高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 化学平衡测试题
展开A.等于p%
B.大于p%
C.小于p%
D.无法判断
2.某温度下,在一容积可变的容器中,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4ml、2ml和4ml。保持温度和压强不变,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.均增加1ml
D.均减少1ml
3.已知:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H=-41kJ·ml-1。相同温度下,在容积相同的两个恒温密闭容器中,加入一定量的反应物发生反应。相关数据如下:
下列说法中,不正确的是( )
A.容器①中反应达平衡时,CO的转化率为80%
B.容器①中CO的转化率等于容器②中CO2的转化率
C.容器①中CO的反应速率等于H2O的反应速率
D.平衡时,两容器中CO2的浓度相等
4.恒温恒压下,在一个容积可变的密闭容器中发生反应A(g)+B(g) C(g),若开始时通入1mlA和1mlB,达到平衡时生成 amlC。则下列说法错误的是( )
A.若开始时通入3mlA和3mlB,达到平衡时,生成的C的物质的量为3aml
B.若开始时通入4mlA、4mlB和2mlC,达到平衡时,B的物质的量一定大于4ml
C.若开始时通入2mlA、2mlB和1mlC,达到平衡时,再通入3mlC,则再次达到平衡后,C的物质的量分数为
D.若在原平衡体系中,再通入1mlA和1mlB,混合气体的平均相对分子质量不变
5.在相同温度和压强下,对反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验,实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表:
上述四种情况达到平衡后,n(CO)的大小顺序是( )
A.乙=丁>丙=甲
B.乙>丁>甲>丙
C.丁>乙>丙=甲
D.丁>丙>乙>甲
6.将一定体积的SO3(g)充入恒容的密闭容器中,发生反应2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g)并达到平衡;保持温度不变,再充入相同体积的SO3(g),达到新平衡后,与原平衡相比,下列值减小的是( )
A.平均相对分子质量 B.SO3(g)的转化率 C. D.
7.在某恒容密闭容器内,N2、H2的起始物质的量分别为10ml、30ml,达到平衡时N2的转化率为25%若从NH3开始反应,在相同条件下欲使平衡时各组分的百分含量相同,则应加入的NH3的物质的量及NH3的转化率为( )
A.15ml,25% B.20ml,50% C.20ml,75% D.40ml,80%
8.在一个温度恒定的密闭容器中,SO2和O2发生反应。已知1 ml SO2和足量O2完全反应,放出的热量为Q。请按要求回答下列问题。
I.恒压条件下:
(1)若开始时放入1 ml SO2和0.5mlO2,达平衡后,生成0.9 ml SO3,这时SO2的转化率为 。
(2)若开始时放入4 ml SO2和2mlO2,达平衡后,生成SO3的物质的量为 ,反应放出的热量为 。
Ⅱ.恒容条件下:
(3)若开始时放入1 ml SO2和0.5mlO2,达平衡后,生成 aml SO3,则a (填“>”“<”或“=”)0.9
(4)若令x、y和z分别代表初始加入SO2、O2和SO3的物质的量,要使达平衡时,反应混合物中三种气体的物质的量分别与(3)中平衡时完全相同,则x、y、z必须满足的一般条件是 (用两个代数式表式,其中一个只含x、y,另一个含x、z)。
9.可逆反应2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g) △H= -QkJ/ml(Q>0),起始物质的量见下表:
上述反应,恒温恒容达到平衡时,互为等效平衡的是 ;恒温恒压达到平衡时,互为等效平衡的是
10.在恒温时,向某密闭容器中通入2mlX和1mlY气体,发生如下反应:2X(g)+Y(g) 2Z(g),压强一定时测得在平衡时Z的体积分数为0.4。与上述平衡保持同温、同压,若向密闭容器中通入4mlX(g)和2mlY(g),达到平衡,则Z的体积分数为 ,气体的总物质的量是 。
第五课时 等效平衡基础练习题解析版
1.体积相同的甲、乙两个容器中,分别都充有等物质的量的SO2和O2,在相同温度下发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),并达到平衡。在这一过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中SO2的转化率为p%,则乙容器中的转化率是( )
A.等于p% B.大于p% C.小于p% D.无法判断
