1、课时作业13化学平衡(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题共10题，每小题5分，共50分，每小题只有一个选项符合题目要求)1在一定温度下的定容容器中，当下列物理量不再变化时，表示反应A(g)2B(g) C(g)D(g)已达到平衡状态的是()。混合气体的压强混合气体的密度B的物质的量浓度混合气体总物质的量混合气体的平均相对分子质量v正(A)2v逆(B)混合气体的总质量混合气体总体积A BC D2对可逆反应2A(s)3B(g)C(g)2D(g)H0，在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是()。增加A的量，平衡向正反应方向移动升高温度，平衡向逆反应方向移动，v(正)减小压强增大一倍，平
2、衡不移动，v(正)、v(逆)不变增大B的浓度，v(正)v(逆)加入催化剂，B的转化率提高A B C D3在一密闭容器中，反应aA(g)bB(g)达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，则下列说法不正确的是()。A平衡向正反应方向移动B物质A的转化率增大C物质B的质量分数增加Dab4在一恒定的容器中充入2 mol X和1 mol Y发生反应：2X(g)Y(g)nZ(g)达到平衡后，Z的体积分数为a%；若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量X为0.6 mol，Y为0.3 mol，Z为1.4 mol充入容器中，达到平衡后，Z的体积分数仍为a%，则n的
3、值为()。A只能为2 B只能为3C可能为2，也可能为3 D无法确定5将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：NH4I(s)NH3(g)HI(g)2HI(g)H2(g)I2(g)达到平衡时，c(H2)0.5 molL1，c(HI)4 molL1，则此温度下反应的平衡常数为()。A9 B16 C20 D256合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得，其中的一步反应为CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H0反应达到平衡后，为提高CO的转化率，下列措施中正确的是()。A增加压强 B降低温度C增大CO 的浓度 D更换催化剂 7可逆反应mA(s)nB(g)eC(g)fD(g)
4、，反应过程中，当其他条件不变时，C的百分含量(C%)与温度(T)和压强(p)的关系如图所示，下列叙述中正确的是()。A达到平衡后，若升高温度，平衡右移B达到平衡后，加入催化剂C%增大C化学方程式中“nef”D达到平衡后，增加A的量有利于平衡向右移动8在一定条件下，向2 L恒容密闭容器中加入2 mol X、1 mol Y。发生如下反应：2X(g)Y3Z(g)Ha kJmol1(a0)。经60 s达平衡，此时Y的物质的量为0.2 mol。下列说法错误的是()。A用Z表示的化学反应速率为1.2 mol(Lmin)1B若再充入1 mol Z，重新达到平衡时，X的体积分数不变，则Y为气态C达平衡后，实际
5、放出的热量为b kJ，则baD若Y为气态，则使容器体积变为1 L，Z的物质的量不会增大91和2分别为A在甲、乙两个恒容容器中平衡体系A(g)2B(g)和2A(g)C(g)的转化率，在温度不变的情况下，均增加A的物质的量，下列判断正确的是()。A1、2均减小B1、2均增大C1减小，2增大D1增大，2减小10一定条件下，对于可逆反应X(g)3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 molL1、0.3 molL1、0.08 molL1，则下列判断正确的是()。Ac1c231B平衡时，Y和Z的生成速率之比为23CX、Y的转
6、化率相等Dc1的取值范围为0.04 molL1c10.14 molL1二、非选择题(本题共4个小题，共50分)11(9分)钾是一种活泼的金属，工业上通常用金属钠和氯化钾在高温下反应制取。该反应为Na(l)KCl(l)NaCl(l)K(g)H0各物质的沸点与压强的关系见下表：压强/kPa13.3353.32101.3K的沸点/590710770Na的沸点/700830890KCl的沸点/1 437NaCl的沸点/1 465(1)在常压下金属钾转变为气态从反应混合物中分离的最低温度约为_，而反应的最高温度应低于_。(2)在制取钾的过程中，为了提高原料的转化率可以采取的措施是_。12(13分)汽车尾
