- 化学平衡
- 共20016题
（18分）
Ⅰ．某温度下，向某密闭容器中加入1 mol N2和3 mol H2，使之反应合成NH3，平衡后测得NH3的体积分数为m。若温度不变，只改变起始加入量，使之反应平衡后NH3的体积分数仍为m。假设N2、H2、NH3的加入量（单位：mol）用x、y、z表示，应满足：
（1）恒定温度、体积
①若x = 0，y = 0，则z =_________；
②若x = 0.75，y = _________，则z =_________；
③x、y、z应满足的一般条件是_______________________________。
（2）恒定温度、压强
①若x = 0，y = 0，则z _________；
②x、y、z应满足的一般条件是_______________________________。
Ⅱ．将2mol H2O和2mol CO置于1L容器中，在一定条件下，加热至高温，发生如下可逆反应：2H2O(g) 
（1）当上述系统达到平衡时，欲求其混合气体的平衡组成，则至少还需要知道两种气体的平衡浓度，但这两种气体不能同时是_____和_____，或____和_____。(填它们的分子式)
（2）若平衡时O2和CO2的物质的量分别为： n(O2)平＝a mol，n(CO2)平＝b mol。
试求n(H2O)平＝__________。(用含a、b的代数式表示)
正确答案
Ⅰ(1)? 2 ? 0.75 0.5 ? x+z/2=1 y+3z/2=3
(2) ? 任意数值 ? x/y=1/3；Z≧0
Ⅱ.(1)H2O、H2，CO、CO2 (2)(2－2a+b) mol
Ⅰ．（1）恒定温度、体积
①用一边倒法解，1 mol N2和3 mol H2，使之完全转化成NH3，是2mol，z=2
②用一边倒法解：
N2 + 3H2 
起始 x y z
转化 z/2 3z/2 z
一边倒： x+z/2 y+3z/2 0
x+z/2="1," y+3z/2=3,解得：x = 0.75，y =0.75，z=0.5
③由②得x+z/2=1 y+3z/2=3
（2）恒定温度、压强
用一边倒法解：
N2 + 3H2
起始 x y z
转化 z/2 3z/2 z
一边倒：x+z/2 y+3z/2 0
所以有方程：(x+z/2)：(y+3z/2)=1：3 y=3x(也就是说与Z无关）
①任意数值 ? x/y=1/3；Z≧0
Ⅱ．.(1)H2O、H2，CO、CO2
⑵ 2H2O(g)
始 2 2
变 2a-b a -b/2 -b/2 -b/2 b
平 2-2a+b a b
n(H2O)平＝(2－2a+b) mol
(16分)氨气是一种重要的基础化工原料，用途广泛。
（1）在微电子工业中，氨水可作刻蚀剂H2O2的清除剂，产物不污染环境。该反应的化学方程式为2NH3 + 3H2O2= +6H2O
（2）工业中常用以下反应合成氨：N2+3H2
该反应平衡常数的数学表达式为 ；实验②平衡时H2的转化率为_____ 。
（3）据图所示，②、③两装置中各有一个条件与①不同。请指出，并说明判断的理由。
②条件：_______ 理由： ________
③条件：_______ 理由： ________
正确答案
．(16分)
（1）2NH3 + 3H2O2 =" " N2 + 6H2O （2分）
（2）K =
（3）②：加了催化剂（2分）；因为加入催化剂能缩短达到平衡的时间，但化学平衡不移动，所以①②两装置达到平衡时N2的浓度相同。（2分）
③：温度高（2分）；该反应为放热反应，温度升高，达到平衡的时间缩短，但平衡向逆反应方向移动，③中到达平衡时N2的浓度高于①。（2分）
略
（6分）在容积为10L的密闭容器中，通入40molN2和120molH2，在一定条件下进行反应，2s后达到平衡状态，此时N2的浓度是2mol/L，试求：
（1）用H2的浓度变化表示的2s内的平均反应速率为多少？
（2）N2的转化率为多少？
（3）平衡时NH3的体积分数为多少？（要求有计算过程）
正确答案
解： （1）
（2）N2的转化率="50%"
(3) NH3的体积分数=33.3%
