- 化学平衡
- 共20016题
(12分).
在1.0 L密闭容器中放入0.10molA(g)，在一定温度进行如下反应:
A(g)
反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：
回答下列问题:
（1）欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）由总压强P和起始压强P0计算反应物A的转化率α(A)的表达式为＿＿＿＿＿＿＿。平衡时A 的转化率为＿＿＿＿＿.
（3） ①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n（A），
n总＝_______mol，n（A）＝_______mol。
②下表为反应物A浓度与反应时间的数据，计算a＝ _______________
分析该反应中反应物的浓度c（A）变化与时间间隔（△t）的规律，得出的结论是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c（A）为_______mol·L-1
正确答案
（1）升高温度、降低压强
（2）α(A)="(" 
（3）①0.1
②0.051（1分）；每间隔4小时，A的浓度为原来的一半。0.013（1分）
试题分析：（1） 欲提高A的平衡转化率即让此反应向正反应方向移动。此反应是吸热反应，升高温度，平衡向正方向移动；此反应是气体分子数增大的反应，降低压强，平衡向分子数减少的方向即正方向移动。
（2） 在相同条件下，压强之比等于物质的量之比。在此反应中 A(g)
=94.1%。
①起始时在1.0 L密闭容器中放入0.10molA(g)，n总 =" n(A)+" n(A)×α(A)=" n(A)×(1+α(A))=" 0.1
②对照反应时间和反应物A的浓度的关系即可得到。
一定温度下的密闭容器中存在如下反应：CO(g)+H2O(g) 
(1)当CO转化率为25%时，该反应是否达到平衡，若未达到，向哪个方向进行？
(2)达到平衡时，CO的转化率为多少？
(3)当CO的起始浓度仍为2mol·L-1，H2O(g)的起始浓度为6mol·L-1，求平衡时CO的转化率？
正确答案
（1）反应未达到平衡， 平衡正方向移动 （2分）
（2）50% （3分） （3）75% （3分）
试题分析：
CO(g) + H2O(g)
起始 2 2 0 0
转化 0.5 0.5 0.5 0.5
平衡量 1.5 1.5 0.5 0.5
Q=
（2）平衡时CO的物质的量浓度为1mol/L，所以转化率为50%。
（3）CO(g) + H2O(g)
起始 2 6 0 0
转化 x x x x
平衡量 2-x 6-x x x
(12分)氯化硫酰（SO2Cl2）主要用作氯化剂。它是一种无色液体，熔点—54.1℃，沸点69.1℃，遇水生成硫酸和氯化氢。氯化硫酰可用干燥的二氧化硫和氯气在活性炭催化剂存在下反应制取：SO2(g)＋Cl2(g)
⑴为了提高上述反应中Cl2的平衡转化率，下列措施合理的是 （用编号填空）。
(2)300℃时，体积为1 L的密闭容器中充入16.20 g SO2Cl2，达到平衡时容器中含SO2 7.616 g，则300℃时合成SO2Cl2反应的平衡常数为 。
(3)已知某温度下，已知Ksp(AgCl)＝2.0×10－10，Ksp(Ag2SO4)＝1.6×10－5，在SO2Cl2溶于水所得溶液中逐滴加入AgNO3稀溶液，当Ag+浓度为0.1mol/L时，浑浊液中Cl-浓度与SO42-浓度之比为 。
⑷将(2)所得的平衡混合气溶于足量的BaCl2溶液中，计算最终生成沉淀的质量是多少（写出计算过程）。
正确答案
⑴AC ⑵0.0706 (3分) (3) 1.25×10－6 (3分)
⑷SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl
由S元素质量守恒，可得：BaSO4的物质的量为0.12mol
质量为：0.12mol×233g/mol=27.96g (4分)
（1）缩小容器体积，则气体浓度增大，即压强增大，平衡正向移动，能提高Cl2的平衡转化率；使用催化剂，不影响平衡移动，则不能提高Cl2的平衡转化率；增加SO2浓度，平衡正向移动，能提高Cl2的平衡转化率；升高温度，平衡逆向移动，Cl2的平衡转化率减小；
