统考版2021届高考化学二轮复习备考小题提升精练13化学平衡含解析

这是一份统考版2021届高考化学二轮复习备考小题提升精练13化学平衡含解析，共14页。试卷主要包含了11mml·L−1，c=0，00，475等内容，欢迎下载使用。

主要考查化学平衡状态的特征和判断以及外界条件对化学平衡的影响、化学平衡常数表达式及意义、化学平衡常数相关计算、判断典型反应的自发和非自发等内容。
1.【2020年浙江选考题】在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O，能得到无水MgCl2。下列说法不正确的是（ ）
A．MgCl2·nH2O(s)=MgCl2·(n-1)H2O(s)+H2O(g) ΔH＞0
B．MgCl2·2H2O(s)=Mg(OH)2(s)+2HCl(g)，HCl气流可抑制反应进行y
C．MgCl2·H2O(s)=Mg(OH)Cl(s)+HCl(g)，升高温度，反应更易发生
D．MgCl2·4H2O(s)=MgCl2·2H2O(s)+2H2O(g)，HCl气流可抑制反应进行
【答案】D
【解析】A项、MgCl2·nH2O的失水反应是吸热反应，焓变ΔH＞0，故A正确；B项、在HCl气流中，能使MgCl2·2H2O的水解平衡向逆反应方向移动，抑制反应进行，故B正确；C项、MgCl2·H2O的水解反应是吸热反应，升高温度，水解平衡向正反应方向移动，促进反应进行，故C正确；D项、MgCl2·4H2O的失水反应没有氯化氢生成，HCl气流对反应没有影响，故D错误；故选D。
【点睛】MgCl2·6H2O加热时MgCl2能水解，在HCl气流中能抑制其水解，但对失水反应没有影响是解答易错点。
2．【2020年浙江选考】一定温度下，在2 L的恒容密闭容器中发生反应。A(g)+2B(g)3C(g)反应过程中的部分数据如下表所示：
下列说法正确的是（ ）
A．0~5min用A表示的平均反应速率为
B．该反应在10min后才达到平衡
C．平衡状态时，
D．物质B的平衡转化率为20%
【答案】C
【解析】v(C)=，同一反应反应中反应速率之比等于计量数之比，3v(A)=v(C)，所以v(A)=，故A错误；15min时，n(B)=1.6ml，消耗了2.4ml-1.6ml=0.8ml，根据方程式可知这段时间内消耗A的物质的量为0.4ml，所以15min时，n(A)=1.6ml，与10min时A的物质的量相同，说明10~15min这段时间内平衡没有移动，但无法确定是10min时达到平衡，还是10min前已经达到平衡，故B错误；根据B选项分析可知平衡时消耗的B为0.8ml，根据方程式可知生成C的物质的量为1.2ml，浓度为，故C正确；物质B的平衡转化率为，故D错误；故答案为C。
【点睛】典型的化学反应速率和转化率的求算，相对简单，主要抓住相对应的定义进行求算。
3．【2020年北京卷】一定温度下，反应I2(g)+H2(g)2Hl(g)在密闭容器中达到平衡时，测得c(I2)=0.11mml·L−1，c(HI)=0.78mml·L−1。相同度温下，按下列4组初始浓度进行实验(注：1mml·L−1=10−3ml·L−1)，反应逆向进行的是（ ）
【答案】C
【解析】题目中缺少c(H2)，则无法计算K，则不能通过Qc与K的关系判断平衡的移动方向，但可比较4个选项中Qc的大小关系，Qc越大，则可能逆向移动。Qc(A)==1，Qc(B)==50.28，Qc(C)==82.64，Qc(D)==50.28，Qc(C)的值最大，答案为C。
【点睛】考察的内容还是利用浓度熵和平衡常数大小进行比较，但是解题思路比较新颖，是选项之间大小的比较。
4．【2019年天津卷】某容积为1L的密闭容器中通入1ml CO2和3ml H2，发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH＜0。下列有关说法正确的是（ ）
A．该反应在高温下才能自发进行
B．再加入一定量CO2，则n(CH3OH)/n(CO2)减小
C．温度升高，反应的平衡常数K增大
D．当CO2和H2转化率相等时，该反应达到化学平衡
【答案】B
【解析】A．根据复合平判据ΔG=ΔH-TΔS，ΔH＜0，ΔS＜0，且ΔG＜0时，反应自发进行，因此该反应在低温条件下自发进行，A错误；B．再加入一定量CO2，平衡正向移动，n(CH3OH)增大，但是n(CO2)的增大幅度大于n(CH3OH)，因此n(CH3OH)/n(CO2)减小，B正确；C．温度升高，平衡向吸热的逆向移动，因此反应的平衡常数K减小，C错误；D．初始投料CO2和H2的物质的量之比为1∶3，反应过程中，CO2和H2转化量之比为1∶3，因此不管是否平衡，两者的转化率始终相等，D错误。故答案B。
【点睛】化学平衡常数只与温度有关，反应为放热反应，升高温度，平衡向正向逆向移动。
