2019高考化学 难点剖析 专题57 三个容器中化学平衡的比较练习.doc

专题57 三个容器中化学平衡的比较1一定条件下存在反应C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）H0；向甲、乙、丙三个恒容容器中加入一定量C和H2O，各容器中温度、反应物的起始量如表，反应过程中CO的物质的量浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是容器甲乙丙容积 0.5 L0.5 LV温度T1T2T1起始量2 molC1 molH2O1 molCO1 molH24 molC2 molH2O A 甲容器中，反应在前15 min的平均速率v（H2）=0.1 molL-1min-1B 丙容器的体积V0.5LC 当温度为T1时，反应的平衡常数K=2.25D 乙容器中，若平衡时n（H2O）=0.4 mol，则T1T2【答案】A【解析】A、由图可知，15min内甲容器中CO的浓度变化量为1.5mol/L，v(CO)=0.1molL-1min-1，速率之比等于化学计量数之比，所以v(H2)=0.1molL-1min-1，故A正确；B、丙容器中起始量为甲的二倍，若容积=0.5 L，由于正反应为气体体积增大的反应，加压平衡左移，c(CO)3mol/L，故丙容器的体积V0.5 L，故B错误；C、根据甲容器中反应数据计算： C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)起始浓度(mol/L) 2 0 0转化浓度(mol/L) 1.5 1.5 1.5平衡浓度(mol/L) 0.5 1.5 1.5T1时，反应的平衡常数K=4.5，故C错误；D、比较甲与乙可知，二者达平衡是等效的，经计算知甲容器中平衡时n(H2O)=0.25 mol，乙容器中，若平衡时n(H2O)=0.4 mol，乙相对于甲平衡向逆反应移动，因为正反应吸热，乙中温度低，即温度T1T2，故D错误；故选A。2温度为T1时，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应: 2NO2 2NO+O2(正反应吸热)。实验测得:，为速率常数，受温度影响。 下列说法正确的是 A 达平衡时，容器与容器中的总压强之比为 45B 达平衡时，容器中比容器中的大C 达平衡时，容器中的体积分数大于50%D 当温度改变为时，若，则 【答案】D当容器中=1时，c(NO)=(0.5+)mol/L，c(NO2)= (0.2+)mol/L，c(O2)= (0.2+)mol/L，此时1.38K，反应逆向进行，则c3 B a+b=Q C 2p2p3 D 1+31【答案】B【解析】甲容器反应物投入1mol X、3mol Y，乙容器反应物投入量2mol Z，恒温且乙容器容积和甲容器相同，则甲容器与乙容器是等效平衡；甲容器反应物投入1mol X、3mol Y，丙容器反应物投入量4molZ，采用极限转化法转化为反应物为2molX、6molY，是甲中的二倍，如果恒温且丙容器容积是甲容器2倍，则甲容器与丙容器也是等效平衡；所以丙所到达的平衡，可以看作在恒温且容积是甲容器两倍条件下，到达平衡后，再压缩体积为与甲容器体积相等所到达的平衡，所以丙与甲、乙相比，增大了压强，平衡向着正向移动，小容器体积，增大了压强，平衡向着正向移动，所以丙中X、Y转化率大于甲和乙的。A、丙容器反应物投入量4molZ，采用极限转化法转化为反应物为2molX、6molY，是甲中的二倍，若平衡不移动，c3=2c1；丙相当于增大压强，平衡向着正向移动，所以丙中氨气的浓度大于乙中氨气浓度的二倍，即c32c1，故A错误；B、甲投入1molX、3molY，乙中投入2molZ，则甲与乙是完全等效的，根据盖斯定律可知，甲与乙的反应的能量变化之和为QkJ，故a+b=Q，故B正确；C、丙容器反应物投入量4molZ，是乙的二倍，若平衡不移动，丙中压强为乙的二倍；由于丙中相当于增大压强，平衡正向移动，所以丙中压强减小，小于乙的2倍，即2p2p3，故C错误；D、丙容器反应物投入量4molZ，是乙的二倍，若平衡不移动，转化率1+3=1；由于丙中相当于增大压强，平衡正向移动，氨气的转化率减小，所以转化率1+31，故D错误；故选B。