2A(g)＋3B(g)3C(g)，只有反应到达平衡时才具有的状态是
[? ]
A．各物质的浓度之比为2︰3︰3 　　　
B．混合物中各物质的浓度相等
C．A、B、C三种物质的浓度不随时间变化而变化
D．υ(A)︰υ(B)︰υ(C) = 2︰3︰3

参考答案：C

本题解析：

本题难度：一般

3、填空题工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇：
CO(g)＋2H2(g) ?CH3OH(g)+Q
（1）能判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号，下同)________。
A．生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
B．混合气体的密度不变
C．混合气体的平均相对分子质量不变
D．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化

（2）下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。

温度	250℃	300℃	350℃
K	2.041	0.270	0.012

?
①由表中数据判断该反应Q________(填“>”、“＝”或“<”)0；
②某温度下，将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c(CO)＝0.2 mol/L，则CO的转化率为________，此时的温度为________。
（3）要提高CO的转化率，可以采取的措施是________。
a．升温；b．加入催化剂；c．增加CO的浓度；d．加入H2加压；e．加入惰性气体加压；f．分离出甲醇
（4）寻找合适的催化剂来改善上述合成甲醇的条件一直是研究课题。现分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验（其他条件均相同）：
①X在T1℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；
②Y在T2℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；
③Z在T3℃时催化效率最高，能使逆反应速率加快约1×106倍；
已知：T1＞T2＞T3，根据上述信息，你认为在生产中应该选择的适宜催化剂并简述理由：___________________________________________________。

参考答案：（1）CD
（2）①>?②80%；250℃
（3）df （2分）
（4）选Z，温度要求低，反应速率快。（2分）

本题解析：（1）A．无论反应是否达到平衡状态，生成CH3OH的速率与消耗CO的速率始终相等，所以不能作为判断平衡状态的依据，错误；B．混合物的质量始终不变，容器的体积不变，所以混合气体的密度始终不变，所以不能作为判断平衡状态的依据，错误；C．反应前后，混合气体的物质的量改变，气体的质量不变，反应达到平衡状态时，混合气体的相对平均分子质量不变，所以能作为判断平衡状态的依据，正确；D．反应达到平衡状态时，CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化，所以能作为判断平衡状态的依据，正确；故选CD；
（2）①升高温度，平衡向吸热方向移动，根据表格知，温度越高，化学平衡常数越小，说明平衡向逆反应方向移动，所以正反应是放热反应，即△H＜0，而放出的热量Q>0；
②平衡时一氧化碳的物质的量=0.2mol/L×2L=0.4mol，转化率= n(CO)(反应)/ n(CO)(反应开始)×100%=(1?0.4)mol÷2mol×100%=80%
CO（g）+2H2（g）≒CH3OH（g）单位为mol/L
反应开始(mol/L)? 1? 3?0?
反应(mol/L)? 0.8? 1.6? 0.8
平衡(mol/L)? 0.2? 1.4? 0.8
平衡常数K="0.8" / 0.2(1.4)2?=2.04，所以温度是250℃。
（3）a．该反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，故错误；b．催化剂对平衡移动无影响，故错误；c．增加CO的浓度，平衡向正反应方向移动，但CO的转化率降低，故错误；d．加入H2加压，平衡向正反应方向移动，一氧化碳的转化率增大，故正确；e．加入惰性气体加压，参加反应的气体压强不变，平衡不移动，故错误；f．分离出甲醇，平衡向正反应方向移动，一氧化碳的转化率增大，故正确；故选df．
（4）因为T1＞T2＞T3，所以温度越低平衡常数越大，反应物转化率越大，又催化剂同等程度加快反应速率，所以既能在低温下作用又能加快反应速率的催化剂最好选用Z。

本题难度：困难

4、填空题 S O2与O2在催化剂作用下合成SO3的反应为：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)。在容积均为1L的a、b、c、d、e五个密闭容器中均充入1mol?O2和2mol?SO2混合气体，控温。反应进行5min时，测得相关数据如下表：

容器温度浓度	a容器 400℃	b容器 425℃	c容器 450℃	d容器 475℃	e容器 500℃
c(O2)	0.8	0.6	0.3	0.5	0.7
c(SO3)	0.4	0.8	1.4	1.0	0.6

（1）反应进行5min内，五个容器中平均反应速率最大的是_______________（填容器编号）；
（2）计算a容器中O2的反应速率_________________；
（3）写出该反应的平衡常数表达式K=___________________，比较上表中数据，推测可能达到平衡的容器是_____________（填容器编号）；
（4）该反应是________（填“放热”、“吸热”）反应，在右图坐标中画出e容器中SO3的物质的量随时间的变化
曲线。

参考答案：（1）e（1分）
（2）0.040mol/L?min?（1分）
（3）（1分）? d e（2分）
（4）放热（1分）（图2分）

本题解析：略

本题难度：一般

5、选择题对于一定不能自发进行的反应来说，反应后体系的
A．混乱度减少，而能量增加
B．混乱度增大，而能量降低
C．混乱度减少，而能量降低
D．混乱度增大，而能量增加

参考答案：A

本题解析：化学反应总是向着能量降低，混乱度增大的方向进行，所以，不能自发进行的反应，反应后的体系其混乱度减少，而能量增加。

本题难度：简单

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