人教版選修4 第2章第3節(jié) 化學平衡——化學平衡狀態(tài) 作業(yè).doc

第3節(jié) 化學平衡化學平衡狀態(tài)一、選擇題1可逆反應n2+3h22nh3的正、逆反應速率可用各反應物和生成物濃度的變化來表示。下列各關(guān)系中能說明反應已達到平衡狀態(tài)的是（ ）。 a3v正(n2)=v正(h2) bv正(n2)=v逆(nh3) c2v正(h2)=3v逆(nh3) dv正(n2)=3v逆(h2)2關(guān)于化學平衡常數(shù)的敘述中，正確的是（ ）。 a只與化學方程式本身和溫度有關(guān) b只與反應的溫度有關(guān) c與化學反應本身和溫度有關(guān)，并且會受到起始濃度的影響 d只與化學反應本身有關(guān)，與其他任何條件無關(guān)的一個不變的常數(shù)3x、y、z三種氣體，取x和y按11的物質(zhì)的量之比混合，放入密閉容器中發(fā)生如下反應：x+2y2z，達到平衡后，測得混合氣體中反應物的總物質(zhì)的量與生成物的總物質(zhì)的量之比為32，則y的轉(zhuǎn)化率最接近于（ ）。 a33 b40 c50 d654一定溫度下，對于可逆反應n2 (g)+3h2 (g)2nh3 (g)（正反應放熱）的下列敘述，不能說明反應已達化學平衡狀態(tài)的是（ ）。a恒容容器內(nèi)混合氣體的密度不再變化bnh3的生成速率與h2的生成速率之比為23 c恒壓容器內(nèi)混合氣體的總物質(zhì)的量不再變化d單位時間內(nèi)斷裂a mol nn鍵，同時斷裂6a mol nh鍵5在一定條件下，測得反應2co2=2co+o2，達到平衡時體系的平均式量為m，則在相同條件下，可以表示co2分解率的計算式為（ ）。 a b c d6已知下列反應的平衡常數(shù)：h2 (g)+s (s)h2s (g) k1；s (s)+o2 (g)so2 (g) k2，則反應h2 (g)+so2 (g)o2 (g)+h2s (g)的平衡常數(shù)是（ ）。ak1+k2 bk1k2 ck1k2 d7在一定溫度下，容器內(nèi)某一反應中m、n的物質(zhì)的量隨反應時間變化的曲線如圖，下列表述正確的是（ ）。 a反應的化學方程式為：2mn bt2時，正逆反應速率相等，達到平衡 ct3時，正反應速率大于逆反應速率dt1時，n的濃度是m的濃度的2倍8將固體nh4i置于密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生下列反應：nh4i (s)nh3 (g)+hi (g)；2hi (g)h2 (g)+i2 (g)達到平衡時，c (h2)=0.5 moll1，c (hi)=4 moll1，則此溫度下反應的平衡常數(shù)為（ ）。 a9 mol2l2 b16 mol2l2 c20 mol2l2 d25 mol2l29298 k時，各反應的平衡常數(shù)如下：n2 (g)+o2 (g)2no (g) k=11030；2h2 (g)+o2 (g)2h2o (g) k=21081 (moll1)1；2co2 (g)2co (g)+o2 (g) k=41092 moll1。則常溫下，no、h2o、co2這三個化合物分解放氧的傾向最大的是（ ）。a b c d無法判斷10在5 l的密閉容器中充入2 mol a氣體和1 mol b氣體，存一定條件下發(fā)生反應：2a (g)+b (g)2c (g)達平衡時，在相同條件下測得容器內(nèi)混合氣體的壓強是反應前的，則a的轉(zhuǎn)化率為（ ）。a67 b50 c25% d511下列方法中可以說明2 hi (g)h2 (g)+i2 (g)已達到平衡的是（ ）。 單位時間內(nèi)生成n mol h2的同時生成n mol hi 一個hh鍵斷裂的同時有兩個hi鍵斷裂 百分組成w (hi)=w (i2) 反應速率v (h2)=v (i2)=0.5v (hi)時 c (hi)c (h2)c (i2)=211時 溫度和體積一定時，容器內(nèi)壓強不再變化 溫度和體積一定時，某一生成物的濃度不再變化 條件一定，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化 溫度和體積一定時，混合氣體的顏色不再變化 溫度和壓強一定時，混合氣體的密度不再變化 a b c d二、填空題1在一個容積為500 ml的密閉容器中，充入5 mol h2和2 mol co，在一定溫度、壓強下發(fā)生如下反應：2h2 (g)+co (g)ch3oh (g)，經(jīng)5 s后達到平衡狀態(tài)。若此時測得ch3oh蒸氣的濃度為2 mol/l。試求： （1）以h2的濃度變化表示的該反應的速率。 （2）達到平衡時co的轉(zhuǎn)化率。 （3）該溫度下的平衡常數(shù)k。2在密閉容器中，將0.020 moll1 co和0.020 moll1 h2o (g)混合加熱到773 k時，達到下列平衡co (g)+h2o (g)co2 (g)+h2 (g)，k=9，求co的轉(zhuǎn)化率。