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1第二章《化学反应速率和化学平衡》第三节《化学平衡》周考卷十一——化学平衡常数和化学平衡计算时间:45分钟满分:100分一、选择题(每小题4分,每小题有1-2个正确选项)1.在密闭容器中将CO和水蒸气的混合物加热到800℃时,有下列平衡:CO+H22+H2,且K=1。若用2molCO和10molH2O相互混合并加热到800℃,则CO的转化率为()A.16.7%B.50%C.66.7%D.83.3%答案:D2.在容积为1L的密闭容器里,装有4molNO2,在一定温度时进行下面的反应:2NO22O4(g),该温度下反应的平衡常数K=0.25,则平衡时该容器中NO2的物质的量为()A.0molB.1molC.2molD.3mol答案:C3.某温度下H2(g)+I2的平衡常数为50。开始时,c(H2)=1mol·L-1,达平衡时,c(HI)=1mol·L-1,则开始时I2(g)的物质的量浓度为()A.0.04mol·L-1B.0.5mol·L-1C.0.54mol·L-1D.1mol·L-1答案:C4.在一个容积为6L的密闭容器中,放入3LX(g)和2LY(g),在一定条件下发生反应:4X(g)+n+6R(g)反应达到平衡后,容器内温度不变,混合气体的压强比原来增加了5%,X的浓度减小1/3,则该反应中的n值为()A.3B.4C.5D.6解析:因X的浓度减小,说明反应向正反应方向进行,又因混合气体的压强比原来增加了5%,说明正反应为气体总体积扩大的反应,则有:4+n2+6,所以n4。答案:A5.在一定条件下,可逆反应X(g)十达到平衡时,X的转化率与Y的转化率之比为1∶2,则起始充入容器中的X与Y的物质的量之比为()A.1∶1B.1∶3C.2∶3D.3∶22解析:由题意可得:1n∶3n=1∶2,nn=23。答案:C6.将等物质的量的CO和H2O(g)混合,在一定条件下发生反应:CO(g)+H22(g)+H2(g),反应至4min时,得知CO的转化率为31.23%,则这时混合气体对氢气的相对密度为()A.11.5B.23C.25D.28解析:由于反应前后气体的质量和物质的量不变,所以,气体的平均相对分子质量也不变。Mr=28+182=23,混合气体对H2的相对密度为11.5。答案:A7.在一固定容积的密闭容器中,加入4LX(g)和6LY(g),发生如下反应:X(g)+n+W(g),反应达到平衡时,测知X和Y的转化率分别为25%和50%,则化学方程式中的n值为()A.4B.3C.2D.1解析:设反应消耗X的体积为x。则X(g)+n+W(g)开始体积/L:4600转化体积/L:xnx据题意x4×100%=25%nx6×100%=50%解得:x=1n=3答案:B8.将固体NH4I置于密闭容器中,在某温度下发生下列反应:NH43(g)+HI(g),2(g)+I2(g)。当反应达到平衡时,c(H2)=0.5mol·L-1,c(HI)=4mol·L-1,则NH3的浓度为()A.3.5mol·L-1B.4mol·L-1C.4.5mol·L-1D.5mol·L-1解析:若HI不分解时,其总浓度应为4mol·L-1+0.5mol·L-1×2=5mol·L-1,则NH3的浓度3等于HI不分解时的总浓度。答案:D9.体积可变的密闭容器,盛有适量的A和B的混合气体,在一定条件下发生反应A(g)+。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%。下列判断中正确的是()A.原混合气体的体积为1.2VLB.原混合气体的体积为1.1VLC.反应达到平衡时气体A消耗掉0.05VLD.反应达到平衡时气体B消耗掉0.05VL答案:B、C10.在nL密闭容器中,使1molX和2molY在一定条件下反应:aX(g)+bcZ(g)。达到平衡时,Y的转化率为20%,混合气体压强比原来下降20%,Z的浓度为Y的浓度的0.25倍,则a,c的值依次为()A.1,2B.3,2C.2,1D.2,3解析:根据题意,可设n=1,根据方程式可得出当Y转化20%时,其他各物质的物质的量变化:aX(g)+bY(g)cZ(g)ab×0.4mol0.4molcb×0.4mol由题意可得,Y的浓度为1.6mol/L,故c(Z)=0.25×c(Y)=0.25×1.6mol/L=0.4mol/L,即有cb×0.4mol=0.4mol/L×lL,所以b=c。又根据压强比等于其物质的量之比,可得出-0.4ab+1.6mol+0.4mol1mol+2mol=1-0.21,即有3b=2a,结合b=c,可得a=3时,c=2。答案:B11.在一定条件下,1molN2和3molH2混合后反应,达到平衡时测得混合气体的密度是同温同压下氢气的5倍,则氮气的转化率为()A.20%B.30%C.40%D.50%解析:N2+3H23起始量/mol130转化量/molx3x2x4平衡量/mol1-x3-3x2xn总=1mol-x+3mol-3x+2x=4mol-2x,m总=28g·mol-1×lmol+2g·mol-1×3mol=34g,故M=m总n总=34g4mol-2x=5M(H2)=10g·mol-1,x=0.3mol,即α(N2)=30%。答案:B二、非选择题(共56分)12.已知CO(g)+H22(g)+H2(g)的正反应为放热反应,850℃时K=1。(1)若温度升高到900°C,达平衡时K________1(填“大于”、“小于”或“等于”)。(2)850℃时,固定容积的密闭容器中,放入混合物,起始浓度为c(CO)=0.01mol·L-1,c(H2O)=0.03mol·L-1,c(CO2)=0.01mol·L-1,c(H2)=0.05mol·L-1。则反应开始时,H2O消耗速率比生成速率________(填“大”、“小”或“不能确定”)。(3)恒温恒容时,若向容器内充入适量H2S气体,则重新达平衡时,CO的反应速率比充H2S之前________(填“大”、“小”或“不能确定”),理由是______________________________。答案:(1)小于(2)小(3)大因H2S气体会建立如下平衡:H22+S,H2增大浓度,使反应CO(g)+H22(g)+H2(g)平衡向左移动,CO浓度增大,达新平衡时,反应速率加快13.0.96molCO和0.75molO2在100mL密闭容器中混合,加热到某一温度反应并达到平衡时,有0.8molCO2生成,反应在此温度下的平衡常数为________。