2022届高三化学一轮复习化学反应原理题型必练11等效平衡及其应用含解析

这是一份2022届高三化学一轮复习化学反应原理题型必练11等效平衡及其应用含解析，共19页。试卷主要包含了单选题，填空题等内容，欢迎下载使用。
等效平衡及其应用
一、单选题（共18题）
1．关于硫酸工业中的催化氧化反应，可以用勒夏特列原理解释的是
A．升温至450℃左右 B．选择V2O5做催化剂
C．选择常压条件 D．通入过量氧气
2．某温度下，密闭容器中发生反应aX(g)+bY(g)cZ(s)+dW(g)，达到平衡后，保持温度不变，将容器的容积压缩到原来容积的一半，当达到新平衡时，物质Y的浓度是原来的1.8倍。则正确的是
A．可逆反应的系数：a+b>c+d B．压缩容器的容积时，v(正)=v(逆)
C．达到新平衡时，物质X的转化率减小 D．达到新平衡时，混合物中W的质量分数增大
3．在一密闭容器中进行反应，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.6mol/L、0.3mol/L、0.6mol/L，当正、逆反应速率相等时，可能存在的数据是
A．SO2为1.2mol/L、O2为0.6mol/L B．SO2为0.75mol/L
C．SO2、SO3均为0.45mol/L D．SO2为1.2mol/L
4．一定条件下，分别向容积固定的密闭容器中充入A和足量的B，发生反应如下：2A(g)+B(s) ⇌2D(g) △HP2 B．x 1=0.05
C．P2条件下，③中CH3OCH3平衡转化率为96% D．若该反应可自发进行，则高温更有利
9．在一定温度下，1 mol CO和2 mol H2O通入一个密闭容器中：CO(g)+H2O (g)CO2(g)+H2(g)，一定时间后达到平衡，此时，CO的含量为p%，若维持温度不变，改变起始加入物质的物质的量，平衡时CO的含量仍为p%的是（ ）
A．1 mol CO2、2 mol H2 B．0.2 mol CO2、0.2 mol H2、0.8 mol CO、1.8 mol H2O
C．1 mol CO2、1 mol H2O D．1 mol CO2、 1 mol H2、 2 mol H2O
10．一定温度下，将a mol 的 PCl5 通入一个容积不变的密闭容器中，发生反应： PCl5 (g) ⇌ PCl3(g)+ Cl2(g)，反应达到平衡时，测得混合气体的压强为P1，此时再通入a mol 的 PCl5 ，同样温度下再达到平衡时， 测得混合气体的压强为P2，下列判断正确的时（ ）
A．2 P1> P2 B．PCl5的分解率增大 C．2 P1 < P2 D．Cl2的体积分数增大
11．PCl3和PCl5都是重要的化工原料。将2.0 mol PCl3(g)和1.0 mol Cl2(g)充入体积不变的1L密闭容器中，在一定条件下发生下述反应：PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g) △H＜0，平衡时PCl5为0.4 mol，如果此时移走1.0 mol PCl3和0.5 molCl2，在相同条件下再达平衡时PCl5的物质的量是
A．0.4mol B．0.2mol
C．小于0.2mol D．大于0.2mol，小于0.4mol
12．等物质的量的PCl5(g)分别放入起始体积相同的恒压容器A和恒容容器B中，相同温度下反应：PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)达到平衡时，两容器PCl5分解率(用X表示)相比
A．XA>XB B．XA P2，A项正确；
B. 由于新平衡与原平衡相比相当于增大了压强，加压平衡逆向移动，则PCl5的分解率减小，B项错误；
C. 由A项分析可知，2P1> P2，C项错误；
D. 由于新平衡与原平衡相比相当于增大了压强，加压平衡逆向移动，生成的氯气的量减少，Cl2的体积分数减小，D项错误；
答案选A。
【点睛】
