要求: 1、必做题35分钟内完成,学有余力的同学完成选做题。
2、10分钟对照正确答案自我批改、自我订正 。
3、最后将练习中出现的问题写在反思栏中
一、必做题
1.在固定容积的密闭容器中进行如下反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),已知反应过程某一时刻SO2、O2、SO3浓度分别为0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L,达到平衡时浓度可能正确的是 ( )
A.SO2、O2分别为0.4 mol/L、0.2 mol/L B.SO2、SO3均为0.15 mol/L
C.SO2为0.25 mol/L D.SO2为0.24 mol/L,SO3为0.14 mol/L
2.在容积为1 L的密闭容器中,加入5 mol A物质,在一定条件下同时发生下列两个反应:①2A(g) 2B(g)+C(g);②A(g) C(g)+D(g).当达到平衡时,测得c(A)= 2.5 mol/L,c(C)=2.0 mol/L.则下列说法中正确的是 ( )
A.达到平衡时A的总转化率为40% B.达到平衡时c(B)为1.0 mol/L
C.达到平衡时c(B)=2c(D) D.达到平衡时c(D)=2c(B)
3.把3 mol A和2.5 mol B混合于2 L密闭容器中,发生反应:3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g),5 min后反应达到平衡,容器内压强变小,测得D的平均反应速率为0.1 mol/(L·min),下列结论错误的是 ( )
A.A的平均反应速率为0.15 mol/(L·min) B.平衡时,C的浓度为0.25 mol/L
C.平衡时,B的转化率为20% D.平衡时,容器内压强为原来的0.8倍
4.某温度下,C和水在密闭容器中发生下列反应:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g),CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)当反应达平衡时,测得c(H2)=1.9 mol/L,c(CO)=0.1 mol/L,则CO2的浓度为 ( )
A.0.1 mol/L B.0.9 mol/L C.1.8 mol/L D.1.9 mol/L
5.可逆反应2HI(g) H2(g)+I2(g)在密闭容器中进行,当下列4项中某项不随时间变化时,能说明反应已达平衡 ( )
A.容器内压强 B.平均相对分子质量 C.气体的密度 D.混合气体颜色
6.一定温度下在容积恒定的密闭容器中,进行反应A(s)+2B(g) C(g)+D(g),当下列物理量不发生变化时,能说明该反应已达到平衡状态的是 ( )
①混合气体的密度 ②容器内气体的压强 ③混合气体总物质的量 ④B物质的量浓度
A.①④ B.②③ C.②③④ D.只有④
7、可以证明可逆反应N2+3H22NH3已达到平衡状态的是:①一个N—N键断裂的同时,有3个H—H键断裂;②一个N—N键断裂的同时,有6个N—H键断裂;③其他条件不变时,混合气体平均相对分子质量不再改变;④保持其他条件不变时,体系压强不再改变;⑤NH3%、N2%、H2%都不再改变;⑥恒温恒容时,密度保持不变;⑦正反应速率v(H2)=0.6 mol·(L·min)-1逆反应速率v(NH3)=0.4 mol·(L·min)-1 ( )
A.全部 B.①③④⑤ C.②③④⑤⑦ D.①③⑤⑥⑦
8.对于可逆反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g),下列叙述正确的是( )
A.达到化学平衡时,4v正(O2)=5v逆(NO)
B.若单位时间内生成x mol NO的同时,消耗x mol NH3,则反应达到平衡状态
C.达到化学平衡时,若增加容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大
D.化学反应速率关系是:2v正(NH3)=3v正(H2O)
9.在一定温度下的某容积可变的密闭容器中,建立下列化学平衡:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) 能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是 ( )
A.体系的压强不再发生变化
B.v正(CO)=v逆(H2O)
C.生成n mol CO的同时生成n mol H2
D.1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键
10.关于平衡常数,下列说法不正确的是 ( )
A.平衡常数不随反应物或生成物的改变而改变 B.平衡常数随温度的改变而改变
C.平衡常数随压强的改变而改变 D.使用催化剂能使平衡常数增大
