化学平衡习题集(含答案)

化学平衡习题集1．如图所示，一定条件下将1molA2气体和3molB2气体充入一容积可变的密闭容器中，可滑动的活塞的位置如图1所示。在恒温恒压下发生如下反应：A2＋3B22AB3。当反应达到平衡时，活塞位置如图2所示，则平衡时A的转化率是A．20%B．40%C．60%D．无法确定2．可逆反应aA(s)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，反应过程中，当其它条件不变时，C的百分含量(C％)与温度(T)和压强(P)的关系如图,下列叙述正确的是：A．达到平衡后，加入催化剂则C％增大B．达到平衡后，若升高温度，平衡向右移动C．化学方程式中bc+dD．达平衡后，增加A的量，有利于平衡向右移动3．一定温度下，把2.0体积的N2和6.0体积的H2通入一个带活塞的体积可变的容器中，活塞的一端与大气相通，容器中发生如下反应：N2＋3H22NH3。已知平衡时NH3的浓度是cmol·L－1，现按下列四种配比作为起始物质，分别充入上述容器，并保持温度不变，则达到平衡后，NH3的浓度不为．．cmol·L－1的是A.1.0体积的N2和3.0体积的H2B.2.0体积的N2、6.0体积的H2和4.0体积的NH3C.4.0体积的NH3和1.0体积的H2D.2.0体积的NH34．根据下列有关图象，说法正确的是A．由图Ⅰ知，反应在T1、T3处达到平衡，且该反应的△H＜0B．由图Ⅱ知，反应在t6时，NH3体积分数最大C．由图Ⅱ知，t3时采取降低反应温度的措施D．图Ⅲ在10L容器、850℃时反应，由图知，到4min时，反应放出51.6kJ的热量5．已知某可逆反应mA（g）+nB（g）pC（g），在密闭容器中进行，下图表示在不同反应时间t、温度T和压强P与反应物B在混合气体中的百分含量B%的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是()A、T1T2、P1P2、m+np，⊿H0；B、T1T2、P1P2、m+np，⊿H0；C、T1T2、P1P2、m+np，⊿H0；D、T1T2、P1P2、m+np，⊿H0；6．可逆反应2NH3N2+3H2在密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是（）①单位时间内生成nmolN2的同时生成2nmolNH3②单位时间内生成nmolN2的同时生成3nmolH2③用NH3、N2、H2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶1∶3④各气体的浓度不再改变⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变A.①④⑤C.①③④7．可逆反应：3A（g）3B(?)+C(?)（正反应为吸热反应），随着温度升高，气体平均相对分子质量有变小趋势，则下列判断正确．．的是()A．B和C可能都是固体B．B和C一定都是气体C．若C为固体，则B一定是气体D．B和C不可能都是气体8．在某温度下，在一容积不变的容器中，反应2A(g)＋B(g)2C(g)达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol，保持温度和体积不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是()A．均减半B．均加倍C．A，C各增加1mol，B不变D．均减少1mol9．已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)；△H＝－QkJ·mol－1（Q＞0）。现有甲乙两个相同的密闭容器，向甲容器中充入1molN2(g)和3molH2(g)，在一定条件下达到平衡时放出的热量为Q1kJ；在相同条件下向乙容器中充入2molNH3(g)，达到平衡时吸收的热量为Q2kJ。已知Q2＝3Q1，下列叙述中正确的是()A．平衡时甲容器中NH3(g)的体积分数比乙容器中的小B．平衡时甲容器中气体的压强为开始时压强的3/4C．达到平衡时，甲容器中H2的转化率为25％D．Q1＝Q10．下列图象中，不能表示反应A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)（△H0）平衡体系的是T1P1tB%T1P2T2P211．（10分）I.(4分)某温度下的溶液中，c(H＋)=10xmol/L,c(OH－)=10ymol/L。x与y的关系如图所示：（1）该温度下,中性溶液的pH=。（2）该温度下0.01mol/LNaOH溶液的pH=。II.(6分)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵（NH2COONH4）分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。（1）将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：温度(℃)15.020.025.030.035.0平衡总压强(kPa)5.78.312.017.124.0平衡气体总浓度(×10－3mol/L)2.43.44.86.89.4①可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是（填字母）。A．2v(NH3)=v(CO2)B．密闭容器中总压强不变C．密闭容器中混合气体的密度不变D．密闭容器中氨气的体积分数不变②根据表中数据，计算25.0℃时的分解平衡常数为。（2）已知：NH2COONH4＋2H2ONH4HCO3＋NH3·H2O。该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到c(NH2COO－)随时间变化趋势如图所示。t(min)c(NH2COO-)(mol/L)●●●●●25℃15℃5℃■■■■■▲▲▲▲▲③计算25℃时，0～6min氨基甲酸铵水解反应的平均速率为。④根据图中信息，如何说明水解反应的平均速率随温度升高而增大：。12．（9分）Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水，通常是在调节好pH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-CP，探究有关因素对该降解反应速率的影响。