文档内容
第五课时 等效平衡基础练习题
1.体积相同的甲、乙两个容器中,分别都充有等物质的量的 SO 和O,在相同温度下发生反应:2SO (g)+O(g)
2 2 2 2
2SO (g),并达到平衡。在这一过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中 SO 的转化率为p%,则
3 2
乙容器中的转化率是( )
A.等于p%
B.大于p%
C.小于p%
D.无法判断
2.某温度下,在一容积可变的容器中,反应2A(g)+B(g) 2C(g)达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为4mol、
2mol和4mol。保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移的是( )
A.均减半
B.均加倍
C.均增加1mol
D.均减少1mol
3.已知:CO(g)+HO(g) CO(g)+H(g) △H=-41kJ·mol-1。相同温度下,在容积相同的两个恒温密闭容器中,加入
2 2 2
一定量的反应物发生反应。相关数据如下:
起始时各物质的物质的量/mol 达平衡过程体系
容器编号
CO HO CO H 的能量变化
2 2 2
① 1 4 0 0 放出热量:32.8kJ
② 0 0 1 4 热量变化:Q
下列说法中,不正确的是( )
A.容器①中反应达平衡时,CO的转化率为80%
B.容器①中CO的转化率等于容器②中CO 的转化率
2
C.容器①中CO的反应速率等于HO的反应速率
2
D.平衡时,两容器中CO 的浓度相等
2
4.恒温恒压下,在一个容积可变的密闭容器中发生反应A(g)+B(g) C(g),若开始时通入1molA和1molB,达到平衡
时生成 amolC。则下列说法错误的是( )
A.若开始时通入3molA和3molB,达到平衡时,生成的C的物质的量为3amol
B.若开始时通入4molA、4molB和2molC,达到平衡时,B的物质的量一定大于4mol
C.若开始时通入2molA、2molB和1molC,达到平衡时,再通入3molC,则再次达到平衡后,C的物质的量分数为
D.若在原平衡体系中,再通入1molA和1molB,混合气体的平均相对分子质量不变
5.在相同温度和压强下,对反应CO(g)+H(g) CO(g)+HO(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验,实验起始时放入容
2 2 2
器内各组分的物质的量见下表:
实验 CO H CO HO(g)
2 2 2
甲 amol amol 0 mol 0 mol
乙 2a mol amol 0 mol 0 mol丙 0 mol 0 mol amol amol
丁 amol 0 mol amol amol
上述四种情况达到平衡后,n(CO)的大小顺序是( )
A.乙=丁>丙=甲
B.乙>丁>甲>丙
C.丁>乙>丙=甲
D.丁>丙>乙>甲
6.将一定体积的SO (g)充入恒容的密闭容器中,发生反应2SO (g) 2SO (g)+O(g)并达到平衡;保持温度不变,再
3 3 2 2
充入相同体积的SO (g),达到新平衡后,与原平衡相比,下列值减小的是( )
3
A.平均相对分子质量 B.SO (g)的转化率 C. D.
