2022届高考化学一轮复习 微题型56 化学平衡状态的判定（解析版）

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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。