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化学反应平衡
(时间：45分钟 分值：100分)
一、选择题(本题共8个小题，每小题6分，共48分，每个小题只有一个选项符合题意。)
1．分析下列反应在任何温度下均能自发进行的是( )。 A．2N2(g)＋O2(g)===2N2O(g) ΔH＝＋163 kJ·mol－1 1B．Ag(s)＋2Cl2(g)===AgCl(s) ΔH＝－127 kJ·mol－1 1C．HgO(s)===Hg(l)＋2O2(g) ΔH＝＋91 kJ·mol－1 1D．H2O2(l)===2O2(g)＋H2O(l) ΔH＝－98 kJ·mol－1 解析 反应自发进行的前提条件是反应的ΔH－TΔS<0，温度的变化可能使ΔH－TΔS的符号发生变化。 对于A项，ΔH>0，ΔS<0，在任何温度下，ΔH－TΔS>0，即任何温度下，反应都不能自发进行；对于B项，ΔH<0，ΔS<0，在较低温度下，ΔH－TΔS<0，即反应温度不能过高；对于C项，ΔH>0，ΔS>0，若使反应自发进行，即ΔH－TΔS<0，必须提高温度，即反应只有在较高温度时能自发进行；对于D项，ΔH<0，ΔS>0，在任何温度下，ΔH－TΔS<0，即在任何温度下反应均能自发进行。 答案 D 2．在一定温度下的某容积可变的密闭容器中，建立下列化学平衡：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是( )。
A．体系的压强不再发生变化 B．v正(CO)＝v逆(H2O)
C．生成n mol CO的同时生成n mol H2
D．1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键
1 ---- Janssen
解析 不论反应是否达到平衡状态，生成n mol CO的同时都会生成n mol H2。 答案 C
3．(2014·潍坊联考)在一个密闭容器中进行如下反应：2X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，反应过程中某一时刻X2、Y2、Z的浓度分别为0.2 mol·L－1、0.1 mol·L－1、0.2 mol·L
－1
。当反应达到平衡时，下列数据可能合理的是( )。
A．Z的浓度为0.4 mol·L－1 B．X2、Z的浓度均为0.15 mol·L－1 C．X2的浓度为0.4 mol·L－1
D．X2与Z的浓度之和为0.4 mol·L1
－
解析 反应若正向进行到底，Z的浓度才为0.4 mol·L－1，根据可逆反应特点，A错；B项不符合质量守恒定律。反应若逆向进行到底，X2的浓度才为0.4 mol·L－
1
，根据可逆反应特点，C错。
答案 D
4．一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X(g)Y(g)＋Z(s)，以下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．X的分解速率与Y的消耗速率相等
D．单位时间内生成1 mol Y的同时生成2 mol X
解析 X的分解速率与Y的消耗速率之比为2∶1时，才能说明反应达到平衡状态，故C项说明反应未达到平衡状态。 答案 C
5．一定条件下，分别向容积固定的密闭容器中充入A和足量B，发生反应如下：2A(g)＋B(s)2D(g) ΔH<0，测得相关数据如下，分析可知下列说法不正确的是( )。
反应温度/℃ c(A)起始/mol·L－1 [A]平衡/mol·L－1 实验Ⅰ 800 1 0.5 实验Ⅱ 800 2 1 实验Ⅲ 850 1 0.85 2 ---- Janssen
放出的热量/kJ A.实验Ⅲ的化学平衡常数K<1 B．实验放出的热量关系为b>2a
a b c C．实验Ⅲ在30 min达到平衡过程的平均反应速率v(A)为0.005 mol·L－1·min－1 D．当容器内气体密度不随时间的变化而变化时上述反应已达平衡
0.152解析 选项A，实验Ⅲ达到平衡时K＝0.852<1。实验Ⅱ反应物的加入量是实验Ⅰ的加入量的2倍，与实验Ⅰ是等效平衡，所以实验放出的热量关系为b＝2a。选项C，实验Ⅲ达到平衡时，t＝30 min，Δc(A)＝0.15 mol·L－1，故v(A)＝0.005 mol·L
－1
·min－1。选项D，由于有固体B参与反应，若气体密度不变，说明整个体系中气体的总质量不变，A、B的浓度维持不变，反应达到平衡。 答案 B
6．用CO合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0，按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。下列说法正确的是( )。
A．温度：T1＞T2＞T3
B．正反应速率：v(a)＞v(c) v(b)＞v(d) C．平衡常数：K(a)＞K(c) K(b)＝K(d) D．平均摩尔质量：M(a)＜M(c) M(b)＞M(d)
解析 A项，因为ΔH<0，温度越高，CO的转化率越小，所以T3>T2>T1，错误；B项，由于T3>T1，所以v(c)>v(a)，由于p(b)>p(d)，所以v(b)>v(d)，错误；C项，平衡常数只受温度影响，由于ΔH<0，温度越高，平衡常数越小，正确；D项，升温，平衡左移，M减小，M(a)>M(c)，加压，平衡右移，M增大，M(b)>M(d)，错误。 答案 C
7．(2014·烟台一中检测)在一定温度和一定体积的密闭容器中，进行反应CO2(g)
3 ---- Janssen
＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，起始时通入0.1 mol CO2和0.2 mol H2，达到平衡后生成0.05 mol CO，下列说法不正确的是( )。
A．若起始时通入0.1 mol CO、0.1 mol H2O(g)和0.1 mol H2，则达到平衡后生成0.03 mol CO
B．若起始时通入0.2 mol CO2和0.4 mol H2，则达到平衡后生成0.1 mol CO 1
C．该温度下的化学平衡常数为3
D．若达到平衡后，再通入CO2，则H2的转化率增大 解析 A项，此平衡与题干中的平衡等效，达平衡后生成的CO仍为0.05 mol，A错，B项，该平衡不受压强影响，B正确；C项，平衡时生成CO和H2O均为0.05 mol，而CO2是0.05 mol，H2是0.15 mol，设容器的体积为1 L，则平衡常[CO]×[H2O]0.05×0.051数为＝＝，正确；D项，增大一种反应物的浓度可提高[CO2]×[H2]0.05×0.153另一种反应物的转化率，正确。 答案 A 8．(2013·江苏，15改编)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2 L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的转化率之和大于1 解析 容器Ⅰ中正向建立平衡，容器Ⅱ中逆向建立平衡，由于正反应放热、容器为绝热，前者温度高，反应速率快，A错误；容器Ⅰ中温度高，相对于容器Ⅱ相当于升高温度平衡逆向移动，CO转化率低，剩余的多，C正确；容器Ⅲ的投料量是容器Ⅰ的2倍，由于是气体体积相等的反应，最终建立等效平衡，但由于容器Ⅲ的投料量多，放出的热量多，两容器的温度不同，所以平衡常数不同，B错误；若容器Ⅰ、Ⅱ建立等效平衡，则容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率和为1，由A、C分析可知，A中温度高，CO的转化率低，所以两者之和
4 ---- Janssen
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