高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專項測試：專題八 考點三 化學(xué)平衡的相關(guān)計算 3含解析

2020屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專項測試專題八考點三 化學(xué)平衡的相關(guān)計算（3）1、某溫度下，反應(yīng)2SO3(g) 2SO2(g) + O2(g)的平衡常數(shù)K1=4×10-4，在同一溫度下，反應(yīng)SO3(g) SO2(g)+ 1/2O2(g)的平衡常數(shù)K2的值為( )A 250 B 200 C 50 D 2×10-22、某溫度下,可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)的平衡常數(shù)為K,下列對K的說法正確的是(   )A.若縮小反應(yīng)器的容積,能使平衡正向移動,則K增大B.溫度越高,K一定越大C.如果m+n=p,則K=1D.K值越大,表明該反應(yīng)越有利于C的生成,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大3、密閉容器中,給一氧化碳和水蒸氣的氣體混合物加熱,在催化劑存在下發(fā)生反應(yīng):CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)。在500時,平衡常數(shù)K=9。若反應(yīng)開始時,一氧化碳和水蒸氣的濃度都是0.02mol/L,則在此條件下CO的轉(zhuǎn)化率為(   )A.25%        B.50%        C.75%        D.80%4、在1L密閉容器中充入2mol SO2和1mol O2進(jìn)行2SO2+O22SO3   H<0,達(dá)到平衡時SO2轉(zhuǎn)化率為a%,在1L絕熱容器中投料相同的情況下進(jìn)行該反應(yīng),達(dá)到平衡時SO2轉(zhuǎn)化率為b%,則下列關(guān)系正確的是(   )A.a%>b%B.a%<b%C.a%=b%D.a%和b%的關(guān)系不確定5、1913年德國化學(xué)家哈伯發(fā)明了以低成本制造大量氨的方法,從而大大滿足了當(dāng)時日益增長的人口對糧食的需求。下面是哈伯的流程圖,其中為了提高原料轉(zhuǎn)化率而采取的措施是( )A. B. C. D.6、低溫脫硫技術(shù)可用于處理廢氣中的氮氧化物。發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為:2NH3(g)+NO(g) 2N2(g)+3H2O(g) H<0在恒容密閉容器中,下列有關(guān)說法正確的是(   )A.平衡時,其他條件不變,升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動B.平衡時,其他條件不變,增加NH3的濃度,廢氣中氮氧化物的轉(zhuǎn)化率減小C.單位時間內(nèi)消耗NO和N2的物質(zhì)的量比為1:2時,反應(yīng)達(dá)到平衡D.其他條件不變,使用高效催化劑,廢氣中氮氧化物的轉(zhuǎn)化率增大7、溫度為T1時，將氣體X和氣體各1.6 mol充入10 L恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)X (g) + Y(g) 2Z(g)，一段時間后達(dá)到平衡。反應(yīng)過程中測定的數(shù)據(jù)如下表：t /min2479n(Y)/mol1.21.11.01.0 下列說法正確的是（ ）A反應(yīng)0 4 min的平均速率(Z)0.25 mol·(L·min) 1BT1時，反應(yīng)的平衡常數(shù)K11.2C其他條件不變，9 min后，向容器中再充入1.6 mol X，平衡向正反應(yīng)方向移動，再次達(dá)到平衡時X的濃度減小，Y的轉(zhuǎn)化率增大D其他條件不變，降溫到T2達(dá)到平衡時，平衡常數(shù)K24，則此反應(yīng)的H08、已知：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）H=-49.0kJmol-1某溫度下，在容積為1L的密閉容器中充入1mol CO2和3.25mol H2，在一定條件下反應(yīng)，測得CO2（g）、CH3OH（g） 的物質(zhì)的量隨時間的變化關(guān)系如圖所示下列說法正確的是（）A. 從反應(yīng)開始到平衡, 的平均反應(yīng)速率B. 此溫度下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.225C. 縮小體積，既能增大反應(yīng)速率，又能提高的轉(zhuǎn)化率D. 