2025届高三高考化学一轮复习 假期作业42　化学平衡状态　化学平衡常数

2025届高三高考化学一轮复习 假期作业42　化学平衡状态　化学平衡常数 一、单项选择题 1.[2024·九省联考广西卷，13]肼（N2H4）是一种含氢量高的燃料。向恒容密闭容器内加入3 mol N2H4，一定条件下体系中存在以下平衡： Ⅰ.N2H4（g）⇌N2（g）＋2H2（g） Ⅱ.3N2H4（g）⇌N2（g）＋4NH3（g） 不同温度下达到平衡时，N2H4均几乎完全分解，分解产物的物质的量如图。下列说法正确的是（　　） A．曲线a对应的物质是N2 B．低于M点对应温度时，以反应Ⅰ为主 C．体系中还存在2NH3（g）⇌3H2（g）＋N2（g） D．N点时，体系内n（N2）∶n（H2）为3∶4 2.一定条件下，对于可逆反应X（g）＋3Y（g）⇌2Z（g），若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3（均不为零），达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.08 mol·L－1，则下列判断正确的是（　　） A．c1∶c2＝3∶1 B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3 C．X、Y的转化率不相等 D．c1的取值范围为0<c1<0.14 mol·L－1 3.一定温度下，体积不变的密闭容器中发生反应4NH3（g）＋5O2（g）⇌4NO（g）＋6H2O（g），经2 min后达到平衡，NH3的浓度减少了0.6 mol·L－1。下列说法正确的是（　　） A．平衡时5v正（O2）＝4v逆（NO） B．2 min末的反应速率，用NO表示是0.3 mol·L－1·min－1 C．由混合气体的密度不再改变可判定反应达到平衡 D．由混合气体的压强不再改变可判定反应达到平衡 4.在一容积不变、绝热的密闭容器中发生可逆反应：2X（s）⇌Y（g）＋Z（g），以下说法不能说明该反应达到化学平衡状态的是（　　） A．混合气体的密度不再变化 B．反应容器中Y的质量分数不变 C．该反应的化学平衡常数不变 D．容器中混合气体的平均相对分子质量不变 5.已知：2H2S（g）＋O2（g）⇌S2（s）＋2H2O（g）　ΔH＝－Q kJ·mol－1（Q>0）。T ℃时，在体积为2 L的恒容密闭容器中，起始加入2 mol H2S（g）和1 mol O2（g），达到平衡时生成0.6 mol S2（s）。下列说法能说明反应达到平衡状态的是（　　） A．硫化氢的浓度是氧气浓度的2倍 B．容器中混合气体的压强不变 C．反应放出的热量为0.3Q kJ D．消耗2 mol H2S（g）的同时生成2 mol H2O（g） 6.某温度下气体反应达到化学平衡，平衡常数K＝c（A）·c2（B）/[c2（E）·c（F）]，恒容时，若温度适当降低，F的浓度增加，下列说法正确的是（　　） A.增大c（A）、c（B），K增大 B．降低温度，正反应速率增大 C．该反应的焓变为负值 D．该反应的化学方程式为 2E（g）＋F（g）⇌A（g）＋2B（g） 7.反应H2（g）＋I2（g）⇌2HI（g）的平衡常数为K1；反应HI（g）⇌H2（g）＋I2（g）的平衡常数为K2，则K1、K2的关系式为（平衡常数为同温度下的测定值）（　　） A．K1＝2K2 B．K1＝K C．K1＝ D．K1＝K2 二、不定项选择题 8.可逆反应：2SO2＋O2⇌2SO3达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2。下列说法正确的是（K为平衡常数，Q为浓度商）（　　） A.Q不变，K变大，O2转化率增大 B．Q不变，K变大，SO2转化率减小 C．Q变小，K不变，O2转化率减小 D．Q增大，K不变，SO2转化率增大 9. T ℃时，在一固定容积的密闭容器中发生反应： A（g）＋B（g）⇌C（s）　ΔH<0，按照不同配比充入A、B，达到平衡时容器中A、B浓度变化如图中曲线（实线）所示，下列判断正确的是（　　） A．T ℃时，该反应的平衡常数值为 B．c点没有达到平衡，此时反应向逆反应方向进行 C.若c点为平衡点，则此时容器内的温度高于T ℃ D.T ℃时，直线cd上的点均为平衡状态 10.用O2将HCl转化为Cl2的反应为4HCl（g）＋O2（g）⇌2Cl2（g）＋2H2O（g）　ΔH<0。在恒温恒容条件下测得反应过程中c（Cl2）的实验数据如表。下列说法错误的是（　　） t/min 0 2 4 6 c（Cl2）/（10－3 mol·L－1） 0 1.8 3.7 5.4 A.2～6 min用Cl2表示的化学反应速率为0.9 mol·L－1·min－1 B．当容器内气体的平均摩尔质量不变时，可说明反应达到化学平衡状态 C．