全国卷高考化学总复习等效平衡习题专训含解析

全国卷高考化学总复习等效平衡习题专训含解析

‎2018年全国卷高考化学总复习《等效平衡》习题专训 一、选择题（每题有1-2个选项符合题意） ‎ ‎1．在固定体积的密闭容器中，一定温度下，加入2molBr2和1molH2发生反应：H2(g)+Br2(g) 2HBr达到平衡时，HBr的质量分数为W%；要相同条件下，按下列情况充入物质，达到平衡时，HBr的质量分数仍为W%的是( )‎ A．2molHBr B．3molHBr C．2molBr2+2molH2 D．1molBr2+2molHBr ‎2．在一个容积固定的密闭容器中充入，建立如下平衡：H2(g)+I2 (g) 2HI(g)，测得HI的转化率为a%。其他条件不变，在上述平衡体系中再充入1mol HI，待平衡建立时HI的转化率为b%，则a与b的关系为( )‎ A．a＞b B．a＜b C．a=b D．无法确定 ‎3．向某密闭容器中充入1 mol CO和2 mol H2O (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．0.5 mol CO+2 mol H2O (g)+1 mol CO2+1 mol H2‎ B．1 mol CO+1 mol H2O (g)+1 mol CO2+1 mol H2‎ C．0.5 mol CO+1.5 mol H2O (g)+0.4 mol CO2+0.4 mol H2‎ D．0.5 mol CO+1.5 mol H2O (g)+0.5 mol CO2+0.5 mol H2‎ ‎4．恒温恒压条件下，可逆反应2SO2＋O22SO3在密闭容器中进行，起始时充入1mol SO3，达到平衡时，SO2的百分含量为ω%，若再充入1mol SO3，再次达到新的平衡时，SO2 的的百分含量为( )‎ A．大于ω% B．小于ω% C．等于ω% D．无法确定 ‎5．在一恒温恒容密闭容器中，A、B气体可建立如下平衡： 2A(g)+2B(g) C(g)+3D(g)现分别从两条途径建立平衡：I. A、B的起始量均为2mol；II. C、D的起始量分别为2mol和6mol。下列叙述不正确的是( )‎ A．I、II两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的体积分数相同 B．I、II两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的体积分数不同 C．达到平衡时，途径I的 和途径II体系内混合气体平均相对分子质量相同 D．达到平衡时，途径I的气体密度为途径II密度的1/2‎ ‎6．一定温度下，将a mol PCl5通往一容积不变的密闭容器中达如下平衡：PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)，此时平衡混合气体的压强为P1，再向容器中通入a mol PCl5，恒温下再度达到平衡后压强变为P2，则P1与P2的关系是( )‎ A．2P1＝P2 B．2P1＞P2 C．2P1＜P2 D．P1＝2P2‎ ‎7．体积完全相同的两个容器A和B，已知A装有SO2和O2各1 g，B装有SO2和O2各2 g，在相同温度下反应达到平衡时A中SO2的转化率为a%，B中SO2的转化率为b%，则A、B两容器中SO2转化率的关系正确的是( )‎ A．a%>b% B．a%=b%‎ C．a%丙=甲 B乙>丁>甲>丙 C．丁>乙>丙=甲 D．丁>丙>乙>甲 ‎10．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 ‎11．一定条件下存在反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，其正反应放热。现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换) 密闭容器I、II、III，在I中充入1 mol CO和1 mol H2O，在II中充入1 mol CO2 和1 mol H2，在III中充入2 mol CO和2 mol H2O，700℃条件下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是( )‎ A．