江西省分宜县高考化学 第二章 第化学反应速率和化学平衡 第三节 化学平衡能力达标练习题 新人教版选修4《化学反应原理》.doc

化学平衡一、选择题1、在一定温度下，将一定质量的混合气体在密闭容器中发生反应aa(g) + bb(g) cc(g) + dd(g)，达到平衡时测得b气体的浓度为0.6mol/l，恒温下将密闭容器的容积扩大一倍，重新达到平衡时，测得b气体的浓度为 0.4mol/l，下列叙述中正确的是( )a.a+bc+d b.平衡向右移动c.重新达平衡时，a气体浓度增大 d.重新达平衡时，b的体积分数减小2、700时，向容积为2l的密闭容器中充入一定量的co和h2o，发生反应：co（g）+h2o（g）co2（g）+h2（g）反应过程中测定的部分数据见下表（表中t2t1）：反应时间/minn（co）/moln（h2o）/mol01.200.60t10.80t20.20下列说法正确的是（）a反应在t1 min内的平均速率为v（h2）=moll1min1b保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60 mol co和1.20 mol h2o，达到平衡时n（co2）=0.40 molc保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol h2o，与原平衡相比，达到新平衡时co转化率不变，h2o的体积分数不变d温度升高至800，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应3、在一定温度下的恒容密闭容器中，取一定量的a、b于反应容器中，当下列物理量（或比值）不再改变时，不能表明反应a（s）+2b（g）c（g）+d（g） 已达平衡状态的是（）a混合气体的密度b气体b、c的物质的量浓度之比c气体b、d的质量之比d气体c、d的物质的量之比4、臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱销反应为：2no2（g）+o3（g）n2o5（g）+o2（g），若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图象作出的判断正确的是（）abcd升高温度，平衡常数减小03s内，反应速率为：v（no2）=0.2 moll1t1时仅加入催化剂，平衡正向移动达平衡时，仅改变x，则x为c（o2）aa bb cc dd5、在某温度下反应clf（气）+f2（气） clf3（气）+268千焦在密闭容器中达到平衡下列说法正确的是（）a温度不变，缩小体积，clf的转化率增大b温度不变，增大体积，clf3的产率提高c升高温度，增大体积，有利于平衡向正反应方向移动d降低温度，体积不变，f2的转化率降低6、在密闭容器中发生下列反应aa（g）cc（g）+dd（g），反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，d的浓度为原平衡的1.5倍，下列叙述正确的是（）aa的转化率变大 b平衡向正反应方向移动cd的体积分数变大 dac+d7、298k时，各反应的平衡常数如下：n2（g）+o2（g）2no（g）k=11030；2h2（g）+o2（g）2h2o（g）k=210812co2（g）2co（g）+o2（g）k=41092则常温下，no、h2o、co2这三种化合物分解放氧的倾向最大的是（）a b c d无法判断8、在一定温度下,将气体x和气体y各0.16 mol充入10 l恒容密闭容器中,发生反应x(g)+y(g)2z(g)hv(正)c该温度下此反应的平衡常数k=1.44d其他条件不变,再充入0.2 mol z,平衡时x的体积分数增大9、下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是( )ab.t 2550100kw/10-141.015.4755.0c.c(氨水)/(moll-1)0.10.01ph11.110.6d向so2水溶液中滴加氯水后，溶液的ph值减小10、在cucl2水溶液中存在如下平衡：cu（h2o）42+4clcucl42+4h2o（蓝） （绿）能使黄绿色cucl2溶液向蓝色转化的操作是（）a蒸发浓缩 b加水稀释 c加入agno3 d加入食盐晶体11、已知428时，h2（g）+i2（g）2hi（g）的平衡常数为49，则该温度下2hi（g）h2（g）+i2（g）的平衡常数是（）a b c492 d无法确定12、在密闭容器中进行反应：x（g）+3y（g）2z（g），有关下列图象的说法正确的是（）a依据图a可判断正反应为吸热反应b在图b中，虚线可表示压强增大c若正反应的h0，图c可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动d由图d中气体平均相对分子质量随温度的变化情况，可推知正反应的h0二、非选择题13、为比较fe3+和cu2+对h2o2分解的催化效果，甲乙两组同学分别设计了如图一、图二所示的实验。