2020学年度高中化学《化学反应原理》全册周考卷12《化学平衡图像和等效平衡》 新人教版选修4

第二章化学反应速率和化学平衡第三节化学平衡周试卷化学平衡图像与等效平衡时间： 45分满分： 100分一、选题(每小题有5分，每小题有1-2个正确答案)1 .在某密闭容器中填充co1mol和h2o2mol(g )，反应： CO H2O(g)CO2 H2。 反应达到平衡时，CO的体积分数为x。 保持容器的体积和温度不变，起始物质按以下4个配比填充到容器中，达到平衡时CO的体积分率大于x的是()a.0.5摩尔co 2摩尔h2o (g ) 1摩尔co21摩尔h 2b.1 molco1mol H2O (g )1mol co21 mol H2c.0.5摩尔co1. 5摩尔h2o (g )0. 4摩尔co20.4摩尔h 2d.0.5摩尔co1. 5摩尔h2o (g )0. 5摩尔co20.5摩尔h 2分析：本问题考察了等效平衡的问题。 关于反应CO H2O(g)CO2 H2，由于是反应前后的气体体积不变的反应，因此恒温和定容条件下等价平衡的条件下，CO和H2O(g )的物质的量之比与最初加入的CO和H2O(g )的物质的量之比可以相等。 因此，将各种选择的原料改变为CO和H2O(g )的物质量，与原来的平衡进行对比即可。 a选择性原料由于CO相当于1.5mol、H2O(g )相当于3mol，即两者之比相当于12，因此这种情况下的平衡与原来的平衡等价，CO的体积分率还为x的b选择性原料相当于CO为2mol、H2O(g )为2mol， 相对于原来的平衡，认为除了原来的平衡之外还加入了1mol的CO，根据平衡的移动原理，平衡相当于向右移动，但CO的体积分率变大，即变得大于x的c选择项的原料的CO为0.9mol、H2O(g )为1.9mol在H2O(g )的平衡体系中加入0.1mol H2O(g )，CO0.9mol和H2O(g )的平衡等价于原来的平衡，加入0.1 mol h2o (g )时平衡向右移动，co的体积分率减少，即小于x的d选择性原料相当于co为1 mol、h2o (g )为2mol 因此，达到平衡时CO的体积分率大于x的只有b选择项。答案： b2.(2020重庆卷)在一定条件下，以下反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势如下图()a.CO2 (g ) NH3 (g ) co (NH2 )2(s ) H2O (g )h0B.CO2(g) H2(g)CO(g) H2O(g) h0c.ch3c h2oh (g ) ch2=ch2(g ) h2o (g )h 0d.2 c6h5ch2ch3(g ) o2(g )2c6h5ch=ch2(g )2h2o (g )； h0分析：本问题通过调查化学平衡的知识，分析图像来确定可对应的反应。 观察图像，达到平衡的时间短，反应速度快，T2T1、p1p2。 升温水蒸气含量降低，平衡逆向移动，反应发热，h0； 加大加压蒸汽含量，平衡向正方向移动，正反应气体的分子数减少，综合分析，a选项的反应满足要求。答案： a3 .表示可逆反应2A(g) B(g)2C(g ) (正反为发热反应)，因此在下图所示的图像中为正确()分析：该反应是气体总体积减少、发热的可逆反应。 在a中，温度越高达到平衡的时间越短，但温度越高平衡就越向左偏移，c的质量得分下降，因此a是正确的。 在b中，表示温度和v的关系，随着温度的升高，v应该和v相反的整体倾向上升，所以b是不正确的。 在c中，随着压力的增大，v正、v反都增大，但正反应速度的影响更大，c是正确的。 d随着温度的升高，a的转化率应该降低，d不正确。答案： a，c4 .如下图所示，(X )为气体反应物平衡时混合物中的体积分率，t为温度。 符合这条曲线的反应是()a.2nhh3(g)n2(g) 3h2(g ) (正反为吸热反应)B.H2(g) I2(g)2HI(g ) (正反为发热反应)C.4NH3(g) 5O2(g)4NO(g) 6H2O(g ) (正反为发热反应)D.C(s) H2O(g)H2(g) CO(g ) (正反为吸热反应)答案： a，d5 .恒温、恒容下，有反应：2A(g) 2B(g)C(g) 3D(g )，现从两条途径分别取得平衡。 路径I:a、b开始浓度均为2摩尔- 1的路径ii:c、d的开始浓度分别为2摩尔- 1和6摩尔- 1。 以下记述正确()a .当达到平衡时，路径I的反应速度等于路径ii的反应速度b .达到平衡时，路径I得到的混合气体的压力与路径ii得到的混合气体的压力相等c .两条途径最终达到平衡时，体系内各成分含量相同d .两条途径最终达到平衡时，体系内各成分的含有率不同答案： c6 .化学平衡mA(g) nB(g)pC(g) qD(g )，如右图所示，根据a的转化率与压力、温度的关系，分析图像可得出正确的结论()a .正反应吸热、m np qb .正反应吸热，m np qd .正反应发热，m n丙基丁烷D.B的转化率为丁丙乙甲分析：采用虚拟思维方法，丙和乙：丙对乙两种平衡体系进行比较，加压后平衡向左偏移，因此a、b的转化率为乙丙。 甲、丙利用对比的方法，丙在甲的基础上加入1mol B，平衡就会右移，a的转化率为丙，丁也用这个方法判断。答案： a二、非选择问题(共计60分)9 .在温度、压力一定的密闭容器中，SO2和O2发生反应。 已知1molsO2与足够量的O2完全反应，所释放的热量为q。 如有必要，请回答以下问题。(1)首先加入1molsO2和0.5molO2，平衡生成0.9molsO3，此时SO2的转化率为_。