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第三节化学平衡练习题一、选择题1.在一个密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)已知反应过程中某一时刻,SO2、O2、SO3分别是0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L,当反应达到平衡时,可能存在的数据是()A.SO2为0.4mol/L,O2为0.2mol/LB.SO2为0.25mol/LC.SO2、SO3(g)均为0.15mol/LD.SO3(g)为0.4mol/L2.在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是()A.C生成的速率与C分解的速率相等B.A、B、C的浓度不再变化C.单位时间生成nmolA,同时生成3nmolBD.A、B、C的分子数之比为1:3:23.可逆反应H2(g)+I2(g)2HI(g)达到平衡时的标志是()A.混合气体密度恒定不变B.混合气体的颜色不再改变C.H2、I2、HI的浓度相等D.I2在混合气体中体积分数不变4.在一定温度下的定容密闭容器中,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()A.混合气体的压强B.C.C、D的物质的量的比值D.气体的总物质的量5.在一真空密闭容器中,通入一定量气体A.在一定条件下,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()A.若x=1,则P>aB.若x=2,则P<aC.若x=3,则P=aD.若x=4,则P≥a6.密闭容器中,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()A.40%B.50%C.60%D.70%7.在1L的密闭容器中通入2molNH3,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()A.3molH2+1molN2B.2molNH3+1molN2C.2molN2+3molH2D.0.1molNH3+0.95molN2+2.85molH28.在密闭容器中发生反应2SO2+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%9.X、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()A.%1005baB.%1005)(2bbaC.%1005)(2baD.%1005)(aba10.一定条件下,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(Q0)。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,O2和SO3的物质的量分别是11mol和20mol,此时容器内SO2的物质的量应是AA07molB09molC11molD13mol11.在一定温度下,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,SO2为1.4mol,O2为0.9mol,则此时SO3的物质的量为()A.1.4molB.1.6molC.1.8molD.2.0mol12.某体积可变的密闭容器,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()①原混合气体的体积为1.2VL②原混合气体的体积为1.1VL③反应达到平衡时气体A消耗掉0.05VL④反应达到平衡时气体B消耗掉0.05VLA、②③B、②④C、①③D、①④13.在一定温度时,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,测得容器内B的浓度减少了0.2mol/L。下列叙述不正确...的是()A.在5min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率为0.02mol/(L·min)B.5min时,容器内D的浓度为0.2mol/LC.当容器内压强保持恒定时,该可逆反应达到平衡状态D.5min时容器内气体总的物质的量为3mol14.把6molA和5molB两气体通入容积为4L的密闭容器中,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,测得D的平均反应速率为0.1mol·(L·min)-1。下列说法中正确的是()A.降低平衡体系的温度,逆反应速率最小,正反应速率增大,平衡正向移动B.恒温下达到平衡的标志是C和D的生成速率相等C.A的平均反应速率为0.15mol·(L·min)D.B的转化率为25%15.一定温度下,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()A.2molA+2molBB.2molD+1molCC.2molD+1molA+1molBD.0.5molA+0.5molB+0.5molC+1.0molD16.在密闭容器中发生反应2SO2+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()A.15mol和10%B.30mol和20%C.30mol和40%D.45mol和80%二、填空题17.写出下列化学反应的化学平衡常数表达式:①N2+3H22NH3K=②31N2+H232NH3K=③Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2K=18.在1L密闭容器中,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。19.一定温度下在10L容器中加入5molSO2和3molO2,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。20.一定条件下,可逆反应:A2+B22C达到平衡。经测定,平衡时c(A2)=0.5mol/L,c(B2)=0.1mol/L,c(C)=1.6mol/L,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___________________________21.在温度830K时,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=920时,b=;②当a=b时,ac=;③用以表示a、b、c之间关系的式子是。22.将2molH2O和2molCO置于1L容器中,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23.amolN2和bmolH2反应,在一定条件下达到平衡,生成cmolNH3.NH3在平衡混合物中的质量分数是多少?24.1体积SO2和3体积空气混合后,在450℃以上通过V2O5催化剂,发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)若同温同压下测得反应前后混合气体的密度比为0.9∶1,则反应掉的SO2是原有SO2的百分之几?答案及解析:1.C项反应物、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。2.判断一个反应是否处于平衡状态的主要依据为: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。3.对于氢气与碘蒸气合成碘化氢反应来说,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。4.题给反应是一个反应前后气体体积不变的反应,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。5.转化率=反应物的起始浓度浓度反应物消耗(反应)的×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%21a%2xa%平衡(mol)1-a%21a%2xa%依据压强增大P%,则应满足:1-a%+21a%+2xa%=1+P%x=aP2+1当x=2时a=2PP<aB选项正确当x=3时P=aC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a-ax+a-2ax=2axx=0
本文标题:高中化学选修4--化学平衡习题及答案解析
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