卷11《化學(xué)平衡常數(shù)和化學(xué)平衡計(jì)算》

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1、第二章《化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡》第三節(jié)《化學(xué)平衡》 周考卷十一 ——化學(xué)平衡常數(shù)和化學(xué)平衡計(jì)算 時(shí)間：45分鐘 滿分：100分 一、選擇題(每小題4分，每小題有1－2個(gè)正確選項(xiàng)) 1．在密閉容器中將CO和水蒸氣的混合物加熱到800℃時(shí)，有下列平衡：CO＋H2OCO2＋H2，且K＝1。若用2molCO和10mol H2O相互混合并加熱到800℃，則CO的轉(zhuǎn)化率為 (　　) A．16.7%　　　　　　 B．50% C．66.7% D．83.3% 答案：D 2．在容積為1L的密閉

2、容器里，裝有4molNO2，在一定溫度時(shí)進(jìn)行下面的反應(yīng)：2NO2(g)N2O4(g)，該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝0.25，則平衡時(shí)該容器中NO2的物質(zhì)的量為 (　　) A．0mol B．1mol C．2mol D．3mol 答案：C 3．某溫度下H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)為50。開(kāi)始時(shí)，c(H2)＝1molL－1，達(dá)平衡時(shí)，c(HI)＝1molL－1，則開(kāi)始時(shí)I2(g)的物質(zhì)的量濃度為 (　　) A．0.04molL－1 B．0.5molL－1 C．0.54molL－1 D．1molL－1 答案：C

3、4．在一個(gè)容積為6 L的密閉容器中，放入3 L X(g)和2 L Y(g)，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：4X(g)＋nY(g)2Q(g)＋6R(g)反應(yīng)達(dá)到平衡后，容器內(nèi)溫度不變，混合氣體的壓強(qiáng)比原來(lái)增加了5%，X的濃度減小1/3，則該反應(yīng)中的n值為(　　) A．3 B．4 C．5 D．6 解析：因X的濃度減小，說(shuō)明反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，又因混合氣體的壓強(qiáng)比原來(lái)增加了5%，說(shuō)明正反應(yīng)為氣體總體積擴(kuò)大的反應(yīng)，則有：4＋n<2＋6，所以n<4。 答案：A 5．在一定條件下，可逆反應(yīng)X(g)十3Y(g)2Z(g)達(dá)到平衡時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率與Y的轉(zhuǎn)化率之比為1∶2，則起

4、始充入容器中的X與Y的物質(zhì)的量之比為(　　) A．1∶1 B．1∶3 C．2∶3 D．3∶2 解析：由題意可得：∶＝1∶2，＝。 答案：C 6．將等物質(zhì)的量的CO和H2O(g)混合，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，反應(yīng)至4min時(shí)，得知CO的轉(zhuǎn)化率為31.23%，則這時(shí)混合氣體對(duì)氫氣的相對(duì)密度為(　　) A．11.5 B．23 C．25 D．28 解析：由于反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量和物質(zhì)的量不變，所以，氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量也不變。 r＝＝23， 混合氣體對(duì)H2的相對(duì)密度為11.5。 答

5、案：A 7．在一固定容積的密閉容器中，加入4 L X(g)和6 L Y(g)，發(fā)生如下反應(yīng)：X(g)＋nY(g)2R(g)＋W(g)，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)知X和Y的轉(zhuǎn)化率分別為25%和50%，則化學(xué)方程式中的n值為(　　) A．4 B．3 C．2 D．1 解析：設(shè)反應(yīng)消耗X的體積為x。 則　　　　　X(g)＋nY(g)2R(g)＋W(g) 開(kāi)始體積/L：　4　　6　　0　　　0 轉(zhuǎn)化體積/L：　x　　nx 據(jù)題意 解得： 答案：B 8．將固體NH4I置于密閉容器中，在某溫度下發(fā)生下列反應(yīng)：NH4I(s)NH3(g)＋HI(g)，2HI(g)

6、H2(g)＋I(xiàn)2(g)。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，c(H2)＝0.5molL－1，c(HI)＝4molL－1，則NH3的濃度為(　　) A．3.5molL－1 B．4molL－1 C．4.5molL－1 D．5molL－1 解析：若HI不分解時(shí)，其總濃度應(yīng)為4molL－1＋0.5molL－12＝5molL－1，則NH3的濃度等于HI不分解時(shí)的總濃度。 答案：D 9．體積可變的密閉容器，盛有適量的A和B的混合氣體，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)A(g)＋3B(g)2C(g)。若維持溫度和壓強(qiáng)不變，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，容器的體積為VL，其中C氣體的體積占10%。下列判斷中正確的是