（2） SO2(g)＋Cl2(g)
C(初始) 0 0 0.12
△C 0.119 0.119 0.119
C（平衡） 0.119 0.119 0.001
平衡常数K=0.001mol.L-1/(0.119 mol.L-1×0.119 mol.L-1)= 0.0706（mol.L-1）-1；
（3） AgCl(S)
Ksp(AgCl)＝2.0×10－10=[Ag+][Cl-]，则[Cl-]=2.0×10－9 mol.L-1
Ag2SO4(S)
Ksp(Ag2SO4)＝1.6×10－5=[Ag+]2[SO42-] ，则[SO42-]= 1.6×10－3mol.L-1
故[Cl-]：[SO42-]=1.25×10－6
T℃时,有甲、乙两个密闭容器,甲容器的体积为1L,乙容器的体积为2L,分别向甲、乙两容器中加入6molA和3molB ,发生了如下反应：3A（g）+bB（g）
（1）甲容器中反应的平均速率v（B）=__________,化学方程式中计量系数b＝__________。
（2）乙容器中反应达到平衡所需要的时间t__________（填“大于”“小于”或“等于”）4 min，原因是_______________________________。
（3）T ℃时，在另一个体积与乙容器相同的丙容器中，为了使达到平衡时B的浓度仍然为0.8 mol·L-1，起始时，向容器中加入C、D的物质的量分别为3 mol 、2 mol，则还需加入A、B的物质的量分别是：______________________。
（4）若要使甲、乙两容器中B的平衡浓度相等，可以采取的措施是__________。
A.保持温度不变，增大甲容器的体积至2 L
B.保持容器体积不变，使甲容器降低温度
C.保持容器压强和温度都不变，向甲中加入一定量的A气体
D.保持容器压强都不变，向甲中加入一定量的B气体
正确答案
（1）0.3 mol·L-1·min-1 1
（2）大于 乙容器的体积大于甲容器的体积，反应物浓度减小，反应速率减慢，达到平衡所需要的时间就要长
（3）3 mol、2 mol
（4）ABC
（1）反应前，甲容器中A的浓度为6mol·L-1，4min甲容器内的反应达到化学平衡后，A的浓度减少了3.6mol·L-1，B的浓度减少了1.2mol·L-1，根据反应速率的计算公式结合化学反应方程式中各物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比，可求出v（B）=0.3mol·L-1·min-1，b＝1。
（2）乙容器的体积大于甲的，浓度小到达平衡的时间长。
（3）根据等效平衡规律，在恒温恒容下，转化为同一反应方向的物质的物质的量和原来对应相等即可。3molC、2molD完全转化后生成3molA和1molB，还需3molA和2molB。
（4）根据勒夏特列原理，结合等效平衡规律，可知A、B、C可行。
反应：2Cl2（g）+2H2O（g）
（1）增大容器体积，则H2O的物质的量 ；减少容器体积，则Cl2的物质的量
。
（2）体积恒定情况下，通入O2和H2O的物质的量 ；O2的物质的量 （与未通入O2之前比较）；HCl的物质的量是 。
（3）体积恒定情况下，通入Ne后HCl的物质的量 。
（4）加入催化剂，HCl的物质的量 。
正确答案
（1）减少、增多 （2）增多、增多、减少 （3）不变 （4）不变
（1）增大容器体积，即减小压强，反应向体积增大的方向进行，即反应向正方向进行，也就是消耗H2O的方向进行，则H2O的物质的量减少；减少容器体积，即增大压强，反应向体积减小的方向进行，即反应向逆方向进行，则Cl2的物质的量增多。（2）增大氧气的物质的量，反应向逆方向进行，即消耗HCl，生成H2O的方向。（3）稀有气体的增加并没有使参加反应的物质的浓度发生变化，所以平衡不会移动，HCl的物质的量不变。（4）催化剂只能改变化学反应速率，而对反应结果不产生影响，所以加入催化剂，HCl的物质的量依然不变。
（9分）现有可逆反应A(g)＋B(g) 3C(g)，下图中甲、乙、丙分别表示在不同的条件下，生成物C在反应混和物中的百分含量(C%)和反应时间的关系：
（1）若甲图中两条曲线分别表示有催化剂和无催化剂时的情况，则___曲线是表示有催化剂时的情况。
