高考化学 真题透析 第3讲 等效平衡(高效演练)(含解析)

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第3讲等效平衡
1.(江苏省南京市、盐城市2019年高三第二次模拟)一定温度下,在3个体积均为1L的恒容密闭容器中发生反应CO(g)+H2S(g)═COS(g)+H2(g)△H=akJ•mol﹣1达到平衡。

下列说法正确的是( )
A.若T1<T2,则a>0
B.T1K时,该反应的平衡常数K=0.1
C.容器1中CO的平衡转化率比容器2小
D.容器3中反应达到平衡后,再充入1.1molH2S(g)和0.3molH2(g),平衡不移动
【答案】BD
【解析】
T1时CO(g)+H2S(g)═COS(g)+H2(g)
开始 10 7 0 0
转化 2 2 2 2
平衡 8 5 2 2
K1=0.1
容器1、2比较,温度相同,1看成2体积减小一半,压强增大,平衡不移动,二者为等效平衡;
T2时CO(g)+H2S(g)═COS(g)+H2(g)
开始 3 0 7 7
转化 5.5 5.5 5.5 5.5
平衡 8.5 5.5 1.5 1.5
K2=0.048
A、若T1<T2,由上述分析可知,升高温度K减小,平衡逆向移动,正反应为放热反应,则a<0,故A错误;
B、由上述计算可知,T1K时,该反应的平衡常数K=0.1,故B正确;
C 、容器1、2比较,温度相同,1看成2体积减小一半,压强增大,平衡不移动,二者为等效平衡,转化率相同,故C 错误;
D 、容器3中反应达到平衡后,再充入1.1molH 2S(g)和0.3molH 2(g),此时c(CO)=8.5mol/L ,c(H 2S)=6.6mol/L ,c(COS)=1.5mol/L ,c(H 2)=1.8mol/L ,Qc=(1.8×1.5)/(8.5×6.6)=0.048=K,平衡不移动,故D 正确。

2.(海南省海南中学2018届高三第二次模拟考试)温度为T 时,在两个起始容积都为1 L 的恒温密闭容器发生反应:H 2(g)+I 2(g)
2HI(g) ΔH <0。

实验测得:v 正=2v (H 2)消耗=2v (I 2)消耗=k 正c (H 2)·c (I 2),v 逆=
v (HI)消耗=k 逆c 2(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 (H 2)
c (I 2)
c (HI)
Ⅰ(恒容) 0.1 0.1 0 c (I 2)=0.07 mol·L -1
Ⅱ(恒压) 0
0.6
A .反应过程中,容器Ⅰ与容器Ⅱ中的物质的量比为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 =k 正/k 逆成立
D .达平衡时,向容器Ⅰ中同时再通入0.1 mol I 2和0.1 mol HI ,则此时v 正>v 逆 【答案】AC
【解析】A. 假设能按照比例完全转化为 HI ,反应过程中,容器Ⅰ与容器Ⅱ中气体物质的量之比等于气体的总压强的比为 1:3 ,故 A 正确;B. 两容器达平衡时: c(HI , 容器Ⅱ )=3c(HI ,容器Ⅰ ) ,故 B 错误;C. 温度一定容器Ⅱ中反应达到平衡状态 ,v 正=v 逆,v 正=2v (H 2)消耗=2v (I 2)消耗=k 正
c (H 2)·c (I 2), 得到 c(H 2)⋅c(I 2)=
K υ正

,v 逆=v (HI)消耗=k 逆c 2
(HI),k 正、k 逆为速率常数,
c 2
(HI)=
K υ逆

, 据此计算平衡常数 K=
()()()
222c HI c H c I n =k 正/k 逆,故 C 正确;D. 容器Ⅰ达到平衡
时 H 2 、 I 2 、 HI 的浓度为: 0.07mol ⋅L −1
,0.07mol ⋅L −1
,0.03mol/L ,K=20.030.070.07
⨯=0.184,达
平衡时 , 向容器Ⅰ中同时再通入 0.1molI 2 和0.1molHI ,Qc=2
0.130.170.07
⨯=1.42>K ,则此时 ν正<ν

