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1、1化学平衡状态化学平衡状态【巩固练习巩固练习】 一、选择题 1下列说法中错误的是（ ） 。A可逆反应在一定条件下可建立化学平衡状态B处于化学平衡状态的可逆反应，v(正)=v(逆)0C可逆反应建立平衡状态时，与反应起始方向无关D一定温度下，可逆反应达平衡时，其反应物和生成物的总量相等2下列反应属于可逆反应的是（ ） 。AH2和 O2点燃生成 H2O 的反应与 H2O 电解生成 H2和 O2的反应BCuSO4吸水形成晶体蓝矾与蓝矾加热失去水分生成 CuSO4CCl2溶于水DNa2O 溶于水3可逆反应 N2+3H2 2NH3的正、逆反应速率可用各反应物和生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说 明反
2、应已达到平衡状态的是（ ） 。A3v正(N2)=v正(H2) Bv正(N2)=v逆(NH3)C2v正(H2)=3v逆(NH3) Dv正(N2)=3v逆(H2)4关于化学平衡常数的叙述中，正确的是（ ） 。A只与化学方程式本身和温度有关B只与反应的温度有关C与化学反应本身和温度有关，并且会受到起始浓度的影响D只与化学反应本身有关，与其他任何条件无关的一个不变的常数5X、Y、Z 三种气体，取 X 和 Y 按 11 的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应： X+2Y 2Z，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为 32，则 Y 的 转化率最接近于（ ） 。A33
3、 B40 C50 D656某体积可变的密闭容器，盛有适量的 A 和 B 的混合气体，在一定条件下发生反应：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V L，其中 C 气体的体积占 10。下列推断正确的是（ ） 。 原混合气体的体积为 1.2V L 原混合气体的体积为 1.1V L 反应达到平衡时气体 A 消耗掉 0.05V L 反应达到平衡时气体 B 消耗掉 0.05V LA B C D7一定温度下，对于可逆反应 N2 (g)+3H2 (g) 2NH3 (g)（正反应放热）的下列叙述，不能说明反应已达 化学平衡状态的是（ ） 。 A恒容容器内混合气体的密度不再变化 BNH
4、3的生成速率与 H2的生成速率之比为 23C恒压容器内混合气体的总物质的量不再变化 D单位时间内断裂a mol NN 键，同时断裂 6a mol NH 键8在一定条件下，测得反应 2CO2 2CO+O2，达到平衡时体系的平均式量为 M，则在相同条件下，可以表示2CO2分解率的计算式为（ ） 。A22M MB44 2M MC44M MD882M M9已知下列反应的平衡常数：H2 (g)+S (s) H2S (g) K1；S (s)+O2 (g) SO2 (g) K2，则反应 H2 (g)+SO2 (g) O2 (g)+H2S (g)的平衡常数是（ ） 。AK1+K2 BK1K2 CK1K2 D1
5、2K K10在一定温度下，容器内某一反应中 M、N 的物质的量随反应时间变化的曲线如图，下列表述正确的是（ ） 。A反应的化学方程式为：2M NBt2时，正逆反应速率相等，达到平衡Ct3时，正反应速率大于逆反应速率 Dt1时，N 的浓度是 M 的浓度的 2 倍二、填空题 1在 200时，将a mol H2（g）和b mol I2（g）充入到体积为V L 的密闭容器中，发生反应：I2 (g)+H2 (g)2HI (g)。（1）反应刚开始时，由于c(H2)=_，c(I2)=_，而c(HI)=_，所以化学反应速率 _最大，而_最小（为零） ；（2）随着反应的进行，反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c
6、(H2)_，c(I2)_，而c(HI) _，从而化学反应速率v正_，而v逆_；（3）当反应进行到v正与v逆_时，此可逆反应就达到了平衡，若保持外界条件不变时，反应混合 物中各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和生成物的产率及体系的总压 强（或各组分的分压）都将_。 2写出下列可逆反应的平衡常数（Kc）的表达式。（1）SO2 (g)+1 2O2 (g) SO3 (g)；（2）SiCl4 (l)+2H2O (g) SiO2 (s)+4HCl (g)； （3）2N2O5 (g) 4 NO2 (g)+O2 (g)； （4）3Fe (s)+4H2O (g) Fe3O4 (s
