高中化學(xué)23化學(xué)平衡圖像和等效平衡練習(xí)新人教版選修4

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)平衡周考卷十二 化學(xué)平衡圖像和等效平衡一、選擇題(每小題5分，每小題有12個正確選項)1向某密閉容器中充入1mol CO和2mol H2O(g)，發(fā)生反應(yīng)：COH2O(g) CO2H2。當反應(yīng)達到平衡時，CO的體積分數(shù)為x。若維持容器的體積和溫度不變，起始物質(zhì)按下列四種配比充入該容器中，達到平衡時CO的體積分數(shù)大于x的是()A0.5mol CO2mol H2O(g)1mol CO21mol H2B1mol CO1mol H2O(g)1mol CO21mol H2C0.5mol CO1.5mol H2O(g)0.4mol CO20.4mol H2 D0.5m

2、ol CO1.5mol H2O(g)0.5mol CO20.5mol H2解析：本題考查了等效平衡的問題。對于反應(yīng)COH2O(g) CO2H2，是一個反應(yīng)前后氣體的體積不變的反應(yīng)，因此在恒溫和恒容條件下是等效平衡的條件是CO和H2O(g)的物質(zhì)的量之比與起始時加入的CO和H2O(g)的物質(zhì)的量之比相等即可。因此只要將各選項中的投料轉(zhuǎn)化為CO和H2O(g)的物質(zhì)的量，并與原平衡進行對比即可。對于A選項中的配料相當于CO有1.5mol、H2O(g)有3mol，即二者之比為12，所以此情況下的平衡與原平衡等效，即CO的體積分數(shù)仍為x；對于B選項中的配料相當于CO有2mol、H2O(g)有2mol，相

3、對于原平衡可以認為是在原平衡的基礎(chǔ)上又加入了1mol CO，根據(jù)平衡移動原理，平衡相當于向右移動，但是CO的體積分數(shù)增大，即大于x；對于C選項中的配料相當于CO有0.9mol、H2O(g)有1.9mol，此投料相當于在0.9molCO和1.8molH2O(g)的平衡體系中再加入0.1mol H2O(g)，而0.9mol CO和1.8mol H2O(g)的平衡與原平衡是等效平衡，再加入0.1mol H2O(g)時平衡向右移動，CO的體積分數(shù)減小，即小于x；對于D選項中的配料相當于CO有1mol、H2O(g)有2mol，此平衡與原平衡相同，所以CO的體積分數(shù)也為x。因此達到平衡時CO的體積分數(shù)大于

4、x的只有B選項。答案：B2(2011·重慶卷)一定條件下，下列反應(yīng)中水蒸氣含量隨反應(yīng)時間的變化趨勢符合下圖的是()ACO2(g)2NH3(g)CO(NH2)2(s)H2O(g) H<0BCO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g) H>0CCH3CH2OH(g)CH2=CH2(g)H2O(g) H>0D2C6H5CH2CH3(g)O2(g)2C6H5CH=CH2(g)2H2O(g) H<0解析：本題考查化學(xué)平衡的知識，通過分析圖像確定可能對應(yīng)的反應(yīng)。觀察圖像可知，達到平衡用的時間短反應(yīng)速率快，T2>T1、p1>p2。升高溫度水蒸氣的百分含量降低，說

5、明平衡逆向移動，反應(yīng)放熱，H<0；增大壓強水蒸氣的百分含量增大，說明平衡正向移動，正反應(yīng)氣體分子數(shù)減少，綜合分析，A選項中反應(yīng)符合要求。答案：A3用來表示可逆反應(yīng)2A(g)B(g) 2C(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))，下圖表示的圖像中正確的為()解析：此反應(yīng)是氣體總體積減小、放熱的可逆反應(yīng)。A中，溫度越高，達到平衡的時間越短，但溫度升高平衡左移，C的質(zhì)量分數(shù)要降低，所以A正確。B中，表示溫度與v的關(guān)系，隨著溫度的升高，v正與v逆的總體趨勢應(yīng)上升，所以B不正確。C中，隨著壓強增大，v正、v逆都增大，但對正反應(yīng)速率影響更大，C正確。D中隨著溫度的升高，A的轉(zhuǎn)化率應(yīng)當降低，D不正確。答案：A、C4

6、如下圖所示，(X)為氣態(tài)反應(yīng)物在平衡時混合物中的體積分數(shù)，T為溫度。符合該曲線的反應(yīng)是()A2NH3(g) N2(g)3H2(g)(正反應(yīng)為吸熱反應(yīng))BH2(g)I2(g)2HI(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))C4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))DC(s)H2O(g)H2(g)CO(g)(正反應(yīng)為吸熱反應(yīng))答案：A、D5在恒溫、恒容下，有反應(yīng)：2A(g)2B(g) C(g)3D(g)，現(xiàn)從兩條途徑分別建立平衡。途徑：A、B的起始濃度均為2mol·L1；途徑：C、D的起始濃度分別為2mol·L1和6mol·L1。以下敘述正確的是()A

