高中化学选修化学平衡习题及答案解析.docx
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高中化学选修化学平衡习题及答案解析
第三节化学平衡练习题
一、选择题
1．在一个密闭容器中进行反应：
2SO2（g）＋O2（g）
2SO3（g）
已知反应过程中某一时刻，SO2、O2、SO3分别是0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L，当反应达到平衡时，可能存在的数据是（）
A．SO2为0.4mol/L，O2为0.2mol/L
B．SO2为0.25mol/L
C．SO2、SO3（g）均为0.15mol/L
D．SO3（g）为0.4mol/L
2．在一定温度下，可逆反应A（g）+3B（g）
2C（g）达到平衡的标志是（）
A.C生成的速率与C分解的速率相等
B.A、B、C的浓度不再变化
C.单位时间生成nmolA，同时生成3nmolB
D.A、B、C的分子数之比为1:
3:
2
3．可逆反应H2（g）+I2（g）
2HI（g）达到平衡时的标志是（）
A.混合气体密度恒定不变
B.混合气体的颜色不再改变
C.H2、I2、HI的浓度相等
D.I2在混合气体中体积分数不变
4．在一定温度下的定容密闭容器中，取一定量的A、B于反应容器中，当下列物理量不再改变时，表明反应：
A（s）＋2B（g）
C（g）＋D（g）已达平衡的是（）
A．混合气体的压强B．混合气体的密度
C．C、D的物质的量的比值D．气体的总物质的量
5．在一真空密闭容器中，通入一定量气体A．在一定条件下，发生如下反应：
2A（g）
B（g）+xC（g），反应达平衡时，测得容器内压强增大为P％，若此时A的转化率为a％，下列关系正确的是（）
A．若x=1，则P＞aB．若x=2，则P＜a
C．若x=3，则P=aD．若x=4，则P≥a
6．密闭容器中，用等物质的量A和B发生如下反应：
A（g）+2B（g）
2C（g），反应达到平衡时，若混合气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等，则这时A的转化率为（）
A．40％B．50%
C．60％D．70％
7．在1L的密闭容器中通入2molNH3，在一定温度下发生下列反应：
2NH3
N2+3H2，达到平衡时，容器内N2的百分含量为a%。
若维持容器的体积和温度都不变，分别通入下列初始物质，达到平衡时，容器内N2的百分含量也为a％的是（）
A．3molH2+1molN2B．2molNH3＋1molN2
C．2molN2+3molH2D．0.1molNH3＋0.95molN2+2.85molH2
8．在密闭容器中发生反应2SO2+O2
2SO3（g），起始时SO2和O2分别为20mol和10mol，达到平衡时，SO2的转化率为80%。
若从SO3开始进行反应，在相同的条件下，欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同，则起始时SO3的物质的量及SO3的转化率分别为（）
A10mol10%B20mol20%C20mol40%D30mol80%
9．X、Y、Z为三种气体，把amolX和bmolY充入一密闭容器中，发生反应X+2Y
2Z。
达到平衡时，若它们的物质的量满足：
n（X）+n（Y）=n（Z），则Y的转化率为（）
A．
B．
C．
D．
10．一定条件下，在一密闭容器中通入一定量SO2和O2的混合气体，发生如下反应：
2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）+Q（Q>0）。
反应达平衡后SO2、O2和SO3的物质的量之比为3∶4∶6，保持其它条件不变，降低温度后达到新的平衡时，O2和SO3的物质的量分别是1?
1mol和2?
0mol，此时容器内SO2的物质的量应是?
A?
A?
0?
7molB?
0?
9molC?
1?
1molD?
1?