7、)+4H2 (g)。3在一个容积为 500 mL 的密闭容器中，充入 5 mol H2和 2 mol CO，在一定温度、压强下发生如下反应：2H2 (g)+CO (g) 催化剂 CH3OH (g)，经 5 s 后达到平衡状态。若此时测得 CH3OH 蒸气的浓度为 2 mol/L。试求：（1）以 H2的浓度变化表示的该反应的速率。3（2）达到平衡时 CO 的转化率。（3）该温度下的平衡常数 K。4在密闭容器中，将 0.020 molL1 CO 和 0.020 molL1 H2O (g)混合加热到 773 K 时，达到下列平衡 CO (g)+H2O (g) CO2 (g)+H2 (g)，K=9，求
8、 CO 的转化率。5铁和铝是两种重要的金属，它们的单质及化合物有着各自的性质。（1）在一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应：Fe2O3 (s)+3CO (g) 2Fe (s)+3CO2 (g)该反应的平衡常数表达式为 K=_。该温度下，在 2 L 盛有 Fe2O3粉末的密闭容器中通入 CO 气体，10 min 后，生成了单质铁 11.2 g。则 10 min 内 CO 的平均反应速率为_。（2）请用上述反应中某种气体的有关物理量来说明该反应已达到平衡状态：_，_。 （3）某些金属氧化物粉末和 Al 粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应。下列反应速率（v）和温度（T）的 关系示意图中与铝热反
9、应最接近的是_。6化学平衡常数 K 表示可逆反应的进行程度，K值越大，表示_，K值大小与温度的关系是温度升 高，K值_（填“一定增大” “一定减小”或“可能增大也可能减小” ） 。 698 K 时，在 1 L 密闭容器中进行的反应 H2+I2 2HI 达到平衡，图（A）表示当起始物浓度为 1 mol/L H2和 1 mol/L I2时，容器内各物质的浓度c的变化与时间t的关系的示意图。（1）请在图 2-2-6（B）中画出当起始物浓度为 2 mol/L HI 时，容器内各物质的浓度变化与时间关系的示意 图。（2）由图中的事实说明化学平衡具有的特征是_。7合成氨反应 N2 (g)+3H2 (g)
10、2NH3 (g)在某温度下达平衡时，各物质的浓度是c(N2)=3 molL1，c(H2) =9 molL1，c(NH3)=4 molL1，求该温度时的平衡常数和 N2、H2的起始浓度。【参考答案参考答案】 一、选择题 1D 【解析】可逆反应达到平衡时，反应物和生成物的浓度及物质的量分数保持不变。42C 【解析】A、B 两项的反应不是在同一条件下进行，不属于可逆反应；D 项反应能进行到底，不属于可逆反应； 同一条件下，Cl2与水反应生成 HCl 和 HClO，同时，HCl 和 HClO 反应生成 Cl2与水，属于可逆反应。3C 【解析】反应进行时，用不同的物质表示速率，数值不同，可它们的比值是固
11、定的。如用 N2、H2、NH3分别表示 同一正反应速率时，应有如下关系，v正(N2)v正(H2)v正(NH3)=132。如果化学反应达到平衡时，则v(正) =v(逆)。若用具体物质表示，则速率值应与计量数成比例，且必须指明的是正、逆两个方向。即v正(H2)v逆 (NH3)=32，v正(N2)v逆(NH3)=12，v正(N2)v逆(H2)=13。选项 A 只表示一个方向，选项 B、D 不符合计 量数关系。选项 C 符合要求。4A 【解析】大量实验证明，化学平衡常数决定于两个方面的因素：化学反应的本身和反应体系的温度，与起始浓 度等其他外界条件没有任何关系。5D 【解析】由已知： X + 2Y 2
12、Z起始： 1 1 0转化： a 2a 2a平衡： 1a 12a 2a根据题意有：233 22a a，1 3a ，Y 的转化率最接近 65%。6A 【解析】设起始 A 和 B 的体积分别为a L、b L，A + 3B 2C 起始的体积（L） a b 0 转化的体积（L） 0.05V 0.15V 10%V 平衡时体积（L） a0.05V b0.15V 10%V a0.05V+b0.15V+10%V=V， a+b=1.1V。 7A 【解析】反应物、生成物均为气体，在恒容容器中质量不变，体积不变，密度恒不变。8D 【解析】设起始投入 CO2为 1 mol，CO2转化率为 x，则计算式为：2CO2 2C
