高中化学选修4化学平衡习题及答案解析

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1、第三节化学平衡练习题一、选择题1 .在一个密闭容器中进行反应：2SO2(g)+O2(g)三=2SO3(g)已知反应过程中某一时刻，SO2、02、SO3分别是0.2mol/L、O.lmol/L、0.2mol/L,当反应达到平衡时，可能存在的数据是()A.SO2为0.4mol/L,02为0.2mol/LB. SO2为0.25mol/LC. SO2、SO3(g)均为O.15mol/LD.SO3(g)为0.4mol/L2 .在一定温度下，可逆反应A(g)+3B(g)三=2C(g)达到平衡的标志是()A. C生成的速率与C分解的速率相等B. A、B、C的浓度不再变化C.单位时间生成nmolA,同时生成3

2、nmolBD.A、B、C的分子数之比为1:3:23 .可逆反应H2(g)+I2(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.H2、12、HI的浓度相等D. 12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)+xC(g),反应达平衡时，测得容器内压

3、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=l,贝iJPaB.若x=2,则PVaC.若x=3,则P=aD.若x=4,贝IPea6 .密闭容器中，用等物质的量A和B发生如下反应：A(g)+2B(g)2C(g),反应达到平衡时，若混合气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等，则这时A的转化率为()A.40%B.50%C.60%D.70%7 .在1L的密闭容器中通入2molNH3，在一定温度下发生下列反应：2NH/N2+3H2，达到平衡时，容器内N2的百分含量为a%o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N2的百分含量也为2%的是()A.3

4、molH2+lmolN2B.2molNH3+ImolN2C.2molN2+3molH2D.O.lmolNH3+0.95molN2+2.85molH28 .在密闭容器中发生反应2SO2+O2=2so3(g),起始时SO2和02分别为20moi和lOmol,达到平衡时，SO2的转化率为80%o若从SO3开始进行反应，在相同的条件下，欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同，则起始时SO3的物质的量及SO3的转化率分别为()AlOmol10%B20mol20%C20mol40%D30mol80%9 .X、Y、Z为三种气体，把amolX和bmolY充入一密闭容器中，发生反应X+2Y2ZO达到平衡时，若它们

5、的物质的量满足：n(X)+n(Y)=n(Z),则Y的转化率为()Ax100%b.2(2华)xjo。55bC2国J100%D.XI00%55a催化剂.10 .一定条件下，在一密闭容器中通入一定量SO2和02的混合气体，发生如下反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)+Q(Q0)o反应达平衡后SO2、。2和SO3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，02和SO3的物质的量分别是1 J mol 和 2。mol,A 0 7 molB JO 9 molC 1 L mol11.在一定温度下,某密闭容器中发生反应:2SO2(g)+ 02 (g) 物质的量之比为3 ：

6、2 ： 4O其它条件不变，升温达到新平衡时， 的量为()此时容器内 SO2的物质的量应是(A )D J 3. mol2so3(g) + Q 达平衡后，S02、S02 为 L4 mol, 02 为 0.9 mol ,则此时02、S03 的SO3的物质A. 1.4 molB. 1.6 molC. 1.8 molD. 2.0 mol12.某体积可变的密闭容器，盛有适量的和压强不变，当达到平衡时, 原混合气体的体积为 原混合气体的体积为 反应达到平衡时气体 反应达到平衡时气体A、13.在一定温度时,将容器的体积为1.2VL1.1VLA消耗掉0.05VLB消耗掉0.05VLB、A和B的混合气体，在一定条

7、件发生反应A+3B2C,VL,其中C气体的体积占10%,下列推断正确的是(C、D、1 mol A和2mol B放入容积为5L 的某密闭容器中发生如下反应:若维持温度 )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(B.C.14.3A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) 5min时，容器内D的浓度为0.2mol/L当容器内压强保持恒定时，该可逆反应达到平衡状态5min时容器内气体总的物质的量为3mol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：(气)+

8、B (气)2c (气)+xD (气)+Q, 5min达平衡，此时生成 2moic ，测得D 的平均反应速率为O.lmol A.(L min ) o下列说法中正确的是(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.C.恒温下达到平衡的标志是C和D的生成速率相等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 ImolA和ImolB,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+

9、2molBB. 2molD+lmolCC.2molD+lmolA+lmolBD.0.5molA4-0.5molB+0.5molC+l.OmolD16.在密闭容器中发生反应2SO2+O2-2SO3(g),起始时SO2和02分别为30moi和15mo1,达到平衡时，SO2的转化率为80%,若从SO3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S03的物质的量及SO3的转化率为(二、A . 15mol 和 10%C. 30moi 和 40% 填空题B. 30moi 和 20%D. 45moi 和 80%17.写出下列化学反应的化学平衡常数表达式: N2+3Hf2NH3N