3mol
11．在一定温度下，某密闭容器中发生反应：
2SO2（g）＋O2（g）
2SO3（g）＋Q达平衡后，SO2、O2、SO3的物质的量之比为3∶2∶4。
其它条件不变，升温达到新平衡时，SO2为1.4mol，O2为0.9mol，则此时SO3的物质的量为（）
A.1.4molB.1.6molC.1.8molD.2.0mol
12．某体积可变的密闭容器，盛有适量的A和B的混合气体，在一定条件发生反应A+3B
2C，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%，下列推断正确的是（）
①原混合气体的体积为1.2VL
②原混合气体的体积为1.1VL
③反应达到平衡时气体A消耗掉0.05VL
④反应达到平衡时气体B消耗掉0.05VL
A、②③B、②④C、①③D、①④
13．在一定温度时，将1molA和2molB放入容积为5L的某密闭容器中发生如下反应：
A（s）+2B（g）
C（g）+2D（g），经5min后，测得容器内B的浓度减少了0.2mol/L。
下列叙述不正确的是（）
A．在5min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率为0.02mol/（L·min）
B．5min时，容器内D的浓度为0.2mol/L
C．当容器内压强保持恒定时，该可逆反应达到平衡状态
D．5min时容器内气体总的物质的量为3mol
14．把6molA和5molB两气体通入容积为4L的密闭容器中，一定条件下反应：
3A（气）+B（气）
2C（气）+xD（气）+Q，5min达平衡，此时生成2molC，测得D的平均反应速率为0.1mol·（L·min）－1。
下列说法中正确的是（）
A．降低平衡体系的温度，逆反应速率最小，正反应速率增大，平衡正向移动
B．恒温下达到平衡的标志是C和D的生成速率相等
C．A的平均反应速率为0.15mol·（L·min）
D．B的转化率为25%
15．一定温度下，向一固定容积的容器中放入1molA和1molB，待反应A（s）+B（g）
C（g）+2D（g）达到平衡时，C的质量分数是M%，在相同的条件下，若按以下配比开始反应，平衡时C的质量分数比为M%的是（）
A．2molA+2molBB．2molD+1molC
C．2molD+1molA+1molBD．0.5molA+0.5molB+0.5molC+1.0molD
16．在密闭容器中发生反应2SO2+O2
2SO3（g），起始时SO2和O2分别为30mol和15mol，达到平衡时，SO2的转化率为80%，若从SO3开始进行反应，在相同条件下，欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同，则起始时SO3的物质的量及SO3的转化率为（）
A．15mol和10%B．30mol和20%
C．30mol和40%D．45mol和80%
二、填空题
17．写出下列化学反应的化学平衡常数表达式：
①N2+3H2
2NH3K=
②
N2+H2
NH3K=
③Fe+4H2O（g）
Fe3O4+4H2K=
18．在1L密闭容器中，充入amolN2和bmolH2，在一定温度下N2+3H2
2NH3，达到平衡，容器中还剩余CmolN2，则平衡时N2的转化率是，H2的转化率是，生成NH3是mol，容器中H2的平衡浓度是。
19．一定温度下在10L容器中加入5molSO2和3molO2，当反应达到平衡时，有3molSO2发生了反应，则：
（1）生成了molSO3，SO2的转化率为。
（2）平衡时容器内气体的总物质的量为。
（3）平衡时SO2的浓度是，O2的浓度是，SO3的浓度是。
20．一定条件下，可逆反应：
A2+B2
2C达到平衡。
经测定，平衡时c（A2）=0.5mol/L，c（B2）=0.1mol/L，c（C）=1.6mol/L，若A2、B2和C的起始浓度分别为amol/L，bmol/L，cmol/L。
请回答：
（1）a、b应满足的关系是____________________
（2）a的取值范围是___________________________
21．在温度830K时，下列可逆反应及其平衡有某些特殊性：
CO（g）＋H2O（g）
CO2（g）＋H2（g）
若c（CO）始为2mol/L，c（H2O）始为3mol/L，反应达平衡时，CO的转化率为60%，如果c（H2O）始为6mol/L，c（CO）始为2mol/L，反应达到平衡时，则CO的转化率为75%。
?
1?
