1、1课后作业 12 化学平衡(时间:45 分钟 满分:100 分)一、选择题(本题包括 10 小题,每小题 6 分,共 60 分,每小题只有一个选项符合题目要求)1.一定条件下,对于可逆反应 X(g)+3Y(g) 2Z(g),若 X、Y、Z 的起始浓度分别为 c1、 c2、 c3(均不为零),达到平衡时,X、Y、Z 的浓度分别为 0.1 molL-1、0.3 molL -1、0.08 molL -1,则下列判断正确的是( )A.c1 c2=31B.平衡时,Y 和 Z 的生成速率之比为 23C.X、Y 的转化率不相等D.c1的取值范围为 00,反应任何温度时都自发进行,即 H20,故 H10。3.
2、对于反应 N2O4(g) 2NO2(g),在温度一定时,平衡体系中 NO2的体积分数随压强的变化情况如图所示(实线上的任何一点为对应压强下的平衡点)。下列说法正确的是( )A.A、 C 两点的正反应速率的关系为 ACB.A、 B、 C、 D、 E 各状态中, v(正)0),下列说法中正确的是 ( )A.到达平衡状态时,加入催化剂,平衡不移动,反应速率也不会发生改变B.反应达到平衡时,X 和 Y 的转化率相等C.v 正 (X)=2v 逆 (N)时,反应到达平衡状态D.到达平衡状态时,反应吸收 a kJ 能量答案 B解析加入催化剂对化学平衡移动无影响,但化学反应速率增大,故 A 错误;由于 X、Y
3、 投料物质的量之比等于化学方程式中化学计量数之比,故 X 和 Y 的转化率相等,B 正确;化学反应速率之比等于化学计量数之比,应是 2v 正 (X)=v 逆 (N),故 C 错误;此反应是可逆反应,不能进行到底,达到平衡时,吸收能量小于 akJ,故 D 错误。5.已知反应 mX(g)+nY(g) qZ(g) Hq,在恒容密闭容器中反应达到平衡时,下列说法正确的是( )A.通入稀有气体使压强增大,平衡将正向移动B.X 的正反应速率是 Y 的逆反应速率的 倍mnC.降低温度,混合气体的平均相对分子质量变小D.若平衡时 X、Y 的转化率相等,说明反应开始时 X、Y 的物质的量之比为 nm答案 B解析
4、可逆反应达平衡时,不同物质表示的正、逆反应速率之比等于化学计量数之比,X 的正反应速率是 Y 的逆反应速率的 倍,说明反应达到平衡,故 B 正确。mn6.(2018嘉兴一中高三期末考试)一定温度下,某容器中加入足量的碳酸钙,发生反应 CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g),达到平衡,下列说法正确的是( )A.将体积缩小为原来的一半,当体系再次达到平衡时,CO 2的浓度不变B.将体积增大为原来的 2 倍,再次达到平衡时,气体的密度变大C.因 CaCO3(s)需加热条件才分解生成 CaO(s)和 CO2(g),所以是 H0,故 C 错误;保持容器压强不变,充入 He,容器体积增大,CO 2的浓
5、度减小,平衡将向正反应方向移动,故 D 错误。7.一定条件下,合成氨反应 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H=-92.4 kJmol-1,反应达到平衡后,下列说法正确的是( )A.增大压强,平衡正向移动3B.减小反应物浓度,平衡正向移动C.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡正向移动D.加入催化剂,对逆反应的反应速率影响更大,平衡正向移动答案 A解析该反应是气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动;减小反应物浓度,平衡逆向移动,B项错误;升高温度,正、逆反应速率均增大,由于合成氨反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,C项错误;加入催化剂,同等程度地改变正、逆反应的反应
6、速率,平衡不移动,D 项错误。8.已知在一定条件下 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H=-Q kJmol-1。向一密闭容器中加入 2 mol SO2和 1 mol O2,达平衡时 SO2的转化率为 90%,放出的热量为 Q1;向另一相同容器中加入 2 mol SO3,在相同条件下,达平衡时吸收的热量为 Q2,则下列关系中正确的是( )A.QQ1Q2 B.Q1Q2QC.Q1QQ2 D.Q1=Q2Q答案 A解析两平衡等效。2SO 2(g)+O2(g) 2SO3(g) H=-QkJmol-1起始: 2mol 1mol 0转化: 1.8mol 0.9mol 1.8mol平衡: 0.2mol
