1、第七章 第2节 化学平衡状态(课时活页卷)一、单项选择题1人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2，因此具有输氧能力。CO吸入肺中发生反应：COHbO2O2HbCO,37 时，该反应的平衡常数K220。HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍，会使人智力受损。据此，下列结论错误的是()ACO与HbO2反应的平衡常数KB人体吸入的CO越多，与血红蛋白结合的O2越少C当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时，人的智力才会受损D把CO中毒的病人放入高压氧仓中解毒，其原理是使上述平衡向左移动【答案】C【解析】由平衡常数的定义可知该反应的平衡常数K；由平衡移动原理可知吸入CO越多，平
2、衡越向右移动，与血红蛋白结合的O2越少；把病人放入高压氧仓中，则平衡向左移动，释放出CO，故可解毒，A、B、D均正确。C项，由平衡常数表达式可知，人智力受损时：2200.02，即，故C项错误。2工业制硝酸的其中一步反应为氨气的氧化，反应方程式为：4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)H1 025 kJ/mol，氧化过程中还伴随有N2O、N2等物质生成。有关该反应的说法不正确的是()A反应处于平衡状态时，c(NH3)c(O2)c(NO)c(H2O)B反应达到平衡后，3v正(NH3)2v逆(H2O)C体系的总压强不变，说明反应已达平衡D体系的温度不再变化，说明反应已达平衡【答案】A【
3、解析】反应处于平衡状态时，体系中各组分的浓度不变，与c(NH3)c(O2)和c(NO)c(H2O)是否相等无关；反应达到平衡后，各组分的浓度保持不变，则一定有3v正(NH3)2v逆(H2O)；因反应是放热反应，温度不再变化，说明反应达到平衡；反应前后气体的物质的量不相等，总压不变，可说明反应已达平衡。3（2013.广东连州中学月考）对于可逆反应4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)。下列叙述正确的是()A平衡常数的表达式KB当v正(NH3)v正(NO)11时，说明该化学反应已经达到平衡C若平衡时两种反应物的转化率相等，则起始投入的n(NH3)n(O2)54D反应达到平衡后，恒容条
4、件下只调节NH3和NO的量，可保持原平衡状态【答案】D【解析】根据平衡常数的定义和反应的特点知H2O(g)也应计入平衡常数表达式中，即K，A错。根据K的表达式(NH3和NO的幂指数相同)可知选项D是正确的。选项B中的关系式在任何时刻都成立，B错。选项C中起始投入的n(NH3)n(O2)应为45，C错。4t 时，某平衡体系中含有X、Y、Z、W四种物质，此温度下发生反应的平衡常数表达式为K。有关该平衡体系的说法正确的是()A当混合气体的平均相对分子质量保持不变时，反应达平衡B增大压强，各物质的浓度不变C升高温度，平衡常数K增大D增加X的量，平衡既可能正向移动，也可能逆向移动【答案】A【解析】首先根
5、据平衡常数的定义推知，反应前后气体的体积保持不变，即平衡体系中Y是生成物且是气体，Z和W是反应物且也是气体，X未计入平衡常数中，说明X是固体或液体，但不确定是反应物还是生物成，由此可知选项A正确。增大压强虽然平衡不移动，但由于体积变小，因此各物质的浓度均增大，选项B错。由于反应的热效应未知，因此C也错。由于X未计入平衡常数中，X量的多少不影响平衡状态，D也错。5温度为t 时，在体积为10 L的真空容器中通入1.00 mol氢气和1.00 mol碘蒸气，经过20 min后，反应达到平衡，此时测得碘蒸气的浓度为0.020 mol/L。涉及的反应可以用下面的两个化学方程式表示：H2(g)I2(g)2
6、HI(g)2H2(g)2I2(g)4HI(g)下列说法正确的是()A反应速率用HI表示时，v(HI)0.008 mol/(Lmin)B两个化学方程式的意义相同，但其平衡常数表达式不同，不过计算所得数值相同C氢气在两个反应方程式中的转化率不同D相同温度下，2HI(g)H2(g)I2(g)与反应的平衡常数相同【答案】A【解析】H2(g)I2(g)2HI(g)，初始浓度，0.100 mol/L，0.100 mol/L,0，平衡浓度，0.020 mol/L,0.020 mol/L，0.160 mol/L)，所以，v(HI)0.160 mol/L20 min0.008 mol/(Lmin)，A正确。K6
