从巩固到提高 高考化学二轮微专题19 等效平衡
试卷更新日期：2023-01-23 类型：二轮复习
一、单选题
-
1. 下列说法正确的是（ ）A、 ，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变 B、 ，碳的质量不再改变说明反应已达平衡 C、若压强不再随时间变化能说明反应 已达平衡，则A、C不能同时是气体 D、 和 反应达到平衡时 转化率为 ，放出的热量为 ；在相同温度和压强下，当 分解为 和 的转化率为 时，吸收的热量为 ， 不等于2. 在平衡体系：CaCO3(s) ⇌ CaO(s) + CO2(g)中仅含有CaCO3、CaO及CO2气体。原压强为P，体积为V，在t0时刻，将容器体积缩小为原来的一半并保持不变。若固体所占体积可忽略，且温度维持不变，测得此体系中压强(P 纵坐标)跟时间(t 横坐标)的关系如图所示，下列说法错误的是（ ）
A、该反应的平衡常数Kp=p(CO2) B、容器体积缩小，CO2浓度增大，平衡向左移动 C、t1时，CaO几乎反应完 D、t1时，若再加入足量的CaO，达到新平衡时体系的压强大于P3. 700℃时，向容积为 的恒容密闭容器中充入一定量的CO和 ，发生如下反应： ，反应过程中测定的部分数据见表：反应时间/min
0
0.30
0.60
20
0.10
30
0.20
下列说法正确的是（ ）
A、保持其他条件不变，升高温度，平衡时 ，则反应的 B、反应在 内的平均速率为 C、保持其他条件不变，再向平衡体系中同时通入 ，达到新平衡前v(正)＜v(逆) D、相同温度下，若起始时向容器中充入 ，达到平衡时 转化率大于4. 利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇，反应如下：CO（g）+2H2（g） CH3OH（g），在2L密闭容器中充入物质的量之比为1：2的CO和H2 ， 在催化剂作用下充分反应，测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示，下列说法正确的是（ ）
A、该反应的△H＜0，且p1＜p2＜p3 B、在C点时，H2转化率为75% C、反应速率：ν逆（状态A）＞ν逆（状态B） D、在恒温恒压条件下，向该密闭容器中再充入1molCH3OH，达平衡时CH3OH的体积分数增大5. 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)，在T温度下，向2.0 L恒容密闭容器中充入2.0mol NO2和1.0mol O3 ， 经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：t/s
0
3
6
12
24
n(O2)/mol
0
0.36
0.60
0.80
0.80
下列有关说法正确的是（ ）
A、反应在0～3 s内的平均速率v(NO2)＝0.24 mol·L−1·s−1 B、在T温度下，起始时向容器中充入1.0mol NO2、0.5mol O3和0.50mol N2O5、0.50mol O2 ， 反应达到平衡时，压强为起始时的0.88倍 C、24 s后，若保持其他条件不变，降低温度，达到新平衡时测得c(O2)＝0.44mol·L−1 ， 则反应的ΔH>0 D、在T温度下，起始时向容器中充入2.0mol N2O5和2.0mol O2 ， 达到平衡时，N2O5的转化率大于20%6. 100 ℃时，将N2O4、NO2分别充入两个各为1 L的密闭容器中，Ⅰ容器0.1mol N2O4 Ⅱ容器0.2 mol NO2 ， 发生反应：2NO2(g) N2O4(g) ΔH＜0，下列说法正确的是（ ）A、平衡时，Ⅰ、Ⅱ中反应物的转化率α(N2O4) +α(NO2)=1 B、平衡后，再向Ⅱ容器内通入一定量的NO2 ， 又达到平衡时，NO2的体积分数增大 C、若只改变一个条件使Ⅱ容器NO2的平衡转化率增大，则该反应的化学平衡常数一定变大 D、平衡后，反应放出或吸收热量的数值Q：Q(Ⅰ) ＝Q(Ⅱ)7. 在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时有关数据如下[已知N2（g）十3H2（g） 2NH3（g） △H=-92.4kJ/mol]；下列说法正确的是（ ）
