2022届高三化学一轮化学反应原理题型必练—11等效平衡及其应用 WORD版含答案.docx

1、2022届高三化学一轮化学反应原理题型必练11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+bc+dB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、

2、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ASO2为1.2mol/L、O2为0.6mol/LBSO2为0.75mol/LCSO2、SO3均为0.45mol/LDSO2为1.2mol/L4一定条件下，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) H0 测得相关数据如下，下列说法不正确的是实验I实验II实验III反应温度/800800850c(A)起始/molL-1121c(A)平衡/molL-10.510.85放出的热量/KJabcA实验的化学平衡常数K2a5等物质的量的X、

3、Y气体充入一个密闭容器中，在一定条件下发生如下反应并达平衡：X(g)+2Y(g)3Z(g) H0，当改变某个条件并达到新平衡后，下列叙述正确的是A升高温度，X的体积分数减小B增大压强，Z的浓度不变C保持容器体积不变，充入一定量的惰性气体，Y的浓度不变D保持容器体积不变，充入一定量的Z，X的体积分数增大6一定温度下，将amolPCl5通往一容积不变的密闭容器中达如下平衡：PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)，此时平衡混合气体的压强为P1，再向容器中通入amolPCl5，恒温下再度达到平衡后压强变为P2，则P1与P2的关系是A2P1=P2B2P1P2C2P1P2DP1=2P27将气体和气体混合

4、于固定容积的密闭容器中，在一定条件下发生反应：，达到平衡时为mmol。在相同温度下，分别按下列配比在相同密闭容器中放入起始物质，平衡时等于mmol的是ABCD8某温度下，在体积可变的容器中发生反应：2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(l),改变起始时加入各物质的量，在不同压强下达平衡时CH3OCH3(g)的物质的量如表所示，下列说法错误的是()压强P1P2P3n/mol2.0molCO2 6.0molH20.10mol0.04mol0.02mol1.0molCO2 3.0molH2x 1y 1z 11.0molCH3OCH3 3.0molH2Ox 2y 2z 2AP1

5、P2Bx 1=0.05CP2条件下，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（ ）A1 mol CO2、2 mol H2B0.2 mol CO2、0.2 mol H2、0.8 mol CO、1.8 mol H2OC1 mol CO2、1 mol H2OD1 mol CO2、 1 mol H2、 2 mol H2O10一定温度下，将

6、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（ ）A2 P1 P2BPCl5的分解率增大C2 P1 XBBXAXBCXAXBD无法确定13如图所示，向A中充入1molX和1molY，向B中充入2molX和2molY，起始VA=VB=aL，在相同温度和有催化剂的条件下，两容器中各自发生下列反应 X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g)；H0达到平衡时，VA=1.2aL，则下列说法

7、错误的是：A反应开始时，B容器中化学反应速率快BA容器中X的转化率为40%，且比B容器中X的转化率大C打开K一段时间达平衡时，A的体积为1.6aL（连通管中气体体积不计）D打开K达新平衡后，升高B容器温度，A容器体积会增大14某温度下，在固定容积的密闭容器中，可逆反应A(g)3B(g)2C(g)达到平衡时，测得A、B、C的物质的量之比为221。若保持温度不变，以221的物质的量之比再充入A、B、C，下列判断正确的是A平衡向逆反应方向移动B平衡不会发生移动CC的质量分数增大DC的质量分数可能减小15某温度时，一定压强下的密闭容器中反生反应：aX（g）+bY（g）cZ（g）+dW（g），达平衡后保

8、持温度不变，体积减小至原来的一半，再达平衡时Z的浓度变为原平衡状态的1.7倍，下列叙述正确是（）A平衡正向移动 BZ的体积分数变小CX的转化率变大 D（a+b）（c+d）16某温度下，H2(g)CO2(g)H2O(g)CO(g)的平衡常数K9/4。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H2(g)和CO2(g)，其起始浓度如下表所示。下列判断不正确的是A反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢B平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60%C平衡时，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.012 molL1D平衡时，乙中CO2的转化率大于60%17T时，在容积为2L的3个恒容密闭容器中发生

