江苏2017高考化学一轮规范特训：8-2 化学平衡状态 化学平衡的移动 Word版含解析

板块四限时·规范·特训
时间：45分钟满分：100分
一、选择题(每题6分，共66分)
1．[2015·郑州调研]一定温度下，在一固定体积的密闭容器中，能说明可逆反应A(s)＋3B(g)2C(g)达到平衡的说法中，正确的是()
①C的生成速率和C的分解速率相等②单位时间内生成a mol A，同时生成3a mol B③气体密度不再变化④混合气体的总压强不再变化⑤A、B、C的物质的量之比为1∶3∶2⑥混合气体的平均相对分子质量不变
A．②④⑤B．①③④⑥
C．①②④⑥D．①②③④⑤
答案 B
解析①C的生成速率与C的分解速率相等，说明正逆反应速率相等，故①正确；②化学反应速率之比等于化学计量数之比，无论是否达到平衡状态，都存在单位时间生成a mol A，同时生成3a mol B，故②错；③A为固体，当反应达到平衡状态时，气体的总质量不变，密度也不再改变，故③正确；④该反应是正向气体总物质的量减小的反应，压强不变时，气体总物质的量不变，达到平衡状态，故④正确；⑤平衡时各物质的物质的量与化学计量数没有必然联系，故⑤错；⑥M＝m
，混合气体的平均相对分子质量不变时，说明气体的
n
总质量与总物质的量不变，达到平衡状态。

综上所述，B项正确。

2．[2015·湖南六校联考]在一密闭容器中发生反应：2X(g)＋Y(g)a Z(g)ΔH＝Q kJ·mol－1，开始按体积比2∶1 将X、Y充入反应器中，一定条件下发生反应，下列有关说法正确的是()
A．图甲，p1>p2，a<3
B．图甲，T1<T2，Q>0
C．图乙，t1时表示恒温、恒压条件下，向平衡体系中充入一定量的Z气体
D．图乙，如果a＝3，t2时表示向体系中加入了催化剂
答案 C
解析图甲从p1T1与p2T1两条曲线看，据“先拐先平，数值大”的方法得p1>p2，又因为p1>p2，且p1时Z的体积分数小，说明增大压强平衡逆向移动，a>3，故A项错误；同样方法可得T1<T2，T2温度高而Z的体积分数低，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，则Q<0，B项错误；由于恒温恒压条件下，通入Z气体使Z 的浓度增大，X、Y的浓度减小，故v(逆)增大，v(正)减小，C项正确；a＝3时，使v(正)和v(逆)同等程度变化的条件有加入催化剂和增大压强，D项错误。

3．[2015·成都联考]对于可逆反应A(g)＋2B(g)2C(g)(正反应
吸热)，下列图象正确的是()
答案 D
解析该反应达平衡后，增大压强，平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率，A、B项错误；温度越高，反应速率越快，达到平衡所需的时间越短，C项错误；温度升高，平衡正向移动，反应物A 的百分含量减小，D项正确。

4．[2015·衡水模拟]某温度下，反应2A(g)B(g)ΔH>0在密
闭容器中达到平衡，平衡后c(A)
c(B)
＝a，若改变某一条件，足够时间后
反应再次达到平衡状态，此时c(A)
c(B)
＝b，下列叙述正确的是()
A．在该温度下，保持容积固定不变，向容器内补充了B气体，则a<b
B．若a＝b，则B容器中一定使用了催化剂
C．若其他条件不变，升高温度，则a<b
D．若保持温度、压强不变，充入惰性气体，则a>b
答案 B
解析A项中增加B气体，相当于压强增大，平衡正向移动，则b<a，A错误；升高温度，平衡正向移动，则b<a，C错误；若保持温度、压强不变，充入惰性气体，则体积增大，平衡向气体分子数增多的方向移动，即逆向移动，则a<b，D错误。

5．已知反应：①PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)、②2HI(g)H2(g)＋I2(g)、③2NO2(g)N2O4(g)，在一定条件下达到化学平衡时，反应物的转化率均是α%。

若保持各反应的温度和容器的体积都不改变，分别加入一定量的各自的反应物，重新达到平衡时，反应物的转化率()
A．均不变B．①增大、②不变、③减小C．均增大D．①减小、②不变、③增大答案 D
解析保持温度和容器的体积都不改变，分别加入一定量的各自的反应物时，相当于增大压强，反应①逆向移动，反应物的转化率减小；反应②平衡不移动，反应物的转化率不变；反应③平衡正向移动，反应物的转化率增大，D项正确。