A、2c1＞c3 B、a+b＞92.4 C、2p2＜p3 D、α1+α3＜18. 100 ℃时，将N2O4、NO2分别充入两个各为1L的密闭容器中，Ⅰ容器0.1mol N2O4 Ⅱ容器0.2 mol NO2 ， 发生反应：2NO2(g)
N2O4(g) ΔH＜0，下列说法正确的是（ ） A、平衡时，Ⅰ、Ⅱ中反应物的转化率α(N2O4)+α(NO2)=1 B、平衡后，再向Ⅱ容器内通入一定量的NO2 ， 又达到平衡时，NO2的体积分数增大 C、若只改变一个条件使Ⅱ容器NO2的平衡转化率增大，则该反应的化学平衡常数一定变大 D、平衡后，反应放出或吸收热量的数值Q：Q(Ⅰ)＝Q(Ⅱ)9. 向恒温、恒容(2L)的密闭容器中充入2molSO2和一定量的O2发生反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H= —197.74KJ.mol－1 ， 4min后达到平衡，这时c(SO2)=0.2mol.L－1 ， 且SO2与O2的转化率相等。下列说法中错误的是（ ）A、达到平衡时再充入2mol SO2反应的△H保持不变。 B、用O2表示4min内的反应速率为0.1mol·(L·min)－1 C、再向容器中充入1mol SO3 ， 达到新平衡，n(SO2)∶n(O2)=2∶1 D、4min后，若升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数K增大10. 向某密闭容器中充入1molCO和2molH2O（g），发生反应：CO+H2O (g) CO2+H2。当反应达到平衡时，CO的体积分数为x。若维持容器的体积和温度不变，起始物质按下列四种配比充入该容器中，达到平衡时CO的体积分数大于x的是（ ）A、0.5molCO+2molH2O(g)+1molCO2+1molH2 B、1molCO+1molH2O(g)+1molCO2+1molH2. C、0.5molCO+1.5molH2O(g)+0.4molCO2+0.4molH2 D、0.5molCO+1.5molH2O(g)+0.5molCO2+0.5molH211. 已知：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H=-41kJ•mol-1相同温度下，在体积相同的两个恒温密闭容器中，加入一定量的反应物发生反应．相关数据如下：容器编号
起始时各物质物质的量/mol
达平衡过程体系能量的变化
CO
H2O
CO2
H2
①
1
4
0
0
放出热量：32.8 kJ
②
0
0
1
4
热量变化：Q
下列说法中正确的是（ ）
A、容器①中反应达平衡时，CO的转化率为80% B、平衡时，若向容器①中再加入0.2molCO和0.2molCO2 ， 则V正<V逆 C、Q=8.2 D、容器①中CO的转化率与容器②中CO2的转化率之和为112. 在密闭容器中，加入3mol A和1mol B，一定条件下发生反应3A（g）+B（g）⇌2C（g）+D（g），达平衡时，测得C的浓度为w mol/L，若保持体积和温度不变，重新按下列配比作起始物质，达到平衡时，C的浓度仍然为w mol/L的是（ ）A、6mol A+2mol B B、1.5mol A+0.5mol B+1mol C+0.5mol D C、3mol A+1mol B+2mol C+1mol D D、4mol C+1mol D13. 已知2SO2 （g）+O2 （g）⇌2SO3 （g）；△H=﹣197kJ•mol﹣1 ． 向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：（甲） 2mol SO2和1mol O2；（乙） 1mol SO2和0.5mol O2；（丙） 2mol SO3 ． 恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是（ ）A、容器内压强p：P甲=P丙＞2P乙 B、SO3的质量m：m甲=m丙＞2m乙 C、c（SO2）与c（O2）之比k：k甲=k丙＞k乙 D、反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲=Q丙＞2Q乙14.如右下图所示，图Ⅰ是恒压密闭容器，图Ⅱ是恒容密闭容器。当其它条件相同时，在Ⅰ、Ⅱ中分别加入2 mol X和2 mol Y，开始时容器的体积均为V L，发生如下反应并达到平衡状态： 2X(?)+Y(?)