,故 D 错误。

3.(江苏省南通市2019届高三第一次模拟考试)在三个容积均为2 L的密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应:
CO(g)+H 2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0)
相关反应数据如下:
容器容器类型起始温度/起始物质的量/mol
平衡时H2物质的量/mol CO H2O CO2H2
Ⅰ恒温恒容800 1.2 0.6 0 0 0.4
Ⅱ恒温恒容900 0.7 0.1 0.5 0.5
Ⅲ绝热恒容800 0 0 1.2 0.8
下列说法正确的是( )
A.容器Ⅰ中反应经10 min建立平衡,0~10 min内,平均反应速率v(CO)=0.04 mol·L-1·min-1
B.若向容器Ⅰ平衡体系中再加入CO、H2O、CO2、H2各0.1 mol,平衡将正向移动
C.达到平衡时,容器Ⅱ中反应吸收的热量小于0.1a kJ
D.达平衡时,容器Ⅲ中n(CO)<0.48 mol
【答案】BD
【解析】A. 容器Ⅰ中反应经10 min建立平衡,0~10 min内,n(H2)=0.4mol,根据反应可知,n(CO)=0.4mol,平均反应速率v(CO)==0.02 mol·L-1·min-1,选项A错误;
B. 根据表中数据可知,平衡时CO、H2O、CO2、H2各浓度为0.4mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L、0.2mol/L,
K=,若向容器Ⅰ平衡体系中再加入CO、H2O、CO2、H2各0.1 mol,Q=,平衡将正向移动,选项B正确;C. 若与Ⅰ温度相同,则为等效平衡,达平衡时应生成0.8molCO,吸收热量0.1a kJ,但由于升高温度平衡向吸热反应的逆反应移动,生成更多的CO,达到平衡时,容器Ⅱ中反应吸收的热量大于0.1a kJ,选项C错误;
D. 若为恒温恒容,根据三段式,设CO2转化率为x,
CO(g)+H 2O(g) CO2(g)+H2(g)
开始/mol/L 0 0 0.6 0.4
改变/mol/L 0.6x 0.6x 0.6x 0.6x
平衡/mol/L 0.6x 0.6x 0.6-0.6x 0.4-0.6x
K=,解得x=0.4,故平衡时,n(CO)=0.48 mol,因反应为放热反应,绝热恒容时相当于升高温度,平衡逆向移动,则平衡时,容器Ⅲ中n(CO)<0.48 mol,选项D正确。

4.(江苏省南京师范大学附属中学2019届高三5月模拟考试)有Ⅰ~Ⅳ四个体积均为0.5 L的恒容密闭容器,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中按不同投料比(Z)充入HCl和O2(如下表),加入催化剂发生反应4HCl(g)+
O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g);ΔH,HCl的平衡转化率(α)与Z和温度(t)的关系如图所示。

下列说法正确的是()
容器
起始时
t/℃n(HCl)/mol Z
Ⅰ300 0.25 a
Ⅱ300 0.25 b
Ⅲ300 0.25 4
A.ΔH<0,a<4<b
B.300℃该反应的平衡常数的值为64
C.容器Ⅲ某时刻处在R点,则R点的υ正>υ逆,压强:p(R)>p(Q)
D.若起始时,在容器Ⅳ中充入0.25molCl2和0.25molH2O(g),300℃达平衡时容器中c(HCl)=0.1mol·L-1【答案】AC
【解析】A.图像中HCl转化率随温度升高而减小,说明升温平衡逆向移动,正反应为放热反应△H<0,增大氧气的物质的量,可促进HCl的转化,即投料比越小,HCl转化率越大,可知a<4<b,故A正确;
B.300℃时,Z=
()
()
2
n HCl
n O
=4,n(HCl)=0.25mol,n(O2)=0.0625mol,体积为0.5L,c(HCl)=0.5mol/L,
n(O2)=0.125mol/L,HCl转化率80%,HCl的变化量为0.5 mol/L×80%=0.4 mol/L,
4HCl(g)+O2(g)⇌2Cl2 (g)+2H2O(g)
起始量
(mol/L) 0.5 0.125 0 0
变化量(mol/L) 0.4 0.1 0.2 0.2
平衡量(mol/L) 0.1 0.025 0.2 0.2
K=
22
4
0202
010.025


..

=640,故B错误;
C.容器III,Z为4,平衡转化率为80%,R点温度与Q点相同,但转化率不同,转化率小于平衡时转化率,可知R点未达到平衡状态,反应正向进行,则R点的υ(正)>υ(逆),此时压强大于平衡状态下的压强:p(R)>p(Q),故C正确;
D.若起始时,在0.5 L容器Ⅳ中只充入0.25molCl2和0.25moIH2O(g),等效于在0.5L容器中充入0.5molHCl 和0.125molO2,充入的HCl和O2物质的量为容器III的两倍,相当于在容器III的基础上增大压强,将体积缩小为原来的1/2,增大压强平衡正向移动,300℃达到平衡时0.1mol/L<c(HCl)<0.2mol/L,故D错误;答案选AC。

5.(江苏省苏锡常镇四市2019届高三下学期第三次模拟考试)一定温度下,在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应CO(g)+2H2(g)垐?
噲?CH3OH(g)(正反应放热),测得反应的相关数据如下:
下列叙述正确的是()
A.v1<v2,2c1>c2B.α1(CO)>α3(CO),v1<v3
C.p2>2p3,K1<K3D.c2>2c3,α2(CH3OH)+α3(CO)<1
【答案】BD
【解析】采用比较的方法分析,对照容器的特点,将容器1和容器2对比,将容器1和容器3对比。