6．[2015·日照调研]相同温度下，体积均为0.25 L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应：
X2(g)＋3Y2(g)2XY3(g)ΔH＝－92.6 kJ·mol－1
实验测得反应在起始、达到平衡时的有关数据如下表所示：
A．容器①、②中反应的平衡常数相等
B．达平衡时，两个容器中XY3的物质的量浓度均为2 mol·L－1
C．容器②中反应达到平衡时放出的热量为Q
D．若将容器①体积缩小为0.20 L，则达平衡时放出的热量大于23.15 kJ
答案 C
解析温度不变，化学平衡常数不变，A项正确；达到平衡时，容器①中平衡与容器②中平衡为等效平衡，利用容器①中数据进行计算：由放出热量的数值可知X2的转化率为23.15
92.6×100%＝25%，平
＝2 mol·L－1，B 衡时XY3的物质的量为0.5 mol，故其浓度为0.5 mol
0.25 L
项正确；由以上分析可知，容器②中反应逆向进行才能达到平衡，故容器②中反应达到平衡时吸收的热量为Q，C项错误；若将容器①体积缩小，则平衡右移，放出的热量多，D项正确。

7．[2015·银川一中月考]往2 L密闭容器中充入NO2，在三种不同条件下发生反应：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)，实验测得NO2的浓度随时间的变化如下表(不考虑生成N2O4)。

下列说法正确的是()
A.实验2比实验1的反应容器内压强小
B．实验2比实验1使用了效率更高的催化剂
C．实验1比实验3的平衡常数大
D．由实验2和实验3可判断该反应是放热反应
答案 B
解析实验1和实验2相比，化学平衡状态一致，但实验2反应速率快，先达到平衡状态，故实验2比实验1使用了效率更高的催化剂，B项正确，A项错误；由表中数据看出，实验3的温度比实验1和实验2的高，反应进行的程度也大，故该反应为吸热反应，实验3的化学平衡常数大，C、D项错误。

8．[2015·合肥一模]已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH<0且压强p1<p2，下列图象中曲线变化错误的是()
答案 C
解析该反应为放热反应，升高温度，反应速率增大，平衡向逆反应方向移动，SO2的平衡转化率降低，A项正确；温度不变时，增大压强，平衡正向移动，SO3的百分含量增大，B项正确；升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，C项错误；升高温度，正、逆反应速
率均增大，由于平衡逆向移动，故升温瞬间v(逆)>v(正)，D项正确。

9．恒温恒容条件下，下列叙述正确的是()
A．甲、乙两容器中分别加入1 g SO2、1 g O2与2 g SO2、2 g O2，反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)达到平衡，SO2的转化率前者大B．反应2HI(g)H2(g)＋I2(g)达平衡，增大HI的物质的量，平衡不移动
C．反应2HI(g)H2(g)＋I2(g)达平衡，增大HI的物质的量，HI转化率不变，体积分数不变
D．反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡时，再向容器内通入一定量的NO2(g)，重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，NO2的体积分数增大
答案 C
解析反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，甲容器与乙容器相比较，甲容器中气体压强是乙容器中气体压强的1/2，所以乙中压强大，SO2的转化率高，A错；2HI(g)H2(g)＋I2(g)达到平衡时，增加HI的量，平衡向正反应方向移动，但是HI的转化率不变，体积分数不变，B错、C对；反应2NO 2(g)N2O4(g)达到平衡，再加入NO2(g)，如果是恒容容器，则NO2的体积分数减小；如果是恒压容器，NO2的体积分数不变，D错。

10．[2015·大连模拟]甲、乙、丙三个容器中最初存在的物质及数量如图所示，三个容器最初的容积相等，温度相同，反应中甲、丙的容积不变，乙中的压强不变，在一定温度下反应达到平衡。