10、2+H2 二 NH 3K=18.33 Fe+4H 2O(g)S5=Fe3O4 +4H 2在1L密闭容器中，充入amolN 2和bmolH 2,则平衡时N2的转化率是H2的平衡浓度是在一定温度下N2+3H,H2的转化率是一22NH3,达到平衡，容器中还剩余CmolN2,，生成NH3是mol ,容器中19. 一定温度下在10L容器中加入5moiSO2和3moic)2,当反应达到平衡时，有3moiS02发生了反应，则：(1)生成了molSO3,SO2的转化率为o(2)平衡时容器内气体的总物质的量为o(3)平衡时SO2的浓度是，02的浓度是，SO3的浓度是o20. 一定条件下，可逆反应：A2+B2三F

11、C达到平衡。经测定，平衡时c(A2)=0.5mol/L,c(B2)=0.1mol/L,c(C)=l.6mol/L,若A2、B2和C的起始浓度分别为amol/L,bmol/L,cmol/Lo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)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)若c(CO)始为2moi/L,c(H2O)始为3moi/L,反应达平衡时，CO的转化率为60%,如果c(H2。)始为6moi/L,c(CO)始为2moi/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H2O的转化率、,CO和H

12、20的转化率之间的关系可表示为O(2)设830K时，c(CO)=amol/L,c(H2O)j=bmol/L,达平衡时c(H2)平=cmol/L。20c当a=5,c=时，b=.当a=b时，_=.9a用以表示a、b、c之间关系的式子是o22. 将2moiH20和2moicO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：2H2O(g)=2H2+022CO+O2=2CO2(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O(填它们的分子式)(2)若平衡时02和CO2的物质的量分别为11(02)平=mol,n(CO2)平

13、=bmol。试求n(H2O)平=。(用含a、b的代数式表示)三、计算题23. amoN2和bmolH2反应，在一定条件下达到平衡，生成cmolNH3.NH3在平衡混合物中的质量分数是多少？24. 1体积SO2和3体积空气混合后，在450C以上通过V2O5催化剂，发生如下反应：2sO2(g)+O2(g)2s03(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SO2是原有SO2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：Bo2 .判断一个反应是否处于平衡状态的主要依据为：看v（正）与v（逆）

14、是否相等；反应物和生成物的浓度是否不随时间的变化而变化。A选项说明v（正）=v（逆）,B选项说明反应体系各物质的浓度不再改变，应选A、B。D很明显是错误，C选项不能确保已达平衡（在任何时刻，有nmolA产生时必有3nmolB同时产生，两者表示的都是逆反应速率）。答案为ABo3 .对于氢气与碘蒸气合成碘化氢反应来说，它反应前后气体体积没有发生变化。因此在一固定容积的密闭容器中，不管该可逆反应是从正反应开始还是从逆反应开始，不管该反应是否达到平衡状态，容器中混合气体的密度始终是不变的，显然A项不是平衡时的标志；在H2、12、HI气体中只有12蒸气具有颜色是紫红色的，当混合气体的颜色不变时，实质上就

15、意味着12的浓度不再变化，也就是反应混合物各组成成分的含量保持不变。故B选项正确；C选项中H2、12、HI的浓度相等时，并不表示各物质的浓度保持不变，故C项错误；D选项12在混合气体中体积分数不变就表示各物质的浓度不再发生变化，故D选项正确。答：BDo4 .题给反应是一个反应前后气体体积不变的反应，故不管平衡是否移动，混合气体的压强与气体的总物质的量均不变；而平衡生成C、D的物质的量相等，故比值不变。答案：Bo5.转化率反应物消耗（反应）的浓度反应物的起始浓度X100% oA项根据已知压强增大 P%,则x+l2, 设通入的一定量气体 A为Imol,始态（mol ）转化（mol ）2A(g)1a

16、%平衡（mol ）依据压强增大1- a% +1- a%P%,则应满足:1 xa% +a 1 + P%B(g)01-a%21-a%2x 1,排除Ao+ xC(g)0X-a%2x a%2222P*=4-1当x=2时a=2PPaB选项正确当x=3时P=aC选项正确当x=4时p=lD选项排除答案为B、Co6 .【知识点拨】化学平衡的一般计算要采用平衡计算模式，模式中的三种量可用物质的量，物质的量浓度，对于气体，还可用体积。对于气体的相关计算，可涉及压强、体积、相对密度和平均相对分子量，故可用到相关规律，如压强比等于物质的量之比，气体体积比等于物质的量之比，质量守恒定律。采用求平均量的计算公式或三角正弦