7、達到平衡時，途徑的反應(yīng)速率等于途徑的反應(yīng)速率B達到平衡時，途徑所得混合氣體的壓強等于途徑所得混合氣體的壓強C兩途徑最終達到平衡時，體系內(nèi)各組分的百分含量相同D兩途徑最終達到平衡時，體系內(nèi)各組分的百分含量不相同答案：C6有一化學(xué)平衡mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，如右圖所示是A的轉(zhuǎn)化率同壓強、溫度的關(guān)系，分析圖像可以得出的正確結(jié)論是()A正反應(yīng)吸熱，mn>pqB正反應(yīng)吸熱，mn<pqC正反應(yīng)放熱，mn>pqD正反應(yīng)放熱，mn<pq解析：解決這類圖像題目，采用“定一論二”，即把自變量(溫度、壓強)之一定為恒量，討論另外兩個變量的關(guān)系。答案：A7500下，向某一密閉

8、容器中分別充入不同量氣體，發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，共進行了6次實驗，每次物質(zhì)的量分別為：2amolsO2amol O22amolsO3amolsO20.5amol O2amolsO34amolsO22amol O24amolsO3amolsO20.5amol O23amolsO3。試分析，6次反應(yīng)分別達平衡時SO3的平衡濃度相同的組合是()ABC D答案：A、D8在相同容積的4個密閉容器中進行同一種可逆反應(yīng)，2A(g)B(g)3C(g)2D(g)，起始時4個容器所盛A、B的量如下表所示：各容器所盛物質(zhì)的量容器甲乙丙丁A2mol1mol2mol1molB1mol1mol

9、2mol2mol在相同溫度下，建立平衡時，4個容器中A或B的轉(zhuǎn)化率的大小關(guān)系是()AA的轉(zhuǎn)化率為：甲<丙<乙<丁BA的轉(zhuǎn)化率為：甲<乙<丙<丁CB的轉(zhuǎn)化率為：甲>丙>乙>丁DB的轉(zhuǎn)化率為：丁>丙>乙>甲解析：用虛擬思維法比較丙與乙：丙設(shè)想為乙的兩個平衡體系，再加壓，則平衡左移，所以A、B的轉(zhuǎn)化率均是乙>丙。甲、丙利用對比的方法，丙相當于在甲的基礎(chǔ)上再加1mol B，則平衡右移，A的轉(zhuǎn)化率丙>甲；丙、丁也利用此法判斷。答案：A二、非選擇題(共60分)9在一個溫度、壓強恒定的密閉容器中，SO2和O2發(fā)生反應(yīng)。已知1

10、molsO2和足量O2完全反應(yīng)，放出的熱量為Q。請按要求回答下列問題。(1)若開始時放入1molsO2和0.5molO2，達平衡后，生成0.9molsO3，這時SO2的轉(zhuǎn)化率為_。(2)若開始時放入4molsO2和2mol O2，達平衡后，生成SO3的物質(zhì)的量為_，反應(yīng)放出的熱量為_。解析：2SO2O22SO3起始(mol) 1 0.5 0變化(mol) 0.9 0.45 0.9平衡(mol) 0.1 0.05 0.9SO2轉(zhuǎn)化率為90%。恒溫恒壓下，只要轉(zhuǎn)化過來的起始投入量成比例，兩者就成等效平衡，SO2轉(zhuǎn)化率相同，生成SO3為4mol×90%3.6mol。放出熱量為3.6Q。答案

11、：(1)90%(2)3.6mol3.6Q10.恒溫、恒壓下，在一個可變?nèi)莘e的容器中發(fā)生如下反應(yīng)：A(g)B(g)C(g)(1)若開始時放入1mol A和1mol B，到達平衡后，生成amol C。這時A的物質(zhì)的量為_mol。(2)若開始時放入3mol A和3mol B，到達平衡后，生成C的物質(zhì)的量為_mol。(3)若開始時放入xmol A、2mol B和1mol C，到達平衡后，A和C的物質(zhì)的量分別是ymol和3amol，則x_mol，y_mol。平衡時，B的物質(zhì)的量_(選填一個編號)。(甲)大于2mol(乙)等于2mol(丙)小于2mol(丁)可能大于、等于或小于2mol作出此判斷的理由是_

12、。(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3mol C，待再次到達平衡后，C的物質(zhì)的量分數(shù)是_。.若維持溫度不變，在一個與(1)反應(yīng)前起始體積相同、且容積固定的容器中發(fā)生上述反應(yīng)。(5)開始時放入1mol A和1mol B到達平衡后生成bmol C，將b與(1)小題的a進行比較，則_(選填一個編號)。(甲)a<b(乙)a>b(丙)ab(丁)不能比較a和b的大小作出此判斷的理由是_。解析：.(1)由反應(yīng)A(g)B(g)C(g)知，反應(yīng)達到平衡后，若有amol的C生成，則必有amol的A物質(zhì)消耗，此時剩余A的物質(zhì)的量為(1a)mol。(2)在恒溫、恒壓下，若投放3mol A和3mol B，