如果向平衡混合物中加入O2时,CO的转化率将会________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),平衡常数会________。答案:7.14增大不变14.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:t/°C70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答下列问题:(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=_________________。(2)该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是()。A.容器中压强不变B.混合气体中c(CO)不变C.v正(H2)=v逆(H2O)5D.c(CO2)=c(CO)(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为_______℃。解析:(1)根据化学平衡常数的定义式即可写出K=cc2c2c2。(2)由表中数据可以看出温度越高,平衡常数越大,说明反应混合物中CO或水的浓度越大,即升温,平衡向右移动,正反应为吸热反应。(3)该反应为物质的量不变的反应,反应过程中压强始终不变,与平衡与否无关。(4)当c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)时,K=1,此时的温度由表中数据可知为830°C。答案:(1)cc2c2c2(2)吸热(3)B、C(4)83015.恒温下,将amolN2与bmolH2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中,发生如下反应:N2(g)+3H23(g)(1)若反应进行到某时刻t时,nt(N2)=13mol,nt(NH3)=6mol,计算a的值。(2)反应达平衡时,混合气体的体积为716.8L(标准状况下),其中NH3的体积分数为25%。计算平衡时NH3的物质的量。(3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比,下同),n(始):n(平)=____________________________。(4)原混合气体中,a∶b=________。(5)达到平衡时,N2和H2的转化率之比,α(N2)∶α(H2)=________。(6)平衡混合气体中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=________。解析:(1)由反应的化学方程式得知,反应掉的N2和生成的NH3的物质的量之比为1∶2,设反应掉的N2的物质的量为x。则x∶6mol=1∶2解得:x=3mola=13+3=16。(2)n平(NH3)=716.8L22.4L·mol-1×25%=8mol。(3)平衡时:n平=716.8L22.4L·mol-1=32moln平(NH3)=8mol所以n始=40moln始∶n平=40mol∶32mol=5∶4。6(4)a+b=40a=16所以b为24所以a∶b=16∶24=2∶3(5)α(N2)∶α(H2)=416∶1224=l∶2。(6)平衡时:n(NH3)=8mol,n(N2)=12mol,n(H2)=12mol,所以n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=3∶3∶2。答案:(1)16(2)8mol(3)5∶4(4)2∶3(5)1∶2(6)3∶3∶216.在373k时,把11.5gN2O4气体通入体积为500mL的真空密闭容器中,立即出现红棕色的NO2气体,反应原理为N2O42。反应进行到2s时,NO2含量为0.01mol,进行到60s时达到平衡,此时容器内混合气体密度是氢气密度的28.75倍。试通过计算求:(1)开始2s内,以N2O4表示的反应速率为___mol·L-1·s-1。(2)达到平衡时,体系的压强是开始时的____倍。(3)平衡时还有_______molN2O4。(4)平衡后,若压缩容器体积,则再达到平衡后NO2的浓度将________(填“增大”、“减少”或“不变”)。答案:(1)0.005(2)1.6(3)0.05(4)增大17.(10分)一定温度下的密闭容器中存在如下反应:2SO2(g)+O2(g)催化剂△2SO3(g),知c始(SO2)=0.4mol·L-1,c始(O2)=1mol·L-1,经测定该反应在该温度下的平衡常数K≈19,试判断:(1)当SO2转化率为50%时,该反应是否达到平衡状态?若未达到,向哪个方向进行?(2)达到平衡状态时,SO2的转化率应为多少?解析:(1)2SO2+O23开始/mol·L-10.410转化/mol·L-10.20.10.2转化后/mol·L-10.20.90.2此时:c23c22c2=0.220.22×0.9=10.9=1.1119。可知当SO2转化率为50%时,反应未达到平衡状态,反应向正反应方向进行。(2)设达到平衡时,SO2转化的物质的量为x,则O2转化x2,生成SO3为x。所以K=x2-x2-x2≈19,x=0.32mol·L-1。7所以SO2的转化率为0.32mol·L-10.4mol·L-1×100%=80%。答案:(1)反应QcK,反应未达到平衡,向正向进行。(2)80%18.(10分)在一定条件下,将N2和H2混合气体100mL通入密闭的容器内,达到平衡时,容器内的压强比反应前减小15,又测得此时混合气体的平均相对分子质量为9。试求:(1)原混合气中N2、H2各多少毫升?(2)H2的转化率是多少?解析:设原100mL混合气体中含H2体积为x,则含N2为(100mL-x),再设反应的H2体积为3y,则:N2+3H22NH3开始体积
本文标题:2012-2013学年度高中化学《化学反应原理》全册周考卷11《化学平衡常数和化学平衡计算》新人教版
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