4在25时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表，建立平衡需要的时间为20 s，则下列说法不正确的是物质XYZ初始浓度（molL1）0.20.10.1平衡浓度（molL1）0.050.050.2A 反应可表示为3X+Y2ZB 建立平衡过程中，用Z表示的反应速率为v(Z)=0.005 molL1s1C 增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大D 若初始浓度：X为0.2 molL1，Y为0.2 molL1，Z为0.8molL1，则平衡向右移动【答案】C5工业上，可采用还原法处理尾气中NO，其原理:2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g) H0D T1时，容器中达到平衡后再充入NO、H2O(g）各210-4mol，则反应将向逆反应方向进行【答案】D对于反应有2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)起始浓度（mol/L） 0.002 0.006 0 0起始浓度（mol/L） y y y/2 y/2起始浓度（mol/L） 0.002-y 0.006-y y/2 y/2两个反应的平衡常数必然相等，列出其平衡常数计算式，两个反应的K值相等，一定得到x=y。则达到达平衡时两个反应体系的气体总物质的量相等，所以压强相等，B错误；C、温度不变的前提下，从反应变为反应，氢气的浓度变为原来的2倍，则平衡正向移动，达到新平衡的时候c(N2)应该大于210-4mol/L，此时的c(H2O)应该大于410-4mol/L；但是，实际升高温度以后实验达平衡时c(H2O)=3.810-4mol/L410-4mol/L，说明升高温度的时候，平衡一定逆向移动了，所以该反应为放热反应，焓变小于0，C错误；D、增大生成物浓度，平衡一定逆向移动，所以充入NO、H2O(g）各210-4mol，则反应将向逆反应方向进行，D正确。7在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：已知容器甲乙丙反应物的投入量、的浓度反应的能量变化放出akJ吸收bkJ吸收ckJ体系的压强反应物的转化率下列说法正确的是 A B C D 【答案】B8温度为T1时，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO2(g)2NO(g)+O2(g)相关数据如下表所示。下列说法错误的是（ ）容器编号物质的起始浓度(molL-1)物质的平衡浓度(molL-1)c(NO2)c(NO)c(O2)c(O2)0.6000.20.30.50.200.50.35 A 容器中发生反应的平衡常数为0.8 B 容器中发生反应的起始阶段有v正v逆C 达到平衡时，容器中1 D 达到平衡时，容器与容器中的总压强之比为1617【答案】D9在3个体积均为1 L的恒容密闭容器中发生反应：SO2(g)2NO(g)2NO2(g)S(s)。改变容器I的反应温度，平衡时c( NO2)与温度的关系如下图所示。下列说法正确的是 A 若T2T1,则k正:k逆8,所以容器中NO2的转化率小于2/3，即容器中起始平衡正向移动，达平衡时，容器中NO2的转化率比容器中的小，C正确；由于该反应正反应是吸热反应，温度，所以时平衡常数增大，则k正:k逆0.8。11一定温度下(T2T1)，在3个体积均为2.0L的恒容密闭容器中反应2NO(g)+Cl2(g)= 2ClNO(g) (正反应放热)达到平衡，下列说法正确的是 容器温度/()物质的起始浓度/molL-1物质的平衡浓度/ molL-1c(NO)c(Cl2)C(ClNO).vC(ClNO)T10.200.1000.04T2.0200.100.20clT3000.20C2A 达到平衡时，容器与容器中的总压强之比为1：2B 达到平衡时，容器中ClNO的转化率小于80%C 达到平衡时，容器中c(ClNO)/C(NO)比容器中的大D 若温度为T1，起始时向同体积恒容密闭容器中充入0.20molNO(g).、0.2mo1Cl2(g)和0.20molClNO(g)，则该反应向正反应方向进行【答案】C12一定温度下(T2 Tl)，在3个体积均为2.0 L的恒容密闭容器中反应 2NO(g)+ Cl2(g) = 2ClNO(g)（正反应放热）达到平衡，下列说法正确的是 A 达到平衡时，容器I与容器II中的总压强之比为1：2B 达到平衡时，容器III中ClNO的转化率小于80%C 达到平衡时，容器II中c(ClNO(/ c(NO)比容器I中的大D 若温度为Tl，起始时向同体积恒容密闭容器中充入0.20 mol NO(g)、0.2 mol Cl2(g)和0.20 mol ClNO(g)，则该反应向正反应方向进行【答案】C13700时，H2（g）CO2（g）H2O（g）CO（g）。