1．在一密闭容器中，反应aA(g)bB(g)达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，则（ ）
A．平衡向正反应方向移动了B．物质A的转化率减少了
C．物质A的质量分数增加了D．a＞b
【答案】A
【解析】保持温度不变，将容器体积增加一倍，若平衡不移动，B的浓度应是原来的倍，但当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，说明减小压强，平衡向正反应方向移动，则说明a＜b。A．由以上分析可知，平衡应向正反应方向移动，故A正确；B．平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，故B错误；C．平衡向正反应方向移动，物质A的质量分数减小了，故C错误；D．根据上述分析，a＜b，故D错误。
【点睛】保持温度不变，将容器体积增加一倍，B的浓度比原来的一半多，说明平衡向正向移动了。
2．室温下，向3mL 0.1ml/L稀盐酸中加入1mL 0.1ml/L氯化钴溶液发生反应： ΔH＞0平衡时溶液呈浅紫色。下列说法不正确的是（ ）
A．加热，溶液会逐渐变成蓝色
B．向溶液中加AgNO3，如果生成白色沉淀.说明该反应存在限度
C．加入少量水，平衡会逆向移动
D．加入NaCl固体，平衡右移，但平衡常数不变
【答案】B
【解析】A．正反应为吸热反应，加热，平衡正向移动，溶液变蓝色，故A正确，不符合题意；B．盐酸过量，所以向溶液中加入硝酸银，会生成氯化银白色沉淀，不能说明反应存在限度，故B错误，符合题意；C．加入水稀释，平衡逆向移动，故C正确，不符合题意；D．加入氯化钠，氯离子浓度增大，平衡向右移动，但平衡常数只受温度影响，不平衡常数不变，故D正确，不符合题意。故选B。
【点睛】外界因素对化学平衡移动的影响，关键的是注意隐含条件的存在，易错的是B项，容易忽略题干中盐酸过量的问题。
3．在恒温恒压下，向密闭容器中充入4ml SO2和2ml O2，发生如下反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH＜0。2min后，反应达到平衡，生成SO3为1.4ml，同时放出热量Q kJ，则下列分析正确的是（ ）
A．在该条件下，反应前后的压强之比为6∶5.3
B．若反应开始时容器容积为2L，则0-2min内v(SO3)＝0.35ml·L−1·min−1
C．若把“恒温恒压下”改为“恒压绝热条件下”反应，平衡后n(SO3)＜1.4ml
D．若把“恒温恒压下”改为“恒温恒容下”反应，达平衡时放出热量大于Q kJ
【答案】C
【解析】
根据以上可知：A．因为是恒温恒压条件下，所以平衡前后，压强不变，压强之比为1∶1，故A错误；B．若体积保持不变，则v(SO3)＝0.35ml·L−1·min−1，而事实上体积缩小，所以v(SO3)＞0.35ml·L−1·min−1，故B错误；C．在绝热条件下，温度升高，平衡左移，平衡后n(SO3)＜1.4ml，故C正确；D．若改为恒温恒容，则原平衡左移，放出热量应小于Q kJ；故D错误；答案为C。
4．对利用甲烷消除NO2污染进行研究，CH4+2NO2N2+CO2+2H2O。在1L密闭容器中，控制不同温度，分别加入0.50ml CH4和1.2ml NO2，测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据见表。
下列说法正确的是（ ）
A．组别①中，0~20min内，NO2的降解速率为0.0125ml·L−1·min−1
B．由实验数据可知该反应较适宜的温度为T1
C．40min时，表格中T2应填的数据为0.18
D．0～10min内，CH4的降解速率①>②
【答案】B
【解析】A．组别①中，0-20min内，CH4的降解速率为=0.0125ml·L−1·min−1，根据化学反应的计量数之比等于化学反应速率之比可知，NO2的降解速率为20.0125ml·L−1·min−1=0.025ml·L−1·min−1，A项错误；B．由实验整组数据可知，该反应在T1温度下降解达平衡所需要更短，故较适宜的温度为T1，B项正确；C．随着反应的进行，反应物的浓度降低，反应速率减小，40min时，表格中T2对应的数据为0.15-0.18之间，C项错误；D．有表格数据对比可以看出，0~10min内，CH4的变化量：②>①，相同的时间内其降解速率：②>①，D项错误。
5．将1ml M和2ml N置于体积为2L的恒容密闭容器中，发生反应：M(s)+2N(g)
P(g)+Q(g) ΔH。反应过程中测得P的体积分数在不同温度下随时间的变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．若X、Y两点的平衡常数分别为K1、K2，则K1>K2
B．温度为T1时，N的平衡转化率为80%，平衡常数K=40
