化学平衡经典讲义.doc

化学平衡单元测试卷黑龙江省庆安一中 孙秀民说明：本试卷15小题，满分为100分，考试时间90分钟。一、选择题(本大题共10小题，每小题5分，共50分，每小题只有一个正确答案)1有一处于平衡状态的反应X(g)+3Y(g)2Z(g) H0，为了使平衡向生成Z的方向移动，应选择的条件是( ). 高温 低温 高压 低压 加催化剂 分离出ZA B C D 2一定温度下，在固定容积的密闭容器中，可逆反应：mA(g)nB(g)pCg)+qD(g)，当m、n、p、q为任意正整数时，下列状态：体系的压强不再发生变化，体系的密度不再发生变化，各组分的物质的量浓度不再改变，各组分的质量分数不再改变，反应速率vA：vB：vC：vD=m：n：p：q，其中，能说明反应已达到平衡的是( ). A只有 B C D 3可逆反应mA(s)+nB(g)eC(g)+fD(气)反应过程中，当其他条件不变时，C的体积分数j(C)在不同温度(T)和不同压强(P)的条件下随时间(t)的变化关系如图所示。下列叙述正确的是（ ）.A达到平衡后，若使用催化剂，C的体积分数将增大B当平衡后，若温度升高，化学平衡向逆反应方向移动C化学方程式中，ne+fD达到平衡后，增加A的质量有利于化学平衡向正反应方向移动4已知热化学方程式2SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g) H= Q kJ/mol（Q0），则下列说法正确的是（ ）.A2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)所具有的内能小于2 mol SO3(g)所具有的内能B将2 mol SO2(g)、1 mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后放出QkJ的热量C升高温度，平衡向逆反应移动，上述热化学方程式中的Q值减小D如将一定量SO2(g)和O2(g)置于某密闭容器中充分反应后放热QkJ，则此过程中有2 mol SO2(g)被氧化 5在固定容积的密闭容器中，可逆反应2X +Y(g) Z(s)已达到平衡，此时升高温度则气体混合物的密度增大。下列叙述正确的是（ ）. A若X为非气态，则正反应为吸热反应 B正反应为放热反应，X一定为气态 C正反应为放热反应，X可能是气态、液态或固态 D若加入少量的Z，该平衡向左移动 6反应A(g)+3B(g)2C(g) H0，达到平衡后，将气体混合物的温度降低，下列叙述中正确的是( ).A.正反应速率加大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动B.正反应速率变小，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动C.正反应速率和逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动D.正反应速率和逆反应速率减小，平衡向逆反应方向移动 7高温下，某反应达平衡，平衡常数K=，恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是（ ）.A该反应的焓变为正值B恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小C升高温度，逆反应速率减小D该反应化学方程式为CO+H2O=CO2+H2 8在一定温度下，将1 mol N2和3 mol H2放入恒容密闭容器中，达到平衡时，测得NH3为0.8 mol，如果此时再加入1 mol N2和3 mol H2，达到新平衡时，NH3的物质的量（ ）.A.等于8 mol B.等于1.6 mol C.大于0.8 mol小于1.6 mol D.大于1.6 mol 9可逆反应A(g)+B C(g)+D达到平衡时，下列说法不正确的是( ).A.若增大A的浓度，平衡体系颜色加深，D不一定是具有颜色的气体B.增大压强，平衡不移动，说明B、D必是气体C.升高温度，C的百分含量减小，说明正反应是放热反应D.若B是气体，增大A的浓度会使B的转化率增大 10对于平衡体系A(g)+B(g)C(g)+D(g) H 0，下列结论中不正确的是( ).A.若温度不变，将容器的体积缩小到原来的一半，此时A的浓度为原来的2.1倍，则+ B.若平衡时，A、B的转化率相等，说明反应开始时，A、B的物质的量之比为 C.若+=+,则往含有 mol气体的平衡体系中再加入mol的B，达到新平衡时，气体的总物质的量等于2 D.若温度不变时，压强增大到原来的2倍，达到新平衡时，总体积一定比原来的1/2要小 二、填空题(本题包括5小题，共50分)11(10分) 在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：其化学平衡常数K与温度t的关系如下：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表： t70080083010001200K0.60.91.01.72.6 请回答下列问题：（1）该反应的化学平衡常数K = 。（2）该反应为 反应。（填“吸热”或“放热”）（3）800，固定容器的密闭容器中，放入混合物，其始浓度为c(CO)=0.01 mol/L, c(H2O)=0.03 mol/L, c(CO2)=0.01 mol/L, c(H2)=0.05 mol/L ,则反应开始时,H2O的消耗速率比生成速率 (填大、小或不能确定)(4)830,在1 L的固定容器的密闭容器中放入2 mol CO2和1 mol H2,平衡后CO2的转化率为 , H2的转化率为 。