高中化学化学平衡练习题(含解析)
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第二章 化学平衡练习题(含解析)
一、选择题
1.在一个密闭容器中进行反应:2SO 2(g)+O 2(g) 2SO 3(g)
已知反应过程中某一时刻,SO 2、O 2、SO 3分别是0.2mol/L 、0.1mol/L 、0.2mol/L ,当反应达到平衡时,可能存在的数据是( )
A .SO 2为0.4mol/L ,O 2为0.2mol/L
B .SO 2为0.25mol/L
C .SO 2、SO 3(g)均为0.15mol/L
D .SO 3(g)为0.4mol/L
2.I 2在KI 溶液中存在下列平衡:I 2(aq)+I -(aq)
I 3-(aq) 某I 2、、KI 混合溶液中,I 3-的物质的量浓度c(I 3-)与温度T 的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。
下列说法正确的是
A . 反应 I 2(aq)+I -(aq)I 3-
(aq)的△H>0 B .若温度为T1、T2,反应的平衡常数分别为K1、K2则K1>K2
C .若反应进行到状态
D 时,一定有v 正>v 逆
D .状态A 与状态B 相比,状态A 的c(I 2)大
3.可逆反应H 2(g)+I 2(g) 2HI(g)达到平衡时的标志是( )
A. 混合气体密度恒定不变
B. 混合气体的颜色不再改变
C. H 2、I 2、HI 的浓度相等
D. I 2在混合气体中体积分数不变
4.在一定温度下的定容密闭容器中,取一定量的A 、B 于反应容器中,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 .C 、
D 的物质的量的比值 D .气体的总物质的量
5.在一真空密闭容器中,通入一定量气体A .在一定条件下,发生如下反应:
2A(g) B(g) + x C(g),反应达平衡时,测得容器内压强增大为P %,若此时A 的转化率为a %,下列关系正确的是( )
A .若x=1,则P >a
B .若x=2,则P <a
C .若x=3,则P=a
D .若x=4,则P≥a
6.在一定体积的密闭容器中放入3L 气体R 和5L 气体Q ,在一定条件下发生反应:2R (g )+ 5Q (g ) 4X (g ) + nY (g )反应完全后,容器温度不变,混合气体的压强是原来87.5%,则化学方程式中的n 值是( )
A 、2
B 、3
C 、4
D 、5
7.在1L 的密闭容器中通入2molNH 3,在一定温度下发生下列反应:2NH 3N 2+3H 2,达到平衡时,容器内N 2的百分含量为a%。
若维持容器的体积和温度都不变,分别通入下列初始物质,达到平衡时,容器内N 2的百分含量也为a %的是( )
A .3molH 2+1molN 2
B .2molNH 3+1molN 2
C .2molN 2+3molH 2
D .0.1molNH 3+0.95molN 2+2.85molH 2
8.加热52B A 气体按下式分解:52B A )
(g )()(232g B g B A +① )(32g B A )()(22g B g B A +
② 在容积为2L 的密闭容器中将4molA2B3加热至t ℃达平衡后,浓度为0.5mol/L ,52B A 浓度为0.7mol/L ,则
t ℃时,2B 平衡浓度是( )
A. 0.1mol/L
B. 0.2mol/L
C. 0.9mol/L
D. 1.5mol/L
9.在一定条件下,可逆反应)(3)(2g Y g X +)(2g Z 达到平衡时,测得X 的转化率为50%,Y 的转化率为75%,则反应开始时,充入容器中的X 、Y 的物质的量之比为( )
A. 3:1
B. 1:3
C. 1:1
D. 2:1
10.一定条件下,在一密闭容器中通入一定量SO 2和O 2的混合气体,发生如下反应:2SO 2(g)+O 2(g) 2SO 3(g)+Q (Q >0)。
反应达平衡后SO 2、O 2和SO 3的物质的量之比为3∶4∶6,保持其它条件不变,降低温度后达到新的平衡时,O 2和SO 3的物质的量分别是1.1 mol 和2.0 mol ,此时容器内SO 2的物质的量应是( ) A . 0.7 mol B . 0.9 mol C . 1.1 mol D . 1.3 mol
11.在一定温度下,某密闭容器中发生反应:2SO 2(g)+O 2(g) 2SO 3(g)+Q 达平衡后,SO 2、O 2、SO 3的物质的量之比为3∶2∶4。
其它条件不变,升温达到新平衡时,SO 2为1.4 mol ,O 2为0.9 mol ,则此时SO 3的物质的量为 ( )
A. 1.4 mol
B. 1.6 mol
C. 1.8 mol
D. 2.0 mol
12.如图为5PCl (气)3PCl (气)+Q Cl -2的平衡状态I 移动到状态II
的反应速率与时间的曲线,此图表示的变化为( )
A. 降温
B. 降压
C. 增加5PCl 的量
D. 增加3PCl 的量
13.在一定温度时,将1mol A 和2mol B 放入容积为5L 的某密闭容器中发生如下
反应:
A(s)+2B(g) C(g)+2D(g),经5min 后,测得容器内B 的浓度减少了0.2mol/L 。
下列叙述不正确...
