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专题检测（六） 化学平衡与相关计算1(2019泰州一模)恒容条件下，1 mol SiHCl3发生如下反应：2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)SiCl4(g)。已知：v正v消耗(SiHCl3)k正x2(SiHCl3)，v逆2v消耗(SiH2Cl2)k逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4)，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数(仅与温度有关)，x为物质的量分数。如图是不同温度下x(SiHCl3)随时间的变化。下列说法正确的是()A该反应为放热反应，v正，aT1；又因T2 K下达到平衡时SiHCl3的物质的量分数比T1 K平衡时小，说明升温平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应，错误；B项，从平衡体系中移走SiCl4，即减小生成物浓度，平衡将向正反应方向移动，反应物的转化率提高，正确；C项，2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)SiCl4(g)是反应前后气体分子数不变的反应，即反应从开始至达平衡的过程中混合气体总物质的量始终为1 mol，由图像知，T2 K下达到平衡时SiHCl3的物质的量分数为0.75，则此时SiH2Cl2和SiCl4的物质的量分数均为0.125，因为平衡时v正v逆，v正k正x2(SiHCl3)0.752k正，v逆k逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4)0.1252k逆，则0.752k正0.1252k逆，因k正和k逆只与温度有关，反应进行到a点处时v正k正x2(SiHCl3)0.82k正，v逆k逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4)0.12k逆。，正确；D项，恒容条件下再充入1 mol SiHCl3，相当于增大压强，而2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)SiCl4(g)反应前后气体体积不变，所以平衡不移动，x(SiH2Cl2)不变，错误。2(2019南通七市二模)一定温度下，在三个容积均为2 L的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应：2NO(g)2H2(g)N2(g)2H2O(g)(正反应放热)，测得反应的相关数据如下：容器温度/K(T1T2)起始物质的量/mol平衡物质的量/molNO(g)H2(g)N2(g)T3320.5T223T12.52.5下列说法正确的是()A平衡时，容器和容器中正反应速率：v(H2)v(H2)B平衡时，容器中c(NO) 0.5 mol L1C平衡时，容器和容器中的压强：pT2，温度越高，反应速率越快，平衡时，容器和容器中正反应速率：v(H2)v(H2)，错误；B项，T1时，容器：2NO(g)2H2(g)N2(g)2H2O(g) (正反应放热)起始/mol 3 2 0 0转化/mol 1 1 0.5 1平衡/mol 2 1 0.5 1此时平衡常数K0.25，n(平，总)4.5 mol；若容器也在T1时达到平衡，设平衡时N2浓度为x， 2NO(g)2H2(g)N2(g)2H2O(g)(正反应放热)起始(molL1) 1 1.5 0 0转化(molL1) 2x 2x x 2x平衡(molL1) 12x 1.52x x 2x则有0.25，解得x0.25，c(NO)0.5 mol L1；容器在T2时达到平衡，由于T1T2，降低温度，平衡向放热方向移动，即向正反应方向移动，平衡时c(NO) 0.5 mol L1，正确；C项，容器在T1时起始加入2.5 mol NO和2.5 mol H2，若某时刻时N2为0.5 mol，则H2O为1 mol，NO和H2都为1.5 mol，共4.5 mol，此时Q0.200.25，反应未达平衡，反应向正反应方向进行，反应达到平衡时气体的总物质的量4.5 mol，因此平衡时，容器和容器中的压强：pp，正确；D项，保持温度不变，若将容器改为恒压密闭容器，相当于给容器加压，平衡向正反应方向移动，n(平，总)4.5 mol，平衡时容器的容积小于21.8 L，错误。3(2018镇江一模)一定温度下，在三个容积均为2.0 L的恒容密闭容器中发生反应：2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)。