aZ(g)。此时Ⅰ中X、Y、Z的物质的量之比为1∶3∶2。下列判断正确的是( )
A、物质Z的化学计量数a = 2 B、若Ⅱ中气体的密度如图Ⅲ所示，则X、Y中只有一种为气态 C、若X、Y均为气态，则在平衡时X的转化率：Ⅰ<Ⅱ D、若X为固态、Y为气态，则Ⅰ、Ⅱ中从开始到平衡所需的时间：Ⅰ＞Ⅱ15.已知2SO2 (g) + O2 (g)
2SO3 (g)；ΔH＝－197 kJ·mol-1。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：(甲) 2 mol SO2和1 mol O2；(乙) 1 mol SO2和0.5 mol O2；(丙) 2 mol SO3。恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是（）A、容器内压强p：P甲＝P丙 > 2P乙 B、SO3的质量m：m甲＝m丙 > 2m乙 C、c(SO2)与c(O2)之比k：k甲＝k丙 > k乙 D、反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲＝G丙 > 2Q乙二、多选题
-
16. 在恒压、SO2和O2的起始浓度一定的条件下，测得不同温度下SO2的平衡转化率如图所示。下列说法正确的是（ ）
A、若图中a点使用了催化剂，则b点没有使用催化剂 B、反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)的ΔH<0 C、若将起始n(SO2)和n(O2)变为原来的一半，图象发生改变 D、T1℃下，c起始(O2)=2.0×10-2 mol·L-1 ， 则平衡常数K>5017. 在温度T1和T2时，分别将0.5molCH4和1.2molNO2充入体积为1L的密闭容器中，发生反应： CH4(g)＋2NO2(g) N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)，测得有关数据如表：时间/min
0
10
20
40
50
T1
n(CH4)/mol
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
T2
n(CH4)/mol
0.50
0.30
0.18
……
0.15
下列说法正确的是（ ）
A、T1时0~10minNO2的平均反应速率为0.15mol·L－1·min－1 B、T2时CH4的平衡转化率为70.0% C、保持其他条件不变，T1时向平衡体系中再充入0.3molCH4和0.80molH2O(g)，平衡向正反应方向移动 D、保持其他条件不变，T1时向平衡体系中再充入0.5molCH4和1.2molNO2 ， 与原平衡相比，达新平衡时N2的浓度增大18. 温度为T℃，向体积不等的恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和1mol NO2 ， 发生反应：2C(s)+2NO2(g)⇌N2(g)+2CO2(g)反应相同时间，测得各容器中NO2的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A、T℃时，该反应的化学平衡常数为 B、图中c点所示条件下，v(正)＞v(逆) C、向a点平衡体系中充入一定量的NO2 ， 达到平衡时，NO2的转化率比原平衡大 D、容器内的压强：Pa：Pb＞6：719. 在体积为2 L的恒容密闭容器中发生反应xA(g)＋yB(g)⇌zC(g)，图Ⅰ表示200 ℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化，图Ⅱ表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A)∶n(B)的变化关系。则下列结论正确的是（ ）
A、200 ℃时，反应从开始到平衡的平均速率v(B)＝0.02 mol·(L·min)－1 B、图Ⅱ所知反应xA(g)＋yB(g)⇌zC(g)的ΔH<0，且a＝2 C、若在图Ⅰ所示的平衡状态下，再向体系中充入He，重新达到平衡前v(正)>v(逆) D、200 ℃时，向容器中充入2 mol A和1 mol B，达到平衡时，A的体积分数小于0.520. 在某温度时，密闭容器中进行反应：X(g)＋4Y(g) 2Z(g)＋3R(g)，其中X、Y、Z、R的起始浓度依次为0.1、0.4、0.2、0.3(单位均为mol·L－1 ， 下同)，则达平衡时，各物质的浓度不可能的是（ ）A、c(X)＝0.15 B、c(Z)＝0.3 C、c(Y)＝0.9 D、c(R)＝0.621. 温度为T时，在两个起始容积都为1L的恒温密闭容器发生反应：H2(g)+I2(g) 2HI(g) ΔH＜0。实验测得：v正＝v(H2)消耗＝v(I2)消耗＝k正c(H2)·c(I2)，v逆＝v(HI)消耗＝k逆c2 (HI)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。下列说法正确的是（ ）容器
物质的起始浓度（mol·L－1）
物质的平衡浓度
c(H2)
c(I2)
c(HI)
Ⅰ（恒容）
0.1
0.1
0
c(I2)＝0.07 mol·L－1
Ⅱ（恒压）