可通过观察图一的现象： ，而定性比较得出结论。有同学提出将cuso4改为cucl2更为合理，其理由是 ，你认为还可以作何改进？ 。图一 图二检查图二装置气密性的方法是 。图二所示实验中需测量的数据是 。14、将一定量的so2和含0.7 mol氧气的空气(忽略co2)放入一定体积的密闭容器中，550时，在催化剂作用下发生反应：2so2o22so3(正反应放热)。反应达到平衡后，将容器中的混合气体通过过量naoh溶液，气体体积减少了21.28 l；再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收o2，气体的体积又减少了5.6 l(以上气体体积均为标准状况下的体积)。(计算结果保留一位小数)请回答下列问题：(1)判断该反应达到平衡状态的标志是_(填字母)。aso2和so3浓度相等bso2百分含量保持不变c容器中气体的压强不变dso3的生成速率与so2的消耗速率相等e容器中混合气体的密度保持不变(2)欲提高so2的转化率，下列措施可行的是_(填字母)。a向装置中再充入n2b向装置中再充入o2c改变反应的催化剂d升高温度(3)求该反应达到平衡时so2的转化率(用百分数表示)。(4)若将平衡混合气体的5%通入过量的bacl2溶液，生成沉淀多少克？15、已知：co(g)h2o(g)co2(g)h2(g)hq，其平衡常数随温度变化如下表所示：温度/400500850平衡常数9.9491请回答下列问题：(1)上述反应的化学平衡常数表达式为_。该反应的q_0(填“”或“”)。(2)850 时在体积为10 l的反应器中，通入一定量的co和h2o(g)，发生上述反应，co和h2o(g)的物质的量浓度变化如图所示，则04 min时平均反应速率v(co)_。(3)若在500 时进行。且co、h2o(g)的起始浓度均为0.020 moll1 ，该条件下，co的最大转化率为。(4)若在850 时进行，设起始时co和h2o(g)共为1 mol，其中h2o(g)的体积分数为x，平衡时co的转化率为y，试推导y随x变化的函数关系式为_。16、燃煤产生的烟气中的氮氧化物nox易形成污染，必须经脱除达标后才能排放用化学方程式表示no形成硝酸型酸雨的反应能作脱除剂的物质很多，下列说法正确的是a用 h2o作脱除剂，不利于吸收含氮烟气中的nob用 na2so3作脱除剂，o2会降低na2so3的利用率c用co作脱除剂，会使烟气中no2的浓度增加尿素co2在一定条件下能有效将nox转化为n2已知可通过下列方法合成尿素：2nh3+co2h2ncoonh4h=159.5kj/molh2ncoonh4co2+h2oh=+28.5kj/mol尿素释放出nh3的热化学方程式是写出有利于尿素释放nh3的条件并说明理由co2与某种烟气中的no的物质的量比值分别为1：2、2：1、3：1时，no脱除率随温度变化的曲线如图：曲线a 对应co2 与no的物质的量比值是曲线a、b、c中，800900区间内发生主要反应的化学方程式是9001200区间内脱除率下降，no浓度上升发生的主要反应是曲线a中，no的起始浓度为6104mg/m3，从a点到b点经过0.8s，该时间段内no的脱除速率为mg/参考答案1、a2、【考点】化学平衡建立的过程；化学平衡的影响因素【分析】a根据v=结合化学反应速率之比等于化学计量数之比计算反应速率；bco与h2o按物质的量比1：1反应，充入0.60 mol co和1.20 mol h2o与充入1.20 mol co和0.6mol h2o到达平衡时对应生成物的浓度、物质的量相同；c保持其他条件不变，增加一种反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，另一种反应物的转化率增大；d根据平衡时各物质的浓度计算原平衡常数，比较不同温度下的平衡常数大小可判断反应的吸放热【解答】解：av（co）=mol/（lmin），则v（h2）=mol/（lmin），故a错误；bco与h2o按物质的量比1：1反应，充入0.60 mol co和1.20 mol h2o与充入1.20 mol co和0.6mol h2o，平衡时生成物的浓度对应相同，t1min时n（co）=0.8mol，n（h2o）=0.6mol0.4mol=0.2mol，t2min时n（h2o）=0.2mol，说明t1min时反应已经达到平衡状态，根据化学方程式可知，则生成的n（co2）=0.4mol，故b正确；c.