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〖精选文档〗高中化学选修4--化学平衡****题及答案解析
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第三节化学平衡练****题
一、选择题
:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
已知反应过程中某一时刻,SO2、O2、、、,当反应达到平衡时,可能存在的数据是()
,

、SO3(g)
(g)
,可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是()

、B、C的浓度不再变化
,同时生成3nmolB
、B、C的分子数之比为1:3:2
(g)+I2(g)2HI(g)达到平衡时的标志是()


、I2、HI的浓度相等

,取一定量的A、B于反应容器中,当下列物理量不再改变时,表明反应:A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达平衡的是()

、D的物质的量的比值
,,发生如下反应:
2A(g)B(g)+xC(g),反应达平衡时,测得容器内压强增大为P%,若此时A的转化率为a%,下列关系正确的是()
=1,则P>=2,则P<a
=3,则P==4,则P≥a
,用等物质的量A和B发生如下反应:A(g)+2B(g)2C(g),反应达到平衡时,若混合气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等,则这时A的转化率为()
%%
%%
,在一定温度下发生下列反应:2NH3N2+3H2,达到平衡时,容器内N2的百分含量为a%。若维持容器的体积和温度都不变,分别通入下列初始物质,达到平衡时,容器内N2的百分含量也为a%的是()
++1molN2
+++
+O22SO3(g),起始时SO2和O2分别为20mol和10mol,达到平衡时,SO2的转化率为80%。若从SO3开始进行反应,在相同的条件下,欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同,则起始时SO3的物质的量及SO3的转化率分别为()
A10mol10%     B20mol20%      C20mol40%      D30mol80%
、Y、Z为三种气体,把amolX和bmolY充入一密闭容器中,发生反应X+2Y2Z。达到平衡时,若它们的物质的量满足:n(X)+n(Y)=n(Z),则Y的转化率为()
.
.
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,在一密闭容器中通入一定量SO2和O2的混合气体,发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)+Q(Q>0)。反应达平衡后SO2、O2和SO3的物质的量之比为3∶4∶6,保持其它条件不变,降低温度后达到新的平衡时,,此时容器内SO2的物质的量应是(A)

,某密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)+Q达平衡后,SO2、O2、SO3的物质的量之比为3∶2∶4。其它条件不变,升温达到新平衡时,,,则此时SO3的物质的量为()

,盛有适量的A和B的混合气体,在一定条件发生反应A+3B2C,若维持温度和压强不变,当达到平衡时,容器的体积为VL,其中C气体的体积占10%,下列推断正确的是()




A、②③ B、②④ C、①③ D、①④
,将1molA和2molB放入容积为5L的某密闭容器中发生如下反应:
A(s)+2B(g)C(g)+2D(g),经5min后,。
下列叙述不正确的是()
/(L·min)
,
,该可逆反应达到平衡状态

,一定条件下反应:
3A(气)+B(气)2C(气)+xD(气)+Q,5min达平衡,此时生成2molC,·(L·min)-1。下列说法中正确的是()
,逆反应速率最小,正反应速率增大,平衡正向移动

