第二章《化学反应速率和化学平衡》第三节《化学平衡》
周考卷十一 ——化学平衡常数和化学平衡计算
时间：45分钟 满分：100分
一、选择题(每小题4分，每小题有1－2个正确选项)
1．在密闭容器中将CO和水蒸气的混合物加热到800℃时，有下列平衡：CO＋H2OCO2＋H2，且K＝1。若用2molCO和10mol H2O相互混合并加热到800℃，则CO的转化率为 ( )
A．16.7% B．50%
C．66.7% D．83.3%
答案：D
2．在容积为1L的密闭容器里，装有4molNO2，在一定温度时进行下面的反应：2NO2(g)N2O4(g)，该温度下反应的平衡常数K＝0.25，则平衡时该容器中NO2的物质的量为 ( )
A．0mol B．1mol
C．2mol D．3mol
答案：C
3．某温度下H2(g)＋I2(g)2HI(g)的平衡常数为50。开始时，c(H2)＝1mol·L－1，达平衡时，c(HI)＝1mol·L－1，则开始时I2(g)的物质的量浓度为 ( )
A．0.04mol·L－1 B．0.5mol·L－1
C．0.54mol·L－1 D．1mol·L－1
答案：C
4．在一个容积为6 L的密闭容器中，放入3 L X(g)和2 L Y(g)，在一定条件下发生反应：4X(g)＋nY(g)2Q(g)＋6R(g)反应达到平衡后，容器内温度不变，混合气体的压强比原来增加了5%，X的浓度减小1/3，则该反应中的n值为( )
A．3 B．4
C．5 D．6
解析：因X的浓度减小，说明反应向正反应方向进行，又因混合气体的压强比原来增加了5%，说明正反应为气体总体积扩大的反应，则有：4＋n<2＋6，所以n<4。
答案：A
5．在一定条件下，可逆反应X(g)十3Y(g)2Z(g)达到平衡时，X的转化率与Y的转化率之比为1∶2，则起始充入容器中的X与Y的物质的量之比为( )
A．1∶1 B．1∶3
C．2∶3 D．3∶2
解析：由题意可得：∶＝1∶2，＝。
答案：C
6．将等物质的量的CO和H2O(g)混合，在一定条件下发生反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，反应至4min时，得知CO的转化率为31.23%，则这时混合气体对氢气的相对密度为( )
A．11.5 B．23
C．25 D．28
解析：由于反应前后气体的质量和物质的量不变，所以，气体的平均相对分子质量也不变。
r＝＝23，
混合气体对H2的相对密度为11.5。
答案：A
7．在一固定容积的密闭容器中，加入4 L X(g)和6 L Y(g)，发生如下反应：X(g)＋nY(g)2R(g)＋W(g)，反应达到平衡时，测知X和Y的转化率分别为25%和50%，则化学方程式中的n值为( )
A．4 B．3
C．2 D．1
解析：设反应消耗X的体积为x。
则 X(g)＋nY(g)2R(g)＋W(g)
开始体积/L： 4 6 0 0
转化体积/L： x nx
据题意
解得：
答案：B
8．将固体NH4I置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应：NH4I(s)NH3(g)＋HI(g)，2HI(g)H2(g)＋I2(g)。当反应达到平衡时，c(H2)＝0.5mol·L－1，c(HI)＝4mol·L－1，则NH3的浓度为( )
A．3.5mol·L－1 B．4mol·L－1
C．4.5mol·L－1 D．5mol·L－1
解析：若HI不分解时，其总浓度应为4mol·L－1＋0.5mol·L－1×2＝5mol·L－1，则NH3的浓度等于HI不分解时的总浓度。
答案：D
9．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(g)＋3B(g)2C(g)。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%。下列判断中正确的是 ( )
A．原混合气体的体积为1.2VL
B．原混合气体的体积为1.1VL
C．反应达到平衡时气体A消耗掉0.05VL
D．反应达到平衡时气体B消耗掉0.05VL
答案：B、C
10．在nL密闭容器中，使1molX和2molY在一定条件下反应：aX(g)＋bY(g)c Z(g)。达到平衡时，Y的转化率为20%，混合气体压强比原来下降20%，Z的浓度为Y的浓度的0.25倍，则a，c的值依次为( )
A．1,2 B．3,2
C．2,1 D．2,3
解析：根据题意，可设n＝1，根据方程式可得出当Y转化20%时，其他各物质的物质的量变化：
a X(g) ＋ b Y(g) cZ(g)
×0.4mol 0.4mol ×0.4mol
由题意可得，Y的浓度为1.6mol/L，故c(Z)＝0.25×c(Y)＝0.25×1.6mol/L＝0.4mol/L，即有×0.4mol＝0.4mol/L×l L，所以b＝c。又根据压强比等于其物质的量之比，可得出
＝，
即有3b＝2a，结合b＝c，可得a＝3时，c＝2。
答案：B
11．在一定条件下，1mol N2和3mol H2混合后反应，达到平衡时测得混合气体的密度是同温同压下氢气的5倍，则氮气的转化率为( )
A．20% B．30%
C．40% D．50%
解析： N2＋ 3H22NH3
起始量/mol 1 3 0
转化量/mol x 3x 2x
平衡量/mol 1－x 3－3x 2x
n总＝1mol－x＋3mol－3x＋2x＝4mol－2x，
m总＝28g·mol－1×lmol＋2g·mol－1×3mol＝34g，
故＝＝＝5M(H2)＝10g·mol－1，
x＝0.3mol，即α(N2)＝30%。
答案：B
二、非选择题(共56分)
12．已知CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的正反应为放热反应，850℃时K＝1。
(1)若温度升高到900°C，达平衡时K________1(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)850℃时，固定容积的密闭容器中，放入混合物，起始浓度为c(CO)＝0.01mol·L－1，c(H2O)＝0.03mol·L－1，c(CO2)＝0.01mol·L－1，c(H2)＝0.05mol·L－1。则反应开始时，H2O消耗速率比生成速率________(填“大”、“小”或“不能确定”)。
