- 化学平衡
- 共20016题
设反应①Fe(s)+CO2(g)
反应②Fe(s)+H2O(g)
（1）从上表可推断，反应①是________(填“放”或“吸”)热反应；
（2）现有反应③H2(g)+CO2(g)
①根据反应①与②推导出K1、K2、K3的关系式K3=_____________；可推断反应③是________(填“放”或“吸”)热反应。要使反应③在一定条件下建立的平衡右移，可采取的措施有__________。
A．缩小容器体积 B．降低温度 C．使用合适的催化剂
D．设法减少CO的量E．升高温度
②根据反应①与②推导出Q1、Q2、Q3的关系式Q3=_____________；
正确答案
（1）吸热
（2）①K3=
试题分析：
（1）对于反应①来说，升高温度其平衡常数增大，说明平衡正向移动，依据平衡移动原理：如果改变影响化学平衡的一个条件，那么平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动，可知：正向是吸热的方向。
（2）反应①减去反应②就可以得到反应③：H2(g)+CO2(g)
在100℃时，将0.200 mol的四氧化二氮气体充入2L抽空的密闭容器中，每隔一定时间对该容器内的物质进行分析，得到如下表格：
试填空：
（1）该反应的化学方程式为_________________________________，达到平衡时四氧化二氮的转化率为________%。
（2）20s时四氧化二氮的浓度c1=________mol·L-1，在0～20s时间段内，四氧化二氮的平均反应速率为________mol•L-1•s-1。
（3）若在相同情况下最初向容器中充入的是二氧化氮气体，要达到上述同样的平衡状态，二氧化氮的初始浓度为________mol•L-1。
正确答案
（1）N2O4
试题分析：（1）根据表中数据可知，N2O4是反应物，NO2是生成物，所以该反应的化学方程式为N2O4
（2）（2）20s时NO2的浓度是0.060mol/L，则消耗N2O4的浓度是0.030mol/L，所以四氧化二氮的浓度c1=0.100mol/L－0.030mol/L＝0.070mol/L。则在0～20s时间段内，四氧化二氮的平均反应速率为0.030mol/L÷20s＝0.0015_mol•L-1•s-1。
（3）由于N2O4的最初浓度是0.100mol/L，完全转化为NO2时，NO2的浓度应该是0.200mol/L，所以若在相同情况下最初向容器中充入的是二氧化氮气体，要达到上述同样的平衡状态，二氧化氮的初始浓度为0.200mol/L。
点评：该题是中等难度的试题，试题基础性强，难易适中，侧重对学生基础知识的巩固与训练，有助于培养学生的应试能力，提高学生的学习效率。该题的难点是等效平衡的判断和应用，学生需要明确的是所谓等效平衡是指外界条件相同时，同一可逆反应只要起始浓度相当，无论经过何种途径，都可以达到相同的平衡状态。等效平衡的判断及处理一般步骤是：进行等效转化——边倒法，即按照反应方程式的计量数之比转化到同一边的量，与题干所给起始投料情况比较即可。
(共8分)
在2 L恒容密闭容器中，800 ℃时反应2NO(g)＋O2(g)
(1)如图中表示NO2的变化的曲线是 。
(2)求 2 s末用氧气表示的平均反应速率v(O2)=
(3)求达平衡时NO的转化率为
(4)能说明该反应已经达到平衡状态的是 。
a．v(NO2)＝2v(O2) b．容器内压强保持不变
c．v(NO)逆＝2v(O2)正 d．容器内的密度保持不变
(5)能够使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是 。
a．及时分离出NO2气体 b．增大O2的浓度
正确答案
(1)b (2) 1.5×10-3mol·L-1·s-1(3)65% (4)b、c (5)b
（1）由表格所给数据知道平衡时△n(NO)=0.013mol，同时由化学方程式得出△n(NO2)=0.013mol，其浓度为0.0065 mol·L-1，故图中表示NO2的变化的曲线是b；
（2）υ (NO)= 
（3）α（NO）=
（4）本反应是一个气体系数变化的反应，所以在恒容情况下，容器内的密度是定值，不能做为平衡的判定标准。而总物质的量、总压强是个变量，可做为判定标志。而a没有说明正逆反应速率的关系，排除，c可推出正逆速率相等。
（5）及时分离出NO2气体虽然可使平衡正向移动，但浓度降低，反应速率减小，不符合题意。
（14分）在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应:2SO2(g)+ O2 (g) 
（1）600℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO2，O2，SO3物质的量变化如图。