试题分析：本题是关于可逆反应中的计算题，利用“三段法”来对反应中三个状态时的各物质的浓度进行分析，从而来进行计算。由题意已知了N2的初始浓度，而在反应2S后达到平衡状态，此时N2的浓度是2mol/L，根据N2浓度的变化即可进行计算。根据化学反应中计量数之比等于化学反应速率之比可以用其它物质来对化学反应速率进行描述。
解题过程如下：
2秒后N2的物质的量为2mol/L×10L=20mol
N2 + 3H2 = 2NH3
（1）
（2）N2的转化率：N2%=
(3) NH3的体积分数：NH3%=
点评：本题属于平衡计算题目，常用的方法就是三段式的解法，可以清晰的判断各个过程中物质的量的变化，并进行计算，属于常规解题方法。
在密闭容器中进行可逆反应 CO(g)＋NO2(g)
达到平衡后，只改变其中一个条件，对平衡的影响是：
（1）增大容器的体积，平衡 移动(填“正向”“逆向”“不”)，反应混合物的颜色 。(填“变深”“变浅”“不变”)
（2）通人CO2气体，平衡 移动。
（3）加入催化剂，平衡 移动。
正确答案
（每空2分，共8分）（1）不 变浅 （2）逆向 （3）不
考查外界条件对化学平衡的影响。
（1）由于反应前后体积是不变的，因此压强也是不变的。则增大容器的体积，平衡不移动。但由于NO2的浓度减小，所以反应混合物的颜色变浅。
（2）通入CO2，则增大CO2的浓度，所以平衡向逆反应方向移动。
（3）由于催化剂能够同等程度改变正逆反应速率，所以使用催化剂只能改变反应速率，但不能改变平衡状态，即平衡不移动。
（l4分)向2L固定容积的密闭容器中加入一定量的NH3，H2和N2三种气体。一定条件下发生反应2NH3
(1)能证明反应达到平衡状态的是 （填标号，下同)。
(2)若tl="15" s，则t0-t1阶段以H2浓度变化表示的反应速率为 。
（3)t3-t4阶段改变的条件为 。
(4)上述反应的平衡常数K= (保留两位小数)；向容器中再通入1.4molNH3、0.8 molH2，平衡 移动(填“向右”、“向左”或“不移动”)。
(5)25OC时，将a mol·L-1的氨水与0.1 mol·L-1的盐酸等体积混合。
①当溶液中离子浓度关系满足c(NH4+)
a．盐酸不足，氨水剩余 b. 氨水与盐酸恰好完全反应 c．盐酸过量
②当溶液中c(NH4+)=c(Cl-)时，用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb= 。
正确答案
略
（4分）一定条件下的可逆反应2NO2 (g) ≒ N2O4 (g) △H= -92.4kJ/mol
达到化学平衡状态且其它条件不变时，
（1）如果升高温度，平衡混合物的颜色 ；（变深、变浅）
（2）如果在体积固定的容器中加入一定量的二氧化氮，化学平衡向 方向移动。
正确答案
（4分）（1）变深（2） 正向
略
甲醇燃料分为甲醇汽油和甲醇柴油。工业上合成甲醇的方法很多。
（1）一定条件下发生反应：
①CO2（g）+3H2（g）＝CH3OH（g）+H2O（g） △H1
②2CO（g）+O2（g） ＝2CO2（g） △H2
③2H2（g）+O2（g）＝2H2O（g） △H3
则CO（g） + 2H2（g） 
（2）在容积为2L的密闭容器中进行反应： CO（g）+2H2（g）
（3）若要提高甲醇的产率，可采取的措施有____________（填字母）。
E．将甲醇从混合体系中分离出来
（4）CH4和H2O在催化剂表面发生反应CH4+H2O
（5）以甲醇为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池，目前得到广泛的研究，如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题：
①B极的电极反应式为 。
②若用该燃料电池做电源，用石墨做电极电解硫酸铜溶液，当电路中转移1mole-时，实际上消耗的甲醇的质量比理论上大，可能原因是 。
（6）25℃时，草酸钙的Ksp=4.0×10-8,碳酸钙的Ksp=2.5×10-9。向20ml碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入8.0×10-4 mol·L-1的草酸钾溶液20ml，能否产生沉淀 （填“能”或“否”）。
正确答案
