《化学平衡》试题库

《化学平衡》试题库试题组一1．一定条件下，在密闭容器中，能表示反应X(g)＋2Y(g)2Z(g)一定达到化学平衡状态的是()①X、Y、Z的物质的量之比为1∶2∶2②X、Y、Z的浓度不再发生变化③容器中的压强不再发生变化④单位时间内生成nmolZ，同时生成2nmolYA．①②B．①④C．②③D．③④2．某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应：X(g)＋Y(g)Z(g)＋W(s)ΔH>0下列叙述正确的是()A．加入少量W，逆反应速率增大B．当容器中气体压强不变时，反应达到平衡C．升高温度，平衡逆向移动D．平衡后加入X，上述反应的ΔH增大3．在某温度下，反应ClF(g)＋F2(g)ClF3(g)ΔH<0，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的产率增高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4.合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义，对于密闭容器中的反应：N2(g)＋3H2(g)高温、高压催化剂2NH3(g)，673K、30MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是()高温、高压催化剂A．点a的正反应速率比点b的小B．点c处反应达到平衡C．点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样D．其他条件不变，773K下反应至t1时刻，n(H2)比上图中d点的值大5．一定条件下，对于反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若起始时浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)。达到平衡时，X、Y、Z浓度分别为mol·L－1、mol·L－1和mol·L－1，则下列判断不合理的是()A．c1∶c2＝1∶3B．平衡时，Y和Z的生成速率之比2∶3C．X和Y的转化率相等D．c1的取值范围为0<c1<6．反应N2O4(g)2NO2(g)ΔH＝＋57kJ·mol－1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是()A．A、C两点的反应速率：A>CB．A、C两点气体的颜色：A深，C浅C．由状态B到状态A，可以用加热的方法D．A、C两点气体的平均相对分子质量：A>C7．在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下[已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－kJ·mol－1]：容器甲乙丙反应物投入量1molN2、3molH22molNH34molNH3NH3的浓度(mol·L－1)c1c2c3反应的能量变化放出akJ吸收bkJ吸收ckJ体系压强(Pa)p1p2p3反应物转化率α1α2α3下列说法正确的是()A．2c1>c3B．a＋b＝C．2p2<p3D．α1＋α3>18．向一体积不变的密闭容器中加入2molA、molC和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图一所示。图二为t2时刻后改变反应条件，平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种不同的条件。已知t3－t4阶段为使用催化剂；图一中t0－t1阶段c(B)未画出。下列说法不正确的是()A．此温度下该反应的化学方程式为2A(g)＋B(g)2C(g)B．t4－t5阶段改变的条件为减小压强C．B的起始物质的量为molD．在相同条件下，若起始时容器中加入amolA、bmolB和cmolC，要达到t1时刻同样的平衡，a、b、c要满足的条件为a＋2c/3＝和b＋c/3＝9．在一定条件下能说明2NO2(g)N2O4(g)达到平衡状态的是________。①温度和体积一定，某一物质浓度不再变化时②温度和体积一定，容器内压强不再变化时③条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化时④温度和体积一定，混合气体的颜色不再变化时⑤温度和压强一定，混合气体的密度不再变化时10．在一个固定容积的密闭容器中，充入2molA和1molB发生反应：2A(g)＋B(g)xC(g)，达到平衡后，C的体积分数为W%。若维持容器体积和温度不变，按molA，molB和molC为起始物质的配比，达到平衡后，C的体积分数也为W%，则x的值为________．11．在一定温度下，把1molN2和3molH2通入一个固定容积的密闭容器里，发生如下反应：N2(g)＋3H2(g)高温、高压催化剂2NH3(g)高温、高压催化剂当此反应进行到一定程度时，反应中的混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中，维持温度不变，令a、b、c分别代表初始时加入的N2、H2和NH3的物质的量(mol)。如果a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的完全相同。请填写下列空白：(1)若a＝0，b＝0，则c＝________。(2)若a＝，则b＝________、c＝________。(3)a、b、c取值必须满足的一般条件是(请用两个方程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c)：__________、________。12．硫—碘循环分解水制氢主要涉及下列反应：ⅠSO2＋2H2O＋I2=H2SO4＋2HIⅡ2HIH2＋I2Ⅲ2H2SO4=2SO2＋O2＋2H2O(1)分析上述反应，下列判断正确的是________。a．反应Ⅲ易在常温下进行b．反应Ⅰ中SO2氧化性比HI强c．循环过程中需补充H2Od．循环过程中产生1molO2的同时产生1molH2(2)一定温度下，向1L密闭容器中加入1molHI(g)，发生反应Ⅱ，H2的物质的量随时间的变化如图所示。0～2min内的平均反应速率v(HI)＝________。该温度下，H2(g)＋I2(g)2HI(g)的平衡常数K＝________。相同温度下，若开始时加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，则________是原来的2倍。a．平衡常数b．HI的平衡浓度c．达到平衡的时间d．平衡时H2的体积分数13．(1)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：①2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)ΔH＝－kJ·mol－1②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH＝－kJ·mol－1③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－kJ·mol－1总反应3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)的ΔH＝________；一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是________(填字母代号)。a．高温高压b．加入催化剂c．减少CO2的浓度d．增加CO的浓度e．分离出二甲醚(2)已知反应②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)某温度下的平衡常数为400。此温度下，在密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：物质CH3OHCH3OCH3H2O浓度/(mol·L－1)①比较此时正、逆反应速率的大小：v正________v逆(填“>”、“<”或“＝”)。②若加入CH3OH后，经10min后达到平衡，此时c(CH3OH)＝________；该时间内的平均反应速率v(CH3OH)＝________。14．一定条件下，在体积为3L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO)：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。根据题意完成下列各题：(1)反应达到平衡时，平衡常数表达式K＝________，升高温度，K值________(填“增大”、“减小”或“不变”)。(2)在500℃，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝________。(3)在其他条件不变的情况下，将处于E点的体系体积压缩到原来的eq\f(1,2)，下列有关该体系的说法正确的是()a．氢气的浓度减小b．正反应速率加快，逆反应速率也加快c．甲醇的物质的量增加d．重新平衡时，n(H2)/n(CH3OH)增大(4)据研究，反应过程中起催化作用的为Cu2O，反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变，原因是________________________________________________(用化学方程式表示)。