7、 0.1mol 1.8molQ1=0.9Q2SO 3(g) 2SO2(g)+O2(g) H=+QkJmol-1起始: 2mol 0 0平衡: 1.8mol 0.2mol 0.1mol转化: 0.2mol 0.2mol 0.1molQ2=0.1Q所以 QQ1Q29.(2018金华十校高三期末联考)在一定条件下发生反应 2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g),将 1 mol SO3气体通入 1 L 容积恒定的密闭容器中,维持容器内温度不变,5 min 末测得 SO3的物质的量为 0.4 mol。则下列说法正确的是( )A.05 min,O2的生成速率 v(O2)=0.06 molL-1min-
8、1B.若起始时充入 3 mol SO3,起始时 SO3分解速率不变C.若某时刻消耗了 0.5 mol SO3同时生成了 0.25 mol O2,则表明该反应达到了平衡状态D.达到平衡时,SO 2和 SO3的浓度相等答案 A解析 05min 消耗的 SO3的物质的量为(1-0.4)mol=0.6mol,产生 O2的物质的量为 0.6mol=0.3mol,12根据化学反应速率的表达式, v(O2)= molL-1min-1=0.06molL-1min-1,故 A 正确;若起始时0.3154充入 3molSO3,反应物浓度增大,化学反应速率增大,故 B 错误;消耗 SO3与生成 O2,都是描述的正反
9、应方向,不能说明反应达到平衡,故 C 错误;根据题目中所给信息,无法判断达平衡时 SO2和 SO3浓度是否相同,故 D 错误。10.一定量的 CO2与足量的碳在容积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO 2(g) 2CO(g),平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示:已知:气体分压( p 分 )=气体总压( p 总 )体积分数。下列说法正确的是( )A.550 时,若充入惰性气体, v(正)、 v(逆)均减小,平衡不移动B.650 时,反应达平衡后 CO2的转化率为 25.0%C.T时,若充入等体积的 CO2和 CO,平衡向逆反应方向移动D.925 时,用平衡分压代替平衡浓度表示的
10、化学平衡常数 Kp=24.0p 总答案 B解析 550时,若充入惰性气体,由于是恒压反应,因此相当于扩大了容积, v(正)、 v(逆)均减小,平衡正向移动,A 选项错误;根据图示可知,在 650时,CO 的体积分数为 40%,根据反应方程式:C(s)+CO2(g) 2CO(g),设开始加入 1molCO2,反应掉了 xmol,则有:C(s)+ CO 2(g) 2CO(g)始态: 1mol 0变化: xmol 2xmol平衡: (1-x)mol 2xmol因此有: 100%=40%,解得 x=0.25,故 B 项正确;2x(1-x)+2x由图可知 T达到平衡时 CO 和 CO2的体积分数相等,则
11、 T时充入等体积的 CO2和 CO 时平衡不移动,C 项错误;925时,CO 的体积分数为 96%,故 Kp= =23.04p 总 ,D 项错误。p2COpCO2=(96%p总 )24%p总二、非选择题(本题包括 3 小题,共 40 分)11.(10 分)已知可逆反应:CO(g)+H 2O(g) CO2(g)+H2(g),平衡常数见下表:温度/5007008501000平衡常数2.51.71.0 0.65(1)该反应 H 0(填“”)。 (2)850 时,若向一容积固定的密闭容器中同时充入 1.0 mol CO、3.0 mol H 2O、1.0 mol CO 2和 x mol H2,若要使上述
12、反应开始时正向进行,则 x 应满足的条件是 。若 x=5.0,当反应达到平衡时, n(H2)= 。 (3)若平衡时,CO 的转化率大于 H2O,则始态时充入的 CO 和 H2O 物质的量之比的值 (填具体值或取值范围)。 答案(1)”“”)0。 (2)图中压强( p1、 p2)的大小顺序为 ,理由是 。 (3)在 p2及 195 时,该反应的平衡常数 K= 。 答案(1)0.033 molL -1min-1 7(2)p1p2 相同温度下,增大压强,CO 转化率增大(3)25解析(1)根据表中数据,03min 时氢气反应了 4mol,则生成了甲醇 2mol,v(CH3OH)= =0.033mol
13、L-1min-1;根据图中所示,温度升高,CO 的转化率降低,说明平衡逆向移动,而2mol20L3min升高温度,平衡向吸热反应方向进行,故该反应的正方向为放热反应,即 Q0。(2)根据化学反应 CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),相同温度下,增大压强,平衡正向移动,CO 的转化率增大,所以 p1p2。(3)在 p2、195时,反应在 35min 内,氢气的物质的量没有变化,说明达到平衡,根据CO(g) + 2H 2(g) CH3OH(g)起始状态 4mol 8mol平衡状态 2mol 4mol 2mol该反应容器的体积为 20L,该反应的平衡常数 K= =25。220220(420)2= 0.10.10.22