容器2中加入2 mol CH3OH等效于在相同条件下反应物投入量为1 mol CO、2 mol H2,容器2中起始反应物物质的量为容器1的2倍,容器2相当于在容器1达到平衡后增大压强,将容器的体积缩小到原来的一半,增大压强反应速率加快,则v1<v2,增大压强平衡向正反应方向移动,平衡时c2>2c1,p2<2p1,α1(CO)+α2(CH3OH)<1;容器1和容器2的温度相同,则K1=K2;容器3相当于在容器1达到平衡后升高温度,升高温度反应速率加快,则v1<v3,升高温度平衡逆向移动,平衡时c3<c1,p3>p1,α1(CO)>α3(CO),K1>K3。

A、根据分析可知,v1<v2,c2>2c1,选项A错误;
B、根据分析可知:v1<v3,α1(CO)>α3(CO),选项B正确;
C、K1>K3,p2<2p1,p3>p1,则p2<2p3,选项C错误;
D、c2>2c1,c3<c1,则c2>2c3;α1(CO)+α2(CH3OH)<1,α1(CO)>α3(CO),则α2(CH3OH)+α3(CO)<1,选项D正确;
答案选BD。

6.(江苏省苏锡常镇四市2019届高三第二次模拟考试)甲胺(CH3NH2)是合成太阳能敏化剂的原料。

一定温度下,在三个体积均为2.0 L的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应CH3OH(g)+NH3(g) ⇌CH3NH2(g)+H2O(g),测得有关实验数据如下:
下列说法正确的是( )
A.正反应的平衡常数K(Ⅰ)=K(Ⅱ)<K(Ⅲ)
B.达到平衡时,体系中c(CH3OH)关系:2c(CH3OH,Ⅰ)>c(CH3OH,Ⅱ)
C.达到平衡时,转化率:α(NH3,Ⅰ)+α(H2O,Ⅲ)<1
D.530K时,若起始向容器Ⅰ中充入CH3OH 0.10 mol、NH3 0.15 mol、CH3NH2 0.10 mol、H2O 0.10 mol,则反应将向逆反应方向进行
【答案】AC
【解析】
A.正反应的平衡常数K(Ⅰ)=K(Ⅱ)<K(Ⅲ),故A正确;
B. 容器Ⅰ和容器Ⅱ为等温等容,起始量为2倍关系,由于该反应为气体体积不变的反应,增大压强,平衡不发生移动,则达到平衡时,体系中c(CH3OH)关系:2c(CH3OH,Ⅰ)=c(CH3OH,Ⅱ),故B错误;
C. 容器Ⅰ和容器Ⅲ温度不同,若容器Ⅲ温度也为530K,则能建立等效平衡,此时应有α(NH3,Ⅰ)+α(H2O,Ⅲ)=1,由于容器Ⅲ温度低于530K,降低温度平衡正向移动,而容器Ⅲ是从逆反应方向建立平衡,则转化率减小,所以达到平衡时,转化率:α(NH3,Ⅰ)+α(H2O,Ⅲ)<1,故C正确;
D. 530K时,若起始向容器Ⅰ中充入CH3OH 0.10 mol、NH3 0.15 mol、CH3NH2 0.10 mol、H2O 0.10 mol,
Q c=0.050.05
0.050.075


=0.67<9,则反应将向正反应方向进行,故D错误。

所以AC选项是正确的。

7.(江苏省南京市、盐城市2019届高三下学期第一次模拟考试)在三个容积相同的恒容密闭容器中,起始时按表中相应的量加入物质,在相同温度下发生反应CH4(g)+ H2O(g) CO(g) + 3H2(g)(不发生其他反应),CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

容器起始物质的量/mol
CH4的平衡转化率CH4H2O CO H2
Ⅰ0.1 0.1 0 0 50% Ⅱ0.1 0.1 0.1 0.3 /
Ⅲ0 0.1 0.2 0.6 /
下列说法错误
..的是
A.该反应的ΔH>0,图中压强P1>P2
B.起始时,容器Ⅱ中v(CH4)正<v(CH4)逆
C.达到平衡时,容器Ⅰ、Ⅱ中CO的物质的量满足:n(CO)Ⅱ< 2n(CO)Ⅰ
D.达到平衡时,容器Ⅱ、Ⅲ中气体的总压强之比PⅡ∶PⅢ = 4∶5
【答案】AD
【解析】
A、根据图像,随着温度的升高,CH4的转化率增大,根据勒夏特列原理,正反应方向为吸热反应,即△H>0,在相同温度下,增大压强,该反应平衡向逆反应方向进行,CH4的转化率降低,因此P1<P2,故A错误;
B、 CH4(g)+ H2O(g) CO(g) + 3H2(g)
起始: 0.1 0.1 0 0
变化: 0.05 0.05 0.05 0.15
平衡: 0.05 0.05 0.05 0.15 假设容器的体积为1L,依据化学平衡常数的定义,该反应的化学平衡常数K=0.0675,容器II中的浓度商为0.33×0.1/(0.1×0.1)=0.27>0.0675,说明反应向逆反应方向进行,即v(CH4)正<v(CH4)逆,故B正确;
C、将II中物质全部转化成反应物,CH4和H2O的物质的量都是0.2mol,II可以看作在I基础上,再通入
0.1molCH4和0.1molH2O,再通入0.1molCH4和0.1molH2O,相当于增大压强,假设平衡不移动,此时n'(CO)=2n(CO)I,但增大压强,平衡向逆反应方向移动,因此n(CO)>n'(CO),即n(CO)Ⅱ< 2n(CO)Ⅰ,故C正确;
D、将II中数值,全部转化成CO和H2O,与III的数值相比较,III比II多0.1molH2O,根据选项B分析,II和III反应都向逆反应方向进行,令II中消耗CO的物质的量为xmol,III中消耗CO的物质的量为ymol,达到平衡后有(0.6-2x)/(0.7-2y)=4/5,10x-8y=0.2,当x=y=0.1时,II容器中气体总物质的量为0.4mol,
III容器中气体总物质的量为0.5mol,也就是CO和H2O全部转化成CH4和H2O时,才会出现压强之比等于4:5,但该反应为可逆反应,不可能全部转化,故D错误;
8.(2018届南通泰州扬州等七市高三化学三模)在3个体积均为1 L的恒容密闭容器中发生反应:SO2(g)+2NO(g)2NO 2(g)+S(s)。

