2023年化学平衡常数和化学平衡计算练习题.pdf

学习必备 欢迎下载 第二章化学反应速率和化学平衡第三节化学平衡 周考卷十一 化学平衡常数和化学平衡计算 时间：45 分钟 满分：100 分 一、选择题(每小题 4 分，每小题有 12 个正确选项)1在密闭容器中将 CO和水蒸气的混合物加热到 800时，有下列平衡：CO H22H2，且K1。若用 2molCO和 10mol H2O相互混合并加热到 800，则 CO的转化率为 ()A16.7%B50%C66.7%D83.3%答案：D 2在容积为 1L 的密闭容器里，装有 4molNO2，在一定温度时进行下面的反应：2NO22O4(g)，该温度下反应的平衡常数K0.25，则平衡时该容器中 NO2的物质的量为 ()A0mol B1mol C2mol D3mol 答案：C 3某温度下 H2(g)I2的平衡常数为 50。开始时，c(H2)1molL1，达平衡时，c(HI)1molL1，则开始时 I2(g)的物质的量浓度为 ()A0.04molL1 B0.5molL1 C0.54molL1 D1molL1 答案：C 4在一个容积为 6 L 的密闭容器中，放入 3 L X(g)和 2 L Y(g)，在一定条件下发生反应：4X(g)n6R(g)反应达到平衡后，容器内温度不变，混合气体的压强比原来增加了 5%，X的浓度减小 1/3，则该反应中的n值为()A3 B4 C5 D6 解析：因 X 的浓度减小，说明反应向正反应方向进行，又因混合气体的压强比原来增加了 5%，说明正反应为气体总体积扩大的反应，则有：4n26，所以n4。答案：A 5在一定条件下，可逆反应 X(g)十达到平衡时，X的转化率与 Y的转化率之比为 12，则起始充入容器中的 X与 Y的物质的量之比为()A11 B13 C23 D32 学习必备 欢迎下载 解析：由题意可得：1nX3nY12，nXnY23。答案：C 6将等物质的量的 CO和 H2O(g)混合，在一定条件下发生反应：CO(g)H22(g)H2(g)，反应至 4min 时，得知 CO的转化率为 31.23%，则这时混合气体对氢气的相对密度为()A11.5 B23 C25 D28 解析：由于反应前后气体的质量和物质的量不变，所以，气体的平均相对分子质量也不变。Mr2818223，混合气体对 H2的相对密度为 11.5。答案：A 7在一固定容积的密闭容器中，加入 4 L X(g)和 6 L Y(g)，发生如下反应：X(g)nW(g)，反应达到平衡时，测知 X和 Y的转化率分别为 25%和 50%，则化学方程式中的n值为()A4 B3 C2 D1 解析：设反应消耗 X的体积为x。则 X(g)nW(g)开始体积/L：4 6 0 0 转化体积/L：x nx 据题意 x4100%25%nx6100%50%解得：x1n3 答案：B 8将固体 NH4I 置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应：NH43(g)HI(g)，2(g)I2(g)。当反应达到平衡时，c(H2)0.5molL1，c(HI)4molL1，则NH3的浓度为()A3.5molL1 B4molL1 C4.5molL1 D5molL1 相互混合并加热到则的转化率为答案在容积为的密闭容器里装有在一定一个容积为的密闭容器中放入和在一定条件下发生反应反应达到平衡后反应为气体总体积扩大的反应则有所以答案在一定条件下可逆反应十达学习必备 欢迎下载 解析：若 HI 不分解时，其总浓度应为 4molL10.5molL125molL1，则 NH3的浓度等于 HI不分解时的总浓度。答案：D 9体积可变的密闭容器，盛有适量的 A 和 B 的混合气体，在一定条件下发生反应 A(g)。若维持温度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为VL，其中 C 气体的体积占 10%。下列判断中正确的是 ()A原混合气体的体积为 1.2VL B原混合气体的体积为 1.1VL C反应达到平衡时气体 A消耗掉 0.05VL D反应达到平衡时气体 B消耗掉 0.05VL 答案：B、C 10在nL密闭容器中，使 1molX 和 2molY在一定条件下反应：aX(g)bc Z(g)。达到平衡时，Y的转化率为 20%，混合气体压强比原来下降 20%，Z 的浓度为 Y的浓度的 0.25倍，则a，c的值依次为()A1,2 B3,2 C2,1 D2,3 解析：根据题意，可设n1，根据方程式可得出当 Y转化 20%时，其他各物质的物质的量变化：a X(g)b Y(g)cZ(g)ab0.4 mol 0.4mol cb0.4mol 由题意可得，Y的浓度为 1.6mol/L，故c(Z)0.25c(Y)0.251.6mol/L 0.4mol/L，即有cb0.4mol0.4mol/Ll L，所以bc。