保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molh2o，与原平衡相比，平衡向右移动，达到新平衡时co转化率增大，h2o转化率减小，h2o的体积分数会增大，故c错误；dt1min时反应已经达到平衡状态，此时c（co）=0.4mol/l，c（h2o）=0.1mol/l，c（co2）=c（h2）=0.2mol/l，则k=1，温度升至800，上述反应平衡常数为0.64，说明温度升高，平衡是向左移动的，那么正反应应为放热反应，故d错误；故选b【点评】本题属于基本理论中化学平衡问题，主要考查学生对速率概念与计算，平衡常数概念与计算，平衡移动等有关内容理解和掌握程度，题目难度中等，本题要深刻理解一些基本概念的内涵和外延3、【考点】化学平衡状态的判断【分析】化学反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，且不等于0，各物质的浓度不再发生变化，由此衍生的一些物理量不发生变化，以此进行判断，得出正确结论【解答】解：a密度=，总质量会变，体积不变，故密度会变，故混合气体的密度不再变化，表明反应已达平衡，故a正确；b达到平衡状态时，各物质的浓度保持不变，与b、c的物质的量浓度之比不再变化无关，故b错误；c达到平衡时，b、d的物质的量不再变化，与质量比无关，故c错误；d反应到达平衡状态时，平衡时各物质的浓度不变，则各气体的物质的量不变，与cd的物质的量之比无关，故d错误，故选a【点评】本题主要考查的是化学反应平衡状态的判断，达到平衡状态的标志是正逆反应速率相同，也可以认为是各种物质的物质的量浓度不变，难度不大4、【考点】真题集萃；化学平衡建立的过程；化学平衡的影响因素【专题】化学平衡专题【分析】a由图可知，反应物总能量高于生成物总能量，正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动；b由图可知，03s内，二氧化氮的浓度变化量=1mol/l0.4mol/l=0.6mol/l，根据v=计算v（no2），注意选项中单位；c使用催化剂，反应速率加快，但平衡不移动；d达平衡时，仅增大c（o2），平衡向逆反应方向移动，二氧化氮转化率降低【解答】解：a由图可知，反应物总能量高于生成物总能量，正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，故a正确；b由图可知，03s内，二氧化氮的浓度变化量=1mol/l0.4mol/l=0.6mol/l，故v（no2）=0.2mol/（ls），单位错误，故b错误；ct1时刻，改变条件，反应速率加快，平衡不移动，该反应前后气体的物质的量减小，不能是增大压强，只能是使用催化剂，但催化剂不影响平衡的移动，故c错误；d达平衡时，仅增大c（o2），平衡向逆反应方向移动，二氧化氮转化率降低，由图可知，二氧化氮的转化率随x增大而增大，x可以代表o3浓度、压强，故d错误，故选a【点评】本题以图象形式，考查化学反应中能量变化、化学反应速率计算、化学平衡图象及影响因素等，难度中等，b选项为易错点，学生容易忽略单位问题5、【考点】化学平衡的影响因素【专题】化学平衡专题【分析】根据外界条件对化学平衡的影响【解答】解：a、缩小体积，压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动即正反应方向，clf的转化率增大，故a正确；b、增大体积，压强减小，平衡向气体体积增大的方向移动即逆反应方向，clf3的产率降低，故b错误；c、升高温度，平衡向吸热的方向移动即逆反应方向；增大体积，压强减小，平衡向气体体积增大的方向移动即逆反应方向，所以升高温度，增大体积，有利于平衡向逆反应方向移动，故c错误；d、降低温度，平衡向放热的方向移动即正反应方向，f2的转化率增大，故d错误；故选：a【点评】本题主要考查了外界条件对化学平衡的影响，掌握外界条件对化学平衡的影响是