0
0
0.6
A、反应过程中，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强的比为1:3 B、两容器达平衡时：c(HI，容器Ⅱ)＞3c(HI，容器Ⅰ) C、温度一定，容器Ⅱ中反应达到平衡时（平衡常数为K），有K＝ 成立 D、达平衡时，向容器Ⅰ中同时再通入0.1 mol I2和0.1 mol HI，则此时ν正＞ν逆22. 一定温度下，在3个体积均为1.0L的容量密闭容器中反应2H2（g）+CO（g）⇌CH3OH（g） 达到平衡，下列说法正确的是（ ）容器
温度/℃
物质的起始浓度/mol•L﹣1
物质的平衡浓度/mol•L﹣1
c（H2）
c（CO）
c（CH3OH）
c（CH3OH）
Ⅰ
400
0.20
0.10
0
0.080
Ⅱ
400
0.40
0.20
0
Ⅲ
500
0
0
0.10
0.025
A、该方应的正反应放热 B、达到平衡时，容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大 C、达到平衡时，容器Ⅱ中c（H2）大于容器Ⅲ中c（H2）的两倍 D、达到平衡时，容器Ⅲ中的反应速率比容器Ⅰ中的大三、填空题
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23. 已知一定温度和压强下，由H2和CO反应合成优质燃料甲醇：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H=﹣91kJ/mol
①在相同条件下要想得到182kJ热量，加入各物质的物质的量可能是
A.2molCO和4molH2
B.2molCO、4molH2和1mol CH3OH（g）
C.4molCO和4molH2
D.4molCO和6molH2
②将1mol CO和2mol H2充入一密闭容器中，保持恒温恒压时进行反应，达到平衡时，测得CO的转化率为20%。若在相同条件下，起始时在该容器中充入1mol CH3OH（g），反应达到平衡时的热量变化是 （填“吸收”或“放出”） kJ热量。
四、综合题
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24. 化学平衡是最重要的化学反应原理之一。(1)、现有容积为1L的恒温恒容密闭容器，向其中加入1molA气体和1molB气体后发生反应：A(g)＋B(g) C(g) ΔH=-qkJ·mol-1(q>0)，ts后，反应达到平衡状态，生成0.5molC气体，放出热量Q1kJ。回答下列问题：
①在题干条件下，说明该反应已经达到平衡状态的有（填序号）。
A．消耗0.1molA的同时生成0.1molC
B．容器中气体的压强不随时间而变化
C．容器中气体的密度不随时间而变化
D．A的转化率为50%
②保持容器温度和容积不变，若开始时向容器中加入1molC气体，反应达到平衡时，吸收热量Q2kJ，则Q1、Q2与q的数值关系正确的是（填序号）。
A．Q1＋Q2=q B．Q1＋2Q2<q C．Q1＋2Q2>q D．Q1＋Q2<q
③在原平衡基础上，保持容器温度和容积不变，向容器中再通入amolA气体，重新达平衡后，B气体的转化率为75%，则a=。
(2)、在一容积可变的密闭容器中充有10molCO和20molH2 ， 发生CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)反应。CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。
①A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为。
②若达到平衡状态A时，容器的体积为8L，则在平衡状态B时容器的体积为L。
(3)、以甲醇为主要原料，电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示。则电源的正极为（填“A”或“B”），写出阳极的电极反应式。
25. 为了解决能源的可再生及将CO2变废为宝等问题，科学家借鉴自然界的光合作用原理，通过“人工” 光合作用合成了甲醇等液态燃料，因此甲醇又被称为液态太阳燃料。液态太阳燃料的合成及应用如下图所示。 请回答：
(1)、联系自然界的光合作用原理，并结合上述图示， 写出“人工”光合作用的化学方程式；；在图示转化过程中，太阳能除了储存在甲醇中，还储存在中(填化学式)。(2)、图中热催化过程的反应原理为CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g)△H。已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O (g)△H1= -483.6 kJ•mo1-1；
2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H2=-1352.86 kJ•mol-1
△H =。
(3)、实验室对热催化反应进行模拟探究：一定温度下，向容积均为2 L 的恒容密闭容器中分别通入1.0 mol CO2(g)和3.0 mol H2(g)， 在不同催化剂X、Y 的催化下发生反应。测得5 min时，CO2转化率与温度的变化关系如图所示。