(3)恒温恒容时，若向容器内充入适量H2S气体，则重新达平衡时，CO的反应速率比充H2S之前________(填“大”、“小”或“不能确定”)，理由是______________________________。
答案：(1)小于 (2)小 (3)大 因H2S气体会建立如下平衡：H2SH2＋S，H2增大浓度，使反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)平衡向左移动，CO浓度增大，达新平衡时，反应速率加快
13．0.96mol CO和0.75mol O2在100mL密闭容器中混合，加热到某一温度反应并达到平衡时，有0.8mol CO2生成，反应在此温度下的平衡常数为________。如果向平衡混合物中加入O2时，CO的转化率将会________(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，平衡常数会________。
答案：7.14 增大 不变
14．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：
t/°C
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题：
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K＝_________________。
(2)该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是( )。
A．容器中压强不变
B．混合气体中c(CO)不变
C．v正(H2)＝v逆(H2O)
D．c(CO2)＝c(CO)
(4)某温度下，平衡浓度符合下式：
c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为_______℃。
解析：(1)根据化学平衡常数的定义式即可写出
K＝。
(2)由表中数据可以看出温度越高，平衡常数越大，说明反应混合物中CO或水的浓度越大，即升温，平衡向右移动，正反应为吸热反应。
(3)该反应为物质的量不变的反应，反应过程中压强始终不变，与平衡与否无关。
(4)当c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)时，K＝1，此时的温度由表中数据可知为830°C。
答案：(1) (2)吸热 (3)B、C (4)830
15．恒温下，将amol N2与bmol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)
(1)若反应进行到某时刻t时，nt(N2)＝13mol，nt(NH3)＝6mol，计算a的值。
(2)反应达平衡时，混合气体的体积为716.8 L(标准状况下)，其中NH3的体积分数为25%。计算平衡时NH3的物质的量。
(3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比，下同)，n(始)：n(平)＝____________________________。
(4)原混合气体中，a∶b＝________。
(5)达到平衡时，N2和H2的转化率之比，α(N2)∶α(H2)＝________。
(6)平衡混合气体中，n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)＝________。
解析：(1)由反应的化学方程式得知，反应掉的N2和生成的NH3的物质的量之比为1∶2，设反应掉的N2的物质的量为x。
则x∶6mol＝1∶2
解得：x＝3mol
a＝13＋3＝16。
(2)n平(NH3)＝×25%＝8mol。
(3)平衡时：n平＝＝32mol
n平(NH3)＝8mol
所以n始＝40mol
n始∶n平＝40mol∶32mol＝5∶4。
(4)a＋b＝40 a＝16
所以b为24
所以a∶b＝16∶24＝2∶3
(5)α(N2)∶α(H2)＝∶＝l∶2。
(6)平衡时：n(NH3)＝8mol，n(N2)＝12mol，n(H2)＝12mol，
所以n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)＝3∶3∶2。
答案：(1)16 (2)8mol (3)5∶4 (4)2∶3 (5)1∶2 (6)3∶3∶2
16．在373k时，把11.5gN2O4气体通入体积为500mL的真空密闭容器中，立即出现红棕色的NO2气体，反应原理为N2O42NO2。反应进行到2s时，NO2含量为0.01mol，进行到60s时达到平衡，此时容器内混合气体密度是氢气密度的28.75倍。试通过计算求：
(1)开始2s内，以N2O4表示的反应速率为___mol·L－1·s－1。
(2)达到平衡时，体系的压强是开始时的____倍。
(3)平衡时还有_______mol N2O4。
(4)平衡后，若压缩容器体积，则再达到平衡后NO2的浓度将________(填“增大”、“减少”或“不变”)。
答案：(1) 0.005 (2)1.6 (3)0.05 (4)增大
17．(10分)一定温度下的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，知c始(SO2)＝0.4mol·L－1，c始(O2)＝1mol·L－1，经测定该反应在该温度下的平衡常数K≈19，试判断：
(1)当SO2转化率为50%时，该反应是否达到平衡状态？若未达到，向哪个方向进行？
(2)达到平衡状态时，SO2的转化率应为多少？
解析：(1) 2SO2＋O22SO3
开始/mol·L－1 0.4 1 0
转化/mol·L－1 0.2 0.1 0.2
转化后/mol·L－1 0.2 0.9 0.2
此时：＝＝＝1.11<19。可知当SO2转化率为50%时，反应未达到平衡状态，反应向正反应方向进行。(2)设达到平衡时，SO2转化的物质的量为x，则O2转化，生成SO3为x。
所以K＝≈19，x＝0.32mol·L－1。
所以SO2的转化率为×100%＝80%。
答案：(1)反应Qc
【点此下载】