讲与练版高中化学234化学平衡图像和等效平衡课时作业新人教版选修4.docx
《讲与练版高中化学234化学平衡图像和等效平衡课时作业新人教版选修4.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《讲与练版高中化学234化学平衡图像和等效平衡课时作业新人教版选修4.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
讲与练版高中化学234化学平衡图像和等效平衡课时作业新人教版选修4
化学平衡图像和等效平衡
时间：
45分钟 满分：
100分
一、选择题（每小题4分，共48分）
1．一定温度下向容积固定的密闭容器中充入amolNO2，发生反应2NO2（g）N2O4（g） ΔH<0。
平衡后再向容器中充入amolNO2，再次达平衡后，与原平衡比较，下列说法不正确的是（ ）
A．平均相对分子质量增大
B．NO2的转化率提高
C．NO2的质量分数增大
D．反应放出的总热量大于原来的2倍
1．解析：
对于反应物只有一种的可逆反应，平衡后再向容器中充入一定量的反应物，等效于加压。
对于题给反应，平衡正向移动，转化率增大，
增大，NO2质量分数减小。
答案：
C
2．在相同温度和压强下，对反应CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g）进行甲、乙、丙、丁四组实验，实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表。
上述四种情况达到平衡后，n（CO）的大小顺序是（ ）
A．乙＝丁>丙＝甲B．乙>丁>甲>丙
C．丁>乙>丙＝甲D．丁>丙>乙>甲
2．解析：
运用“一边倒”法求解：
CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g）
甲/molaa00
乙/mol2aa00
转化后的丙/molaa00
转化后的丁/mol2aa00
达到平衡后，n（CO）的大小顺序是乙＝丁>丙＝甲。
答案：
A
3．在一个活塞式的反应容器中，通入2molSO2和1molO2，于500℃下发生反应并达到平衡，在保持恒温、恒压的条件下，再通入2molSO2和1molO2，达到平衡后下列叙述正确的是（ ）
A．v（正）增大，v（逆）减小，SO3的百分含量增加
B．v（正）增大，v（逆）不变，SO3的百分含量保持不变
C．v（正）增大，v（逆）增大，SO3的百分含量无法判断
D．v（正）增大，v（逆）增大，SO3的百分含量保持不变
3．解析：
恒温、恒压的条件下，再通入2molSO2和1molO2，最终平衡与原平衡等效，故SO3的百分含量保持不变，反应物浓度增大，v（正）增大，v（逆）增大。
答案：
D
4．在相同温度下，有相同容积的甲、乙两容器，甲容器中充入1gN2和1gH2，乙容器中充入2gN2和2gH2。
下列叙述中，错误的是（ ）
A．化学反应速率：
乙>甲
B．平衡后N2的浓度：
乙>甲
C．H2的转化率：
乙>甲
D．平衡混合气中H2的体积分数：
乙>甲
4．解析：
因为乙的原料投入量正好是甲的两倍，假设开始时乙的容器体积也是甲的两倍（如图中丙），则此时甲与丙是等效平衡。
再将丙容器体积压缩至与甲相等（如图中乙），在此过程中平衡N2＋3H22NH3向正反应方向移动，即N2、H2的转化率增大，在体系中的体积分数减小。
此时，乙中N2、H2、NH3的浓度都比甲中大，但乙中N2、H2的浓度小于甲中的两倍，而乙中NH3的浓度大于甲中的两倍。
答案：
D
5.
