等效平衡专项练习文档格式.docx

等效平衡专项练习文档格式.docx

《等效平衡专项练习文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《等效平衡专项练习文档格式.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

D．在甲容器中再充入2molA和2molB，平衡后甲中物质C的浓度与乙中物质C的浓度相等

4．一定温度下可逆反应：

A（s）＋2B（g）

2C（g）＋D（g）△H＜0。

现将1molA和2molB加入甲容器中，将4molC和2molD加入乙容器中，此时控制活塞P，使乙的容积为甲的2倍，t1时两容器内均达到平衡状态（如图1所示，隔板K不能移动）。

下列说法正确的是（）

A．保持活塞位置不变，升高温度，达到新的平衡后，甲、乙中B的体积分数均增大

B．保持温度和活塞位置不变，在甲中

再加入1molA和2molB，达到新的平衡后，甲中C的浓度是乙中C的浓度的2倍

C．保持温度和乙中的压强不变，t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后，甲、乙中反应速率变化情况分别如图2和图3所示（t1前的反应速率变化已省略）

D．保持温度不变，移动活塞

P，使乙的容积和甲相等，达到新的平衡后，乙中C的体积分数是甲中C的体积分数的2倍

5．一定温度下，在恒容密闭容器中发生如下反应：

2A（g）＋B（g）

3C（g），若反应开始时充入2molA和2molB，达平衡后A的体积分数为a%。

其他条件不变时，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后A的体积分数大于a%的是（）

A．2.5molC

B．2molA、1molB和10molHe（不参加反应）

C．1.5molB和1.5molC

D．2molA、3molB和3molC

6．已知2SO2（g）＋O2（g）

2SO3（g），△H1=－414KJ·

mol-1，向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：

（甲）2molSO2和1molO2；

（乙）1molSO2和0.5molO2；

（丙）2molSO3；

恒温、恒容下反应达平衡时，三个密闭容器中下列关系一定正确的是（）

A．容器内压强p：

p甲＝p丙＞2p乙

B．c（SO2）与c（O2）之比k：

k甲＝k丙＞k乙

C．SO3的质量m：

m甲＝m丙＞2m乙

D．反应放出或吸收热量的数值Q：

Q甲＝Q丙＞2Q乙

7．在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下（已知N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）△H=-92．4kJ/mol）

容器

甲

乙

丙

反应物投入量

1molN2、3molH2

2molNH3

4molNH3

NH3的浓度（mol·

L-1）

c1

c2

c3

反应的能量变化

放出akJ

吸收bkJ

吸收ckJ

体系压强（Pa）

p1

p2

p3

反应物转化率

α1

α2

α3

A．2c1＞c3B．a＋b＝92．4C．2p1＜p3D．α1＋α2＞1

8．氯酸钾和亚硫酸氢钾能发生氧化还原反应：

ClO3－＋HSO3－→SO42－＋Cl－＋H+（未配平）。

已知该反应的速率随c（H+）的增大而加快。

下列为用ClO3－在单位时间内物质的量浓度变化表示的该反应V﹣t图。

下列说法中不正确的是（）

A．反应开始时速率增大可能是c（H+）所致

B．纵坐标为V（H+）的V﹣t曲线与图中曲线完全重合

C．后期反应速率下降的主要原因是反应物浓度减小

D．图中阴影部分“面积”可以表示t1﹣t2时间为c（Cl﹣）增加

9．相同温度下，在体积相等的三个密闭容器甲、乙、丙中发生可逆反应：

N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）△H＝－92.4kJ/mol。

其中甲为恒温恒容容器，乙为恒温恒压容器、丙为恒容绝热容器；

容器编号

起始时各物质物质的量/mol

平衡时反应中的能量变化

N2

H2

NH3

①

1

3

放出热量akJ

②

放出热量bkJ

③

2

6

放出热量ckJ

A．N2的转化率：

丙是甲的二倍

B．三个容器内反应的平衡常数：

甲=乙>

C．达平衡时氨气的体积分数：

甲>

乙>

D．放出热量关系：

b<

a<

92.4

10．某温度下，反应2A（g）

B（g）（正反应为吸热反应）在密闭容器中达到平衡，平衡后c（A）/c（B）＝a，若改变某一条件，足够时间后反应再次达到平衡状态，此时c（A）/c（B）＝b，下列叙述正确的是（）