17、法等。如果已知平衡时总的物质的量或总体积，或平衡时的物质的量与初始物质的量之比，或平衡时与初始的压强之比，或平衡时的平均相对分子量，则要设未知数写出模式，列代数方程式求解。若是已知平衡时的平均相对分子量，则要根据质量守恒定律列代数式求解。【分析解答】设A物质的转化率为x,A和B起始物质的量都为amokA(g)2B(g)2C(g)起始物质的量（转化物质的量（平衡物质的量（根据题意，mol）mol）mol）aa0ax2ax2axa-axa-2ax2axC物质的量相等A和B物质的量之和与b 124a6aa-ax+a-2ax=2axx=0.4则A的转化率为40%,选项A正确.将选项的四种情况都换算成反

18、应物（NH3），如果7 .同温同容下，对于氨的分解反应，我们根据反应的系数关系,NH3为2moi时，它们都可达到相同的平衡状态，即等效。选项A换算成NH3为2m01,符合题意；选项B、C换算成NH3都不是2mol,故排除。选项D：2NH3=N2+3H2130.952.85x=1.90mol0.1+1.9=2.0（mol）,等效。答案为：A、D。8 .某可逆反应，无论从正反应开始，还是从逆反应开始，只要正反应起始浓度与逆反应起始浓度“相当”条件下，可达到同一平衡状态。答案:9.【分析解答】起始反应Xamol1_ba2Ybmol2Z0baba平衡abab-baba12根据题意a_ba_ba2答案为

19、B选项。=ba.a=2（a%）乂100%5b10.【分析解答】一法：设第一种平衡状态下3O2为x,贝ijSO为、变成第二种平衡时O变化量为y,22s02g,。2&）-2so3（g止Q2I11可得：2SO2（g）+O2（g）3-x:2j2yiBMW3x+2y=202xy=1.1解得:x=12moly=0.1mol0.91.22so（30+Q1.80.20.20.71.1二法：用等效平衡办法,2SO2（g）4-Oa（g）=2.0SO3转变为SO2和。2，使原初始量比相同。2sog）62SO2（g止02。）56-3+41.19=2070+Xr2.1X（2.00.7mol2SO3（g）2.0三法：2S

20、O2（g）O2（g）2-12SO30）02sO2（g02）212SO3（g）06a2.1-4a2sog)2s+ O(2g)- 2s O3(g)0272 101.82121 .80 71.12244a=J,a=036a2.2sO2(gOg)彳272118090912答案为Ao11.【分析解答】解法一:2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)no(mol)abn变(mol)2xxn平(mol)a2xbx02x2x2so2(g)+O2(g)aba1.4b0.91.40.92s03(g)0.一=V2X-vk=b=1.6mol,a=X0.8=2.8mol。2SO2(g)+O2(g)2s03(g)o (

21、mol)变(mol)平(mol)2.81.41.41.60.70.91.41.4解法二:2sO2(g)+ O2(g)n o (mol)n 变(mol) n 平(mol) 由题意知,3a2a2so3(g)4a2x3a+ 2x2a +x3a+ 2x=1.4, 2a + x0.9,2x4a联立二式得:a = 0.4 mol , x= 0.1 mol , 4a -2x= 4X0.4 mol 2-X 0.1 mol=1.4mol,故应选Ao12. A 13. D 14. C15. BD16. B17.18.19._2NH32NH3I3_H24(1) K-N2H.23*(2)K-十；(3)KH2O4N2F

22、H2a_c3(a_X100%；100%；2(a-c)mol；b-3a+3cmol/Lab(1)3；60%(2)6.5mol(3)0.2mol/L；0.15mol/L；0.3mol/L20.(1)a-b=0.4(2) 0.4WaW1.3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,A2+B?2CC的起始浓度为0：(0.5+0.8)mol 若反应从逆向反应开始:0.5mol0a=l.3molA、B两物质中必有一种物质的量为0,根据题目数据可知b=02CA2+B20.50.1则a的取值范围为0.4Wa1.3CCac+ bc= ab21

23、,40%；25%；sfOrg(H2O)=1(2)405_+_=1或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）H2OH2,COCO2（2）（2-2a-b）mol23 .分析凡化学平衡算题，常用下列计算模式进行计算：（一）常规解法：凡+2MH3起始：abc变化:-c/2-3c/2+c（思路起点）平衡工a-c/2b=3c/2cnh3的质量分数应等于平衡态（即终态）时NH3的质量除以平衡态时各组分的质量和，即为：NH3%=17c/28（a-c/2）+2（b-3c/2）+17cX100%=17c/（28a+2b）X100%（二）巧解：平衡混合气质量守恒，仍为（28a+2b）g,其中NH3为17cg,则有NH3%=17c/（28a+2b）X10。%答案17c/（28a+2b）X100%o24 .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）X0.1=0.4.设反应掉的SO2为X体积.2s。2（气）+02（气）-2SO3（气）+V23-2=1v0.421SS巴X0.4X=0X=0.8则反应掉SO2是原有SO2的80%.解题方法为差量法.答案80%.