化学平衡习题集(含答案及解析)

化学平衡习题集1．把3.0molM和2.5molN混合于2.0L的恒容密闭容器中，发生反应3M(g)+N(g)xP(g)+2Q(g)，5min反应达到平衡，已知M的转化率为50%，P 的反应速率为0.15mol·L－1·min－1，则下列说法正确的是（）A．方程式中x=2B．达平衡后，容器内压强是反应起始时的2倍C．向容器中再充入3.0molM和2.5molN，达新平衡时Q的体积分数减小D．容器内混合气体的密度不再变化和平均相对分子质量不再变化均可作为达到平衡状 态的标志2．向甲、乙、丙三个密闭容器中充入一定量的A和B，发生反应：A(g)+xB(g)2C(g)。各容器的反应温度、反应物起始量，反应过程中C的浓度随时间变化关系分别以下表 和下图表示：下列说法正确的是A．10min内甲容器中反应的平均速率v(A)=0.025mol/(L·min)B．由图可知：T1<T2，且该反应为吸热反应C．x=1，若平衡时保持温度不变，改变容器体积平衡不移动D．T1℃，起始时甲容器中充入0.5molA、1.5molB，平衡时A的转化率为25%3．工业上常用还原沉淀法处理含铬废水（Cr2O72—和CrO42—），其流程为：已知：（1）步骤①中存在平衡：2CrO42—（黄色）+2H+Cr2O42—（橙色）+H2O（2）步骤③生成的Cr（OH）3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr（OH）3（s）Cr3+（aq）+3OH一（aq）（3）常温下，Cr（OH）3的溶度积Ksp=10-32；且当溶液中离子浓度小于10-5mol·L-1时 可视作该离子不存在下列有关说法中，正确的是：（）A．步骤①中加酸，将溶液的pH调节至2，溶液显黄色，CrO42—离子浓度增大B．步骤①中当2v（CrO42一）=v（Cr2O72—）时，说明反应2CrO42—（黄色）+2H+Cr2O72— （橙色）+H2O达到平衡状态C．步骤②中，若要还原1molCr2O72一离子，需要12mol（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O。D．步骤③中，当将溶液的pH调节至6时，则可认为废水中的铬已除尽4．可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)；△H=－QkJ/mol。有甲、乙两个容积相同且不变的密闭 容器，向甲容器中加入1molA和3molB，在一定条件下达到平衡时放出热量为Q1kJ；在 相同的条件下，向乙容器中加入2molC达到平衡后吸收热量为Q2kJ，已知Q1=3Q2。下列 叙述不正确的是（）A．甲中A的转化率为75％B．Q1+Q2=QC．达到平衡后，再向乙中加入0.25molA、0.75molB、1.5molC，平衡向正反应方向移 动D．乙中的热化学方程式为2C(g)A(g)+3B(g)；△H=＋Q2kJ/mol5．已知某可逆反应mA（g）+nB（g）pC（g），在密闭容器中进行，下图表示在不 同反应时间t、温度T和压强P与反应物B在混合气体中的百分含量B%的关系曲线，由 曲线分析，下列判断正确的是()T1T1P1tB%T1P2T2P2A、T1<T2、P1>P2、m+n>p，⊿H<0；B、T1>T2、P1<P2、m+n>p，⊿H>0；C、T1>T2、P1<P2、m+n<p，⊿H>0；D、T1<T2、P1>P2、m+n<p，⊿H<0；6．可逆反应2NH3N2+3H2在密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是（）①单位时间内生成nmolN2的同时生成2nmolNH3②单位时间内生成nmolN2的同 时生成3nmolH2③用NH3、N2、H2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为 2∶1∶3④各气体的浓度不再改变⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变A.①④⑤ B.②③⑤ C.①③④ D.①②③④⑤7．可逆反应：3A（g）3B(?)+C(?)（正反应为吸热反应），随着温度升高，气体平 均相对分子质量有变小趋势，则下列判断正确的是()A．B和C可能都是固体B．B和C一定都是气体C．若C为固体，则B一定是气体D．B和C不可能都是气体8．在某温度下，在一容积不变的容器中，反应2A(g)＋B(g)2C(g)达到平衡时，A、B和 C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol，保持温度和体积不变，对平衡混合物中三者 的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是()A．均减半 B．均加倍C．A，C个增加1mol，B不变 D．均减少1mol9．已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)；△H＝－QkJ·mol－1（Q＞0）。现有甲乙两个相同的 密闭容器，向甲容器中充入1molN2(g)和3molH2(g)，在一定条件下达到平衡时放出的 热量为Q1kJ；在相同条件下向乙容器中充入2molNH3(g)，达到平衡时吸收的热量为 Q2kJ。已知Q2＝3Q1，下列叙述中正确的是()A．