（2）若乙图中的a曲线表示200℃和b曲线表示100℃时的情况，则此可逆反应的正反应是_____热反应。
（3）若丙图中两条曲线分别表示不同压强下的情况，则____曲线是表示压强较大的情况。
正确答案
（1）a （2）吸 （3）b
（1）中考查催化剂对反应速率及转化率的影响，催化剂一般是加快化学反应速率，缩短到达平衡所用的时间，不能提高反应物的转化率，故选a。（2）中考查温度对反应热效应的影响，根据“先拐先平”的原则，a曲线先达到平衡，说明a曲线情况是温度高；再根据温度升高，平衡向着体系温度降低的方向移动，即该可逆反应的正反应是吸热反应。（3）中考查压强对反应速率及转化率的影响，压强增大，反应速率加快，反应首先达到平衡，即b曲线先达到平衡；再根据压强增大，C%反而降低，说明正反应是气体体积增大的反应，跟题意相一致，故选b。
（17分）降低太气中CO2含量及有效开发利用CO2，是科学家研究的重要课题。
（1）将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为：
2CO2（g）+6H2（g）
①某温度下，将2．0molCO2（g）和6．0molH2（g）充入体积可变的密闭容器中，反应到达平衡时，改变压强和温度，平衡体系中CH3OCH3（g）的物质的量分数变化如下表所示。
则Pl P3（填“>”“<”或“=”，下同）。若T1、Pl，T3、P3时平衡常数分别为K1、K3，
则K1 K3。T1、Pl时H2的平衡转化率为 。
②一定条件下，t上述反应在密闭容器中达平衡。当仅改变影响反应的一个条件，引起的下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是____ 。
A．反应物的浓度降低 B．容器内压强增大
C．正反应速率大于逆反应速率 D．化学平衡常数K增大
（2）碳酸氢钾溶液加水稀释，
A．c（K+）=2c（CO
b．c（HCO
c．降低温度，c（H+）·c（OH－）不变
（3）向盛有FeCl3溶液的试管中滴加少量碳酸钾溶液，立即产生气体，溶液颜色加深，用激光笔照射能产生丁达尔效应，反应的离子方程式为 。
正确答案
（17分）
（1）① > （2分） < （2分）57.14%（2分）② c d（2分）
（2）减小（3分） b（3分）
（3）2Fe3++3CO32‾+3H2O=2Fe(OH)3（胶体）+3CO2↑（3分）
试题分析：（1）①相同温度下，P1时CH3OCH3物质的量分数大于P3时CH3OCH3物质的量分数，根据化学方程式，加压平衡向右移动，所以P1 >P3；T3时CH3OCH3物质的量分数大于T1时CH3OCH3物质的量分数，因为该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，所以K1
2CO2（g）+6H2（g）
起始物质的量（mol） 2 6 0 0
转化物质的量（mol） 2x 6x x 3x
平衡物质的量（mol） 2— 2x 6—6x x 3x
则x/(8-4x)=0.1，解得x=0.5714，H2的平衡转化率=6x/6×100% =57.14%
②a、生成物的浓度也可能降低，如增大体积，平衡向逆反应方向移动，错误；b、如果加入惰性气体使容器内压强增大，平衡不移动，错误；c、正反应速率大于逆反应速率，平衡一定向正反应方向移动，正确；d、化学平衡常数K增大，说明平衡一定向正反应方向移动，正确。
（2）碳酸氢钾溶液加水稀释，HCO3‾的电离平衡向右移动，所以c(HCO3‾)/c(CO32‾)减小；因为K2CO3和KHCO3溶液呈碱性，所以当溶渡呈中性时，CO2过量，溶液的溶质为KHCO3和H2CO3，故b项正确，根据电荷守恒可得c（K+）=2c（CO
（3）产生气体，溶液颜色加深，用激光笔照射能产生丁达尔效应，说明生成了CO2气体和Fe(OH)3胶体，所以离子方程式为：2Fe3++3CO32‾+3H2O=2Fe(OH)3（胶体）+3CO2↑。
恒温下，将amol N2和b mol H2的混合气体通入一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时刻，n(N2)="13mol," n(NH3)=6mol,则a=?