7、4，而KK26424 096，故选项B错。两个化学方程式表示的是一个反应，反应达到平衡时，氢气的浓度相同，故其转化率相同，C错。正逆两向反应的平衡常数互为倒数，D错。6（2013.广东阳春一中月考）在一定温度下，向a L密闭容器中加入1 mol X气体和2 mol Y气体，发生如下反应：X(g)2Y(g)2Z(g)，不能作为反应达到平衡的标志是()A容器内压强不随时间变化B容器内各物质的浓度不随时间变化C容器内X、Y、Z的浓度之比为122D单位时间消耗0.1 mol X同时消耗0.2 mol Z【答案】C【解析】该反应为正反应是气体物质的量减小的反应。容器内压强不随时间变化时，即气体的物质的量
8、不再变化，各物质的浓度也不再变化时，表明该反应达到了平衡状态。因此A、B正确；容器内X、Y、Z浓度之比为122为某一时刻的特殊情况，不具有普遍性，反应的任何时刻都具备单位时间内消耗0.1 mol X必生成0.2 mol Z这一关系，而同时消耗0.2 mol Z，则表明反应已达平衡状态。二、双项选择题7在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应mX(g)nY(g)HQ kJmol1。反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示：气体体积/L c(Y)/molL1温度/ 1231001.000.750.532001.200.900.633001.301.000.70
9、下列说法正确的是()AmnBQ0C温度不变，压强增大，Y的质量分数减小D体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动【答案】BC【解析】当温度不变时，随着容器体积的扩大，Y物质的浓度不断减小，若平衡不发生移动，在某温度时，容器为2 L时Y的浓度应为1 L时的，即随着容器体积的扩大，压强的减小，平衡正向移动，故m0，故B正确，D错。8（2013.广东梅州中学月考）已知反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H198 kJmol1，向某体积恒定的密闭容器中充入1 mol SO2和0.5 mol O2，在一定条件下发生反应，如图是某物理量(Y)随时间(t)变化的示意图，下列说法正确的是()A反应达到平
10、衡后放出99 kJ的热量B温度t2t1C反应达到平衡后容器内气体的密度减小DY可能是SO2的转化率【答案】BD【解析】A项该反应为可逆反应，不正确；C项因容器体积不变，密度不变。三、非选择题9在容积恒为0.5 L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下化学反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H”“”或“”)。(2)下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据的是_(填序号字母)。a容器内N2、H2、NH3的浓度之比为132bv正(N2)3v逆(H2)c容器内压强保持不变d混合气体的密度保持不变(3)400 时，反应2NH3(g)N2(g)3H2(g)的平衡常数K的值为_。当测得NH3、
11、H2、N2的物质的量分别为3 mol、1 mol、2 mol时，则该反应的v正(N2)_v逆(N2)(填写“”“”或“(2)c(3)2【解析】(1)因该反应是放热反应，随着温度的升高，平衡逆向移动，所以k1k2。(2)因容器的体积不变，故该反应是恒温恒容条件下的反应，能够说明达到平衡状态的只有c。(3)平衡常数为2；2，反应向右进行，所以v正(N2)v逆(N2)。10在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应： CO2(g)H2(g ) CO(g)H2O(g)，其化学平衡常数K和温度T的关系如下表：T/C7008008301 0001 200K 0.60.91.01.72.6回答下列问题：(1)