各容器中起始物质的量浓度与反应温度如下表所示：容器温度/起始物质的量浓度/(molL1)NO(g)CO(g)N2CO2甲T10.100.1000乙T2000.100.20丙T20.100.1000反应过程中甲、丙容器中CO2的物质的量随时间变化关系如图所示。下列说法正确的是()A该反应的正反应为放热反应，平衡常数K(T1)K(T2)B达到平衡时，乙容器中的压强一定大于甲容器的2倍C乙容器中反应达到平衡时，N2的转化率小于40%D丙容器中反应达到平衡后，再充入0.10 mol NO和0.10 mol CO2，此时v(正)v(逆)解析：选AC甲、丙容器中起始投料相同，温度不同，由图中曲线分析甲的温度高，平衡时n(CO2)甲n(CO2)丙，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，升高温度，平衡常数减小，平衡常数K(T1)K(T2)，A正确；甲和乙温度不同，无法比较压强大小，B错误；丙容器中反应达到平衡时，2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)起始/(molL1)： 0.1 0.10 0变化/(molL1): 0.06 0.06 0.03 0.06平衡/(molL1): 0.04 0.04 0.03 0.06此时，NO的转化率为60%。乙容器中若加入0.05 molL1 N2、0.1 molL1 CO2与丙等效，达到平衡时，N2的转化率等于40%，乙容器中加入0.1 molL1 N2、0.2 molL1 CO2，相当于丙物质的量的两倍，加压平衡向正反应方向移动，使N2的转化率小于40%，C正确；丙容器中反应达到平衡时，平衡常数K42.187 5，再充入0.10 mol NO和0.10 mol CO2，浓度商Q28.01v(逆)，D错误。4(2018南通二模)Boderlscens研究反应：H2(g)I2(g)2HI(g)H0。温度T时，在两个体积均为1 L的密闭容器中进行实验，测得气体混合物中碘化氢的物质的量分数w(HI)与反应时间t的关系如下表：容器编号起始物质t/min0204060801000.5 mol I2、05 mol H2w(HI)/%05068768080x mol HIw(HI)/%1009184818080研究发现上述反应中v正kaw(H2)w(I2)，v逆kbw2(HI)，其中ka、kb为常数。下列说法正确的是()A温度为T时该反应达到平衡时的64B容器中前20 min的平均速率v(HI)0.012 5 molL1min1C若起始时，向容器中加入物质的量均为0.1 mol的H2、I2、HI，反应逆向进行D若两容器中，kaka且kbkb，则x的值一定为1解析：选AD反应H2(g)I2(g)2HI(g)H0初始物质的量/mol： 0.5 0.50变化物质的量/mol: a a 2a平衡时物质的量/mol: 0.5a 0.5a 2a达到平衡时w(HI)100%80%0.8，得到a0.4，w(H2)w(I2)1w(HI)/210%，温度为T时该反应达到平衡时v正v逆，kaw(H2)w(I2)kbw2(HI)，则64，A正确；容器中前20 min，由w(HI)100%50%0.5，得到a0.25，此时平均速率v(HI)0.025 molL1min1，B错误；温度为T时该反应的平衡常数K64，若起始时，向容器中加入物质的量均为0.1 mol的H2、I2、HI，浓度商Q1K，则反应向正反应方向进行，C错误；若两容器中kaka且kbkb，说明两容器在相同温度下反应，且在相同时间内到达平衡时w(HI)仍为80%，即在相同温度相同体积容器中两者完全等效，则x的值一定为1，D正确。5(2018扬州一模)一定温度下，在3个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中发生反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)HK，反应逆向进行，D正确。6(2018南师附中、天一、淮中、海门四校联考)已知：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H41 kJmol1相同温度下，在体积相同的两个恒温密闭容器中，加入一定量的反应物发生反应。相关数据如下：容器编号起始时各物质物质的量/mol达平衡过程体系能量的变化COH2OCO2H21400放出热量：32.8 kJ0014热量变化：Q kJ下列说法正确的是()A容器中反应达平衡时，CO的转化率为80%B平衡时，若向容器中再加入0.2 mol CO和0.2 mol CO2，则v正v逆CQ8.2D容器中CO的转化率与容器中CO2的转化率之和为1解析：选A根据放出的热量可知，达到平衡时反应掉0.8 mol CO，A正确；根据中的数据可知，平衡时CO、H2O、CO2、H2的物质的量分别为0.2 mol、3.2 mol、0.8 mol、0.8 mol，因反应前后气体体积不变，故该反应的平衡常数1，当平衡时再加入CO和CO2各0.2 mol时，Qv逆，B错误；根据平衡常数可知，达到平衡时CO2剩余0.2 mol，即反应掉0.8 mol CO2，故Q41 kJmol10.8 mol32.8 kJ，C错误；根据上述分析可知中CO的转化率为80%，中CO2的转化率也为80%，D错误。