9、反应：3A(g)+B(g)xC(g)，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡时的有关数据如下：容器甲乙丙反应物的投入量3molA、2molB6molA、4molB2molC还到平衡的时间/min58A的浓度/mol L-1clc2OC的体积分数/%13混合气体的密度/gL-112下列说法正确的是A若x4，则2c10，在三个恒温、恒容的密闭容器中分别充人lmolO2与2molCl2，测得平衡时O2的转化率如下表下列说法正确的是（）容器编号温度（）容器体积/L平衡时O2转化率平衡时压强（Pa）200V150%P1200V270%P2350V350%P3A反应速率：B平衡时压强：P1P2C容器体积：

10、V1P2，故A正确，不符合题意；B、处于平衡状态时是等效的，的起始量是的一半，则平衡时x 1=0.05，故B正确，不符合题意；C、P2条件下，是完全等效的，平衡时CH3OCH3(g)的物质的量为0.04mol，转化了0.96mol，平衡转化率为96%，故C正确，不符合题意；D、该反应是S 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

11、 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。11C【详解】平衡后移走1.0molPCl3和0.5m

12、olCl2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)0.2mol，故选C；故答案选C。12A【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

13、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XAXB，A项正确，答案选A。13C【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

14、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=1.2aL，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

15、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，

16、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3.6aLaL=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

17、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。14C【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

18、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。15B【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+bc+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

19、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+bc+d，选项D错误。答案选B。16C【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）：

20、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。17C【解析】A、若x4，则正反应为气体体积减小的反应若甲、乙建立等效平衡，则2

21、c1=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c22c1，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21=2，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。18C【解析】A、平衡时O2转化率比大，说明相对于平衡向正反应方向移动，所以

22、开始时压强：p1，选项A错误；B、平衡时O2转化率比大，说明平衡时中气体的物质的量比少，又温度相同，则中压强大，所以平衡时压强：p1p2，选项B错误；C、和O2转化率的转化率相同，又该反应为吸热反应，的温度高，平衡向正反应方向移动，所以达到的压强则平衡向逆反应方向移动，即的压强小于，所以的体积大于，V1V3，选项C正确；D、若实验中O2和Cl2用量均加倍，相当于增大压强，平衡正向移动，则O2转化率大于70%，选项D错误。答案选C。19 各组分的物质的量、质量、体积、物质的量浓度、物质的量分数、质量分数、体积分数 【分析】恒温恒容下对于反应前后气体体积没有变化的反应来说（即V=0的体系）：等价转

23、化后，只要反应物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡起始态相同，两平衡等效，根据等效平衡思想解题。【详解】根据上述分析可知，（1）恒温恒容下，对于反应前后气体体积发生变化的反应来说（即V0的体系），改变起始加入物质的物质的量，等价转化后，如通过可逆反应的化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相等，即对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同，则达平衡后与原平衡等效，互为等效平衡；互为等效平衡的反应达到平衡后，各组分的物质的量、质量、体积、物质的量浓度、物质的量分数、质量分数、体积分数相同，故答案为：；各组分的物质的量、质量、体积、物质的量浓度、物质的量分数、质量分数、体积分数；（

24、2）反应与反应是等效平衡，因此反应放出的热量与反应吸收的热量之和为该反应的反应热，即。【点睛】在相同条件下，同一可逆反应体系，不管从正反应开始，还是从逆反应开始都可以建立同一平衡状态，也就是等效平衡，还可以从中间状态（既有反应物也有生成物）开始，平衡时各物质的浓度对应相等；由于化学平衡状态与条件有关，而与建立平衡的途径无关，因而同一可逆反应，从不同状态开始，只要达到平衡时条件（温度，浓度，压强等）完全相同，则可形成等效平衡。20 【详解】丙为氨的分解是气体体积增大的反应，所以丙恒温恒压，体积变大，甲恒温恒容，体积不变，所以，V甲V丙；合成氨是放热反应，其逆反应氨气分解就是吸热的，乙绝热容器，丙

25、恒温，所以乙反应后比丙温度低，向吸热方向进行的程度小，平衡时乙中氨气浓度比丙高，氮气和氢气浓度比丙低， K丙K乙。21 40% 1 b bd 【分析】(1) t=3min时，由CO的浓度可计算出水蒸汽的浓度；(2) 02min，CO的转化浓度等于水蒸汽的转化浓度；(3)因3min已达到平衡，平衡时，CO的浓度为0.18molL-1，水蒸汽的浓度为0.08 molL-1，氢气和二氧化碳的浓度为0.12 molL-1；(4)只要起始时 c （CO）：c （H 2O）=3：2，平衡时CO的转化率即相等，；(5)t 1时刻改变条件，逆反应速率瞬时加快，则可能为加压或使用催化剂；【详解】(1) t=3m