欲增大平衡狀態(tài)時，可采用升高溫度的方法9、已知反應(yīng)mX（g）+nY（g） qZ（g）的H0，m+nq，在恒容密閉容器中反應(yīng)達(dá)到平衡時，下列說法正確的是（ ）AX的正反應(yīng)速率是Y的逆反應(yīng)速率的倍B通入稀有氣體使壓強(qiáng)增大，平衡將正向移動C降低溫度，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量變小D增加X的物質(zhì)的量，Y的轉(zhuǎn)化率降低10、一定條件下,體積為10L的密閉容器中,1mol X和1mol Y進(jìn)行反應(yīng):2X(g)+Y(g)Z(g),經(jīng)60s達(dá)到平衡,生成0.3mol Z,下列說法正確的是(   )A.以X濃度變化表示的反應(yīng)速率為0.001mol/(L·s)B.將容器體積變?yōu)?0L,Z的平衡濃度變?yōu)樵瓉淼腃.若增大壓強(qiáng),則物質(zhì)Y的轉(zhuǎn)化率減小D.若升高溫度,X的體積分?jǐn)?shù)增大,則該反應(yīng)的H>011、將E和F加入密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):,忽略固體體積,平衡時G的體積分?jǐn)?shù)(%)隨溫度和壓強(qiáng)的變化如下表所示:1.02.03.081054.0ab915c75.0d1000ef83.0b<f 915、2.0MPa時E的轉(zhuǎn)化率為60% 該反應(yīng)的 K(1000)>K(810)上述中正確的有( )A.4個 B.3個 C.2個 D.1個12、可逆反應(yīng) X(g)2Y(g)2Z(g)、 2M(g)N(g)P(g)分別在密閉容器的兩個反應(yīng)室中進(jìn)行，反應(yīng)室之間有無摩擦、可滑動的密封隔板。反應(yīng)開始和達(dá)到平衡狀態(tài)時有關(guān)物理量的變化如圖所示：下列判斷不正確的是( )A.反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)B.達(dá)平衡()時體系的壓強(qiáng)與反應(yīng)開始時體系的壓強(qiáng)之比為10：11C.達(dá)平衡()時，X的轉(zhuǎn)化率為20D.在平衡()和平衡()中，M的體積分?jǐn)?shù)不相等13、可逆反應(yīng)mA(s)+nB(g)eC(g)+fD(g),反應(yīng)過程中,當(dāng)其他條件不變時,C的百分含量(C%)與溫度(T)和壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如圖所示,下列敘述中正確的是(   )A.達(dá)到平衡后,若升高溫度,平衡右移B.達(dá)到平衡后,加入催化劑c%增大C.化學(xué)方程式中"n>e+f"D.達(dá)到平衡后,增加A的量有利于平衡向右移動14、一定溫度下(T2>T1),在3個體積均為2.0L的恒容密閉容器中反應(yīng)2NO(g)+Cl2(g)=2ClNO(g)(正反應(yīng)放熱)達(dá)到平衡,下列說法正確的是(   )容器溫度/物質(zhì)的起始濃度/mol·L-1物質(zhì)的平衡濃度/mol·L-1c(NO)c(Cl2)c(ClNO)c(ClNO)T10.200.1000.04T20.200.100.20c1T3000.20c2A.達(dá)到平衡時,容器I與容器II中的總壓強(qiáng)之比為1:2B.達(dá)到平衡時,容器III中ClNO的轉(zhuǎn)化率小于80%C.達(dá)到平衡時,容器II中c(ClNO(/c(NO)比容器I中的大D.若溫度為T1,起始時向同體積恒容密閉容器中充入0.20mol NO(g)、0.2mol Cl2(g)和0.20mol ClNO(g),則該反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行15、已知分解反應(yīng)2N2O5（g）4NO2（g） + O2（g）的速率方程式v = k·cm（N2O5），k是與溫度有關(guān)的常數(shù)，實驗測定340K時的有關(guān)數(shù)據(jù)及根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)做出的圖像如下：t/min01234c/mol·L-10.1600.1330.0800.0560.040v/mol·L-1 ·min-10.0560.03990.0280.0200.014依據(jù)圖表中的有關(guān)信息，判斷下列有關(guān)敘述中不正確的是( )A. 340K時，速率方程式中的m=1B. 340K時，速率方程式中的k = 0.350min-1C. 340K時，c（N2O5）= 0.100 mol·l-1時，v = 0.035mol·L-1 ·min-1D. 340K時，壓強(qiáng)增大一倍，逆反應(yīng)速率不變，正反應(yīng)速率是原來的2倍16、超音速飛機(jī)在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層?？