解题的关键6、【考点】化学平衡的计算【分析】先判断气体体积刚压缩平衡还未移动时d的浓度与原来浓度的关系，再与再次达到平衡时d的浓度作比较判断平衡如何移动，从而判断各选项是否正确【解答】解：气体体积刚压缩平衡还未移动时d的浓度是原来的2倍，当再次达到平衡时，d的浓度为原平衡的1.5倍，d的浓度减小，所以压缩体积使平衡向逆反应方向移动a、平衡向逆反应方向移动，a的转化率变小，故a错误；b、平衡向逆反应方向移动，故b错误；c、平衡向逆反应方向移动，d的体积分数减小，故c错误；d、增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，该平衡向逆反应方向移动，所以ac+d，故d正确故选d【点评】正确判断气体体积刚压缩的一瞬间d的浓度是解本题的关键7、【考点】化学平衡常数的含义【专题】化学平衡专题【分析】要判断no、h2o、co2这三种化合物分解放氧的倾向大小，则必须求出各个可逆反应中分解放氧反应的平衡常数，然后比较其平衡常数的大小即可【解答】解：根据n2（g）+o2（g）2no（g）k=11030可知no释放氧的反应：2no（g）n2（g）+o2（g）的平衡常数k=11030，根据2h2（g）+o2（g）2h2o（g）k=21081可知水分解释放氧的反应：2h2o（g）2h2（g）+o2（g）的平衡常数k=51082，2co2（g）2co（g）+o2（g）k=41092，化学平衡常数越大，表示反应进行得越彻底，由于平衡常数：110305108241092，因此反应no分解放氧的倾向最大，故选a【点评】本题考查了化学平衡常数的含义及其应用，题目难度中等，注意掌握化学平衡常数的概念、表达式及计算方法，明确化学平衡常数的含有，本题中正确理解题干信息为解答本题的关键8、c9、d10、【考点】化学平衡的影响因素【分析】使黄绿色cucl2溶液向蓝色转化，采取的操作使溶液中cu（h2o）42+浓度增大，即使平衡向逆反应方向移动，根据勒夏特列原理，只有通过减小cl浓度才能达到这种移动a、溶液中存在平衡cu2+2h2ocu（oh）2+2hcl，蒸发浓缩hcl挥发，产生氢氧化铜沉淀；b、加水稀释，溶液中离子浓度降低，平衡向生成：cu（h2o）42+方向移动；c、加入agno3，消耗溶液中的氯离子，则溶液中cl浓度浓度减小；d、加入食盐晶体，溶液中cl浓度浓度增大【解答】解：使黄绿色cucl2溶液向蓝色转化，采取的操作使溶液中cu（h2o）42+浓度增大，即使平衡向逆反应方向移动，根据勒夏特列原理，只有通过减小cl浓度才能达到这种移动a、溶液中存在平衡cu2+2h2ocu（oh）2+2hcl，蒸发浓缩hcl挥发，产生氢氧化铜沉淀，故a错误；b、加水稀释，溶液中离子浓度降低，平衡向生成cu（h2o）42+方向移动，故b正确；c、加入agno3，消耗溶液中的氯离子，则溶液中cl浓度浓度减小，平衡向逆移动，故c正确；d、加入食盐晶体，溶液中cl浓度浓度增大，平衡向向右移动，故d错误故选bc【点评】本题考查平衡的移动，难度中等，可以借助平衡常数理解稀释对平衡的影响11、【考点】化学平衡的计算【专题】化学平衡专题【分析】平衡常数等于化学平衡时的生成物平衡浓度的系数次幂的乘积除以反应物平衡浓度的系数次幂的乘积；【解答】解：448时反应h2（g）+i2（g）2hi（g），平衡常数k=49；反应2hi（g）h2（g）+i2（g）的平衡常数k=；故选d【点评】本题考查了化学平衡的平衡常数计算，数学表达式的正确书写是解题关键，题目较简单12、【考点】化学反应速率与化学平衡图象的综合应用；转化率随温度、压强的变化曲线【分析】a、依据图象分析，温度升高逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向进行，逆向是吸热反应；b、压强增大改变反应速率增大，缩短反应达到平衡的时间，化学平衡向正反应方向移动；c、若正反应的h0，是放热反应升温平衡逆向进行，逆反应速率大于正反应速率；d、图象分析，温度升高平均相对分子质量减小，平均分子质量减小，总质量不变，说明气体物质的量变大，所以平衡逆向进行，逆反应是吸热反应，正反应是放热反应【解答】解：a、依据图象分析，温度升高逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向进行，逆向是吸热反应，正向是放热反应，可以判断反应热量变化，故a错误；b、压强增大改变反应速率增大，缩短反应达到平衡的时间，化学平衡向正反应方向移动，图象不符合平衡移动，故b错误；c、若正反应的h0，是放热反应升温平衡逆向进行，逆反应速率大于正反应速率，图象符合反应速率的变化，故c正确；d、图象分析，温度升高平均相对分子质量减小，平均分子质量减小，总质量不变，说明气体物质的量变大，所以平衡逆向进行，逆反应是吸热反应，正反应是放热反应h0，故d错误；故选c【点评】本题考查化学平衡的建立和影响因素的分析判断，图象分析判断是解题关键，题目难度中等13、(共10分，每空2分)反应产生气泡快慢或反应完成的先后或试管壁的冷热程度， 