容器I、II中正反应速率相同 B．容器I、III中反应的平衡常数相同 C．容器I中CO的物质的量比容器II中的多 D．容器I中CO的转化率与容器II中CO2的转化率之和小于1‎ ‎12．如右图，关闭活塞K，向A中充入1 mol X、1 mol Y，向B中充入2 mol X、2 mol Y，此时A、B的容积都是a L。在相同温度和催化剂存在的条件下，使两容器各发生反应：‎ X (g)+Y (g)2Z (g)+W (g) ΔH＜0。A保持恒压，B保持恒容，达到平衡时，A的体积为1.4a L。下列说法错误的是( )‎ A．反应速率：v (B)＞v (A)‎ B．A容器X的转化率为80%‎ C．平衡时的压强：2p (A)=p (B)‎ D．平衡时Y的体积分数：A＜B 二、填空题 ‎1．反应aA(g)+bB(g) pC(g)+qD(g)在容积不变的密闭容器中达到平衡且起始时A与B的物质的量之比为a:b，则 ‎⑴平衡时A、B的转化率之比为 ；‎ ‎⑵若同等倍数的增大A、B的物质的量浓度，要使A与B的转化率同时增大，(a+b)与(p+q)满足的关系是(a+b) (p+q) （填“＞”、“＜”、“＝”或“没关系”）；‎ ‎⑶若设定a=2、b=1、p=3、q=2，在甲、乙、丙、丁四个容器中A的物质的量分别为2mol、1mol、2mol、1mol，B的物质的量分别为1mol、1mol、2mol、2mol , C和D的物质的量均为0。则在相同条件下达到平衡时，A的转化率最大的容器是 ，B的转化率由大到小的顺序是（填容器序号） 。‎ ‎2．在一定温度下，向一个容积不变的容器中，加入3molSO2和2molO2 及固体催化剂，使之反应：2SO2(g) + O2 (g) 2SO3 (g) ；△H=－196.6kJ/mol。平衡时容器内气体压强为起始时的90%。此时 Ⅰ、加入3molSO2和2molO2 发生反应，达到平衡时，放出的热量为 。‎ Ⅱ、保持同一反应温度，在相同的容器中，将起始物质的量改为amolSO2、bmolO2、cmolSO3（g），欲使平衡时SO3的体积分数为2/9 ，‎ ‎①达到平衡时，Ⅰ与Ⅱ放出的热量 （填序号）。‎ A、一定相等 B、前者一定小 C、前者大于或等于后者 ‎②a、b、c必须满足的关系是（一个用a、c表示，另一个用b、c表示） 、 。‎ ‎③欲使起始时反应表现为向正反应方向进行，a的取值范围是： 。‎ ‎【答案与解析】‎ 一、选择题：‎ ‎1. 【答案】D ‎2、【答案】C ‎【解析】本反应体积前后不变，压强增大，平衡不移，HI的转化率不变。‎ ‎3、【答案】B ‎【解析】A项，相当于向容器中充入1.5 mol CO和3 mol H2O (g)，与原始比例1∶2相同，与原平衡等效，CO体积分数不变；B项，相当于向容器中充入1 mol CO和2 mol H2O (g)，再充入1 mol CO，故前一步旨在建立等效平衡，再充入1 mol CO，虽使平衡向正向移动，但移动是由CO的浓度增加引起的，CO的体积分数增大；C项，相当于向容器中充入0.9 mol CO和1.8 mol H2O (g)（两者比值1∶2），再充入0.1 mol H2O (g)，故加入H2O (g)而使平衡向正向移动，CO体积分数减小；D项，相当于向容器中充入1 mol CO和2 mol H2O (g)，与原平衡等效，CO体积分数不变。‎ 说明：利用等效平衡规律解决问题时，关键要把握两点：（1）明确反应条件是恒温恒压还是恒温恒容。（2）明确反应方程式的特点：是反应前、后气体体积相等还是不相等的反应。（3）对于不能构成等效平衡的情况，分析平衡是向正反应方向移动，还是向逆反应方向移动。在分析中，将生成物（或反应物）按“一边倒”的原则全部转化为反应物（或生成物）是非常必要和有效的。‎ ‎4、【答案】C ‎【解析】恒温恒压条件下，若再充入1mol SO3 ，平衡时SO3转化率不变，故SO2 的的百分含量不变。‎ ‎5、【答案】B ‎【解析】该反应是反应前后体积相等的反应，I、II两途径起始量折成同一半边对应成比例，两途径分别达到平衡时，体系内混合气体的百分组成相同。 