A．在该温度下，保持容积固定不变，向容器内补充了B气体，则a<

b

B．若a＝b，则B容器中一定使用了催化剂

C．若其他条件不变，升高温度，则有a<

D．若保持温度、压强不变，充入惰性气体，则有a>

11．可逆反应①X（g）+2Y（g）

2Z（g）、②2M（g）

N（g）+P（g）分别在密闭容器的两个反应室中进行,反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。

反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示：

A．在平衡（I）和平衡（Ⅱ）中,M的体积分数相等

B．达平衡（I）时，X的转化率为

C．达平衡（I）时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为14∶15

D．反应①的正反应是吸热反应

12．目前工业合成氨的原理是N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）△H＝一93.0kJ·

mol-1

（1）已知一定条件下：

2N2（g）＋6H2O（l）

4NH3（g）＋3O2（g）△H＝十l530.0kJ·

mol一1。

则氢气燃烧热的热化学方程式为。

（2）如图，在恒温恒容装置中进行合成氨反应。

①表示N2浓度变化的曲线是。

②前25min内，用H2浓度变化表示的化学反应速率是。

③在25min末刚好平衡，则平衡常数K＝。

（3）在恒温恒压装置中进行工业合成氨反应，下列说法正确的是。

A．气体体积不再变化，则已平衡B．气体密度不再变化，尚未平衡

C．平衡后，往装置中通入一定量Ar，压强不变，平衡不移动

D．平衡后．压缩容器，生成更多NH3

（4）电厂烟气脱氮的主反应①：

4NH3（g）＋6NO（l）

5N2（g）＋6H2O（g）△H＜0，副反应②：

2NH3（g）＋8NO（g）

5N2O（g）＋3H2O（g）△H＞0。

平衡混合气中N2与N2O含量与温度的关系如图。

请回答：

在400～600K时，平衡混合气中N2含量随温度的变化规律是，导致这种规律的原因是（任答合理的一条原因）。

（5）直接供氨式燃料电池是以NaOH溶液为电解质溶液，电池反应为4NH3（g）+3O2＝2N2+6H2O。

则负极电极反应式为。

（6）取28.70gZnSO4·

7H2O加热至不同温度，剩余固体的质量变化如下图所示。

680℃时所得固体的化学式为（填字母序号）。

a．ZnOb．Zn3O（SO4）2c．ZnSO4d．ZnSO4·

H2O

13．如图所示，甲、乙之间的隔板K和活塞F都可左右移动，甲中充入2molSO2和1molO2，乙中充入2molSO3和1molHe，此时K停在0处。

在一定条件下发生可逆反应：

2SO3（g），反应达到平衡后，再恢复至原温度，回答下列问题：

（1）若固定隔板K，能表示甲容器中一定达到化学平衡的是

A．.甲中气体的总压强不变B．各气体的物质的量浓度不变

C．混合气体的平均摩尔质量不变D．混合气体的密度不变

E．反应速率v（SO2）=v（SO3）

（2）达到平衡后隔板K是否可能处于0刻度________（填“可能”或“不可能”）。

若K最终停留在0刻度左侧a处，则a一定小于________。

（3）若平衡时，K最终停留在左侧刻度1处，则甲中SO3的物质的量为________mol，乙中SO3的转化率________50%（填“>

”、“<

”或“＝”），活塞F最终停留在右侧刻度______处（填下列序号：

①<

6　②>

6　③＝6）。

（4）若一开始就将K、F固定，其他条件均不变，甲平衡后压强变为开始压强的0.8倍，则甲、乙都达到平衡后，两容器的压强之比为P甲：

P乙=。

参考答案

1．C【解析】试题分析：

A、降温由平衡（Ⅰ）向平衡（Ⅱ）移动，同时X、Y、Z的总物质的量减少，说明平衡向右移动，正反应放热，A错误；

B、平衡时，右边物质的量不变，由图可以看出达平衡（Ⅰ）时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为：

