1、第6课时等效平衡的综合应用题组1速率、平衡图像1(2014太原五中期中)如图曲线表示其他条件一定时，反应2NOO22NO2(正反应为放热反应)达到平衡时NO的转化率与温度的关系曲线，图中标有a、b、c、d四点，其中表示未达到平衡状态，且v(正)v(逆)的点是()Aa点 Bb点 Cc点 Dd点答案C解析c、a点均未达到化学平衡状态，其中若c点达到平衡状态时，NO的转化率应增大，所以v(正)v(逆)。2在ABC(正反应是放热反应)中，如下图，能正确表示反应速率(纵坐标)与温度(横坐标)关系的是()答案B解析升温，平衡左移，v(逆)v(正)，B项正确。3.容积固定的2 L密闭容器中进行的某一可逆反应
2、A(g)2B(g)2C(g)，以B的物质的量浓度改变表示的反应速率v(正)，v(逆)与时间的关系如图所示。已知反应速率v的单位为molL1s1，则图中阴影部分的面积可表示()AA的物质的量浓度的减少BB的物质的量浓度的减少CC的物质的量增加DB的物质的量减少答案B解析速率乘以时间等于浓度的变化。4向一个绝热恒容密闭容器中通入CO(g)和H2O(g)，一定条件下使反应CO(g)十H2O(g)CO2(g)H2(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的曲线如图所示，由图可得出的正确结论是 ()A反应物浓度：a点小于c点Bc点反应进行的程度最大C该反应的正反应为吸热反应Dt1t2时，H2的产率：ab段小于
3、bc段答案D解析起始时反应物浓度最大，故A错；c点的反应速率最大，但不代表反应达到平衡，B错；ac段，该反应在绝热恒容密闭容器中进行，v正逐渐增大，只能是温度升高造成的，即该反应的正反应为放热反应，C错；由于t2时间段内的v正大于t1时间段内的v正，又由于t1t2，所以H2的产率ab段小于bc段，D正确。5.可逆反应X(？)Y(？)2Z(？)H，当温度(t3以前、的温度相同，t3以后开始升温)和压强改变时，n(Z)的变化曲线如图所示，下列叙述正确的是 ()AX、Y及Z均为气体，H0BZ为气体，X、Y中至少有一种为非气体，H0CZ为气体，X、Y中有一种为非气体，H0DZ为固体，X、Y中有一种为非
4、气体，H0答案B解析由图可知温度相同时增大压强，Z的物质的量减少，即平衡向逆反应方向移动，则逆反应是气体体积减小的反应，说明Z为气体，X、Y中至少有一种为非气体；t3时开始升温，Z的物质的量减少，说明平衡向逆反应方向移动，即逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，H0，B正确。6已知图一表示的是可逆反应CO(g)H2(g)C(s)H2O(g)H0的化学反应速率(v)与时间(t)的关系，图二表示的是可逆反应2NO2(g)N2O4(g)H0的浓度(c)随时间(t)的变化情况。下列说法中正确的是()A若图一t2时改变的条件是增大压强，则反应的H增大B图一t2时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强C图二
5、t1时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强D若图二t1时改变的条件是增大压强，则混合气体的平均相对分子质量将减小答案B解析A项，改变压强不会改变焓变，错误。B项，升温、增大压强，v(逆)均小于v(正)，正确。C项，图二t1时改变的条件应是压缩体积，错误。D项，增大压强，2NO2N2O4平衡右移，总物质的量减小，平均相对分子质量增大。725 时，在体积为2 L的密闭容器中，气态物质A、B、C的物质的量n随时间t的变化如图1所示，已知达平衡后，降低温度，A的转化率将增大。t2t3t4t5t5t6t7t8K1K2K3K4(1)根据图1数据，写出该反应的化学方程式_。此反应的平衡常数表达式K_，从反
