课时作业21化学平衡.docx

资源描述

课时作业21化学平衡.docx

《课时作业21化学平衡.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《课时作业21化学平衡.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

课时作业21化学平衡.docx

课时作业21化学平衡

课时作业21　化学平衡

一、选择题

1．可以证明可逆反应N2＋3H22NH3已达到平衡状态的是（　　）

①1个N≡≡N断裂的同时，有3个H—H键断裂；②1个N≡≡N键断裂的同时，有6个N—H键断裂；③其他条件不变时，混合气体平均相对分子质量不再改变；④恒温恒容时，体系压强不再改变；⑤NH3、N2、H2的体积分数都不再改变；⑥恒温恒容时，混合气体的密度保持不变；⑦正反应速率v（H2）＝0.6mol/（L·min），逆反应速率v（NH3）＝0.4mol/（L·min）

A．全部B．①③④⑤

C．②③④⑤⑦D．③⑤⑥⑦

解析：

①根据两种化学键的断裂情况可知反应方向相同，不能判断反应是否达到平衡；②反应方向相反，且速率之比等于化学计量数之比，说明反应已达到平衡；③由于该反应为非等体积反应，混合气体平均相对分子质量不再改变，说明各物质的量不再变化，则说明反应已达到平衡；④恒温恒容时，体系压强不再改变，说明各物质的量不再变化，则说明反应已达到平衡；⑤NH3、N2、H2的体积分数都不再改变，说明各物质的量不再变化，则说明反应已达到平衡；⑥恒温恒容时，由于各物质均为气体，混合气体的密度始终不变，不能判断反应是否达到平衡；⑦正、逆反应速率相等，则说明反应已达到平衡。

答案：

2．下列对化学平衡移动的分析中，不正确的是（　　）

①已达平衡的反应C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g），当增加反应物物质的量时，平衡一定向正反应方向移动

②已达平衡的反应N2（g）＋3H2（g）2NH3（g），当增大N2的浓度时，平衡向正反应方向移动，N2的转化率一定升高

③有气体参加的反应平衡时，若减小反应器容积时，平衡一定向气体体积减小的方向移动

④有气体参加的反应平衡时，在恒压反应器中充入稀有气体，平衡一定不移动

A．①④B．①②③

C．②③④D．①②③④

解析：

C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g），当增加碳的物质的量时，平衡不移动，①不对；当增大N2的浓度时，平衡向正反应方向移动，N2的转化率降低，②不对；③如果同时改变其他条件，平衡不一定向气体体积减小的方向移动；有气体参加的反应达平衡时，在恒压反应器中充入稀有气体，容器容积增大，各物质浓度减小，等效于减小压强，平衡可能发生移动，④错误。

答案：

3．将NO2装入带有活塞的密闭容器中，当反应2NO2（g）N2O4（g）达到平衡后，改变某个条件，下列叙述正确的是（　　）

A．升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应

B．慢慢压缩气体体积，平衡向正反应方向移动，混合气体的颜色变浅

C．慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍

D．恒温恒容时，充入惰性气体，压强增大，平衡向正反应方向移动，混合气体的颜色变浅

解析：

升高温度，气体颜色加深，则平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应，A错误；首先假设平衡不移动，压缩体积，气体颜色加深，但平衡向正反应方向移动，使混合气体的颜色在加深后的基础上变浅，但一定比原平衡的颜色深，B错误；同理，首先假设平衡不移动，若体积减小一半，则压强变为原来的两倍，但平衡向正反应方向移动，使压强在原平衡两倍的基础上减小，C正确；体积不变，反应物及生成物浓度不变，所以正、逆反应速率均不变，平衡不移动，颜色无变化，D错误。

答案：

4．一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中的硫的回收：

SO2（g）＋2CO（g）2CO2（g）＋S（l）　ΔH<0。

一定温度下，在容积为2L的恒容密闭容器中1molSO2和nmolCO发生反应，5min后达到平衡，生成2amolCO2。

下列说法正确的是（　　）

A．反应前2min的平均速率v（SO2）＝0.1amol·L－1·min－1

B．当混合气体的物质的量不再改变时，反应达到平衡状态

C．平衡后保持其他条件不变，从容器中分离出部分硫，平衡向正反应方向移动

D．平衡后保持其他条件不变，升高温度和加入催化剂，SO2的转化率均增大

解析：

根据方程式可知，生成2amolCO2的同时，消耗amolSO2，其浓度是0.5amol·L－1，所以反应前5min的平均速率v（SO2）＝0.5amol·L－1÷5min＝0.1amol·L－1·min－1，故前2min的平均速率大于0.1amol·L－1·min－1，A不正确；根据方程式可知，该反应是反应前后气体的物质的量减小的可逆反应，因此当混合气体的物质的量不再改变时，可以说明反应达到平衡状态，B正确；S是液体，改变液体的质量，平衡不移动，C不正确；该反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，SO2的转化率降低，催化剂不能改变平衡状态，转化率不变，D不正确。