2：

2.2＝10：

11，B错误；

C、达平衡（Ⅰ）时，右边气体的物质的量不变，仍为2mol，左右气体压强相等，设平衡时左边气体的物质的量为xmol，则有：

x=2.2：

2.8，解得x=28/11mol，即物质的量减少了3mol—28/11mol＝5/11mol，所以达平衡（Ⅰ）时，X的转化率为5/11，C正确；

D、由平衡（Ⅰ）到平衡（Ⅱ），化学反应②发生移动，M的体积分数不会相等的，D错误，答案选C。

考点：

考查平衡状态的有关计算

2．D【解析】试题分析：

A.综合考虑甲乙丙三个容器均容积恒定，则可达等效平衡，Ar不影响平衡状态，而甲从正反应开始，乙和丙同时从正逆反应方向开始，所以放出的热量Q1>

Q2=Q3=78.8kJ，A项错误；

B.结合乙容器中放出的热量，计算得反应的SO2为0.8mol，2SO2（g）+O2（g）

2SO3（g）

起始量（mol）1.80.90.2

变化量（mol）0.80.40.8

平衡量（mol）1.00.51.0

由化学平衡常数的表达式：

K=c2（SO3）/c（O2）×

c2（SO2）=4，B项错误；

C.达平衡时甲中SO2的转化率为50%，因为反应放热，当升高温度时，平衡向逆反应方向移动，其转化率减小C项错误；

D.若乙容器中的反应经tmin达到平衡，则0—tmin内，v（O2）=1/5tmol/（L·

min），D项正确；

答案选D。

考查化学平衡状态、平衡常数、转化率、等效平衡。

3．C【解析】试题分析：

A、虽然等效平衡后甲、乙容器中A、B浓度相等，但是该反应一个是从正反应进行，一个从逆反应进行，所以无法判断哪个容器先达平衡，A错误；

B、△H＜0，该反应是放热反应，两容器中的反应均达平衡时，升高相同的温度，平衡向逆反应方向移动，物质D的体积分数随温度的升高而降低．因为平衡混合物中各组分的体积百分组成相同，所以两容器中物质D的体积分数随温度变化应该用同曲线表示，B错误；

C、等效平衡后甲、乙容器中A、B浓度相等，反应前后气体体积不变，压强不变，所以平衡混合物中各组分的体积百分组成相同，混合气体的平均相对分子质量也相同，C正确；

D、向甲容器中再充入2molA和2molB，等效为在甲中平衡基础上，增大1倍压强，体积缩小一倍，平衡不移动，反应物转化率不变，平衡后甲中物质C的浓度加倍，所以向甲容器中再充入2molA和2molB，平衡后甲容器中物质C的浓度是乙容器中物质C的浓度的2倍，D错误；

答案选C。

考查化学平衡建立的过程。

4．AC【解析】

5．A、B【解析】A正确，该反应为等体积反应，在恒温恒容的条件下，投料量成比例达平衡时即为等效平衡，平衡后各组分的百分含量相同；

所以，加入2.5molC与加入3molC互为等效平衡，而3molC又相当于加入2molA和1molB；

起始时加入2molA和2molB与加入1molA和1molB互为等效平衡，所以，当再加入1molA时，平衡后A的体积分数大于a%；

B正确，10molHe为无气体，不影响平衡移动，所以2molA、1molB和10molHe相当于加入2molA、1molB，其理由与A一样；

C错，1.5molB和1.5molC相当于加入1molA和2molB，而开始时充入2molA和2molB与开始时充入1molA和1molB互为等效平衡，则加入1molA和2molB，又相当于在开始时充入1molA和1molB基础再加入1molB，则平衡时A的体积分数小于a%；

D错，2molA、3molB和3molC相当于加入4molA和4molB与开始时充入2molA和2molB互为等效平衡，即平衡后A的体积分数为a%

6．C【解析】试题分析：

恒温恒容，甲与乙起始n（SO2）：

n（O2）=2：

1，甲等效为在乙的基础上增大一倍压强，平衡向正反应移动，转化率增大；

丙按化学计量数转化到左边可得n（SO2）=2mol，n（O2）=1mol，与甲为等效平衡，平衡时对应个组分的物质的量相等，

A、甲与丙为等效平衡，平衡时各组分的物质的量相等，所以压强P甲=P丙，甲等效为在乙的基础上增大一倍压强，平衡向正反应移动，则P甲=P丙＜2P乙，错误；

B、甲和乙两容器中，SO2、O2起始物质的量之比等于化学计量数之比，所以c（SO2）与c（O2）之比为定值2：

1，丙为分解反应，丙中c（SO2）与c（O2）之比为2：

1，故k甲=k丙=k乙=2：

1，错误；

C、甲与丙为等效平衡，平衡时各组分的物质的量相等，所以m甲=m丙，甲等效为在乙到达平衡的基础上，再加入1molSO2和0.5molO2，增大压强，平衡正向移动，SO2转化率增大，m甲＞2m乙，则m甲=m丙＞2m乙，正确；