11.在一定温度下,一定体积的密闭容器中有如下平衡:H2(g)+I2(g) 2HI(g),已知H2和I2的起始浓度均为0.10 mol·L-1,达平衡时HI的浓度为0.16 mol·L-1,若H2和I2的起始浓度均变为0.20 mol·L-1时,则平衡时H2的浓度(mol·L-1)是 ( )
A.0.16 B.0.08 C.0.04 D.0.02
12.某温度下在密闭容器中发生如下反应:2M(g)+N(g) 2E(g),若开始时只充入2 molE(g),达到平衡时,混合气体的压强比起始时增大了20%;若开始时只充入2 mol M和1 mol N的混合气体,达到平衡时M的转化率为 ( )
A.20% B.40% C.60% D.80%
13.X、Y、Z为气体,把a mol X与b mol Y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.×100% B.×100% C.×100% D.×100%
14.将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:①NH4I(s) NH3(g)+HI(g);②2HI(g) H2(g)+I2(g),达到平衡时,c(H2)=0.5 mol·L-1,c(HI)=4 mol·L-1,则此温度下反应①的平衡常数为 ( )
A.9 B.16 C.20 D.25
15.在体积、温度都相同的条件下有下列反应:2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)。现分别从两条途径建立平衡:Ⅰ.A、B的起始物质的量均为2 mol,Ⅱ.C、D的起始物质的量分别为2 mol和6 mol。以下叙述中不正确的是 ( )
A.Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内混合气的百分组成相同
B.Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内混合气的平均相对分子质量相同
C.达平衡时,Ⅰ途径的反应速率vA等于Ⅱ途径的反应速率vA
D.达平衡时,Ⅰ途径所得混合气的密度为Ⅱ途径所得混合气密度的1/2
二、选做题
1.一定温度下,在一个容积为1 L的密闭容器中,充入1 mol H2(g)和1 mol I2(g),发生反应H2(g)+I2(g) 2HI(g),经充分反应达到平衡后,生成的HI(g)占气体体积的50%,在该温度下,在另一个容积为2 L的密闭容器中充入1 mol HI(g)发生反应HI(g) H2(g)+I2(g),则下列判断正确的是 ( )
A.后一反应的平衡常数为1 B.后一反应的平衡常数为0.5
C.后一反应达到平衡时,H2的平衡浓度为0.25 mol·L-1
D.后一反应达到平衡时,HI(g)的平衡浓度为0.5 mol·L-1
2.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:其化学平衡常数K与温度t℃的关系如下: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℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
请回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数K 的表达式为________________________.
(2)800℃,固定容器的密闭容器中,放入混合物,起始浓度为c(CO) =0.01 mol/L,c(H2O)=0.03 mol/L,c(CO2)=0.01 mol/L,c(H2)=0.05 mol/L ,则反应开始时,H2O的消耗速率比生成速率__________.(填“大”“小”或“不能确定”)
(3)830℃,在1 L的固定容器的密闭容器中放入2 mol CO2和1 mol H2,平衡后CO2的转化率为________, H2的转化率为________.
参考答案
一、必做题
1、解析:本题可用极限法.可逆反应不可能进行到底,假设反应由正反应或逆反应开始建立.A项,0.2 mol/L SO3全部转化时,SO2和O2浓度才是0.4 mol/L,0.2 mol/L.C项,SO2的浓度应在0~0.4 mol/L之间.根据S元素守恒,二者浓度不可能均分0.15 mol/L,其浓度之和应为0.4 mol/L,B、D两项都不正确.答案:C
2、解析:设第①个反应消耗A的浓度为x,则生成B和C的浓度分别是x和.
第②个反应消耗A的浓度为y.平衡时C和D的浓度都为y.根据题意得 求得x=1 mol/L,y=1.5 mol/L.答案:B
3、解析:反应达平衡后压强变小,说明上述反应的正方向是一个体积减小的反应,故x=1.Δc(D)=5 min×0.1 mol/(L·min)=0.5 mol/L.