7(2018常州一模)一定条件下进行反应：COCl2(g)Cl2(g)CO(g)。向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol COCl2(g)，经过一段时间后达到平衡。反应过程中测得的有关数据见下表：t/s02468n(Cl2)/mol00.300.390.400.40下列说法正确的是()A保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(Cl2)0.22 molL1，则反应的Hv(逆)D保持其他条件不变，起始向容器中充入1.0 mol Cl2和0.8 mol CO，达到平衡时，Cl2的转化率小于60%解析：选D由表中数据可知，6 s、8 s时氯气的物质的量都是0.4 mol，说明6 s时反应到达平衡，平衡时氯气的浓度为0.2 molL1，升高温度，到达新平衡，氯气的浓度变为0.22 molL1，氯气浓度增大，说明平衡向正反应方向移动，故正反应为吸热反应，即H0，故A错误；正反应为吸热反应，恒容绝热密闭容器进行该反应，随反应进行温度降低，而平衡常数只受温度影响，故平衡常数一定发生变化，故B错误；平衡时c(Cl2)0.2 molL1，COCl2(g)Cl2(g)CO(g)起始/(molL1)： 0.500转化/(molL1): 0.2 0.2 0.2平衡/(molL1): 0.3 0.2 0.2该温度下平衡常数K0.133，若起始向容器中充入1.2 mol COCl2、0.60 mol Cl2和0.60 mol CO，此时Q0.15K0.133，则反应向逆反应方向移动，反应达到平衡前v(正)v(逆)，故C错误；原平衡等效为起始向容器中充入1.0 mol Cl2和1.0 mol CO，达到平衡时Cl2的转化率100%60%，如加入1.0 mol Cl2和0.8 mol CO，相当于在原来的基础上减小0.2 mol CO，平衡在原来的基础上向正反应方向移动，则Cl2的转化率减小，则Cl2的转化率小于60%，故D正确。8两个容积均为2 L的密闭容器和中发生反应2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)，起始物质的量见下表。实验测得两容器不同温度下达到平衡时CO2的物质的量如下图所示，下列说法正确的是()容器起始物质的量NOCO1 mol3 mol6 mol2 molAN点的平衡常数为0.04BM、N两点容器内的压强：p(M)2p(N)C若将容器的容积改为1 L，T1温度下达到平衡时c(CO2)0.25 molL1D若将容器改为绝热容器，实验起始温度为T1，达平衡时NO的转化率小于16.7%解析：选AD由于N点和M点的温度相同，故两点的平衡常数相同，根据M点平衡时n(CO2)可知，容器中平衡时NO、CO、N2、CO2的物质的量分别为5 mol、1 mol、0.5 mol、1 mol，NO的转化率为(NO)100%16.7%，根据容器的体积为2 L可得，平衡常数K10.04，A正确；容器气体物质的量大，压强大，平衡正向移动，p(M)2p(N)，B错误；若平衡时c(CO2)0.25 molL1，则NO、CO、N2、CO2的浓度分别为0.75 molL1、2.75 molL1、0.125 molL1、0.25 molL1，反应的平衡常数K20.002K1，因为只改变容器的体积，温度不变，则平衡常数不变，C错误；由题图可知，升高温度n(CO2)减小，平衡逆向移动，正反应放热，若将容器改为绝热容器，则容器内温度升高，平衡逆向移动，NO的转化率降低，故平衡时(NO)v(逆)C达到平衡时，容器中的压强一定大于容器中的压强的两倍D将容器改为绝热容器，实验起始温度为T2，达到平衡时，CO的转化率小于50%解析：选BD由图示可知，容器中在20 min时生成CH3OH 0.12 mol，则反应掉H2 0.24 mol，故v(H2)0.006 molL1min1，A错误；根据平衡时数据可知K234.375，再加入0.20 mol CO和CH3OH时，Q178.571T1，随着温度的升高，平衡时CH3OH物质的量减小，则正反应是放热反应，且在温度T2时，平衡时CO的转化率为50%，当容器绝热时，随着反应的进行，容器温度升高，平衡逆向移动，CO的转化率降低小于50%，D正确。10(2018南京、盐城一模)已知：CH4(g)2H2S(g)CS2(g)4H2(g)。