答案：

5．已知4NH3（g）＋5O2（g）4NO（g）＋6H2O（g）　ΔH＝

－905.9kJ·mol－1。

一定条件下，向1L密闭容器中投入0.8mol的NH3和1.6mol的O2，发生上述反应，第2min和第4min时NH3的物质的量分别为0.6mol和0.3mol。

下列说法中不正确的是（　　）

A．上述反应的逆反应的活化能不小于905.9kJ·mol－1

B．反应在第2min到第4min时，O2的平均速率为0.15mol·L－1·min－1

C．反应第2min时改变了某一条件，该条件可能是使用催化剂或升高温度

D．平衡后降低压强，混合气体平均摩尔质量减小

解析：

正反应是放热反应，该反应的逆反应的活化能减去正反应的活化能等于905.9kJ·mol－1，则逆反应的活化能不小于905.9kJ·mol－1，A项正确；v（O2）＝

v（NH3）＝

＝0.1875mol·L－1·min－1，B项错误；反应从第2min到第4min，使用催化剂或升高温度均能加快反应速率，使反应物的物质的量减少，C项正确；平衡后降低压强，平衡正向移动，反应物和生成物的总质量不变，总物质的量增大，则混合气体平均摩尔质量减小，D项正确。

答案：

6．对于平衡体系：

aA（g）＋bB（g）cC（g）＋dD（g）　ΔH<0，下列判断，其中正确的是（　　）

A．若温度不变，容器体积扩大一倍，此时气体A的浓度是原来的0.48倍，则a＋b>c＋d

B．若从正反应开始，平衡时，气体A、B的转化率相等，则起始时气体A、B的物质的量之比为b∶a

C．若平衡体系中共有气体mmol，再向其中充入nmolB，达到平衡时气体总物质的量为（m＋n）mol，则a＋b＝c＋d

D．若a＋b＝c＋d，则对于体积不变的容器，升高温度，平衡向左移动，容器中气体的压强不变

解析：

若温度不变，容器体积扩大一倍，如果反应前后气体分子数不变，则A的浓度为原来的0.5倍，现为原来的0.48倍，说明平衡向气体分子数增多的方向（正反应方向）移动，则a＋b

mol，转化率相等则

＝

，故

＝

，B错误；当a＋b＝c＋d时，无论平衡怎么移动，气体总物质的量是不变的，C正确；若a＋b＝c＋d，则对于体积不变的容器，升高温度，气体物质的量不变，但是温度升高导致压强增大，D错误。

答案：

7．在恒温、恒压下，amolX和bmolY在一个容积可变的容器中发生反应：

X（g）＋2Y（g）2Z（g），一段时间后达到平衡，生成nmolZ。

则下列说法中正确的是（　　）

A．物质X、Y的转化率之比为1∶2

B．起始时刻和达到平衡后容器中的压强之比为（a＋b）∶

C．当2v正（X）＝v逆（Y）时，反应一定达到平衡状态

D．充入惰性气体（如Ar），平衡向正反应方向移动

解析：

根据化学方程式，X、Y转化的物质的量分别为0.5nmol、nmol，故X、Y的转化率之比为

∶

＝b∶2a，A项错误；由于该反应在恒温、恒压下进行，因此起始时和平衡时容器中的压强之比为1∶1，B项错误；当2v正（X）＝v逆（Y）时，正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，C项正确；充入惰性气体（如Ar），由于保持恒压，则容器体积增大，平衡向气体分子数增多的方向（逆反应方向）移动，D项错误。

答案：

8．在恒温恒压下，向密闭容器中充入4molSO2和2molO2，发生如下反应：

2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）　ΔH<0。

2min后，反应达到平衡，生成SO3为1.4mol，同时放出热量QkJ。

则下列分析正确的是（　　）

A．在该条件下，反应前后的压强之比为6∶5.3

B．若反应开始时容器体积为2L，则v（SO3）＝0.35mol/（L·min）

C．若把“恒温恒压下”改为“恒压绝热条件下”反应，平衡后n（SO3）<1.4mol

D．若把“恒温恒压下”改为“恒温恒容下”反应，达平衡时放出热量大于QkJ

解析：

由平衡时n（SO3）＝1.4mol可知此时n（SO2）＝2.6mol，n（O2）＝1.3mol。

因是恒温恒压条件，所以反应前后压强不变，A错误；因该反应是气体分子数变小的反应，所以随着反应的进行，体积逐渐变小，小于2L，所以v（SO3）大于0.35mol/（L·min），B错误；该反应为放热反应，在绝热条件下随着反应的进行要放热，达到平衡时与恒温恒压条件下的平衡比较，平衡要逆向移动，所以n（SO3）<1.4mol，C正确；恒温恒容下的平衡与原来恒温恒压下的平衡比较，平衡要逆向移动，所以放出的热量小于QkJ，D错误。