改变容器I的反应温度,平衡时c(NO2)与温度的关系如下图所示。

下列说法正确的是
容器
编号温度/K
起始物质的量/mol
SO2 NO NO2S
Ⅰ0.5 0.6 0 0
ⅡT10.5 1 0.5 1
ⅢT20.5 0.2 1 1
A.该反应的ΔH<0
B.T1时,该反应的平衡常数为1/16
C.容器Ⅰ与容器Ⅱ均在T1时达到平衡,总压强之比小于1:2
D.若T2<T1,达到平衡时,容器Ⅲ中NO的体积分数小于40%
【答案】AD
【解析】
A.根据图象,温度升高,平衡时NO2浓度降低,说明温度升高可使化学平衡逆向,因此正反应为放热反应,即△H<0,A正确;
B.T1温度反应达到平衡时c(NO2)=0.2mol/L,则平衡时c(SO2)=0.5mol/L-0.1mol/L=0.4mol/L,c(NO)=0.6mol/L-0.2mol/L=0.4mol/L,所以反应的化学平衡常数为K=c2(NO2)/c2(NO)c(SO2)=
0.22/0.42×0.4=5/8,B错误;
C.根据理想气体状态方程pV=nRT分析,容器容积和反应温度一定,体系总压强与体系中混合气体的总物
质的量成正比,容器Ⅱ相当于按0.75molSO2,1.5molNO和0.75molS起始,由于S是固体,不改变浓度商,设容器Ⅱ中反应达到平衡时消耗了ymolSO2,则平衡时两容器压力比为pI/pII=(0.4+0.4+0.2+0.1)/(2−y)=1/(2−y)>1/2,C错误;
D.T2<T1,则温度降低有助于化学反应正向进行,容器Ⅲ相当于以1molSO2,1.2molNO和0.5molS起始,S 不对化学反应的平衡产生影响,也就相当于对容器Ⅰ加压,若平衡不发生移动,则平衡时NO的体积分数为40%,而容器Ⅲ的化学反应正向进行程度比容器I更大,则达到平衡时,容器Ⅲ中NO的体积分数小于40%,D正确,答案选AD。

9.(江苏省盐城市2018届高三第三次模拟考试)在三个容积均为1L的恒温恒容密闭容器中,起始时按表中相应的量加入物质,在相同温度下发生反应3CO(g)+3H 2(g)(CH3)2O(g)+CO2(g)(不发生其他反
应),CO的平衡转化率与温度和压强的关系加下图所示。

起始物质的量/mol 平衡转化率
容器
CO H2(CH3)2O CO2CO
Ⅰ0.3 0.3 0 0 50%
Ⅱ0.3 0.3 0 0.1
Ⅲ0 0 0.2 0.4
下列说法正确的是()
A.该反应的△H<0,图中压强p1>p2
B.达到平衡时,容器Ⅱ中CO的平衡转化率大于50%
C.达到平衡时,容器Ⅰ与容器Ⅱ的总压强之比小于4∶5
D.达到平衡时,容器Ⅲ中n[(CH3)2O]是容器Ⅱ中的2倍
【答案】AC
【解析】A. 由图可知,升高温度CO的转化率降低则平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,则正反应为放热反应,△H<0,反应为气体体积缩小的反应,增大压强平衡正向移动,CO的转化率增大,则由图可知p1>p2,选项A正确;B. 容器Ⅱ相当于加入了部分二氧化碳,平衡逆向移动,CO的转化率降低,故达到平衡时,容器Ⅱ中CO的平衡转化率小于50%,选项B错误;C. 达到平衡时,容器Ⅰ中总物质的量为
0.15+0.15+0.05+0.05=0.4mol,容器Ⅱ的总物质的量小于0.15+0.15+0.05+0.05+0.1=0.5mol,故总压强之比小于4∶5,选项C正确;D. 若恒压则为等效平衡,达到平衡时,容器Ⅲ中n[(CH3)2O]是容器Ⅱ中的2倍,但恒容情况下相当于容器Ⅲ为增大压强平衡向气体体积缩小的正方向移动,n[(CH3)2O]增多,则容器Ⅲ中
n[(CH3)2O]大于容器Ⅱ中的2倍,选项D错误;答案选AC。