[实验设计]控制p-CP的初始浓度相同，恒定实验温度在298K或313K（其余实验条件见下表），设计如下对比试验。（1）完成以下实验设计表（表中不要留空格）。实验编号实验目的T/KpHc/10-3mol·L-1H2O2Fe2+①为以下实验作参照29836.00.30②探究温度对降解反应速率的影响③298106.00.30[数据处理]实验测得p—CP的浓度随时间变化的关系如图，①②③分别代表以上三组实验测得的数据曲线。化学平衡习题集答案1．B【解析】由题意知，反应前后气体的体积从5降至4，或者说反应前后物质的量比为：5：4A2＋3B22AB31mol3mola3a2a1—a3—3a2a即：4：（4—2a）=5：4推出：a=0.4mol2．C【解析】由左图可知，先平衡时温度T2T1，但其所对应的C%小，可知升高温度，平衡左移，正反应是放热反应；同理根据右图可知，增大压强，平衡平衡左移，说明bc+d；其中A为固态，它的量不会改变速率，更不能使平衡移动。3．C【解析】在等温等压情况下的等效平衡，只要求反应物的量担按系数比转化为半边后，两反应物的量的比例符合1:3即可。4．D【解析】A：T1时刻，反应达到平衡，平衡后继续升温，反应物X的量增大，平衡左移，则正反应的△H＜0B：由图知反应在t3、t6处均向逆向移动，故反应在t6时，NH3体积分数最小；C：t3时正逆反应速率均降低，且平衡向逆向移动，可知降低了压强；D：从图可知反应中各物质均有0.12mol的物质的量的变化，反应放出5.16kJ的热量5．C【解析】先看清横纵轴的意义：横轴表示时间，纵轴表示B的百分含量；然后看线的走向：“T1P2、T2P2”线比较：在相同压强下，达平衡用时少的，温度高，即：T1T2；“T1P1、T1P2”线比较：在相同温度下，达平衡用时少的，压强高，即：P2P1；然后再看平行线部分：T1到T2（降温），B的百分含量增大，即平衡左移，说明逆向是放热的，则⊿H0；P1到P2（增压），B的百分含量增大，即平衡左移，说明逆向是气体体积减小的方向，则m+np；【答案】A6.【解析】可逆反应2NH3N2+3H2两边的气体系数不相等，在达到平衡时，各物质的浓度、总物质的量、平均相对分子质量不再改变，可做为平衡判断的标准；平衡状态的本质是正逆反应速率相等，①符合题意，而②只表明了正反应速率，排除；③是反应过程中一个特殊状态，并不能表明达到平衡状态。7．C【解析】反应吸热，温度升高，平衡向正反应方向移动。气体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，如果B和C都是气体，则气体平均相对分子质量减小。如果B和C都不是气体，则气体平均相对分子质量不变。如果C是固体或液体，B是气体，则混合气的质量减小，气体平均相对分子质量减小。如果B是固体或液体，C是气体，则混合气的质量减小，但混合气的物质的量也是减小的，所以此时气体平均相对分子质量不一定减小。所以正确的答案是C。B．在T2时，若反应处于状态D，则一定有V正＜V逆C．反应CO(g)+H2OCO2(g)+H2(g)；的ΔH＞0D．若T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1＜K28．B【解析】A相当于降低压强，平衡向逆反应方向移动。B相当于增大压强，平衡向正反应方向移动。C中B的浓度不变，平衡向逆反应方向移动。D相当于在A的基础上再减少0.5molB，所以平衡向逆反应方向移动。答案选B。9．C【解析】因为容器容积相同，所以2个平衡状态是相同的。A不正确。反应是可逆反应，转化率不是100％，D不正确。因为平衡等效，所以若设氢气的转化率是x，则生成的氨气是2x，放热是xQkJ。而2mol氨气中被消耗的氨气是2mol－2x，此时吸热是（1－x）QkJ。所以有3xQkJ＝（1－x）QkJ，解得x＝0.25，C正确。所以平衡时甲容器中气体的压强为开始时压强的8745.025.275.0，B不正确。答案选C。10．D【解析】升高温度正逆反应速率均增大，A正确。正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，所以A的转化率降低，含量增加，选项D不正确。正反应是体积减小的反应，增大压强平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，B、C正确。答案选D。11．I.(4分)（1）7.5（2分）（2）13（2分）II.(6分)（1）①BC（2分）；②1.6×10－8（mol·L－1)3（2分）（2）③0.05mol·L－1·min－1。(1分)④25℃反应物的起始浓度较小，但0～6min的平均反应速率（曲线的斜率）仍比15℃大。(1分)【解析】I.（1）根据图像可知该温度下水的离子积常数是1×10－15，该温度下,中性溶液的pH=7.5。（2）0.01mol/LNaOH溶液OH－的浓度是0.01mol/L，所以氢离子是1×10－13mol/L，因此pH＝13。II.（1）①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。不正确，不满足速率之比是相应的化学计量数之比。反应前后体积是变化的，所以压强也是变化的，因此B可以说明。密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中容积始终是不变的，但质量是变化的，所以C正确。由于只有生成物是气体，所以氨气的分数始终是不变的，D不正确，答案选BC。②根据数据可知，平衡时氨气是0.0048mol/L÷3×2＝0.0032mol/L，所以CO2是0.0016mol/L，因此平衡常数是0016.00032.021.6×10－8（mol·L－1)3。（2）③25℃时，0～6min氨基甲酸铵的浓度减小了2.2mol/L－1.9mol/L＝0.3mol/L，所以反应速率是0.3mol/L÷6min＝0.05mol·L－1·min－1。④根据图像可知，25℃反应物的起始浓度较小，但0～6min的平均反应速率（曲线的斜率）仍比15℃大。这说明水解反应的平均速率随温度升高而增大。12【答案】（9分）（1）实验编号实验目的T/KpHc/10-3mol·L-1H2O2Fe2+①②31336.00.30③探究溶液的pH对降解反应速率的影响（2）8.0