3鐵和鋁是兩種重要的金屬，它們的單質(zhì)及化合物有著各自的性質(zhì)。 （1）在一定溫度下，氧化鐵可以與一氧化碳發(fā)生下列反應： fe2o3 (s)+3co (g)2fe (s)+3co2 (g) 該反應的平衡常數(shù)表達式為k=_。 該溫度下，在2 l盛有fe2o3粉末的密閉容器中通入co氣體，10 min后，生成了單質(zhì)鐵11.2 g。則10 min內(nèi)co的平均反應速率為_。 （2）請用上述反應中某種氣體的有關(guān)物理量來說明該反應已達到平衡狀態(tài)： _，_。（3）某些金屬氧化物粉末和al粉在鎂條的引燃下可以發(fā)生鋁熱反應。下列反應速率（v）和溫度（t）的關(guān)系示意圖中與鋁熱反應最接近的是_。4在100時，將0.10 mol的四氧化二氮氣體充入1 l抽空的密閉容器中，隔一定時間對該容器內(nèi)的物質(zhì)進行分析，得到如下表格，試填空：時間s020406080100c (n2o4) / moll10.10c10.05c3abc (no2) / moll10.000.06c20.120.120.12 （1）該反應的化學方程式為_，達到平衡時四氧化二氮的轉(zhuǎn)化率為_；表中c2_c3_a_b（填“”“”或“”）。 （2）20 s時四氧化二氮的濃度c1=_mol/l，在020 s內(nèi)四氧化二氮的平均反應速率為_mol（ls）。 （3）若在相同情況下，最初向該容器充入的是二氧化氮氣體，要達到上述同樣的平衡狀態(tài)，二氧化氮的起始濃度是_mol/l。5合成氨反應n2 (g)+3h2 (g)2nh3 (g)在某溫度下達平衡時，各物質(zhì)的濃度是c (n2)=3 moll1，c (h2)=9 moll1，c (nh3)=4 moll1，求該溫度時的平衡常數(shù)和n2、h2的起始濃度。6將一定量的so2和含0.7 mol氧氣的空氣（忽略co2）放入一定體積的密閉容器中，550時，在催化劑作用下發(fā)生反應：2so2+o22so3（正反應放熱）。反應達到平衡后，將容器中的混合氣體通過過量naoh溶液，氣體體積減少了21.28 l；再將剩余氣體通過焦性沒食子酸的堿性溶液吸收o2，氣體的體積又減少了5.6 l（以上氣體體積均為標準狀況下的體積）。（計算結(jié)果保留一位小數(shù)） 請回答下列問題： （1）判斷該反應達到平衡狀態(tài)的標志是_。（填字母序號）aso2和so3濃度相等bso2百分含量保持不變c容器中氣體的壓強不變dso3的生成速率與so2的消耗速率相等 e容器中混合氣體的密度保持不變 （2）求該反應達到平衡時so2的轉(zhuǎn)化率（用百分數(shù)表示）。 （3）若將平衡混合氣體的5通入過量的bacl2溶液生成沉淀多少克？【參考答案】一、選擇題1c 【解析】反應進行時，用不同的物質(zhì)表示速率，數(shù)值不同，可它們的比值是固定的。如用n2、h2、nh3分別表示同一正反應速率時，應有如下關(guān)系，v正(n2)v正(h2)v正(nh3)=132。如果化學反應達到平衡時，則v (正)=v (逆)。若用具體物質(zhì)表示，則速率值應與計量數(shù)成比例，且必須指明的是正、逆兩個方向。即v正(h2)v逆(nh3)=32，v正(n2)v逆(nh3)=12，v正(n2)v逆(h2)=13。選項a只表示一個方向，選項b、d不符合計量數(shù)關(guān)系。選項c符合要求。2a 【解析】大量實驗證明，化學平衡常數(shù)決定于兩個方面的因素：化學反應的本身和反應體系的溫度，與起始濃度等其他外界條件沒有任何關(guān)系。3d 【解析】由已知：x + 2y2z 起始： 1 1 0 轉(zhuǎn)化： a 2a 2a 平衡： 1a 12a 2a根據(jù)題意有：，y的轉(zhuǎn)化率最接近65%。4a 【解析】反應物、生成物均為氣體，在恒容容器中質(zhì)量不變，體積不變，密度恒不變。5d 【解析】設起始投入co2為1 mol，co2轉(zhuǎn)化率為x，則計算式為： 2co2 2co + o2起始量 1 0 0變化量 x x 平衡量 1x x ，則。6d 【解析】反應的平衡常數(shù)，反應的平衡常數(shù)，反應的平衡常數(shù)。7d 【解析】分析本題圖像可知，反應開始到時間t3時建立化學平衡。n的變化為8 mol2 mol=6 mol；m的變化為：5 mol2 mol=3 mol。因此反應方程式應為2nm或m2n。t2時，m和n的物質(zhì)的量相等（反應在同一容器中進行，也可理解為濃度相等），但正、逆反應速率并不相等，因為從圖中可以看出，反應并未達到平衡。t3時，已達到平衡，此時的正、逆反應速率相等。t1時，n和m的物質(zhì)的量分別為6 mol和3 mol，故n的濃度是m的2倍。