茖W(xué)家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2，化學(xué)方程式為2NO2CO 2CO2N2，為了測定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率，在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如表：時間/s012c(NO)/ mol·L11.00×1034.50×1042.50×104c(CO)/mol·L13.60×1033.05×1032.85×103時間/s345c(NO)/ mol·L11.50×1041.00×1041.00×104c(CO)/ mol·L12.75×1032.70×1032.70×103請回答下列問題1.前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)_；2.上述條件下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_；3.上述條件下，測得某時刻反應(yīng)體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度均為0.01mol/L，則此時反應(yīng)處于_狀態(tài)。（填“平衡”或“向右進(jìn)行”或“向左進(jìn)行”）17、合成氨在工業(yè)生產(chǎn)中具有重要意義。1.在合成氨工業(yè)中I2O5常用于定量測定CO的含量。己知2I2(s)+5O2(g)=2I2O5(s) H=-76kJ·mol-1；2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H=-566kJ·mol-1。則該測定反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_。2.不同溫度下，向裝有足量I2O5固體的2L恒容密閉容器中通入4mol CO，測得CO2的體積分?jǐn)?shù) (CO2)隨時間t變化曲線如圖。溫度T1時，00.5min內(nèi)的反應(yīng)速率v(CO)=_。b點CO的平衡轉(zhuǎn)化率為_，c點的平衡常數(shù)K為_。下列措施能提高該反應(yīng)CO轉(zhuǎn)化率的是_(填字母)a升高溫度 b增大壓強(qiáng) c加入催化劑 d移走CO23.若氨水與SO2恰好生成正鹽，則此時溶液呈_(填“酸性”或“堿性”)，向上述溶液中通入_(填“NH3”或“SO2”)可使溶液呈中性，此時溶液中含硫微粒濃度的大小關(guān)系為_。(已知常溫下NH3·H2O的Kb=1.8×10-5mol·L-1，H2SO3的=1.5×10-2mol·L-1，=6.3×10-8mol·L-1)18、氮是大氣中含量豐富的一種元素，氮及其化合物在生產(chǎn)、生活中有著重要作用，減少氮氧化物的排放是環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容之一請回答下列氮及其化合物的相關(guān)問題：（1）據(jù)報道，意大利科學(xué)家獲得了極具研究價值的N4，其分子結(jié)構(gòu)與白磷分子的正四面體結(jié)構(gòu)相似已知斷裂1mol NN鍵吸收167kJ熱量，生成1mol NN鍵放出942kJ熱量，請寫出N4氣體轉(zhuǎn)變?yōu)镹2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_（2）據(jù)報道，NH3可直接用作車用燃料電池，寫出該電池的負(fù)極反應(yīng)式：_（3）在T1時，將5mol N2O5置于10L固定容積的密閉容器中發(fā)生下列反應(yīng)：2N2O5（g）4NO2（g）+O2（g）；H0反應(yīng)至5分鐘時各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化，測得NO2的體積分?jǐn)?shù)為50%求該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_（數(shù)字代入式子即可），上述平衡體系中O2體積分?jǐn)?shù)為_用O2表示從05min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v（O2）=_將上述平衡體系的溫度降至T2，密閉容器內(nèi)減小的物理量有_A 壓強(qiáng) B密度 C反應(yīng)速率 DN2O5的濃度 （4）在恒溫恒容的密閉容器中充入NO2，建立如下平衡：2NO2（g）N2O4（g），平衡時N2O4與NO2的物質(zhì)的量之比為a，其它條件不變的情況下，分別再充入NO2和再充入N2O4，平衡后引起的變化正確的是_A.都引起a減小B.都引起a增大 C.