一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO：
MgSO4（s）＋CO（g）MgO（s）＋CO2（g）＋SO2（g） ΔH>0。
该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改变图中横坐标x的值，重新达到平衡后，纵坐标y随x变化趋势合理的是（ ）
选项
x
y
A
温度
容器内混合气体的密度
B
CO的物质的量
CO2与CO的物质的量之比
C
SO2的浓度
平衡常数K
D
MgSO4的质量（忽略体积）
CO的转化率
5. 解析：
正反应为吸热反应，且体积增大。
升高温度，平衡正向移动，气体的质量增加，密度增大，A项正确；增加CO的量，平衡正向移动，但CO2与CO的物质的量之比减小，B项错误；平衡常数只与温度有关，C项错误；因MgSO4为固体，增加其质量，对CO的转化率没有影响，D项错误。
答案：
A
6．将1molI2（g）和2molH2（g）置于2L密闭容器中，在一定温度下发生反应：
I2（g）＋H2（g）2HI（g） ΔH<0。
10min后达到平衡，HI的体积分数φ（HI）随时间变化的关系如图中曲线Ⅱ所示。
若改变反应条件，φ（HI）的变化如图曲线Ⅰ所示，则该条件可能是（ ）
A．恒容条件下升高温度
B．恒温恒容条件下加入适当的催化剂
C．恒温条件下扩大容器的容积
D．增大反应物中H2的浓度
6．解析：
曲线Ⅰ和曲线Ⅱ为等效平衡，只是曲线Ⅰ达到化学平衡的时间较短，因此只能为恒温恒容条件下加入催化剂或恒温条件下缩小容器的容积。
答案：
B
7．在恒容密闭容器中通入X并发生反应：
2X（g）Y（g），温度T1、T2下X的物质的量浓度c（X）随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量
B．T2下，在0～t1时间内，v（Y）＝
mol·L－1·min－1
C．M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆
D．M点时再加入一定量X，平衡后X的转化率减小
7．解析：
T1比T2先达到平衡，说明T1>T2（温度高反应速率快，达到平衡需要的时间短）。
温度高，达到平衡比温度低达到平衡时X的浓度大，说明升温平衡逆向移动，即逆反应方向是吸热反应（正反应是放热反应）。
M点的反应程度比W点的反应程度小，故反应进行到M点放出的热量小于进行到W点放出的热量，A错误。
选项B是X的反应速率的计算式，Y的反应速率是X的反应速率的一半，B错误。
M点消耗的X比N点消耗的X多，消耗的X多生成的Y也多，故M点逆反应速率大于N点逆反应速率，由于M点是平衡点，所以M点的正、逆反应速率相等，因此M点的正反应速率大于N点的逆反应速率，C正确。
M点时再加入一定量X，相当于加压，平衡向气体体积减小的方向移动，即向正反应方向移动，反应物X的转化率增大，D错误。
答案：
C
8．在某密闭容器中，可逆反应：
A（g）＋B（g）xC（g） ΔH<0符合下图所示关系。
由此判断，对图像（Ⅱ）说法不正确的是（ ）
A．p3>p4，y轴表示A的转化率
B．p3>p4，y轴表示B的质量分数
C．p3>p4，y轴表示混合气体的密度
D．p3>p4，y轴表示混合气体的平均分子量
8．解析：
据图像（Ⅰ）知，在压强不变时，曲线b的斜率比c的大，故T1>T2。
降温（T1→T2）时，C%增大，即平衡正向移动，说明正反应为放热反应。
当温度不变时，曲线b的斜率比a的大，故压强p2>p1，增大压强（p1→p2）时，C%增大，即平衡正向移动，故x<2即x＝1。
由图像（Ⅱ）知，保持体系压强不变，升高温度，平衡逆向移动，C%、A、B的转化率、混合气体的平均分子量、密度均减小，而A、B的质量分数要增大。
故正确答案为B。
答案：
B
9.
反应：
X（g）＋Y（g）2Z（g）（正反应为放热反应），在t1时达到平衡，t2时由于体系条件改变，平衡受到破坏，到t3时再次达到平衡。
如图所示为上述变化的物质的浓度与时间的关系，则t2～t3时平衡移动是由什么条件变化引起的（ ）
A．增大X或Y的浓度 B．增大压强
C．降低温度D．升高温度
9．解析：
此反应的特点是：
反应前后气体的物质的量相等。
从图中可知，t2～t3一段时间内Z的浓度下降了，X、Y的浓度增大了。
说明平衡向逆反应方向移动。
又因为加压此平衡不会移动，升温平衡逆向移动，降温平衡正向移动，增加X或Y的浓度，平衡均会正向移动，故D项正确。
答案：
D
10.
如图所示的曲线是表示其他条件一定时，2NO＋O22NO2（正反应放热）反应中NO的转化率与温度的关系曲线，图中标有a、b、c、d四点，其中表示未达到平衡状态，且v正>v逆的点是（ ）
A．a点B．b点
C．c点D．d点
10．解析：
此题图像为温度—转化率曲线，由于a点、b点均在曲线上，表示a点与b点均达到平衡状态。
c点时，若温度不变，NO的转化率将增大，说明反应没达到平衡，且反应向正反应方向进行，即v正>v逆。
d点时，若温度不变，NO的转化率将减小，说明反应没达到平衡，且反应向逆反应方向进行，即v正答案：
C
11．一定温度下，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），其起始浓度如下表所示。
下列判断不正确的是（ ）
起始浓度
甲
乙
丙
c（H2）/mol·L－1
0.010
0.020
0.020
c（CO2）/mol·L－1
0.010
0.010
0.020
A.平衡时，乙中CO2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0.012mol/L
D．反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢
11．解析：
甲中：
H2（g）＋CO2（g）H2O（g）＋CO（g）
0.010 0.010 0 0
