考点专练23 化学平衡状态及其移动两年高考真题演练1.(2022·江苏化学，15)一定温度下，在三个体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)容器编号温度/℃起始物质的量(mol)平衡物质的量(mol)CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)Ⅰ3870.200.0800.080Ⅱ387040Ⅲ2070.200.0900.090下列说法正确的是(双选)( )A．该反应的正反应为放热反应B．达到平衡时，容器Ⅰ中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小C．容器Ⅰ中反应到达平衡所需时间比容器Ⅲ中的长D．若起始时向容器Ⅰ中充入CH3OH0.15mol、CH3OCH30.15mol和H2O0.10mol，则反应将向正反应方向进行 2．[2022·广东理综，31(2)(3)(4)]用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，减少污染。(1)新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应[2HCl(g)＋O2H2O(g)＋Cl2(g) ΔH]具有更好的催化活性，①实验测得在一定压强下，总反应的HCl平衡转化率随温度变化的αHCl～T曲线如下图：则总反应的ΔH________0(填“＞”、“＝”或“＜”)；A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)中较大的是________。②在上述实验中若压缩体积使压强增大，画出相应αHCl～T曲线的示意图，并简要说明理由____________________________________。③下列措施中，有利于提高α(HCl)的有________。A．增大n(HCl)B．增大n(O2)C．使用更好的催化剂D．移去H2O(2)一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下：\nt/min02.04.06.08.0n(Cl2)/10－3mol01.83.75.47.2计算2.0～6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率(以mol·min－1为单位，写出计算过程)。(3)Cl2用途广泛，写出用Cl2制备漂白粉的化学方程式。3．[2022·课标全国Ⅱ，27(2)(3)]甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH1②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH2③CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH3回答下列问题：(1)反应①的化学平衡常数K表达式为________；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为________(填曲线标记字母)，其判断理由是________。图1图2(2)合成气组成n(H2)/n(CO＋CO2)＝2.60时，体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图2所示。α(CO)值随温度升高而________(填“增大”或“减小”)，其原因是________________________________；图2中的压强由大到小为________，其判断理由是________________。\n考点专练23 化学平衡状态及其移动一年模拟试题精练1.(2022·洛阳统考)某温度下，在容积固定的密闭容器中，发生可逆反应A(g)＋2B(g)2C(g)，平衡时，各物质的浓度比为c(A)∶c(B)∶c(C)＝1∶1∶2，保持温度不变，以1∶1∶2的体积比再充入A、B、C，则下列叙述正确的是( )A．刚充入时反应速率：v(正)减小，v(逆)增大B．达到新的平衡时：反应混合物中A、B的物质的量分数不变C．达到新的平衡时：c(A)∶c(B)∶c(C)仍为1∶1∶2D．达到新的平衡过程中：体系压强先增大，后减小2．(2022·德州统考)密闭容器中，发生反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0，下列说法正确的是( )A．一定温度下，压缩容器体积，则正反应速率加快，逆反应速率减慢B．若甲醇的生成速率等于一氧化碳的消耗速率，则该反应达到平衡状态C．升高温度，重新达到平衡时，增大D．使用催化剂，反应的平衡常数增大3．(2022·沈阳模拟)已知：H2(g)＋I2(g)2HI(g) ΔH<0。有相同容积的定容密闭容器甲和乙，甲中加入H2和I2各0.1mol，乙中加入HI0.2mol，相同温度下分别达到平衡。欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度，应采取的措施是( )A．甲、乙提高相同温度B．甲中加入0.1molHe，乙不变C．甲降低温度，乙不变D．甲增加0.1molH2，乙增加0.1molI24．(2022·葫芦岛调研)N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生以下反应：2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g) ΔH＞0t℃时，向密闭容器中通入N2O5，部分实验数据见下表：时间/s050010001500c(N2O5)/mol·L－15.003.522.502.50下列说法中不正确的是( )A．500s内N2O5分解速率为2.96×10－3mol·L－1·s－1B．达平衡后，升高温度平衡常数减小C．达平衡时，N2O5的转化率为50%D．达平衡后，其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的一半，c(N2O5)＞5.00mol·L－15．(2022·湖南十三校联考)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\nB．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6．(2022·抚顺检测)已知(CH3COOH)2(g)2CH3COOH(g)，经实验测得不同压强下，体系的平均相对分子质量(M＝)随温度(T)的变化曲线如图所示，下列说法正确的是( )A．该反应的ΔH<0B．气体的压强：p(a)<p(b)＝p(c)C．平衡常数：K(a)＝K(b)<K(c)D．测定乙酸的相对分子质量要在高压、低温条件下7．(2022·北京40校联考)NH3和CO2是两种重要的化工原料。(1)在一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生反应：N2＋3H22NH3。该可逆反应达到化学平衡的标志是________(填字母)。a．3v(H2)正＝2v(NH3)逆b．单位时间生成mmolN2的同时消耗3mmolH2c．混合气体的密度不再随时间变化d．amolNN键断裂的同时，有6amolN—H键断裂(2)CO2和NH3可用于合成尿素，原理分如下两步：①合成氨基甲酸铵：CO2(g)＋2NH3(g)===H2NCOONH4(s) ΔH＝－159.47kJ/mol②氨基甲酸铵分解：H2NCOONH4(s)===CO(NH2)2(s)＋H2O(l) ΔH＝＋28.49kJ/mol则2molCO2完全反应合成尿素的ΔH＝________。(3)最近科学家们研制成功一种新型催化剂，能将CO2转变为甲烷。在常压、300℃，CO2与H2体积比为1∶4时反应，CO2转化率达90%。①此反应的化学方程式是________________________________________________________________________。②一定条件下，某兴趣小组，在体积为VL的密闭容器中，模拟此反应达到化学平衡状态。该反应的平衡常数表达式为________________________________；由上图可知升高温度，K将________(填“增大”、“减小”或“不变”)；300℃时，从反应开始，到达到平衡，以H2的浓度变化表示的化学反应速率是________(用nA、tA、V表示)。参考答案考点专练23 化学平衡状态及其移动【两年高考真题演练】\n1．AD [由Ⅰ、Ⅲ数据分析可知，降温CH3OH的转化率增大，平衡向正反应方向移动，正反应为放热反应，A项正确；B项，Ⅰ和Ⅱ对比，CH3OH(g)的起始浓度增大一倍，容器体积不变，相当于增大压强，而此反应为反应前后气体分子数不变的反应，增大压强平衡不移动，CH3OH体积分数不变，B项错误；Ⅲ比Ⅰ温度低，反应更慢，到达平衡所需时间更长，C项错误；D项，容器Ⅰ温度为387℃，平衡常数K＝＝＝4，而此时浓度商Qc＝＝<4，反应向正反应方向进行，D项正确。]2．解析 (1)①结合题中α(HCl)～T图像可知，随着温度升高，α(HCl)降低，说明升高温度平衡逆向移动，得出正反应方向为放热反应，即ΔH＜0；A、B两点A点温度低，平衡常数K(A)大。②结合可逆反应2HCl(g)＋O2(g)H2O(g)＋Cl2(g)的特点，增大压强平衡向右移动，α(HCl)增大，则相同温度下，HCl的平衡转化率比增压前的大，曲线如答案中图示所示。③有利于提高α(HCl)，则采取措施应使平衡2HCl(g)＋O2(g)H2O(g)＋Cl2(g)正向移动。A项，增大n(HCl)，则c(HCl)增大，虽平衡正向移动，但α(HCl)减小，错误；B项，增大n(O2)即增大反应物的浓度，D项，移去H2O即减小生成物的浓度，均能使平衡正向移动，两项都正确；C项，使用更好的催化剂，只能加快反应速率，不能使平衡移动，错误。