①该反应适宜选用的催化剂为(填“X'”或 “Y”)。
②T1K时，a点对应容器在0～5 min内的平均反应速率v(H2)=；b、c点对应状态下反应物的有效碰撞几率bc(填“＞”“＜”或“=”)，原因为。
③T2K时，若反应前容器内的压强为p， 则该温度下反应的平衡常数KP=。 (KP为用分压表示的平衡常数)。
(4)、我国化学家结合实验和计算机模拟结果，研究得出热催化反应的一种可能历程如图所示，其中自由基用“•”标出，过渡态用TS表示。
四个过渡态中对反应速率影响最大的是 ， 理由为；该步骤的化学方程式为。
26. 以天然气为原料合成甲醇。有关热化学方程式如下：①2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g) ΔH1=-70.8 kJ·mol-1
②CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH2
③2CH4(g)+O2(g) 2CH3OH(g) ΔH3=-251.0 kJ·mol-1
(1)、ΔH2=kJ·mol-1。(2)、在恒容密闭容器里，按物质的量比1：1加入一定量的碳和水蒸气反应生成水煤气。一定条件下达到平衡，当改变反应的某一条件时，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是_________。（填序号）A、正反应速率先增大后减少 B、化学平衡常数K减少 C、再加入一定量碳 D、反应物气体体积分数增大(3)、在体积可变的密闭容器中投入1mol CO和2mol H2 ， 在不同条件下发生反应：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。实验测得CH3OH的物质的量随温度、压强的变化如图所示。
①该反应自发进行的条件是（填“低温”、“高温”或“任意温度”）
②506 K时，反应平衡时H2的转化率为；压强：p1(填“>”“<”或“=”)p2。
③反应速率：N点v正(CO)(填“>”“<”或“=”)M点v逆(CO)。
④若压强为p1、在1L恒容密闭容器中进行上述反应(起始投料不变)，在不同温度下上述反应的平衡常数的对数(lg K)如图所示。则温度为506 K时，平衡常数K=(保留三位小数)，B、C、D、E四点中能正确表示该反应的lg K与T的关系的点为。
(4)、在2L恒容密闭容器中充入a(a>0)mol H2、2mol CO和7.4mol CH3OH(g)，在506 K下进行上述反应。为了使该反应逆向进行，a的范围为。27. 研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。(1)、CO可用于炼铁，已知：Fe2O3（s）+ 3C（s）＝2Fe（s）+ 3CO（g） ΔH 1＝+489.0 kJ·mol－1
C（s） +CO2（g）＝2CO（g） ΔH 2 ＝+172.5 kJ·mol－1
则CO还原Fe2O3（s）的热化学方程式为。
(2)、分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池（以KOH溶液为电解液）。写出该电池的负极反应式：。(3)、CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，在两种温度下发生反应：CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g），测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图。①曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠKⅡ（填“＞”或“＝”或“＜”）。
②一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡。
容 器
甲
乙
反应物投入量
1molCO2、3molH2
a molCO2、b molH2、
c molCH3OH（g）、c molH2O（g）
若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则c的取值范围为。
③一定温度下，此反应在恒压容器中进行，能判断该反应达到化学平衡状态的依据是。
a.容器中压强不变 b.H2的体积分数不变 c.c（H2）＝3c（CH3OH） d.容器中密度不变 e.2个C＝O断裂的同时有3个H－H断裂
(4)、将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为：2CO2（g） + 6H2（g） CH3OCH3（g） + 3H2O（g）。已知一定条件下，该反应中CO2的平衡转化率随温度、投料比[n(H2) / n(CO2)]的变化曲线如下图。若温度升高，则反应的平衡常数K将（填“增大”、“减小”或“不变”。下同）；若温度不变，提高投料比n(H2)/n(CO2)，则K将；该反应△H0（填“＞”、“＜”或“=”）。
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