6、应开始到第一次平衡时的平均速率v(A)为_。(2)在57 min内，若K值不变，则此处曲线变化的原因是_。(3)如图2表示此反应的反应速率v和时间t的关系图，各阶段的平衡常数如表所示。K1、K2、K3、K4之间的关系为_(用“”、“”或“”连接)。A的转化率最大的一段时间是_。答案(1)A(g)2B(g)2C(g)(不写物质的状态也可)0.05 molL1min1(2)增大压强(或缩小容器体积)(3)K1K2K3K4t2t3解析(1)由图1中曲线变化情况可知：A和B是反应物，C是生成物，再由三种物质物质的量的变化值可得到化学计量数。(2)已知反应达到平衡后，降低温度，A的转化率将增大，说明正反
7、应是放热反应。在57 min内，K值不变，说明平衡移动不是由温度变化引起的，因此此处改变的条件只能是增大压强。(3)根据速率时间图像分析，t3时改变的条件是升温，t5时改变的条件是使用催化剂，t6时改变的条件是减压，因此有K1K2K3K4。由于t3、t6时条件的改变均导致化学平衡逆向移动，因此A的转化率最大的一段时间是t2t3。题组2等效平衡8将1 mol SO2和1 mol O2通入体积不变的密闭容器中，在一定条件下发生反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，达到平衡时SO3为0.3 mol，此时若移走0.5 mol O2和0.5 mol SO2，相同温度下再次达到新平衡时SO3的物质的
8、量为()A0.3 molB0.15 molC小于0.15 molD大于0.15 mol，小于0.3 mol答案C解析移走0.5 mol O2和0.5 mol SO2，相当于扩大体积，减小压强若平衡不移动，SO3的物质的量为0.15 mol，而事实上平衡左移，所以n(SO3)0.15 mol。9工业制硫酸中的反应：2SO2O22SO3，等量的反应物最初在两个容积相等的容器中反应，并达到平衡。在这过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中SO2的百分含量p%，则乙容器中SO2的百分含量()A等于p% B大于p%C小于p% D无法判断答案C解析平衡后，乙容器体积小于甲容器体积，乙容器
9、中平衡右移，所以乙容器中SO2的百分含量小于p%。10将一定体积的SO3(g)充入恒容的密闭容器中，发生反应2SO3(g)2SO2(g)O2(g)并达到平衡；保持温度不变，再充入相同体积的SO3(g)，达到新平衡后，与原平衡相比，下列值减小的是()A平均相对分子质量BSO3(g)的转化率Cc(SO3)/c(SO2)Dc2(SO3)/答案B解析本题可采取等效假设法分析，假设在原容器上增加一个相同的容器(两容器有隔板)，保持温度不变，向增加的容器中充入相同体积的SO3(g)，则可建立与原平衡一样的平衡，此时A、B、C、D各项的值均不变，然后抽掉隔板，将容器压缩至原容器大小，则压强增大，平衡逆向移动
10、，气体的总物质的量减小，但总质量不变，因此平均相对分子质量增大；SO3(g)的转化率减小；c(SO2)、c(SO3)均增大，但c(SO3)增大的程度比c(SO2)增大的程度大，则c(SO3)/c(SO2)增大；c2(SO3)/可看作该反应的平衡常数的倒数，而平衡常数只与温度有关，则不发生变化。11在相同温度和压强下，对反应CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验，实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表：上述四种情况达到平衡后，n(CO)的大小顺序是 () 实验物质的量质物CO2H2COH2O(g)甲a mola mol0 mol0 mol乙2a mola mo