12化学平衡综合1、答案C2、答案B解析对于可逆反应X(g)＋Y(g)Z(g)＋W(s)，因W为固体，所以当加入少量W后，化学反应速率不改变，A错；当升高温度时，因该反应的正反应为吸热反应，所以升高温度时平衡正向移动，C错；平衡后再加入X，平衡将正向移动，但ΔH不变，因为热化学方程式的书写形式未变，D错，故选B。3、答案A解析由给定的化学方程式可知，该反应的正反应为气体体积减小的放热反应。升温或降压有利于平衡向逆反应方向移动，反之向正反应方向移动。4、答案D解析建立平衡之前，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，该图平衡点并不是两曲线的交点；温度升高平衡向逆反应方向移动，n(H2)增多。5、答案B6、答案C解析A、C两点温度相同而压强不同，增压平衡逆向移动，NO2的体积分数减小，但增压也会增大浓度，反应速率：A<C，颜色还是C深(浓度大)；由于平衡逆向移动，气体分子数减少，根据M＝m/n，气体的平均相对分子质量A<C；故A、B、D均错。7、答案B解析采用“一边倒”的方法知甲、乙是两个相同的装置，且甲中生成的NH3与乙中分解的NH3的和为2mol，则B项正确；此时c1＝c2，α1＋α2＝1。而丙中加入的NH3是乙中的两倍，开始时c3＝2c2，但丙中压强亦是乙中的两倍，增大压强，平衡正向移动，则平衡时2c1<c3,2p2>p3，A、C错误；增大压强，不利于NH3的分解，则α2>α3，故α1＋α3<1，D错误。8、答案A解析图二是在几种不同情况下的化学平衡，而影响平衡的因素有：浓度、温度、压强、催化剂，t3－t4和t4－t5这两段平衡是不移动的，则只能是压强和催化剂影响的，因此应该推断该反应为等体积变化的反应。再结合图一可知，A浓度的变化为mol·L－1，C浓度的变化量为mol·L－1，由化学反应的速率之比等于化学方程式前的计量系数之比，可写出该反应的方程式为2A(g)＋B(g)3C(g)，故A项错误；t3－t4的平衡比原平衡的速率要快，而t4－t5的速率又变慢，前者题目已给出是使用催化剂，所以后者为减压，因为条件只能用一次，故B项正确；B的平衡浓度是mol·L－1，则起始时应为mol·L－1；起始时2molA所对应的浓度为1mol·L－1，所以容器体积应是2L；所以B的起始物质的量为mol·L－1×2L＝1mol，C项正确；D项考查的是等效平衡；要最终为相同平衡，则必须拆算后与原平衡相等。9、答案①②③④⑤解析①中，只要有一种物质的浓度发生变化，必然会导致另外的物质的浓度发生变化，因此只要有一种物质(纯固体除外)浓度不变，其他物质的浓度也不会变化。②该反应全部是气体参加且反应物计量数之和不等于生成物计量数之和的反应，总压等于各组分分压之和，总压不变，表明各组分的分压不变。③平衡时，混合物的平均相对分子质量eq\x\to(M)＝eq\f(m总,n总)，反应体系的总质量不变，n(总)也不变，即NO2、N2O4的物质的量也不再变化。④反应体系的颜色由NO2的浓度决定，颜色不变意味着NO2的浓度不变，是平衡状态的标志。⑤温度、压强不变，气体的总质量不变，若密度不变则意味着体积不再变化，即各组分的物质的量不再变化，是平衡状态的标志。10、答案2或3解析该题有两种情况：(1)如果是一个反应前后气体体积不变的反应，即x＝3,molC完全转化为A和B时，按2∶1物质的量之比转化，而投入的molA和molB物质的量之比也为2∶1，即C完全转化为A与B时，A与B物质的量之比与起始状态时A与B物质的量之比相等，符合等效平衡原理。(2)如果是一个反应前后气体体积不等的反应，即molC转化为A时应转化成molA，A的物质的量才能成为mol＋mol＝mol，才符合等温等容条件下的等效平衡，此时x＝2。解析(1)1molN2和3molH2折算成NH3为2mol，故c＝2。(2)a＝，与题干中1molN2相比还差mol，则cmolNH3折算后应该生成molN2(同时生成molH2)故c＝1，要求H2折算后为3mol，还缺mol，故b＝。(3)将cmolNH3折算为N2和H2分别是molN2和molH2，则＋a＝1,＋b＝3。11、答案(1)2(2)1(3)＋a＝1＋b＝312、答案(1)c(2)mol·L－1·min－164b解析(1)H2SO4沸点较高，在常温下不发生分解；反应Ⅰ中SO2的还原性比HI强；循环过程中H2O分解生成了H2与O2，需补充；循环过程中产生1molO2的同时产生2molH2，c正确。(2)2HI(g)H2(g)＋I2(g)初始：1mol·L－100平衡：mol·L－1mol·L－1mol·L－1v(HI)＝＝mol·L－1·min－1该反应的平衡常数K1＝eq\f(cH2·cI2,c2HI)＝eq\f×,＝eq\f(1,64)相同温度下，H2(g)＋I2(g)2HI(g)的平衡常数K＝eq\f(1,K1)＝64。该温度下，开始时加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，平衡常数不变，HI、H2、I2平衡浓度均为原来的2倍，初始浓度变大，反应速率加快，HI、H2、I2的体积分数均不变，故选b。13、答案(1)－kJ·mol－1ce(2)①>②mol·L－1mol·L－1·min－114、答案(1)eq\f(cCH3OH,cCO·c2H2)减小(2)eq\f(2nB,3tB)mol·L－1·min－1(3)bc(4)Cu2O＋CO2Cu＋CO2解析本题主要考查平衡常数、化学反应速率、化学平衡移动的影响因素等知识，着重考查分析问题，尤其是利用所给图象数据进行综合分析、推理归纳得出结论的能力。(1)根据反应式和平衡常数的定义可得该反应的平衡常数表达式K＝eq\f(cCH3OH,cCO·c2H2)，从题给图象可以看出平衡后500℃时的甲醇的物质的量小于300℃时的物质的量，说明该反应的正反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，K值将减小。(2)500℃时反应达到平衡，生成甲醇的物质的量为nB，则消耗H2的物质的量为2nB，因此v(H2)＝＝eq\f(2nB,3tB)mol·L－1·min－1。(3)在其他条件不变的情况下，将处于E点的体系体积压缩到原来的eq\f(1,2)，根据反应特点推知，增大压强，正、逆反应速率都增加，且平衡向正反应方向移动，甲醇的物质的量将增加，即选b、c。因Cu2O能被CO还原为Cu，所以通入CO2可抑制此反应，化学方程式为Cu2O＋CO2Cu＋CO2。试题组二一、选择题1．下列有关可逆反应的说法不正确的是()A．可逆反应是指在同一条件下能同时向正逆两个方向进行的反应B．2HIeq\o(,\s\up7(△))H2＋I2是可逆反应C．CaCO3eq\o(,\s\up7(△))CaO＋CO2↑是可逆反应D．存在平衡的不一定是化学反应解析：存在平衡的不一定是化学反应，如溶解平衡，D正确；CaCO3分解与CaO与CO2反应的条件不同，二者不互为可逆反应。答案：C2．把HI气体充入密闭容器中，在一定条件下发生反应2HI(g)H2(g)＋I2(g)，在反应趋向平衡状态的过程中，下列说法正确的是()A．HI的生成速率等于其分解速率B．