13、則所占有的體積為(1)中體積的3倍，由于A、B的投放比例與(1)相同，所達到的平衡狀態(tài)與(1)相同，C的物質(zhì)的量為(1)的3倍，即3amol。(3)由于達平衡時C的物質(zhì)的量為3amol，說明所達到的平衡狀態(tài)與(2)中平衡為同一平衡，則若把C的起始量完全轉(zhuǎn)化為A和B，A、B的物質(zhì)的量應(yīng)與(2)完全相等。A(g)B(g)；C(g)起始：xmol2mol1mol (x1)mol3mol0平衡后：y(33a)mol3amol根據(jù)題意有：(x1)mol3mol，x2mol，y(33a)mol，顯然平衡時，B的物質(zhì)的量也為(33a)mol，若投入A、B、C三種物質(zhì)后，平衡不移動，C的物質(zhì)的量不變，即3a1

14、mol時，B的物質(zhì)的量為(33a)mol2mol；若平衡向右移動，則3a>1mol，B的平衡量小于2mol；若平衡向左移動，則3a<1mol，B的平衡量大于2mol。(4)在(3)的平衡中，再加入3mol C，所達到的平衡狀態(tài)與(1)、(2)、(3) 皆為等效狀態(tài)，因此 C 物質(zhì)的量分數(shù)為：.(5)因此時容器的容積不變，而(1)中容器的容積縮小，(5)小題中容器相當于在(1)的基礎(chǔ)上減小壓力，使所給平衡向逆反應(yīng)方向移動，故反應(yīng)達平衡后a>b。答案：(1)(1a)(2)3a(3)233a(丁) 若3a>1，B的物質(zhì)的量小于2mol；若3a1，B的物質(zhì)的量等于2mol；若3

15、a<1，B的物質(zhì)的量大于2mol (4)(5)(乙) 因為(5)小題中容積不變，而(1)小題中容器的容積縮小，所以(5)小題的容器中的壓強小于(1)小題容器中的壓強，有利于逆向反應(yīng)，故反應(yīng)達到平衡后a>b。11對于2X(g)Y(g)的反應(yīng)體系，在壓強一定時，平衡體系中Y的質(zhì)量分數(shù)w(Y)隨溫度的變化情況如右圖所示(實線上的任何一點為對應(yīng)溫度下的平衡狀態(tài))。(1)該反應(yīng)的正反應(yīng)方向是一個_反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。(2)A、B、C、D、E各狀態(tài)中，v(正)<v(逆)的是_。(3)維持t1不變，EA所需時間為x，維持t2不變，DC所需時間為y，則x_y(填“<”、“&g

16、t;”或“”)。(4)欲要求E狀態(tài)從水平方向到C狀態(tài)后，再沿平衡曲線到達A狀態(tài)，從理論上來講，可選用的條件是_。解析：由圖可知，隨著溫度的升高，w(Y)逐漸減小，說明平衡逆向移動，則正反應(yīng)方向是放熱反應(yīng)。A、B、C、D、E中A、B、C在平衡曲線上，則A、B、C都處于各自平衡狀態(tài)中，D、E兩點不在平衡曲線上，即它們沒有達到化學(xué)平衡，因為E狀態(tài)的w(Y)比該溫度下平衡時的小，所以平衡正向移動，v(正)>v(逆)，D狀態(tài)的w(Y)比該溫度下的平衡狀態(tài)時的大，平衡逆向移動，此時v(逆)>v(正)。D、E要達到各自溫度下的平衡狀態(tài)所轉(zhuǎn)化的Y的物質(zhì)的量相同，又因為D處的溫度比E處的溫度高，D處

17、反應(yīng)速率快，所以D處達到平衡所需時間短。EC，要滿足w(Y)不變，溫度升高，只有采取突然升溫，CA的變化符合平衡曲線，意味著要經(jīng)過無數(shù)個溫度下的平衡狀態(tài)的點后，C才能到達A，所以只有采取無限緩慢地降溫。答案：(1)放熱(2)D(3)>(4)先突然升溫到t2，然后無限緩慢地降低溫度到t112一密封體系中發(fā)生反應(yīng)N23H22NH3Q，下圖是某一時間段中反應(yīng)速率與反應(yīng)進程的曲線關(guān)系圖，回答下列問題：(1)處于平衡狀態(tài)的時間段是_。(2)t1、t3、t4時刻體系中分別是什么條件發(fā)生了變化？(3)下列各時間段內(nèi)，氨的百分含量最高的是()At0t1 Bt2t3Ct3t4 Dt5t6解析：本題是考查反應(yīng)速率與化學(xué)平衡內(nèi)在聯(lián)系的一道好題。處于平衡狀態(tài)時，正、逆反應(yīng)速率必定相等