①该反应的化学平衡常数表达式 K=
②该反应能自发进行的原因是 。
③据图判断，该反应处于平衡状态的时间是 。
④据图判断，反应进行至20 min时，曲线发生变化的原因是 （用文字表达）。
（2）某化学研究学习小组用下图的装置组装设计了一个实验，以测定SO2转化为SO3的转化率，仪器的连接顺序是a→h→i→b→c→f→g→d→e。
①为提高SO2的转化率，实验时Ⅰ处滴入浓硫酸与Ⅱ处加热催化剂的先后顺序是 。
②在Ⅰ处用大火加热烧瓶时SO2的转化率会 。（填“填大”“不变”或“减小”）
③用n mol Na2SO3粉末与足量浓硫酸进行此实验，当反应结束时，继续通入O2一段时间后，称得Ⅲ处增重 m g，则本实验中SO2的转化率为 。
正确答案
（1）①
③15—20 25—30 ④增大氧气的浓度（或物质的量）
（2）①先加热Ⅱ处催化剂 ②减小 ③
（1）①平衡常数是指可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，因此该反应的平衡常数表达式为
②由于反应是放热反应，所以是可以自发进行。
③平衡时正逆反应速率是相等，因此物质的浓度是不变的，所以根据图像可判断，处于平衡状态的是15—20min和25—30min。
④由图像可以看出，在20min时，氧气的浓度突然变大，而SO2和三氧化硫的物质的量不变。随后三氧化硫的物质的量逐渐增大，氧气和二氧化硫的物质的量逐渐减小。这说明是通过增大氧气的浓度，使平衡向正反应方向移动的。
（2）①Ⅰ是制备二氧化硫的，Ⅱ是氧化二氧化硫的，所以为了提高二氧化硫的转化率，应该是先加热Ⅱ处催化剂，然后再滴入浓硫酸。
②在Ⅰ处用大火加热，则二氧化硫的生成速率过快，氧化二氧化硫的效率就底，转化率就降低。
③Ⅲ是用来吸收没有反应的二氧化硫，n mol Na2SO3可生成n mol二氧化硫，设转化率是x，则（n－nx）×64＝m，解得x＝
（10分）在温度一定的条件下，向一密闭容器中加入4mol SO2和3 mol O2，发生反应：2 SO2 (g) + O2 (g) 
(1) 温度升高，该反应的化学平衡常K值___________(填增大、减小、可能增大也可能减小)。
（2）SO2的转化率为 (用字母a的表达式表示)
（3）若该反应是在恒温恒压的密闭容器中进行的。现加入8mol SO2和6mol O2，达到平衡后SO3气体的物质的量为 mol (用字母a表示)。如在同样的条件下，加入3mol SO2、3mol O2、x molSO3气体，达平衡后SO3在反应混合气中的体积分数与原平衡相同，则x= ，平衡后SO3的物质的量是 mol。(用含a的表达式表示)
正确答案
略
（11分）草酸亚铁用作分析试剂及显影剂等，其制备流程如下：
（1）配制(NH4)2Fe(SO4)2
（2）将制得的产品在氩气气氛中进行热重分析，结果如图10（TG%表示残留固体质量占原样品总质量的百分数）。
①A
__________________________________________。
C处时残留物的化学式为______________。
②有研究学者在实验过程中用气相色谱还检出
H2，最终产物中也有微量的磁性物质生成，_____________________________
请你猜想用一个方程式解释这种事实：______________________________ 。
③ 现取在真空中146℃脱水后的FeC2O41.44g放在某真空的密闭容器中，再充入0.04molCO。加热至1100℃，其中FeO(s)+CO(g)
正确答案
（1）抑制Fe2＋水解（2分）
（2）①FeC2O4
②3FeO+H2O
略
（8分）恒温下，将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应： N2（g）+3H2（g）
（1）若反应进行到某时刻t时，nt（N2）="6.5" mol，nt（NH3）="3" mol,计算a的值。
（2）反应达平衡时，混合气体的体积为358.4 L（标况下）
（3）平衡混合气体中，n（N2）∶n（H2）∶n（NH3）等于多少？
正确答案
(1) a＝8。(2)n (NH3)=" 4" mol（3分）(3) 3∶3∶2（3分）
(1)解法一：由反应的化学方程式得知，反应掉的N2和生成NH3的物质的量之比为1∶2，设反应掉N2的物质的量为x mol。则x∶6＝1∶2 解之x＝3 a＝6.5＋1.5＝8。
解法二： N2 ＋3H2
开始时：a b 0
转化 1.5 4.5 3
t时： 6.5
在t时生成3 mol NH3，消耗了1.5 mol N2，所以a＝6.5+1.5＝8（3分）
(2)n (NH3)="(358.4L/22.4L/mol)×25%=16" mol×25%="4" mol（3分）