答案：

9．某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应A（g）＋xB（g）2C（g），达到平衡后，在不同的时间段，分别改变影响反应的一个条件，测得容器中物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如图所示：

下列说法中正确的是（　　）

A．30～40min内该反应使用了催化剂

B．化学方程式中的x＝1，正反应为吸热反应

C．30min时降低温度，40min时升高温度

D．8min前A的平均反应速率为0.08mol·L－1·min－1

解析：

若使用催化剂，则化学反应速率增大，A错误；由物质的量浓度－时间图象可知，A、B的浓度变化相同，故A、B的化学计量数相同，都为1；由反应速率－时间图象可知，30min时改变的条件为减小压强，40min时改变的条件为升高温度，且升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，B、C错误；前8min内A的平均反应速率为

＝0.08mol·L－1·min－1，D正确。

答案：

10．下列有关化学反应速率和化学平衡影响的图象，其中图象和实验结论表达均正确的是（　　）

A．a是其他条件一定时，反应速率随温度变化的图象，正反应ΔH<0

B．b是在有无催化剂存在下建立的平衡过程图象，Ⅰ是使用催化剂时的曲线

C．c是一定条件下，向含有一定量A的容器中逐渐加入B时的图象，压强p1>p2

D．d是在平衡体系的溶液中溶入少量KCl晶体后化学反应速率随时间变化的图象

解析：

根据图象a，升高温度，平衡正向移动，正反应ΔH>0，A错误；b图象中，使用催化剂，反应速率加快，先达到平衡，B正确；c图象中，此反应为反应前后气体物质的量不变的化学反应，改变压强不影响平衡状态，即不影响A的转化率，且由于不断加入B，A的转化率增大，C错误；d图象中，反应实质是Fe3＋＋3SCN－Fe（SCN）3，K＋和Cl－不参加化学反应，KCl浓度增大不影响化学平衡，D错误。

答案：

11．利用I2O5可消除CO污染，反应为5CO（g）＋I2O5（s）5CO2（g）＋I2（s）　ΔH。

不同温度（T1、T2）下，向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入2molCO，测得CO2气体体积分数φ（CO2）随时间t变化曲线如图所示。

下列说法正确的是（　　）

A．T10

B．T1温度下，该反应的平衡常数为1024

C．T2温度下，0～0.5min内，CO的平均反应速率为0.3mol·L－1·min－1

D．T1温度下，若向装有足量I2固体的2L恒容密闭容器中通入10molCO2，达到平衡时，φ（CO2）＝0.6

解析：

T2先达化学平衡，T1

＝1024，B正确；T2温度下，0～0.5min内，CO的平均反应速率为

＝0.6mol·L－1·min－1，C不正确；T1温度下，通入10molCO2相当于加压，而该反应前后气体体积不变，加压不影响化学平衡，φ（CO2）＝0.8，D错误。

答案：

12．某温度下，H2（g）＋CO2（g）

H2O（g）＋CO（g）的平衡常数K＝9/4，该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H2（g）和CO2（g），其起始浓度如表所示：

起始浓度

甲

乙

丙

c（H2）/（mol·L－1）

0.010

0.020

c（CO2）/（mol·L－1）

0.010

0.020

下列判断不正确的是（　　）

A．平衡时，乙中H2的转化率大于60%

B．平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60%

C．平衡时，丙中c（CO2）是甲中的2倍，是0.008mol·L－1

D．反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢

解析：

利用“三段式”计算容器甲中

根据平衡常数c2/（0.010－c）2＝9/4，得c＝0.006mol·L－1。

H2的转化率为α（H2）＝0.006mol·L－1/0.010mol·L－1＝60%，同样计算可得丙中H2的转化率也是60%，B正确；乙容器相当于在甲的基础上增大氢气浓度，平衡正移，但氢气的转化率减小，A错误；甲和丙是等效平衡关系，起始时各物质浓度是2倍关系，平衡时各物质仍然是2倍关系，C正确；反应开始时，甲中浓度最小，丙中浓度最大，D正确。

答案：

二、非选择题

13．能源、环境与生产、生活和社会发展密切相关。

一定温度下，在两个容积均为2L的密闭容器中，分别发生反应：

CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g）

ΔH＝－49.0kJ·mol－1。