届高考化学一轮复习等效平衡作业Word版含答案.docx

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届高考化学一轮复习等效平衡作业Word版含答案

等效平衡

一．选择题（共15小题）

1．在体积、温度都相同的条件下有下列反应：

2A（g）+2B（g）⇌C（g）+3D（g）．现分别从两条途径建立平衡：

Ⅰ．A、B的起始物质的量均为2mol，Ⅱ．C、D的起始物质的量分别为2mol和6mol．以下叙述中不正确的是（　　）

A．Ⅰ、Ⅱ两途径达到平衡时，两者对应的各组分的体积分数相同

B．Ⅰ、Ⅱ两途径达到平衡时，两者混合气的平均相对分子质量相同

C．达平衡时，Ⅰ途径所得混合气的密度为Ⅱ途径所得混合气密度的1/2

D．达平衡时，Ⅰ途径的反应速率vA等于Ⅱ途径的反应速率vA

2．温度容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物并保持恒温恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下（已知：

N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H＝﹣92.4kJ•mol﹣1）

容器

甲

乙

丙

反应物投入量

1molN2、3molH2

2molNH3

4molNH3

NH3的浓度（mol•L﹣1）

反应的能量变化

放出akJ

吸收bkJ

吸收ckJ

体系压强（Pa）

反应物转化率

下列说法正确的是（　　）

A．2c1＞c3B．a1+a3＜1C．2p2＜p1D．a＝b

3．在一个固定体积的密闭容器中，保持一定温度，进行以下反应：

H2（g）+I2（g）⇌2HI（g）．已知起始时加入1molH2和2molI2（g），当达到平衡时H2的体积分数为φ．下列四种情况分别投入上述容器，且始终保持原温度，平衡时H2的体积分数也为φ的是（　　）

A．2molH2（g）和1molI2（g）

B．3molHI（g）

C．2molH2（g）和2molI2（g）

D．1molI2（g）和2molHI（g）

4．工业上用CO与H2合成甲醇，CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H＝﹣90.8kJ/mol．300℃时，在容积相同的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：

下列说法正确的是（　　）

容量

甲

乙

丙

反应物投入量

1molCO、2molH2

1molCH3OH

2molCH3OH

平衡时

数据

CH3OH的浓度（mol/L）

反应的能量变化

akJ

bkJ

ckJ

体系压强（Pa）

反应物转化率

α1

α2

α3

A．2c1＞c3B．a+b＜90.8C．2P2＜P3D．α1+α3＜1

5．在温度相同、容积均为2L的3个恒容密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温，测得反应达到平衡时的有关数据如下，下列说法正确的是（　　）

（已知N2（g）+3H2（g）＝2NH3（g）△H＝﹣92.4kJ•mol﹣1）

容器

甲

乙

丙

反应物投入量

1molN2、3molH2

2molN2、6molH2

2molNH3

NH3的浓度（mol•L﹣1）

反应的能量变化

放出Q1kJ

放出Q2kJ

吸收Q3kJ

体系压强（Pa）

反应物转化率

α1

α2

α3

A．2p1＝2p3＜p2

B．达到平衡时丙容器中NH3的体积分数最大

C．α2+α3＜1

D．Q3+Q1＝92.4

6．在一密闭的容器中充入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%；若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量A：

0.6mol、B：

0.3mol、C：

1.4mol充入容器，达到平衡后，C的体积分数仍为w%，则x的值为（　　）

A．只能为2B．只能为3

C．可能为2，也可能为3D．无法确定

7．在相同温度和体积均为1L的三个密闭容器中，保持温度和容积不变，以三种不同的投料方式进行反应，平衡时有关数据如下（已知相同条件下2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）△H＝﹣196kJ/mol），下列说法正确的是（　　）