11、l0 mol0 mol丙0 mol0 mola mola mol丁a mol0 mola mola molA乙丁丙甲 B乙丁甲丙C丁乙丙甲 D丁丙乙甲答案A解析根据所给数据，甲、丙为等效平衡，则其中n(CO)相等。乙相当于甲平衡后，再加入a mol CO2，平衡右移，n(CO)增大，丁把CO、H2O折合成反应物相当于2a mol CO2 a mol H2，和乙等效，所以乙丁丙甲。12在一个固定容积的密闭容器中，保持一定温度进行如下反应：H2(g)Br2(g)2HBr(g)，已知加入1 mol H2和2 mol Br2达到平衡后，生成x mol HBr，在相同条件下若起始时加入的H2、Br2、H
12、Br分别为a、b、c(均不为0)且保持平衡时各组分含量都不变，以下推断正确的是()a、b、c应满足的关系是4ac2b平衡时HBr为x mola、b、c应满足的关系是abc平衡时HBr为x molA B C D答案A解析根据该反应的特点及反应条件可知，若各组分含量都不变，a、b、c应满足。即4ac2b，正确。平衡时HBr应为x。13(1)有甲、乙两容器，甲的容积固定，乙的容积可变。在一定温度下，向甲中通入3 mol N2和4 mol H2，反应达到平衡时，生成NH3物质的量为a mol。相同温度下，若乙中通入6 mol N2和8 mol H2，最初压强与甲相同，反应达到平衡时，生成NH3物质的量
13、为b mol，则b与a的关系可表示为_，两容器中氮气的转化率甲_乙(填“”、“”或“”)。若中乙与甲的容积始终相等，达到平衡时，生成NH3物质的量为c mol，则c与a的关系可表示为_。(2)如图表示在密闭容器中反应：2SO2O22SO3H0，达到平衡时，由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况。a时刻改变的条件可能是_；b时刻改变的条件可能是_；答案(1)b2ac2a(2)升温减小SO3浓度解析(1)由于甲的容积固定，乙的容积可变，则反应过程中乙的压强大于甲，平衡正向移动，所以b2a，两容器中N2的转化率甲小于乙。乙相当于把甲的容积缩小到原来的，若平衡不移动，c2a，而实际上平衡右移，
14、所以c2a。(2)由于a时刻，v(逆)v(正)，所以改变的条件应是升温，b时刻，v(正)v(逆)，且均小于原平衡的速率，所以改变的条件应是减小SO3的浓度。14在T 条件下，向1 L固定体积的密闭容器M中加入2 mol X和1 mol Y，发生如下反应：2X(g)Y(g)aZ(g)W(g)HQ kJmol1(Q0，a为正整数)。当反应达到平衡后，反应放出的热量为Q1 kJ，若平衡后再升高温度，混合气体的平均相对分子质量减小，则(1)化学计量数a的值为_。(2)下列说法中能说明该反应达到了化学平衡状态的是_。A容器内压强一定B容器内气体的密度一定C容器内Z分子数一定D容器内气体的质量一定E容器内
15、气体的平均相对分子质量不再变化(3)温度维持T 不变，若起始时向容器M中加入的物质的量如下列各项，则反应达到平衡后放出的热量仍为Q1 kJ的是_(稀有气体不参与反应)。A2 mol X、1 mol Y、1 mol ArBa mol Z、1 mol WC1 mol X、0.5 mol Y、0.5 a mol Z、0.5 mol WD2 mol X、1 mol Y、1 mol Z(4)已知：该反应的平衡常数随温度的变化如下表：温度/200250300350平衡常数K9.945.210.5若在某温度下，2 mol X和1 mol Y在容器M中反应达平衡，X的平衡转化率为50%，则该温度为_。答案(1)1(2)ACE(3)A(4)350解析(1)升温，平衡左移，而平均相对分子质量减小，所以21a1a2，所以a1。(2)由于体积固定，所以密度始终不变，气体的总质量也始终不变，所以B、D不能作为标志。(3)B项，放出热量应为QQ1C项，放出热量少于Q1D项，放出热量少于Q1(4)2X(g)Y(g)Z(g)W(g)起始(mol) 2 1 0 0平衡(mol) 22a 1a a a100%50%a0.5 molK0.5所以温度为350 。