第九章化学平衡综合测试.docx

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第九章化学平衡综合测试

第九章化学平衡综合测试

时间:

45分钟满分:

100分

第Ⅰ卷（选择题,共48分）

一､选择题（本题包括12小题｡每小题4分,共48分）

1.反应2SO2+O2⇌2SO3经一段时间后,SO3的浓度增加了0.4mol·L-1,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol·L-1·s-1,则这段时间为（）

A.0.1sB.2.5s

C.5sD.10s

解析:

因为SO3的浓度增加了0.4mol·L-1,所以O2的浓度必定减少了0.2mol·L-1,因为在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol·L-1·s-1,所以反应经过的时间为5s｡

答案:

C

2.（2010·石家庄质检一）一定条件下,向容积为2L的密闭容器中加入0.2molCO和0.2molH2O,发生如下反应:

CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）;ΔH=-akJ\5mol-1（a>0）,4min后反应达到平衡,测得c（CO）:

c（CO2）=3:

2｡下列说法正确的是（）

A.反应放出的热量为0.2akJ

B.前4min反应的平均速率v（CO）=0.015mol\5L-1\5min-1

C.若将容器的体积压缩为1L,H2的体积分数变为40%

D.平衡时H2O的转化率为40%

答案:

D

3.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测定在不同时间t内产生气体体积V的数据,根据如图分析实验条件,则下列说法不正确的是（）

组别

对应曲线

c（HCl）/mol·L-1

反应温度/℃

铁的状态

1

a

30

块状

2

b

30

粉末状

3

c

2.5

块状

4

d

2.5

30

粉末状

A.第4组实验的反应速率最慢

B.第1组实验中盐酸的浓度大于2.5mol·L-1

C.第2组实验中盐酸的浓度小于2.5mol·L-1

D.第3组实验的反应温度高于30℃

解析:

将第4组实验作为参照,第1组的反应速率比第4组快,说明第1组中盐酸的浓度一定大于2.5mol·L-1,第2组与第4组比较,说明第2组中盐酸的浓度大于2.5mol·L-1,第3组与第4组比较可以确定第3组实验的反应温度高于30℃｡

答案:

C

4.在恒容密闭容器中A（g）+3B（g）⇌2C（g）;ΔH<0达平衡后,将气体混合物的温度降低,下列叙述中正确的是（）

A.容器中混合气体的平衡相对分子质量增大

B.正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动

C.正反应速率和逆反应速率都变小,C的百分含量增加

D.混合气体密度的变化情况,可以作为判断反应是否再次达平衡的依据

解析:

原反应的ΔH<0,是放热反应,温度降低使正､逆反应速率均降低,平衡向正反应方向移动,故A､C项正确,B项错;ρ=m/V,反应中气体的质量守恒,密度始终保持不变,D项错｡

答案:

AC

5.将一定量A､B装入容积为1L的恒温密闭容器中,发生反应:

2A（s）+bB（g）⇌cC（g）,1min时达到平衡,C的浓度为xmol·L-1｡若保持温度不变,将密闭容器的容积压缩为原来的

重新达到平衡后,C的浓度为2.5xmol·L-1｡下列说法正确的是（）

A.化学计量数的关系:

b

B.容器的容积减小后,该反应的逆反应速率减小

C.原容器中用B的浓度变化表示该反应在1min内的速率为

mol·L-1·min-1

D.若保持温度和容器的容积不变,充入氦气（不参与反应）,平衡不发生移动

解析:

考查化学反应速率与平衡的相关计算｡题目中｡容器容积减半,C浓度大于原来2倍,说明加压,平衡正向移动,因A为固体,则b>c,A错;B项容积减小,正逆反应速率都增大,B错;据速率比等于化学计量系数比得v（B）=

mol·L-1·min-1,C错;恒容充入惰性气体,体积不变,速率不变,平衡不移动｡

答案:

D

6.在容积不变的密闭容器中,在一定条件下发生反应:

2A⇌B（g）+C（g）,且达到平衡｡当升高温度时容器内气体的密度增大,则（）

A.正反应是吸热反应,A为非气态

B.正反应是吸热反应,A为气态

C.正反应是放热反应,A为气态

D.正反应是放热反应,A为非气态

解析:

由密度为m/V,容器容积不变,反应后气体密度增大,则m（气）增大,故A为非气态,且温度升高,平衡向气体质量增大的方向进行即平衡正向移动,故正反应是吸热反应｡

答案:

A

7.对可逆反应4NH3（g）+5O2（g）[

4NO（g）+6H2O（g）,下列叙述正确的是（）

A.反应达到平衡时,若两种反应物的转化率相等,则起始投入的n（NH3）:

n（O2）=4:

5

B.反应达到平衡后,对体系一直进行加压,平衡总是逆向移动

C.反应达到平衡时,若向压强固定的密闭容器中通入稀有气体,平衡不移动

D.当v正（NH3）:

v正（NO）=1:

1时,说明该化学反应已经达到平衡

解析:

平衡时,反应物的转化率相等,则起始投入量之比应该等于化学计量数之比,故A正确;当加压到一定压强时,气态水变为非气态,平衡会正向移动,故B也错;充入稀有气体而压强不变,相当于增大容积,平衡移动,C错;NH3､NO的正反应速率之比与是否平衡无关,都等于化学计量数之比,故D错｡选A｡

答案:

A

8.可逆反应aA（g）+bB（s）⇌cC（g）+d（D）（g）在反应过程中,其他条件不变,C的物质的量分数和T或p关系如图所示,下列叙述中正确的是（）

A.温度降低,化学平衡向逆反应方向移动

B.使用催化剂,C的物质的量分数增加

C.化学方程式系数a

D.无法根据图像确定改变温度后化学平衡移动方向

解析:

根据左图所示,T2时达到平衡所需时间短,说明温度T2比T1高,因此降低温度平衡正向移动｡加入催化剂,不会使平衡移动｡根据右图所示,p2时达到平衡所需时间短,说明压强p2比p1大,再分析纵坐标,可以看出压强越大C的物质的量分数越小,即增大压强平衡向逆反应方向移动,即a

答案:

C

9.根据下列有关图象,说法正确的是（）

A.由图象Ⅰ知,该反应在T1､T3处达到平衡,且该反应的ΔH<0

B.由图象Ⅱ知,该反应在t6时刻NH3体积分数最大

C.图象Ⅲ是在10L容器中850℃条件下反应,由图知,到4min时,反应吸收51.6kJ的热量

D.由图象Ⅳ知,相同条件下起始时投入0.3molX、0.1molY和0.4molZ进行反应,达到平衡后,Z的物质的量仍为0.4mol

解析:

平衡状态是指反应进行到最大程度时的状态,由图象Ⅰ知,X%最小,Z%最大,即T2℃处是平衡状态,从T2℃往后X%变大,Z%减小,说明随着温度的升高,平衡向左移动,所以正反应为放热反应,该反应的ΔH<0,A错误;图象Ⅱ为速度与时间的图象,t3和t5时刻v正

答案:

D

10.对于平衡体系:

aA（g）+bB（g）⇌cC（g）+dD（g）;ΔH<0,有下列判断,其中正确的是（）

A.若温度不变,容器体积扩大一倍,此时A的浓度是原来的0.48倍,则a+b大于c+d

B.若从正反应开始,平衡时,A､B的转化率相等,则起始时A､B的物质的量之比为b:

a

C.若平衡体系中共有气体mmol,再向其中充入nmolB,达到平衡时气体总物质的量为（m+n）mol,则a+b=c+d

D.若a+b=c+d,则对于体积不变的容器,升高温度,平衡向左移动,容器中气体的压强不变

解析:

若温度不变,容器体积扩大一倍,如果反应前后气体分子数不变,则A的浓度为原来的0.5倍,现为原来的0.48倍,则a+b小于c+d;假设起始A､B的物质的量分别为X､Ymol,反应后A转化了Zmol,那么B转化了Zb/amol,转化率相等则Z/X=Zb/（aY）,故X/Y=a/b;当a+b=c+d时,无论平衡怎么移动,气体总物质的量是不变的,所以C选项正确;若a+b=c+d,则对于体积不变的容器,升高温度,气体物质的量不变,但是温度升高导致压强增大｡

答案:

C

11.某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B,一定温度下发生反应A（g）+xB（g）⇌2C（g）,达到平衡后,只改变反应的一个条件,测得容器中物质的浓度､反应速率随时间的变化情况如下图所示｡下列说法中正确的是（）

A.30min时降低温度,40min时升高温度

B.8min前A的平均反应速率为0.08mol/（L·min）

C.反应方程式中的x=1,正反应为吸热反应

D.20min~40min间该反应的平衡右移

解析:

A和B的浓度变化相同,所以反应方程式中的x=1;30min时正､逆反应速率都减小了,平衡没有移动,所以可能是减小压强;40min时,正､逆反应速率都增大了,平衡向逆反应方向移动,所以40min时条件改变为升高温度,正反应为放热反应;8min前A的平均反应速率为（2mol/L-1.36mol/L）/8min=0.08mol/（L·min）,所以B正确｡

答案:

B

12.X､Y､Z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（）

解析:

设反应达到平衡时消耗X的物质的量为x｡则

X+2Y⇌2Z

起始量:

amolbmol0

转化量:

x2x2x

平衡量:

amol-xbmol-2x2x

依据题意可得:

（amol-x）+（bmol-2x）=2x,

解得x=

mol,

则Y的转化率为:

答

案:

B

第Ⅱ卷（非选择题,共52分）

二､填空题（本题包括4小题,共52分）

13.（12分）在一密闭容器中发生反应N2+3H2⇌2NH3,达到平衡后,只改变某一个条件时,反应速率与反应进程的关系如图所示:

回答下列问题:

（1）处于平衡状态的时间段是________（填选项）｡

A.t0-t1B.t1-t2

C.t2-t3D.t3-t4

E.t4-t5F.t5-t6

（2）t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件是（填选项）｡

A.增大压强B.减小压强

C.升高温度D.降低温度

E.加催化剂F.充入氨气

t1时刻____;t3时刻____;t4时刻____｡

（3）依据

（2）中的结论,下列时间段中,氨的百分含量最高的是________（填选项）｡

A.t0-t1B.t2-t3

C.t3-t4D.t5-t6

（4）如果在t6时刻,从反应体系中分离出部分氨,t7时刻反应达到平衡状态,请在图中画出反应速率的情况｡

（5）一定条件下,合成氨反应达到平衡时,测得反应混合气中氨气的体积分数为20%,则反应后与反应前的混合气体体积之比为________｡

解析:

本题主要考查化学平衡的相关知识及计算方法,中等难度题｡

（1）处于平衡状态的标志就是正逆反应速率相等,结合图象不难选出正确的时间段｡

（2）本题考查的是勒夏特列原理的应用｡t1时刻正逆反应速率都增大,应是增大了压强或升高了温度,若增大压强,平衡正向移动v（正）>v（逆）;若升高温度,平衡逆向移动v（逆）>v（正）,后者与图象相符｡t3时刻正逆反应速率同时增大但平衡不移动,只能是加入了催化剂｡t4时刻正逆反应速率都减小,应是减小了压强或降低了温度,若减小压强,平衡则逆向移动v（逆）>v（正）,若降低温度,平衡则正向移动v（正）>v（逆）,前者与图象相符｡（3）设t0~t1时间段氨的百分含量为W1,t1时升高温度,平衡逆向移动,则t2~t3时间段W2

N2+3H2⇌2NH3

反应前:

xmolymol0

反应中:

amol3amol2amol

平衡时:

（x-a）mol（y-3a）mol2amol

由题意:

=20%,解得:

x+y=12a,

答案:

（1）A､C､D､F

（2）CEB（3）A

（4）

（5）5:

6

14.（14分）向2L密闭容器中通入amol气体A和bmol气体B,在一定条件下发生反应:

xA（g）+yB（g）⇌pC（g）+qD（g）

已知:

平均反应速率vC=vA;反应2min时,A的浓度减少了

B的物质的量减少了

mol,有amolD生成｡

回答下列问题:

（1）反应2min内,vA=________,vB=________｡

（2）化学方程式中,x=________、y=________、p=________、q=________｡

（3）反应平衡时,D为2amol,则B的转化率为____｡

（4）如果只升高反应温度,其他反应条件不变,平衡时D为1.5amol,则该反应的ΔH________0（填“>”､“<”或“=”）｡

（5）如果其他条件不变,将容器的容积变为1L,进行同样的实验,则与上述反应比较:

①反应速率________（填“增大”､“减小”或“不变”）,理由是____________________

____________________;

②平衡时反应物的转化率________（填“增大”､“减小”或“不变”）,理由是____________________

____________________｡

解析:

本题考查化学反应速率计算以及影响化学反应速率和化学平衡移动的因素,意在考查考生的计算能力和分析解决问题的能力｡

（1）根据化学反应速率定义:

v（A）=Δc（A）/Δt=

a/（2×2）=

amol/（L\5min）,

v（B）=Δc（B）/Δt=

a/（2×2）=

amol/（L\5min）｡

（2）可以求出v（C）=

amol/（L\5min）,v（D）=

amol/（L\5min）,根据速率之比等于反应方程式中计量数之比,x:

y:

p:

q=

则x=2;y=3;p=1;q=6｡

（3）2A（g）+3B（g）⇌C（g）+6D（g）

起始/molab0

变化/mola2a

平衡/mol2a

B的转化率=

×100%｡

（4）其他条件不变,升高温度,平衡时D的量减少,说明升高温度平衡向左移动,即正反应为放热反应｡

（5）其他条件不变缩小体积,浓度增大,所以反应速率增大;该反应是气体体积增大的反应,缩小体积,平衡将向体积缩小的方向移动,即向左移动,所以反应物的转化率减小｡

答案:

（1）

mol/（L\5min）

mol/（L\5min）

（2）2316

（3）

×100%

（4）<

（5）①增大体积减小,反应物的浓度增大,因而使反应速率增大②减小体积减小,气体的压强增大,平衡向气体分子数少的方向（即逆反应方向）移动,因而使反应物转化率减小

15.（12分）合成氨反应的热化学方程式为N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）;ΔH=-92kJ/mol,在一容积为2L的密闭容器中加入一定量的N2和H2,在一定条件下发生合成氨反应,反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如下图:

（1）根据上图,计算从反应开始到平衡时,平均反应速率v（N2）=________｡

（2）反应达到平衡时,测得NH3占平衡混合气体体积的1/3,则平衡混合气体折合成标准状况下的体积是______L,反应过程中放出的热量为______kJ｡

（3）平衡时测得N2的物质的量为0.10mol,则N2的转化率α（N2）=________｡

（4）实验测得一定条件下合成氨反应的速率与体系内各物质的浓度有以下关系:

v=kc（N2）\5c1.5（H2）\5c-1（NH3）（k为常数）,请根据此速率方程式,结合自己的已有知识对如何提高合成氨反应的速率提出三点建议:

____________________｡

解析:

（1）由图可知c（NH3）的变化量为0.10mol/L,故c（N2）的变化的量为0.05mol/L,则v（N2）=0.05mol\5L-1/4min=0.0125mol/（L\5min）｡

（2）平衡时NH3的物质的量为:

0.10mol\5L-1×2L=0.20mol,则平衡混合气体为0.60mol,在标准状况下的体积为:

0.60mol×22.4L\5mol-1=13.44L,反应过程中放热为9.2kJ｡（3）反应达到平衡时,消耗的N2为0.05mol\5L-1×2L=0.10mol,若平衡混合气体中还存在N20.10mol,则说明原有N2为0.20mol,其转化率为50%｡

答案:

（1）0.0125mol/（L\5min）

（2）13.449.2

（3）50%

（4）①增大压强､②升高温度､③使用催化剂､④及时分离出氨气､⑤增大氮气的浓度､⑥增大氢气的浓度

16.（14分）已知在某密闭容器中进行的反应aA（g）⇌bB（g）+cC（g）,某物理量Y随时间（t）变化的情况如下图所示（其中a、b、c分别为方程式中的物质计量数;X1､X2表示不同温度或压强）:

回答下列问题:

（1）若X1､X2分别表示不同的温度,Y可代表生成物C在平衡混合物中的质量分数,则X1________X2（填“>”“<”或“=”）,由此可判断正反应是________反应（填“吸热”或“放热”）｡

（2）若X1､X2分别表示不同的压强,Y可代表反应物A的转化率,则X1________X2（填“>”“<”或“=”）,由此可判断正反应是气体体积________的反应（填“增大”､“减小”或“不变”）｡

（3）将4molA、3molB、2molC充入该反应容器中,在温度为T,压强为p的条件下达平衡后,测得A､B､C的物质的量分别是2mol、5mol、3mol,则b=________,此时A的转化率为________｡若将最初充入该反应容器中的A､B､C的物质的量分别变为5mol、2mol、1.5mol,也在温度为T,压强为p的条件下建立平衡,此时容器中的C在混合气体中的体积分数为______｡

解析:

（1）温度为X2时达到平衡所需要的时间少,说明此时反应速率快,由温度与速率关系知此时温度较高,即X2>X1;又温度高时,C在平衡混合物中的含量低,说明高温不利于反应向右进行,由此可知正反应是放热反应｡

（2）同理分析知X1

答案:

（1）<放热

（2）<增大（3）250%

30%