容器

甲

乙

丙

起始投入量

2molSO2和1molO2

2molSO3

2molSO2和2molO2

反应放出或吸收的

热量（kJ）

平衡时SO3的物质的量

平衡转化率

平衡时压强

A．Q1＝Q2＞Q3B．n2＞n1＞n3C．a1+a2＝1D．p1＞p2＞p3

8．在相同温度和体积均为1L的三个密闭容器中，保持温度和容积不变，以三种不同的投料方式进行反应，平衡时有关数据如下（已知相同条件下2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）△H＝﹣196kJ/mol），下列说法正确的是（　　）

容器

甲

乙

丙

起始投入量

2molSO2和1molO2

2molSO3

2molSO2和2molO2

反应放出或吸收的

热量（kJ）

平衡时SO3的物质的量

平衡转化率

α1

α2

α3

平衡时压强

A．Q1＝Q2＞Q3B．n2＞n1＞n3C．α1+α2＝1D．p1＞p2＞p3

9．已知N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H＝﹣92.3kJ•mol﹣1，在一定温度和催化剂的条件下，向一密闭容器中，通入1molN2和3molH2，达到平衡状态I；相同条件下，向另一体积相同的密闭容器中通入0.9molN2、2.7molH2和0.2molNH3，达到平衡状态II，则下列说法正确的是（　　）

A．两个平衡状态的平衡常数的关系：

KI＜KII

B．H2的百分含量相同

C．N2的转化率：

平衡I＜平衡II

D．反应放出的热量：

QI＝QII＜92.3kJ

10．恒温恒容的条件下，在密闭容器中按不同方式投入反应物，均达到平衡，测得平衡时的有关数据如下（已知：

N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）；△H＝﹣92.4kJ•mol﹣1）：

容器

甲

乙

丙

反应物投入量

1molN2、3molH2

2molNH3

4molNH3

平衡时NH3的浓度（mol•L﹣l）

反应的能量变化

放出Q1kJ

吸收Q2kJ

吸收Q3kJ

体系压强（Pa）

反应物转化率

下列说法一定正确的是（　　）

①c1＝c2②c3＝2c2③Q1＝Q2④Q1+Q2＝92.4⑤p1＝p2⑥a2＞a3．

A．①④⑤⑥B．①③⑤⑥C．①②③⑥D．②③⑤⑥

11．一定温度下，将amolPCl5通入一个容积不变的反应器中，达到如下平衡：

PCl5（g）⇌PCl3（g）+Cl2（g），测得平衡混合气体压强为p1，此时再向反应器中通入amolPCl5，在不变的温度下再度达到平衡，测得压强为p2，下列判断正确的是（　　）

A．2p1＞p2B．PCl5的分解率增大

C．2p1＜p2D．PCl3%（体积含量）增大

12．一定温度下，在恒容密闭容器中发生如下反应：

2A（g）+B（g）⇌3C（g），若反应开始时充入2molA和1.5molC，达平衡后A的体积分数为a%．其他条件不变时，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后A的体积分数仍为a%的是（　　）