(2)用在时间段2.0～6.0min内的HCl物质的量的变化量除以这段时间，即可得2.0～6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率，计算过程见答案。答案 (1)①＜ K(A) ②见下图增大压强，平衡右移，α(HCl)增大，相同温度下，HCl的平衡转化率比之前的大 ③BD (2)设2.0～6.0min时间内，HCl转化的物质的量为n，则2HCl(g)＋O2(g)H2O(g)＋Cl2(g)2mol1moln(5.4－1.8)×10－3moln＝7.2×10－3mol所以v(HCl)＝＝1.8×10－3mol·min－1(3)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O\n3．解析 (1)根据化学平衡常数的概念可写出反应①K的表达式；反应①是放热反应，升高温度，化学平衡向逆反应方向移动，化学平衡常数K减小，因此曲线a符合。(2)由图2可知，压强不变时，随着温度的升高，α(CO)减小；反应③为气体分子数不变的反应，加压对其平衡无影响；反应①为气体分子数减小的反应，加压使α(CO)增大；由图2可知，固定温度(如530K)时，p1→p2→p3，α(CO)增大，因此综合分析可知p3＞p2＞p1。答案 (1)K＝ a 反应①为放热反应，升高温度使其平衡向逆反应方向移动，平衡常数K应减小(2)减小 由图2可知，压强恒定时，随着温度的升高，α(CO)减小 p3＞p2＞p1 温度恒定时，反应①为气体分子数减小的反应，加压使平衡向正反应方向移动，α(CO)增大，而反应③为气体分子数不变的反应，加压对其平衡无影响，故增大压强时，有利于α(CO)增大【一年模拟试题精练】1．D [增加投料量，A、B、C的浓度均增大，v(正)、v(逆)均增大，A项错误；成比例增加投料量，相当于加压，化学平衡正向移动，A、B的物质的量分数减小，C的物质的量分数增大，A、B、C三种物质的浓度之比不是1∶1∶2，在达到平衡的过程中体系的压强逐渐减小，B、C错误，D项正确]2．C [A项，压缩容器体积，反应物、生成物浓度均增大，正、逆反应速率均加快，错误；B项，两者均表示正反应速率，无法判断是否到达平衡状态；C项，升高温度，平衡向逆反应方向移动，正确；D项，反应的平衡常数只与温度有关，错误。]3．C [在相同条件下，甲、乙容器中达平衡时是等效平衡，欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度，则甲中平衡向着正反应方向移动，同时乙向着逆反应方向移动或者不移动。选项A，甲、乙提高相同温度时，平衡均向逆反应方向移动，且达平衡时二者等效，HI浓度相等；选项B，加入稀有气体时，平衡不移动，二者HI浓度相等；选项C，甲降低温度平衡向着正反应方向移动，达平衡时HI浓度增大，而乙中HI浓度不变，符合题意；选项D，甲、乙中分别增加等量的H2、I2，达平衡时HI浓度相等。]4．B [A项，500s内N2O5分解速率为＝2.96×10－3mol·L－1·s－1，正确；B项，该反应的正反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，K增大，错误；C项，平衡时N2O5的转化率为×100%＝50%，正确；D项，达平衡后，其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的一半，平衡向逆反应方向移动，则c(N2O5)＞5.00mol·L－1，正确。]5．B [因甲、丙为恒容容器，0.1molN2O4完全转化可得到0.2molNO2，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。]6．B [由题中曲线可以看出，随温度升高混合气体的平均相对分子质量减小，说明升高温度，平衡右移，正反应为吸热反应，ΔH>0，A、D项错误；温度越高，平衡常数越大，故b点的平衡常数最大，C项错误；图中曲线为等压线，p(b)＝p(c)，在同一温度下，压强增大，平衡逆向移动，即p(a)<p(c)，B项正确。]\n7．解析 (1)a项，v(H2)正∶v(NH3)逆＝2∶3，没有达到平衡；b项，v正＝v逆，达到化学平衡；c项，该反应的反应物和生成物均为气体，体积固定，密度是常数，不能判断是否达到平衡；d项，v(正)＝v(逆)，达到化学平衡。(2)将反应①＋②得：CO2(g)＋2NH3(g)===CO(NH2)2(s)＋H2O(l) ΔH＝－130.98kJ·mol－1，2molCO2完全合成尿素的ΔH＝－261.96kJ·mol－1。(3)①CO2＋4H2CH4＋2H2O。②由图可知升高温度，n(CH4)减小，说明平衡向逆反应方向移动，K值减小。v(H2)＝4v(CH4)＝4×＝mol·L－1·min－1。答案 (1)bd (2)－261.96kJ/mol(3)①CO2＋4H2CH4＋2H2O②K＝ 减小 mol/(L·min)