的是( )
A .在5min 内该反应用C 的浓度变化表示的反应速率为0.02mol/(L·min)
B .5min 时,容器内D 的浓度为0.2mol/L
C .当容器内压强保持恒定时,该可逆反应达到平衡状态
D .5min 时容器内气体总的物质的量为3mol
14.把6molA 和5molB 两气体通入容积为4L 的密闭容器中,一定条件下反应:
3A (气)+B (气)2C (气)+xD (气)+Q ,5min 达平衡,此时生成2molC ,测得D 的平均反应速率为
0.1mol ·(L ·min )-1。
下列说法中正确的是( )
A .降低平衡体系的温度,逆反应速率最小,正反应速率增大,平衡正向移动
B .恒温下达到平衡的标志是
C 和
D 的生成速率相等
C .A 的平均反应速率为0.15mol ·(L ·min )
D .B 的转化率为25%
15.一定温度下,向一固定容积的容器中放入1molA 和1molB ,待反应A(s)+B(g) C(g)+2D(g)达到平衡时,C 的质量分数是M %,在相同的条件下,若按以下配比开始反应,平衡时C 的质量分数比为M %的是( )
A .2molA+2mol
B B .2molD+1molC
C .2molD+1molA+1molB
D .0.5molA+0.5molB+0.5molC+1.0molD
16.在密闭容器中发生反应2SO 2+O 2 2SO 3(g),起始时SO 2和O 2分别为30mol 和15mol ,达到平衡时,SO 2的转化率为80%,若从SO 3开始进行反应,在相同条件下,欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同,则起始时SO 3的物质的量及SO 3的转化率为( )
A .15mol 和10%
B .30mol 和20%
C .30mol 和40%
D .45mol 和80%
二、填空题
17.写出下列化学反应的化学平衡常数表达式:
①N 2+3H 22NH 3 K=
②31N 2+H 2 3
2NH 3 K= ③Fe+4H 2O(g) Fe 3O 4+4H 2 K=
18.在1L 密闭容器中,充入amolN 2和bmolH 2,在一定温度下N 2+3H 22NH 3,达到平衡,容器中还剩余CmolN 2,则平衡时N 2的转化率是 ,H 2的转化率是 ,生成NH 3是 mol ,容器中H 2的平衡浓度是 。
19.一定温度下在10L 容器中加入5molSO 2和3molO 2,当反应达到平衡时,有3molSO 2发生了反应,则:(1)生成了 molSO 3,SO 2的转化率为 。
(2)平衡时容器内气体的总物质的量为 。
(3)平衡时SO 2的浓度是 ,O 2的浓度是 ,SO 3的浓度是 。
20.一定条件下,可逆反应:A 2+B 2 2C 达到平衡。