C．无论温度为T1还是T2，当容器中气体密度和压强不变时，反应达平衡状态
D．降低温度、增大压强、及时分离出产物均有利于提高反应物的平衡转化率
【答案】A
【解析】A．若X点P的体积分数40%，Y点P的体积分数小于40%，X点P的含量高，P为生成物，产率越大，平衡常数越大，两点的平衡常数分别为K1、K2，则K1>K2，故A正确；B．温度为T1时，设N的变化量为x ml，根据反应：
M(s)+2N(g)P(g)+Q(g)
初始（ml）：1 2 0 0
变化（ml）：x
平衡（ml）：2-x
温度为T1时，X点P的体积分数==40%，解得x=1.6ml。N的平衡转化率为==80%，平衡常数K=4，故B错误；C．该反应为反应前后气体体积不变的体系，压强不影响平衡移动，不能做为达到平衡的判断依据，故C错误；D．该反应为反应前后气体体积不变的体系，增大压强，反应速率加快，但压强不影响平衡移动，转化率不变；根据“先拐先平数值大”的原则，T2>T1，降低温度P的体积分数增加，反应向正向进行，即放热的方向进行，反应物的转化率增大，故D错误；答案选A。
【点睛】在化学平衡移动的图象中，主要先达到拐点的温度高，所以T2> T1。
6．一定条件下，CH4与H2O(g)发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)，设起始=Z，在恒压下，平衡时(CH4)的体积分数与Z和T（温度）的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．该反应的焓变ΔH＞0
B．图中Z的大小为a＞3＞b
C．图中X点对应的平衡混合物中=3
D．温度不变时，图中X点对应的平衡在加压后(CH4)减小
【答案】A
【解析】A．从图分析，随着温度升高甲烷的体积分数逐渐减小，说明升温平衡正向移动，则正反应为吸热反应，故A正确；B．的比值越大，则甲烷的体积分数越小，故a＜3＜b，故B错误；C．起始加入量的比值为3，但随着反应的进行甲烷和水是按等物质的量反应，所以到平衡时比值不是3，故C错误；D．温度不变时，加压，平衡逆向移动，甲烷的体积分数增大，故D错误。
【点睛】化学平衡图像题的解题思路：一、看懂图：横纵坐标的物理意义，图像的变化趋势，曲线的特殊点，如起点、交点、折点、终点；二、想规律：外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律；三、作出正确的判断。注意“先拐先平”和“定一议二”方法的运用。
7．向体积均为2L的两个恒容密闭容器中分别充入1ml SiHCl3，维持容器的温度分别为T1℃和T2℃不变，发生反应：2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) ΔH1＝a kJ·ml−1。反应过程中SiHCl3的转化率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．T1B．T1℃时，0~100min反应的平均速率v(SiHCl3)＝0.001ml·(L·min)−1
C．T2℃时，反应的平衡常数：K=1/64
D．T2℃时，使用合适的催化剂，可使SiHCl3的平衡转化率与T1℃时相同
【答案】C
【解析】A．“先拐先平数值大”，升高温度，化学反应速率会增大，达到平衡的时间会缩短，图中可看出T1＞T2，A项错误；B．T1℃时，0~100min SiHCl3的转化率为10%，反应的平均速率v(SiHCl3)＝=0.0005ml·(L·min)－1，B项错误；C．从图中信息可以看出，T2℃时达到平衡SiHCl3的转化率为20%，则：
2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)
起始量（ml/L） 0.5 0 0
转化量（ml/L） 0.1 0.05 0.05
平衡量（ml/L） 0.4 0.05 0.05，
则平衡常数K==1/64，C项正确；D．催化剂不会使平衡移动，不会改变SiHCl3的平衡转化率，D项错误；答案选C。
【点睛】C项是易错点，要特别注意化学平衡常数是指生成物中各物质的浓度幂之积与反应物中各物质的浓度幂之积的比值，而不是物质的量，计算时一定要严谨认真。
8．已知反应：2NO2(红棕色)N2O4(无色) ΔH＜0。将一定量的NO2充入注射器中后封口，如图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化（气体颜色越深，透光率越小）。下列说法正确的是（ ）
A．b点的操作是压缩注射器
B．d点：v正＞v逆
C．c点与a点相比，c(NO2)增大，c(N2O4)减小
D．若不忽略体系温度变化，且没有能量损失，则Tb＞Tc
【答案】A