HI的生成速率小于其分解速率C．HI的生成速率大于其分解速率D．无法判断HI的生成速率和分解速率的相对大小解析：HI充入密闭容器中，反应开始瞬间，浓度最大，正反应速率最大，随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，对于逆反应，开始的瞬间，逆反应速率为零，随着反应的进行，逐渐增大，最后两者相等，建立平衡，趋向于平衡的过程中，正反应速率大于逆反应速率，即HI的生成速率小于其分解速率。答案：B点评：对于一个由正反应开始的反应体系，随着反应的进行，反应物不断减少，生成物不断增多，v正越来越小，v逆越来越大，但始终v正>v逆，反应进行到某一时刻，v正＝v逆，这时就达到了化学平衡。3．(2015·浙江杭州中学月考)可逆反应N2＋3H22NH2的正、逆反应速率可用各反应物和生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是()A．3v正(N2)＝v正(H2) B．v正(N2)＝v逆(NH3)C．2v正(H2)＝3v逆(NH3) D．v正(N2)＝3v逆(H2)解析：如用N2、H2、NH3分别表示同一正反应速率时，应有如下关系，v正(N2)∶v正(H2)∶v正(NH3)＝1∶3∶2。达到平衡时：v正(H2)∶v逆(NH3)＝3∶2，v正(N2)∶v逆(NH3)＝1∶2，v正(N2)∶v逆(H2)＝1∶3、选项A只表示一个方向，选项B、D不符合计量数关系，选项C符合要求。答案：C4．在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再改变时，表明反应：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已达平衡的是()A．混合气体的压强 B．混合气体的密度C．B物质的相对分子质量 D．气体的总物质的量解析：反应A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)前后气体分子数目相等，反应过程中气体的总物质的量、压强始终不变；B的相对分子质量是一定值，与平衡无关，故A、C、D项均不能说明反应达到平衡状态。反应达到平衡的过程中，气体质量是一变量，由ρ＝m/V可判断，混合气体的密度也是一变量，因此混合气体的密度不再改变，表明反应已达平衡。答案：B点评：能否说明已达化学平衡状态，主要看这种状态是任何时候都具有的还是只有在化学平衡状态时才具有的。只有化学平衡状态时才具有的特点才能用来作为达到化学平衡状态的标志。5．一定温度下，对于可逆反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(正反应放热)的下列叙述，不能说明反应已达化学平衡状态的是()A．恒容容器内混合气体的密度不再变化B．NH3的生成速率与H2的生成速率之比为2∶3C．恒压容器内混合气体的总物质的量不再变化D．单位时间内断裂amolN≡N键，同时断裂6amolN—H键解析：反应物、生成物均为气体，在恒容容器中质量不变，体积不变，密度不变。答案：A6．在一个密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为mol·L－1、mol·L－1、mol·L－1，当反应达到平衡时，可能存在的数据是()A．SO2为mol·L－1，O2为mol·L－1B．SO2为mol·L－1C．SO2、SO3均为mol·L－1D．SO3为mol·L－1解析：A项数据表明，题中mol·L－1的SO3完全转化成了SO2和O2，即平衡时，c(SO3)＝0，这是不可能的；B项可能；C项数据表明SO2、SO3的浓度都在原浓度基础上减少了mol·L－1，这也是不可能的；D项数据表明SO2完全转化成了SO3，即平衡时，c(SO2)＝0，c(O2)＝0，这也是不可能的。解答可逆反应的问题时要特别注意，即反应物不可能完全转化为产物，产物也不可能完全转化为反应物。另外还要注意量的变化，元素原子不可能凭空增加或减少，总之，要注意“可逆”和“守恒”。答案：B7．(2015·湖北五校联考)某体积可变的密闭容器，盛有适量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应：A＋3B2C。若维持温度和压强不变，当达到平衡时容器的体积为VL，其中C气体的体积占10%。下列推断正确的是()①原混合气体的体积为L②原混合气体的体积为L③反应达到平衡时气体A消耗掉L④反应达到平衡时气体B消耗掉LA．②③ B．②④C．①③ D．①④解析：设起始A和B的体积分别为aL、bL，A＋3B2C起始的体积(L)ab0转化的体积(L)10%V平衡时体积(L)a－b－10%Va－＋b－＋10%V＝V，a＋b＝。答案：A8．298K时，合成氨反应的热化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－kJ/mol，在该温度下，取1molN2和3molH2放在密闭容器内反应。下列说法正确的是()A．在有催化剂存在的条件下，反应放出的热量为kJB．有无催化剂该反应放出的热量都为kJC．反应放出的热量始终小于kJD．若再充入1molH2，到达平衡时放出的热量应为kJ解析：该反应为可逆反应，正向不可能进行到底，所以1molN2和3molH2反应放出的热量始终小于kJ，C正确。答案：C9．(2015·经典习题选萃)恒温下，将molN2与molH2的混合气体通入一个固定容积为4L的密闭容器中，发生如下反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，10min后反应达平衡时，NH3的体积分数为25%，下列有关说法正确的是()A．达到平衡时，N2和H2的转化率之比为1∶1B．达到平衡时，混合气体的密度为g·L－1C．10min内v(H2)＝mol·(L·min)－1D．平衡混合气体中，n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)＝1∶3∶2解析：设参加反应的N2的物质的量为x，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)n(始)/mol0n(变)/molx3x2xn(平)/mol－x－3x2x由eq\f(2x,4－2x)×100%＝25%，解得x＝mol。A项，平衡转化率之比为eq\f,∶eq\f,＝1∶2，错误。B项，反应过程中，容器内混合气体密度一直不变，故ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f×28＋×2,4)＝g·L－1，正确。C项，v(H2)＝mol·(L·min)－1，错误。D项，平衡时n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)＝3∶3∶2，错误。答案：B10．向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的正确结论是()A．反应在c点达到平衡状态B．反应物浓度：a点小于b点C．反应物的总能量低于生成物的总能量D．Δt1＝Δt2时，SO2的转化率：a～b段小于b～c段解析：A项反应达到平衡时v(正)＝v(逆)，c点v(正)最大，但未达到平衡；B项随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，故a点反应物的浓度大于b点的；C项反应初始阶段，随着反应的不断进行，反应速率逐渐加快，说明该反应为放热反应，即反应物的总能量大于生成物的总能量；D项随着反应的进行，SO2的转化率逐渐增大，故b～c段SO2的转化率大于a～b段。答案：D11．在一定条件下，容器内某一反应发生时M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如右图所示，下列表述中正确的是()A．反应的化学方程式为2MNB．t2时，正、逆反应速率相等，达到平衡C．t3时，正反应速率大于逆反应速率D．t1时，N的浓度是M的浓度的2倍解析：由图像知，0～t2时间内N的浓度的变化量是M的浓度的变化量的2倍，可得反应的方程式为2NM；t2时刻体系并未达到平衡，故正反应速率与逆反应速率不相等；t3时刻反应已达到平衡，此时v(正)＝v(逆)，因此选项A、B、C的说法都是错误的。答案：D12．