计算上述两种情况下H2O的转化率、，CO和H2O的转化率之间的关系可表示为。
（2）设830K时，c（CO）始＝amol/L，c（H2O）始＝bmol/L，达平衡时c（H2）平＝cmol/L。
①当a＝5，c＝
时，b＝；②当a＝b时，
＝；
③用以表示a、b、c之间关系的式子是。
22．将2molH2O和2molCO置于1L容器中，在一定条件下，加热至高温，发生如下可逆反应：
2H2O（g）
2H2＋O22CO＋O2
2CO2
（1）当上述系统达到平衡时，欲求其混合气体的平衡组成，则至少还需要知道两种气体的平衡浓度，但这两种气体不能同时是和，或和。
（填它们的分子式）
（2）若平衡时O2和CO2的物质的量分别为n（O2）平＝amol，n（CO2）平＝bmol。
试求n（H2O）平＝。
（用含a、b的代数式表示）
三、计算题
23．amolN2和bmolH2反应，在一定条件下达到平衡，生成cmolNH3．NH3在平衡混合物中的质量分数是多少？
24．1体积SO2和3体积空气混合后，在450℃以上通过V2O5催化剂，发生如下反应：
2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）
若同温同压下测得反应前后混合气体的密度比为0.9∶1，则反应掉的SO2是原有SO2的百分之几？
答案及解析:
1．C项反应物、生成物浓度不可能同时减小。
因是可逆反应，不可能反应物或生成物变为0，A、D不正确。
答案：
B。
2．判断一个反应是否处于平衡状态的主要依据为：
①看v（正）与v（逆）是否相等；②反应物和生成物的浓度是否不随时间的变化而变化。
A选项说明v（正）=v（逆），B选项说明反应体系各物质的浓度不再改变，应选A、B。
D很明显是错误，C选项不能确保已达平衡（在任何时刻，有nmolA产生时必有3nmolB同时产生，两者表示的都是逆反应速率）。
答案为AB。
3．对于氢气与碘蒸气合成碘化氢反应来说，它反应前后气体体积没有发生变化。
因此在一固定容积的密闭容器中，不管该可逆反应是从正反应开始还是从逆反应开始，不管该反应是否达到平衡状态，容器中混合气体的密度始终是不变的，显然A项不是平衡时的标志；在H2、I2、HI气体中只有I2蒸气具有颜色是紫红色的，当混合气体的颜色不变时，实质上就意味着I2的浓度不再变化，也就是反应混合物各组成成分的含量保持不变。
故B选项正确；C选项中H2、I2、HI的浓度相等时，并不表示各物质的浓度保持不变，故C项错误；D选项I2在混合气体中体积分数不变就表示各物质的浓度不再发生变化，故D选项正确。
答：
BD。
4．题给反应是一个反应前后气体体积不变的反应，故不管平衡是否移动，混合气体的压强与气体的总物质的量均不变；而平衡生成C、D的物质的量相等，故比值不变。
答案：
B。
5．转化率=
×100%。
A项根据已知压强增大P％，则x+1＞2，x＞1，排除A。
设通入的一定量气体A为1mol，
2A（g）
B（g）+xC（g）
始态（mol）100
转化（mol）a%
a%
a%
平衡（mol）1-a%
a%
a%
依据压强增大P％，则应满足：
1-a%+
a%+
a%=1+P%
x=
+1
当x=2时
a=2P
P＜aB选项正确
当x=3时
P=a
C选项正确
当x=4时
D选项排除
答案为B、C。
6．【知识点拨】化学平衡的一般计算要采用平衡计算模式，模式中的三种量可用物质的量，物质的量浓度，对于气体，还可用体积。
对于气体的相关计算，可涉及压强、体积、相对密度和平均相对分子量，故可用到相关规律，如压强比等于物质的量之比，气体体积比等于物质的量之比，质量守恒定律。
采用求平均量的计算公式或三角正弦法等。
如果已知平衡时总的物质的量或总体积，或平衡时的物质的量与初始物质的量之比，或平衡时与初始的压强之比，或平衡时的平均相对分子量，则要设未知数写出模式，列代数方程式求解。
若是已知平衡时的平均相对分子量，则要根据质量守恒定律列代数式求解。
【分析解答】设A物质的转化率为x，A和B起始物质的量都为amol。
A（g）+2B（g）
2C（g）
起始物质的量（mol）aa0
转化物质的量（mol）ax2ax2ax
平衡物质的量（mol）a-axa-2ax2ax
根据题意，A和B物质的量之和与C物质的量相等
a-ax＋a-2ax=2ax
x=0.4
则A的转化率为40％，选项A正确．
7．同温同容下，对于氨的分解反应，我们根据反应的系数关系，将选项的四种情况都换算成反应物（NH3），如果NH3为2mol时，它们都可达到相同的平衡状态，即等效。
选项A换算成NH3为2mol，符合题意；选项B、C换算成NH3都不是2mol，故排除。
选项D：
2NH3
N2+3H2
213
x0.952.85
x=1.90mol
0.1＋1.9=2.0（mol），等效。
答案为：
A、D。
8．某可逆反应，无论从正反应开始，还是从逆反应开始，只要正反应起始浓度与逆反应起始浓度“相当”，在相同条件下，可达到同一平衡状态。
答案：
B。
9．【分析解答】X+2Y
2Z
起始amolbmol0
反应
baba
平衡
ba
根据题意
∴
答案为B选项。
10．【分析解答】一法：
设第一种平衡状态下O2为x，则SO3为
，变成第二种平衡时O2变化量为y，
2SO2?
g?