该温度下，在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H2和CO2，起始浓度如下表所示。其中甲经2min达平衡时，v (H2O)为0.025 mol/（Lmin），下列判断不正确的是（ ）起始浓度甲乙丙C（H2）/mol/L0.10.20.2C（CO2）/mol/L0.10.10.2A 平衡时，乙中CO2的转化率大于50B 当反应平衡时，丙中c（CO2）是甲中的2倍C 温度升至800，上述反应平衡常数为25/16，则正反应为吸热反应D 其他条件不变，若起始时向容器乙中充入0.10mol/L H2和0.20 mol/L CO2，到达平衡时c (CO)与乙不同【答案】DH2（g）CO2（g）H2O（g）CO（g）起始： 0.1 0.1 0 0变化： 0.05 0.05 0.05 0.05平衡： 0.05 0.05 0.05 0.05 根据化学平衡常数的表达式，700时的化学平衡常数为0.050.05/(0.050.05)=125/16，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，根据勒夏特列原理，正反应方向为吸热反应，故C说法正确；D、因为反应前后气体系数之和相等，因此两个平衡中c(CO)相同，故D说法错误。14在温度相同、容积均为2 L的3个恒容密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温，测得反应达到平衡时的有关数据如下。下列说法正确的是( )已知N2(g)3H2(g)2NH3(g) H92.4 kJmol1 A 2p12p3p2B 达到平衡时丙容器中NH3的体积分数最大C 23p2，错误；C项，丙容器中加入2 mol NH3，最后达到和甲相同的平衡状态，若平衡不移动，则转化率131；乙容器投入2 mol N2、6 mol H2，相当于增大压强，平衡正向移动，2增大，所以转化率231，错误；D项，甲中投入1 mol N2、3 mol H2，丙中投入2 mol NH3，则甲与丙是完全等效的，根据盖斯定律可知，甲与丙的反应的能量变化之和为92.4 kJ，故Q1Q392.4，正确。答案选D。15一定温度下，在三个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中，反应2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)达到平衡。下列说法不正确的是容器温度/K起始浓度/(mol/L)平衡浓度/(mol/L)H2COCH3OHCH3OH4000.200.1000.084000.400.200X500000.100.025A X = 0.16 B 该反应的正反应是放热反应C 平衡时的反应速率: D 400 K 时该反应平衡常数的值为2500【答案】A16在甲、乙、丙三个不同密闭容器中按不同方式投料，一定条件下发生反应（起始温度和起始体积相同）：A2(g)+3B2(g)2AB3(g) H0，相关数据如下表所示： 容器甲乙丙相关条件恒温恒容绝热恒容恒温恒压反应物投料1mol A2、3molB22molAB32mol AB3反应物的转化率a甲a乙a丙反应的平衡常数K=K甲K乙K丙平衡时AB3的浓度/molL-1c甲c乙c丙平衡时AB3的反应速率/molL-1min-1V甲v乙v丙下列说法正确的是（ ）A K乙K丙 B c乙=c丙 C a甲 +a乙7.0C 实验3 时间：geD 实验3 CO 达到平衡时的转化率比实验1 小【答案】B21有、3个体积均为0.5 L的恒容密闭容器，在、中按不同投料比(Z)充入HCl和O2(如下表)，加入催化剂发生反应：4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) H。HCl的平衡转化率与Z和T的关系如图所示。