平衡时甲容器中NH3(g)的体积分数比乙容器中的小B．平衡时甲容器中气体的压强为开始时压强的3/4C．达到平衡时，甲容器中H2的转化率为25％D．Q1＝Q下列图象中，不能表示反应A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)（△H<0）平衡体系的是答案1．C【解析】P的反应速率为0.15mol·L－1·min－1，则生成P是0.15mol·L－1·min－1×2L×5min＝1.5mol。M的转化率为50%，则消耗M是1.5mol，所以x＝3，A不正确。平衡时MNPQ的物质的量分别是1.5mol、2.0mol、1.5mol、1.0mol，所以达平衡后，容器内压强是反应起始时的，B不正确。向容器中再充入3.0molM和2.5molN，相当于增大压强，破坏向逆反应方向移动，所以Q的体积分数减小，C正确。密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，所以选项D不正确。答案选C。2．C【解析】10min时甲容器中 C物质的浓度是1.0mol/L，所以A的浓度变化量是0.5mol/L，所以A的反应速率是0.5mol÷10min＝0.05mol/(L·min)，A不正确。根据甲和乙曲线可知，T1<T2，但温度越高，C的浓度越小。这说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，即正反应是放热反应，B不正确。X＝1，则反应前后体积不变，所以改变压强，平衡不移动，C正确。平衡时甲值C是1.5mol/L的，所以消耗A是0.75mol/L，因此A的转化率是0.75÷1×100％＝75％，D不正确。答案选C。3．D【解析】A不正确，增大氢离子浓度，平衡向正反应方向移动溶液显橙色，CrO42—离子浓度减小。B不正确，速率之比是相应的化学计量数之比，所以应该是v（CrO42一）=2v（Cr2O72—）。1molCr2O72一离子得到6mol电子，所以需要6mol（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O，C不正确。pH调节至6时，溶液中OH－的浓度是10－8mol/L，所以此时Cr3+的浓度是，D正确，答案选D。4．D【解析】略5．C【解析】先看清横纵轴的意义：横轴表示时间，纵轴表示B的百分含量；然后看线的走向：“T1P2、T2P2”线比较：在相同压强下，达平衡用时少的，温度高，即： T1>T2；“T1P1、T1P2”线比较：在相同温度下，达平衡用时少的，压强高，即：P2>P1；然后再看平行线部分：T1到T2（降温），B的百分含量增大，即平衡左移，说明逆向是 放热的，则⊿H>0；P1到P2（增压），B的百分含量增大，即平衡左移，说明逆向是气 体体积减小的方向，则m+n<p；6、A【解析】可逆反应2NH3N2+3H2两边的气体系数不相等，在达到平衡时，各物质的浓 度、总物质的量、平均相对分子质量不再改变，可做为平衡判断的标准；平衡状态的本 质是正逆反应速率相等，①符合题意，而②只表明了正反应速率，排除；③是反应过 程中一个特殊状态，并不能表明达到平衡状态。7．C【解析】反应吸热，温度升高，平衡向正反应方向移动。气体平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值，如果B和C都是气体，则气体平均相对分子质量减小。如果B和C都不是气体，则气体平均相对分子质量不变。如果C是固体或液体，B是气体，则混合气的质量减小，气体平均相对分子质量减小。如果B是固体或液体，C是气体，则混合气的质量减小，但混合气的物质的量也是减小的，所以此时气体平均相对分子质量不一定减小。所以正确的答案是C。B．在T2时，若反应处于状态D，则一定有V正＜V逆C．反应CO(g)+H2OCO2(g)+H2(g)；的ΔH＞0D．若T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1＜K28．B【解析】A相当于降低压强，平衡向逆反应方向移动。B相当于增大压强，平衡向正反应方向移动。C中B的浓度不变，平衡向逆反应方向移动。D相当于在A的基础上再减少0.5molB，所以平衡向逆反应方向移动。答案选B。9．C【解析】因为容器容积相同，所以2个平衡状态是相同的。A不正确。反应是可逆反应，转化率不是100％，D不正确。因为平衡等效，所以若设氢气的转化率是x，则生成的氨气是2x，放热是xQkJ。而2mol氨气中被消耗的氨气是2mol－2x，此时吸热是（1－x）QkJ。所以有3xQkJ＝（1－x）QkJ，解得x＝0.25，C正确。所以平衡时甲容器中气体的压强为开始时压强的，B不正确。答案选C。10．D【解析】升高温度正逆反应速率均增大，A正确。正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，所以A的转化率降低，含量增加，选项D不正确。正反应是体积减小的反应，增大压强平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，B、C正确。答案选D。11．（1）V2O5（2）增大压强、t2—t3（3）0.0025CD（4）＝K=2×10-7y/(x-2y)【解析】（1）将abc三个反应相叠加，即得到2SO2+O2

