人教版选修4 第2章第3节 化学平衡 作业 (3).doc

第3节 化学平衡1在一定温度下的定容容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明反应a(g)2b(g) c(g)d(g)已达到平衡状态()混合气体的压强混合气体的密度b的物质的量浓度混合气体总物质的量混合气体的平均相对分子质量v(c)与v(d)的比值混合气体总质量混合气体总体积c、d的分子数之比为11abc d 解析：因为该反应在定容容器中进行，且反应前后气体分子数不相等，所以混合气体的压强；b的物质的量浓度；混合气体总物质的量；混合气体的平均相对分子质量不再变化，均能证明该反应达到化学平衡。而中始终不变化；中没指明方向；m(气)始终未变化；混合气体是在定容容器中，体积始终不变；反应未达到平衡时，c、d气体的分子数之比为11。答案：b2在一定温度下的某容积可变的密闭容器中，建立下列化学平衡：c(s)h2o(g) co(g)h2(g)不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是()a体系的压强不再发生变化bv正(co)v逆(h2o)c生成n mol co的同时生成n mol h2d1 mol hh键断裂的同时断裂2 mol ho键解析：反应无论达到平衡，还是未到达平衡，生成n mol co的同时都会生成n mol h2。 答案：c3将固体nh4i置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：nh4i(s) nh3(g)hi(g)；2hi(g)h2(g)i2(g) 达到平衡时，c(h2)0.5 moll1, c(hi)4 moll1，此温度下反应的平衡常数为()a9b16c20 d25解析：反应的先后顺序为先后，由知c(h2)c(i2)0.5 moll1，则反应分解的c(hi)1.0 moll1，由知c(nh3)c(hi)总1.0 moll14 moll15 moll1，则反应的化学平衡常数为kc(nh3)c(hi)5420。答案：c4一定温度下在容积恒定的密闭容器中，进行如下可逆反应：a(s)2b(g) c(g)d(g)，当下列物理量不再发生变化时，能表明该反应已达到平衡状态的是()混合气体的总质量容器内气体的压强混合气体的总物质的量b的物质的量浓度混合气体的平均相对分子质量不再变化a bc d只有答案：a 5汽车尾气净化的反应：2no(g)2co(g) n2(g) 2co2(g)，已知该反应速率极慢，570 k时平衡常数为11059。下列说法正确的是()a将有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有no和cob提高尾气净化效率的常用方法是升高温度c提高尾气净化效率的最佳途径是研究高效催化剂 d570 k时该反应正向进行的程度很大，故使用催化剂无实际意义解析：已知反应为可逆反应，故排出的气体含有co2、n2、no、co；汽车尾气处理时升高温度不现实；使用催化剂可以加快反应速率，达到尾气净化的目的。答案：c6(多选)i2在ki溶液中存在下列平衡：i2(aq)i(aq) i(aq)。某i2、ki混合溶液中，i的物质的量浓度c(i)与温度t的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。下列说法正确的是()a反应i2(aq)i(aq)i(aq)的h0b温度为t1、t2时，反应的平衡常数分别为k1、k2，则k1k2c若反应进行到状态d时，一定有v正v逆d状态a与状态b相比，状态a的c(i2)大解析：随着温度的不断升高，i的浓度逐渐地减小，说明反应向逆方向移动，也就意味着该反应是放热反应，所以ht1，所以当温度升高时，反应向逆方向移动，即k1k2；c项，从图中可以看出d点并没有达到平衡状态，所以它要向a点移动，这时i的浓度在增加，所以v正v逆，c项正确；d项，从状态a到状态b，i的浓度在减小，那么i2的浓度就在增加。答案：bc7现在一容器中加入一定量的a和b，发生化学反应：a2b3c。如果在反应中用va、vb、vc表示正反应速率，用va，vb、vc表示逆反应速率，下列描述中正确的是()a在容器中，任何时候vavbvcb在任何时候容器中都必然存在着：vavbvcvavbvc123c当vavbvavb时，表示反应已达到平衡状态d当va1/2vb时，表示反应已达平衡解析：在可逆反应中实际上有两个反应，即正反应和逆反应，两个反应中的反应速率之比总是等于其系数之比，所以vavbvcvavbvc123。