A．2molCB．1molB和1molC

C．2molA、1molBD．3molA、0.5molB

13．在体积、温度都相同的条件下有下列反应：

2A（g）+2B（g）⇌C（g）+3D（g）．现分别从两条途径建立平衡：

I．A、B的起始物质的量均为2mol，

Ⅱ．C、D的起始物质的量分别为2mol和6mol．

以下叙述中不正确的是（　　）

A．I、Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内混合气的百分组成相同

B．I、Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内混合气的平均相对分子质量相同

C．达平衡时，I途径的反应速率vA等于Ⅱ途径的反应速率vA

D．达平衡时，I途径所得混合气的密度为Ⅱ途径所得混合气密度的

14．在一恒温恒容密闭容器中，A、B气体可建立如下平衡：

2A（g）+2B（g）⇌C（g）+3D（g）现分别从两条途径建立平衡：

Ⅰ．A、B的起始量均为2mol；Ⅱ．C、D的起始量分别为2mol和6mol．下列叙述不正确的是（　　）

A．Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的百分组成不同

B．Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的百分组成相同

C．达到平衡时，途径Ⅰ的和途径Ⅱ体系内混合气体平均相对分子质量相同

D．达到平衡时，途径Ⅰ的气体密度为途径Ⅱ密度的1/2

15．向甲乙两个容积均为1L的恒容容器中，分别充入2molA、4molB和1molA、2molB．相同条件下，发生下列反应：

A（g）+2B（g）

xC（g）△H＜0．测得两容器c（A）随时间t的变化如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．x可能等于3

B．向平衡后的乙容器中充入氦气可使A的转化率降低

C．将乙容器单独升温，c（A）可达到0.78mol/L

D．若向甲容器中再充入2molA、4molB，平衡时甲容器中c（A）大于1.56mol/L

二．填空题（共1小题）

16．在某温度下、容积均为1L的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温恒容，使之发生反应：

2SO2（g）+O2（g）

2SO3（g）△H＝﹣196kJ/mol．初始投料与各容器达平衡时的有关数据如下：

实验

甲

乙

丙

初始投料

2molSO21molO2

2molSO3

4molSO22molO2

平衡时n（SO3）

1.6mol

反应的能量变化

放出Q1kJ

吸收Q2kJ

放出Q3kJ

体系的压强

反应物的转化率

α1

α2

α3

（1）若初始投入amolSO2、bmolO2和cmolSO3，在相同条件下，要达到与甲相同的化学平衡，则a、c与b、c间应满足的代数关系式为　　、　　．

（2）该温度下此反应的平衡常数值为　　，若在相同温度条件下起始投入0.1molSO2、0.1molO2、0.3molSO3，则反应开始时正逆反应速率的大小关系是V正　　V逆

（3）三个容器中的反应分别达平衡时各组数据关系正确的是　　

A．α1+α2＝1B．Q1+Q2＝196C．α3＜α1

D．P3＜2P1＝2P2E．n2＜n3＜3.2molF．Q3＝2Q1

（4）如图表示甲反应在t1时刻达到化学平衡，在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况，则t2时刻改变的条件可能是　　或　　．

等效平衡

参考答案与试题解析

一．选择题（共15小题）

1．【分析】由于化学平衡状态与条件有关，而与建立平衡的途径无关．因而，同一可逆反应，从不同的状态开始，只要达到平衡时条件（温度、浓度、压强等）完全相同，则可形成等效平衡，在恒温、恒容条件下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，只要反应物（或生成物）的物质的量的比值与原平衡相同，则两平衡等效．

【解答】解：

2A（g）+2B（g）⇌C（g）+3D（g），反应前后气体的物质的量相等，

Ⅰ．A、B的起始物质的量均为2mol，

Ⅱ．C、D的起始物质的量分别为2mol和6mol，相当于4molA和4molB，两种途径的物质的量比值相同，则处于相同平衡状态，则

A．两种途径平衡状态相同，则对应的各组分的体积分数相同，故A正确；

B．两种途径平衡状态相同，各物质的含量相同，则混合气的平均相对分子质量相同，故B正确；

C．由于途径Ⅱ的质量为途径Ⅰ的质量的2倍，则Ⅰ途径所得混合气的密度为Ⅱ途径所得混合气密度的

，故C正确；

D．Ⅱ途径浓度大，压强大，反应速率应较大，故D错误。

故选：

D。

2．【分析】甲容器反应物投入1molN2、3molH2，乙容器反应物投入量2molNH3，恒温且乙容器容积和甲容器相同，则甲容器与乙容器是等效平衡；

甲容器反应物投入1molN2、3molH2，丙容器反应物投入量4molNH3，采用极限转化法转化为反应物为2molN2、6molH2，是甲中的二倍，如果恒温且丙容器容积是甲容器2倍，则甲容器与丙容器也是等效平衡；所以丙所到达的平衡，可以看作在恒温且容积是甲容器两倍条件下，到达平衡后，再压缩体积为与甲容器体积相等所到达的平衡，据此分析平衡移动。