又根据压强比等于其物质的量之比，可得出 0.4ab1.6 mol 0.4 mol1 mol 2 mol10.21，即有 3b2a，结合bc，可得a3 时，c2。答案：B 11在一定条件下，1mol N2和 3mol H2混合后反应，达到平衡时测得混合气体的密度是同温同压下氢气的 5 倍，则氮气的转化率为()A20%B30%C40%D50%解析：N2 3H22NH3 起始量/mol 1 3 0 相互混合并加热到则的转化率为答案在容积为的密闭容器里装有在一定一个容积为的密闭容器中放入和在一定条件下发生反应反应达到平衡后反应为气体总体积扩大的反应则有所以答案在一定条件下可逆反应十达学习必备 欢迎下载 转化量/mol x 3x 2x 平衡量/mol 1x 33x 2x n总1molx3mol3x2x4mol2x，m总28gmol1lmol2gmol13mol34g，故Mm总n总34 g4 mol 2x5M(H2)10gmol1，x0.3mol，即(N2)30%。答案：B 二、非选择题(共 56 分)12已知 CO(g)H22(g)H2(g)的正反应为放热反应，850时K1。(1)若温度升高到 900C，达平衡时K_1(填“大于”、“小于”或“等于”)。(2)850 时，固定容积的密闭容器中，放入混合物，起始浓度为c(CO)0.01molL1，c(H2O)0.03molL1，c(CO2)0.01molL1，c(H2)0.05molL1。则反应开始时，H2O消耗速率比生成速率_(填“大”、“小”或“不能确定”)。(3)恒温恒容时，若向容器内充入适量 H2S 气体，则重新达平衡时，CO的反应速率比充 H2S之 前 _(填“大”、“小”或“不 能 确 定”)，理 由 是_。答案：(1)小于(2)小(3)大 因 H2S 气体会建立如下平衡：H22S，H2增大浓度，使反应 CO(g)H22(g)H2(g)平衡向左移动，CO浓度增大，达新平衡时，反应速率加快 130.96mol CO 和 0.75mol O2在 100mL密闭容器中混合，加热到某一温度反应并达到平衡时，有 0.8mol CO2生成，反应在此温度下的平衡常数为_。如果向平衡混合物中加入 O2时，CO的转化率将会_(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，平衡常数会_。答案：7.14 增大 不变 14在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)H2H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：t/C 700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 回答下列问题：(1)该反应的化学平衡常数表达式为K_。(2)该反应为_反应(填“吸热”或“放热”)。(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是()。相互混合并加热到则的转化率为答案在容积为的密闭容器里装有在一定一个容积为的密闭容器中放入和在一定条件下发生反应反应达到平衡后反应为气体总体积扩大的反应则有所以答案在一定条件下可逆反应十达学习必备 欢迎下载 A容器中压强不变 B混合气体中c(CO)不变 Cv正(H2)v逆(H2O)Dc(CO2)c(CO)(4)某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)，试判断此时的温度为_。解析：(1)根据化学平衡常数的定义式即可写出 KcCO cH2cCO2cH2。(2)由表中数据可以看出温度越高，平衡常数越大，说明反应混合物中 CO 或水的浓度越大，即升温，平衡向右移动，正反应为吸热反应。(3)该反应为物质的量不变的反应，反应过程中压强始终不变，与平衡与否无关。(4)当c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)时，K1，此时的温度由表中数据可知为 830C。答案：(1)cCO cH2cCO2cH2(2)吸热(3)B、C(4)830 15恒温下，将amol N2与bmol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N2(g)3H23(g)(1)若反应进行到某时刻t时，nt(N2)13mol，nt(NH3)6mol，计算a的值。(2)反应达平衡时，混合气体的体积为 716.8 L(标准状况下)，其中 NH3的体积分数为 25%。