26、in时，由CO的浓度可计算出水蒸汽的浓度为0.08mol/L，再分析4min时，水蒸汽的浓度为0.08mol/L，可知3min时反应已达到平衡，所以正逆反应速率相等，故答案为：=；(2) 02min，CO的转化浓度等于水蒸汽的转化浓度，为0.1mol/L，则CO平均反应速率为：，故答案为：；(3)3min已达到平衡，CO的转化率为：；因平衡时，CO的浓度为0.18molL-1，水蒸汽的浓度为0.08 molL-1，氢气和二氧化碳的浓度为0.12 molL-1，则该温度下平衡常数为：，故答案为：；1；(4)由表格分析可知，只要起始时 c （CO）：c （H 2O）=3：2，平衡时CO的转化率即相

27、等，a虽然与原平衡等效，但CO的转化率不等；b起始浓度符合 c （CO）：c （H 2O）=3：2，CO的转化率相等；c和d与原平衡不等效，故答案为：b；(5)t 1时刻改变条件，逆反应速率瞬时加快，则可能为加压或使用催化剂；增大CO的浓度，正反应速率加快，逆反应速率不可能瞬时加快；恒容时充入Ar，容器中各组分的浓度不变，反应速率不变，故答案为：bd。【点睛】等效平衡：（1）恒温、恒容：方程式前后气体系数之和不同时，只要能使各物质的初始物质的量分别相等，就可以建立相同平衡；方程式前后气体系数之和相同时，只要能使各物质初始物质的量之比相等就可以建立相似平衡。（2）恒温、恒压：只要使各物质初始浓度

28、对应成比例即可建立相似平衡。220.225 CD 1 mol 【解析】【分析】本题主要考查物质的量或浓度随时间的变化曲线、反应速率的定量表示方法、化学平衡常数的含义、化学平衡的影响因素；（1）由图可知，10min到达平衡，平衡时甲醇的浓度变化为0.75mol/L，根据浓度变化量之比等于化学计量数之比氢气的浓度变化量，根据v=计算v（H2）；（2）化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，据此书写；（3）使n（CH3OH）/n（CO2）应采取措施，使平衡向正反应移动，注意不能增大二氧化碳或降低甲醇的量；（

29、4）在相同的容器中事先充入1molCH3OH和1molH2O，为了使反应达到的化学平衡和上述一样，与原平衡为等效平衡，按化学计量数转化到左边，满足n（CO2）=1mol，n（H2）=4mol，据此计算。【详解】（1）由图可知，10min到达平衡，平衡时甲醇的浓度变化为0.75mol/L，由方程式CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)可知，氢气的浓度变化等于甲醇的浓度变化量为0.75mol/L3=2.25mol/L，故v(H2)=0.225mol/(Lmin)，故答案为0.225；(2)反应CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)的平衡常数，故答案为；(3)使n(CH3

30、OH)/n(CO2)应采取措施，使平衡向正反应移动，注意不能增大二氧化碳或降低甲醇的量，A、该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应移动，n(CH3OH)/n(CO2)减小，故A错误，B、充入He(g)，使体系压强增大，容器的容积不变，反应混合物的浓度不变，平衡不移动，n(CH3OH)/n(CO2)不变，故B错误，C、将H2O(g)从体系中分离，平衡向正反应移动，n(CH3OH)/n(CO2)增大，故C正确，D、再充入1molCO2和4molH2，相当于充入1molCO2和3molH2，达平衡后再通入1molH2，等效为增大压强，平衡向正反应移动，n(CH3OH)/n(CO2)增大，再通入1molH2，平衡向正反应移动，n(CH3OH)/n(CO2)增大，故D正确；故答案为CD；(4)在相同的容器中事先充入1molCH3OH和1molH2O，按化学计量数转化到左边得到n(CO2)=1mol，n(H2)=3mol，使反应达到的化学平衡与原平衡相同，故起始还需加入H2的物质的量为4mol3mol=1mol，故答案为1mol。