高中化学 化学平衡综合练习 新人教版选修4

化学平衡综合练习
【例题精选】
例1、某温度下，反应：N2O4(气)2NO2(气) －Q在密闭容器中达到平衡，下列说法中，不正确的是
A．加压时（体积变小），将使正反应速率增大
B．保持体积不变，加入少许NO2，将使正反应速率减小
C．保持体积不变，加入少许N2O4，再达到平衡，颜色变深
D．保持体积不变，升高温度，再达到平衡时，颜色变深
解析：增大压强使密闭容器体积变小，（N2O4）增大，随之增大。

A正确。

若保持体积不变，加入NO2，则（NO2）增大，随之增大。

由于增大，使（N2O4）也增大，因此增大，B 不正确。

已知N2O4为无色气体，NO2为棕红色气体。

由这两种气体组成的混合气体，其颜色的深浅，视两种气体的含量多少而定。

若保持体积不变，加入少许N2O4，由于（N2O4）增大，化学平衡向正反方向移动，（而四氧化二氮减小），因此再达到平衡时，混合气体颜色加深；升高温度，平衡向吸热（正）反应方向移动，使（NO2）增大，故颜色变深。

C和D都正确。

答案：B
例2、将固体NH4I置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应：①HN4I(固)NH3(气)
+HI(气)；②2HI(气)H2(气)+I2(气)。

当反应达到平衡时，(H2)=0.5 mol·L－1，(HI)= 4 mol·L －1，则NH
3的浓度为
A．3.5 mol·L－1B．4 mol·L－1
C．4.5 mol·L－1 D．5 mol·L－1
解析：固体NH4I在密闭容器中的反应存在两个相关联的化学平衡①和②。

①中(NH3)平
应与(HI)平相等。

因为HI要发生②的反应，所以①中(HI)平应与②中(HI)始相等，并设为A。

2HH2 + I2
(a)(H2)变== (H2)始+(H2)平= 0+0.5= 0.5 mol·L－1(b)(HI)变= 2(H2)变= 2×0.5= 1 mol·L －1
(c)A=(HI)始= (HI)变+(HI)平= 1 + 4 =5 mol·L－1。

A即为①中(HI)平。

故(NH3)平= (HI)平= 5 mol·L －1。

答案：D
例3、某体积可变的密闭容器，盛有适量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应；
A + 3B2C，若维持温度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为VL，其中C气体的体积占10%，下列推断正确的是
①原混合气体的体积为1.2VL，②原混合气体的体积为1.1VL，③反应达平衡时气体A 消耗掉0.05VL，④反应达平衡时气体B消耗掉0.05VL。

A．②③B．②④C．①③D．①④
解析：A、B、C三种气体是在同温同压下的同一个密闭容器中，故它们的体积可以当作它们的物质的量或物质的量浓度来进行计算。

根据已知(C)平=0.1V，可以参照例2的解法解出②和③的结果。

答案：A
此题也可以利用体积差量法进行计算。

设达平衡时消耗A为L，消耗B为L，混合气体体积缩小(V)L。

A + 3
B 2
C V
= = = 解得：
x=0.05VL，y =0.15VL，z =0.1VL，则原混合气体的体积为：VL+0.1VL=1.1VL。

*例4、在一个固定体积的密闭容器中，放入3LX（气）和2LY（气），在一定条件下发生下列反应：4X（气）+3Y（气）2Q（气）+nR（气），达到平衡后，容器内温度不变，混合气体的压强比原来增加5%，X的浓度减小，则该反应方程式中的n值是
A．3 B．4 C．5 D．6
解析：此题可采用一般规范解法或巧解法。

①规范解法：
因为反应开始和达到平衡状态时，温度和体积不变，所以气体物质的量浓度可当作它的物质的量或体积（升）来进行计算。

4X（气）+3Y（气）2Q（气）+ nR（气）
起始 3 2 0 0
变化
平衡 (2) (1.25) (0.5) (0.25n)
根据阿佛加德罗定律，压强增加为原来的1.05倍（即比原来增加5%），气体的体积也增加为原来的1.05倍。

则有：2+1.25+0.5+0.25n=(3+2)×1.05 解得：n=6 答案：D
②巧解法：
依题意，反应开始和达到平衡时，容器的体积和温度不变，混合气体的的压强增大了，这说明平衡混合气体的总物质的量较反应前增大了，因此在上述方程式中，各生成物系数之和应大于各反应物系数之合。