当某物质的正向反应速率与其逆向反应速率相等时，表示反应达到平衡。答案：b8某温度下在密闭容器中发生如下反应：2m(g)n(g)2e(g)，若开始时只充入2 mol e(g)，达平衡时，混合气体的压强比起始时增大了20%；若开始时只充入2 mol m和1 mol n的混合气体，达平衡时m的转化率为()a20% b40%c60% d80%解析：开始时只充入2 mol e(g)与开始时只充入2 mol m和1 mol n的混合气体等效。若开始时只充入2 mol e(g)：设生成n(g)的物质的量为x。2m (g)n(g)2e(g) 起始物质的量： 0 0 2转化物质的量： 2x x 2x平衡物质的量： 2x x 22xn(平总)2xx22x(2x)mol20%100%，x0.4 mol；m的含量100%100%。若开始时只充入2 mol m和1 mol n的混合气体：设发生反应的n(g)的物质的量为y。2m(g)n(g)2e(g)起始物质的量： 2 1 0转化物质的量： 2y y 2y平衡物质的量： 22y 1y 2yn(平总)22y1y2y(3y)mol既然是等效平衡，则：m的含量100%100%，y0.6 mol；达平衡时m的转化率100%60%。 答案：c9氨催化氧化是硝酸工业的基础，在某催化剂作用下只发生主反应和副反应，有关物质产率与温度的关系如图所示。4nh3(g)5o2(g)4no(g)6h2o(g)；h 905 kjmol14nh3(g)3o2(g)2n2(g)6h2o(g)；h 1 268 kjmol1下列说法中正确的是()a工业上氨催化氧化生成no时，温度应控制在780 840 b工业上采用物料比n(o2)/n(nh3)在1.72.0，主要是为了提高反应速率c加压可提高nh3生成no的转化率dn2氧化为no的热化学方程式为：n2(g)o2(g)2no(g)；h 1 086.5 kjmol1解析：因为氨催化氧化的主要目的是生成no，而非n2，所以必须控制副反应的发生。从图中可以看出，在温度为780 840 时，no的产率最高、n2的产率最低，故a正确；采用物料比n(o2)/n(nh3)在1.72.0，主要是为了提高反应中氨气的转化率，而由于氨气转化为no的反应是气体体积增大的反应，加压会抑制nh3向no的转化，故b、c错误；d中，()/2可得：n2(g)o2(g)2no(g)；h 181.5 kjmol1，故d错误。答案：a10(多选)将等物质的量的f2和clf混合，在密闭容器中发生反应：f2(g)clf(g)clf3(g)h0。下列叙述中，正确的是()a恒温恒容时，当clf转化40%时，容器内的压强为初始时的0.8b若c(f2)c(clf)c(clf3)111，则反应一定达到平衡状态c达到平衡后，若增大容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡左移d平衡后再降低温度，保持恒容，达到新的平衡，则混合气体的平均摩尔质量增大解析：设f2和clf的物质的量均为1 mol，f2(g)clf(g) clf3(g)开始(mol) 1 1 0反应(mol) 0.4 0.4 0.4平衡(mol) 0.6 0.6 0.40.8，a项正确；不同条件下的平衡，转化率不同，反应物与产物的比例不同，故b项错；增大体积，正、逆反应速率都减小，c项错；降温，平衡向正反应方向移动，d项对。答案：ad11下列的说法中可以证明2hi(g) h2(g)i2(g)已达平衡状态的是_；在的说法中能说明2no2n2o4已达平衡状态的是_。单位时间内生成n mol h2的同时生成n mol hi；一个hh键断裂的同时有两个hi键断裂；百分组成：w(hi)w(i2)； 容器内hi、h2、i2(g)共存；c(hi)c(h2)c(i2)211；温度和体积一定时，容器内压强不再变化；温度和体积一定时，n2o4的浓度不再变化；条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化；温度和压强一定时，混合气体的颜色不再变化；温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化。