计算平衡时 NH3的物质的量。(3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比，下同)，n(始)：n(平)_。(4)原混合气体中，ab_。(5)达到平衡时，N2和 H2的转化率之比，(N2)(H2)_。(6)平衡混合气体中，n(N2)n(H2)n(NH3)_。解析：(1)由反应的化学方程式得知，反应掉的 N2和生成的 NH3的物质的量之比为 12，设反应掉的 N2的物质的量为x。则x6mol12 解得：x3mol a13316。(2)n平(NH3)716.8 L22.4 Lmol125%8mol。(3)平衡时：n平716.8 L22.4 Lmol132mol n平(NH3)8mol 相互混合并加热到则的转化率为答案在容积为的密闭容器里装有在一定一个容积为的密闭容器中放入和在一定条件下发生反应反应达到平衡后反应为气体总体积扩大的反应则有所以答案在一定条件下可逆反应十达学习必备 欢迎下载 所以n始40mol n始n平40mol32mol54。(4)ab40 a16 所以b为 24 所以ab162423(5)(N2)(H2)4161224l2。(6)平衡时：n(NH3)8mol，n(N2)12mol，n(H2)12mol，所以n(N2)n(H2)n(NH3)332。答案：(1)16(2)8mol(3)54 (4)23 (5)12 (6)332 16在 373k 时，把 11.5gN2O4气体通入体积为 500mL的真空密闭容器中，立即出现红棕色的 NO2气体，反应原理为 N2O42NO2。反应进行到 2s 时，NO2含量为 0.01mol，进行到 60s 时达到平衡，此时容器内混合气体密度是氢气密度的 28.75 倍。试通过计算求：(1)开始 2s 内，以 N2O4表示的反应速率为_molL1s1。(2)达到平衡时，体系的压强是开始时的_倍。(3)平衡时还有_mol N2O4。(4)平衡后，若压缩容器体积，则再达到平衡后 NO2的浓度将_(填“增大”、“减少”或“不变”)。答案：(1)0.005(2)1.6(3)0.05(4)增大 17(10 分)一定温度下的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g)O2(g)催化剂2SO3(g)，知c始(SO2)0.4molL1，c始(O2)1molL1，经测定该反应在该温度下的平衡常数K19，试判断：(1)当 SO2转化率为 50%时，该反应是否达到平衡状态？若未达到，向哪个方向进行？(2)达到平衡状态时，SO2的转化率应为多少？解析：(1)2SO2O22SO3 开始/molL1 0.4 1 0 转化/molL1 0.2 0.1 0.2 转化后/molL1 0.2 0.9 0.2 此时：c2SO3c2SO2cO20.220.220.910.91.1119。可知当 SO2转化率为 50%时，反应未达到平衡状态，反应向正反应方向进行。(2)设达到平衡时，SO2转化的物质的量为x，则 O2转化x2，生成 SO3为x。相互混合并加热到则的转化率为答案在容积为的密闭容器里装有在一定一个容积为的密闭容器中放入和在一定条件下发生反应反应达到平衡后反应为气体总体积扩大的反应则有所以答案在一定条件下可逆反应十达学习必备 欢迎下载 所以Kx2x2x219，x0.32molL1。所以 SO2的转化率为0.32 molL10.4 molL1100%80%。答案：(1)反应QcK，反应未达到平衡，向正向进行。(2)80%18(10 分)在一定条件下，将 N2和 H2混合气体 100mL通入密闭的容器内，达到平衡时，容器内的压强比反应前减小15，又测得此时混合气体的平均相对分子质量为 9。试求：(1)原混合气中 N2、H2各多少毫升？(2)H2的转化率是多少？解析：设原 100mL混合气体中含 H2体积为x，则含 N2为(100mLx)，再设反应的 H2体积为 3y，则：N2 3H2 2NH3 开始体积：(100mLx)x 0 变化体积：y 3y 2y 平衡体积：(100mLxy)(x3y)2y 平衡时总体积为(100mL2y)据题意：p前p平V前V平，即p015p0100 mL2y，解得y10mL。又xy28x3y22y171002y9，即x28x20 mL1780 mL9，解得x80mL。所以(H2)10 mL380 mL100%37.5%。答案：(1)V(N2)20mL，V(H2)80mL(2)(H2)37.5%相互混合并加热到则的转化率为答案在容积为的密闭容器里装有在一定一个容积为的密闭容器中放入和在一定条件下发生反应反应达到平衡后反应为气体总体积扩大的反应则有所以答案在一定条件下可逆反应十达