化学平衡常数：K（200 ℃）<K（400 ℃） D．增大压强，可以提高HCl的平衡转化率 三、非选择题 11.汽车尾气净化的主要原理为2NO（g）＋2CO（g） 2CO2（g）＋N2（g）　ΔH＜0。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是　　　　（填标号）。 12.（1） 工业上，裂解正丁烷可以获得乙烯、丙烯等化工原料。 反应1：C4H10（g，正丁烷）⇌CH4（g）＋C3H6（g）　ΔH1 反应2：C4H10（g，正丁烷）⇌C2H6（g）＋C2H4（g）　ΔH2 某温度下，向2 L恒容密闭容器中投入2 mol正丁烷，假设控制反应条件，只发生反应1，达到平衡时测得CH4的体积分数为。下列情况表明上述反应达到平衡的是　　　　（填字母，下同）。 A．混合气体的密度保持不变 B．甲烷、丙烯的生成速率相等 C．混合气体压强保持不变 D．丙烯的体积分数保持不变 （2）深入研究碳、氮元素的物质转化有着重要的实际意义，合成尿素的反应为 2NH3（g）＋CO2（g）⇌CO（NH2）2（s）＋H2O（l） ΔH＝－87.0 kJ·mol－1 若向某恒温且恒容的密闭容器中加入等物质的量的NH3和CO2，发生上述反应。下列叙述不能说明反应已经达到平衡状态的是　　　　。 A．断裂6 mol N—H的同时断裂2 mol O—H B.压强不再变化 C．混合气体的密度不再变化 D．CO2的体积分数不再变化 （3）反应：4NO2（g）＋2NaCl（s）⇌2NaNO3（s）＋2NO（g）＋Cl2（g）， 恒温恒容情况下，下列说法能判断此反应达到平衡的是　　　　。 A．气体物质中氮元素与氧元素的质量比不变 B．容器内气体密度不变 C．容器内气体颜色不变 D．容器内NaNO3的浓度保持不变 13.已知在400 ℃时，N2（g）＋3H2（g）⇌2NH3（g）的K＝0.5。 （1）在400 ℃时，2NH3（g）⇌N2（g）＋3H2（g）的K′＝　　　　（填数值）。 （2）400 ℃时，在0.5 L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2 mol、1 mol、2 mol，则此时反应v正（N2）　　　　v逆（N2）（填“>”“<”“＝”或“不确定”）。 （3）若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，则合成氨反应的平衡　　　　（填“向左”“向右”或“不”）移动；使用催化剂　　　　（填“增大”“减小”或“不改变”）反应的ΔH。 参考答案 1．答案：C 2．解析：平衡浓度之比为1∶3，转化浓度亦为1∶3，故c1∶c2＝1∶3，A、C不正确；平衡时Y生成表示逆反应速率，Z生成表示正反应速率，且v生成(Y)∶v生成(Z)应为3∶2，B不正确；由可逆反应的特点可知0<c1<0.14 mol·L－1，D正确。 答案：D 3．解析：平衡时，4v正(O2)＝5v逆(NO)，A项错误；0～2 min内的平均反应速率，用NO表示是0.6 mol·L－1/2 min＝0.3 mol·L－1·min－1，B项错误；容器体积不变，气体总质量不变，所以混合气体的密度始终不变，C项错误；该反应为气体分子数增大的反应，容器体积不变，温度不变，混合气体的压强是变量，当混合气体的压强不变时，说明反应达到平衡状态，D项正确。 答案：D 4．解析：由2X(s)⇌Y(g)＋Z(g)可知，反应前后气体的质量是变量，容器的体积不变，反应过程中混合气体的密度是变量，当混合气体的密度不再变化时，各气体的质量不再改变，反应达到平衡状态，故A不符合题意；当反应容器中Y的质量分数不变时，体积不变，说明Y的浓度不再改变，反应达到平衡，故B不符合题意；由2X(s)⇌Y(g)＋Z(g)反应是在绝热的密闭容器中进行可知，温度是变量，而平衡常数只是温度的函数，当反应的化学平衡常数不变时，说明温度不再改变，反应达到平衡状态，故C不符合题意；由2X(s)⇌Y(g)＋Z(g)可知，反应物是固体，产物是气体，且产生的气体比例不会改变，总是1∶1，则混合气体的平均相对分子质量Mr＝是定值，所以当容器内气体的平均相对分子质量不变时，不能判断反应达到平衡状态，故D符合题意。 答案：D 5．解析：硫化氢的浓度为氧气的2倍，不能说明反应达到平衡，A项错误；该反应是反应前后气体分子数不相等的反应，恒容容器中混合气体的压强不变，说明各气体的物质的量不变，反应达到平衡，B项正确；反应达到平衡时，生成0.6 mol S2(s)，消耗的H2S为1.2 mol，反应放出0.6Q kJ热量，故反应放出0.3Q kJ热量时，未达到平衡，C项错误；根据已知热化学方程式可知，任何时间段，消耗2 mol H2S(g)的同时一定生成2 mol H2O(g)，且可逆反应不能进行到底，D项错误。 答案：B 6．