即(2+n)>(4+3)，n>5，从题中选项看，只有D符合上述关系。

*例5、在一定温度下，于10L密闭容器中充入5 mol SO2和3 mol O2，反应达到平衡时，混合气体中SO3的体积分数为46.2%。

则SO2的转化率为 %，平衡时O2的浓度为
mol·L－1，平衡时容器内的压强为反应前的倍。

解析：设达到平衡时有x mol SO2转化为SO3。

2SO2(气) + O2 (气) 2SO3(气)
起始 5 3 0 8
变化 x 0.5x x
平衡 5－x 3－0.5x x 8－0.5x
依题意：
SO2的转化率
(O2)平
同T、V时：
答案：60、0.15、0.8125。

*例6、可逆反应mA(气)+nA(气) PC(气)+qD(气)。

下列图像表示温度（T），压强（单位Pa），对C的体积分数（C%）的影响。

根据这些图像填空：
1、表示放热反应的有。

2、表示吸热反应的有。

3、系数关系为m+n>P+q的有。

4、系数关系为m+n<P+q的有。

解析：五个图像中，纵坐标均表示生成物C在混合气体中的体积分数，横坐标均表示温度，每条曲线均表示在一定压强下C%与T的关系。

根据曲线趋势可知图像(A) 、(B)、(C)均表示随温度升高，C%增大，说明升高温度，平衡向正反应方向移动。

正反应为吸热反应；图像(C) 、(D)均表示随温度升高，C%减小，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应。

分析在一定温度下压强对C%的影响时，以图像(A)为例，说明如下：可在横坐标上选择一个点（如T1）作一条平行于纵坐标的直线且与各曲线分别相交于a、b点，再分别通过a、b点作平行于横坐标的直线且与纵坐标相交于点。

从而可以看出，压强大时C%大，压强小时C%小。

即增大压强，平衡向正反应方向（气体体积缩小的方向）移动，说明m+n>P+q。

同理分析其它图像，可得出相应的结论。

答案：1、C、D 2、A、B、E 3、A、C 4、B、D
【综合练习】
一、选择题
1．Cl2通入水中发生如下反应：Cl2+H2O HCl+HClO，欲增大所得溶液中HClO的浓度，应采取的措施为
A．加Na2CO3固体B．加NaOH固体C．加水D．通入NH3气
2．对于平衡体系xA(气)+ yB (固)(气)+(气)，其它条件不变，增大压强，C的百分含量减少，则明下列关系中正确的是
A． B． C． D．
3．在一密闭容器中充入NO2，在一定条件下进行反应：2NO22NO+O2。

达到平衡状态的标志是
A．NO2的消耗速率与NO的生成速率相等
B．容器内压强不随时间变化而变化
C．NO2和O2的消耗速率之比为2∶1
D．单位时间内生成2n mol NO。

同时生成n mol O2
4．对可逆反应：A(气) + B(气)2C(气) + Q，根据右图，从a反应历程改变为b 反应历程，所采取的措施是
A．增大B的浓度B．升高温度
C．加入催化剂D．增大压强
*5．X、Y、Z为三种气体，把a mol X和b mol Y充入一密闭容器中，发生反应
X+2Y2Z，达到平衡时，若它们的物质的量满足：n(X)+n(Y)==n(Z)，则Y的转化率为
A．B．
C．D．
6．反应2A(气)+3B(气)xC(气)+x D(气)，已知起始浓度A为5 mol·L－1，B为3 mol·L －1；C的反应速率为0.5 mol·min－1；反应开始至平衡需2分种；平衡时D的浓度为0.5 mol·L －1。

下列说法正确的是
A．(A)平∶(B)平=5∶3 B．A的转化率为20%
C．=2∶1 D．D的反应速率为0.25 mol·L－1·min－1
7．在一定温度下，PCl5(气)PCl3(气) + Cl2(气) ，反应达到平衡时，PCl5的分解率为20%。

则混合气体的密度是氢气密度的倍数是
A．41.7 B．86.8 C．104.2 D．173.7
*8．气体物质A、B、C可发生反应2A(气)B(气)+xC(气)（已知A的分子量为44）。

在1.01×105Pa和2500K时达到平衡状态，在1 mol的A中有0.14 mol分解了，混合气体的密度为0.2g·L－1。

则系数的值是
A．1 B．2 C．3 D．4
*9．符合右图的反应是
A．X +3Y2Z－Q
B．X + 2Y3Z + Q
C．5X + 3Y4Z+ Q
D．X + 3Y2Z + Q
二、填空题
1．有两只密闭容器A和B，A能保持恒压，B能保持恒容。