充入NO2引起a減小，充入N2O4引起a增大 D.充入NO2引起a增大，充入N2O4引起a減小 答案以及解析1答案及解析：答案：D解析： 2答案及解析：答案：D解析： 3答案及解析：答案：C解析：CO（g）H2O（g）H2（g）CO2（g）起始濃度（mol/L） 0.02 0.02 0 0轉(zhuǎn)化濃度（mol/L） x x x x平衡濃度（mol/L）0.02-x 0.02-x x x根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式可知解得x0.015所以在此條件下CO的轉(zhuǎn)化率×100%75%，答案選C。 4答案及解析：答案：A解析： 5答案及解析：答案：B解析：除雜除水蒸氣;促進(jìn)平衡正向移動;提高反應(yīng)速率;促進(jìn)平衡正向移動;充分利用原料,故選B。 6答案及解析：答案：C解析： 7答案及解析：答案：D解析： 8答案及解析：答案：C解析：A由圖可知，從開始到平衡生成CH3OH為0.75mol，結(jié)合反應(yīng)可知消耗氫氣為0.75mol×3=2.25mol，H2的平均反應(yīng)速率=0.225molL-1min-1，故A錯誤；B在容積為1L的密閉容器中充入1mol CO2和3.25mol H2，結(jié)合圖中數(shù)據(jù)可知，       CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）開始     1   3.25     0     0轉(zhuǎn)化  0.75  2.25    0.75   0.75平衡   0.25   1     0.75   0.75，故B錯誤；C縮小體積，壓強(qiáng)增大，且該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，平衡正向移動，則既能增大反應(yīng)速率，又能提高H2的轉(zhuǎn)化率，故C正確；D該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動，則欲增大平衡狀態(tài)時，可采用降低溫度的方法，故D錯誤；故選C 9答案及解析：答案：A解析：A、速率之比等于化學(xué)方程式的系數(shù)之比，v（X）正:v（Y）正=m:n，平衡時，X的正反應(yīng)速率是Y的逆反應(yīng)速率的倍，故A正確；B、通入稀有氣體總壓增大，分壓不變，平衡不動，故B錯誤；C、反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降溫平衡正向進(jìn)行，反應(yīng)前后氣體體積減小，過程中氣體質(zhì)量不變，混合氣體的相對分子質(zhì)量增大，故C錯誤；D、增加X的量會提高Y的轉(zhuǎn)化率，Y的轉(zhuǎn)化率降低，本身轉(zhuǎn)化率減??；故D錯誤；故選A 10答案及解析：答案：A解析： 11答案及解析：答案：A解析：該反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng),故加壓時,平衡逆向移動,但從表中數(shù)據(jù)分析,壓強(qiáng)大,溫度高的情況下平衡時G的體積分?jǐn)?shù)反而大,所以一定是溫度導(dǎo)致平衡正向移動,即升溫促進(jìn)平衡正向移動,故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),所以f>a>b,正確;,設(shè)起始時,E為a mol,轉(zhuǎn)化為x mol,由于F為固體,對平衡無影響,則平衡時,E(a-x)mol,G為2x mol,得x=0.6a,所以E的轉(zhuǎn)化率為,正確;從方程式看,該反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng),則,正確;高溫下平衡正向移動,則高溫下化學(xué)平衡常數(shù)變大,正確。 12答案及解析：答案：C解析： 13答案及解析：答案：C解析： 14答案及解析：答案：C解析：A. 容器II相當(dāng)于是0.4mol/LNO與0.2mol/L氯氣開始建立平衡，正反應(yīng)體積減小，相當(dāng)于容器I增大了壓強(qiáng)，平衡正向移動，因此達(dá)到平衡時，容器I與容器II中的總壓強(qiáng)之比為大于1：2，A錯誤；B. 容器III相當(dāng)于是0.2mol/LNO與0.1mol/L氯氣開始建立平衡，正反應(yīng)放熱，升高溫度平衡逆向移動，因此達(dá)到平衡時，容器III中NO的轉(zhuǎn)化率小于容器I中NO的轉(zhuǎn)化率（20%），所以達(dá)到平衡時，容器III中ClNO的轉(zhuǎn)化率大于80%，B錯誤；C. 容器II相當(dāng)于是0.4mol/LNO與0.2mol/L氯氣開始建立平衡，正反應(yīng)體積減小，相當(dāng)于容器I增大了壓強(qiáng)，平衡正向移動，因此達(dá)到平衡時，容器II中c(ClNO(/c(NO)比容器I中的大，C正確；D. 