题目内容

在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应：
甲：C(s)＋H2O(g)  CO(g)＋H2(g)；
乙：CO(g)＋H2O(g)  CO2(g)＋H2(g)
现有下列状态：①混合气体平均相对分子质量不再改变
②恒温时，气体压强不再改变　③各气体组成浓度相等
④反应体系中温度保持不变　⑤断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍　
⑥混合气体密度不变　⑦单位时间内，消耗水质量与生成氢气质量比为9∶1
其中能表明甲、乙容器中反应都达到平衡状态的是(　　)
A．①②⑤B．③④⑥C．⑥⑦D．④⑤
D

试题分析：在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。混合气的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值，质量不变，乙中气体的质量和物质的量都是不变的，不能说明；同样乙中压强不再发生变化时，也不能说明；各种组分的浓度不再发生变化，但各种组分的浓度不一定相等，③不正确；④正确，⑤中反应速率的方向相反，且满足速率之比是相应的化学计量数之比，正确；密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程乙中质量和容积始终是不变的，⑥不正确；⑦中反应速率的方向是相同的，速率之比是相应的化学计量数之比，因此⑦中的关系始终是成立，不正确，所以正确的答案选D。
点评：该题是中等难度的试题，该题也是高考中的常见题型和考点。试题基础性强，难易适中，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，有助于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力。该题的关键是明确平衡状态的特点，如何结合具体的可逆反应灵活运用即可。
练习册系列答案
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钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属，也有人说21世纪是钛的世纪。钛在地壳中的含量并不少，但钛的冶炼技术还未获得突破，目前钛只用于尖端领域。
如下图所示，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可大大提高资源利用率，减少环境污染。

请填写下列空白：
（1）用惰性电极电解2 L食盐水时，总反应的离子方程式_______________________________，当阴极上产生224 mL气体（标准状况）时，所得溶液的pH=             （假设电解前后溶液体积不变,食盐水足量）。
（2）写出高温下钛铁矿经氯化得到四氯化钛的化学方程式                             。（提示：FeTiO3中Ti为+4价）
（3）反应2Mg＋TiCl42MgCl4＋Ti在Ar气氛中进行的理由是____________________。
（4）二甲醚是一种重要的清洁燃料，可以通过甲醇分子间脱水制得：
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　ΔH=" -23.5" kJ/mol
T1 ℃时，在恒容密闭容器中建立上述平衡，体系中各组分浓度随时间变化如下图所示。

①T1 ℃时，该反应的平衡常数为　　　　　；
②相同条件下，若改变起始浓度，某时刻各组分浓度依次为c(CH3OH)="0.4" mol/L、c(H2O)="0.6" mol/L、(CH3OCH3)="1.2" mol/L，此时正、逆反应速率的大小：v正　　　v逆(填“>”、“<”或“=”)。
（5）在上述产业链中，合成192吨甲醇理论上需额外补充H2__________吨 （不考虑生产过程中物质的任何损失）。
下列哪种说法可以证明反应N2 +3H22NH3已达到平衡状态（ ）
A．1mol N≡N键断开的同时， 有6 mol H-N键生成
B．1 mol N≡N键断开的同时， 有6 mol H-N键断开
C．1 mol N≡N键生成的同时， 有3 mol H-H键生成
D．1 mol N≡N键断开的同时， 有3 mol H-H键断开
下列事实可以用勒夏特列原理解释的是
A．新制的氯水在光照条件下颜色变浅
B．使用催化剂，提高合成氨的产量
C．高锰酸钾（KMnO4）溶液加水稀释后颜色变浅
D．H2、I2、HI平衡混合气体加压后颜色变深
（10分）甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。请回答：
（1）工业上合成甲醇CO(g) ＋ 2H2(g)   CH3OH(g)  ΔH，在不同温度下的化学平衡常数（K）如表所示。

①根据表中数据可判断ΔH      （填“＞” 或 “＝” 或 “＜”）0。     
②300℃时，向容积为1L的密闭容器中充入2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH，此时反应将               。
A．向正方向移动       B．向逆方向移动       C．处于平衡状态  
（2）已知在常温常压下：
①2CH3OH(l) ＋ 3O2(g) ＝ 2CO2(g) ＋ 4H2O(l)   ΔH＝ －a  kJ·mol-1
②2CO (g)+ O2(g) ＝ 2CO2(g)  ΔH＝ －b kJ·mol-1
写出该条件下甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：
                                                       。
（3）改变下列条件，能同时加快正反应的速率，增大CO的转化率的是         
A．使用催化剂            B．缩小容器体积
C．降低温度              D．分离CH3OH的物质的量
（4）以甲醇、氧气为原料，KOH溶液作为电解质溶液构成燃料电池总反应为：2CH3OH +3O2+4OH- = 2CO32- + 6H2O，则负极的电极反应式为                 。
下列哪种说法可以证明反应.N2＋3H2  2NH3已达到平衡状态           (     )
A．1个N≡N键断裂的同时，有6个H—H键断裂
B．1个N≡N键断裂的同时，有3个H—H键断裂
C．1个N≡N键断裂的同时，有6个N—H键断裂
D．1个N≡N键断裂的同时，有6个N—H键形成
某温度下2 L密闭容器中，3种气体起始状态和平衡状态时的物质的量（n）如下表所示。下列说法正确的是（  ）
　
X
Y
W
n（起始状态）/mol
2
1
0
n（平衡状态）/mol
1
0.5
1.5
A．该温度下，此反应的平衡常数K＝6.75
B．升高温度，若W的体积分数减小，则此反应ΔH ＞0
C．增大压强，正、逆反应速率均增大，平衡向正反应方向移动
D．该温度下，此反应的平衡常数表达式是K＝
（12分，每空2分）一定的条件下，在某一容积为2L的密闭容器内，物质A、B、C发生某种放热化学反应，反应中物质A、B、C的浓度随时间变化情况如图1：

（1）该反应化学方程式为_____________________________________，该反应的逆反应化学平衡常数表达式为___________；
（2）根据图1数据，反应开始至达到平衡时，平均速率v(C)为________________；
（3）反应达到平衡后，第8分钟时：
①若升高温度，C浓度的变化正确________；（用图2中a～f的编号回答）
②若加入B，该反应的平衡常数将____________。（填“增大”或“不变”或“减小”）
（4）反应达到平衡后，第8分钟时，若反应容器的容积扩大一倍，请在图3中用“粗线条”画出8分钟后C浓度的变化情况。
现有3个体积相等的密闭容器，都进行下列反应：CO2(g) + H2(g) H2O(g) + CO(g)，反应所处的温度相同，但起始浓度不同，其中 甲：n(CO2)＝n(H2)＝1 mol;乙：n(CO2)＝1 mol, n(H2)＝2mol；丙：n(CO2)＝n(H2)＝1mol  n[H2O(g)]＝1 mol.达到平衡时CO的物质的量由大到小的顺序是(     )
A．乙＞甲＞丙B．甲＞丙＞乙 C．乙＞丙＞甲 D．甲＞乙＞丙

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