D、甲与丙为等效平衡，平衡时各组分的物质的量相等，故Q甲+G丙=197，甲等效为在乙的基础上增大一倍压强，平衡向正反应移动，SO2转化率增大，故Q甲＞2Q乙，错误。

考查等效平衡

7．B【解析】试题分析：

A、甲、丙相比较，把丙看成是在恒温且容积是甲容器两倍条件下，体积受到了压缩，原反应正向气体体积减少，因此2c1＜c3，A错误；

B、甲乙平衡状态相同，不同的是反应的起始方向不同，在此过程中乙吸收的热量相当于甲完全转化需再放出的热量，故a+b=92．4，B正确；

C、比较丙可知，丙中氨气的物质的量为乙的2倍，但加压平衡向生产氨气的方向移动，故2p2＞p3，由于甲乙平衡等效，则2p1＞p3，C错误；

D、甲乙处于相同的平衡状态，则a1+a2=1，D错误，答案选B。

【考点定位】本题主要是考查等效平衡的应用。

【名师点晴】所谓等效平衡是指外界条件相同时，同一可逆反应只要起始浓度相当，无论经过何种途径，都可以达到相同的平衡状态。

等效平衡的判断及处理一般步骤是：

进行等效转化——边倒法，即按照反应方程式的计量数之比转化到同一边的量，与题干所给起始投料情况比较。

等效平衡一般有三种类型：

I类：

恒温恒容下对于反应前后气体体积发生变化的反应来说（即△n≠0的体系）：

等效转化后，对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同。

II类：

恒温恒容下对于反应前后气体体积没有变化的反应来说（即△n＝0的体系）：

等效转化后，只要反应物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡起始态相同，两平衡等效。

III类：

恒温恒压下对于气体体系等效转化后，要反应物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡起始态相同，两平衡等效。

解答该类型试题的关键是分清类别，用相应的方法求解即可。

8．B【解析】试题分析：

A、反应开始反应速率增大可能是反应放热造成的，不选A；

B、根据反应ClO3﹣+3HSO3﹣=3SO42﹣+Cl﹣+3H+分析，反应中消耗氯酸根离子的物质的量与生成氢离子的物质的量不相等，所以纵坐标改为氢离子，不可能重合，错误，选B；

C、后期随着反应进行物质的浓度减小，反应速率减慢，正确，不选C；

D、阴影部分的面积为氯酸根离子的物质的量浓度变化，等于氯离子物质的量浓度变化，正确，不选D。

速率-时间图像分析

9．B【解析】试题分析：

A．正方应放热，丙为恒容绝热容器，则丙中温度高于甲，温度高不利于氨气的转化，则N2的转化率丙小于甲，A错误；

B．平衡常数只与温度有关系，则甲=乙。

丙为恒容绝热容器，则丙中温度高于甲，温度高不利于氨气的转化，平衡常数减小，所以三个容器内反应的平衡常数：

丙，B正确；

C．正方应是放热的体积减小的可逆反应，甲为恒温恒容容器，乙为恒温恒压容器，这说明乙中反应物的转化率高。

丙为恒容绝热容器，则丙中温度高于甲，温度高不利于氨气的转化，则达平衡时氨气的体积分数：

丙，C错误；

D．正方应是放热的体积减小的可逆反应，甲为恒温恒容容器，乙为恒温恒压容器，这说明乙中反应物的转化率高，所以放出热量关系：

a<

92.4，D错误，答案选B。

考查外界条件对平衡状态的影响、平衡状态计算

10．B【解析】试题分析：

A、温度不变，保持容积固定不变，向容器内补充了B气体，气体压强增大，平衡正向移动，则B的浓度增大，A浓度减小，所以c（A）/c（B）值减小，a>

b，错误；

B、若a=b，说明平衡未移动，所以改变的条件是使用了催化剂，正确；

C、其他条件不变，升高温度，则平衡正向移动，A浓度减小，B浓度增大，c（A）/c（B）值减小，a>

D、若保持温度、压强不变，充入惰性气体，则容器体积增大，相当于体系减小压强，A、B的浓度都减小，但平衡逆向移动，B的浓度减少的更多，所以c（A）/c（B）增大，a<