6、【答案】B ‎【解析】题意的变化过程如下图所示：‎ ‎ Ⅱ是Ⅰ的等效平衡，由Ⅱ变为Ⅲ时，体积缩小一倍，可转化为压强增大一倍来考虑平衡移动。但由于增大压强，对此可逆反应来说，平衡向逆反应方向进行，因而增大的压强就会小于原压强的2倍。‎ ‎7、【答案】C ‎【解析】要比较A、B两容器中SO2转化率,可以对B容器的反应过程进行如下等效设计:‎ 即先将B容器中的体积扩大一倍，使状态Ⅱ与A容器达到等同平衡(状态Ⅱ相当于两个独立的容器A)，两者SO2的转化率相等。再将状态Ⅱ体积压缩为原体积，根据勒夏特列原理，状态Ⅲ平衡时SO2转化率大于状态Ⅱ(也就是容器A)的转化率。而B容器先扩大体积再压缩回原状，转化率是相同的，所以a%丙=甲，答案选A。‎ ‎10、【答案】B ‎【解析】P甲＜2P乙，m甲>2m乙，K甲＜K乙，Q乙=197-Q甲，Q甲不等于Q乙。所以选B。‎ ‎11、【答案】CD ‎【解析】由题意可知容器Ⅰ中反应从正向开始，反应放热，容器温度升高，容器Ⅱ中反应从逆向开始，反应吸热，容器温度降低，两容器中温度不同，正反应速率不相同，A项错误；容器Ⅰ、Ⅲ中反应达平衡状态时放出热量不同，而容器为绝热容器，故两容器中温度不同，平衡常数不同，B项错误；容器Ⅰ中反应放热，容器温度升高，CO转化率降低，容器Ⅱ中反应吸热，容器温度降低，CO产率降低，平衡时容器Ⅰ中CO的物质的量比容器Ⅱ中多，C项正确；若容器Ⅰ、Ⅱ在相同温度下进行，反应达平衡时，Ⅰ中CO转化率和Ⅱ中CO2转化率之和等于1，由上述反应过程可知，达平衡时，Ⅰ中温度升高，Ⅱ中温度降低，Ⅰ中CO转化率降低，Ⅱ中CO2转化率也降低，两者转化率之和必小于1，D项正确。‎ ‎12．【答案】C ‎ ‎【解析】A是恒压，B是恒体积，该反应是物质的量增大的反应，所以B中压强要增大，B中反应速率比A中的大，A选项正确；‎ ‎ X (g) + Y (g) 2Z (g) + W (g)‎ 起始量： 1 1 0 0‎ 转化量： x x 2x x 平衡量： 1―x 1―x 2x x 有1―x+1―x+2x+x=1.4×2，得x=0.8，所以A中X的转化率为0.8，B选项正确；起始状态下，p (B)=2p (A)，随着反应的进行，p (A)不变，p (B)在增大，所以平衡后p (B)＞2p (A)，C选项错误；两者在起始状态下是成比例的关系，即在等温等压条件下为等效平衡，则压缩A的体积，增大压强，平衡逆向移动，所以原平衡状态中，A中Y的体积分数小于B，D选项正确。‎ 二、填空题 ‎1、【答案】1:1；⑵＞；⑶丁、甲＞乙＞丙＞丁。‎ ‎【解析】‎ ‎⑴‎ 已知起始时A与B的物质的量之比为a:b，由方程式中系数知转化的A与B的物质的量之比也为为a:b，故平衡时A、B的转化率之比为1:1。‎ ‎⑵同等倍数的增大A、B的物质的量浓度，相当于加压，要使A与B的转化率同时增大，反应前后系数满足的关系是(a+b) ＞(p+q)。‎ ‎⑶以容器乙为参照分析：容器丁相当于在容器乙的基础上再加入1 molB，A的转化率提高；‎ 容器甲相当于在容器乙的基础上再加入1 molA，B的转化率提高。容器乙丙相比，丙的压强较大，而该正反应的系数增大，故丙中A、B的转化率比乙中的小。‎ ‎2．【答案】 ‎ Ⅰ、 98.3kJ (2分) ‎ Ⅱ、①C (1分) ② a +c=3，2b+c=4 ③2＜a≤3‎ ‎ 【解析】‎ Ⅰ、 2SO2(g) + O2 (g) 2SO3 (g) ；△H=－196.6kJ/mol。‎ 起始： 3mol 2 mol 0‎ 转化： 2x x 2x 平衡： 3-2x 2-x 2x 由题意：平衡时容器内气体压强为起始时的90%。‎ 故：（3-2x+2-x+2x）÷(3+2)= 90%,解得，x=0.5 mol 放出的热为196.6kJ×0.5=98.3 kJ。平衡时SO3的体积分数为1÷4.5=2/9。‎ Ⅱ、①欲使平衡时SO3的体积分数为2/9 ，即达到等效平衡，a≤3，故途径Ⅱ放出的热量≤98.3 kJ。‎ ‎②该反应前后体积不等，要达等效平衡，需满足：将起始量等价转换成同一边后各物质的量对应相等。即：a +c=3，2b+c=4。‎ ‎③欲使起始时反应表现为向正反应方向进行，只要和平衡时各物质的量参比，平衡时SO2的物质的量为2mol ，故a的取值范围是：2＜a≤3。‎