10.(江苏省苏锡常镇四市2018届高三教学情况调研二)一定温度下,在三个容积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应:
CH3OH(g)+CO(g) CH3COOH(g) △H<0。

下列说法正确的是
物质的起始浓度/mol/L 物质的平衡浓度/mol/L
容器编号温度/K
c(CH3OH) c(CO) c(CH3COOH) c(CH3COOH)
I 530 0.50 0.50 0 0.40
II 530 0.20 0.20 0.40
III 510 0 0 0.50
A.达平衡时,容器I与容器II中的总压强之比为3:4
B.达平衡时,容器II中比容器I中的大
C.达平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器I中的大
D.达平衡时,容器I中CH3OH 转化率与容器III中CH3COOH 转化率之和小于1
【答案】BD
【解析】
A.根据CH3OH(g)+CO(g) CH3COOH(g) 可知容器II中的起始量为相同条件容器I中的1.2倍,相当于增大压强的结果,增大压强,平衡正向移动,容器I中平衡时浓度之和为0.4+0.1+0.1=0.6 mol/L,因此达平衡时,容器II中平衡时浓度之和小于0.6 mol/L×1.2=0.72 mol/L,容器I与容器II中的总压强之比
大于0.6:0.72=5:6>3:4,故A错误;B.根据CH3OH(g)+CO(g) CH3COOH(g) 可知容器II中的起始
量为相同条件容器I中的1.2倍,相当于增大压强的结果,增大压强,平衡正向移动,则增大,故B正确;C.根据CH3OH(g)+CO(g) CH3COOH(g) 可知,容器I中起始量与容器Ⅲ等效,但容器Ⅲ中的温度低,温度越低,反应速率越慢,因此达平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器I中的小,故C错误;
D. 根据CH3OH(g)+CO(g) CH3COOH(g) 可知,容器I中起始量与容器Ⅲ等效;该反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动,CH3COOH的转化率减小,因此达平衡时,容器I中CH3OH 转化率与容器III中
CH3COOH 转化率之和小于1,故D正确;故选BD。

11.(2017~2018学年度江苏省苏锡常镇四市高三调研)一定温度下,在三个容积均为1.0 L的恒容密闭容器中仅发生反应:CH3OH(g)+CO(g)CH3COOH(g) ΔH<0。

下列说法正确的是
A.达平衡时,容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为3∶4
B.达平衡时,容器Ⅱ中比容器Ⅰ中的大
C.达平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大
D.达平衡时,容器Ⅰ中CH3OH转化率与容器Ⅲ中CH3COOH转化率之和小于1
【答案】BD
【解析】
A. 容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比等于混合气体的物质的量之比,起始时压强之比==,随着反应的进行,容器Ⅰ与容器Ⅱ中的混合气体的物质的量发生变化,因此达平衡时,容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比不再等于3∶4,A错误;
B.容器Ⅰ中起始浓度为:CH3OH为0.5 mol·L-1、CO为0.5 mol·L-1,容器Ⅱ中将CH3COOH转化为反应物,则起始浓度为:CH3OH为0.6 mol·L-1、CO为0.6 mol·L-1,容器中Ⅰ和容器Ⅱ的温度相同,体积相同且固定不变,对于反应CH3OH(g)+CO(g)CH3COOH(g),压强越大时平衡
越有利于向正反应方向移动,因此容器Ⅱ中比容器Ⅰ中的大,B正确;C. 容器Ⅲ中将CH3COOH
转化为反应物,则容器Ⅲ中起始浓度为:CH3OH为0.5 mol·L-1、CO为0.5 mol·L-1,而容器Ⅰ中起始浓度为:CH3OH为0.5 mol·L-1、CO为0.5,容器Ⅲ和容器Ⅰ中起始浓度相同,但是容器Ⅰ中的温度高于容器Ⅲ,因此达平衡时,容器Ⅰ中的正反应速率比容器Ⅲ中的大,C错误;D. 容器Ⅲ中将CH3COOH转化为反应物,则容器Ⅰ和容器Ⅲ中反应物的起始浓度相同,若容器Ⅰ和容器Ⅲ中温度相同,达平衡时CH3OH转化率与
CH3COOH转化率之和等于1,但容器Ⅰ中温度高,且正反应方向是放热的,导致容器Ⅰ中CH3OH转化率降低,所以容器Ⅰ中CH3OH转化率与容器Ⅲ中CH3COOH转化率之和小于1,D正确;答案选BD.
12.(江苏省南通市2018年高三第三次调研测试)在3个体积均为1 L的恒容密闭容器中发生反应:SO2(g)+2NO(g)2NO 2(g)+S(s)。

