周六题目：平衡图像及等效平衡有答案

周四作业答案及解释
1.一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO ：MgSO 4(s) + CO(g) MgO(s) +
CO 2(g) + SO 2(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 CO 2与CO 的物质的量之比
C SO 2的浓度
平衡常数K D MgSO 4的质量（忽略体积）
CO 的转化率
【答案】A
解释：据题意，随着X 的增大Y 也随着增大，而该反应的正反应为吸热反应，且恒容，所以随着温度的升高平衡向正反应方向移动，导致气体总质量增加，从而气体的密度增加，故选A 。

2. 在密闭的容器中进行如下的反应：H 2(g) + I 2(g)
2HI(g)，在温度T 1和T 2时，产物的量与
时间的关系如下图所示，符合图象的正确的判断是( )
A ．T 1＞T 2，ΔH ＞0
B ．T 1＞T 2，ΔH ＜0
C ．T 1＜T 2，ΔH ＞0
D ．T 1＜T 2，ΔH ＜0 【答案】D
解释：温度越高，反应速率越大，达到平衡的时间越短，所以T 2先拐先平衡，说明T 2比T 1大； 又因为温度越高（T2）对应的HI 的量反而越低，说明升高温度HI 在减少，即平衡向逆反应方向移动，结合“升温平衡向吸热反应方向移动”可知吸热为逆，所以正为放。

3. 已知：4NH 3(g) + 5O 2(g)
4NO(g) + 6H 2(g)；ΔH=−1025kJ/mol 该反应是一个可逆反应。

若
反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是( )
【答案】C 。

解释：该反应为放热反应，所以温度升高，平衡向吸热反应即逆反应方向移动。

NO 作为生成
物应该是减少的。

所以1200对应的高度应该比1000的要低。

4. 一定条件下，CH 4与H 2O(g)发生反应：CH 4(g ) + H 2O(g )
CO(g ) + 3H 2(g )。

设起始
n (H 2O)
n (CH 4)
=Z ，在恒压下，平衡时CH 4的体积分数φ(CH 4)与Z 和(温度)的关系如右图所示，下列说法正确的是（ ）
A ．该反应的焓变ΔH > 0
B ．图中Z 的大小为a > 3 > b
C ．图中X 点对应的平衡混合物中n (H 2O)
n (CH 4)
=3
D ．温度不变时，图中X 点对应的平衡在加压后φ(CH 4)减小
【答案】A
解释：A 如图，随着温度的升高，CH4的百分含量降低，即平衡向正反应方向移动，结合“升温平衡向吸热反应方向移动”可知正为吸。

B.如图作一等温线，（我们必须要使其他条件不变单独改变一个条件来分析） 出现三个交点，对应的纵坐标也有三个点。

我们发现Z=a 对应的CH 4含量 比Z=3对应的多，说明a 点情况下CH 4转化的最少，即所加的水蒸气最少， 比值Z 最小。

C. X 点指在开始时n(H 2O)/n(CH 4)=3的条件下经过温度不断升高后某时刻的点。

此时 n(H 2O)/n(CH 4)不等于3了。

D.温度不变时，图中X 点对应的平衡在加压后平衡向逆反应方向移动，φ(CH 4)增大
5.已知H 2(g) + I 2(g)
2HI(g)；ΔH ＜0有相同容积的定容密封容器甲和乙，甲中加入H 2和I 2
各0.1mol ，乙中加入0.2mol HI ，相同温度下分别达到平衡。

欲使甲中HI 的平衡浓度大于乙中HI 的平衡浓度，应采取的措施是
A ．甲、乙提高相同温度
B 甲中加入0.1mol He ，乙不改变
C ．甲降低温度，乙不变
D 甲增加0.1mol H 2，乙增加0.1mol I 2 【答案】C
解释：甲中加入H 2和I 2各0.1mol ，乙中加入0.2mol HI ，则甲容器从左到右建立平衡，乙容器从右到左建立平衡，最终甲乙两个容器里面建立了等效平衡，HI 的平衡浓度相同。