13、O + O2 起始量 1 0 0变化量 x x 2x平衡量 1x x 2x44g(1)mol2Mxxx ，则882MxM。59D 【解析】反应的平衡常数2 1 2(H S) (H )cKc，反应的平衡常数2 2 2(SO ) (O )cKc，反应的平衡常数221222(O )(H S) (H )(SO )ccKKccK。10D 【解析】分析本题图像可知，反应开始到时间t3时建立化学平衡。N 的变化为 8 mol2 mol=6 mol；M 的变化 为：5 mol2 mol=3 mol。因此反应方程式应为 2N M 或 M 2N。t2时，M 和 N 的物质的量相等（反应 在同一容器中进行，也可理解
14、为浓度相等） ，但正、逆反应速率并不相等，因为从图中可以看出，反应并未达到 平衡。t3时，已达到平衡，此时的正、逆反应速率相等。t1时，N 和 M 的物质的量分别为 6 mol 和 3 mol，故 N 的浓度是 M 的 2 倍。二、填空题1 （1）1mol La V 1mol Lb V 0 v正 v逆（2）减小 减小 增大 减小 增大 （3）相等 保持不变2 （1）3 1 2 22(SO )(SO )(O )ccK cc （2）42 2(HCl) (H O)ccKc（3）4 22 2 25(NO )(O ) (N O )cccKc （4）4 2 4 2(H ) (H O)ccKc3 （1）0.
15、8 molL1s1 （2）50% （3）0.028 mol2L2【解析】开始时1 25mol(H )10mol L0.5Lc，12mol(CO)4mol L0.5Lc2H2 (g) + CO (g) CH3OH (g) 开始浓度 10 molL1 4 molL1 0 变化浓度 4 molL1 2 molL1 2 molL1 平衡浓度 6 molL1 2 molL1 2 molL1（1）1 11 24mol L(H )0.8mol Ls5sv ；（2）CO 的转化率为2 mol100%50%4 mol；（3）1 22 1 212mol L0.028molL(6mol L )2mol LK 。64
16、75% 【解析】设转化的 CO 的浓度为x molL1，由题意知CO (g) + H2O (g) CO2 (g) + H2 (g) 起始浓度(molL1) 0.020 0.020 0 0 转化浓度(molL1) x x x x 平衡浓度(molL1) 0.020x 0.020x x x则2 22 2 2(CO )(H )9(CO)(H O)(0.020)ccxKccx，解得x=0.015，故转化率110.015mol L(CO)100%75%0.020mol L。5 （1）3 2 3(CO ) (CO)c c0.015 mol / (Lmin)（2）CO（或 CO2）的生成速率与消耗速率相等
17、CO（或 CO2）的质量不再改变 （3）b 【解析】由于固态物质的浓度恒定，故该反应的平衡常数K=c3 (CO2) / c3 (CO)，结合题中反应及生成 11.2 g Fe，可以算出参与反应的 CO 为 0.3 mol，故v(CO)=0.3 mol / (2L10 min)=0.015 mol / (Lmin)。 反应达到平衡状态时，正、逆反应速率相等，且混合物中各组分浓度、质量等均恒定。由于铝热反应可以放出 大量的热，短时间内可以加快化学反应速率，故图像 b 比较接近。6可逆反应进行的程度越大 可能增大也可能减小 （1）如图所示。 （2）动态平衡；v(正)=v(逆)0；平衡时各组分浓度保持不变；一定 条件下平衡的建立与途径无关7该温度下K=7.32103，起始时c(N2)=5 molL1，c(H2)=15 molL1。 【解析】由题意知：由平衡时各物质的浓度可求出该温度时的平衡常数，再根据 合成氨反应方程式和反应起始浓度可求出 N2、H2的起始浓度。N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g) c起始(molL1) x y 0 c转化(molL1) a 3a 2a c平衡(molL1) 3 9 4即22 33 33 22(NH )47.32 10(N )(H )3 9cKcc，由题意得24 3 39a xa ya ，解得a=2，x=5，y=15。