3A(g) + B(g) C(g)+ 2D(g)
起始浓度(mol/L) 1.5 1.25 0 0
转化浓度(mol/L) 0.75 0.25 0.25 0.5
平衡浓度(mol/L) 0.75 1 0.25 0.5
A项:v(A)∶v(D)=3∶2,v(A)=0.15 mol/(L·min),A正确;B项:平衡时压强减小,
x=1,v(C)=0.25 mol/(L·min),B正确;C项:B的转化率=×100%=20%,
C正确.D项:平衡时气体的总物质的量为(0.75+1+0.25+0.5)×2=5 mol,压强为原来的倍,D错误.答案:D
4、解析:设CO2的浓度为x
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
x x x
C(s)+H2O(g) CO(g) + H2(g)
1.9 mol/L-x 1.9 mol/L-x
1.9 mol/L-x-x=01 mol/L,x=0.9 mol/L. 答案: B
5、解析:该反应是一个气体体积不变的反应,在任何情况下,混合气体的质量、物质的量,平均相对分子质量保持不变,在恒容下,气体的密度保持不变;在恒温、恒容下,气体压强很难不变.反应混合物中只有I2(g)有颜色,混合气体的颜色不变,说明I2(g)的浓度不变,反应达到平衡.答案:D
6、解析:因为A为固体,反应前后气体的体积不变,而气体的质量却发生变化,因而②③始终不变,当气体质量不变时即达平衡状态,而ρ=,所以ρ不变可作为平衡的标志.答案:A
7、答案:C
8、解析:由题意知v正(O2)v(逆)(NO)=54,达到平衡时,v正(NO)=v逆(NO),故A正确;生成NO和消耗NH3,都表示正反应速率,B错;扩大容器体积,各物质的浓度都减小,所以正、逆反应速率都减小,C错;在反应的任意状态总有v正(NH3) :v正(H2O)=4 :6,即3v正(NH3)=2v正(H2O),D不正确。答案:A
9、答案:C
10、解析:化学平衡常数是温度常数,只随温度的改变而改变;温度不变,对同一可逆反应,K值不变。答案:CD
11、【答案】 C 12、【答案】 C
13、解析:解答有关于化学反应速率和化学平衡问题时,一般需要写出化学方程式,列出起始量、变化量及平衡量,再根据题设其他条件和有关概念、定律求解.
X + 2Y2Z
起始量/mol a b 0
转变量/mol x x
平衡量/mol a- b-x x
依题意可得:a-+b-x=x,解得x=
Y的转化率为×100%=×100%. 答案:B
14、解析:欲求平衡常数,需知道平衡时c(NH3)和c(HI),根据c(H2)=0.5 mol·L-1,知分解的HI的浓度c(HI)=1 mol·L-1,c(NH3)=4 mol·L-1+1 mol·L-1=5 mol·L-1.K=c(NH3)·c(HI)=5×4=20. 答案:C
15、解析:途径Ⅱ中2 mol C和6 mol D按化学方程式转化为A、B,相当于4 mol A和4 mol B,该反应为气体物质的量不变的反应,故在恒温、恒容条件下,途径Ⅰ和途径Ⅱ将建立等效平衡,A项、B项正确;因为途径Ⅱ达平衡时各组分的浓度为途径Ⅰ的二倍,达平衡时途径Ⅰ的反应速率vA小于途径Ⅱ的反应速率vA,C项错误,D项正确。答案:C
二、选做题
1、解析:由于气体的物质的量不变n(HI)=1 mol
H2(g)+I2(g) 2HI(g)
初始(mol·L-1) 1 1 0
转化(mol·L-1) 0.5 0.5 1
平衡(mol·L-1) 0.5 0.5 1
K1===4
HI(g) H2(g)+I2(g) K2===0.5
HI(g) H2(g)+I2(g)
初始(mol·L-1)0.5 0 0
转化(mol·L-1)x
平衡(mol·L-1)0.5-x K2==0.5.求得x=0.25
平衡时:c(H2)=0.125 mol·L-1 c(HI)=0.25 mol·L-1. 答案:B
答案:(1) (2) 吸热 (3)小 (4)1/3 2/3
2、解析:(1)由平衡常数的定义知该反应的化学平衡常数K的表达式K=;
(2)把起始浓度代入平衡常数的表达式中,其比值小于800℃时的K值,则反应将向正反应方向移动, H2O的消耗速率比生成速率小.
(3)830℃时,平衡常数为1,设反应中转化的CO2浓度为x,则反应过程中物质浓度的变化情况为: CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)
起始时(mol/L) 2 1 0 0
转化了(mol/L) x x x x
平衡时(mol/L) 2-x 1-x x x
据平衡常数的关系可得(2-x)×(1-x)=x×x,解得x=2/3,则平衡后CO2的转化率为1/3,H2的转化率为2/3.
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