【解答】解：

甲投入1molN2、3molH2，乙容器投入量2molNH3，恒温恒容条件下，甲容器与乙容器是等效平衡，各组分的物质的量、含量、转化率等完全相等；

而甲容器投入1molN2、3molH2，丙容器加入4molNH3，采用极限转化法丙相当于加入2molN2、6molH2，丙中加入量是甲中的二倍，如果恒温且丙容器容积是甲容器2倍，则甲容器与丙容器为等效平衡，所以丙所到达的平衡，可以看作在恒温且容积是甲容器两倍条件下，到达平衡后，再压缩体积为与甲容器体积相等所到达的平衡，由于该反应是体积减小的反应，缩小容器体积，增大了压强，平衡向着正向移动，所以丙中氮气、氢气转化率大于甲和乙的，

A、丙容器反应物投入量4molNH3，采用极限转化法转化为反应物为2molN2、6molH2，是甲中的二倍，若平衡不移动，c3＝2c1；丙相当于增大压强，平衡向着正向移动，所以丙中氨气的浓度大于乙中氨气浓度的二倍，即c3＞2c1，故A错误；

B、丙容器反应物投入量4molNH3，是甲的二倍，若平衡不移动，转化率α1+α3＝1，由于丙中相当于增大压强，平衡向着向着正向移动，氨气的转化率减小，所以转化率α1+α3＜1，故B正确；

C、丙容器反应物投入量2molNH3，和甲起始量相同，甲和丙平衡状态相同即P1＝p3①，丙容器反应物投入量4molNH3，是乙的二倍，若平衡不移动，丙中压强为乙的二倍，由于丙中相当于增大压强，平衡向着向着正向移动，所以丙中压强减小，小于乙的2倍，即2p2＞p3②，结合①②得2p2＞p3＝P1，故2p2＞p1，故C错误；

D、甲投入1molN2、3molH2，乙中投入2molNH3，则甲与乙是完全等效的，互为逆过程，故a＝﹣b，故D错误，

故选：

B。

3．【分析】等温等容条件下，对于反应前后气体物质的量不变的反应，经过等价转化只要最初加入的物质的量之比与原平衡相等，就会建立等效平衡，平衡时各物质的体积分数相同，由此分析解答．

【解答】解：

等温等容条件下，对于反应前后气体物质的量不变的反应，经过等价转化只要最初加入的物质的量之比与原平衡相等，就会建立等效平衡，平衡时各物质的体积分数相同。

题干起始n（H2）：

n（I2）＝1：

2，

A、起始n（H2）：

n（I2）＝2：

1，不能建立等效平衡，故A错误；

B、加3molHI（g）相当于起始加入1.5molH2（g）和1.5molI2（g），n（H2）：

n（I2）＝1：

1，不能建立等效平衡，故B错误；

C、起始n（H2）：

n（I2）＝1：

1，不能建立等效平衡，故C错误；

D、起始加入1molI2（g）和2molHI（g）相当于起始加入1molH2和2molI2（g），n（H2）：

n（I2）＝1：

2，能建立等效平衡，故D正确；

故选：

D。

4．【分析】A、甲、丙相比较，把甲等效为开始加入1molCH3OH，丙中甲醇的物质的量为甲的2倍，压强增大，对于反应CH3OH（g）⇌CO（g）+2H2（g），平衡向生成甲醇的方向移动；