根據(jù)容器I中數(shù)據(jù)可知該溫度下平衡常數(shù)為,若溫度為Tl，起始時向同體積恒容密閉容器中充入0.20 mol NO(g)、0.2 mol Cl2(g)和0.20 mol ClNO(g)，則濃度熵為K，所以該反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，D錯誤，答案選C。 15答案及解析：答案：D解析：依據(jù)圖表中的信息可知，在340K，反應(yīng)開始時，v = k·0.16m=0.056；第2min, v = k·0.08m=0.028，所以，所以m=1，k= ，當(dāng)c（N2O5）= 0.100mol·L-1時，代入公式得v = 0.035mol·L-1 ·min-1。若壓強(qiáng)增大一倍，反應(yīng)混合物中各組分的濃度均增大，所以正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都要增大。綜上所述，只有D不正確。本題選D. 16答案及解析：答案：1.1.875×104mol/(L·s)2.50003.向右進(jìn)行解析： 17答案及解析：答案：1.5CO(g)+I2O5(s)=5CO2(g)+I2(s) H=-1377kJ·mol-12.1.6mol·L-1·min-160%; 1024d3.堿性, SO2, c()>c()>c(H2SO3)解析： 18答案及解析：答案：(1)N4（g）=2N2（g）；H=882kJ/mol(2)2NH3+6OH-6e=N2+6H2O(3) ；12.5%0.02mol/（Lmin）AC(4)B解析：（1）根據(jù)原子守恒知，一個N4分子生成2個N2分子，一個N4分子中含有6個NN鍵，破壞1molN4分子中含有6mol NN鍵需要吸收167kJ/mol×6mol=1002kJ能量；生成2molNN鍵放出942kJ/mol×2mol=1884kJ能量，所以該反應(yīng)放出1884kJ1002kJ=882kJ能量，所以熱化學(xué)反應(yīng)方程式為N4（g）=2N2（g）H=882kJ/mol，故答案為：N4（g）=2N2（g）H=882kJ/mol；（2）原電池中，負(fù)極上失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，該反應(yīng)中氨氣發(fā)生氧化反應(yīng)，所以負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)是：氨氣失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成氮氣和水，電極反應(yīng)式為2NH3+6OH-6e=N2+6H2O，故答案為：2NH3+6OH-6e=N2+6H2O；（3）令平衡時O2的物質(zhì)的量為nmol，則 對于反應(yīng) 2N2O5（g） 4NO2（g）+O2（g），開始（mol）：5 0 0變化（mol）：2n 4n n平衡（mol）：52n 4n n所以×100%=50%，解得n=1，由上述計算知平衡時N2O5 3mol、NO2 4mol、O2 1mol所以平衡時N2O5的濃度為=0.3mol/L，平衡時NO2的濃度為=0.4mol/L，平衡時O2的濃度為=0.1mol/L，所以平衡常數(shù)，平衡時O2的物質(zhì)的量為NO2的，所以O(shè)2的體積分?jǐn)?shù)也為NO2的體積分?jǐn)?shù)的，所以O(shè)2的體積分?jǐn)?shù)為×50%=12.5%，故答案為：，；12.5%；由上述計算知平衡時O2的質(zhì)的量為1mol，從05min內(nèi)用O2表示該反應(yīng)的平均速率v（O2）=0.02mol/（Lmin），故答案為：0.02mol/（Lmin）；A該反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，降低溫度平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行，由于反應(yīng)前氣體體積比反應(yīng)后小，所以壓強(qiáng)減小，故A正確；B都為氣體，總質(zhì)量不變，體積不變，所以密度不變，故B錯誤；C溫度降低，反應(yīng)速率降低，故C正確；D該反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，降低溫度平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行，N2O5的濃度增加，故D錯誤（4）在恒溫恒容的密閉容器中充入NO2，建立如下平衡：2NO2（g）N2O4（g），平衡后分別再充入NO2和再充入N2O4，相當(dāng)于增大體系壓強(qiáng)，二氧化氮平衡轉(zhuǎn)化率增大，平衡時N2O4與NO2的物質(zhì)的量之比為a增大；故答案為：B