7、气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，反应原理：2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)，在298 K、100 kPa下，H113 kJmol1，S145 J(molK)1。(1)为了提高该反应的速率和NO的转化率，采取的正确措施为_。A加催化剂同时升高温度B加催化剂同时增大压强C升高温度同时充入N2D降低温度同时增大压强(2)该反应达到平衡时若增大压强，则混合气体的平均相对分子质量_，若升高温度，则该反应的平衡常数_(均填“增大”“减小”或“不变”)。(3)在下图中画出
8、在某时刻条件改变后的图像(其他条件不变)。t1：增大NO的浓度t2：降低温度(4)判断该条件下反应能否自发。13(12分)在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：t/7008008301 0001 200K1.71.11.00.60.4回答下列问题：(1)该反应的化学平衡常数表达式为K_，该反应为_反应(填“吸热”或“放热”)。(2)能判断该反应是否达到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生成(H2)v消耗(H2)Dc(CO2)c(CO)(3)830 时，容器中的反应已达到平
9、衡。在其他条件不变的情况下，缩小容器的体积，平衡_移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。14(2012天津)(16分)金属钨用途广泛，主要用于制造硬质或耐高温的合金，以及灯泡的灯丝。高温下，在密闭容器中用H2还原WO3可得到金属钨，其总反应为：WO3 (s)3H2(g)W(s)3H2O(g)请回答下列问题：(1)上述反应的化学平衡常数表达式为_。(2)某温度下反应达平衡时，H2与水蒸气的体积比为23，则H2的平衡转化率为_；随温度的升高，H2与水蒸气的体积比减小，则该反应为_反应(填“吸热”或“放热”)。(3)上述总反应过程大致分为三个阶段，各阶段主要成分与温度的关系如下表所示：
10、温度25 550 600 700 主要成分WO3 W2O5 WO2W第一阶段反应的化学方程式为_；580 时，固体物质的主要成分为_；假设WO3完全转化为W，则三个阶段消耗H2的物质的量之比为_。(4)钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发，使灯丝变细，加入I2可延长灯管的使用寿命，其工作原理为：W(s)2I2(g)WI4 (g)。下列说法正确的有_。a灯管内的I2可循环使用bWI4在灯丝上分解，产生的W又沉积在灯丝上cWI4在灯管壁上分解，使灯管的寿命延长d温度升高时，WI4的分解速率加快，W和I2的化合速率减慢参考答案 1A解析：本题考查可逆反应达到平衡状态的标志。该可逆反应中总压强不变，意味
11、着各组分恒定；B的物质的量浓度或总物质的量不变，意味着达到平衡；混合气体相对分子质量不变，即体系中各物质的量恒定；由于是在定容容器中的反应，无论是否达到平衡，混合气体的质量和体积都不改变。综上分析可知答案为A。2B解析：升高温度，正、逆反应速率均增大，错；增大压强，正、逆反应速率都增大，但此反应为气体分子数无变化的反应，速率增大的程度相同，错；加入催化剂，平衡不移动，B的转化率不变，错。3D解析：将容器体积增加一倍，若平衡不移动，A、B的浓度都变成原来的50%，但B的浓度是原来的60%，说明又生成了B，平衡向正反应方向移动，即减压平衡正移，ab。4C解析：同温同体积下，对于反应前后气体体积发生
12、变化的反应来说，等效转化(按照计量数比例关系极限转化到一边)后，对应各物质起始投料的物质的量均相同，两平衡混合物中各组分的百分含量分别相等。同温同体积下，对于反应前后气体体积没有变化的反应来说，等效转化(按照计量数比例关系极限转化到一边)后，对应各物质起始投料的物质的量比例相同，两平衡混合物中各组分的百分含量分别相等。5C解析：反应的先后顺序为先后，由知c(H2)c(I2)0.5 molL1，则反应分解的c(HI)1 molL1，由知c(NH3)c(HI)总1 molL14 molL15 molL1，则反应的化学平衡常数为Kc(NH3)c(HI)5420。6B解析：A项，该反应为等体积变化，加