12、该反应为_反应(填“吸热”“放热”)。(2)能判断该反应是否已达化学平衡状态的依据是_。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)(3)某温度下，在2 L的密闭容器中，加入1 mol CO2和1 mol H2充分反应达平衡时，CO的平衡浓度为0.25 molL1，试判断此时的温度为_C。(4)若在(3)所处的温度下，在1 L的密闭容器中，加入2 mol CO2和3 mol H2充分反应达平衡时，H2的物质的量为_。a等于1.0 molb大于1.0 molc大于0.5 mold无法确定【答案】(1)吸热(2)bc(3)830(4)b【解析】(1
13、)根据升高温度，平衡常数增大，即平衡向正反应方向移动，故该反应为吸热反应。(2)化学平衡状态可根据等各物质v正v逆和浓度不变标志确定。(3)计算平衡常数，从而确定温度。(4)加入2 mol CO2和3 mol H2，氢气相对过量，达平衡时H2的物质的量大于1.0 mol。11工业上用CO生产燃料甲醇，一定条件下发生反应：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)。图1表示反应中能量的变化；图2表示一定温度下，在体积为2 L的密闭容器中加入 4 mol H2 和一定量的CO后，CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化。请回答下列问题：(1)在“图1”中，曲线_(填“a”或“b”)表示使用了催化剂；该反
14、应属于_(填“吸热”或“放热”)反应。(2)下列说法正确的是_。A起始充入的CO为2 molB增加CO浓度，CO的转化率增大C容器中压强恒定时，反应已达平衡状态D保持温度和密闭容器容积不变，再充入1 mol CO和2 mol H2，再次达到平衡时n(CH3OH)/n(CO)会减小(3)从反应开始到建立平衡，v(H2)_；该温度下CO(g)2H2(g)CH3OH(g)的化学平衡常数为_。若保持其它条件不变，将反应体系升温，则该反应化学平衡常数_(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)请在“图3”中画出平衡时甲醇百分含量(纵坐标)随温度(横坐标)变化的曲线，要求画压强不同的2条曲线(在曲线上标出p
15、1、p2，且p1p2)。(5)已知CH3OH(g)3/2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H192.9 kJ/mol又知H2O(l)=H2O(g)H44 kJ/mol，请写出32 g的CH3OH(g)完全燃烧生成CO2和液态水的热化学方程式_。【答案】(1)b放热(2)AC(3)0.15 molL1min112减小(4)(5)CH3OH(g)3/2O2(g)CO2(g)2H2O(l)H280.9 kJ/mol【解析】(3)CO(g)2H2(g)CH3OH(g)，起始浓度：1 mol/L，2 mol/L,0，转化浓度：0.75 mol/L,1.5 mol/L，0.75 mol/L，平衡浓度：
16、0.25 mol/L,0.5 mol/L,0.75 mol/Lv(H2)0.15 molL1min1K12该反应为放热反应，升高温度，平衡左移，平衡常数减小。(4)注意：升温平衡左移，而升压平衡右移。12在压强为0.1 MPa条件下，容积为V L某密闭容器中a mol CO与2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)。CO的转化率与温度、压强的关系如图。(1)该反应是_反应(填“放热”或“吸热”)。(2)200 时，该反应的平衡常数K_V2/a2(填“”“”)。(3)在温度、容积不变的情况下，向该密闭容器再增加a mol CO与2a mol H2和b
17、mol CH3OH(g)，则达到新平衡时，CO的转化率_(填“增大”“减小”“不变”或“无法确定”)，平衡常数_(填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】(1)放热(2)(3)无法确定不变【解析】(1)从题给图示可知，温度升高，CO的转化率下降，说明升温促使平衡逆向移动，正反应为放热反应；(2)在0.1 MPa压强下，100 时，平衡时各物质的浓度依次为c(CO)mol/Lc(CH3OH)，c(H2)2c(CO) mol/L，可逆反应CO(g)2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数K。升高温度至200 ，平衡左移，K减小，故200 时K。(3)再加入a mol CO、2a mol H2、b mol CH3OH(g)，无法确定平衡的移动，(CO)无法确定，但温度不变，K不变。