2017-2018学年高二人教版化学(选修4)化学平衡同步练习答案

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化学平衡同步练习

1．合成氨反应：N 2+3H 2

2NH 3 在密闭容器中进行。下列说法正确的是（ ）

A. 达到化学平衡时，各物质的浓度不再改变

B. 使用催化剂可使用H 2的转化率达到100%

C. 其他条件不变，升高温度，不能增大反应的速率

D. 其他条件不变，降低NH 3的浓度，可以增大反应的速率 【答案】A

2．在高温下，反应2HBr(g) ? H 2(g)＋Br 2(g)(正反应为吸热反应)达到平衡时，要使混合气体的颜色加深，且使Br 2的百分含量保持不变，可采取的方法是( )

A. 减小压强

B. 增大氢气浓度

C. 升高温度

D. 缩小体积 【答案】D

3．一定条件下的密闭容器中：4NH 3(g)＋5O 2(g)

4NO(g)＋6H 2O(g) ΔH ＝－905.9 kJ·mol －1，下列叙述正确的是( )

A. 4 mol NH 3和5 mol O 2反应，达到平衡时放出热量为905.9 kJ

B. 平衡后升高温度，混合气体中NO 含量降低

C. 平衡后降低压强，混合气体平均摩尔质量增大

D. 平衡时v 正(O 2)＝4/5v 逆(NO) 【答案】B 4．对于X ＋Y

Z 的平衡，若增大压强，Y 的转化率增大，则X 和Z 可能的状态是( )

A. X 为液态，Z 为气态

B. X 为固态，Z 为气态

C. X 为气态，Z 为气态

D. 无法确定 【答案】C

5．已知甲为恒压容器、乙为恒容容器.相同条件下充入等物质的量的NO 2气体，且起始时体积相同,发生反应：2NO 2(g) N 2O 4(g)△H<0.一段时间后相继达到平衡状态..下列说法中错误

的是( )

A. 该反应的平衡常数表达式K=c(N 2O 4)/c 2(NO 2)

B. 若乙容器内气体的压强保持不变，说明反应已达到平衡状态

C. 平衡时NO 2体积分数：甲>乙

D. 达到平衡所需时间，甲所需时间短 【答案】C

6．羰基硫（COS ）可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将CO 和H 2S 混合加热并达到下列平衡：CO(g)+H 2S(g)COS(g)+H 2(g) K=1。反应前CO 物质的量为1mol ，平衡后CO 物质的量

为0.5mol 。下列说法正确的是（ ）

A. 羰基硫的电子式为： ::::

B. 通入CO 后，正反应速率逐渐增大

C. 再加入0.1molH 2S 和0.1molH 2，平衡不移动

D. 反应前H 2S 物质的量为0.25mol 【答案】C

7．已知某密闭容器中发生反应：X(g)+Y(g)

mZ(g) △H< 0。反应过程中，X 、Y

、

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Z 的物质的量随时间的变化如图所示，则t 1时刻改变的条件可能是（ ）

A. 升高温度

B. 加入更高效的催化剂

C. 增大压强

D. 加入一定量的Z 【答案】A

8．如图所示，左室容积为右室的两倍，温度相同，现分别按照如图所示的量充入气体，同时加入少量固体催化剂使两室内气体充分反应达到平衡，打开活塞，继续反应再次达到平衡，下列说法不正确的是（ ） A. 第一次平衡时，SO 2的物质的量左室更多 B. 通入气体未反应前，左室压强和右室一样大 C. 第一次平衡时，左室内压强一定小于右室

D. 第二次平衡时，SO 2的总物质的量比第一次平衡时左室SO 2的物质的量的2倍还要多 【答案】D

9．已知： 2NO 2（g ）+ CH 4（g ）

N 2（g ）+ CO 2（g ）+ 2H 2O （g ） ΔH ，向容积为2L 的恒容密闭容器中，充入

NO 2和CH 4的混合气体0.3mol 充分反应。不同投料比时，NO 2的平衡转化率与温度的关系如右图所示。[投料比=] ；

下列说法不正确．．．

的是 A. ΔH < 0 B. X > 2 C. 400K 时，反应的平衡常数为5×10-2 D. 投料比为2时，Q 点v 逆(CH 4)小于P 点的v 逆(CH 4) 【答案】C

10．在温度相同、容积均为2 L 的3个恒容密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温，测得反应达到平衡时的有关数据如下。下列说法正确的是( ) 已知N 2(g)＋3H 2(g)

2NH 3(g) ΔH ＝－92.4 kJ·mol －1

A. 2p 1＝2p 3

B. 达到平衡时丙容器中NH 3的体积分数最大

C. α2＋α3<1

D. Q 1＋Q 3＝92.4 【答案】D

11．已知723 K 时，2SO 2（g ）+O 2（g ）

2SO 3（g ）ΔH =﹣Q kJ·1

mol

，在相同条件下，向一密闭容器中通入2mol

SO 2和1 mol O 2，达到平衡时放出的热量为Q 1kJ ；向另一体积相同的密闭容器中通入1mol SO 2和0.5mol O 2

，达到平衡

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时放出的热量为Q 2kJ ．则Q 1、Q 2、Q 满足的关系是（ ） A. Q 2=