B、由题目可知生成1molCH3OH的能量变化为90.8kJ，甲、乙平衡状态相同，令平衡时甲醇为nmol，计算反应热数值，据此判断；

C、比较乙、丙可知，丙中甲醇的物质的量为乙的2倍，压强增大，对于反应CH3OH（g）⇌CO（g）+2H2（g），平衡向生成甲醇的方向移动；

D、甲、乙处于相同的平衡状态，则α1+α2＝1，由C的分析可知α2＞α3，据此判断．

【解答】解：

A、甲、丙相比较，把甲等效为开始加入1molCH3OH，丙中甲醇的物质的量为甲的2倍，压强增大，对于反应CH3OH（g）⇌CO（g）+2H2（g），平衡向生成甲醇的方向移动，故2c1＜c3，故A错误；

B、由题目可知生成1molCH3OH的能量变化为90.8kJ，甲、乙平衡状态相同，令平衡时甲醇为nmol，对于甲容器，a＝90.8n，等于乙容器b＝90.8（1﹣n），故a+b＝90.8，故B错误；

C、比较乙、丙可知，丙中甲醇的物质的量为乙的2倍，压强增大，对于反应CH3OH（g）⇌CO（g）+2H2（g），平衡向生成甲醇的方向移动，故2p2＞p3，故C错误；

D、甲、乙处于相同的平衡状态，则α1+α2＝1，由C的分析可知α2＞α3，所以a1+a3＜1，故D正确，

故选：

D。

5．【分析】甲容器反应物投入1molN2、3molH2，丙容器反应物投入量2molNH3，恒温且丙容器容积和甲容器相同，则甲容器与丙容器是等效平衡；

甲容器反应物投入1molN2、3molH2，乙容器反应物投入量2molN2、6molH2，是甲中的二倍，如果恒温且乙容器容积是甲容器2倍，则甲容器与乙容器也是等效平衡；所以乙所到达的平衡，可以看作在恒温且容积是甲容器两倍条件下，到达平衡后，再压缩体积为与甲容器体积相等所到达的平衡；据此分析平衡移动．

【解答】解：

甲投入1molN2、3molH2，丙容器投入量2molNH3，恒温恒容条件下，甲容器与丙容器是等效平衡，各组分的物质的量、含量、转化率等完全相等；

而甲容器投入1molN2、3molH2，乙容器加入2molN2、6molH2，乙中加入量是甲中的二倍，如果恒温且乙容器容积是甲容器2倍，则甲容器与乙容器为等效平衡，所以乙所到达的平衡，可以看作在恒温且容积是甲容器两倍条件下，到达平衡后，再压缩体积为与甲容器体积相等所到达的平衡，由于该反应是体积减小的反应，缩小容器体积，增大了压强，平衡向着正向移动，所以乙中氮气、氢气转化率大于甲和丙的，平衡后乙中氨气含量最大；

A、丙容器反应物投入量2molNH3，和甲起始量相同，甲和丙平衡状态相同，乙中压强为甲的二倍；由于乙中相当于增大压强，平衡向着向着正向移动，所以乙中压强减小，小于甲的2倍，即2P1＝2p3＞p2，故A错误；

B、丙容器反应物投入量2molNH3，采用极限转化法转化为反应物为1molN2、3molH2，和甲中的相同，乙容器加入2molN2、6molH2，乙中加入量是甲中的二倍，乙所到达的平衡，可以看作在恒温且容积是甲容器两倍条件下，到达平衡后，再压缩体积为与甲容器体积相等所到达的平衡，由于该反应是体积减小的反应，缩小容器体积，增大了压强，平衡向着正向移动，所以乙中氮气、氢气转化率大于甲和丙的，平衡后乙中氨气含量最大，故B错误；

C、丙容器中加入2molNH3，和甲最后达到相同的平衡状态，若平衡不移动，转化率α1+α3＝1；乙容器反应物投入量2molN2、6molH2，由于乙中相当于增大压强，平衡向着向着正向移动，氨气的转化率增大，所以转化率α2+α3＞1，故C错误；

D、甲投入1molN2、3molH2，丙中投入2molNH3，则甲与乙是完全等效的，根据盖斯定律可知，甲与乙的反应的能量变化之和为92.4kJ，故Q1+Q3＝92.4，故D正确；