解析：对于2hi(g)h2(g)i2(g)来讲，不管反应是否达到平衡，hi、h2、i2总是共存，且容器体积一定时容器内压强、气体的平均相对分子质量和密度总是不变，不能证明反应已达到平衡；和也与是否达到平衡无关；若生成n mol h2的同时生成2n mol hi则说明达到平衡，错；断裂1个hh键和断裂2个hi键表示两个相反的方向的速率相等，h2或i2的浓度不变(颜色不变)表示各物质浓度一定，它们可以说明反应达到平衡。对于反应2no2(g) n2o4(g)，由于反应前后气体的物质的量发生变化，必然在体积不变时带来压强变化，在压强不变时带来体积变化，若未达到平衡，混合气体的、和颜色均将发生变化。所以这5种说法都可以证明反应已达平衡状态。答案：12已知可逆反应：3a(g)b(g) xc(g)h0。t 时，在体积为2 l的密闭容器中(容积不变)通入3 mol a和1 mol b，经过2 min的时间该反应达到平衡状态(假设温度不变)，剩余的b的物质的量为0.8 mol，并测得c的浓度为0.4 moll1。 请回答下列问题：(1)整个反应过程中，生成b的平均反应速率为_。(2)x_，平衡常数k_，升高温度时，k_(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (3)如果向该平衡体系中通入少量氦气，增大反应体系的压强，那么化学平衡的移动方向是_。(4)若温度不变，再向原平衡混合物的容器中再充入a mol c，在t 时达到新的平衡，此时b的物质的量为n mol，则c的物质的量为_(用n表示)，平衡常数k_(填“增大”、“减小”或“不变”)。解析：(1)b的平均反应速率可直接用物质b的物质的量浓度的变化值除以时间来求解。(2)c的物质的量n(c)2 l0.4 moll10.8 mol，而b的物质的量变化为0.2 mol，所以x4；可以求得a、b、c的浓度分别为c(a)1.2 moll1、c(b)0.4 moll1、c(c)0.4 moll1，所以代入平衡常数式可得平衡常数。(3)加入氦气，尽管反应体系的压强增加，但该物质不与体系中的其他物质反应，不会导致其他物质浓度的变化，所以平衡不会移动。(4)达到新的平衡时a、b、c的平衡浓度之比不变，仍为1.20.40.4311，故n(c)n mol，平衡常数k不变。答案：(1)0.05 moll1min1(2)4(0.037)减小(3)不移动(4)n mol不变13一定条件下，在体积为3 l的密闭容器中化学反应co(g)2h2(g) ch3oh(g)达到平衡状态。(1)该反应的平衡常数表达式k_；根据下图，升高温度，k值将_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(2)500 时，从反应开始到达到化学平衡，以h2的浓度变化表示的化学反应速率是_(用nb、tb表示)。(3)判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是_(填字母)。av生成(ch3oh)v消耗(co)b混合气体的密度不再改变c混合气体的平均相对分子质量不再改变dco、h2、ch3oh的浓度均不再变化解析：(1)根据所给图象判断500 时ch3oh的量比300 时ch2oh的量少，说明升高温度平衡逆向移动，k值减小。(2)由于v(ch3oh)v(h2)12可先求出v(ch3oh)再导出v(h2)。(3)a项中均为同一方向的速率，故不可判断。b项中由于气体的总质量为定值，且容器的体积保持不变，故密度一直不变，不可判断。 答案：(1)减小(2)mol/(lmin)(3)cd14.在一恒容密闭容器中发生某化学反应2a(g) b(g)c(g)，在三种不同条件下进行，其中实验、都在800 ，实验在850 ，b、c的初始浓度都为0，反应物a的浓度(moll1)随时间(min)的变化如图的示：试回答下列问题：(1)在800 时该反应的化学平衡常数k_。(2)在实验中，反应在20 min至40 min内a的化学反应速率为_。(3)实验和实验相比，可能隐含的反应条件是_。(4)根据实验和实验的比较，可推测该反应降低温度，平衡向_(填“正”或 “逆”)反应方向移动，该正反应是_(填“放热”或“吸热”)反应。(5)与实验相比，若实验中的a的初始浓度改为0.8 moll1，其他条件不变，则达到平衡时所需用的时间_实验(填“等于”、“大于”或“小于”)。解析：(1)由图象知，在800 时该反应达到平衡时a、b、c的平衡浓度分别为0.5 moll1、0.25 moll1、0.25 moll1，则800 时的化学平衡常数k0.25。(2)由图象知，在实验中反应在20 min至40 mim内a的浓度从0.65 moll1减小到0.