2022年高考化学一轮复习每日一练 第7章微题型56化学平衡状态的判定
展开1.(2019·内江模拟)一定条件下,将TiO2和焦炭放入真空密闭容器中,反应TiO2(s)+C(s)Ti(s)+CO2(g)达到平衡,保持温度不变,缩小容器容积,体系重新达到平衡,下列说法中一定正确的是( )
A.平衡常数减小 B.TiO2的质量不变
C.CO2的浓度不变 D.Ti的质量增加
2.在1 L恒定容积的密闭容器中,可以证明可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)已达到平衡状态的是( )
A.c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2
B.一个N≡N键断裂的同时,有3个H—H键生成
C.其他条件不变时,混合气体的密度不再改变
D.v正(N2)=2v逆(NH3)
3.用Cl2生产某些含氯有机物时会生成副产物HCl,利用下列反应可实现氯的循环利用:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-115.6 kJ·ml-1。恒温恒容的密闭容器中,充入一定量的反应物发生上述反应,能充分说明该反应达到化学平衡状态的是( )
A.气体的质量不再改变
B.氯化氢的转化率不再改变
C.断开4 ml H—Cl键的同时生成4 ml H—O键
D.n(HCl)∶n(O2)∶n(Cl2)∶n(H2O)=4∶1∶2∶2
4.(2020·湖南省平江县第一中学高二月考)可逆反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g),在体积固定的密闭容器中,可确定为平衡状态标志的是( )
①单位时间内生成n ml O2的同时生成2n ml NO2
②单位时间内生成n ml O2的同时生成2n ml NO
③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
⑧绝热容器内温度不再变化
A.①②⑤⑧ B.③④⑥⑦⑧
C.①④⑥⑦⑧ D.②③④⑥⑦
5.一定条件下,治理汽车尾气的反应是2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH<0。在恒温恒容的密闭容器中通入n(NO)∶n(CO)=2∶1的混合气体,发生上述反应。下列图像正确且能说明反应在进行到t1时一定达到平衡状态的是( )
6.(2020·合肥调研)恒温恒容条件下,某密闭容器中发生如下反应:H2(g)+I2(g)2HI(g),说明该反应已达到平衡状态的是( )
A.容器内总压强不随时间改变
B.气体的密度不随时间改变
C.单位时间内生成2 ml HI同时消耗1 ml H2
D.H2的体积分数不随时间改变
7.(2020·大连市普兰店区第三十八中学月考)工业废水中常含有一定量的Cr2Oeq \\al(2-,7)和CrOeq \\al(2-,4),它们会对人类及生态系统产生很大的伤害,必须进行处理。常用的处理方法有两种。其中一种是还原沉淀法,该法的工艺流程为
CrOeq \\al(2-,4)eq \(――→,\s\up7(①转化),\s\d5(H+))Cr2Oeq \\al(2-,7)eq \(――→,\s\up7(②还原),\s\d5(Fe2+))Cr3+eq \(――→,\s\up7(③沉淀),\s\d5(OH-))Cr(OH)3
其中第①步存在平衡:2CrOeq \\al(2-,4)(黄色)+2H+Cr2Oeq \\al(2-,7)(橙色)+H2O
(1)向平衡体系滴加少量浓H2SO4,则溶液显______色。
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是________。
a.Cr2Oeq \\al(2-,7)和CrOeq \\al(2-,4)的浓度相同
b.2v(Cr2Oeq \\al(2-,7))=v(CrOeq \\al(2-,4))
c.溶液的颜色不变
(3)第②步中,还原1 ml Cr2Oeq \\al(2-,7),需要________ ml的FeSO4·7H2O。
8.(2020·上海市行知中学高三期中)1 200 ℃时可用反应2BBr3(g)+3H2(g)eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))2B(s)+6HBr(g)来制取晶体硼。
(1)下列说法能说明该反应达到平衡状态的是________(填字母,下同)。
a.v正(BBr3)=3v逆(HBr)
b.2c(H2)=c(HBr)
