高中化学选修4-化学平衡习题及答案解析

xxx公司文件编号：文件日期：修订次数：第1.0次更改批准审核制定方案设计，管理制度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)2SO3(g)已知反应过程中某一时刻，SO2、O2、SO3分别是0.2mol/L、0.1mol/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，O2为0.2mol/LB．SO2为0.25mol/LC．SO2、SO3(g)均为0.15mol/LD．SO3(g)为0.4mol/L2．在一定温度下，可逆反应A(g)+3B(g)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3nmolBD.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、I2、HI的浓度相等D.I2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=1，则P＞aB．若x=2，则P＜aC．若x=3，则P=aD．若x=4，则P≥a6．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：2NH3N2+3H2，达到平衡时，容器内N2的百分含量为a%。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a％的是（）A．3molH2+1molN2B．2molNH3＋1molN2C．2molN2+3molH2D．0.1molNH3＋0.95molN2+2.85molH28．在密闭容器中发生反应2SO2+O22SO3(g)，起始时SO2和O2分别为20mol和10mol，达到平衡时，SO2的转化率为80%。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（）A10mol10%

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+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．10．一定条件下，在一密闭容器中通入一定量SO2和O2的混合气体，发生如下反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)+Q(Q>0)。反应达平衡后SO2、O2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，O2和SO3的物质的量分别是11mol和20mol，此时容器内SO2的物质的量应是A A07mol B09mol C11mol D13mol11．在一定温度下，某密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)＋Q达平衡后，SO2、O2、SO3的物质的量之比为3∶2∶4。其它条件不变，升温达到新平衡时，SO2为1.4mol，O2为0.9mol，则此时SO3的物质的量为()A.1.4molB.1.6molC.1.8molD.2.0mol12．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1.2VL②原混合气体的体积为1.1VL③反应达到平衡时气体A消耗掉0.05VL④反应达到平衡时气体B消耗掉0.05VLA、②③ B、②④ C、①③ D、①④13．在一定温度时，将1molA和2molB放入容积为5L的某密闭容器中发生如下反应： 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（） A．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) B．5min时，容器内D的浓度为0.2mol/L C．当容器内压强保持恒定时，该可逆反应达到平衡状态 D．5min时容器内气体总的物质的量为3mol14．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：3A（气）+B（气）2C（气）+xD（气）+Q，5min达平衡，此时生成2molC，测得D的平均反应速率为0.1mol·（L·min）－1。下列说法中正确的是（） A．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．恒温下达到平衡的标志是C和D的生成速率相等 C．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1molA和1molB，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+2molB B．2molD+1molCC．2molD+1molA+1molB D．0.5molA+0.5molB+0.5molC+1.0molD16．在密闭容器中发生反应2SO2+O22SO3(g)，起始时SO2和O2分别为30mol和15mol，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SO3的物质的量及SO3的转化率为（）A．15mol和10% B．30mol和20%C．30mol和40% D．45mol和80%二、填空题17．写出下列化学反应的化学平衡常数表达式：①N2+3H22NH3K=②N2+H2NH3K=③Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2K=18．在1L密闭容器中，充入amolN2和bmolH2，在一定温度下N2+3H22NH3，达到平衡，容器中还剩余CmolN2，则平衡时N2的转化率是，H2的转化率是，生成NH3是mol，容器中H2的平衡浓度是。19．一定温度下在10L容器中加入5molSO2和3molO2，当反应达到平衡时，有3molSO2发生了反应，则：（1）生成了molSO3，SO2的转化率为。（2）平衡时容器内气体的总物质的量为。（3）平衡时SO2的浓度是，O2的浓度是，SO3的浓度是。20．一定条件下，可逆反应：A2+B22C达到平衡。