一定温度下，将a mol 的 PCl5 通入一个容积不变的密闭容器中，发生反应： PCl5 (g) ⇌ PCl3(g)+ Cl2(g)，反应达到平衡时，再通入a mol 的 PCl5，由于容器容积不变，所以瞬间PCl5的浓度增大，PCl3、Cl2的浓度减小，正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动，但是平衡移动的结果相当于增大压强，因为容积固定，再通入a mol PCl5达到的新平衡相当于一次性充入2a mol PCl5达到的平衡状态，与原平衡相比，新平衡相当于增大了压强，加压平衡逆向移动，PCl5的转化率会减小，PCl5的体积分数会增大。这是学生们学习的难点。
11．C
【详解】
平衡后移走1.0mol PCl3和0.5mol Cl2到达新的平衡，等效为容器的体积为0.5L，开始时加入PCl3为1mol、Cl20.5mol的状态，平衡时PCl5为0.2 mol；但反应过程为体积不变的容器，所以与原平衡相比，体积由0.5L增大到1L，压强降低，平衡向逆反应移动，反应物的转化率降低，故相同条件下再达平衡时，n(PCl5)＜0.2 mol，故选C；
故答案选C。
12．A
【分析】
恒压容器A中，随着反应正向进行，气体的总物质的量增大，容器体积增大，可以先假设A容器恒容反应，作为过渡，则过渡态与B容器反应结果相同，然后再将A容器体积增大（相当于减压），则平衡再向正向移动。
【详解】
根据上述分析可知，等物质的量的PCl5(g)分别放入起始体积相同的恒压容器A和恒容容器B中，相同温度下反应：PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)达到平衡时，恒压容器中体积增大，压强减小，平衡正向进行，两容器中PCl5的分解率相比XA>XB，A项正确，
答案选A。
13．C
【分析】
由图可知，A保持恒压，B保持恒容．
A. 化学反应速率与物质的浓度有关，浓度越大反应速率越大；
B. 先根据相同条件下，气体的气体之比等于物质的量之比计算平衡后气体的物质的量，再结合方程式列三段式计算X参加反应的物质的量，最后根据转化率公式计算X的转化率，再结合A装置为恒压条件，相对于B来说，A容器相当于减压，分析化学平衡移动，判断X的转化率的大小关系；
C. 根据恒温恒容条件下，气体的体积之比等于物质的量之比，已知A中充入1molX和1molY的体积为1.2aL，则打开K，相当于充入了3molX和3molY，所以AB总体积为3.6aL，从而得出A的体积；
D. 升高温度，平衡向吸热方向移动。
【详解】
A. 起始VA=VB=aL，B中的物质的量大于A中的物质的量，即B装置中的浓度大于A装置中的浓度，所以反应开始时，B反应速率大于A反应速率，A项正确；
B. 恒温恒压条件下，气体的体积之比等于气体的物质的量之比，达到平衡时，VA=1.2a L，是起始时容器容积的1.2倍，所以平衡后混合气体的物质的量应为起始时混合气体物质的量的1.2倍，共2.4mol，
设A物质反应了x mol，可列出三段式
X(g) + Y(g) ⇌ 2Z(g) + W(g)
起始 1mol 1mol
转化 x mol x mol 2x mol x mol
平衡 (1-x)mol (1-x)mol 2x mol x mol 则1-x+1-x+2x+x=2.4mol
解得，x=0.4mol，所以A容器中X的转化率为；A装置为恒温恒压条件，该反应向正反应方向进行时，混合气体的物质的量增大，导致A容器容积增大，相对于B来说，A容器相当于减压，而减压平衡会向气体体积增大的正反应方向移动，所以A容器中X的转化率比B大，B项正确；
C. 当打开K时，整个装置是在恒温恒压条件下反应，使整个装置中气体的压强与A装置中的初始压强相同，向A中充入1molX和1molY达到平衡时，VA=1.2aL；当打开K时，AB中气体共为3molX和3molY，由于整个装置是在恒温恒压条件下的反应，达到平衡状态时，混合气体的体积是3.6aL，其中B是aL，所以A是3.6aL−aL=2.6aL，故C错误；
D. 打开K后，装置为恒压条件，该反应是吸热反应，所以升高温度，平衡正向移动，气体物质的量增大，则容器容积增大，则A容器的体积会增大，D项正确；