(2)开始时加入4molsO2和2moso2，平衡后，生成SO3的物质的量为_ _ _ _ _ _ _，反应释放的热量为_ _ _ _ _ _。分析： 2SO2 O22SO3开始(mol) 1 0.5 0变化(mol) 0.9 0.45 0.9平衡(mol) 0.1 0.05 0.9SO2转化率为90%。在恒温恒定电压下，转化后的开始投入量成比例的话，两者成为等价平衡，SO2转化率相同，SO3为4mol90%=3.6mol。 放热量为3.6Q。答案： (1) 90 % (2)3. 6摩尔3.6 q10.恒温、恒压下，在可变容积容器中与A(g) B(g)C(g )反应(1)开始时加入1mol A和1mol B，达到平衡后生成amol C。 此时，a的物质的量为_mol。(2)开始时加入3mol A和3mol B，达到平衡后，生成c的物质量为_mol。(3)首先加入xmol A、2mol B、1mol C，达到平衡后，如果a和c的物质量分别为ymol和3mol，则x=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _摩尔。平衡时，b的物质量为_ (填写编号)。(甲)大于2摩尔；(乙)等于2摩尔(丙)小于2mol(丁)2mol以上，有以下情况作出这个判断的理由是： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(4)如果在(3)的平衡混合物中再加入3mol C，到再次达到平衡为止，c的物质的量的点数是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。ii .维持温度后，(1)在与反应前相同体积且容积恒定的容器中发生上述反应。(5)开始时加入1mol A和1mol B取得平衡后生成bmol C，b和(1)小题的a比较的话，_ (填写号码)。(1) ab (c ) a=b (c ) a和b的大小不能比较作出这个判断的理由是： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。分析：.(1)从反应A(g) B(g)C(g )，反应达到平衡后，amol的c生成时需要消耗amol的a物质，此时，剩馀a的物质量为(1-a)mol。(2)恒温、恒定电压下投用3amol A和3mol B时，占有体积为(1)中体积的3倍，a、b的投用比例与(1)相同，因此平衡状态与(1)相同，c的物质量为(1)的3倍，即3mol。(3)由于达到平衡时的c的物质量为3amol，因此说明平衡状态变成了与(2)相同的平衡，如果将c的开始量完全改变为a和b，则a和b的物质量与(2)完全相同。A(g) B(g) c(g )开始： xmol 2mol1mol(x 1)mol 3mol 0平衡后： y (3-3a)mol 3amol根据问题，(x 1)mol=3mol、x=2mol、y=(3-3a)mol，明显平衡时，b物质的量也为(3-3a)mol，即使投入a、b、c这3种物质，平衡也不移动，c的物质的量不变化，即3a=1mol时，b的物质的量为(3-3a ) 如果mol=2mol的平衡向右移动，则3a1mol、b的平衡量小于2mol的平衡向左移动时，3a1mol、b的平衡量大于2mol。(4)如果在(3)的平衡中再加入3mol C，由于达到的平衡状态是与(1)、(2)、(3)等价的状态，因此c物质的量点数如下=的.(5)因此容器的容积不变，在(1)中容器的容积缩小，(5)小题中容器相当于减小对(1)施加的压力，使给定的平衡向逆反应方向移动，因此平衡后对ab进行反应。答： (1)(1-a) (2)3a (3)2 3-3a (丁)3a1、b的物质量如果小于2mol且3a=1，则b的物质量等于2mol的3a1、b的物质量超过2mol时(4) (5) (b )在(5)小题目中容积不变，(1)小题目中容器的容积缩小，(5)小题目容器中的压力比(1)小题目容器中的压力小，有利于逆反应，因此反应在平衡后达到ab。对于11.2x(g)y(g )的反应体系，当压力一定时，平衡体系中y的质量分数w(Y )随温度的变化如右图所示(实线上哪个点是对应温度下的平衡状态)。(1)这种反应的反应方向是： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(2)在a、b、c、d、e各状态下，为v (正)或“=”。(4)e状态从水平方向变为c状态后，要求沿着平衡曲线到达a状态，理论上可以选择_ _ _ _ _ _ _ _ _。解析：由图可知，随着温度的升高，w(Y )减少，平衡向相反方向移动，正反应的方向是发热反应。 当a、b、c、d、e中的a、b、c在平衡曲线上时，a、b、c处于各自的平衡状态，d、e这两点不在平衡曲线上，即没有达到化学平衡，e状态的w(Y )比在该温度下平衡时小，因此平衡向顺方向移动，v (正) v (反)，d状态的w(Y )在该温度下平衡d、e在各自温度下变化为平衡状态的y的物质的量相同，另外，d的温度比e的温度高，因此d由于处理反应速度快，d处理达到平衡的时间短。 EC是指，w(Y )不变，要满足温度上升的条件，只能采取急剧的升温，CA的变化符合平衡曲线，通过无数温度下的平衡状态点后，c到达a，因此必须无限缓慢地降温。答案： (1)散热(2)D (3)(4)急速升温至t 2，然后无限缓慢地降温至t112 .密封系统中发生反应的N2 3H22NH3 Q，下图为某时间段的反应速度和反应过程图，回答了以下问题。(1)处于平衡状态的时间段为_。(2)t1、t3、t4时刻体系中各自发