13、压后平衡不移动，错；B项，该反应为放热反应，降温平衡正向移动，正确；C项，增加CO，平衡正向移动，但根据勒夏特列原理知，只能削弱CO的增加量，不能消除其加入量，故CO的转化率减小，错；D项，催化剂只影响平衡的时间，不影响平衡的移动，即不影响转化率，错。7C解析：分析图像可知：压强越大，C的百分含量越高，即增大压强平衡向正反应方向移动，nef，所以C项正确；恒压时，温度越高，C的百分含量越低，平衡左移，正反应放热，A项错误；加入催化剂平衡不移动，B项错误；增加固体的量对平衡移动无影响，D错误。8C解析：选项A，达平衡时，消耗0.8 mol Y，生成2.4 mol Z，v(Z)c(Z)/t1.2
14、molL1/1 min1.2 mol(Lmin)1；选项B，若再充入1 mol Z，重新达平衡时，X的体积分数不变，说明原平衡与新平衡等效，反应物和生成物的气体计量总数相同，则Y必为气态；选项C，Ha kJmol1，表示2 mol X与1 mol Y完全反应放出a kJ热量，该反应是可逆反应，所以ba；选项D，因反应前后气体总物质的量不变，所以加压平衡不移动，Z的物质的量不变。9C解析：先假设反应体系保持恒压过程，增加A的物质的量，反应容器的体积增加，两容器中转化率不变；然后再将容器体积压缩，在加压过程中反应A(g)2B(g)，平衡向左移动，1减小；反应2A(g)C(g)，平衡向右移动，2增大
15、，故C项正确。10C解析：由题意知X、Y的化学计量数之比为13，所以反应时X、Y的物质的量浓度的改变量之比一定为13，依据平衡时二者浓度之比为13，可知c1c213，X、Y的转化率相等，所以选项A错、C正确；平衡时，Y和Z的生成速率之比为32，所以选项B错误；若起始时平衡向右移动，利用方程式可以求出c1的最大值为0.14 molL1，由题知c10 molL1，故选项D错误。11答案：(1)770 890 (2)降低压强或移去钾蒸气，适当升高温度解析：770 t890 ，钾为气体，钠为液体，降低压强或移去钾蒸气都使平衡正向移动，从而提高原料的利用率。正反应为吸热反应，升高温度，平衡正移。12答案
16、：(1)B(2)增大减小(3)(4)GHTS113 kJmol1298 K145103 kJ(molK)169.79 kJmol10，故反应能自发进行解析：(1)加入催化剂不能提高NO的转化率只能提高反应速率，升高温度，平衡左移，NO转化率降低，A错误；升高温度可以提高反应速率，但升高温度和加入N2均使平衡左移，NO的转化率降低，C错误；降低温度平衡右移，NO的转化率增大但反应速率减小，D错误。(2)该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，增大压强，气体的总质量不变，总物质的量减小，则r增大。该反应正向为放热反应，升高温度，K值减小。(3)增大NO的浓度时，图像连续，即正反应速率瞬间增大，逆反
17、应速率逐渐增大；而降低温度时，图像不连续，正、逆反应速率均瞬间减小，且正反应速率大于逆反应速率，前者逐渐减小，后者逐渐增大。(4)根据GHTS进行计算，G0非自发，G0自发。13答案：(1)放热(2)BC(3)不解析：(1)根据化学平衡常数的表达式书写，即可写出K的表达式。由化学平衡常数K和温度t的关系可以看出温度越高平衡常数越小，说明反应混合物中CO2和H2的浓度越小，即升高温度有利于向逆反应方向进行，则正反应为放热反应。(2)达到化学平衡状态的依据是v(正)v(逆)，各组分的浓度保持不变，而该反应前后气体的物质的量不变，因此容器内压强不变不能作为依据。(3)其他条件不变的情况下，缩小容器的
18、体积相当于增大容器内压强，则该平衡不移动。14答案：(1)K(2)60%吸热(3)2WO3H2W2O5H2OW2O5、WO2114(4)ab解析：(1)根据题给的化学方程式，其中的WO3和W均为固体，平衡常数中不写入，故K；(2)由方程式：WO33H2W3H2O，两物质的化学计量数相同，又知平衡时两者的体积比为23，故氢气的平衡转化率为：(3/5)100%60%；温度升高时，氢气和水蒸气的体积比减小，说明平衡正向移动，说明该反应正向吸热；(3)根据表格中给出的反应的三个阶段，第一阶段，WO3转化为W2O5，方程式可表示为：2WO3H2W2O5H2O；在580 时，反应进入第二阶段，固体物质的主要成分是W2O5、WO2；第二阶段的方程式可表示为：W2O5H22WO2H2O；第三阶段的方程式为： WO22H2W2H2O；故三阶段消耗的氢气的物质的量为114；(4)根据钨丝灯管的反应原理，可知灯管内的碘单质可循环使用，a对；加入碘单质的作用是减缓灯丝变细，故b对；由于四碘化钨是在1 400 生成，高于3 000 时分解，故应在灯丝上形成，c错；温度升高时，不管是分解速率和化合速率都加快，d错。