解析:甲容器为恒容状态,由反应方程式可知,反应过程中气体物质的量减小,压强减小;乙容器为恒压状态,气体压强不变,压强大于甲容器,即乙容器可看作是在甲容器基础上增大压强,由勒夏特列原理可知,增大压强该平衡正向移动,SO2的转化率增大,即大于p%,B项正确。答案:B
2.某温度下,在一容积可变的容器中,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4ml、2ml和4ml。保持温度和压强不变,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.均增加1ml D.均减少1ml
解析:反应是在恒温恒压的体积可变的容器中进行,对平衡量进行加倍或减半的操作,相当于等效平衡,平衡状态不变,平衡不移动,A项、B项错误;但均增加1ml相当于在各增加1ml、0.5ml、1ml的基础上再增加0.5mlB导致平衡正向移动,C项正确;均减少1ml,相当于在各减少1ml、0.5ml、1ml的基础上再减少0.5mlB,导致平衡逆向移动,D项错误。答案:C
3.已知:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H=-41kJ·ml-1。相同温度下,在容积相同的两个恒温密闭容器中,加入一定量的反应物发生反应。相关数据如下:
下列说法中,不正确的是( )
A.容器①中反应达平衡时,CO的转化率为80%
B.容器①中CO的转化率等于容器②中CO2的转化率
C.容器①中CO的反应速率等于H2O的反应速率
D.平衡时,两容器中CO2的浓度相等
解析:根据容器①中放出热量可知反应的CO为0.8ml,即CO的转化率为80%,A项正确;容器①②中温度相同,平衡常数相同, 由容器①数据和三段式法可知平衡时CO(g)、H2O(g)、CO2(g)、H2(g)分别为0.2ml、3.2ml、0.8ml、0.8ml,即平衡常数K==1,设容器②中CO2的物质的量变化量为aml,根据三段式法得
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
起始(ml) 0 0 1 4
变化(ml) a a a a
平衡(ml) a a 1-a 4-a
根据平衡常数相同,即=1,解得a=0.8,CO2的转化率为80%,B项正确;反应速率之比等于化学计量数之比,即容器①中v(CO)=v(H2O),C项正确;由A项分析知平衡时容器①中CO2为0.8ml,由B项分析可知容器②中CO2为0.2ml,即平衡时两容器中CO2浓度不相等,D项不正确。答案:D
4.恒温恒压下,在一个容积可变的密闭容器中发生反应A(g)+B(g) C(g),若开始时通入1mlA和1mlB,达到平衡时生成 amlC。则下列说法错误的是( )
A.若开始时通入3mlA和3mlB,达到平衡时,生成的C的物质的量为3aml
B.若开始时通入4mlA、4mlB和2mlC,达到平衡时,B的物质的量一定大于4ml
C.若开始时通入2mlA、2mlB和1mlC,达到平衡时,再通入3mlC,则再次达到平衡后,C的物质的量分数为
D.若在原平衡体系中,再通入1mlA和1mlB,混合气体的平均相对分子质量不变
解析: A项,开始时通入3mlA和3mlB,由于容器体积膨胀,保持恒压,相当于将三个原容器叠加,达到平衡时各物质的含量与原平衡中的相同,C的物质的量为3aml,正确;B项,无法确定平衡移动的方向,不能确定平衡时B的物质的量一定大于4ml,错误;C项,若开始时通入2mlA、2mlB、1mlC,达到平衡时,再通入3mlC,等效为开始时通入6mlA和6mlB,达到平衡时,与题述平衡等效,根据题给数据,可算出达到平衡时C的物质的量分数为,正确;D项,若在原平衡体系中再通入1mlA和1mlB,则达到的新平衡与原平衡等效,混合气体的平均相对分子质量不变,正确。答案:B
5.在相同温度和压强下,对反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验,实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表:
上述四种情况达到平衡后,n(CO)的大小顺序是( )
A.乙=丁>丙=甲 B.乙>丁>甲>丙 C.丁>乙>丙=甲 D.丁>丙>乙>甲
解析:根据所给数据,甲、丙为等效平衡,则其中n(CO)相等。乙相当于甲平衡后,再加入 aml CO2,平衡右移,n(CO)增大,丁中CO、H2O转化成反应物相当于2a ml CO2、aml H2,故所达到的平衡和乙等效,所以n(CO)的大小顺序为乙=丁>丙=甲。答案:A
6.将一定体积的SO3(g)充入恒容的密闭容器中,发生反应2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g)并达到平衡;保持温度不变,再充入相同体积的SO3(g),达到新平衡后,与原平衡相比,下列值减小的是( )
A.平均相对分子质量 B.SO3(g)的转化率 C. D.