【解析】该反应是正反应气体体积减小的放热反应，压强增大平衡虽正向移动，但c(NO2)增大，混合气体颜色变深；压强减小平衡逆向移动，但c(NO2)减小，混合气体颜色变浅，据图分析，b点开始是压缩注射器的过程，气体颜色变深，透光率变小，c点后的拐点是拉伸注射器的过程，气体颜色变浅，透光率增大。A．b点开始是压缩注射器的过程，c(NO2)增大，气体颜色变深，透光率变小，A正确；B．d点后的拐点是拉伸注射器的过程，d点是平衡向气体体积增大的逆向移动过程，所以v正＜v逆，B错误；C．c点是压缩注射器后的情况，c(NO2)和c(N2O4)均增大，C错误；D．b点开始是压缩注射器的过程，平衡正向移动，反应放热，导致Tb＜Tc，D错误。
【点睛】对于反应2NO2(红棕色)N2O4(无色)，通过压缩体积，增大压强，虽然平衡正向移动，NO2的物质的量减小，但是由于体积减小，各物质的浓度是增大的。
9．某化学小组研究在其他条件不变时，改变密闭容器中某一条件对A2(g)+3B2(g) 2AB3(g)化学平衡状态的影响，得到如图所示的曲线(图中T表示温度，n表示物质的量)。下列判断不正确的是（ ）
A．若T2B．在T2和n(A2)不变时达到平衡，AB3的物质的量大小为c＞b＞a
C．达到平衡时A2的转化率大小为b>a>c
D．若T2【答案】C
【解析】A．若T2【点睛】该曲线是研究随着B2的增多，AB3的体积分数的变化情况。当B2较少时，由于生成的AB3少，所以AB3的体积分数较小。随着B2的增多，生成的AB3也增多，AB3的体积分数会增加。当到达b或d点时，AB3的体积分数到达了最大值。当再增加B2时，AB3的体积分数反而降低，说明在b或d点，起始的A2和B2的物质的量之比是方程式的系数比，即1∶3，此时生成物的体积分数最大。再增加B2，由于A2是有限的，所以生成物AB3的物质的量的增加也是有限的，而此时由于B2的增加，分母会显著最大，所以AB3的体积分数会降低。
10．已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)；ΔH＝-197kJ·ml−1。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：(甲) 2ml SO2和1ml O2；(乙) 1ml SO2和0.5ml O2；(丙) 2ml 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＝Q丙>2Q乙
【答案】B
【解析】由给的数据利用归一法可知甲和丙是等效平衡。A项，如果平衡不移动，p甲=p丙=2p乙，但乙加入的物质的量是甲、丙的一半，恒容下相当于减压，平衡左移，压强变大，所以应该是p甲=p丙<2p乙，故A错误；B项，根据A项分析，平衡左移，三氧化硫的量减少，所以m甲=m丙>2m乙，故B正确；C项，加入的量均为2∶1，反应的量为2∶1，三者剩余的量也一定相等，为2∶1，c(SO2)与c(O2)之比k不变，所以k甲=k丙=k乙，故C错误；D项，因为甲和丙是在不同的方向建立起的等效平衡，若转化率均为50%时，反应热的数值应相等，但该反应的转化率不一定是50%，所以Q甲和Q丙不一定相等，故D项错。答案选B。
【点睛】本题的关键是甲乙容器的比较，乙容器相当于甲容器扩大体积为原来的一半，然后再进行比较。
11．对于反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g) ΔH，反应特点与对应的图像的说法中不正确的是（ ）
A．图甲中，若p1＞p2，则在较低温度下有利于该反应自发进行
B．图乙中，若T2＞T1，则ΔH＜0且a+b＝c+d
C．图丙中，t1时刻改变的条件一定是使用了催化剂
D．图丁中，若ΔH＜0，则纵坐标不可能表示的是反应物的转化率
【答案】C
【解析】A．由反应1图可知，增大压强，A的含量减少，平衡正向移动，说明正反应是熵减的反应，升温A的含量增加，平衡逆向移动，说明正反应是放热反应，根据ΔG=ΔH-TΔS可知，该反应在低温度时更容易自发进行，故A正确；B．温度越高，A的转化率越低，说明该反应为放热反应，ΔH＜0，压强增大，A的转化率不变，则压强对平衡无影响，所以a+b=c+d，故B正确；C．根据图象条件改变，使反应速率同时增大并且平衡不移动，说明可能是加催化剂或者在反应前后气体系数和相等时增压，故C错误；D．由图可知，T1的起始斜率大于T2，说明T1＞T2，升高温度，若ΔH＜0，平衡逆向移动，说明反应物的转化率减小，而图象是温度越高越大，所以不可能表示的是反应物的转化率，故D正确；故选C。