控制阳离子相同，排除阴离子的干扰，可将cuso4改为cucl2或将fecl3改为fe2（so4）3关闭分液漏斗a处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位（其它正确答案可酌情给分）；时间（或收集一定体积的气体所需要的时间）。14、(1)bc(2)b(3)94.7%(4)10.5 g解析(1)由定义判断b正确；由于恒温、恒容下的非等体积反应，压强不变说明气体的总物质的量不变，反应达平衡，c正确；由中m和v都是定值，故也始终不变，无法判断是否达到平衡，e错误；so2和so3的浓度大小关系不能作为平衡判定标志，a错；d中so3的生成速率和so2的消耗速率任意时间点都相等，d错。(2)由化学平衡的影响因素可知：恒容下充入n2不改变反应混合物各成分浓度，平衡不移动；充入o2则增大了反应物o2的浓度，提高了so2的转化率；催化剂不改变平衡，无法影响so2的转化率；升高温度会使平衡逆向移动，降低so2的转化率。(3)由信息知消耗氧气的物质的量：0.7 mol0.45 mol；反应达平衡时so2和so3的总物质的量为：0.95 mol，因为so2和so3的消耗和生成关系为11，所以初始so2的总量也是0.95 mol；反应的n(so2)0.45 mol20.9 mol，生成的n(so3)0.9 mol。所以(so2)100%94.7%。(4)在给定条件下，溶液呈强酸性，baso3不会沉淀，因此m(baso4)0.9 mol5%233 gmol110.5 g。15、答案(1)k(2)0.03 moll1min1(3)75%(4)yx解析(1)可逆反应co(g)h2o(g)co2(g)h2(g)的平衡常数k。由表中数据可知，温度越高，平衡常数越小，平衡向逆反应方向移动，因升高温度平衡向吸热方向移动，故正反应为放热反应。(2)由图像可知：co在4 min内浓度减小了0.20 moll10.08 moll10.12 moll1，则v(co)0.03 moll1min1。(3)500 时平衡常数为9，设co最多能转化x moll1，则co(g)h2o(g)co2(g)h2(g)起始(moll1): 0.02 0.02 0 0转化(moll1): x x x x平衡(moll1): 0.02x 0.02x x x则有9，解得x0.015，则co的最大转化率为100%75%。(4)850 时平衡常数为1，有co(g) h2o(g) co2(g) h2(g)起始 (moll1): 1x x 0 0转化 (moll1): y(1x) y(1x) y(1x) y(1x)平衡 (moll1): 1xyxy xyxy y(1x) y(1x)则有：1，解得yx。16、【考点】化学平衡的调控作用；用盖斯定律进行有关反应热的计算中学版权所有【专题】化学反应中的能量变化；化学平衡专题【分析】一氧化氮不稳定，易和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮；a一氧化氮不易溶于，而二氧化氮易溶于水，反应生成no；b亚硫酸钠不稳定，易被氧气氧化；c用co作脱除剂，则氮氧化物得电子发生还原反应； 根据盖斯定律，将两个热化学方程式相加，然后进行颠倒即得目标方程式，其焓变进行相应改变；尿素释放nh3的反应是吸热反应，根据温度对化学平衡及氨气溶解度的影响进行分析；co2 的含量越高，no脱除率越高；、800900区间内no脱除率增大，no参加反应，即尿素与no反应生成n2；、9001200区间内脱除率下降，no浓度上升，反应中应该生成no；、a点到bno脱除率由0.55变为0.75，故no的浓度变化量为6104 mg/m3=1.2104 mg/m3，再利用计算no的脱除速率【解答】解：一氧化氮不稳定，易和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，故no形成硝酸型酸