x x x x
（0.010－x）（0.010－x） x x
K＝
＝
，解得x＝0.006，H2或CO2的转化率为60%。
同样方法求得丙中H2转化率也为60%，故选项B正确。
选项A中，乙相当于在甲基础上，增大H2的浓度，则CO2的转化率提高，故CO2的转化率大于60%，正确；C项，平衡时丙中CO2的浓度是甲中的2倍，为0.008mol/L，故不正确；D项，浓度越大反应速率越快，故正确。
答案：
C
12．下图表示2A（g）＋B（g）2C（g） ΔH<0这个可逆反应的正确图像为（ ）
12．解析：
随着温度的升高，化学平衡应向吸热反应方向即逆反应方向移动，所以生成物C的体积分数减小。
反应物的含量增大，反应物的转化率减小。
增大体系的压强，由于反应的两边都是气态物质，所以正反应和逆反应的速率都增大。
而加入催化剂只能加快反应速率，缩短达到平衡的时间，不能使平衡移动，所以达到平衡后，各组分的浓度及体积分数应该不变。
答案：
A
二、非选择题（52分）
13．（15分）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________，原因是_________________________________。
13．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）b b达到平衡所用时间长，说明b的反应速率小于a
（2）a a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
14．（12分）在容积为2L的恒容密闭容器中，加入1molA（g）、2molB（g）发生如下反应：
A（g）＋2B（g）C（g）＋D（g）。
在不同温度下，D的物质的量n（D）和时间t的关系如下图所示。
试回答下列问题：
（1）温度为T1℃时，0～5min内，以B表示的平均反应速率为________。
（2）T1℃________（填“<”或“>”）T2℃，该反应的正反应是________（填“放热”或“吸热”）反应。
（3）T1℃时，向上述平衡体系中再充入1molA、2molB，达到平衡时，D的物质的量n（D）________（填“>”、“<”或“＝”）1.2mol。
14．答案：
（1）0.12mol/（L·min）
（2）> 吸热 （3）>
15．（15分）在密闭容器中，保持一定温度进行如下反应N2（g）＋3H2（g）2NH3（g），已经加入1molN2和3molH2，在恒压条件下达到平衡时生成amolNH3，在恒容条件下达到平衡时生成bmolNH3（见下表中编号①的一行）。
若相同条件下，达到平衡时混合物中各组分的百分含量不变。
回答下列问题：
（1）写出该反应的化学平衡常数表达式：
K＝________。
（2）平衡常数K值越大，表明建立平衡时________（填字母序号）。
A．N2的转化率越高 B．NH3的产量越大
C．正反应进行得越彻底D．化学反应速率越快
（3）a与b的关系是：
a________b（填“>”、“<”、“＝”）。
（4）填写下表：
15.解析：
（1）据化学平衡常数的定义可写出K＝
。
（2）平衡常数K越大，正反应进行的越彻底，反应物的转化率越大，但化学反应速率及产物产量不一定大，故A、C正确，B、D错误。
（3）同样将1molN2和3molH2充入密闭容器，前者在恒压条件下，后者在恒容条件下，因随着反应的不断进行，物质的量不断减小，故前者相当于在后者的基础上增大压强，故反应正向进行的程度更大，生成的NH3更多，故a>b。
（4）此时为等温等容条件下且反应前后气体分子数发生改变的反应，故只要完全转化到方程式的左侧n（N2）＝1mol，n（H2）＝3mol即可。
因此②中n（NH3）＝2mol，③中设n（N2）＝x，n（NH3）＝y，则有2.25mol＋
y＝3mol,
y＋x＝1mol，解得：
y＝0.5mol，x＝0.75mol。
答案：
（1）c2（NH3）/c（N2）·c3（H2）
（2）A、C （3）>
（4）②2 ③0.75 0.5
16．（10分）光气（COCl2）在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，COCl2的分解反应为COCl2（g）===Cl2（g）＋CO（g） ΔH＝＋108kJ·mol－1。
反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如图所示（第10min到14min的COCl2浓度变化曲线未标出）：
（1）计算反应在第8min时的平衡常数K＝________；
（2）比较第2min反应温度T
（2）与第8min反应温度T（8）的高低：
T
（2）________T（8）（填“<”、“>”或“＝”）；
（3）若12min时反应于温度T（8）下重新达到平衡，则此时c（COCl2）＝________mol·L－1；
（4）比较反应物COCl2在5～6min和15～16min时平均反应速率的大小：
v（5～6）________v（15～16）（填“<”、“>”或“＝”），原因是__________________________。
16．解析：
（1）第8min时的平衡常数K＝
＝
≈0.234。
（2）从三种物质的浓度变化趋势可以看出，从第4min开始，化学平衡向正反应方向移动。
由于该反应是吸热反应，所以改变的条件应是升高温度。
因此T
（2）（3）由于第12min与第8min温度相同，故其平衡常数相等，则有
＝
，解得c（COCl2）≈0.031mol·L－1。
（4）在5～6min和15～16min时反应温度相同，但15～16min时各组分的浓度都小，因此反应速率小。
答案：
（1）0.234
（2）< （3）0.031
（4）> 在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大
升级会员 