在容积可变的密闭容器中，2molN2和8molH2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数接近于()A．5% B．10%C．15% D．20%解析：N2＋3H22NH3起始物质的量/mol280转化物质的量/mol2/324/3平衡物质的量/mol4/364/3平衡时氮气的体积分数为eq\f(4/3,4/3＋6＋4/3)×100%＝15%。答案：C二、非选择题13．某研究性小组决定用实验探究的方法证明化学反应具有一定的限度，在一定条件下会达到“平衡状态”。取5mLmol/LKI溶液于试管中，滴加mol/LFeCl3溶液2mL，发生如下反应：2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2。为证明该反应具有可逆性且具有限度，他们设计了如下实验：①取少量反应液，滴加AgNO3溶液，发现有少量黄色沉淀(AgI)，证明反应物没有反应完全；②再取少量反应液，加入少量CCl4振荡，发现CCl4层显浅紫色，证明萃取到I2，即有I2生成。综合①②的结论，他们得出该反应具有一定的可逆性，在一定条件下会达到反应限度。(1)老师指出他们上述实验中①不合理，你认为是________________________；改进的方法是________________________。(2)有人认为步骤②适合检验生成I2较多的情况，还有一种简便方法可以灵敏地检验是否生成了I2，这种方法是________________________。解析：为证明化学反应2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2具有可逆性，可以考虑检验反应后的溶液中还存在着这四种粒子。从反应物的量考虑，I－是相对过量的，故不能因为检测到I－存在，即认为反应具有可逆性，为使检验方便、典型，只需检验最终溶液中还存在着Fe3＋和I2即可，分别可采用KSCN溶液、淀粉溶液(或CCl4萃取)等合理方法。答案：(1)该反应中KI过量，故不能直接检验是否存在I－取少量溶液滴加KSCN溶液，若出现红色，则证明还有Fe3＋未完全反应(2)取少量反应液，滴加淀粉溶液，若溶液变蓝，则说明生成了I214．在2L密闭容器内，800℃时反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表：时间(s)012345n(NO)(mol)(1)下图表示NO2的浓度变化的曲线是________。用O2表示从0～2s内该反应的平均速率v＝________。(2)能说明该反应已达到平衡状态的是________。a．v(NO2)＝2v(O2) b．容器内压强保持不变c．v逆(NO)＝2v正(O2) d．容器内密度保持不变解析：该反应达到平衡时，n(NO)＝mol，此时n(NO2)＝mol，其浓度变化量为mol·L－1，所以表示NO2浓度变化的曲线是b。在(2)中，a表示是同一方向的速率，在任何时候都成立，而d中容器的体积及气体的总质量都不变，气体的密度也始终不变。答案：(1)b×10－3mol·(L·s)－1(2)b、c15．已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0。现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入体积为2L的恒温密闭玻璃容器中，反应物浓度随时间变化关系如图。(1)图中共有两条曲线X和Y，其中曲线________表示NO2浓度随时间的变化；a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是________。下列不能说明该反应已达到平衡状态的是________。A．容器内混合气体的压强不随时间变化而变化B．容器内混合气体的密度不随时间变化而变化C．容器内混合气体的颜色不随时间变化而变化D．容器内混合气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化(2)前10min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)＝________mol·L－1·min－1。解析：(1)由图像看出10min内，X曲线上物质的变化量为mol·L－1，Y曲线上物质的变化量为mol·L－1，所以曲线X表示NO2浓度随时间的变化；平衡状态时，各物质浓度不再变化，所以b、d两点处于平衡状态；容器内混合气体的密度任何时间都不变化，所以不能作为平衡状态的标志。(2)前10min内，v(NO2)＝mol·L－1－mol·L－1/10min＝mol·L－1·min－1。答案：(1)Xb和dB(2)试题组三一、选择题1．有一处于平衡状态的反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)ΔH<0，为了使平衡向生成Z的方向移动，应选择的条件是()①高温②低温③高压④低压⑤加催化剂⑥分离出ZA．①③⑤ B．②③⑤C．②③⑥ D．②④⑥解析：使化学平衡正向移动，应增大压强。因正向是放热反应，所以降温平衡正向移动。减小Z的浓度，平衡也正向移动。符合题意的有②③⑥。答案：C2．对已达到化学平衡的下列反应2X(g)＋Y(g)2Z(g)减小压强时，对反应产生的影响是()A．逆反应速率加大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动B．逆反应速率减小，正反应速率加大，平衡向正反应方向移动C．正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动D．正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动解析：本题考查了影响化学平衡的因素。减小压强，气体体积增大，反应物和生成物的浓度均降低，则正、逆反应速率都减小。减小压强，平衡向体积增大的方向移动，即平衡向逆反应方向移动。答案：C3．已知反应A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)ΔH<0，下列说法正确的是()A．升高温度，正向反应速率增加，逆向反应速率减小B．升高温度有利于反应速率增加，从而缩短达到平衡的时间C．达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动D．达到平衡后，降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动解析：升温，正逆反应速率均增加，A错；升温，反应速率增加，缩短到达平衡的时间，B对；升温，平衡逆向移动，C错；减小压强，平衡向增大体积的方向移动，即向逆向移动，D错。答案：B4．将2molA与2molB混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：2A(g)＋3B(g)2C(g)＋zD(g)，若2分钟后达到平衡，A的转化率为50%，测得v(D)＝mol/(L·min)，则下列推断正确的是()A．v(C)＝mol/(L·min) B．z＝3C．B的转化率为25% D．C的体积分数约为%解析：本题考查了化学平衡知识，意在考查考生的计算能力、判断能力。根据题给条件A的转化率为50%知，反应的A为1mol，则生成的C为1mol，由D的速率求出生成的D的物质的量为1mol，所以C和D的化学计量数相同，即z＝2，B错误；由速率之比等于化学计量数之比知，v(C)＝mol/(L·min)，A错误；反应的B为mol，B的转化率为75%，C错误。答案：D5．(2015·试题调研)恒温恒压条件下，amolA和bmolB在一个容积可变的容器中发生反应A(g)＋2B(g)2C(g)，一段时间后达到平衡，生成nmolC。则下列说法中正确的是()A．物质A、B的转化率之比为a∶bB．当v正(A)＝2v逆(B)时，可确定反应达到平衡状态C．起始时刻和达平衡后容器中的压强之比为(a＋b)∶eq\f(n,2)D．若起始时放入2amolA和2bmolB，则达平衡时生成2nmolC解析：设转化了xmolA，则转化了2xmolB，A、B的转化率之比为eq\f(x,a)∶eq\f(2x,b)＝b∶2a，A项错误；应当是v正(A)＝eq\f(1,2)v逆(B)时，反应达到平衡状态，B项错误；题中说明为恒压条件下的反应，C项错误；在恒压条件下，反应物加倍，生成物加倍，D项正确。