答案选C。
【点睛】
B项中A、B装置中X转化率的比较是学生们学习的易错点。首先明确A装置为恒温恒压条件，且该反应向正反应方向进行时，混合气体的物质的量增大，则会导致A容器容积增大，那么相对于B来说，A容器相当于减压，而减压平衡会向气体体积增大的正反应方向移动，即正反应方向，所以A容器中X的转化率比B大。
14．C
【分析】
从等效平衡的角度分析，达到平衡，此时测得n（A）：n（B）：n（C）=2：2：1．若保持温度不变，以n（A）：n（B）：n（C）=2：2：1的比例向该容器中再充入A、B和C，相当于在原来的基础上缩小体积，增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动．
【详解】
可逆反应A(g)＋3B(g)2C(g)，反应前气体的化学计量数之和大于生成物的气体化学计量数之和，
A、达到平衡，此时测得n（A）：n（B）：n（C）=2：2：1，若保持温度不变，以n（A）：n（B）：n（C）=2：2：1的比例向该容器中再充入A、B和C，相当于在原来的基础上缩小体积，增大压强，平衡向正反应方向移动，故A错误；
B、根据A知化学平衡会向正反应方向移动，故B错误；
C、化学平衡会向正反应方向移动，所以C的质量分数增大，故C正确；
D、化学平衡会向正反应方向移动，C的质量分数增大，故D错误。
故选C。
15．B
【解析】保持温度不变压强增大至原来的2倍，将容器的容积压缩到原来容积的一半，假定平衡不移动，W浓度变为原来的2倍，达到新平衡时，物质W的浓度是原来的1.7倍，说明平衡向逆反应方向移动，则应由a+b＜c+d，A、由上述分析可知，增大压强平衡向逆反应移动，选项A错误；B、平衡向逆反应移动，Z的体积分数减小，选项B正确；C、由上述分析可知，增大压强平衡向逆反应移动，X的转化率变大，选项C错误；D、平衡向逆反应方向移动，则应由a+b＜c+d，选项D错误。答案选B。
16．C
【解析】
A、反应开始时，丙中的物质的浓度最大，反应速率最快，甲中的物质的浓度最小，反应速率最慢，选项A正确；
B、甲和丙对比，相当于是在甲的基础上又加倍增大了物质的加入量，但是对于化学反应前后体积不变的反应，增大压强，化学平衡不移动，物质的转化率不变，根据计算得出甲中H2的转化率是60%，所以丙中H2的转化率是60%，选项B正确；
C、对于甲容器：H2（g）+CO2（g）H2O（g）+CO（g）
开始（mol/L）： 0.01 0.01 0 0
变化（mol/L）： x x x x
平衡（mol/L）： 0.01-x 0.01-x x x
所以=，解得x=0.006，c（CO2）=0.01mol-0.006mol=0.004mol；甲和丙对比，相当于是在甲的基础上又加倍增大了物质的加入量，但是对于化学反应前后体积不变的反应，增大压强，化学平衡不移动，丙的初始投入量是甲的2倍，所以平衡时，丙中c（CO2）是甲中的2倍，但为0.008mol，选项C不正确；C、乙和甲对比，乙相当于在甲的基础上增加了氢气的量，所以乙中二氧化碳的转化率增大，会大于甲中的，即大于60%，选项D正确。答案选C。
17．C
【解析】
A、若x＜4，则正反应为气体体积减小的反应．若甲、乙建立等效平衡，则2c1=c2，但乙对于甲而言，恒容时等倍增加反应物的用量，相当于加压，平衡正向移动，所以乙容器中A的平衡浓度c2＜2c1，选项A正确；B、起始甲中投入量与化学方程式化学计量数比不等，故w3不可能等于w1，x的值也不能确定，选项B错误；C、起始乙投入的量是甲的2倍，根据质量守恒定律知，反应前后总质量不变，而容积体积又相等，故有2ρ1=ρ2，选项C正确；D、起始乙投入的量是甲的2倍，体积相同，乙中反应物的浓度是甲中2倍，反应速率快，达到平衡需要的时间短，故容器甲达到平衡所需的时间比容器乙达到平衡所需的时间长，选项D错误。答案选C。
18．C
【解析】
A、②平衡时O2转化率比①大，说明②相对于①平衡向正反应方向移动，所以开始时压强：p1①，选项A错误；B、②平衡时O2转化率比①大，说明平衡时②中气体的物质的量比①少，又温度相同，则②中压强大，所以平衡时压强：p1