（1）△H1+1/2△H2－1/2△H3
（2 ＜
（3）ABE
（4）6.75
（5）① CH3OH+3O2-6e-= CO2+ 2H2O；
②甲醇不完全被氧化，生成C或CO 或电池能量转化率达不到100%
（6）否
（1）①+1/2②—1/2③。整理可得：CO（g）+ 2H2（g）
（2）由图像可以看出：升高温度，平衡时CH3OH的含量降低，说明升高温度，化学平衡向逆反应方向移动，根据平衡移动原理，升高温度化学平衡向吸热反应方向移动，逆反应方向为吸热反应，所以正反应为放热反应。因此△H＜0。
（3）若要提高甲醇的产率,应该使平衡正向移动。由于该反应的正反应为气体体积缩小的放热反应，根据平衡移动原理，降低温度、增大压强（即缩小容器体积）增大反应物的浓度或把甲醇从反应体系中分离出来。因此选项为A、B、E。
（4）根据反应方程式CH4+H2O
（5）①通入甲醇的电极B为原电池的负极， B极的电极反应式为CH3OH + 3O2-6e-= CO2+ 2H2O； 通入氧气的电极为正极，正极发生反应：O2+ 4e-= 2O2-。
②当电路中转移1mole-时，实际上消耗的甲醇的质量比理论上大，可能原因是甲醇不完全被氧化，生成C或CO或电池能量转化率达不到100%等。
（6）碳酸钙的Ksp=2.5×10-9，则c（Ca2+）·c（CO32-）=Ksp, c（Ca2+）=Ksp1/2=（2.5×10-9）1/2=5×10-5，当向20ml碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入8.0×10-4 mol·L-1的草酸钾溶液20ml 时，c（Ca2+）·c（C2O42-）=（1/2×5×10-5） ×（1/2×8.0×10-4）=10-8,小于草酸钙的Ksp=4.0×10-8，所以不能产生草酸钙沉淀。
在一定条件下，可逆反应：mA+nBpC达到平衡，若：
(1) A、B、C都是气体，减少压强，平衡向正反应方向移动，则m+n和p的大小关系是 ；
(2) A、C是气体，若增加B的量，平衡不移动，则B应为 态；
(3) A、C是气体，而且m+n = p，增大压强可使平衡发生移动，则平衡移动的方向必是 。
(4) 加热后，可使C的质量增加，则正反应是 反应(选填“放热”或“吸热”)。
正确答案
（8分）（1） m+n＜p （2）固态或(纯)液态 （3）向左移动 （4）吸热
试题分析：(1) 可逆反应：mA+nBpC达到平衡，若A、B、C都是气体，减少压强，平衡向正反应方向移动，这说明正方应是体积增大的可逆反应，所以m+n＜p；
(2) 可逆反应：mA+nBpC达到平衡，若A、C是气体，若增加B的量，平衡不移动，这说明B应为固态或(纯)液态；
(3) 可逆反应：mA+nBpC达到平衡，若 A、C是气体，而且m+n＝p，增大压强可使平衡发生移动，这说明A、B中至少有一种是固体或纯液体，加压平衡向逆反应方向移动，即平衡移动的方向必是向左移动；
(4) 加热后，可使C的质量增加，这说明升高温度平衡向正反应方向移动，因此正反应是吸热反应。
．(9分)在0.l mol·L－1的CH3COOH溶液中存在如下电离平衡：CH3COOH
正确答案
（9分）每空1分
弱电解质的电离平衡受温度、浓度、酸、碱及盐等的影响；
（1）加水稀释，平衡正向移动，促进电离，但c(H＋)、c(CH3COO－)均减小，电解程度增大
（2）加入少量冰醋酸，增大反应物浓度，平衡正向移动，c(H＋)、c(CH3COO－)均增大，但电解质电离程度减小
（3）加入少量CH3COONa固体，c(CH3COO－)增大，平衡左移，c(H＋)减小
（9分）有一化学反应2A
（1）在实验1，反应在0至20分钟时间内A的平均速率为 mol/（L·min）。
（2）在实验2，A的初始浓度C2＝ mol/L，可推测实验2中隐含的条件是 。
（3）设实验3的反应速率为v3，实验1的反应速率为v1，则达到平衡时v3 v1（填＞、＝、＜＝，）800℃时,反应平衡常数＝ ，且C3＝ mol/L，可推测实验3中隐含的条件是 。
（4）800℃时,反应B＋D
正确答案
略
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