改变容器I的反应温度,平衡时c( NO2)与温度的关系如下图所示。

下列说法正确的是()
A.该反应的ΔH<0
B.T1时,该反应的平衡常数为1/16
C.容器Ⅰ与容器Ⅱ均在T1时达到平衡,总压强之比小于1:2
D.若T2<T1,达到平衡时,容器Ⅲ中NO的体积分数大于40%
【答案】AD
【解析】
A. 根据图像,升高温度,c( NO2)减小,说明平衡逆向移动,因此正反应为放热反应,ΔH<0,故A正确;
B. T1时,平衡是c( NO2)=0.2 mol/L,
SO 2(g)+2NO(g)2NO2(g)+S(s)
起始(mol/L) 0.5 0.6 0 0
反应(mol/L) 0.1 0.2 0.2
平衡(mol/L) 0.4 0.4 0.2
该反应的平衡常数K==,故B错误;C. T1时,容器I平衡时气体的物质的量为0.4+0.4+0.2=1.0mol,
容器Ⅱ中Qc==0.5<,说明反应正向移动,气体的物质的量小于0.5+1+0.5=2.0mol ,因此达到平
衡,总压强之比大于1:2,故C 错误;D.根据上述分析,T 1时,平衡时容器I 中NO 的体积分数为
×100%=40%;容器I 相当于起始时加入0.2mol 二氧化氮和0.6mol 二氧化氮,容器Ⅲ相当于
起始时加入0.4mol 二氧化硫和1.2mol 一氧化氮,容器Ⅲ相当于容器I 缩小体积的结果,根据方程式,增大压强,平衡正向移动,一氧化氮的物质的量减少,因此平衡时容器Ⅲ中NO 的体积分数小于40%,若T 2<T 1,降低温度,平衡正向移动,一氧化氮的物质的量更少,故D 正确;故选AD 。

13.(江苏省南通、徐州、扬州、泰州、淮安、宿迁六市2018届高三第二次调研)Boderlscens 研究反应:H 2(g)+I 2(g)
2HI(g) △H<0.温度T 时,在两个体积均为1L 的密闭容器中进行实验,测得气体混合物
中碘化氢的物质的量分数ω(HI)与反应时间t 的关系如下表:
研究发现上述反应中其中为常数。

下列说法正确的是
A .温度为T 时该反应的
B .容器I 中前20 min 的平均速率v(HI)=0.0125mol.L -1
.min -1
C .若起始时,向容器I 中加入物质的量均为0.l mol 的H 2、I 2、HI ,反应逆向进行
D .若两容器中 且
则x 的值一定为1
【答案】AD
【解析】A. 温度为T 时该反应的a b k k =()()()
222v H I v HI ωωω正
逆=()()()2
22HI H I ωωω=20.80.l 0.l ⨯=64,选项A 正确;B. 容器
I 中前20 min ωHI ()=50%,则物质的量为 0.5mol,故平均速率v(HI)= 05120mol
L min。

=0.025mol.L -1.min -1
,选
项B 错误;C. 容器I 平衡时H 2、I 2、HI 浓度分别为0.1mol/L 、0.1mol/L 、0.8mol/L , 2
0.8K 640.10.1
=
=⨯,
若起始时,向容器I中加入物质的量均为0.l mol的H2、I2、HI,
2
0.1
Q164
0.10.1
==<

,正反应速率大于
逆反应速率,平衡正向进行,选项C错误;D. 若两容器中且则为恒容条件下的等效平衡,则x的值一定为1,选项D正确。

答案选AD。

14.在恒温恒压的密闭容器中投入2molSO 2和1molO2,发生反应:2SO2 (g)+O2(g)2SO3(g)。

当达到平衡时,测得SO3体积分数为w% 。

现在相同条件下,令a、b、c分别表示起始的SO2、、O2和SO3的物质的量。

为达到等效平衡,则下列关于a、b、c的取值正确的是
a b c
A 2 1 1
B 1 1 0
C 1 0 1
D 0 1 2
【答案】A
【解析】在恒温恒压的条件下,采取不同的投入物料的方式要达到与原来相同的等效平衡,可以用转换的方法,把生成物全部转化为反应物,看物料比与原平衡的物料比是否相等,如果相等就是等效平衡。

A中将1mol的SO3全部转化为反应物可以生成SO2、、O2的物质的量分别为1mol、0.5mol,则SO2、、O2的总物质的量为3mol、1.5mol,SO2、、O2的物质的量之比为2︰1,与原来的2molSO2和1molO2的比相等,所以是等效平衡,A对;B中SO2、、O2的物质的量比为1︰1,与原来的2︰1不相等,故不是等效平衡,B错;C中将1mol的SO3全部转化为反应物,可以生成SO2、、O2的物质的量分别为1mol、0.5mol,则SO2、、O2的物质的量分别为:2mol、0.5mol,SO2、、O2物质的量之比与原来的2︰1不相等,故不是等效平衡,C错;D中将2mol的SO3全部转化为反应物,可以生成SO2、、O2的物质的量分别为2mol、1mol,则SO2、、O2的物质的量分别为:2mol、2mol,SO2、、O2物质的量之比为1︰1,与原来的2︰1不相等,故不是等效平衡,D错。