向恒容密闭容器中充入0.1 mol CH4和0.2 mol H2S发生反应，各物质的物质的量分数随温度变化如图所示：下列说法正确的是()A该反应的H0BX点CH4的转化率为20%CX点与Y点容器内压强比为5551D维持Z点温度，向容器中再充入CH4、H2S、CS2、H2 各0.1 mol 时v(正)0，故A错误；设X点时CS2为x mol， CH4(g)2H2S(g)CS2(g)4H2(g)起始量(mol)0.10.2 0 0变化量(mol) x 2x x 4xX点时量(mol) 0.1x 0.22x x 4x即得(0.1x)4x，x0.02 mol，则CH4的转化率为100%20%，故B正确；在同温同容时，压强之比等于物质的量之比，图中X点和Y点温度不同，无法比较X点和Y点容器内的压强，故C错误；同理可求得Z点：0.1xx，x0.05 mol, 即CS2为0.05 mol，则CH4为0.05 mol，H2S为0.1 mol，H2为0.2 mol，设容器的体积为1 L，若此时反应已达平衡，则平衡常数K0.16，当向容器中再充入CH4、H2S、CS2、H2 各0.1 mol 时，各物质的量分别为CH4 0.15 mol、H2S 0.2 mol、CS2 0.15 mol、H2 0.3 mol，此时的浓度商Q0.202 5K0.16，所以反应向逆反应方向进行，即v(正)v(逆)，故D正确。11(2019苏锡常镇二模)甲胺(CH3NH2)是合成太阳能敏化剂的原料。一定温度下，在三个体积均为2.0 L的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应CH3OH(g)NH3(g)CH3NH2(g)H2O(g)，测得有关实验数据如下：容器编号温度/K起始物质的量(mol)平衡时物质的量(mol)CH3OH(g)NH3(g)CH3NH2(g)H2O(g)CH3NH2(g)H2O(g)5300.400.40000.305300.800.8000500000.200.200.16下列说法正确的是()A正反应的平衡常数K()K()c(CH3OH，)C达到平衡时，转化率：(NH3，)(H2O，)K()，说明降低温度平衡向正反应方向移动，即正反应为放热反应。A项，根据以上分析可知，正反应的平衡常数K()K()K()，正确；B项，容器和容器为等温等容，起始量为2倍关系，由于该反应为气体体积不变的反应，增大压强，平衡不移动，则达到平衡时，体系中c(CH3OH)关系：2c(CH3OH，)c(CH3OH，)，错误；C项，容器和容器温度不同，若容器温度也为530 K，则能建立等效平衡，此时应有(NH3，)(H2O，)1，由于容器温度低于530 K，降低温度平衡正向移动，而容器是从逆反应方向建立平衡，则转化率减小，所以达到平衡时，转化率：(NH3，)(H2O，)1，正确；D项，530 K时，若起始向容器中充入CH3OH 0.10 mol、NH3 0.15 mol、CH3NH2 0.10 mol、H2O 0.10 mol，Q0.679，则反应将向正反应方向进行，错误。12(2019苏锡常镇三模)一定温度下，在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应CO(g)2H2(g)CH3OH(g)(正反应放热)，测得反应的相关数据如下：容器容器1容器2容器3反应温度T/K500500600反应物投入量1 mol CO、2 mol H22 mol CH3OH1 mol CO、2 mol H2平衡v正(H2)/(molL1s1)v1v2v3平衡c(CH3OH)/(molL1)c1c2c3平衡体系总压强p/Pap1p2p3物质的转化率1(CO)2(CH3OH)3(CO)平衡常数KK1K2K3下列叙述正确的是()Av1c2B1(CO)3(CO)，v12p3，K12c3, 2(CH3OH)3(CO)1解析：选BDA项，在恒温恒容下容器2加入2 mol CH3OH与加入1 mol CO、2 mol H2等效，即相当于取两份容器1加入1 mol CO、2 mol H2，再将体积压缩至一半即得，对反应CO(g)2H2(g)CH3OH(g)(正反应放热)加压，平衡向正反应方向移动，甲醇的转化率减小，则有v1v2，2c1p2，1(CO)2(CH3OH)1，错误；B项，容器3加入1 mol CO、2 mol H2与容器1起始反应物投入量相同，但温度升高，化学反应速率加快，v1v3，由于反应CO(g)2H2(g)CH3OH(g)正反应是放热反应，平衡向逆反应方向移动，CO转化率减小，有c33(CO), p3p2，p3K3，错误；D项，由c22c1，c1c3，得到c22c3，又由1(CO)2(CH3OH)3(CO)，得到2(CH3OH)3(CO)1，正确。13
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