3
7.在某恒容密闭容器内,N 、H 的起始物质的量分别为10mol、30mol,达到平衡时N 的转化率为25%若从NH 开始反
2 2 2 3
应,在相同条件下欲使平衡时各组分的百分含量相同,则应加入的NH3的物质的量及NH 的转化率为( )
3
A.15mol,25% B.20mol,50% C.20mol,75% D.40mol,80%
8.在一个温度恒定的密闭容器中,SO 和O 发生反应。已知1 mol SO 和足量O 完全反应,放出的热量为Q。请按要
2 2 2 2
求回答下列问题。
I.恒压条件下:
(1)若开始时放入1 mol SO 和0.5molO,达平衡后,生成0.9 mol SO ,这时SO 的转化率为 。
2 2 3 2
(2)若开始时放入4 mol SO 和2molO ,达平衡后,生成SO 的物质的量为 ,反应放出的热量为
2 2 3
。
Ⅱ.恒容条件下:
(3)若开始时放入1 mol SO 和0.5molO,达平衡后,生成 amol SO ,则a (填“>”“<”或“=”)0.9
2 2 3
(4)若令x、y和z分别代表初始加入SO 、O 和SO 的物质的量,要使达平衡时,反应混合物中三种气体的物质的量分
2 2 3
别与(3)中平衡时完全相同,则x、y、z必须满足的一般条件是 (用两个代数式表式,其中一个只含x、y,另
一个含x、z)。
9.可逆反应2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g) △H= -QkJ/mol(Q>0),起始物质的量见下表:
序号 A B C D
① 2 mol 1 mol 0 0
② 4mol 2 mol 0 0
③ 1 mol 0.5 mol 1. 5 mol 0.5 mol
④ 0 1 mol 3 mol 1 mol
⑤ 0 0 3 mol 1 mol
上述反应,恒温恒容达到平衡时,互为等效平衡的是 ;恒温恒压达到平衡时,互为等效平衡的是
10.在恒温时,向某密闭容器中通入2molX和1molY气体,发生如下反应:2X(g)+Y(g) 2Z(g),压强一定时测得在
平衡时Z的体积分数为0.4。与上述平衡保持同温、同压,若向密闭容器中通入4molX(g)和2molY(g),达到平衡,则Z
的体积分数为 ,气体的总物质的量是 。第五课时 等效平衡基础练习题解析版
1.体积相同的甲、乙两个容器中,分别都充有等物质的量的 SO 和O,在相同温度下发生反应:2SO (g)+O(g)
2 2 2 2
2SO (g),并达到平衡。在这一过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中 SO 的转化率为p%,则
3 2
乙容器中的转化率是( )
A.等于p% B.大于p% C.小于p% D.无法判断
解析:甲容器为恒容状态,由反应方程式可知,反应过程中气体物质的量减小,压强减小;乙容器为恒压状态,气体
压强不变,压强大于甲容器,即乙容器可看作是在甲容器基础上增大压强,由勒夏特列原理可知,增大压强该平衡正
向移动,SO 的转化率增大,即大于p%,B项正确。答案:B
2
2.某温度下,在一容积可变的容器中,反应2A(g)+B(g) 2C(g)达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为4mol、
2mol和4mol。保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移的是( )
A.均减半 B.均加倍 C.均增加1mol D.均减少1mol
解析:反应是在恒温恒压的体积可变的容器中进行,对平衡量进行加倍或减半的操作,相当于等效平衡,平衡状态不
变,平衡不移动,A项、B项错误;但均增加1mol相当于在各增加1mol、0.5mol、1mol的基础上再增加0.5molB导
致平衡正向移动,C项正确;均减少1mol,相当于在各减少1mol、0.5mol、1mol的基础上再减少0.5molB,导致平衡逆
向移动,D项错误。答案:C
3.已知:CO(g)+HO(g) CO(g)+H(g) △H=-41kJ·mol-1。相同温度下,在容积相同的两个恒温密闭容器中,加入
2 2 2
一定量的反应物发生反应。相关数据如下:
起始时各物质的物质的量/mol 达平衡过程体系
容器编号
CO HO CO H 的能量变化
2 2 2
① 1 4 0 0 放出热量:32.8kJ
② 0 0 1 4 热量变化:Q
下列说法中,不正确的是( )
A.容器①中反应达平衡时,CO的转化率为80%
B.容器①中CO的转化率等于容器②中CO 的转化率
2
C.容器①中CO的反应速率等于HO的反应速率
2
D.平衡时,两容器中CO 的浓度相等
2
解析:根据容器①中放出热量可知反应的CO为0.8mol,即CO的转化率为80%,A项正确;容器①②中温度相同,平衡
常数相同, 由容器①数据和三段式法可知平衡时 CO(g)、HO(g)、CO(g)、H(g)分别为0.2mol、3.2mol、0.8mol、
2 2 2
0.8mol,即平衡常数K= =1,设容器②中CO 的物质的量变化量为amol,根据三段式法得
2
CO(g)+HO(g) CO(g)+H(g)
2 2 2
起始(mol) 0 0 1 4
变化(mol) a a a a
平衡(mol) a a 1-a 4-a
根据平衡常数相同,即 =1,解得a=0.8,CO 的转化率为80%,B项正确;反应速率之比等于
2
化学计量数之比,即容器①中v(CO)=v(H O),C项正确;由A项分析知平衡时容器①中CO 为0.8mol,由B项分析可知
2 2
容器②中CO 为0.2mol,即平衡时两容器中CO 浓度不相等,D项不正确。答案:D
2 2
4.恒温恒压下,在一个容积可变的密闭容器中发生反应A(g)+B(g) C(g),若开始时通入1molA和1molB,达到平衡
时生成 amolC。则下列说法错误的是( )
A.若开始时通入3molA和3molB,达到平衡时,生成的C的物质的量为3amol
B.若开始时通入4molA、4molB和2molC,达到平衡时,B的物质的量一定大于4mol
C.若开始时通入2molA、2molB和1molC,达到平衡时,再通入3molC,则再次达到平衡后,C的物质的量分数为
D.若在原平衡体系中,再通入1molA和1molB,混合气体的平均相对分子质量不变
解析: A项,开始时通入3molA和3molB,由于容器体积膨胀,保持恒压,相当于将三个原容器叠加,达到平衡时各
物质的含量与原平衡中的相同,C的物质的量为3amol,正确;B项,无法确定平衡移动的方向,不能确定平衡时B的
物质的量一定大于4mol,错误;C项,若开始时通入2molA、2molB、1molC,达到平衡时,再通入3molC,等效为开始时通入6molA和6molB,达到平衡时,与题述平衡等效,根据题给数据,可算出达到平衡时C的物质的量分数为 ,
正确;D项,若在原平衡体系中再通入1molA和1molB,则达到的新平衡与原平衡等效,混合气体的平均相对分子质量
不变,正确。答案:B
5.在相同温度和压强下,对反应CO(g)+H(g) CO(g)+HO(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验,实验起始时放入容
2 2 2
器内各组分的物质的量见下表:
实验 CO H CO HO(g)
2 2 2
甲 amol amol 0 mol 0 mol
乙 2a mol amol 0 mol 0 mol
丙 0 mol 0 mol amol amol
丁 amol 0 mol amol amol
上述四种情况达到平衡后,n(CO)的大小顺序是( )
A.乙=丁>丙=甲 B.乙>丁>甲>丙 C.丁>乙>丙=甲 D.丁>丙>乙>甲
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 amol CO ,平衡右移,
2
n(CO)增大,丁中CO、HO转化成反应物相当于2a mol CO 、amol H,故所达到的平衡和乙等效,所以n(CO)的大小
2 2 2
顺序为乙=丁>丙=甲。答案:A
6.将一定体积的SO (g)充入恒容的密闭容器中,发生反应2SO (g) 2SO (g)+O(g)并达到平衡;保持温度不变,再
3 3 2 2
充入相同体积的SO (g),达到新平衡后,与原平衡相比,下列值减小的是( )
3
A.平均相对分子质量 B.SO (g)的转化率 C. D.