经测定,平衡时c (A 2)=0.5mol/L ,c (B 2)=0.1mol/L ,c (C)=1.6mol/L ,若A 2、B 2和C 的起始浓度分别为a mol/L ,b mol/L ,c mol/L 。
请回答: (1)a 、b 应满足的关系是 ________________(2)a 的取值范围是 ___________________________
21.在温度830K 时,下列可逆反应及其平衡有某些特殊性:
CO(g)+H 2O(g) CO 2(g)+H 2(g)
若 c (CO)始为2 mol / L ,c (H 2O)始为3 mol / L ,反应达平衡时,CO 的转化率为60%,如果c (H 2O)始为6 mol / L ,c (CO)始为2 mol / L ,反应达到平衡时,则CO 的转化率为75%。
(1) 计算上述两种情况下H 2O 的转化率 、 ,CO 和H 2O 的转化率之间的关系可表示为 。
(2) 设830K 时,c (CO)始=a mol / L ,c (H 2O)始=b mol / L ,达平衡时c (H 2)平=c mol / L 。
① 当a =5,c =920时,b = ; ② 当a =b 时,a
c = ; ③ 用以表示a 、b 、c 之间关系的式子是 。
22.将2mol H 2O 和2mol CO 置于1L 容器中,在一定条件下,加热至高温,发生如下可逆反应:2H 2O (g )2H 2+O 2 2CO +O 22CO 2
(1)当上述系统达到平衡时,欲求其混合气体的平衡组成,则至少还需要知道两种气体的平衡浓度,但这两种气体不.能.
同时是 和 ,或 和 。
(填它们的分子式) (2)若平衡时O 2和CO 2的物质的量分别为 n (O 2)平=a mol , n (CO 2)平=b mol 。
试求n (H 2O )平= 。
(用含a 、b 的代数式表示)
三、计算题
23.已知可逆反应: M(g)+N(g) P (g)+Q(g) ,△H >0 请回答下列问题:
(1)在某温度下,反应物的起始浓度分别为:c(M)= 1 mol ·L-1,c(N)=2.4 mol ·L-1,达到平衡后,M 的转化率为60%,此时N 的转化率为__________ ;
(2)若反应温度升高,M 的转化率______(填“增大”“减小”或“不变”;)
(3)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为:c(M)= 1 mol ·L-1, c(N)=a mol ·L-1;达到平衡后,c(P)=2 mol ·L-1,a=________
(4)若反应温度不变,反应物的起始浓度为:c(M) = c(N)= b mol ·L-1,达到平衡后,M 的转化率为________。
24.1体积SO 2和3体积空气混合后,在450℃以上通过V 2O 5催化剂,发生如下反应:
2SO 2(g) +O 2(g) 2SO 3(g)
若同温同压下测得反应前后混合气体的密度比为0.9∶1,则反应掉的SO 2是原有SO 2的百分之几?