7、 (　　) A．原混合氣體的體積為1.2VL B．原混合氣體的體積為1.1VL C．反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)氣體A消耗掉0.05VL D．反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)氣體B消耗掉0.05VL 答案：B、C 10．在nL密閉容器中，使1molX和2molY在一定條件下反應(yīng)：aX(g)＋bY(g)c Z(g)。達(dá)到平衡時(shí)，Y的轉(zhuǎn)化率為20%，混合氣體壓強(qiáng)比原來(lái)下降20%，Z的濃度為Y的濃度的0.25倍，則a，c的值依次為(　　) A．1,2　　　　　　　 B．3,2 C．2,1 D．2,3 解析：根據(jù)題意，可設(shè)n＝1，根據(jù)方程式可得出當(dāng)Y轉(zhuǎn)化20%時(shí)，其他各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化： a

8、 X(g)　＋　b Y(g)　cZ(g) 0.4mol　0.4mol　　0.4mol 由題意可得，Y的濃度為1.6mol/L，故c(Z)＝0.25c(Y)＝0.251.6mol/L＝0.4mol/L，即有0.4mol＝0.4mol/Ll L，所以b＝c。又根據(jù)壓強(qiáng)比等于其物質(zhì)的量之比，可得出 ＝， 即有3b＝2a，結(jié)合b＝c，可得a＝3時(shí)，c＝2。 答案：B 11．在一定條件下，1mol N2和3mol H2混合后反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得混合氣體的密度是同溫同壓下氫氣的5倍，則氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率為(　　) A．20% B．30% C．40% D．50% 解析

9、：　　　N2＋　3H22NH3 起始量/mol　1　　　3　　　　0 轉(zhuǎn)化量/mol　x　　　3x　　　2x 平衡量/mol　1－x　3－3x　　2x n總＝1mol－x＋3mol－3x＋2x＝4mol－2x， m總＝28gmol－1lmol＋2gmol－13mol＝34g， 故＝＝＝5M(H2)＝10gmol－1， x＝0.3mol，即α(N2)＝30%。 答案：B 二、非選擇題(共56分) 12．已知CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，850℃時(shí)K＝1。 (1)若溫度升高到900C，達(dá)平衡時(shí)K________1(填“大于”、“小

10、于”或“等于”)。 (2)850℃時(shí)，固定容積的密閉容器中，放入混合物，起始濃度為c(CO)＝0.01molL－1，c(H2O)＝0.03molL－1，c(CO2)＝0.01molL－1，c(H2)＝0.05molL－1。則反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，H2O消耗速率比生成速率________(填“大”、“小”或“不能確定”)。 (3)恒溫恒容時(shí)，若向容器內(nèi)充入適量H2S氣體，則重新達(dá)平衡時(shí)，CO的反應(yīng)速率比充H2S之前________(填“大”、“小”或“不能確定”)，理由是______________________________。 答案：(1)小于　(2)小　(3)大　因H2S氣體會(huì)建立如下平衡：

11、H2SH2＋S，H2增大濃度，使反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)平衡向左移動(dòng)，CO濃度增大，達(dá)新平衡時(shí)，反應(yīng)速率加快 13．0.96mol CO和0.75mol O2在100mL密閉容器中混合，加熱到某一溫度反應(yīng)并達(dá)到平衡時(shí)，有0.8mol CO2生成，反應(yīng)在此溫度下的平衡常數(shù)為_(kāi)_______。如果向平衡混合物中加入O2時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率將會(huì)________(填“增大”、“減小”或“不變”，下同)，平衡常數(shù)會(huì)________。 答案：7.14　增大　不變 14．在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化

12、學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表： t/C 700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 回答下列問(wèn)題： (1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝_________________。 (2)該反應(yīng)為_(kāi)_______反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。 (3)能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是(　　)。 A．容器中壓強(qiáng)不變 B．混合氣體中c(CO)不變 C．v正(H2)＝v逆(H2O) D．c(CO2)＝c(CO) (4)某溫度下，平衡濃度符合下式： c(CO2)c(H2)＝c(CO)c(H2O)，試判斷此時(shí)

13、的溫度為_(kāi)______℃。 解析：(1)根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的定義式即可寫(xiě)出 K＝。 (2)由表中數(shù)據(jù)可以看出溫度越高，平衡常數(shù)越大，說(shuō)明反應(yīng)混合物中CO或水的濃度越大，即升溫，平衡向右移動(dòng)，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。 (3)該反應(yīng)為物質(zhì)的量不變的反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中壓強(qiáng)始終不變，與平衡與否無(wú)關(guān)。 (4)當(dāng)c(CO2)c(H2)＝c(CO)c(H2O)時(shí)，K＝1，此時(shí)的溫度由表中數(shù)據(jù)可知為830C。 答案：(1)　(2)吸熱　(3)B、C　(4)830 15．恒溫下，將amol N2與bmol H2的混合氣體通入一個(gè)固定容積的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)