12(10分)将等物质的量的A、B、C、D四种物质混合，发生如下反应：aAbBcC(s)dD，当反应进行一定时间后，测得A减少了n mol，B减少了mol，C增加了n mol，D增加了n mol，此时达到化学平衡。请填写下列空白：(1)该化学方程式各物质的化学计量数为a=_、b=_、c=_、d=_。(2)若只改变压强，反应速率发生变化，但平衡不发生移动，该反应中物质D的聚集状态为_。(3)若只升高温度，反应一段时间后，测知四种物质其物质的量又达到相等，则该反应为_反应(填“放热”或“吸热”)。 13(10分)设反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) H = Q1的平衡常数为K1，反应Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g) H = Q2的平衡常数为K2，在不同温度下，K1、K2的值如下： 温度( T )K1K29731.472.3811732.151.67 (1)从上表可推断，反应是_(填“放”或“吸”)热反应；(2)现有反应H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g) H = Q3根据反应与推导出K1、K2、K3的关系式K3=_；可推断反应是_(填“放”或“吸”)热反应。要使反应在一定条件下建立的平衡右移，可采取的措施有_。A缩小容器体积 B降低温度 C使用合适的催化剂 D设法减少CO的量 E升高温度根据反应与推导出Q1、Q2、Q3的关系式Q3 =_； 14(10分) 将一定量的SO2和含0.7mol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：2SO2+O2 2SO3 H 0。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21.28L；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5.6L（以上气体体积均为标准状况下的体积）。请回答下列问题(计算结果保留一位小数)：(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N2 b向装置中再充入O2 c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）为_。 (4）若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液，生成沉淀_克？ 15(10分)把大气中的游离态的氮转化为氮的化合物的过程称为固氮。生物固氮和大气固氮（闪电时N2转化为NO）属于自然固氮，这远不能满足人类的需要。工业固氮（合成氨）是目前人工固氮的主要方法。有关大气固氮和工业固氮的平衡常数K值分别如下表一和表二。表一：N2+ O2?2NO 温度272000K值3.8410310.1表二：N2+ 3H2?2NH3温度25350400450K值51081.8470.5070.152 （1）根据上表中的数据分析，下列说法正确的是_。a在常温下，大气固氮几乎不可能，而工业固氮非常容易进行b人类大规模模拟大气固氮是无意义的c在常温下，大气固氮与工业固氮完成程度相差很大d大气固氮与工业固氮都是放热反应（2）在一定条件下，工业固氮在一固定体积的密闭容器中进行直至平衡，有人画出了下列图像a和b；达到平衡后，向密闭容器中分别充入稀有气体或升高温度，有人又分别画出了如下图像c和d。其中有关图像正确的是_（填编号）。（3）在一定条件下，工业固氮反应在体积为VL的密闭容器中进行，有关图像如右图，则用H2表示从开始到平衡时该反应的平均速率： v_。 参 考 答 案1答案：C解析：该题全面考查了影响化学平衡的因素。为了使平衡向生成Z的方向移动，即反应要向正反应方向移动，由于该反应是放热、气体体积缩小的反应，故应低温、高压，催化剂不影响化学平衡的移动。2答案：A解析：只有m+np+q时，体系的物质的量(或压强)不再发生变化才能说明反应已达平衡，所以不对。由于是固定容积的密闭容器，又因反应前后气体总质量不变(质量守恒)，因此体系的密度始终不变，故不是平衡的标志。反应速率vA：vB：vC：vD=m：n：p：q也不能代表平衡，因化学反应速率之比始终等于化学计量数之比，故不对。而各组分的物质的量、质量转化率或百分含量等保持不变可以说明反应已达到平衡状态，因此正确。3答案：B解析：从(1)图中应先判断出T1与T2温度的大小关系。在其他条件不变时，温度升高，反应速率变大，达到平衡时间越短。由此可知，T2T1。从图(1)分析可知温度较高时j(C)变小，说明升高温度时，平衡向逆反应方向移动，所以该正反应是放热反应。B选项是正确的。从(2)图中，应先判断出P1与P2大小关系。在其他条件不变情况下，压强越大，达到平衡的时间就越短，由此可知P2P1。从图中可知，压强增大时j(C)变小，说明增大压强平衡向逆反应方向移动，逆反应方向是气体体积减小方向，即ne+f，C项错误。由于使用催化剂，并不影响化学平衡的移动，A项错误。在化学平衡中，增大或减小固体物质的质量不影响化学平衡的移动。因此D项错误。4答案：D解析：因为该反应是放热反应，所以2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)所具有的内能要大于2 mol SO3(g)所具有的内能，A错。