容器起始时T/n(HCl)/molZ3000.25a3000.25b3000.254 下列说法不正确的是（ ）A H0B a4v(逆)D 300 时，该反应平衡常数的值为320【答案】D22在相同的密闭容器中，用高纯度纳米级Cu2O分别进行催化分解水的实验：2 H2O(g)2 H2(g) + O2(g) H0，实验测得反应体系中水蒸气浓度（mol/L）的变化结果如下：序号时间/min01020304060温度T1 / 1号Cu2O0.05000.04920.04860.04820.04800.0480温度T1 / 2号Cu2O0.05000.04900.04830.04800.04800.0480温度T2 / 2号Cu2O0.05000.04800.04700.04700.04700.0470下列说法不正确的是A 实验前20 min的平均反应速率v(O2) = 7105 mol/( Lmin)B 实验、条件下的平衡常数相等，且小于实验条件下的平衡常数C 2号Cu2O的催化效率比1号Cu2O的催化效率高D 实验时的温度T2高于T1【答案】A23在四个恒容密闭容器中按左下表相应量充入气体，发生反应2N2O(g)2N2(g)+O2(g)，容器、中N2O的平衡转化率如下图所示：容器容积/L起始物质的量/molN2ON2O2V10.1001.00.100V30.1001.00.060.060.04 下列说法正确的是A 该反应的正反应放热B 相同温度下反应相同时间，平均反应速率：v()v()C 容器在470进行反应时，起始反应速率：v正(N2O)v逆(N2O)D 图中A、B、C三点处容器内总压强：pA(I) pB()0.004 B 平衡时，H2的转化率：丁甲C 平衡时，乙中H2的转化率等于20% D 丙中条件下，该反应的平衡常数K=4【答案】AD、甲容器达到平衡时，c(H2)=(0.010.002)molL1=0.008molL1，c(I2)=0.008molL1，根据化学平衡常数的数学表达式，K= =0.25，因为化学平衡常数只受温度的影响，因此丙条件下的K=0.25，故D错误。26在温度相同、容积均为2L的三个恒容密闭容器中，按不同方式投入反应物，发生反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)H= 92.4kJ/mol；保持恒温，测得反应达到平衡时的有关数据如下，下列说法正确的是（ ）容器甲乙丙反应物投入量1molN2、3molH22molN2、6molH22molNH3NH3 的浓度(mol/L)c1c2c3反应的能量变化放出Q1kJ放出Q2kJ吸收Q3kJ体系压强p1p2p3反应物转化率 A 2p1=2p3p2 B 达到平衡时丙容器中NH3的体积分数最大C Q3+92.4=92.4 D B 热量关系：a一定等于bC 反应的平衡常数：D 中的密度不再改变时说明反应已达到平衡状态【答案】A30某温度下，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应: 2NO(g)+Br2(g)2NOBr(g)（正反应放热）。下列说法正确的是容器编号物质的起始浓度(mol/L)物质的平衡浓度(mol/L)c(NO)c(Br2)c(NOBr)c(NOBr)I0.30.150.10.2II0.40.20III000.2A 容器II达平衡所需的时间为4min，则v(Br2)=0.05mol/(Lmin)B 达平衡时，容器I与容器III中的总压强之比为2:1C 升高温度，逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动D 达平衡时，容器II中c(Br2)/c(NOBr)比容器III中的小【答案】D 容器中 2NO(g)+Br2(g)2NOBr(g)，c始/molL1 0.4 0.2 0c变/molL1 2x x 2xc平/molL1 0.4- 2x 0.2-x 2xK=，解得x=0.1molL1，v(Br2)=0.1molL1/4min= 0.025mol/(Lmin)，故A错误；B、将容器I、容器III的生成物全部转化成反应物，容器I的投料相当于容器III的2倍，达平衡时，容器I相当于对2个容器III进行加压，平衡正向移动，容器I与容器III中的总压强之比小于2:1，故B错误；C、升高温度，逆反应速率增大，正反应速率也增大，故C错误；D、将容器II、容器III的生成物全部转化成反应物，容器II的投料相当于容器III的2倍，达平衡时，容器II相当于对2个容器III进行加压，平衡正向移动，容器II中c(Br2)减小，c(NOBr)增大，容器II中c(Br2)/c(NOBr)比容器III中的小，故D正确