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高中化学选修四第二章化学平衡经典练习题


第二章 化学反应速率和化学平衡练习题 1.在一定温度下的刚性密闭容器中,当下列哪些物理量不再发生变化时,表明下述反 应:A(s)+2B(g)?C(g)+D(g)已达到平衡状态( A.混合气体的压强 B.混合气体的密度 C.各气体物质的物质的量浓度 D.气体的总物质的量 2.下列是 4 位同学在学习“化学反应速率与化学平衡”一章后,联系工业生产实际所 发表的观点,你认为不正确的是( ) )

A.化学反应速率理论是研究怎样在一定时间内快出产品 B.化学平衡理论是研究怎样使用有限原料多出产品 C.化学反应速率理论是研究怎样提高原料转化率 D.化学平衡理论是研究怎样使原料尽可能多地转化为产品 3.对可逆反应 4NH3(g)+5O2(g) ? 4NO(g)+6H2O(g),下列叙述正确的是( )

A. 反应达到平衡时, 若两种反应物的转化率相等, 则起始投入的 n(NH3)∶n(O2)=4∶5 B.反应达到平衡后,对体系一直进行加压,平衡总是向逆向移动 C.反应达到平衡时,若向压强固定的密闭容器中充入稀有气体,平衡不移动 D.当 v 正(NH3)∶v 正(NO)=1∶1 时,说明该化学反应已经达到平衡 4.一定条件下,在体积为 10 L 的密闭容器中,1 mol X 和 1 mol Y 进行反应:2X(g) +Y(g)?Z(g),经 60s 达到平衡,生成 0.3mol Z,下列说法正确的是( A.若增大压强,则物质 Y 的转化率减小 B.将容器体积变为 20 L,Z 的平衡浓度变为原来的 C.以 X 浓度变化表示的反应速率为 0.001 mol/(L· s) D.若升高温度,X 的体积分数增大,则该反应的 ΔH>0 5.如图表示可逆反应:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)达到化学平衡状态时外界条件影响导致 平衡移动的曲线,根据判断影响平衡移动的因素是( ) 1 2 )

A.升高温度,同时加压

B.减小压强,同时降温 C.增大反应物的浓度,使用催化剂 D.增大反应物的浓度,同时减小生成物的浓度 6.现有 3 个体积相同的密闭容器,都进行下列反应:CO2+H2?H2O(气)+CO,反应 所处的温度相同,但起始的物质的量不同,其中甲:n(CO2)=n(H2)=a mol,乙:n(CO2) =a mol,n(H2)=2a mol。丙:n(CO2)=n(H2)=n(H2O)(气)=a mol。达到平衡时,CO 的物 质的量由大到小的顺序是( A.甲>乙>丙 C.乙>丙>甲 ) B.甲>丙>乙 D.乙>甲>丙

7.相同温度下,体积均为 0.25 L 的两个恒容密闭容器中发生可逆反应: N2(g)+3H2(g)?2NH3(g) ΔH=-92.6 kJ/mol。实验测得起始、平衡时的有关数据如下 表: 容器 编号 N2 ① ② 1 0.9 下列叙述错误的是( ) H2 3 2.7 NH3 0 0.2 放出热量:23.15 kJ 放出热量:Q

起始时各物质物质的量/mol

达平衡时体系能量的变化

A.容器①、②中反应的平衡常数相等 B.平衡时,两个容器中 NH3 的体积分数相等 C.容器②中达平衡时放出的热量 Q=23.15 kJ D.若容器①体积为 0.5 L,则平衡时放出的热量<23.15 kJ 8. (6 分)一定条件下, 在容积为 1 L 的密闭容器中发生可逆反应: Fe(s)+H2O(g)===FeO(s) +H2(g) ΔH>0。在 1 000℃时,H2O(g)的平衡转化率(α)与体系总压强(p)关系如图所示。

(1)写出该反应的平衡常数表达式 K=__________。当反应达到平衡后,再向容器中加 入铁粉和水蒸气,则 K__________,(填“增大”、“减小”或“不变”);升高温度,则 K__________。

(2)在 1 000℃时,若向上述容器中加入 0.80 mol 铁粉和 1.00 mol 水蒸气,达到平衡时, 容器中 c(H2)=______。 9.(10 分)在 2L 密闭容器内,800℃时反应 2NO(g)+O2(g)? 2NO2(g)体系中,n(NO) 随时间的变化如下表: 时间/s n(NO)/mol 0 0.020 1 0.010 2 0.008 3 0.007 4 0.007 5 0.007

(1)写出该反应的平衡常数表达式:K=__________。已知:K300 ℃>K350 ℃,则该反应是 __________热反应。 (2)下图中表示 NO2 的变化的曲线是________。用 O2 表示从 0~2 s 内该反应的平均速 率 v=__________。

(3)能说明该反应已达到平衡状态的是__________。 a.v(NO2)=2v(O2) b.容器内压强保持不变 c.v 逆(NO)=2v 正(O2) d.容器内密度保持不变 (4)能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是__________。 a.及时分离出 NO2 气体 c.增大 O2 的浓度 b.适当升高温度

d.选择高效催化剂

10. 恒温、恒压下,将 1mol O2 和 2mol SO2 气体充入一体积可变的容器中(状态Ⅰ ),发生 反应 2SO2+O2 A.40% 11.
如图所示,隔板 I 固定不动,活塞Ⅱ可自由移动,M、N 两个容器均发生如下反应:A(g)+3B(g) 2C(g)