起始时向容积相等的A、B 中分别通入体积比为2∶1的等量的SO2和O2，使之发生反应：2SO2+O22SO3，并达到平衡。

则（填>、=、<；左、右；增大、减小、不变）。

⑴达到平衡所需要的时间：t(A) t(B)，SO2的转化率：a(A) a (B)
⑵起始时两容器中的反应速率：v(A) v(B)，反应过程中的反应速率：v(A) v(B)。

⑶达到平衡时，在两容器中分别通入等量的A V气。

A中的化学平衡向反应方向移动，B中的化学反应速率。

⑷达到平衡后，向两容器中分别通入等量的原反应气体，再次达到平衡时，A容器中SO2的百分含量，B容器中SO2的百分含量。

*2．甲烷在高温下分解：2CH4(气)3H2(气)+C2H2(气)。

达到平衡时，容器内压强为原来的1.5倍，此时三种物质的物质的量之比为。

*3．将等物质的量的A、B、C、D四种物质混合，发生如下反应：aA+bBcC(固)+dD。

当反应进行一定时间后，测得A减少n mol，B减少了，C增加了，D增加了n mol，此时达到化学平衡。

⑴该化学方程式中各物质的系数为：a= ，b= ，c= ，d= ；
⑵若只改变压强，反应速率发生变化，但平衡不发生移动，该反应中各物质的聚集状态：A 、B 、C ；
⑶若只升高温度，反应一段时间后，测知四种物质其物质的量又达到相等，则该反应为反应（填吸热或放热）。

三、计算题
在673K，1.01×105Pa时，有1 mol气体A发生如下的反应：2A(气)xB(气)+C(气)。

在一定条件下已达到平衡。

在平衡混合气体中，A占其体积百分比为58.84%。

混合气体总质量为46g，密度为0.72g·L－1。

求⑴平衡混合气体的平均分子量⑵A的平衡转化率⑶值
⑷相同条件下，反应前A的密度是平衡混合气体密度的几倍。

习题答案
一、1．A 2．C 3．B、C 4．C、D 5．B 6．C、D
7．B 8．B 9．D
二、1．⑴<、> ⑵=、> ⑶逆、不变⑷不变、增大
2．n(CH4)∶n(H2) ∶n(C2H2) =2∶3∶1
3．⑴2、1、3、2 ⑵气态、固（或液）态、气态⑶放热
三、⑴39.73 ⑵32% ⑶2 ⑷1.16(倍)
部分习题解析：
一、
5．设X的消耗的浓度为C
X + 2Y 2Z
起始 a b 0
变化 C 2C 2C
平衡 a－C b－2C 2C
依题意：a+b－3C=2C
故Y的转化率：×100%
8．=
2A B + xC
起始 1 0 0
变化 0.14 0.07 0.07x
平衡 0.86 0.07 0.07x
质量守恒：（0.86+0.07+0.07x)×41=44×1
解得：x =2
9．从图（Ⅰ）可推断化学方程式中各物质的系数，(A)和(D)均符合。

从图（Ⅱ）中可推断出温度T2>T1。

据此可知，温度升高时，Z%减小，说明此反应为放热反应，(A)和(D)中(D)
正确。

二、
2．设反应前有CH41 mol，达到平衡时生成 mol C2H2。

此时有CH4()mol，H2为3mol。

依题意，
=2∶3∶1
3．⑴在一定时间后，A、B分别消耗nmol、mol，说明A、B以物质的量之比2∶1进行反应；当A消耗n mol时，生成C、D分别为n mol，n mol ，则A、C、D的系数之比为2∶3∶2。

故时，
⑵从题意可知，反应前后气体总物质的量相等。

从⑴中已知A和D的系数相同，且C 为固态，因此A和D为气态，B为固（或液)态时符合题意。

⑶反应前A、B、C、D的物质的量相等，反应一定时间后达到平衡时A和B物质的量减少了，C和D物质的量增加了。

此时升高温度，反应一段时间后，四种物质的物质的量又相等了，说明与原平衡比较，C和D物质的量减少了，A和B物质的量增加了。

即升高温度平衡向逆反应（吸热反应）方向移动，则该反应为放热反应。

三、⑴
⑵ 2A xB + C
起始 1 0 0
平衡 xy y
依题意：
解得：A的转化率：
⑶
⑷。