【点睛】化学平衡图像题的解题技巧：①紧扣特征，弄清可逆反应的正反应是吸热还是放热，体积增大、减小还是不变，有无固体、纯液体物质参与反应等。②先拐先平，在含量(转化率)—时间曲线中，先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线反应速率快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。③定一议二，当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线。④三步分析法，一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。
12．汽车尾气中含有CO、NOx等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体相互反应转化为无毒气体。
（1）已知4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g) ΔH=-1200kJ·ml−1
①该反应在________________（填“高温、低温或任何温度”）下能自发进行。
②对于该反应，改变某一反应条件（温度T1>T2），下列图像正确的是_______(填序号)。
③某实验小组模拟上述净化过程，一定温度下，在2L的恒容密闭容器中，起始时按照甲、乙两种方式进行投料，经过一段时间后达到平衡状态，测得甲中CO的转化率为50%，则该反应的平衡常数为__________；两种方式达平衡时，N2的体积分数：甲______乙（填“>、=、<或不确定”，下同），NO2的浓度：甲______乙。
（2）柴油汽车尾气中的碳烟(C)和NOx可通过某含钴催化剂催化消除。不同温度下，将模拟尾气（成分如下表所示）以相同的流速通过该催化剂测得所有产物(CO2、N2、N2O)与NO的相关数据结果如图所示。
①375℃时，测得排出的气体中含0.45ml O2和0.0525ml CO2，则Y的化学式为________。
②实验过程中采用NO模拟NOx，而不采用NO2的原因是______________________。
【答案】（1）低温 CD 10 > >
（2）N2O 2NO2N2O4，NO2气体中存在N2O4，不便于定量测定
【解析】（1）已知4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g) ΔH=-1200kJ·ml−1；①已知ΔH=-1200kJ·ml−1<0，正反应为气体体积减小的过程，即为熵减的过程，∆S<0；结合复合判据ΔH-T∆S<0反应能自发进行，则该反应在低温时能自发进行；②A．已知T1>T2，由T1到T2为降温，反应速率应减小，图像与实际不符，故A错误；B．利用“先拐先平数值大”的原则，根据图中显示可得T1根据反应 4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g)
初始（ml）0.4 0.2 0 0
变化（ml）0.2 0.1 0.2 0.05
平衡（ml）0.2 0.1 0.2 0.05
则该反应的平衡常数K==10
甲的投料时乙的两倍，条件不变的情况下，两种方式达平衡时，甲N2的体积分数大于乙，甲NO2的浓度大于乙；（2）①图中参与反应生成X和Y的一氧化氮的物质的量为：0.025ml×(8%+16%)=0.006ml，模拟尾气中O2的物质的量为0.5ml，测得排出的气体中含0.45ml O2，说明实际参与反应的氧气的物质的量为0.05ml，同时测得0.0525ml CO2，根据氧原子守恒，可知一氧化二氮的物质的量为：0.05×2+0.006−0.0525×2=0.001ml，根据氮原子守恒可知氮气的物质的量为：×(0.006-0.001×2)ml=0.002ml，所以16%对应的是氮气，而8%对应是一氧化二氮，即Y对应是N2O；②实验过程中采用NO模拟NOx，而不采用NO2的原因是NO2中存在2NO2N2O4的平衡体系，NO2气体中存在N2O4，不便于定量测定。
【点睛】本题是一个化学平衡移动综合性的题，勒夏特列原理，先拐先平数值大的原理，及三段式的熟练应用均是解题必须。
t/min
n/ml
0
2.0
2.4
0
5
0.9
10
1.6
15
1.6
A
B
C
D
c(I2)/mml·L−1
1.00
0.22
0.44
0.11
c(H2)/mml·L−1
1.00
0.22
0.44
0.44
c(HI)/mml·L−1
1.00
1.56
4.00
1.56
组别
温度
时间/min
n/ml
0
10
20
40
50
①
T1
n(CH4)
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
②
T2
n(CH4)
0.50
0.30
0.18
…
0.15
甲
乙
0.2ml NO2
0.1ml NO2
0.4ml CO
0.2ml CO
模拟尾气
气体（10ml）
碳烟
NO
O2
He
物质的量（ml）
0.025
0.5
9.475
a