（2）反应达到平衡时，混合气体的体积为716.8L(标况),其中NH3的含量为25%（体积分数），则平衡时n(NH3)=?
（3）原混合气体中，a:b=?
（4）平衡混合气体中，n(N2) :n(H2): n(NH3)=?
正确答案
（1）16mol （2）8mol （3）2︰3 （4）3:3:2
考查可逆反应的有关计算。
（1）氨气是6mol，所以消耗氮气是3mol，因此a＝3mol+13mol＝16mol。
（2）标准状况下716.8L气体是
（3）平衡时生成氨气是8mol，则消耗氮气是4mol，氢气12mol。所以平衡时混合气体中氢气是32mol－12mol－8mol＝12mol，所以b＝12mol＋12mol＝24mol，所以a:b＝16︰24＝2︰3。
（4）根据（3）可知平衡混合气体中，n(N2) :n(H2): n(NH3)＝12︰12︰8＝3:3:2。
（6分）某温度时,在一个2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,试填写下列空白：
小题1:该反应第 ______ 分钟到达平衡状态 。
小题2:该反应的化学方程式为 。
小题3:反应开始至2 min,气体X的平均反应速率为 。
正确答案
小题1: 2
小题1: 3X ＋ Y 
小题1:0.075 mol.L－1.min－1
考查平衡状态的判断以及有关计算。根据图像可知X和Y的物质的量是减小的，Z的物质的量是增加的，所以X和Y是反应物，Z是生成物。反应进行到2min时各种物质的物质的量不再发生变化，所以反应达到平衡状态。此时X、Y、Z的物质的量的变化量分别为0.3mol、0.1mol、0.2mol，所以方程式为3X ＋ Y 
(共12分) 现有反应：mA(g)＋nB(g)⇋ pC(g)，达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大；当减小压强时，混合体系中C的质量分数减小，则：
(1)该反应的逆反应为__________热反应，且m＋n________p(填“>”、“＝”或“<”)。
(2)减压时，A的质量分数________(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)。
(3)若加入催化剂，平衡时气体混合物的总物质的量
________________________________________________________________________。
(4)若B是有色物质，A、C均无色，则加入C(体积不变)时混合物颜色________；而维持
容器内压强不变，充入氖气时，混合物颜色________(填“变深”、“变浅”或“不变”)。
正确答案
(1)放 > (2)增大 (3)不变 (4)变深 变浅
升高温度，B的转化率变大，说明平衡向正反应方向移动，即正反应是吸热反应。当减小压强时，混合体系中C的质量分数减小，说明平衡向逆反应方向移动，因此正反应是体积减小的反应，即m＋n大于p。减压时，平衡向逆反应方向移动，所以A的质量分数增大。催化剂不能改变平衡状态，所以平衡时气体混合物的总物质的量不变。加入C(体积不变)时，生成物B的浓度会增大，所以颜色变深。维持容器内压强不变，充入氖气时，容器体积一定要变大，B的浓度一定要降低，所以颜色会变浅。
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