15.关于下列图象及其相关说法正确的是
A .根据A 图可判断:2O 3(g )=3O 2(g );△H=-44.8KJ/mol
B .根据B 图可判断A (g )2
C (g )在使用催化剂时的反应速率大,且面积Saco>Sbdo
C .根据C 图可判断2A (g )C (g )在恒温恒压时再充入A (g ),t 4重新达到平衡时与上一平衡为等效
平衡
D .D 图表示2NO 2(g )N 2O 4(g )反应,当其它条件相同时,改变压强达到平衡时c (NO 2)变化情况,
且P 1>P 2 【答案】C
【解析】A 、焓变等于生成物的总能量减去反应物的总能量,则根据图无法判断:2O 3(g )=3O 2(g )的焓变,故A 错误;B 、催化剂只改变反应速率,不改变平衡移动,所以面积S aco =S bdo ,故B 错误;C 、2A (g )
C
(g )在恒温恒压时再充入A (g ),相当于成比例增大反应物,则与上一平衡为等效平衡,故C 正确;D 、先拐先平衡压强大,所以P 1>P 2,又因为压缩体积增大压强平衡正向移动,则c (N 2O 4)增大,又K=
2422(N O )
(NO )
c c 不变,所以c (NO 2)也增大,故图象不符合,故D 错误;故选C 。

16.()在一定温度下,已知可逆反应X(g)+3Y(g) 2Z(g),甲、乙两个恒温恒容的密闭容器中各物质
浓度如下表所示:
X(g) Y(g) Z(g) 容器甲
初始浓度(mol/L)
2.5
y
平衡浓度(mol/L)
x
2.0
1.0
容器乙t时刻浓度(mol/L) 3.0 2.0 2.0
下列有关正确的是
A.x=3.5,Y=3.5 B.平衡常数为1/6
C.乙容器t时刻v(正)(逆)D.因温度相等,平衡常数相同,故容器甲与容器乙中反应能达到等效平衡状态
【答案】C
【解析】
甲中:X(g)+3Y(g) 2Z(g),
初始浓度(mol/L)2.5 y 0
变化浓度(mol/L)0.5 1.5 1.0
平衡浓度(mol/L) x 2.0 1.0
A、x=2.5-0.5=2.0,Y=3.5,故A错误;
B、k=故B错误;
C、Qc=>K,反应逆向进行,乙容器t时刻v(正)<v (逆),故C正确;
D、将乙中生成物全转化为反应物,乙中相当于投入4molx和5moly,甲、乙两个恒温恒容的密闭容器要投料完全相同,才能形成等效平衡,故D错误;故选C。

17.(湖南省岳阳市2019届高三教学质量检测一模)一定温度下,在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同的方式投入反应物,发生反应 N 2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H= -92.4kJ/mol, 测得反应的相关数据如下表:
容器甲容器乙容器丙反应温度/℃400 400 500
反应物投入量1molN2,3molH24molNH31molN2,3molH2平衡时
v1v2v3 v(正)(H2)/mol/(L·s)
平衡时c(NH3)/(mol/L) c1c2c3
平衡时总压强P/Pa P1P2P3
物质的平衡转化率a a1(N2) a2(NH3) a3(N2)
平衡常数K K1K2K3
则下列关系正确的是( )
A.v1<v2,c1<2c2B.c2>2c3,a2(NH3)+a3(N2)<1
C.K1>K3, P2>2P3D.v1<v3,a1(N2)<a3(N2)
【答案】B
【解析】A.容器甲、乙相比较,可以把乙看作是在恒温且容积是容器甲的两倍条件下,体积受到了压缩,原反应向正反应方向移动,因此2c1<c2,浓度增大,速率加快,所以v1<v2,A错误;
B.由选项A可知2c1<c2,甲、丙开始加入的物质的物质的量相同,温度不同,可以把丙看作是甲反应升高温度,化学平衡逆向移动,达到平衡时c3<c1,结合2c1<c2,可知c2>2c3;平衡逆向移动,物质的平衡转化率降低,a3(N2)< a1(N2);容器的容积不变,在400℃条件下加入1molN2,3molH2的等效起始状态为2mol NH3,物质的转化率关系是a(NH3)+a(N2)=1,先认为乙、丙在400℃条件下进行,乙看作是在恒温且容积是丙的2倍条件下,体积受到了压缩,原反应向正反应方向移动,氨气的转化率降低,a2(NH3)< a(NH3);然后把丙容器升高温度,化学平衡逆向移动,N2的平衡转化率降低,a3(N2)< a(N2),所以a2(NH3)+a3(N2)<1,B正确;
C.化学平衡常数只与温度有关,升高温度,化学平衡逆向移动,所以K1>K3,容器甲、丙相比较,升高温度,气体压强增大,P3>P1;容器甲、乙相比较,可以把乙看作是在恒温且容积是容器甲的两倍条件下,体积受到了压缩。