热化学方程式2SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g) H = Q kJ/mol（Q0）的意义为每生成2 mol SO2(g)放热QkJ，所以B错误，而D正确。热化学方程式中的Q值是该反应在一定条件下的的固定值，因而C错误。5答案：C 解析：因为容器的容积不变，即气体的体积不变，而升高温度气体混合物的密度增大，说明反应后气体质量增大了，说明反应逆向移动了。又因Y是气态，则X的状态可能是气态、液态或固态。C正确。6答案：C解析：降温，正、逆反应速率均减小；又由于正反应是放热反应，因而降温平衡正向移动，C正确。7答案：C解析：由平衡常数可知，该反应方程式为CO2+H2=CO+H2O，因此D项错误。又因温度升高，H2浓度减小，说明正反应方向是吸热反应，故A项正确。恒温恒容下，增大压强，H2浓度不一定减小，如向容器通入稀有气体，所以B项也错误。升高温度，正、逆反应速率均增大，故C项也是错误的。8答案：D解析：再加入1 mol N2和3 mol H2，如果平衡不移动，NH3应为1.6 mol，但同时成比例增加反应物，相当于增大压强，平衡向气体体积缩小的方向移动，生成NH3应大于1.6 mol。9答案：B解析：若增大A的浓度，平衡体系颜色加深，D不一定是具有颜色的气体，也可能C是有颜色的气体，A项正确。增大压强，平衡不移动，可能B、D均为气体，也可能B、D均为非气体，所以B项错误。升高温度，C的百分含量减小，说明反应逆向移动了，逆向是吸热方向，故正反应是放热反应，C项正确。若B是气体，增大A的浓度会使B的转化率增大，而A的转化率降低，因此D项正确。10答案：D解析：若温度不变，将容器的体积缩小到原来的一半(即增大压强)，假设平衡不移动，A的浓度为原来的2倍，而实际A的浓度为原来的2.1倍，说明反应逆向移动了，则逆向是气体体积缩小的方向，故+，A项正确。因为反应时，各物质的浓度(或物质的量)的变化量之比等于化学计量数之比()，因此若平衡时，A、B的转化率相等，说明反应开始时，A、B的物质的量之比为，故B项正确。若+=+,即反应前后气体总物质的量不变，则往含有 mol气体的平衡体系中再加入mol的B，达到新平衡时，气体的总物质的量等于2 mol，因为反应前后体积不变，反应时消耗多少，就会生成多少，总量不变(可以通过计算证明)，C项正确。D项错误。11答案：(1) K=c(CO)c(H2O)/c(CO2)c(H2) （2）吸热 （3）小 （4）CO2的转化率为1/3,H2的转化率为2/3。解析：由平衡常数的定义知该反应的化学平衡常数K的表达式为K=c(CO)c(H2O)/c(CO2)c(H2)； 可逆反应的平衡常数一般只随温度的改变而改变，吸热反应的平衡常数随温度升高而增大，放热反应的平衡常数随温度升高而减小；由表中数据知该反应随温度的升高而增大,可推知升高温度,平衡向正反应方向移动,所以该反应为吸热反应。把起始浓度代入平衡常数的表达式中,其比值小于800时的K值,则反应将向正反应方向移动, H2O的消耗速率比生成速率小；830时,平衡常数为1,设反应中转化的CO2浓度为x,则反应过程中物质浓度的变化情况为：CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) 起始(mol/l) 2 1 0 0转化(mol/l) x x x x 平衡(mol/l) 2x 1x x x 据平衡常数的关系可得(2x) (1x )= xx,解得x=2/3, 则平衡后CO2的转化率为1/3,H2的转化率为2/3.。12答案：(1)2 1 3 2 (2)气态 (3)放热解析：(1)由可逆反应：aA bB cC dD起始(mol) m m m m变化(mol) n n n因参加反应的物质的量等于其物质方程式中的化学计量数之比，所以得：abcd = n n = 2132, 即得：a = 2, b= 1, c= 3, d= 2(2)改变压强，反应速率发生变化，说明反应体系中有气态物质；而平衡不移动说明反应前后气态物质的体积相同V前V后，即D必为气体。(3)升温后四种物质的物质的量又达到相等，说明平衡逆向移动，即升温平衡逆向移动，而由勒夏特列原理知升温平衡向吸热方向移动，即逆反应方向吸热，所以其正反应方向为放热。 13答案：(1)吸热 (2) K3 = K1/K2 吸 DE Q3 = Q1Q2 解析：(1)由表得，K1随温度升高而增大，说明升高温度，反应正向移动了，根据勒夏特列原理，得升高温度向吸热反应方向移动，所以正反应为吸热反应。(2)由K1、K2、K3的平衡常数表达式整理可得K3 = K1/K2。由表中可得，K2随温度升高而减小，说明反应是放热反应，又由盖斯定律，反应可得反应，因而反应是的H= Q1Q20，故反应是吸热反应。因此要使反应在一定条件下建立的平衡右移，可采取的措施有：D设法减少CO的量；E升高温度。根据盖斯定律，反应可得反应，故Q3 = Q1Q2。 14答案：（1）bc (2）b (3）SO2的转化率：97.4% (4）10.5g解析：（1）aSO2和SO3浓度相等，dSO3的生成速率与SO2的消耗速率相等，这两种说法都不是平衡的标志。由于混合气体的总质量和容器体积不变，所以e容器中混合气体的密度保持不变也不是平衡的标志。只有bc是平衡的标志。(2）a向装置中再充入N2，平衡不移动。b向装置中再充入O2，平衡正向移动，SO2转化率增大。c改变反应的催化剂，平