c.密闭容器内压强不再变化
d.容器内气体平均摩尔质量不再变化
(2)若密闭容器体积不变,升高温度,晶体硼的质量增加,下列说法正确的是________。
a.在平衡移动时正反应速率先增大后减小
b.在平衡移动时逆反应速率始终增大
c.正反应为放热反应
d.HBr和H2的物质的量之比减小
(3)若上述反应在10 L的密闭容器内反应,5 min后,气体总质量减少1.1 g,则该时间段内氢气的平均反应速率为______________________。
(4)往容器中充入0.2 ml BBr3和一定量H2,充分反应达到平衡后,混合气体中HBr百分含量与起始通入H2的物质的量有如图关系。在a、b、c三点中,H2的转化率最高的是________。b点达到平衡后,再充入H2使平衡到达c点,此过程中平衡为_________________________
(填“正向”“逆向”或“不”)移动。
(5)用单线桥法标出下列反应的电子转移方向和数目:
2BBr3(g)+3H2(g)eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))2B(s)+6HBr(g),当消耗标况下22.4 L的H2时,转移电子的数目是________。
答案精析
1.C 2.B 3.B 4.C 5.C 6.D
7.(1)橙 (2)c (3)6
解析 (1)向平衡体系滴加少量浓H2SO4,则溶液中c(H+)增大,化学平衡正向移动,溶液显橙色。
(2)Cr2Oeq \\al(2-,7)和CrOeq \\al(2-,4)的浓度相同时反应可能处于平衡状态,也可能未处于平衡状态,a错误;在2v(Cr2Oeq \\al(2-,7))=v(CrOeq \\al(2-,4))中未体现反应速率是正反应速率还是逆反应速率,因此不能确定反应是否处于平衡状态,b错误;溶液的颜色不变说明溶液中任何离子的浓度都不变,则正、逆反应速率相等,反应处于平衡状态,c正确。(3)根据电子得失守恒:n(Cr2Oeq \\al(2-,7))×6=n(FeSO4·7H2O)×1,n(FeSO4·7H2O)=1 ml×6=6 ml。
8.(1)cd (2)ab (3)0.003 ml·L-1·min-1 (4)a 正向
(5)2BBr3(g)+3H6e-2(g)eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(加热))2B(s)+6HBr(g) 2NA
解析 (1)v正(BBr3)=3v逆(HBr),一个正向反应,一个逆向反应,满足两个不同方向,但速率比不等于化学计量数之比,故a不符合题意;2c(H2)=c(HBr)不能作为判断平衡标志,故b不符合题意;该反应是体积增大的反应,即压强增大的反应,密闭容器内压强不再变化,则达到平衡,故c符合题意;平均摩尔质量等于气体质量除以气体的物质的量,正向反应是气体质量减小、物质的量增大的过程,容器内气体平均摩尔质量不再变化,则达到平衡,故d符合题意。(2)若密闭容器体积不变,升高温度,速率增大,晶体硼的质量增加,说明平衡正向移动,在平衡移动时正反应速率先增大后减小,故a正确;升高温度,速率增大,由a分析平衡正向移动,因此平衡移动时逆反应速率始终增大,故b正确;升高温度,平衡正向移动,正反应为吸热反应,故c错误;平衡正向移动,HBr和H2的物质的量之比增大,故d错误。(3)若上述反应在10 L的密闭容器内反应,5 min后,气体总质量减少1.1 g,说明生成B质量为1.1 g即物质的量为0.1 ml,则参与反应的氢气的物质的量为eq \f(3×0.1 ml,2)=0.15 ml,则该时间段内氢气的平均反应速率为v=eq \f(Δn,V·Δt)=eq \f(0.15 ml,10 L×5 min)=0.003 ml·L-1·min-1。(4)向容器中不断加入氢气,平衡正向移动,BBr3转化率增大,但氢气转化率降低,因此a点H2的转化率最高。b点达到平衡后,再充入H2使平衡到达c点,此过程中平衡正向移动。(5)BBr3(g)化合价降低,由+3价降低到0价,一个BBr3(g)转移3个电子,因此2 ml BBr3(g)和3 ml H2转移6 ml电子,因此用单线桥法标出下列反应的电子转移方向和数目:2BBr3(g)+3H6e-2(g)eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))2B(s)+6HBr(g),当消耗标况下22.4 L即1 ml的H2时,转移2 ml电子,因此转移电子的数目是2NA个。
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