若平衡不发生移动,P2=2P1,压缩容积,原反应向正反应方向移动,则P2<2P1,由于P3>P1,所以P2<2P3,C错误;
D.甲、丙比较,升高温度,化学反应速率加快,所以v3>v1;升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,物质的平衡转化率降低,所以a1(N2)>a3(N2),D错误;
故合理选项是B。

18.(安徽省蚌埠市2019届高三第一次质量监测考试)温度分别为T1和T2时,将气体X和气体Y各0.16mol 充入10L恒容密闭容器中,发生反应X(g)+Y(g)2Z(g),一段时间后达到平衡,反应过程中测定的数据如下表:
温度/K t/min t1t2t3t4
T1n(Y)/mol 0.14 0.12 0.10 0.10
T2n(Y)/mol 0.13 0.09 0.08
下列说法正确的是
A .该反应的正反应为放热反应
B .T 2温度下此反应的平衡常数K=4
C .温度为T 1时,0~t 1时间段的平均速率υ(Z)=2.0×10-3mol·L -1·min -1
D .在T 1下平衡后,保持其他条件不变,再充入0.2molZ ,平衡时X 的体积分数增大 【答案】B
【解析】A.初始投料是相同的,比较表格中所给的数据可以看出,在时间t 1时T 2时的Y 的物质的量小于T 1,反应速率快慢说明了T 2大于T 1,t 4时T 2的容器中早已达平衡。

对于T 1来说,T 2相当于升温,升温后Y 减少,说明升温使平衡右移,说明正向反应是吸热的,A 项错误; B.根据表格中数据,列出T 2温度下的三段式:
X(g)+Y(g)
2Z(g)
初始 0.16 0.16 0 变化 0.08 0.08 0.16 平衡 0.08 0.08 0.16
所以2
0.01640.0080.008
K ==⨯,B 项正确;
C.先据表格中数据求出温度为T 1时,0-t 1时段用Y 表示的平均速率为
()11
1
1
0.160.14100.002min mol L t t ---÷=⋅⋅,用Z 表达的速率为用Y 表达的速率的2倍,C 项错误;
D.其他条件不变时,充入0.2molZ 等效于在恒温恒容容器中充入0.1molX 和0.1molY ,即相当于起始加入0.26molX 和0.26molY ,该反应反应前后气体分子数相等,所以起始加入0.26molX 和0.26molY 与起始加入0.16molX 和0.16molY 为比例等效平衡,达到平衡时X 的体积分数不变,D 项错误; 所以答案选择B 项。

19.(天津市南开中学2017-2018学年高三下6月模拟)T2℃时,将1 mol X 和2 mol Y 投入2L 的密闭容器中,发生反应:X(g)+2Y(g)
3Z(g)ΔH,测得X 、Y 的量随时间变化如下表,平衡时物质X 的体积分数
为φ,该反应的平衡常数(K)随温度的变化如下图,则下列判断正确的是
0 1 2 3 4 5 6
X 1 0.80 0.66 0.58 0.52 0.50 0.50
Y 2 1.60
A.前5 min用Z表示的平均反应速率为1.2mol/(L·min)
B.T 2℃时,对于反应1/2X(g)+Y(g)3/2Z(g) △H’ 2ΔH’=ΔH
C.T2℃时,若以1mol X、2mol Y和1mol Z充入上述容器中,达到平衡时X的体积分数比φ大
D.该反应的正反应是吸热反应,且T1<T2
【答案】B
【解析】
A.前5分钟消耗X的物质的量为0.5mol,由方程式可知生成Z1.5mol,则用Z表示反应速率为=0.15
mol/(L·min),故错误;B.反应热与计量数呈正比,则T 2℃时,对于反应1/2X(g)+Y(g)3/2Z(g) △H’ 则2ΔH’=ΔH,故正确;C.反应前后体积不变,增大若以1mol X、2mol Y和1mol Z充入上述容器中,等
效于加入4/3molX和8/3molY,体积比为1:2,与原平衡等效,X的转化率不变,故错误;D.由图可知,随
着温度升高,平衡常数减小,说明升温平衡向逆向移动,则正反应为放热反应,由表中数据可知,5分钟达到平衡,平衡时X为0.5mol则
X(g)+2Y(g)3Z(g)
开始1 2 0
改变 0.5 1 1.5
平衡 0.5 1 1.5
由于反应前后气体的体积不变,用物质的量代替浓度计算平衡常数,故有K= ,大于温度T1时
的平衡常数4,故温度T1>T2,故错误。

故选B。

20.(辽宁省部分重点高中2019届高三9月联考)温度为T℃时,向V L的密闭容器中充入一定量的A和B,。

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