故选：

D。

6．【分析】恒温恒容下，开始充入2molA和1molB与开始充入0.6molA、0.3molB和1.4molC达到平衡后，C的体积分数为W%，说明为完全等效平衡，按化学计量数转化到左边，满足n（A）＝2mol、n（B）＝1mol，据此解答．

【解答】解：

恒温恒容下，开始充入2molA和1molB与开始充入0.6molA、0.3molB和1.4molC达到平衡后，C的体积分数为W%，说明为完全等效平衡，按化学计量数转化到左边，满足n（A）＝2mol、n（B）＝1mol，

所以：

0.6mol+1.4×

＝2mol，

解得x＝2，

但对于反应前后气体化学计量数之和相等的反应，物质的投料等比即等效，所以x＝3也是正确的，

所以x可能为2，也可能为3，

故选：

C。

7．【分析】恒温恒容下，加入2molSO2和1molO2与2molSO3为等效平衡，达到平衡时甲和乙容器中各组分的浓度、含量完全相同，而丙容器中多加入了1mol氧气，二氧化硫的转化率大于甲的，反应放出的热量、平衡时的总压强、三氧化硫的物质的量都也大于甲的，据此进行解答．

【解答】解：

恒温恒容条件下，甲与乙为等效平衡，丙加入的氧气的物质的量大于甲，所以丙中二氧化硫达到转化率、三氧化硫的物质的量及放出的热量大于甲的，

A．由于不知达到平衡时二氧化硫的转化率情况，无法比较Q1与Q2的大小；丙中加入的氧气的物质的量比甲多1mol，所以二氧化硫的转化率丙的大于甲的，反应放出的热量Q3＞Q1，故A错误；

B．达到平衡时，甲和乙中三氧化硫的物质的量相等，即n2＝n1，丙中二氧化硫的转化率大于甲，所以丙中三氧化硫的物质的量大于甲的，即n3＞n1＝n2，故B错误；

C．甲和乙是从不同的反应方向进行的等效平衡，且二氧化硫和三氧化硫的化学计量数相等，所以一定满足二者的转化率之和等于1，即α1+α2＝1，故C正确；

D．由于甲和乙为等效平衡，则达到平衡时甲和乙中气体的总物质的量相等，所以容器内的总压强一定相等，即p1＝p2；由于丙中进入的氧气的物质的量比甲多出1mol，所以达到平衡时丙中压强最大，即p3＞p1＝p2，故D错误。

故选：

C。

8．【分析】恒温恒容下，加入2molSO2和1molO2与2molSO3为等效平衡，达到平衡时甲和乙容器中各组分的浓度、含量完全相同，而丙容器中多加入了1mol氧气，二氧化硫的转化率大于甲的，反应放出的热量、平衡时的总压强、三氧化硫的物质的量都也大于甲的，据此进行解答．

【解答】解：

恒温恒容条件下，甲与乙为等效平衡，丙加入的氧气的物质的量大于甲，所以丙中二氧化硫达到转化率、三氧化硫的物质的量及放出的热量大于甲的，

D．由于甲和乙为等效平衡，则达到平衡时甲和乙中气体的总物质的量相等，所以容器内的总压强一定相等，即p1＝p2；由于丙中进入的氧气的物质的量比甲多出1mol，所以达到平衡时丙中压强最大，即p3＞p1＝p2，故D错误；

故选：

C。

9．【分析】已知N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H＝﹣92.3kJ•mol﹣1，在一定温度和催化剂的条件下，向一密闭容器中，通入1molN2和3molH2，达到平衡状态I，反应是可逆反应△H1＞﹣92.3kJ•mol﹣1；相同条件下，向另一体积相同的密闭容器中通入0.9molN2、2.7molH2和0.2molNH3，转化起始量为1molN2和3molH

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