答案：D6．在恒温时，一固定容积的容器内充人1molNO2(g)，发生如下反应：2NO2(g)N2O4(g)，达平衡时，再向容器内通入1molNO2(g)，重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，容器内的压强()A．不变 B．增大不到原来2倍C．增大到原来2倍 D．无法判断解析：化学平衡的移动遵循勒夏特列原理。可以假设是两个相同的反应，如果把它压入一个容器中，则平衡向体积减小的方向移动，达到新平衡后压强小于原来的2倍。答案：B7．在一密闭容器中进行以下可逆反应：M(g)＋N(g)P(g)＋2L(？)。在不同的条件下P的百分含量(P%)的变化情况如图所示，则该反应()A．正反应放热，L是固体 B．正反应放热，L是气体C．正反应吸热，L是气体 D．正反应放热，L是固体或气体解析：比较曲线Ⅰ和Ⅱ，两者压强相同，但Ⅱ的温度较高，所以反应速率Ⅱ>Ⅰ，但达到平衡时P%却是Ⅰ>Ⅱ，这说明升高温度时P%降低，因而平衡应向逆反应方向移动，升高温度平衡向吸热反应的方向移动，则该反应的正反应为放热反应；比较曲线Ⅱ和Ⅲ，二者温度相同，但压强Ⅲ>Ⅱ，这时P%却是Ⅱ>Ⅲ，这说明增大压强P%降低，即平衡向逆反应方向移动，增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，由此判断L一定为气体。答案：B8．一定条件下，体积为10L的密闭容器中，1molX和1molY进行反应：2X(g)＋Y(g)Z(g)，经60s达到平衡，生成molZ。下列说法正确的是()A．以X浓度变化表示的反应速率为mol·L－1·s－1B．将容器体积变为20L，Z的平衡浓度变为原来的eq\f(1,2)C．若增大压强，则物质Y的转化率减小D．若升高温度，X的体积分数增大，则该反应的△H>0解析：根据题意可以列出：2X(g)＋Y(g)Z(g)起始/(mol·L－1)0转化/(mol·L－1)平衡/(mol·L－1)所以v(X)＝eq\fmol·L－1,60s)＝mol·L－1·s－1，故A选项正确；若将容器的体积变为20L，瞬时各物质的浓度均减半，根据平衡移动原理，此平衡应向逆反应方向移动，所以z的平衡浓度比原来的eq\f(1,2)要小，故B选项错误；由于此反应的正反应是气体体积缩小的反应，因此增大压强此平衡正向移动，反应物X和Y的转化率均增大，故C选项错误；X的体积分数增大，说明平衡向逆反应方向移动，而升高温度平衡应向吸热反应方向移动，因此此反应的正反应为放热反应，即△H<0，所以D选项错误。答案：A9．(2015·经典习题选萃)如图表示外界条件(温度、压强)的变化对下列反应的影响L(s)＋G(g)2R(g)(正反应吸热)。在图中，纵轴是指()A．平衡时混合气体中R的百分含量B．平衡时混合气体中G的百分含量C．G的转化率D．L的转化率解析：解答有关化学平衡的图像题的思路一般是：(1)先分析题目给出的可逆反应的特点(是放热反应还是吸热反应，是气体体积增大的反应还是气体体积缩小的反应)；(2)再分析图像中的关系及曲线表示的意义(横轴是什么物理量，纵轴是什么物理量，曲线的变化趋势如何，有无断点，起点、终点的值是递增还是递减等)；(3)最后结合平衡移动原理作出结论，然后与选项对照即能迅速而准确地得出答案来。本题所给反应的正反应是气体体积增大的吸热反应，温度升高时平衡向正反应方向移动，R的百分含量应升高，G的百分含量应降低；压强增大时，平衡向逆反应方向移动，G的百分含量应升高，R的百分含量应降低，所以图中曲线应与选项B相对应，即y轴指的是平衡时气体G的百分含量。而G(或L)的转化率都应随温度的升高而增大，显然与曲线表示的不相符。答案：B10．(2015·经典习题选萃)某温度下，反应2A(g)B(g)(正反应为吸热反应)在密闭容器中达到平衡，平衡后c(A)/c(B)＝a，若改变某一条件，足够时间后反应再次达到平衡状态，此时c(A)/c(B)＝b，下列叙述正确的是()A．在该温度下，保持容积固定不变，向容器内补充了B气体，则a<bB．若a＝b，则改变条件可能使用了催化剂C．若其他条件不变，升高温度，则有a<bD．若保持温度、压强不变，充入惰性气体，则有a>b解析：A项中增加B气体，相当于压强增大，平衡正向移动，所以b<a，A错误。升高温度，平衡正向移动，则b<a，C错误。若保持温度、压强不变，充入惰性气体，则体积增大，平衡向气体分子数增多的方向移动，即逆向移动，则a<b，D错误。答案：B二、非选择题11．现有反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)，达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大；当减小压强时，混合体系中C的质量分数减小，则：(1)该反应的逆反应为________反应(填“吸热”或“放热”)，且m＋n________p(填“>”“<”或“＝”)。(2)减压使容器体积增大时，A的质量分数________。(填“增大”“减小”或“不变”，下同)(3)若加入B(维持容器体积不变)，则A的转化率________。(4)若升高温度，则平衡时B、C的浓度之比eq\f(cB,cC)将________。(5)若加入催化剂，平衡时气体混合物的总物质的量________。解析：反应mA(g)＋nB(g)pC(g)达平衡后，升高温度时，B的转化率变大，说明平衡向正反应方向移动，正反应为吸热反应；减小压强时，混合体系中C的质量分数减小，说明平衡向逆反应方向移动，即m＋n>p，A的质量分数增大；加入B时(容器体积不变)平衡向正反应方向移动，A的转化率增大；升高温度，平衡向正反应方向移动，c(C)增大，c(B)减小，即eq\f(cB,cC)减小；加入催化剂，平衡不移动，混合物的总物质的量不变。答案：(1)放热>(2)增大(3)增大(4)减小(5)不变12．在一密闭容器中发生下列反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(正反应为放热反应)，下图是某一时间段反应速率与反应进程的关系曲线图。(1)t1、t3、t4时刻，体系中分别是什么条件发生了变化？t1________，t3________，t4________。(2)下列时间段中，氨的百分含量最高的是()A．0～t1 B．t2～t3C．t3～t4 D．t4～t5解析：在t1时刻，正、逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，则平衡逆向移动，满足两个要求的条件为升温；在t3时刻，正、逆反应速率同等程度增大，则条件为加入催化剂；在t4时刻，正、逆反应速率都减小，且逆反应速率大于正反应速率，则平衡逆向移动，满足两个要求的条件为减压。改变三种条件，一种不影响氨的百分含量，两种都使平衡向逆反应方向移动，氨的百分含量减小，所以在0～t1时间段，氨的百分含量最大。答案：(1)升温加入催化剂减压(2)A13．在水溶液中，橙红色的Cr2Oeq\o\al(2－,7)与黄色的CrOeq\o\al(2－,4)有下列平衡关系：Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋把重铬酸钾(K2Cr2O7)溶于水配成稀溶液呈橙色。(1)向上述溶液中加入NaOH溶液，溶液呈____________色，因为__________________。(2)向已加入NaOH溶液的(l)溶液中再加入过量稀H2SO4，则溶液呈________色，因为_____________________________________________________。(3)向原溶液中逐滴加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀)，则平衡________，溶液颜色将________________________________。答案：(1)黄加入NaOH溶液，使c(H＋)减小，平衡右移，c(CrOeq\o\al(2－,4))增大，c(Cr2Oeq\o\al(2－,7))减小(2)橙红加入过量稀H2SO4，使c(H＋)增大，平衡左移，c(Cr2Oeq\o\al(2－,7))增大，c(CrOeq\o\al(2－,4))减小(3)向右移动逐渐变为无色14．