·(L·min)
%
,向一固定容积的容器中放入1molA和1molB,待反应A(s)+B(g)C(g)+2D(g)达到平衡时,C的质量分数是M%,在相同的条件下,若按以下配比开始反应,平衡时C的质量分数比为M%的是()
+2molB +1molC
+1molA+1molB +++
+O22SO3(g),起始时SO2和O2分别为30mol和15mol,达到平衡时,SO2的转化率为80%,若从SO3开始进行反应,在相同条件下,欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同,则起始时SO3的物质的量及SO3的转化率为()
% %
% %
二、填空题
:
①N2+3H22NH3K=
②N2+H2NH3K=
③Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2K=
,充入amolN2和bmolH2,在一定温度下N2+3H22NH3,达到平衡,容器中还剩余CmolN2,则平衡时N2的转化率是,H2的转化率是,生成NH3是mol,容器中H2的平衡浓度是。
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,当反应达到平衡时,有3molSO2发生了反应,则:
(1)生成了molSO3,SO2的转化率为。
(2)平衡时容器内气体的总物质的量为。
(3)平衡时SO2的浓度是,O2的浓度是,SO3的浓度是。
,可逆反应:A2+B22C达到平衡。经测定,平衡时c(A2)=,c(B2)=,c(C)=,若A2、B2和C的起始浓度分别为amol/L,bmol/L,cmol/L。
请回答:
(1)a、b应满足的关系是____________________(2)a的取值范围是___________________________
,下列可逆反应及其平衡有某些特殊性:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
若c(CO)始为2mol/L,c(H2O)始为3mol/L,反应达平衡时,CO的转化率为60%,如果c(H2O)始为6mol/L,c(CO)始为2mol/L,反应达到平衡时,则CO的转化率为75%。
(1)计算上述两种情况下H2O的转化率、,CO和H2O的转化率之间的关系可表示为。
(2)设830K时,c(CO)始=amol/L,c(H2O)始=bmol/L,达平衡时c(H2)平=cmol/L。
①当a=5,c=时,b=; ②当a=b时,=;
③用以表示a、b、c之间关系的式子是。
,在一定条件下,加热至高温,发生如下可逆反应:2H2O(g)2H2+O22CO+O22CO2
(1)当上述系统达到平衡时,欲求其混合气体的平衡组成,则至少还需要知道两种气体的平衡浓度,但这两种气体不能同时是和,或和。(填它们的分子式)
(2)若平衡时O2和CO2的物质的量分别为n(O2)平=amol,n(CO2)平=bmol。试求n(H2O)平=。(用含a、b的代数式表示)
三、计算题
,在一定条件下达到平衡,?
,在450℃以上通过V2O5催化剂,发生如下反应:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
∶1,则反应掉的SO2是原有SO2的百分之几?
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答案及解析:
、生成物浓度不可能同时减小。因是可逆反应,不可能反应物或生成物变为0,A、D不正确。答案:B。
:①看v(正)与v(逆)是否相等;②反应物和生成物的浓度是否不随时间的变化而变化。
A选项说明v(正)=v(逆),B选项说明反应体系各物质的浓度不再改变,应选A、B。D很明显是错误,C选项不能确保已达平衡(在任何时刻,有nmolA产生时必有3nmolB同时产生,两者表示的都是逆反应速率)。答案为AB。
,它反应前后气体体积没有发生变化。因此在一固定容积的密闭容器中,不管该可逆反应是从正反应开始还是从逆反应开始,不管该反应是否达到平衡状态,容器中混合气体的密度始终是不变的,显然A项不是平衡时的标志;在H2、I2、HI气体中只有I2蒸气具有颜色是紫红色的,当混合气体的颜色不变时,实质上就意味着I2的浓度不再变化,也就是反应混合物各组成成分的含量保持不变。故B选项正确;C选项中H2、I2、HI的浓度相等时,并不表示各物质的浓度保持不变,故C项错误;D选项I2在混合气体中体积分数不变就表示各物质的浓度不再发生变化,故D选项正确。答:BD。
,故不管平衡是否移动,混合气体的压强与气体的总物质的量均不变;而平衡生成C、D的物质的量相等,故比值不变。
答案:B。
=×100%。
A项根据已知压强增大P%,则x+1>2,x>1,排除A。
设通入的一定量气体A为1mol,
2A(g)B(g)+xC(g)
始态(mol)100
转化(mol)a%a%a%
平衡(mol)1-a%a%a%
依据压强增大P%,则应满足:
1-a%+a%+a%=1+P%
x=+1
当x=2时
a=2P
P<aB选项正确
当x=3时
P=a
C选项正确
当x=4时
D选项排除
答案为B、C。
6.【知识点拨】化学平衡的一般计算要采用平衡计算模式,模式中的三种量可用物质的量,物质的量浓度,对于气体,还可用体积。对于气体的相关计算,可涉及压强、体积、相对密度和平均相对分子量,故可用到相关规律,如压强比等于物质的量之比,气体体积比等于物质的量之比,质量守恒定律。采用求平均量的计算公式或三角正弦法等。
如果已知平衡时总的物质的量或总体积,或平衡时的物质的量与初始物质的量之比,或平衡时与初始的压强之比,或平衡时的平均相对分子量,则要设未知数写出模式,列代数方程式求解。若是已知平衡时的平均相对分子量,则要根据质量守恒定律列代数式求解。
【分析解答】设A物质的转化率为x,A和B起始物质的量都为amol。
A(g)+2B(g)2C(g)
起始物质的量(mol)aa0
转化物质的量(mol)ax2ax2ax
平衡物质的量(mol)a-axa-2ax2ax
根据题意,A和B物质的量之和与C物质的量相等
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a-ax+a-2ax=2ax
x=
则A的转化率为40%,选项A正确.
,对于氨的分解反应,我们根据反应的系数关系,将选项的四种情况都换算成反应物(NH3),如果NH3为2mol时,它们都可达到相同的平衡状态,即等效。
选项A换算成NH3为2mol,符合题意;选项B、C换算成NH3都不是2mol,故排除。
选项D:2NH3N2+3H2
213