下列说法正确的是()
A．平衡时各容器内c(NO2)的大小顺序为乙>甲>丙
B．平衡时N2O4的百分含量：乙>甲＝丙
C．平衡时甲中NO2与丙中N2O4的转化率不可能相同
D．平衡时混合物的平均相对分子质量：甲>乙>丙
答案 B
解析因甲、丙为恒容容器，0.1 mol N2O4完全转化可得到0.2 mol NO2，故甲、丙两容器中的化学平衡为等效平衡，反应开始后乙容器中的压强大于甲容器中的压强，而压强越大，越有利于平衡向生成N2O4的方向进行，故B对；再结合平均相对分子质量与各组分相对分子质量的关系知D错；虽然乙中转化掉的NO2比甲中多，由勒夏特列原理知因乙的容积减小导致NO2浓度增大的程度大于因平衡移动使NO2浓度减小的程度，因此，平衡时乙中NO2的浓度大于甲中NO2的浓度，但由于甲、丙两容器内的化学平衡为等效平衡，甲、丙中NO2的浓度应相等，A错；由甲、丙中的化学平衡为等效平衡知，若平衡时甲中NO2的转化率为50%，则丙中N2O4的转化率也为50%，C错。

11．用CO合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH<0，按照相同的物质的量投料，测得CO 在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。

下列说法正确的是()
A．温度：T1>T2>T3
B．正反应速率：v(a)>v(c)v(b)>v(d)
C．平衡常数：K(a)>K(c)K(b)＝K(d)
D．平均摩尔质量：M(a)<M(c)M(b)>M(d)
答案 C
解析C项，平衡常数只受温度影响，由于ΔH<0，温度越高，平衡常数越小，正确。

二、非选择题(共34分)
12．[2015·辽宁沈阳质检](10分)将一定量的A和B加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：A(g)＋B(s)2C(g)。

忽略固体的体积，平衡时A的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示：
回答下列问题：
(1)欲提高C的产率，应采取的措施为_________________。

(2)该反应ΔH________0(填“<”或“>”)。

(3)比较K(810 ℃)________K(915 ℃)(填“<”“>”或“＝”)，说明理由________________________。

(4)915 ℃、2.0 MPa时A的转化率为____________。

(5)b________f(填“<”“>”或“＝”)，说明理由________________。

(6)若1000 ℃、3.0 MPa时，向容器中加入0.16 mol A和0.2 mol B，平衡时容器体积为10 L，则此时平衡常数K＝___________________。

答案(1)升高温度、降低压强
(2)>
(3)<升高温度平衡正向移动，因此平衡常数增大
(4)60%
(5)>升温平衡正向移动，所以f<25.0<a；增大压强平衡逆向移动，所以a<b，故b>f
(6)0.133 mol/L
解析该反应为气体分子数增大的反应，在同温下，增大压强，平衡逆向移动，A的体积分数增大，故在810 ℃时，有46.0<a<b；同理可推知：c<25.0。

从而可得出，1.0 MPa下，915 ℃时A的体积分数小于810 ℃时A的体积分数，即升高温度，A的体积分数减小，平衡正向移动，故正反应为吸热反应。

(1)欲提高C的产率，应使平衡正向移动，可采用升高温度和降低压强的措施。

(2)由于正反应为吸热反应，故ΔH>0。

(3)正反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增
大，即K (810 ℃)<K (915 ℃)。

(4)设A 的起始物质的量为n mol ，转化率为x ，则平衡时C 的物质的量为2nx mol ，由题意可得n －nx
n －nx ＋2nx
＝25%，解得x ＝0.6，即A 的转化率为60%。

(5)升温平衡正向移动，所以f <25.0<a ；增大压强平衡逆向移动，所以a <b ，故b >f 。

(6)设转化的A 的物质的量为x mol ，根据“三段式”得：
A(g) ＋B(s)2C(g) 开始(mol)： 0.16 0
转化(mol)： x 2x
平衡(mol)： 0.16－x 2x
则有：0.16－x
0.16－x ＋2x
＝0.15，解得x ＝0.118。

由于平衡时容器体积为10 L ，故平衡时A 的浓度为0.0042 mol/L ，C 的浓度为0.0236
mol/L ，故平衡常数K ＝c 2(C )c (A )＝(0.0236 mol/L )20.0042 mol/L ＝0.133 mol/L 。

13．[2015·厦门质检](12分)从图中获得有用的信息是化学学习和研究的重要能力。

已知600 ℃时，在2 L密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－197 kJ·mol－1。

反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图所示。

(1)反应开始到20 min时，用SO3表示的平均反应速率为_________________________。

(2)10 min、15 min、20 min曲线均出现拐点，10 min时曲线变化的原因可能是________(填选项标号)；20 min时，曲线发生变化是因为________(填选项标号)。