解析:本题可采取等效假设法分析,假设在原容器上增加一个相同的容器(两容器间有隔板),保持温度不变,向增加的容器中充入相同体积的SO3(g),则可建立与原平衡一样的平衡,此时A、B、C、D各项的值均不变,然后抽掉隔板,将容器压缩至原容器大小,则压强增大,平衡逆向移动,气体的总物质的量减小,但总质量不变,因此平均相对分子质量增大;SO3(g)的转化率减小;c(SO2)、c(SO3)均增大,但c(SO3)增大的程度比c(SO2) 增大的程度大,则增大; 可看作该反应的平衡常数的倒数,而平衡常数只与温度有关,则不发生变化。答案:B
7.在某恒容密闭容器内,N2、H2的起始物质的量分别为10ml、30ml,达到平衡时N2的转化率为25%若从NH3开始反应,在相同条件下欲使平衡时各组分的百分含量相同,则应加入的NH3的物质的量及NH3的转化率为( )
A.15ml,25% B.20ml,50% C.20ml,75% D.40ml,80%
解析:C从N2、H2开始反应时,N2的物质的量为10ml,H2的物质的量为30ml,若从NH3开始反应并且平衡时各组分的百分含量与前者相同,则NH3的物质的量必须是20ml,故A、D项错误。设从NH3开始反应时,NH3转化的物质的量为x,则有20ml-x=2×10ml×25%,解得x=15ml,故NH3的转化率为×100%=75%。答案:C
8.在一个温度恒定的密闭容器中,SO2和O2发生反应。已知1 ml SO2和足量O2完全反应,放出的热量为Q。请按要求回答下列问题。
I.恒压条件下:
(1)若开始时放入1 ml SO2和0.5mlO2,达平衡后,生成0.9 ml SO3,这时SO2的转化率为 。
(2)若开始时放入4 ml SO2和2mlO2,达平衡后,生成SO3的物质的量为 ,反应放出的热量为 。
Ⅱ.恒容条件下:
(3)若开始时放入1 ml SO2和0.5mlO2,达平衡后,生成 aml SO3,则a (填“>”“<”或“=”)0.9
(4)若令x、y和z分别代表初始加入SO2、O2和SO3的物质的量,要使达平衡时,反应混合物中三种气体的物质的量分别与(3)中平衡时完全相同,则x、y、z必须满足的一般条件是 (用两个代数式表式,其中一个只含x、y,另一个含x、z)。
参考答案:(1)90% (2)3.6ml 3.6Q (3)< (4)x=2y,x+z=1
解析:(1)利用三段式法可知 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
起始/ml 1 0.5 0
变化/ml 0.9 0.45 0.9
平衡/ml 0.1 0.05 0.9
则SO2的转化率为×100%=90%。
(2)恒温恒压时,只要转化为相同物质后的起始投入量成比例,即为等效平衡,SO2转化率相同,生成SO3为4ml×90%=3.6ml,放出热量为3.6Q。
(3)恒容条件时,由于该反应是气体体积减小的反应,和恒压条件相比,相当于气体体积增大,压强减小,平衡向气体体积增大方向移动,SO2转化率降低,生成SO3小于0.9ml。
(4)根据三段式法得,2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
1 0.5 0
起始/ml x y z
变化/ml z 0.5z z
平衡/ml x+z y+0.5z 0
则x+z=1,y+0.5z=0.5,即x=2y,x+z=1。
9.可逆反应2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g) △H= -QkJ/ml(Q>0),起始物质的量见下表:
上述反应,恒温恒容达到平衡时,互为等效平衡的是 ;恒温恒压达到平衡时,互为等效平衡的是
参考答案:①③⑤ ①②③⑤
解析:根据恒温恒容时,建立等效平衡的条件,可将各起始物质均转化为A和B,若相同,即可判断为等效平衡,①③⑤互为等效平衡;恒温恒压下,将各起始物质均转化为A和B,若比例相同,即为等效平衡,可判断①②③⑤互为等效平衡。
10.在恒温时,向某密闭容器中通入2mlX和1mlY气体,发生如下反应:2X(g)+Y(g) 2Z(g),压强一定时测得在平衡时Z的体积分数为0.4。与上述平衡保持同温、同压,若向密闭容器中通入4mlX(g)和2mlY(g),达到平衡,则Z的体积分数为 ,气体的总物质的量是 。
参考答案:0.4(或40%) 5ml
解析:恒温恒压下为等效平衡,根据三段式法
2X(g)+Y(g) 2Z(g)
起始/ml 4 2 0
变化/ml 2a a 2a
平衡/ml 4-2a 2-a 2a
=0.4,解得a=1。n(总)=6ml-aml= 5 ml
容器编号
起始时各物质的物质的量/ml
达平衡过程体系的能量变化
CO
H2O
CO2
H2
①
1
4
0
0
放出热量:32.8kJ
②
0
0
1
4
热量变化:Q
实验
CO2
H2
CO
H2O(g)
甲
aml
aml
0 ml
0 ml
乙
2a ml
aml
0 ml
0 ml
丙
0 ml
0 ml
aml
aml
丁
aml
0 ml
aml
aml
序号
A
B
C
D
①
2 ml
1 ml
0
0
②
4ml
2 ml
0
0
③
1 ml
0.5 ml
1. 5 ml
0.5 ml
④
0
1 ml
3 ml
1 ml
⑤
0
0
3 ml
1 ml
容器编号
起始时各物质的物质的量/ml
达平衡过程体系的能量变化
CO
H2O
CO2
H2
①
1
4
0
0
放出热量:32.8kJ
②
0
0
1
4
热量变化:Q
实验
CO2
H2
CO
H2O(g)
甲
aml
aml
0 ml
0 ml
乙
2a ml
aml
0 ml
0 ml
丙
0 ml
0 ml
aml
aml
丁
aml
0 ml
aml
aml
序号
A
B
C
D
①
2 ml
1 ml
0
0
②
4ml
2 ml
0
0
③
1 ml
0.5 ml
1. 5 ml
0.5 ml
④
0
1 ml
3 ml
1 ml
⑤
0
0
3 ml
1 ml
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