A. 如果同时提高相同温度，则甲中反应向吸热（逆）反应方向移动，HI 减少，乙中也是朝着
消耗HI 的反应方向移动，且温度相同移动程度还是相同，最终甲乙里面HI 含量一样。

B. 甲中加He ，由于容积不变，各物质浓度不变，速率不变，平衡不移动。

C. 甲降温，平衡向放热（正）反应移动，HI 增加。

D. 甲增加0.1molH 2与乙增加0.1molI 2都可以使两个平衡朝着生成HI 的方向移动，且影响程度一样大，最终HI 的含量还是一样大
N O 含量
时间
1200℃
1000℃A.
N O 含量
时间
10×105Pa
B.
1×105Pa N O 含量
时间
C.
1000℃
1200℃时间
.
1000℃催化剂
N O 含量
1000℃无催化剂
D.y
x
碘化氢的量
T 1T 2
(CH )
ϕX O
•
6.某温度下，H 2(g) + CO 2(g)
H 2O(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H 2(g)和CO 2(g)，其起始浓度如右表所示。

下列判断不正确．．．的是
A ．平衡时，乙中CO 2的转化率大于60%
B ．平衡时，甲中和丙中H 2的转化率均是60%
C ．平衡时，丙中ｃ(CO 2)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 【答案】C
解释：A ，根据K =9
4，可以求出甲容器中H 2和CO 2的转化率均为60%，而乙容器可以看成是甲容器的基础上再增加0.01mol 的H 2，所以促使平衡右移，CO 2的转化率大于60%
B ，丙可以看作是2个甲，先分别建立平衡，这时H 2的转化率均为60%，再将2个甲容器压缩成1个丙，由于平衡不移动，所以丙中H 2的转化率仍为60%
C ，虽然平衡不移动，但丙中各气体的含量都是甲中的2倍。

D ，浓度大，速率大。

7.在一定温度下，将气体X 和气体Y 各0.16mol 充入10L 恒容密闭容器中，发生反应X(g) + Y(g)
2Z(g)；ΔH ＜0,一段时间后达到平衡，反应过程中测定的数据如下表：
下列说法正确的是
A ．反应前2min 的平均速率ν(Z)=2.0×10−3mol·L −1·min −1
B ．其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前ν(逆)＞ν(正)
C ．该温度下此反应的平衡常数K =1.44
D ．其他条件不变，再充入0.2mol Z ，平衡时X 的体积分数增大 【答案】C
解释：A ，已知的是Y ，我们可以先求Y 的速率，然后根据速率之比等于计量数之比，可以求算出Z 的速率
B ，降温，平衡向放热（正）反应方向移动，所以，ν(正)＞ν(逆)
C ，列三段式求解，结论是正确的
D ，其他条件不变，再充入0.2mol Z ，我们可以这样理解：在原来的容器上叠加一个完全一样的容器，再把0.2mol Z 充入其中，则Z 分解成X 和Y ，根据数据可知，叠加的容器与原来的是等效的，所以平衡时X 的体积分数和原来的一样大。

现在我们要把两个容器压缩成一个了，由
于压强增大对平衡没有影响，所以此时X 的物质的量是原来的2倍，但是X 的体积分数是没有变化的。

8.一定温度下，在三个体积均为1.0L 的恒容密闭容器中发生反应：2CH 3OH(g)CH 3OCH 3(g)
+ H 2O(g)
下列说法正确的是
A ．该反应的正方应为吸热反应
B ．达到平衡时，容器I 中的CH 3OH 体积分数比容器℃中的小
C ．容器I 中反应达到平衡所需时间比容器℃中的长
D ．若起始时向容器I 中充入CH 3OH 0.15mol 、CH 3OCH 3 0.15mol 和H 2O 0.10mol ，则反应
将向正反应方向进行
【答案】D
解释：A 根据I 和 ℃数据可知，起始浓度相同，温度降低，则产物增加，结合“降温平衡向放
热反应方向移动”可知，放热反应是产物增加的反应即正反应，所以A 错
B I
和 ℃温度相同，℃的起始加入量是I 的2倍，我们可以想象℃是两个I 分别建立平衡之后再压缩成一个。

压缩时压强增大，平衡不移动，所以容器I 中的CH 3OH 体积分数与容器℃中的一样大。

C 容器I 温度大，速率快，所以反应达到平衡所需时间比容器℃中的短。

D 对于容器℃，化学平衡常数是
，若起始
时向容器℃中充入CH 3OH 0.15 mol 、CH 3OCH 3 0.15 mol 和H 2O 0.10 mol ，则
，所以反应将向正反应方向进行，正
确。