b，错误，答案选B。

考查条件的改变对平衡移动的影响

11．B【解析】试题分析：

A、所有的化学反应不是吸热反应就是放热反应，温度改变，反应②的平衡将改变，M的体积分数也将改变，错误；

B、由图可以看出达平衡（I）时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为；

2/2.2＝10/11同理可以计算出达平衡（I）时反应①中气体的物质的量是2×

2.8/2.2＝28/11mol，即物质的量减少了3－2.8/11＝5/11mol，所以达平衡（I）时，X的转化率为5/11，正确；

C、由图可以看出达平衡（I）时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为；

2/2.2＝10/11，错误；

D、降低温度，平衡向右移动，所以反应①的正反应是放热反应，错误。

化学平衡。

12．

（1）1/2O2（g）＋H2（）g＝H2O（l）△H＝—286kJ/mol（2分）

（2）①C（1分）

②0．12mol·

L-·

min-（2分）③

（2分）（3）AD（2分）

（4）随温度升高，N2的含量降低（1分）主反应为放热反应．升温使主反应的平衡左移（或副反应为吸热反应，升温使副反应的平衡右移，降低了NH3和NO的浓度，使主反应的平衡左移）（1分）（5）2NH3+6OH一+6e—＝N2+5H2O（2分）（6）b（2分）

【解析】试题分析：

（1）已知反应：

①2N2（g）＋6H2O（l）

4NH3（g）＋3O2（g）△H＝+l530.0kJ·

mol一1，②N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）△H＝一93．0kJ·

mol-，则根据盖斯定律可知（②×

2—①）÷

6即得到氢气燃烧热的热化学方程式为1/2O2（g）＋H2（）g＝H2O（l）△H＝—286kJ/mol。

（2）①根据图像可知反应进行到25min时曲线A减少了6mol/L—3mol/L＝3mol/L，C减少了2.0mol/L—1.0mol/L＝1.0mol/L，因此根据方程式可知表示N2浓度变化的曲线是C。

②前25min内，氢气浓度减少了3mol/L，则用H2浓度变化表示的化学反应速率是3mol/L÷

25min＝0.12mol·

min-。

③在25min末刚好平衡，此时氮气、氢气和氨气的浓度分别是1.0mol/L、3mol/L、2mol/L，由于化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，所以平衡常数K＝

＝

。

（3）A．正方应是体积减少的可逆反应，因此在恒温恒压下气体体积不再变化时已平衡，A正确；

B．密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量始终不变，但容器容积是变化的，所以密度是变化的，因此气体密度不再变化是反应达到平衡，B错误；

C．平衡后，往装置中通入一定量Ar，压强不变，容器容积增加，浓度降低，平衡向逆反应方向移动，C错误；

D．平衡后，压缩容器，压强增大，平衡向正反应方向进行，因此生成更多NH3，D正确，答案选AD。

（4）由于主反应为放热反应，升高温度使主反应的平衡左移（或副反应为吸热反应，升高温度使副反应的平衡右移，降低了NH3和NO的浓度，使主反应的平衡左移），N2的含量降低。

（5）原电池中负极失去电子，则根据方程式可知氨气在负极通入，电解质溶液显碱性，则负极电极反应式为2NH3+6OH一+6e—＝N2+5H2O。

（6）28．70gZnSO4·

7H2O的物质的量是28.7g÷

287g/mol＝0.1mol，其中结晶水的质量是0.7mol×

18g/mol＝12.6g。

B点固体质量减少28.7g—16.10g＝12.6g，所以B点物质是ZnSO4，则680℃时所得固体的化学式为Zn3O（SO4）2。

或者由Zn元素守恒可知，生成ZnSO4•H2O或ZnSO4或ZnO或Zn3O（SO4）2时，物质的量均为0.1mol，若得ZnSO4•H2O的质量为17.90g（100℃）；

若得ZnSO4的质量为16.10g（250℃）；

若得ZnO的质量为8.10g（930℃）；

据此通过排除法确定680℃时所得固体的化学式为Zn3O（SO4）2，答案选b。

考查盖斯定律、外界条件对平衡状态影响、平衡状态计算、电化学及物质化学式计算等

13．21.

（1）ABC

（2）不可能2（3）1，>

，②（4）12:

17

（1）若固定隔板K，甲容器相当于恒温恒容的容器，当各物质的物质的量（气体的总压强不变），各气体的物质的量浓度不变，混合气体的平均摩尔质量不变时达到平衡状态。

而混合气体的密度不变始终不变；

反应速率v（SO2）v（SO3），没有指明是正反应速率还是逆反应速率，所以ABC正确。

（2）2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g），反应是气体体积减小的反应，隔板一定发生滑动，达到平衡后隔板K不可能处于0刻度；

由于甲中充入2mo