如图，甲、乙、丙分别表示在不同条件下可逆反应A(g)＋B(g)xC(g)的生成物C在反应混合物中的百分含量w(C)和反应时间(t)的关系。(1)若甲图中两条曲线分别表示有催化剂和无催化剂的情况，则________曲线表示无催化剂时的情况，原因是______________________________________。(2)若乙图表示反应达到平衡后分别在恒温恒压条件下和恒温恒容条件下充入氦气后的情况，则________曲线表示恒温恒容的情况，原因是______________________。(3)根据丙图可以判断该可逆反应的正反应是______热反应，化学计量数x的值________。(4)丁图表示在某固定容积的密闭容器中上述可逆反应达到平衡后某物理量随着温度(T)的变化情况，根据你的理解，丁图的纵坐标可以是________，原因为__________________________________________________________________________。解析：(1)催化剂能加快反应速率，缩短到达平衡的时间，所以a曲线表示有催化剂，b曲线表示无催化剂；(2)恒温恒容条件下，向平衡体系中充入氦气，平衡不移动。恒温恒压条件下充入氦气，相当于对原平衡减压，则平衡向体积增大的方向移动；(3)由丙可知，恒压下升温，平衡向正向移动，所以正反应为吸热反应。恒温下加压，平衡逆向移动，所以正反应为体积增大的反应，x>2。(4)升温，平衡向正反应方向移动，C的浓度增大，w(C)增大等。答案：(1)bb达到平衡所用时间长，说明b的反应速率小于a(2)aa中充入氦气，w(C)不变，平衡不移动(3)吸大于2(4)w(C)或C的浓度或反应物的转化率温度升高，平衡向吸热即正反应方向移动试题组四一、选择题1．下列关于平衡常数K的说法中，正确的是()①平衡常数K只与反应本身及温度有关②改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数K③加入催化剂不改变平衡常数K④平衡常数K只与温度有关，与反应的本身及浓度、压强无关A．①② B．②③C．③④ D．①③解析：平衡常数K是一个温度函数，只与反应本身及温度有关，催化剂不能改变化学平衡，故加入催化剂不改变平衡常数K。答案：D2．(2015·经典习题选萃)一定条件下，固定容积的密闭容器中，CO和H2反应生成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。如图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。下列判断正确的是()A．T1>T2B．该反应的ΔH>0C．T1时的平衡常数K1>T2时的平衡常数K2D．T1时的平衡常数K1<T2时的平衡常数K2解析：本题考查化学平衡知识的综合应用，考查考生结合图像分析问题的思维能力。难度中等。A项，根据“先拐先平衡”可确定温度T2>T1；B项，T1到T2为升温的过程，CO的转化率降低，即该反应的ΔH<0；C项、D项，T1平衡时生成物浓度大于T2平衡时生成物浓度，即平衡常数K1>K2。答案：C3．一定温度下，在容积为2L的密闭容器中发生反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，部分数据见下表(表中t2>t1)。反应时间/min0t1t2n(CO)/moln(H2O)/moln(CO2)/mol0n(H2)mol0下列说法正确的是()A．反应在t1min内的平均速率为v(H2)＝eq\f,t1)mol·L－1·min－1B．平衡时CO的转化率为%C．该温度下反应的平衡常数为1D．其他条件不变，若起始时n(CO)＝mol，n(H2O)＝mol，则平衡时n(CO2)＝mol解析：根据化学方程式可知在t1min内生成molH2，因此在t1min内的平均速率为v(H2)＝eq\fmol,2L×t1min)＝eq\f,t1)mol·L－1·min－1，故A错误。根据化学方程式可知t1min、t2min时均有n(CO)＝mol，n(H2O)＝mol，n(CO2)＝n(H2)＝mol，故表格中t1min、t2min时的数据均为平衡时的物质的量。据此可求出CO平衡时转化率为×100%＝%。故B错误。由于该反应是一个反应前后气体体积不变的反应，将平衡时的物质的量代入平衡常数表达式，可计算出反应的平衡常数为1，C正确。根据平衡常数值可计算出D项中平衡时n(CO2)＝mol，故D错误。答案：C4．(2015·江西八校联考)在温度T1和T2(已知T2>T1)下，X2(g)和H2反应生成HX的平衡常数如下表：化学方程式K(T1)K(T2)F2＋H22HF×1036×1032Cl2＋H22HCl×1012×1011Br2＋H22HBr×107×106I2＋H22HI4334仅依据K的变化，随着卤素原子序数的递增，下列推断不正确的是()A．X2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱B．HX的稳定性逐渐减弱C．HX的生成反应是放热反应D．在相同条件下，平衡时X2的转化率逐渐降低解析：本题考查化学平衡和卤素原子的递变规律，意在考查考生分析问题的能力。由表中数据可知，对于同一反应，温度越高平衡常数越小，这说明升高温度平衡向逆反应方向移动，所以HX的生成反应是放热反应，C项正确；同一温度下，随着卤素原子序数的递增，K递减，说明反应正向进行的程度依次减小，平衡时X2的转化率逐渐降低，HX的稳定性逐渐减弱，B、D项正确；不能依据K的变化判断反应的剧烈程度，故A项错误。答案：A5．1000℃时，FeO(s)＋H2Fe(s)＋H2O，K＝。欲使容器中有molFeO被还原，反应前容器中应充入amolH2。则a的值最接近()A． B．C． D．解析：本题考查化学反应分析，涉及化学平衡常数、化学计算等知识，意在考查考生的分析能力与计算能力。1000℃时，水是气态。当容器中有molFeO被还原时，有molH2参与反应，生成molH2O。设容器容积为VL，则平衡时c(H2O)＝1/Vmol/L，c(H2)＝(a－1)/Vmol/L。K＝c(H2O)/c(H2)＝eq\f(1/V,a－1/V)＝，解得a≈，C选项正确。答案：C6．(2015·甘肃部分高中第一次联考)等物质的量的X(g)与Y(g)在密闭容器中进行反应：X(g)＋2Y(g)3Z(g)＋Q(s)△H>0，下列叙述正确的是()A．当容器中X与Y的物质的量之比满足1∶2时反应达到平衡B．达到平衡时X的转化率为25%，则平衡常数K为9/4C．达到平衡后，反应速率2v正(Y)＝3v逆(Z)D．达到平衡后，加入Q，平衡逆向移动解析：反应中X、Y按照物质的量之比1∶2进行反应，而容器中两者物质的量之比为1∶2时不一定达到平衡，A项错误；设X、Y起始的物质的量都为1mol，容器的体积为VL，达到平衡时X的物质的量是1mol×(1－25%)＝mol，消耗X的物质的量是mol，则Y的物质的量为1mol－mol×2＝mol，生成Z的物质的量为mol×3＝mol，则平衡常数K＝eq\f(\f,V)3,\f,V)×\f,V))＝eq\f(9,4)，B项正确；达到平衡后3v正(Y)＝2v逆(Z)，C项错误；由于Q为固体，加入Q后平衡不移动，D项错误。答案：B7．一定温度下，在容积为1L的密闭容器中，存在如下关系：xH2O(g)(H2O)x(g)，反应物和生成物的物质的量随时间的变化关系如图。下列说法不正确的是()A．x＝3B．该温度下，反应的平衡常数为L2/mol2C．平衡时混合气体的平均摩尔质量是g/molD．t1时刻，保持温度不变，再充入1molH2O(g)，重新达到平衡时，eq\f(c[H2Ox],cH2O)将增大解析：本题以化学平衡图像为载体考查化学平衡的移动、化学平衡常数以及化学平衡的计算，意在考查考生的分析能力和判断能力。根据图像可得如下关系：xH2O(g)(H2O)x(g)起始5mol0mol转化3mol1mol平衡2mol1mol化学方程式中的化学计量数之比等于参加反应各物质的物质的量之比，则x＝3，A项正确；该温度下反应的平衡常数K＝eq\f(1mol/L,2mol/L3)＝L2/mol2，B项正确；平衡时混合气体的平均摩尔质量eq\x\to(M)＝eq\f(2mol×18g/mol＋1mol×54g/mol,2mol＋1mol)＝30g/mol，C项错误；t1时刻，保持温变不变，再充入1mol水蒸气，相当于增大压强，平衡右移，重新达到平衡时，eq\f(c[H2Ox],cH2O)将增大，D项正确。