(3) 3∶3∶2（3分）
(共16分)
(1)现有反应：mA(g)＋nB(g) 
①该反应的逆反应为______反应(填“吸热”或“放热”)，且m＋n______ p (填“>”、“＝”或“<”)。
②减压使容器体积增大时，A的质量分数________。(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)
③若容积不变加入B，则A的转化率__________，B的转化率________。
④若升高温度，则平衡时B、C的浓度之比
⑤若加入催化剂，平衡时气体混合物的总物质的量________________________________
(2)在一容积为2 L的密闭容器中，加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2，在一定条件下发生如下反应：
N2(g)＋3H2(g)
在第5 min末将容器的体积缩小一半后，若在第8 min末达到新的平衡(此时NH3的浓度约为0.25 mol·L－1)，请在图中画出第5 min末到平衡时NH3浓度的变化曲线。
正确答案
(1)①放热 > ②增大 ③增大 减小 ④减小 ⑤不变
(2)如图
(1)反应：mA(g)＋nB(g)
②减压平衡逆向移动，A的质量分数增大
③若容积不变加入B，平衡右移，则A的转化率增大，而B的转化率减小。
④升高温度，则平衡正向移动，
⑤若加入催化剂，平衡不受影响，气体混合物的总物质的量不变
（2）_ N2(g) ＋ 3H2(g)
初c： 0.1 0.3 0
5min时c: 0.05 0.15 0.1
此时缩小容器体积一半，各物质浓度同倍数增大一倍，相当于增压，平衡正向移动。
_ N2(g) ＋ 3H2(g)
5min时c: 0.1 0.3 0.2
8 min时c： 0.25
在容积为2．0 L的密闭容器内，物质D在T℃时发生反应，其反应物和生成物的物质的量随时间t的变化关系如右图，据图回答下列问题：
1、从反应开始到第一次达到平衡时，A物质的平均反应速率为 mol/L·min。
2、根据右图写出该反应的化学方程式 ，该反应的平衡常数表达式为K = 。
3、第5分钟时，升高温度，A、B、D的物质的量变化如右图，则该反应的正反应是 （填“放热”或“吸热”）反应，反应的平衡常数 （填“增大”、“减小”或“不变”。下同），B的反应速率 。
4、若在第7分钟时增加D的物质的量，A的物质的量变化正确的是 （用图中a、b、c的编号回答）
正确答案
1、0．067 （1分）
2、2D（s）
3、吸热（1分）、 增大（1分）、 增大 （1分）
4、b （1分）
（1）
（2）由图示可看出，在反应开始到达平衡三物质的：△n： 0.4 0.4 0.2，则化学方程式为：2D（s）
（3）升温后AB的量增大，说明平衡正向移动，则正反应为吸热反应，平衡常数增大，各物质的反应速率增大
（4）D非气态，所以改变它的量，不会对反应速率产生影响，所以平衡也不会移动，各物质的量保持不变,故答案为b
（8分）煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
（1）将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为：
C(s) +H2O(g) 
一定温度下，在一个容积可变的密闭容器中，发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是 （填字母，下同）。
a．容器中的压强不变 b．1mol H－H 键断裂的同时断裂2molH－O键
c．v正（CO）= v逆（H2O） d．c(CO) =c(H2)
（2）其他条件不变，升高温度其平衡 移动，减小压强其平衡 移动。
（3）达到平衡后，改变某一外界条件（不改变H2、CO的量），反应速率v与时间t的关系如下图。图中t4时引起平衡移动的条件可能是 ；图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是 。
正确答案
（1）a、b
（2）向正反应方向 向正反应方向
（3）增大压强 t3—t4
（1）a正确，该反应为非等体积反应，若容器内压强不变，则反应达到平衡；b正确，若正逆反应速率相等则反应平衡；c错，每时每刻都是这样反应；d错，每时每刻都是这样；
（2）该反应的正反应方向为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动；同时该反应的正反应方向为气体体积增大的反应，减少压强，平衡向正反应方向移动；
（3）增大压强 t3—t4
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