2SO3，因此V2O5其催化剂作用。（2）t1时正逆反应速率都增大，但正反应速率大于逆反应速率，说明平衡向正反应方向移动，所以改变的条件是增大压强。由于t3时逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆反应方向移动，所以平衡混合物中SO3的含量最高的一段时间是t2—t3。（3）反应达平衡后，体系总压强为0.10M

Pa，此时转化率是0.80，所以生成三氧化硫是1.6mol，则平衡时二氧化硫和氧气分别是0.4mol、0.2mol，所以平衡常数K＝，则反应2SO32SO2+O2

在550

℃时的平衡常数K＝1/400＝0.0025。反应是放热反应，所以升高温度平衡向逆反应方向移动，n(SO3)/n(SO2)减小。充入He(g)，使体系总压强增大，但物质的浓度不变，所以平衡不移动。C、D都相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，所以n(SO3)/n(SO2)增大，答案选CD。（4）根据电荷守恒c（NH4+）＋c（H+）＝2c（SO42-）＋c（OH-）可知，当溶液显中性时c（NH4+）＝2c（SO42-）＝ymol/L。根据氮原子守恒可知，溶液中c(NH3·H2O)＝（x/2－y）mol，所以平衡常数＝＝2×10-7y/(x-2y)。12．3.3×10-53.533%逆BABD【解析】（1）HA的起始浓度是3.0×10－3mol·L－1，所以已经电离的是3.0×10－3mol·L－1×0.1，因此溶液中氢离子浓度是3.0×10－4mol·L－1，所以pH＝4－lg3=3.5。则平衡常数是。（2）设转化率是x，则属于HA的浓度是4.0×10－3mol·L－1×（1－x），由于水中HA的浓度是3.0×10－3mol·L－1×0.9，所以根据题意可知4.0×10－3mol·L－1×（1－x）＝3.0×10－3mol·L－1×0.9，解得x＝33%。（3）根据（2）可知平衡常数为。由于，所以反应向逆反应方向进行。（4）HA自发进行发生二聚，所以是放热反应，又因为二聚反应的反应热数值约为活化能的5/9，所以选项B正确。（5）用分液漏斗分离得到水溶液和苯溶液，若水溶液中加入少量水，促进弱酸电离，使体系粒子数增多，苯溶液中加少量苯，促进反应向分子数增多方向移动，平衡向左移动。A不正确；升高温度，促进电离，HA的电离平衡常数K1变大。双聚反应，一般是形成分子间氢键的过程，即正反应放热，所以B正确；中和反应，促