14、 (1)若反應(yīng)進(jìn)行到某時(shí)刻t時(shí)，nt(N2)＝13mol，nt(NH3)＝6mol，計(jì)算a的值。 (2)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，混合氣體的體積為716.8 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，其中NH3的體積分?jǐn)?shù)為25%。計(jì)算平衡時(shí)NH3的物質(zhì)的量。 (3)原混合氣體與平衡混合氣體的總物質(zhì)的量之比(寫(xiě)出最簡(jiǎn)整數(shù)比，下同)，n(始)：n(平)＝____________________________。 (4)原混合氣體中，a∶b＝________。 (5)達(dá)到平衡時(shí)，N2和H2的轉(zhuǎn)化率之比，α(N2)∶α(H2)＝________。 (6)平衡混合氣體中，n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)＝________。

15、 解析：(1)由反應(yīng)的化學(xué)方程式得知，反應(yīng)掉的N2和生成的NH3的物質(zhì)的量之比為1∶2，設(shè)反應(yīng)掉的N2的物質(zhì)的量為x。 則x∶6mol＝1∶2 解得：x＝3mol a＝13＋3＝16。 (2)n平(NH3)＝25%＝8mol。 (3)平衡時(shí)：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為24 所以a∶b＝16∶24＝2∶3 (5)α(N2)∶α(H2)＝∶＝l∶2。 (6)平衡時(shí)：n(NH3)＝8mol，n(N2)＝12mol，n(H2)＝12mol， 所以n(

16、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時(shí)，把11.5gN2O4氣體通入體積為500mL的真空密閉容器中，立即出現(xiàn)紅棕色的NO2氣體，反應(yīng)原理為N2O42NO2。反應(yīng)進(jìn)行到2s時(shí)，NO2含量為0.01mol，進(jìn)行到60s時(shí)達(dá)到平衡，此時(shí)容器內(nèi)混合氣體密度是氫氣密度的28.75倍。試通過(guò)計(jì)算求： (1)開(kāi)始2s內(nèi)，以N2O4表示的反應(yīng)速率為_(kāi)__molL－1s－1。 (2)達(dá)到平衡時(shí)，體系的壓強(qiáng)是開(kāi)始時(shí)的____倍。 (3)平衡時(shí)還有_______mol N2O4。

17、 (4)平衡后，若壓縮容器體積，則再達(dá)到平衡后NO2的濃度將________(填“增大”、“減少”或“不變”)。 答案：(1)0.005　(2)1.6　(3)0.05　(4)增大 17．(10分)一定溫度下的密閉容器中存在如下反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，知c始(SO2)＝0.4molL－1，c始(O2)＝1molL－1，經(jīng)測(cè)定該反應(yīng)在該溫度下的平衡常數(shù)K≈19，試判斷： (1)當(dāng)SO2轉(zhuǎn)化率為50%時(shí)，該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)？若未達(dá)到，向哪個(gè)方向進(jìn)行？ (2)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，SO2的轉(zhuǎn)化率應(yīng)為多少？ 解析：(1)　　　　　2SO2＋O22SO3 開(kāi)始/mo

18、lL－1 0.4　　1　　　0 轉(zhuǎn)化/molL－1 0.2　　0.1　　0.2 轉(zhuǎn)化后/molL－1 0.2　 0.9　　0.2 此時(shí)：＝＝＝1.11<19?？芍?dāng)SO2轉(zhuǎn)化率為50%時(shí)，反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行。(2)設(shè)達(dá)到平衡時(shí)，SO2轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為x，則O2轉(zhuǎn)化，生成SO3為x。 所以K＝≈19，x＝0.32molL－1。 所以SO2的轉(zhuǎn)化率為100%＝80%。 答案：(1)反應(yīng)Qc

19、器內(nèi)的壓強(qiáng)比反應(yīng)前減小，又測(cè)得此時(shí)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為9。試求： (1)原混合氣中N2、H2各多少毫升？ (2)H2的轉(zhuǎn)化率是多少？ 解析：設(shè)原100mL混合氣體中含H2體積為x，則含N2為(100mL－x)，再設(shè)反應(yīng)的H2體積為3y，則： 　　　　　　N2?。　?H2　　2NH3 開(kāi)始體積：(100mL－x)　 x　　　　　0 變化體積：　　y　　　　3y　　　 2y 平衡體積：(100mL－x－y) (x－3y)　　2y 平衡時(shí)總體積為(100mL－2y) 據(jù)題意：＝， 即＝， 解得y＝10mL。 又＝9， 即＝9， 解得x＝80mL。所以α(H2)＝100%＝37.5%。 答案：(1)V(N2)＝20mL，V(H2)＝80mL (2)α(H2)＝37.5%