12

Q B. Q 2＞

12

Q C. Q 2＜Q 1＜Q D. Q =Q 1＞Q 2

【答案】C

12．对利用甲烷消除NO 2污染进行研究，CH 4+2NO 2

N 2+CO 2+2H 2O 。在1L 密闭容器中，控制不同温度，分别加

入0.50molCH 4和1.2molNO 2，测得n(CH 4)随时间变化的有关实验数据见下表。有关说法正确的是（ ）

A. 组别①中，0~20min 内，NO 2的降解速率为0.0125 mol·L -1·min -1

B. 由实验数据可知实验控制的温度T 1

C. 40min 时，表格中T 2应填的数据为0.18

D. 0～10min 内，CH 4的降解速率①>② 【答案】B

13．已知气相直接水合法制取乙醇的反应为H 2O(g)+C 2H 4(g)

CH 3CH 2OH(g)。在容积为3L 的密闭容器中，当

n(H 2O):n(C 2H 4)=1:1时，乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示: 下列说法正确的是 A. a 、b 两点平衡常数:b>a B. 压强大小顺序: P 1>P 2>P 3

C. 当混合气的密度不变时反应达到了平衡

D. 其他条件不变，增大起始投料()()224

n H O n C H ，可提高乙烯转化率

【答案】D

14．以甲烷为原料合成甲醇的反应如下: 反应I:CH 4(g) + CO 2(g) 2CO(g) + 2H 2(g) △H 1= +247 kJ/mol 反应II:CO(g) + 2H 2(g)

CH 3OH(g) △H 2=-90kJ/mol

已知: T 1℃时，反应II 的平衡常数数值为100；T 2℃时，反应II 在密闭容器中达到平衡，测得CO 、H 2、CH 3OH 的物质的量浓度(mol/L)分别为0.05、0.1、0.1。下列说法中，正确的是

A. 反应I 中，使用催化剂可以减小△H 1，提高反应速率

B. 反应II 中，加热或加压均可提高原料气的平衡转化率

C. 由上述数据可判断反应II 的温度: T 1> T 2

D. CO(g)+CH 3OH(g)CH 4(g) +CO 2(g) △H= +157 kJ/mol

【答案】C

15．已知 2－丁烯有顺、反两种异构体，在某条件下两种气体处于平衡：下列说法正确的是（ ）

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△H=－4.2kJ·mol -1

+H 2(g)

CH 3CH 2CH 2CH 3(g) △H=－118.9 kJ·mol -1

A. 顺-2-丁烯比反-2-丁烯稳定

B. 顺-2-丁烯的燃烧热比反-2-丁烯大

C. 加压和降温有利于平衡向生成顺-2-丁烯反应方向移动

D. 反-2-丁烯氢化的热化学方程式为： (g)+H 2(g)

CH 3CH 2CH 2CH 3(g)△H=－123.1 kJ·mol -1

【答案】B

16．已知：N 2(g)+3H 2(g)

2NH 3(g) △H =-92.4 kJ/mol 。一定条件下，现有容积相同且恒容的密闭容器甲与乙：①

向甲中通入1 mol N 2和3 mol H 2，达到平衡时放出热量Q 1 kJ ；② 向乙中通入0.5 mol N 2 和1.5 mol H 2，达到平衡时放出热量Q 2 kJ 。则下列关系式正确的是

A. Q 1＝2Q 2＜92.4

B. 92.4＝Q 1＜2Q 2

C. Q 1＝2Q 2＝92.4

D. 92.4＞Q l ＞2Q 2 【答案】D

17．对于化学反应mA(g)＋nB(g)

pC(g)＋qD(g)，A 的百分含量与温度（T ）的变化情况，

如图所示

下列说法不正确的是

A. M 点前速率v 正>v 逆

B. 该反应为吸热反应

C. M 点速率v 正=v 逆

D. M 点以后均为平衡状态 【答案】B

18．羰基硫(COS)可作为粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将CO 和H 2S 混合加热并达到下列平衡：CO(g)＋H 2S(g) ? COS(g)＋H 2(g) K ＝0.1反应前CO 物质的量为10 mol ，平衡后CO 物质的量为8 mol 。下列说法正确的是( )

A. 升高温度，H 2S 浓度增加，表明该反应是吸热反应

B. CO 的平衡转化率为80%

C. 通入CO 后，正反应速率逐渐增大

D. 反应前H 2S 物质的量为7 mol 【答案】D

19．硝基苯甲酸乙酯在OH -存在下发生水解反应： O 2NC 6H 4COOC 2H 5(aq) +OH -(aq)

