2024届高三化学一轮复习——化学平衡状态(有答案和详细解析)
一、选择题
1.(2024·浙江省稽阳高三联考)恒温恒压下,可逆反应X(g)+2Y(g)kJ·mol1,在一定条件下达到化学平衡时,下列说法正确的是( ) A.反应放出的热量小于a kJ B.c(X)∶c(Y)∶c(Z)=1∶2∶2 C.X的消耗速率与Z的消耗速率相等 D.气体的密度不再发生变化 答案 D
解析 反应放出的热量必须根据反应物的变化量来判断,不知道反应物的变化量是多少就无法判断反应中的热量变化,故A不正确;达到平衡时c(X)∶c(Y)∶c(Z)比值不一定是1∶2∶2,浓度保持不变时才达到平衡状态,故B不正确;X的消耗速率与Z的消耗速率之比等于化学计量数之比,故C不正确;该反应是气体分子数减少的反应,在一定的温度和压强下,正反应是气体密度变大的反应,当气体的密度不再发生变化时达到平衡,故D正确。
2.(2024·绍兴诸暨市高三期末)一定温度下,在某体积固定的密闭容器中加入2 mol A和1 mol B,发生可逆反应2A(g)+B(g)
3C(g) ΔH=-a kJ·mol1,下列说法正确的是( )
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2Z(g) ΔH= -a
A.当容器内压强不变时说明反应已达到平衡 B.当反应达到平衡时c(A)∶c(B)∶c(C)=1∶2∶3 C.当反应达到平衡时放出热量a kJ D.其他条件不变,升高温度反应速率加快 答案 D
解析 体积固定的密闭容器中,该反应体系是气体体积不变的化学反应,则当容器内压强不变时不能说明反应已达到平衡,故A项错误;当反应达到平衡时,各物质的物质的量浓度保持不变,但无法确定其浓度比是否等于化学计量数之比,故B项错误;因反应为可逆反应,则反应过程中实际放热量在数值上小于焓变量,即小于a kJ,故C项错误;化学反应速率随温度升高而增大,当其他条件不变时,升高温度反应速率会加快,故D项正确。 3.(2024·杭州市第二中学模拟)已知可逆反应:A(s)+B(g)改变单一条件,下列说法正确的是( )
A.恒温环境下加压,体系的平均相对分子质量一定升高
C(g)+ D(g) ΔH<0,达到平衡时,
B.反应速率再次满足v(C)∶v(D)=1∶1时,则反应达到平衡状态 C.恒温恒容下,当物质A的质量不再改变,则反应达到平衡状态 D.物质A由块状变为粉末状,正反应速率加快,平衡常数增大 答案 C
解析 恒温环境下加压,平衡逆向移动,由于A为固体,体系的平均相对分子质量不一定升高,故A错误;任何情况下,速率之比等于化学计量数之比,即v(C)∶v(D)=1∶1时不能判断反应达到平衡状态,故B错误;恒温恒容下,物质A的质量不再改变,说明反应已达平衡,故C正确;增大固体的表面积,反应速率加快,但平衡常数只与温度有关,平衡常数不变,故D错误。
4.(2024·浙江省学军中学模拟)室温下,向圆底烧瓶中加入1 mol C2H5OH和含1 mol HBr的氢溴酸,溶液中发生反应:C2H5OH+HBr
C2H5Br+H2O,充分反应后达到平衡。已知常压下,C2H5Br和
C2H5OH的沸点分别为38.4 ℃和78.5 ℃。下列有关叙述错误的是( ) A.加入NaOH,可增大乙醇的物质的量 B.增大HBr浓度,有利于生成C2H5Br
C.若反应物增大至2 mol,则两种反应物平衡转化率之比不变 D.若起始温度提高至60 ℃,可缩短反应达到平衡的时间 答案 D
解析 加入NaOH,中和HBr,平衡逆向移动,可增大乙醇的物质的量,选项A正确;增大HBr浓度,平衡正向移动,有利于生成C2H5Br,选项B正确;若反应物增大至2 mol,实际上就是将反应物的浓度都增大至原来的2倍,比例不变(两次实验反应物的比例都是1∶1,等于方程式中的化学计量数比),这里有一个可以直接使用的结论:只要反应物的投料比等于化学计量数比,达平衡时反应物的转化率一定是相等的。所以两种反应物的转化率一定是1∶1,选项C正确;若起始温度提高至60 ℃,考虑到HBr是挥发性酸,在此温度下会挥发出去,降低HBr的浓度减慢速率,增加了反应时间,选项D错误。
5.(2024·宁波市北仑中学模拟)已知:反应X(g)+2Y(g)温恒容的容器中发生,下列说法不正确的是( )
A.加入0.1 mol X和0.2 mol Y,充分反应后放出的热量一定小于0.1a kJ B.当容器内的压强不再变化时,不能表明反应达到化学平衡状态
C.反应达到平衡后再向容器中充入一定量的X时,正反应速率增大,逆反应速率减小 D.达到化学平衡状态时,3v(Y)正=2v(Z)逆 答案 C
3Z(g) ΔH=-a kJ·mol1(a>0),在恒
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解析 该反应为不可能完全进行的可逆反应,0.1 mol X和0.2 mol Y不可能完全反应,充分反应后放出的热量一定小于0.1a kJ,故A正确;该反应是一个气体体积不变的反应,无论是否达到平衡,压强均不变,容器内的压强不再变化时,不能表明反应达到化学平衡状态,故B正确;反应达到平衡后再向容器中充入一定量的X时,正反应速率增大,逆反应速率也增大,故C错误;3v(Y)正=2v(Z)逆表明正、逆反应速率相等,反应达到化学平衡状态,故D正确。
6.(2024·浙江省学军中学模拟)在一个绝热定容的密闭容器中,1 mol A与2 mol B发生反应A(g)+2B(g)
xC(g)+2D(g) ΔH=b kJ·mol1(b<0),下列说法正确的是( )
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A.充分反应后,放出热量为b kJ
B.若x=1,容器中压强不变时不能判断反应达到平衡 C.当B和D的物质的量为1∶1时,表明该反应已达到平衡 D.达到平衡过程中,正反应速率可能是先增大再减小 答案 D
解析 该反应为可逆反应,不能完全转化,充分反应后,放出热量小于b kJ,选项A错误;若x=1,反应为气体体积不变的反应但容器是绝热容器,温度改变会造成气体压强的改变,容器中压强不变能判断反应达到平衡,选项B错误;当B和D的物质的量为1∶1时,无法确定正逆反应速率是否相等,不能表明该反应已达到平衡,选项C错误;达到平衡过程中,正反应速率先增大再减小,选项D正确。
7.(2024·嘉兴市第一中学高三期末)某温度下,在2 L恒容密闭容器中投入一定量的A、B发生反应:3A(g)+bB(g)
cC(g) ΔH=-Q kJ·mol1(Q>0),12 s时生成C的物质的量为0.8 mol (反应进
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程如图所示)。下列说法中正确的是( )