9.温度为T时，向2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol PCl5，反应PCl5(g)PCl3(g) + Cl2(g)经一段时间后达到平衡。

反应过程中测定的部分数据见下表：
下列说法正确的是
A．反应在前50s的平均速率为v(PCl3)=0.0032mol·L−1·s−1
B．保持其他条件不变，升高温度，平衡时，c(PCl3)=0.11mol·L－1,则反应的ΔH＜0
C．相同温度下，起始时向容器中充入1.0mol PCl5、0.20mol PCl3和0.20mol Cl2，达到平衡前v(正)＞v(逆)
D．相同温度下，起始时向容器中充入2.0mol PCl3、2.0mol Cl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于80%
【答案】C【解析】A.反应在前50 s内的平均速率应该是前50 s内PCl3浓度变化与时间的比值，而不是PCl3物质的量的变化与时间的比值。

B.原平衡时c(PCl3)=0.10mol·L－1,升温时c(PCl3)变为0.11mol·L－1,说明升温平衡正向移动，即吸热反应方向为正反应方向。

C.对于可逆反应：PCl5（g）℃PCl3（g）+Cl2（g），
开始（mol/L）：0.5 0 0
变化（mol/L）：0.1 0.1 0.1
平衡（mol/L）：0.4 0.1 0.1
所以平衡常数k==0.025．
起始时向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20 molPCl3和0.20 molCl2，起始时PCl5的浓度为0.5mol/L、
PCl3的浓度为0.1mol/L、Cl2的浓度为0.1mol/L，浓度商Qc==0.02，Qc小于K，说明
反应未达到平衡状态，还要继续向正反应方向移动，反应达平衡前v（正）＞v（逆），故C正确；
D.从等效平衡的角度，先建立原容器两倍关系的模型，即与原平衡完全等效，再把容器两倍关系压缩成原容器，则平衡向逆反应方向移动，PCl3的转化率应大于80%10.已知2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)；ΔH＝−197 kJ·m o l−1。

向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：(甲)2m o l SO2和1m o l O2；(乙)1m o l SO2和0.5m o l O2；(丙)2m o l SO3。

恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是（）
A．容器内压强p：p甲=p丙＞2p乙
B．SO3的质量m：m甲=m丙＞2m乙
C．c(SO2)与c(O2)之比k：k甲=k丙＞k乙
D．反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲=Q丙＞2Q乙
【答案】B【解析】根据题意可知甲和丙容器是等效的，乙容器相当于扩大容器为原来的一半，所以乙容器在减小压强的过程中平衡逆向移动，压强比原来的一半大，所以p甲=p丙<2p乙，SO3
的质量比原来的一半小，所以m甲=m丙>2m乙，c(SO2)与c(O2)之比k不变，所以k甲=k丙=k乙，放出的热量比原来的一半小，所以Q甲>2Q乙，Q甲+Q丙=197，所以正确的是B。

答案选B。

解释：恒温恒容，甲与乙起始n（SO2）：n（O2）=2：1，甲等效为在乙的基础上增大一倍压强，平衡向正反应移动，转化率增大；丙按化学计量数转化到左边可得n（SO2）=2mol，n（O2）=1mol，与甲为全等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，
A、甲与丙为全等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，故压强P甲=P丙；甲看成是两个乙压缩成一个。

如果平衡不移动此时P甲=2P乙，但是该反应的平衡要向正反应移动，故P 乙＜P甲＜2P乙，故P甲=P丙＜2P乙，故A错误；
B、甲与丙为等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，故质量m甲=m丙，甲等效为在乙到达平衡的基础上，再加入1mol SO2和0.5mol O2，增大压强，平衡向正反应移动，SO2转化率增大，m 甲＞2m乙，故m甲=m丙＞2m乙，故B正确；
C、对于甲、乙，SO2、O2起始物质的量之比等于化学计量数之比，c（SO2）与c（O2）之比为定值2：1，丙为分解反应，丙中c（SO2）与c（O2）之比为2：1，故k甲=k丙=k乙=2，故C 错误；
D、甲与丙为等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，故Q甲+Q丙=197，甲等效为在乙的基础上增大一倍压强，平衡向正反应移动，SO2转化率增大，故Q甲＞2Q乙，故D错误；
故选B．。