x=
+=(mol),等效。
答案为:A、D。
,无论从正反应开始,还是从逆反应开始,只要正反应起始浓度与逆反应起始浓度“相当”,在相同条件下,可达到同一平衡状态。答案:B。
9.【分析解答】X+2Y2Z
起始amolbmol0
反应baba
平衡ba
根据题意∴
答案为B选项。
10.【分析解答】一法:设第一种平衡状态下O2为x,则SO3为,变成第二种平衡时O2变化量为y,
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)+Q
xxx+2y=:x=
y2yx-y==

可得:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)+Q



二法:用等效平衡办法,将SO3转变为SO2和O2,使原初始量比相同。
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)

(530)()
==x=
三法:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)

-4a6a

=,a=
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)



答案为A。
11.【分析解答】解法一:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
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n0(mol)ab0ab0
n变(mol)2xx2xa--
n平(mol)a-2xb-
b=,a=×=。
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
n0(mol)
n变(mol)
n平(mol)
解法二:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
n0(mol)3a2a4a
n变(mol)2xx2x
n平(mol)3a+2x2a+x4a-2x
由题意知,3a+2x=,2a+x=,联立二式得:a=,x=,4a-2x=4×-2×=,故应选A。

17.(1);(2);(3)
18.;;2(a-c)mol;b-3a+3cmol/L
19.(1)3;60% (2) (3);;
20.(1)a-b=(2)≤a≤
解析:(1)A、B消耗浓度与化学计量数成正比:a-=b--b=
(2)若反应从正方向开始,C的起始浓度为0:
A2+B22C

(+)mol0a=
若反应从逆向反应开始:A、B两物质中必有一种物质的量为0,根据题目数据可知b=0
A2+B22C

(-)mol0a=
≤a≤
21.(1)40%;25%;w(CO)+w(H2O)=1(2)①4②③+=1或ac+bc=ab
注:此类平衡除上述规律外,还有一规律:生成物的平衡量的分子是两反应物的乘积,
分母是两反应物的和。
22.(1)H2OH2,COCO2(2)(2-2a-b)mol
,常用下列计算模式进行计算:
(一)常规解法:
NH3的质量分数应等于平衡态(即终态)时NH3的质量除以平衡态时各组分的质量和,即为:
NH3%=17c/[28(a-c/2)+2(b-3c/2)+17c]×100%=17c/(28a+2b)×100%
(二)巧解:
平衡混合气质量守恒,仍为(28a+2b)g,其中NH3为17cg,则有NH3%=17c/(28a+2b)×100%
答案17c/(28a+2b)×100%。
∶1,即体积比为1∶,体积差量为(1+3)×=.
设反应掉的SO2为x体积.
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X=
则反应掉SO2是原有SO2的80%.
解题方法为差量法.
答案80%.