答案：C8．(2015·试题调研)已知在25℃时，下列反应的平衡常数如下：①N2(g)＋O2(g)2NO(g)K1＝1×10－30②2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)K2＝2×1081③2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)K＝4×10－92下列说法正确的是()A．NO分解反应NO(g)eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)的平衡常数为1×10－30B．根据K2的值可以判断常温下H2和O2很容易反应生成H2OC．常温下，NO、H2O、CO2三种物质分解放出O2的倾向顺序为NO>H2O>CO2D．温度升高，上述三个反应的平衡常数均增大解析：A中此反应的平衡常数K＝eq\f(c\f(1,2)N2·c\f(1,2)O2,cNO)＝eq\r(\f(cN2·cO2,c2NO))＝eq\r(\f(1,K1))＝1015；B中K2与反应条件无关，实际上常温下H2和O2不易反应；C中通过分解方向的平衡常数大小分析分解放出O2的倾向；D中温度升高对三个反应的影响不同，则平衡常数变化不同。答案：C9．(2015·安徽理综)汽车尾气中NO产生的反应为：N2(g)＋O2(g)2NO(g)。一定条件下，等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应，如图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化，曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是()A．温度T下，该反应的平衡常数K＝eq\f(4c0－c12,c\o\al(2,1))B．温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小C．曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂D．若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的ΔH<0解析：N2(g)＋O2(g)2NO(g)始(mol·L－1):c0c00转(mol·L－1):c0－c1c0－c12(c0－c1)平(mol·L－1):c1c12(c0－c1)故T温度下K＝eq\f(4c0－c12,c\o\al(2,1))，A项正确；对于反应物、生成物均为气体的反应来说，恒容条件下，密度是定值，B项不正确；催化剂只影响反应速率，不影响平衡状态，C项不正确；若曲线b对应的条件是温度改变，则a到b应是升温，升高温度c(N2)变小，说明平衡正向移动，该反应的ΔH>0，D项不正确。答案：A10．相同温度下，在体积相等的三个恒容器闭容器中发生可逆反应：2NH3(g)N2(g)＋3H3(g)ΔH＝＋kJ/mol。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表：容器编号起始时各物质物质的量/mol平衡时反应中的能量变化NH3N2H2①200吸收热量akJ②013放出热量bkJ③400吸收热量ckJ下列叙述正确的是()A．热量关系：a＝bB．①②③反应的平衡常数：③>①>②C．达平衡时H2的体积分数：①>③D．①中的密度不再改变时说明反应已达到平衡状态解析：若反应①中NH3的平衡转化率为50%，则a＝b，若反应①中NH3的平衡转化率小于50%，则a<b，若反应①中NH3的平衡转化率大于50%，则a>b，A选项错误；温度相同，所以反应①、②、③的平衡常数相同，B选择错误；反应③可以看成是在两个相同容器中相同条件下同时进行反应①，达平衡后，把这两个容器中的气体压缩到其中一个容器中，如果平衡不移动，氢气的体积分数应该与反应①相等，但是压强增大，平衡向逆反应方向移动，氢气的体积分数减小，所以达平衡时氢气的体积分数：①>③，C选项正确；因为气体总质量始终不变，容器恒容，所以密度始终不变，不能用密度变化来衡量反应是否达到平衡状态，D选项错误。答案：C二、非选择题11．煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题。已知：CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)的平衡常数随温度的变化如表所示：温度/℃400500800平衡常数K91试回答下列问题：(1)上述反应的化学平衡常数表达式为________________________。(2)在800℃发生上述反应，以下表中物质的物质的量投入恒容反应器中，其中向正反应方向移动的有________(填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”)。n(CO)n(H2O)n(H2)n(CO2)A1523B2211C3300D211E3121(3)已知在一定温度下，C(s)＋CO2(g)2CO(g)的平衡常数为K；C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)的平衡常数为K1；CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)的平衡常数为K2；则K、K1、K2之间的关系是____________。(4)向VL密闭容器中通入10molCO和10mol水蒸气，在T℃时达到平衡，然后快速通过碱石灰，将所得的混合气体燃烧，测得放出的热量为2842kJ(已知CO的燃烧热为283kJ·mol－1，H2的燃烧热为286kJ·mol－1)，则T℃时的化学平衡常数K＝________。解析：(1)根据化学平衡常数表达式的书写规则，该反应的化学平衡常数表达式为(1)K＝eq\f(cH2·cCO2,cCO·cH2O)。(2)A项，Qc＝eq\f(2×3,1×5)＝>1，平衡左移；B项，Qc＝eq\f(1×1,2×2)＝eq\f(1,4)<1，平衡右移；C项，从正反应开始，平衡右移；D项，Qc＝eq\f(1×1,×2)＝1，平衡不移动；E项，Qc＝eq\f(2×1,3×1)<1，平衡右移。B、C、E项符合题意。(3)由题可知K＝eq\f(c2CO,cCO2)，K1＝eq\f(cCO·cH2,cH2O)，K2＝eq\f(cH2·cCO2,cCO·cH2O)，所以K＝eq\f(K1,K2)。(4)设生成的H2为xmol，则剩余的CO为(10－x)mol，故有286x＋(10－x)×283＝2842，则x＝4，K＝eq\f(\f(4,V)·\f(4,V),\f(6,V)·\f(6,V))＝eq\f(4,9)。答案：(1)K＝eq\f(cH2·cCO2,cCO·cH2O)(2)BCE(3)K＝K1/K2(4)4/912．(2014·新课标全国Ⅱ)在容积为L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。回答下列问题：(1)反应的ΔH________0(填“大于”或“小于”)；100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0～60s时段，反应速率v(N2O4)为________mol·L－1·s－1；反应的平衡常数K1为________。(2)100℃时达平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以mol·L－1·s－1的平均速率降低，经10s又达到平衡。①T________100℃(填“大于”或“小于”)，判断理由是________________________。②列式计算温度T时反应的平衡常数K2________________________。(3)温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半。平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动，判断理由是________________________。解析：本题主要考查化学平衡知识。意在考查考生对基础知识的应用能力、计算能力以及分析判断能力。