经测定，平衡时c(A2)=0.5mol/L，c(B2)=0.1mol/L，c(C)=1.6mol/L，若A2、B2和C的起始浓度分别为amol/L，bmol/L，cmol/L。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2mol/L，c(H2O)始为3mol/L，反应达平衡时，CO的转化率为60%，如果c(H2O)始为6mol/L，c(CO)始为2mol/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H2O的转化率之间的关系可表示为。 (2)设830K时，c(CO)始＝amol/L，c(H2O)始＝bmol/L，达平衡时c(H2)平＝cmol/L。 ①当a＝5，c＝时，b＝； ②当a＝b时，＝； ③用以表示a、b、c之间关系的式子是。22．将2molH2O和2molCO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＋O22CO＋O22CO2（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。（填它们的分子式）（2）若平衡时O2和CO2的物质的量分别为n（O2）平＝amol，n（CO2）平＝bmol。试求n（H2O）平＝。（用含a、b的代数式表示）三、计算题23．amolN2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450℃以上通过V2O5催化剂，发生如下反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(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：B。2．判断一个反应是否处于平衡状态的主要依据为：①看v(正)与v(逆)是否相等；②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AB。3．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、I2、HI气体中只有I2蒸气具有颜色是紫红色的，当混合气体的颜色不变时，实质上就意味着I2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、I2、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I2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：BD。4．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：B。5．转化率=×100%。A项根据已知压强增大P％，则x+1＞2，x＞1，排除A。设通入的一定量气体A为1mol，2A(g)B(g)+xC(g)始态（mol）100转化（mol）a%a%a%平衡（mol）1-a%a%a%依据压强增大P％，则应满足：1-a%+a%+a%=1+P%x=+1当x=2时a=2PP＜aB选项正确当x=3时P=aC选项正确当x=4时D选项排除答案为B、C。6．【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amol。A(g)+2B(g)2C(g)起始物质的量（mol）aa0转化物质的量（mol）ax2ax2ax平衡物质的量（mol）a-axa-2ax2ax根据题意，A和B物质的量之和与C物质的量相等a-ax＋a-2ax=2axx=0.4则A的转化率为40％，选项A正确．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，将选项的四种情况都换算成反应物（NH3），如果NH3为2mol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2mol，符合题意；选项B、C换算成NH3都不是2mol，故排除。选项D：2NH3N2+3H2213x0.952.85x=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”，在相同条件下，可达到同一平衡状态。答案：B。9．【分析解答】X+2Y2Z起始amolbmol0反应baba平衡ba根据题意∴答案为B选项。10．【分析解答】一法：设第一种平衡状态下O2为x，则SO3为，变成第二种平衡时O2变化量为y，2SO2g＋O2g2SO3g＋Qxxx＋2y＝20解得：x＝12moly2yx－y＝11y＝01mol1120可得：2SO2g＋O2g2SO3g＋Q 0.91.21.80.20.10.20.71.12.0 二法：用等效平衡办法，将SO3转变为SO2和O2，使原初始量比相同。2SO2g＋O2g2SO3g2SO2g＋O2g2SO3g 346x11205302.010 ＝＝x＝0.7mol 三法：2SO2g＋O2g2SO3g2SO2g＋O2g2SO3g 210210 1221－4a6a 1124a6a ＝，a＝03 2SO2g＋O2g2SO3g2SO2g＋O2g2SO3g 2721027210 180918212 09121807112答案为A。11．【分析解答】解法一：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)n0(mol)ab0ab0n变(mol)2xx2xa－1.4b－0.9n平(mol)a－2xb－x2x1.40.9b＝1.6mol，a＝×0.8＝2.8mol。2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)n0(mol)2.81.60n变(mol)1.40.71.4n平(mol)1.40.91.4解法二：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)n0(mol)3a2a4an变(mol)2xx2xn平(mol)3a＋2x2a＋x4a2x由题意知，3a＋2x＝1.4，2a＋x＝0.9，联立二式得：a＝0.4mol，x＝0.1mol，4a2x＝4×0.4mol2×0.1mol＝1.4mol，故应选A。12．A13．D14．C15．BD16．B1