3
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(两容器间有隔板),保持温度不变,向增加的
容器中充入相同体积的SO (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,
3
将容器压缩至原容器大小,则压强增大,平衡逆向移动,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;SO (g)的转化率减小;c(SO )、c(SO )均增大,但c(SO )增大的程度比c(SO ) 增大的程度大,则 增
3 2 3 3 2
大; 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。答案:B
7.在某恒容密闭容器内,N 、H 的起始物质的量分别为10mol、30mol,达到平衡时N 的转化率为25%若从NH 开始反
2 2 2 3
应,在相同条件下欲使平衡时各组分的百分含量相同,则应加入的NH3的物质的量及NH 的转化率为( )
3
A.15mol,25% B.20mol,50% C.20mol,75% D.40mol,80%
解析:C从N 、H 开始反应时,N 的物质的量为10mol,H 的物质的量为30mol,若从NH 开始反应并且平衡时各组分
2 2 2 2 3
的百分含量与前者相同,则NH 的物质的量必须是20mol,故A、D项错误。设从NH 开始反应时,NH 转化的物质的
3 3 3
量为x,则有20mol-x=2×10mol×25%,解得x=15mol,故NH 的转化率为 ×100%=75%。答案:C
3
8.在一个温度恒定的密闭容器中,SO 和O 发生反应。已知1 mol SO 和足量O 完全反应,放出的热量为Q。请按要
2 2 2 2
求回答下列问题。
I.恒压条件下:
(1)若开始时放入1 mol SO 和0.5molO,达平衡后,生成0.9 mol SO ,这时SO 的转化率为 。
2 2 3 2
(2)若开始时放入4 mol SO 和2molO ,达平衡后,生成SO 的物质的量为 ,反应放出的热量为
2 2 3
。
Ⅱ.恒容条件下:
(3)若开始时放入1 mol SO 和0.5molO,达平衡后,生成 amol SO ,则a (填“>”“<”或“=”)0.9
2 2 3
(4)若令x、y和z分别代表初始加入SO 、O 和SO 的物质的量,要使达平衡时,反应混合物中三种气体的物质的量分
2 2 3
别与(3)中平衡时完全相同,则x、y、z必须满足的一般条件是 (用两个代数式表式,其中一个只含x、y,另
一个含x、z)。
参考答案:(1)90% (2)3.6mol 3.6Q (3)< (4)x=2y,x+z=1
解析:(1)利用三段式法可知 2SO (g)+O(g) 2SO (g)
2 2 3
起始/mol 1 0.5 0变化/mol 0.9 0.45 0.9
平衡/mol 0.1 0.05 0.9
则SO 的转化率为 ×100%=90%。
2
(2)恒温恒压时,只要转化为相同物质后的起始投入量成比例,即为等效平衡,SO 转化率相同,生成 SO 为
2 3
4mol×90%=3.6mol,放出热量为3.6Q。
(3)恒容条件时,由于该反应是气体体积减小的反应,和恒压条件相比,相当于气体体积增大,压强减小,平衡向气体
体积增大方向移动,SO 转化率降低,生成SO 小于0.9mol。
2 3
(4)根据三段式法得,2SO (g)+O(g) 2SO (g)
2 2 3
1 0.5 0
起始/mol x y z
变化/mol z 0.5z z
平衡/mol x+z y+0.5z 0
则x+z=1,y+0.5z=0.5,即x=2y,x+z=1。
9.可逆反应2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g) △H= -QkJ/mol(Q>0),起始物质的量见下表:
序号 A B C D
① 2 mol 1 mol 0 0
② 4mol 2 mol 0 0
③ 1 mol 0.5 mol 1. 5 mol 0.5 mol
④ 0 1 mol 3 mol 1 mol
⑤ 0 0 3 mol 1 mol
上述反应,恒温恒容达到平衡时,互为等效平衡的是 ;恒温恒压达到平衡时,互为等效平衡的是
参考答案:①③⑤ ①②③⑤
解析:根据恒温恒容时,建立等效平衡的条件,可将各起始物质均转化为A和B,若相同,即可判断为等效平衡,
①③⑤互为等效平衡;恒温恒压下,将各起始物质均转化为A和B,若比例相同,即为等效平衡,可判断①②③⑤互为
等效平衡。
10.在恒温时,向某密闭容器中通入2molX和1molY气体,发生如下反应:2X(g)+Y(g) 2Z(g),压强一定时测得在
平衡时Z的体积分数为0.4。与上述平衡保持同温、同压,若向密闭容器中通入4molX(g)和2molY(g),达到平衡,则Z
的体积分数为 ,气体的总物质的量是 。
参考答案:0.4(或40%) 5mol
解析:恒温恒压下为等效平衡,根据三段式法
2X(g)+Y(g) 2Z(g)
起始/mol 4 2 0
变化/mol 2a a 2a
平衡/mol 4-2a 2-a 2a
=0.4,解得a=1。n(总)=6mol-amol= 5 mol