(1)由于NO2为红棕色气体，N2O4为无色气体，温度升高，混合气体的颜色加深，说明NO2气体浓度增大，即升温平衡向生成二氧化氮气体的方向移动，升高温度平衡向吸热反应的方向移动，所以该反应的正反应为吸热反应，即ΔH大于0；根据反应速率的定义可求出N2O4的反应速率；由题中图像可知平衡时NO2和N2O4的浓度，将数据代入平衡常数表达式计算即可。(2)①由题意，改变温度，N2O4的浓度减小，则是升高温度，T大于100℃。②根据速率和时间，求出减少的N2O4的浓度为mol·L－1，则平衡时N2O4的浓度为mol·L－1，NO2为mol·L－1，由平衡常数表达式可得K2的值。(3)缩小体积，即增大压强，增大压强平衡向气体分子数减小的方向移动，所以平衡逆向移动。答案：(1)大于mol·L－1(2)①大于反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，故温度升高②平衡时，c(NO2)＝mol·L－1＋mol·L－1·s－1×10s×2＝mol·L－1，c(N2O4)＝mol·L－1－mol·L－1·s－1×10s＝mol·L－1，K2＝eq\f(mol·L－12,mol·L－1)＝mol·L－1(3)逆反应对气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动13．实施以节约能源和减少废气排放为基本内容的节能减排政策，是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。试运用所学知识，回答下列问题：(1)已知某温度下某反应的化学平衡常数表达式为：K＝eq\f(cH2O,cCO·cH2)，它所对应的化学反应为：________________________。(2)已知在一定温度下，①C(s)＋CO2(g)2CO(g)ΔH1＝akJ/mol平衡常数K1；②CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)ΔH2＝bkJ/mol平衡常数K2；③C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)ΔH3平衡常数K3。则K1、K2、K3之间的关系是________，ΔH3＝____________________(用含a、b的代数式表示)。(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时，发生如下反应：CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)，该反应平衡常数随温度的变化如表所示：温度/℃400500800平衡常数K91该反应的正反应方向是________反应(填“吸热”或“放热”)，若在500℃时进行，设起始时CO和H2O的起始浓度均为mol/L，在该条件下，CO的平衡转化率为________。解析：本题考查了盖斯定律、化学平衡常数的概念及计算等，意在考查考生运用所学知识分析、解决综合问题的能力。(1)根据化学平衡常数的定义，结合元素守恒可知还有一种生成物，为C，反应的化学方程式为CO(g)＋H2(g)H2O(g)＋C(s)。(2)将三个热化学方程式按顺序依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，将①、②相加可得③，ΔH3＝ΔH1＋ΔH2＝(a＋b)kJ·mol－1。化学平衡常数K3＝K1·K2。(3)由表中数据看出，随温度升高，化学平衡常数减小，可知该反应为放热反应。设CO的平衡转化率为α，由“三段式”：H2O(g)＋CO(g)CO2(g)＋H2(g)起始(mol·L－1)00转化(mol·L－1)αααα平衡(mol·L－1)－α－ααα则eq\fα×α,－α×－α)＝9，解得α＝。答案：(1)CO(g)＋H2(g)H2O(g)＋C(s)(2)K3＝K1·K2(a＋b)kJ/mol(3)放热75%试题组五1．已知下列反应的平衡常数：H2(g)＋S(s)H2S(g)K1S(s)＋O2(g)SO2(g)K2则反应H2(g)＋SO2(g)O2(g)＋H2S(g)的平衡常数是()A．K1＋K2B．K1－K2C．K1·K2D．K1/K22．下列关于平衡常数K的说法中，正确的是()①平衡常数K只与反应本身及温度有关②改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数K③加入催化剂不改变平衡常数K④平衡常数K只与温度有关，与反应的本身及浓度、压强无关A．①②B．②③C．③④D．①③3．低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为：2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(180℃))2N2(g)＋3H2O(g)ΔH<0在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是()A．平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大B．平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小C．单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1∶2时，反应达到平衡D．其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大4．在25℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：物质XYZ初始浓度/(mol·L－1)0平衡浓度/(mol·L－1)下列说法错误的是()A．反应达到平衡时，X的转化率为50%B．反应可表示为X＋3Y2Z，其平衡常数为1600C．增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大D．改变温度可以改变此反应的平衡常数5．放热反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)在温度t1时达到平衡，c1(CO)＝c1(H2O)＝mol·L－1，其平衡常数为K1。升高反应体系的温度至t2时，反应物的平衡浓度分别为c2(CO)和c2(H2O)，平衡常数为K2，则()A．K2和K1的单位均为mol·L－1B．K2<K1C．c2(CO)>c2(H2O)D．c1(CO)>c2(CO)6．在一定温度下，可逆反应达到平衡时，生成物平衡浓度的系数次方的乘积与反应物平衡浓度的系数次方的乘积之比是一个常数，该常数就叫做化学平衡常数，用符号K表示。在一定温度下的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3(g)，已知c(SO2)始＝mol·L－1，c(O2)始＝1mol·L－1，经测定该反应在该温度下的平衡常数K＝19，则此反应中SO2的转化量为()A．mol·L－1B．mol·L－1C．mol·L－1D．mol·L－17．在某温度下，可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)的平衡常数为K，下列说法中正确的是()A．K越大，达到平衡时，反应进行的程度越大B．K越小，达到平衡时，反应物的转化率越大C．K随反应物浓度改变而改变D．K随压强的改变而改变8．汽车尾气净化中的一个反应如下NO(g)＋CO(g)eq\f(1,2)N2(g)＋CO2(g)ΔH＝－kJ·mol－1在恒容的密闭容器中，反应达平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是()9．在一定条件下，向密闭容器中充入30mLCO和20mL水蒸气，使其反应，当反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)达到平衡时，水蒸气的体积分数与H2的体积分数相等，则下列叙述错误的是()A．平衡后CO的体积分数为40%B．平衡后CO的转化率为25%C．平衡后水的转化率为50%D．平衡后水的体积分数为20%在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I－(aq)Ieq\o\a