答案及解析:
1.C 项反应物、生成物浓度不可能同时减小。
因是可逆反应,不可能反应物或生成物变为0,A 、D 不正确。
答案:B 。
2.BC
3.答:BD 。
4.答案:B 。
5.转化率=反应物的起始浓度
浓度反应物消耗(反应)的×100%。
A 项根据已知压强增大P %,则 x +1>2,x >1,排除A 。
设通入的一定量气体A 为1mol , 2A(g) B(g) + x C(g)
始态(mol ) 1 0 0
转化(mol ) a%
2
1a% 2x a% 平衡(mol ) 1- a% 21a% 2x a% 依据压强增大 P %,则应满足:
1- a% +
21a% + 2x a% =1 + P% x=a
P 2+1 当x=2时 a=2P
P <a B 选项正确 当x=3时 P=a C 选项正确
当x=4时
D 选项排除
答案为B 、C 。
6.答案为:A 8.A 9. A
10.【分析解答】一法:设第一种平衡状态下O 2为x ,则SO 3为
23,变成第二种平衡时O 2变化量为y , 2SO 2(g )+O 2(g ) 2SO 3(g )+Q
x
23x 23x +2y =2.0 解得: x =1.2 mol y 2y x -y =1.1 y =0.1 mol
2.0
可得:2SO 2(g )+O 2(g ) 2SO 3(g )+Q
0.9 1.2 1.8
0.2 0.1 0.2
0.7 1.1 2.0
二法:用等效平衡办法,将SO 3转变为SO 2和O 2,使原初始量比相同。
2SO 2(g )+O 2(g ) 2SO 3(g ) 2SO 2(g )+O 2(g ) 2SO 3(g )
3 4 6 x 1.1 2.0
( 5 3 0 ) ( 2.0 1 0 )
4
3
3
6
+
+
=
1
1.1
0.2
+
+x
7
9
=
1.2
0.2x
+
x=0.7 mol
三法:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)2SO3( g)
2.1 0 2.1 0
1 2 2.1-4a6a
1.1 2 4a6a
a
a
6
4
1.2-
=
2
1
,a=0.3
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
2.7 2.1 0 2.7 2.1 0
1.8 0.9 1.8 2 1 2
0.9 1.2 1.8 0.7 1.1 2
答案为A。
11.【分析解答】解法一:
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)2SO2(g) +O2(g) 2SO3 (g)
n 0 (mol) a b0 a b0
n变(mol) 2x x2x a-1.4 b-0.9
n平(mol) a-2x b-x2x 1.4 0.9
b=1.6 mol,a=
7
2
×0.8=2.8 mol。
2SO2(g)+O2(g) 2SO3 (g)
n 0 (mol) 2.8 1.6 0
n变(mol) 1.4 0.7 1.4
n平(mol) 1.4 0.9 1.4
解法二:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
n 0 (mol) 3a2a4a
n变(mol) 2x x2x
n平(mol) 3a+2x2a+x4a-2x
由题意知,3a+2x=1.4,2a+x=0.9,联立二式得:a=0.4 mol,x=0.1 mol,4a -2x=4×0.4 mol -2×0.1 mol =1.4 mol ,故应选A。
12.D 13.D 14.C 15.BD 16.B
17.(1)
3
2
2
2
3
]
[]
[
]
[
H
N
NH
K
⋅
=;(2)
]
[
]
[
]
[
2
3
1
2
3
2
3
H
N
NH
K=;(3)
4
2
4
2
]
[
]
[
O
H
H
K=
18.%
100
⨯
-
a
c
a
;%
100
)
(3
⨯
-
b
c
a
;2(a-c)mol;b-3a+3cmol/L
19.(1)3;60% (2)6.5mol (3)0.2mol/L;0.15mol/L;0.3mol/L
20.(1)a-b=0.4 (2)0.4≤a≤1.3
解析:(1)A、B消耗浓度与化学计量数成正比:a-0.5=b-0.1⇒a-b=0.4
(2)若反应从正方向开始,C的起始浓度为0:
A 2 +
B 2 2C
0.5mol 1.6mol
(0.5+0.8)mol 0 a =1.3mol
若反应从逆向反应开始:A 、B 两物质中必有一种物质的量为0,根据题目数据可知 b =0
A 2 +
B 2 2C
0.5 0.1 1.6mol
(0.5-0.1)mol 0 a =0.4mol
则a 的取值范围为0.4≤a ≤1.3
21.(1) 40%;25%;ω (CO )+ω (H 2O )=1 (2) ①4 ②0.5 ③a c +b
c =1或 ac +bc =ab 注:此类平衡除上述规律外,还有一规律:生成物的平衡量的分子是两反应物的乘积, 分母是两反应物的和。
22.(1)H 2O H 2, CO CO 2 (2)(2-2a -b ) mol
23.答案:25% 增大 6 41%
24.分析 同温同压下反应前后气体密度比为0.9∶1,即体积比为1∶0.9,体积差量为(1+3)×0.1=0.4. 设反应掉的SO 2为x 体积.
X=0.8
则反应掉SO 2是原有SO 2的80%.
解题方法为差量法.
答案 80%.。