8c 【解析】根據(jù)反應：2hi (g)h2 (g)+i2 (g)消耗的c (hi)=2c (h2)=1 moll1，再結(jié)合反應：nh4i (s)nh3 (g)+hi (g)知：c (nh3)=c (hi)=1 moll1+4 moll1=5 moll1。因此該溫度下，反應的平衡常數(shù)：k=c (nh3)c (hi)=5 moll14 moll1=20 mol2l2。9a 【解析】要判斷no、h2o、co2這三個化合物分解放氧的傾向，則必須求出各個分解放氧反應的平衡常數(shù)，然后比較大小即可。由計算可知：2no (g)n2 (g)+o2 (g) k=11030；2h2o (g)2h2 (g)+o2 (g) k=51082 moll1；2co2 (g)2co (g)+o2 (g) k=41092 moll1；平衡常數(shù)越大，表示反應進行得越徹底，因此反應即no分解放氧的傾向最大。10b 【解析】根據(jù)阿伏加德羅定律的推論，同溫同體積時，氣體壓強之比等于物質(zhì)的量之比，平衡時氣體的物質(zhì)的量為。解法一：設達到平衡時，b反應了x mol，根據(jù) 2a (g) + b (g) 2c (g)反應前 2 1 0變化量 2x x 2x平衡時 22x 1x 2x則(22x)+(1x)+2x=2.5，x=0.5，。解法二：根據(jù)反應的差量關(guān)系計算。由：2a (g) + b (g) 2c (g) n 2 mol 1 mol 2 mol 1 mol分析可知，反應前后氣體物質(zhì)的量的差量等于反應掉的b的物質(zhì)的量。n (b)=n=(2+1) mol2.5 mol=0.5 mol，n (a)=2n (b)=1 mol，求得(a)=50%。11c 【解析】可逆反應是否達到平衡狀態(tài)主要考慮以下幾個方面：（1）微觀標志：v (正)=v (逆)0。具體表現(xiàn)在：同一種物質(zhì)的生成速率等于消耗速率。在化學方程式同一邊的不同物質(zhì)生成速率與消耗速率之比等于化學計量數(shù)之比?；瘜W方程式兩邊的不同物質(zhì)生成速率或消耗速率之比等于化學計量數(shù)之比。（2）宏觀標志：各組分的濃度保持一定。具體表現(xiàn)在：各組分的物質(zhì)的量濃度不隨時間的改變而改變。各氣體組成的體積分數(shù)不隨時間的改變而改變。各組分的物質(zhì)的量之比、分子個數(shù)之比保持不變。二、填空題1（1）0.8 moll1s1 （2）50% （3）0.028 mol2l2【解析】開始時， 2h2 (g) + co (g) ch3oh (g)開始濃度 10 moll1 4 moll1 0變化濃度 4 moll1 2 moll1 2 moll1平衡濃度 6 moll1 2 moll1 2 moll1（1）；（2）co的轉(zhuǎn)化率為；（3）。275% 【解析】設轉(zhuǎn)化的co的濃度為x moll1，由題意知co (g) + h2o (g) co2 (g) + h2 (g)起始濃度(moll1) 0.020 0.020 0 0轉(zhuǎn)化濃度(moll1) x x x x平衡濃度(moll1) 0.020x 0.020x x x則，解得x=0.015，故轉(zhuǎn)化率。3（1） 0.015 mol / (lmin)（2）co（或co2）的生成速率與消耗速率相等 co（或co2）的質(zhì)量不再改變（3）b【解析】由于固態(tài)物質(zhì)的濃度恒定，故該反應的平衡常數(shù)k=c3 (co2) / c3 (co)，結(jié)合題中反應及生成11.2 g fe，可以算出參與反應的co為0.3 mol，故v (co)=0.3 mol / (2l10 min)=0.015 mol / (lmin)。反應達到平衡狀態(tài)時，正、逆反應速率相等，且混合物中各組分濃度、質(zhì)量等均恒定。由于鋁熱反應可以放出大量的熱，短時間內(nèi)可以加快化學反應速率，故圖像b比較接近。4（1）n2o42no2 60% （2）0.07 0.0015 （3）0.20【解析】（1）根據(jù)方程式：n2o42no2，則1 mol n2o4分解，產(chǎn)生2 mol no2；平衡時，c (no2)為0.12 mol / l，則發(fā)生分解的n2o4為0.06 mol，其轉(zhuǎn)化率為60%。由表中數(shù)據(jù)可知，c2=0.10 moll1，c3、a、b為平衡時的量，濃度保持不變。（2）20 s時產(chǎn)生0.06 mol / l no2時，分解的n2o4為0.03 mol / l，故20 s時，c1=0.1 mol / l0.03 mol / l=0.07 mol / l，。（3）若從no2開始，即相當于從逆方向開始，0.1 mol的n2o4即相當于0.2 mol的no2。5該溫度下k=7.32103，起始時c (n2)=5 moll1，c (h2)=15 moll1?！窘馕觥坑深}意知：由平衡時各物質(zhì)的