2SO3,状态Ⅱ 时达平衡,则 O2 的转化率为( B.60% C.80% D.90%



(1) 向 M、 N 中, 各通入 1mol A 和 3mol B。 初始 M、 N 容积相同, 并保持温度不变。 则到达平衡时 A 的转化率α (A)M________ α (A)N,A 的体积分数 x(A)M________x(A)N (2)向 M、N 中,各通入 x molA 和 y molB,初始 M、N 容积相同,并保持温度不变。若要平衡时保持 A 气体在 M、N 两容器中的体积分数相等, 则起始通入容器中的 A 的物质的量 xmol 与 B 的物质的量 ymol 之间必须满足的关系式为________ (3) 若在某件下, 反应 A(g)+3B(g) 2C(g)在容器 N 中达到平衡, 测得容器中含有 A 1. 0mol, B 0. 4mol, C 0. 4mol,

此时容积为 2. 0L。 则此条件下的平衡常数为____________; 保持温度和压强不变, 向此容器内通入 0. 36mol A, 平衡将________ (填“正向”、“逆向”或“不”)移动,用简要的计算过程说明理由________________________________ 。

1.解析:解题时明确平衡状态的判断标志是变量不再发生变化。特别注意 A 的状态为 固体。由于 A 为固体,反应前后气体的物质的量相等,在刚性容器中整个反应过程中压强 不变,故 A、D 错;由于 A 为固体,气体的质量在反应中会发生变化,直到达平衡状态,ρ m = ,由于 V 不变,故混合气体的密度平衡前后会发生变化,不变时即达到平衡,B 对; V 任何物质的物质的量浓度不变均可表明达到平衡状态,C 对。 答案:BC 2.解析:化学反应速率是研究化学反应快慢的问题,化学平衡是研究化学反应进行的程 度问题。 3.解析:平衡时,反应物的转化率相等,则起始投入量之比应该等于化学计量数之比, 故 A 正确;当加压到一定压强时,气态水变为非气态水,平衡向正向移动,故 B 错;充入 稀有气体而压强不变,相当于增大容积,平衡向体积增大的方向移动,C 错;无论是否平 衡,NH3、NO 的正反应速率之比都等于化学计量数之比,故 D 错。 答案:A 4.解析:这是一个体积缩小的可逆反应,增大压强,物质 Y 的转化率提高,故 A 错;

1 容积增大 1 倍, 平衡发生移动, 因此 Z 的平衡浓度不会变成原来的 , 故 B 错; v(Z)=0.5×10 2
-3

mol/(L· s),故 v(X)=1×10

-3

mol/(L· s);X 的体积分数增大,则表明平衡左移,升高温度,

则正反应一定是放热反应,故 D 错。 答案:C 5.解析:题中图像信息显示:改变条件后,正反应速率先突然增大,然后慢慢减小;逆 反应的速率先突然减小,后慢慢增加,因此平衡向正反应方向移动。 答案:D 6.答案:D 7.解析:化学平衡常数只与温度有关,A 正确;两个容器为恒温恒容下的等效平衡,B 正确;两容器参加反应的起始物的量不同,反应热不同,C 错误;若容器①体积为 0.5 L, 相当于对平衡后的②体积增加一倍,则平衡左移,放出的热量<23.15 kJ,D 正确. 7.答案:C 新 课 标 第 一 网 c?H2? 8.答案:(1) 不变 增大 c?H2O? (2)0.6 mol/L 9.解析:(1)由于 K300 ℃>K350 ℃,所以,升高温度化学平衡向逆反应方向移动,该反应为 放热反应。w w w .x k b 1.c o m

(2)由于 NO2 的变化量与 NO 的变化量相等,是 O2 变化量的 2 倍,但曲线的变化方向 相反,由此可确定 b 是 NO2 的变化曲线。 1 1 0.02 mol-0.008 mol - v(O2)= v(NO)= × =1.5×10 3 mol/(L· s)。 2 2 2 L×2 s (3)化学平衡状态是各成分的含量保持不变的状态,本质是正逆反应的速率相等。 a.v(NO2)不能说明是 NO2 生成的速率还是消耗的速率,同理 v(O2)也是如此,因此不 能判断。 b.容器压强不变说明容器内各气体物质的总分子数不变,由于该反应是反应前后气体 分子数不等的反应,就说明了达到平衡状态。 c.由于 v 逆(NO)=2v 逆(O2),所以该式能反映出正逆反应速率相等,能够说明达到平衡 状态。 d.这是一个密闭的容器,质量一定不变,与是否进行反应无关,所以该项不能说明是 否达到平衡。 (4)a 是减少物质,所以不能增大反应速率,错误。b 升高温度平衡向逆反应方向移动, 错误。c 正确。d 催化剂只能改变反应速率,不会影响平衡,错误。 答案:(1)K= (3)bc (4)c c?NO2?2 放 (2)b c?NO?2c?O2? 1.5×10
-3

mol/(L· s)

10.B 11.(1)<;> (2)x=y 解析: M、N 分别是恒容 和恒压条件,由于反应前后的气体系数和不一样,所以两个平衡态 也不一样。要让 M、N 中平衡时 A 的体积分数一样,那么只能是 M 或 N 中,反应前后不 论限度多少,A 的体积分数始终为定值。 A(g) + 3B(g) 起始: 反应: 平衡: x z x-z y 3z y-3z 2z 2z 2C(g)

,则 x=y

(3)10;逆向;原平衡体系中,2.0L 容器中含有分子 1.0+0.4+0.4=1.8mol,当加入 A,体 系 瞬 间 有 分 子 1.8+0.36 = 2.16mol 。 瞬 间 总 体 积 变 为 2.16 × 2.00/1.8=2.4L , 所 以


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