解析：平衡常数K只随温度的变化而变化，与浓度变化无关，A错误；降低温度，正、逆反应速率均减小，B错误；降温时，F的浓度增大，说明平衡逆向移动，正反应是吸热反应，则焓变为正值，C错误。 答案：D 7．解析：K1＝c2(HI)/[c(H2)·c(I2)]，K2＝c(H2)·c(I2)/c(HI)，K1＝。 答案：C 8．解析：当可逆反应2SO2＋O2⇌2SO3达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2，平衡向右进行，但O2转化率减小，浓度商Q变小，K不变。 答案：C 9．解析：根据平衡常数的表达式并结合图中曲线可知，K＝＝，故A正确；c点没有达到平衡，如果达到平衡，应向d点移动，A、B的浓度降低，说明平衡向正反应方向移动，故B错误；如果c点达到平衡，此时的平衡常数小于T ℃时的平衡常数，说明平衡向逆反应方向移动，即温度升高，故C正确；T ℃时，平衡常数不变，曲线上各点位于平衡状态，其他点温度不同，不是平衡状态，故D错误。 答案：AC 10．解析：2～6 min c(Cl2)由1.8×10－3 mol·L－1增大到5.4×10－3 mol·L－1，则有v(Cl2)＝＝9×10－4 mol·L－1·min－1，A错误；恒温恒容时，平衡建立过程中，混合气体的总质量不变，气体的总物质的量不断变化，则气体的平均摩尔质量不断变化，当容器内气体的平均摩尔质量不变时，该反应达到化学平衡状态，B正确；该反应的ΔH<0，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数K减小，则平衡常数：K(200 ℃)>K(400 ℃)，C错误；该反应的正反应为气体分子数减小的反应，增大压强，平衡正向移动，则HCl的平衡转化率增大，D正确。 答案：AC 11．解析：①达到平衡时，v正应保持不变。②由于是放热反应，又是绝热容器，体系温度升高，平衡左移，K减小，达到平衡时保持不变。③图中达到平衡时，CO、CO2的物质的量的变化量之比不是1∶1。④w(NO)逐渐减小，达到平衡时保持不变。⑤因正反应放热，容器绝热，故反应开始后体系温度升高，达到平衡状态时，体系温度不再发生变化。⑥ΔH是一个定值，不能用于判断可逆反应是否达到平衡状态。 答案：②④⑤ 12．解析：(1)气体密度等于气体质量除以容器体积，反应1的反应物和生成物都是气体，气体质量不变，容器体积不变，因此在恒温恒容条件下气体密度始终不变，因此密度不变不能作为判断平衡的标志，故A不符合题意；甲烷、丙烯均属于生成物，两者的化学计量数相同，无论是否达到平衡，它们的生成速率始终相等，故B不符合题意；在恒容恒温下，气体分子数逐渐增多，气体压强逐渐增大，当压强不变时反应达到平衡，故C符合题意；丙烯体积分数由0逐渐增大，丙烯体积分数不变时表明反应达到平衡，故D符合题意。 (2)根据方程式可知：每2分子NH3反应产生1分子CO(NH2)2，会断裂2个N—H，即1个NH3分子断裂1个N—H。现在断裂6 mol N—H, 就是6 mol NH3反应，要生成3 mol H2O，形成6 mol O—H；断裂2 mol O—H，就是1 mol水发生反应，生成水的物质的量大于消耗水的物质的量，正、逆反应速率不相等，没有达到平衡，A符合题意；该反应在恒温恒容条件下进行，反应前后气体的物质的量发生改变，当气体压强不再变化时，气体的物质的量不变，则反应达到了平衡状态，B不符合题意；反应前后气体的质量发生变化，而反应在恒温恒容条件下进行，气体的体积不变，则混合气体的密度不再变化，说明反应达到了平衡状态，C不符合题意；若CO2的体积分数不再变化，说明混合气体中各气体的物质的量不变，反应达到了平衡状态，D不符合题意。 (3)反应物NO2中氮元素与氧元素的质量比为7∶16，生成物NO中氮元素和氧元素的质量比为7∶8，所以未平衡前气体物质中氮元素和氧元素的质量比是变量，当气体物质中氮元素与氧元素的质量比不变时，反应达到了平衡，故A选；随着反应的进行，气体物质的质量在减小，而容器体积不变，所以混合气体的密度在减小，当容器内气体密度不变时，反应达到了平衡，故B选；NO2是红棕色气体，Cl2是黄绿色气体，未平衡前混合气体的颜色在改变，当容器内气体颜色不变时，说明NO2和Cl2的浓度均不再改变，反应达到了平衡，故C选；NaNO3是固体，不能用固体浓度不变衡量反应是否达到平衡，故D不选。 答案：(1)CD　(2)A　(3)ABC 13．解析：(1)平衡常数的值与化学方程式的书写有关，根据平衡常数的定义可得K′＝＝2。 (2)引入浓度商Q，Q＝＝＝＝K，说明此时已达化学平衡状态，即v正(N2)＝v逆(N2)。 (3)恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，使总体积增大。 答案：(1)2　(2)＝　(3)向左　不改变 学科网（北京）股份有限公司 $$