A．升高温度B．降低压强
C．加入氧气D．加入SO3
E．加入催化剂
(3)下列描述能说明该反应达到平衡状态的是________。

A．混合气体的总质量不随时间的变化而变化
B．SO2的转化率达到最大，且保持不变
C．化学反应速率2v正(O2)＝v正(SO3)
D．保持温度和容积不变，混合气体的总压强不随时间的变化而
变化
答案 (1)0.001 mol·L －1·min －1 (2)AE C
(3)BD
解析 (1)由图可得在20 min 内生成SO 3 0.04 mol ，其浓度变化
为0.02 mol·L －1，故0～20 min SO 3的平均反应速率为0.02 mol·L －120 min
＝0.001 mol·L －1·min －1。

(2)10 min 时反应速率明显加快且无断点，改变的条件应为升高温度或使用催化剂，故选AE ；20 min 时O 2浓度增大，而SO 2和SO 3浓度未变，故此时加入了氧气，选C 。

(3)由于反应前后的物质均为气体，故混合气体的总质量为一定值，A 项不能说明反应达到平衡状态；B 项，SO 2的转化率达到最大，且保持不变，说明反应达到平衡状态；任何时刻都有2v 正(O 2)＝v 正(SO 3)，故C 项不能说明反应达到平衡状态；D 项，由于该反应为反应前后气体分子数不相等的反应，故混合气体的压强不变时，说明反应已达平衡状态。

14．[2015·日照调研](12分)化学反应原理在科研和工农业生产中有广泛应用。

(1)某化学兴趣小组进行工业合成氨的模拟研究，反应的方程式为N 2(g)＋3H 2(g)
2NH 3(g) ΔH <0。

在1 L 密闭容器中加入0.1 mol N 2和0.3 mol H 2，实验①、②、③中c (N 2)随时间(t )的变化如图
所示：
实验②从初始到平衡的过程中，该反应的平均反应速率v(NH3)＝____________；与实验①相比，实验②和实验③所改变的实验条件分别为下列选项中的________、________(填字母编号)。

a．增大压强b．减小压强
c．升高温度d．降低温度
e．使用催化剂
(2)800 K时向下列起始体积相同的密闭容器中充入2 mol N2、3 mol H2，甲容器在反应过程中保持压强不变，乙容器保持体积不变，丙是绝热容器，三容器各自建立化学平衡。

①达到平衡时，平衡常数K甲________K乙________K丙(填“>”“<”或“＝”)。

②达到平衡时N2的浓度c(N2)甲________c(N2)乙，c(N2)乙________c(N2)丙(填“>”“<”或“＝”)。

③对甲、乙、丙三容器的描述，以下说法正确的是____________。

A．乙容器气体密度不再变化时，说明此反应已达到平衡状态
B．在甲中充入稀有气体He，化学反应速率加快
C．向甲容器中充入氨气，正向速率减小，逆向速率增大
D．丙容器温度不再变化时说明已达平衡状态答案(1)0.008 mol·L－1·min－1e c
(2)①＝>②><③CD
解析(1)v(NH3)＝2v(N2)＝2×0.04 mol·L－1
10 min
＝0.008 mol·L－
1·min－1。

与实验①相比，实验②反应速率加快，但平衡没有移动，可知实验②改变的条件为使用催化剂。

与实验①相比，实验③反应速率加快，且平衡时N2浓度增大，说明平衡逆向移动了，故实验③改变的条件为升高温度。

(2)①合成氨为放热反应，升温时平衡逆向移动，且平衡常数只与温度有关，温度越高其对应的平衡常数越小，故K甲＝K乙>K丙。

②甲容器中的反应相当于在乙容器中反应的基础上增大压强，增大压强的瞬间所造成的结果是反应物及生成物的浓度均增大，而该反应为气体分子数减小的反应，增大压强时虽然平衡右移，但根据勒夏特列原理可知，平衡时c(参与反应的各物质)甲>c(参与反应的各物质)乙，故c(N2)甲>c(N2)乙。

丙为绝热容器，平衡时丙容器中温度高于乙容器中温度，则丙容器中反应的限度小于乙容器中反应的限度，故c(N2)
乙<c(N2)丙。

③乙容器反应过程中气体总质量和体积均不变，密度为恒量，A项错误；甲中充入气体He，容器体积增大，反应体系中各物质的浓度减小，反应速率减小，B项错误；向甲中充入氨气，即增大生成物浓度，则逆向速率增大，正向速率减小，C项正确；丙为绝热容器，其温度不再变化时，说明反应不再放出热量，反应达到平衡状态，D项正确。