＋O2?
g?
2SO3?
g?
＋Q
x
x
x＋2y＝2?
0解得：
x＝1?
2mol
y2yx－y＝1?
1y＝0?
1mol
1?
12?
0
可得：
2SO2?
g?
＋O2?
g?
2SO3?
g?
＋Q
0.91.21.8
0.20.10.2
0.71.12.0
二法：
用等效平衡办法，将SO3转变为SO2和O2，使原初始量比相同。
2SO2?
g?
＋O2?
g?
2SO3?
g?
2SO2?
g?
＋O2?
g?
2SO3?
g?
346x1?
12?
0
?
530?
?
2.010?
＝
＝
x＝0.7mol
三法：
2SO2?
g?
＋O2?
g?
2SO3?
g?
2SO2?
g?
＋O2?
g?
2SO3?
g?
2?
102?
10
122?
1－4a6a
1?
124a6a
＝
，a＝0?
3
2SO2?
g?
＋O2?
g?
2SO3?
g?
2SO2?
g?
＋O2?
g?
2SO3?
g?
2?
72?
102?
72?
10
1?
80?
91?
8212
0?
91?
21?
80?
71?
12
答案为A。
11．【分析解答】解法一：
2SO2（g）＋O2（g）
2SO3（g）2SO2（g）＋O2（g）
2SO3（g）
n0（mol）ab0ab0
n变（mol）2xx2xa－1.4b－0.9
n平（mol）a－2xb－x2x1.40.9
b＝1.6mol，a＝×0.8＝2.8mol。
2SO2（g）＋O2（g）
2SO3（g）
n0（mol）2.81.60
n变（mol）1.40.71.4
n平（mol）1.40.91.4
解法二：
2SO2（g）＋O2（g）
2SO3（g）
n0（mol）3a2a4a
n变（mol）2xx2x
n平（mol）3a＋2x2a＋x4a?
2x
由题意知，3a＋2x＝1.4，2a＋x＝0.9，联立二式得：
a＝0.4mol，x＝0.1mol，4a?
2x＝4×0.4mol?
2×0.1mol＝1.4mol，故应选A。
12．A13．D14．C15．BD16．B
17．
（1）
；
（2）
；（3）
18．
；
；2（a-c）mol；b-3a+3cmol/L
19．
（1）3；60%
（2）6.5mol（3）0.2mol/L；0.15mol/L；0.3mol/L
20．
（1）a-b=0.4
（2）0.4≤a≤1.3
解析：
（1）A、B消耗浓度与化学计量数成正比：
a-0.5=b-0.1
a-b=0.4
（2）若反应从正方向开始，C的起始浓度为0：
A2+B2
2C
0.5mol1.6mol
（0.5+0.8）mol0a=1.3mol
若反应从逆向反应开始：
A、B两物质中必有一种物质的量为0，根据题目数据可知b=0
A2+B2
2C
0.50.11.6mol
（0.5-0.1）mol0a=0.4mol
则a的取值范围为0.4≤a≤1.3
21．?
1?
40%；25%；?
?
CO?
＋?
?
H2O?
＝1?
2?
①4②0?
5③
＋
＝1或ac＋bc＝ab
注：
此类平衡除上述规律外，还有一规律：
生成物的平衡量的分子是两反应物的乘积，
分母是两反应物的和。
22．
（1）H2OH2，COCO2
（2）（2－2a－b）mol
23．分析凡化学平衡算题，常用下列计算模式进行计算：
（一）常规解法：
NH3的质量分数应等于平衡态（即终态）时NH3的质量除以平衡态时各组分的质量和，即为：
NH3％=17c/[28（a-c/2）+2（b-3c/2）＋17c]×100％=17c/（28a+2b）×100％
（二）巧解：
平衡混合气质量守恒，仍为（28a＋2b）g，其中NH3为17cg，则有NH3％=17c／（28a＋2b）×100％
答案17c/（28a+2b）×100%。
24．分析同温同压下反应前后气体密度比为0.9∶1，即体积比为1∶0.9，体积差量为（1+3）×0.1=0.4．
设反应掉的SO2为x体积．
X=0.8
则反应掉SO2是原有SO2的80％．
解题方法为差量法．
答案80%．
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