O 2NC 6H 4COO -(aq)+C 2H 5OH(aq)，两种反应物的初始浓度均为0.500mol·L -1，不同

温度下测得O 2NC 6H 4COOC 2H 5的浓度(mol·L -1)随时间变化的数据如下表所示。下列有关说法不正确的是：

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A. 由数据可知，温度升高反应速率加快

B. 由数据可知，随着反应的进行，反应物的浓度降低反应速率减慢

C. 530s 时，表格中35℃对应的数据一定是0.135

D. 该反应在15℃，120s~180s 区间的v(O 2NC 6H 4COOC 2H 5)平均反应速率7.33×10-4mol·L -1·s -1 【答案】C

20．在 3 种不同条件下，分别向容积为2L 的恒容密闭容器中充入 2 molA 和1mol B ，发生反应: 2A(g)+B(g)2D(g)△H=QkJ/mol 。相关条件和数据见下表: 下列说法正确的是

A. 升高温度能加快反应速率的原理是降低了反应的活化能，使活化分子百分数提高

B. 实验III 达平衡后，保持其他条件不变，再向容器中通入

1molA 和1molD ，平衡不移动

C. 实验III 达平衡后容器内的压强是实验1的9/10倍

D. K 3>K 2>K 1 【答案】B

21．目前，人们对环境保护、新能源开发很重视。

（1）汽车尾气中含有CO 、NO 2等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体转化为无毒气体：4CO(g)＋2NO 2(g)4CO 2(g)＋N 2(g)，恒温恒容条件下，能够说明该反应已达到平衡状态的是

_ A 、B __(填序号)； A ．容器内混合气体颜色不再变化 B ．容器内的压强保持不变 C ．2v 逆(NO 2)＝v 正(N 2) D ．容器内混合气体密度保持不变

（2）用活性炭还原法也可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO ，发生反应C(s)+2NO(g)N 2(g)+CO 2(g) ΔH 。在T 1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下：

① 根据图表数据分析T 1℃时，该反应在0～20 min 的平均反应速率v(CO 2)= 0.015 mol·L －1·min －1；计算该反应的平衡

常数K=_0.56(或9/16)_。

②根据上表数据判断，由30 min 到40 min 时改变的条件可能是(任写一种)_ 通入一定量NO 或适当缩小容器体积或者充

入一定量1∶1的氮气和二氧化碳_。

③30 min后升高温度至T2℃，达到新平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5∶3∶3，此时NO的转化率_降低_(填“升高”或“降低”)，ΔH_<_0(填“>”或“<”)。

（3）以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。已知：

①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s) ΔH=－l59.5 kJ· mol－1

②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH= +116.5 kJ· mol－1

③H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44.0 kJ· mol－1

写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式__2NH3(g)+CO2(g)＝CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH＝–87.0 kJ·mol－1_。

(4)科学家利用原电池原理，在酸性介质中将NO2转化为HNO3，则该转化的负极反应式为：__ NO2－e－+H2O＝NO3－+2H+_。22．氮及其化合物在生活和生产中应用广泛。

I.(1)N2O是一种典型的温空气体，在一定条件下，其分解的化学方程式为:2N2O(g)==2N2(g) +O2(g) △H0，所以逆反应不能自发进行_。

(2)已知一定条件下有下列反应:

①2N2O5(g)4NO2(g)+ O2(g) △H1 ②2NO2(g)2NO(g)+ O2(g) △H2

③2NaOH(aq)+ N2O5(g)2NaNO3(aq)+H2O(1) △H3

写出NO与O2的混合物溶于NaOH 溶液生成硝酸盐的热化学方程式_4NO(g) +3O

2

(g)+4NaOH(aq)=4NaNO3(aq)+2H2O(1) △H=2△H3-△H1-2△H2。在容积为2L 的恒容密闭容器中充入1.00mol N2O5，假设在T℃时只发生反应①、②，若达到平衡状态后O2为1.00mol，NO2为0.400mol，则T℃时反应①的平衡常数的值为__8.00×10-2__。

II.联氨(N2H4)是一种绿色环保的还原剂，其氧化产物为氮气。

(3)联氨为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似，写出联氨与过量盐酸反应的离子方程式_ N2H4+2H+=N2H62+_。

(4)在高温下，N2H4可完全分解为NH3、N2及H2，实验测得分解产物中N2与H2的物质的量之比为3:2，则该分解反应的

化学方程式为_7N

2

H48NH3+2H2 +3N2_。

(5)SCR法是工业上消除氮氧化物的常用方法，反应原理为:4NH3(g) +4NO(g)

+O2(g) 4N2(g) +6H2O(g)△H<0其他条件相同，某2L密闭容器中分别投入

2mol NH3、2molNO、lmolO2，在甲、乙两种催化剂作用下，NO转化率与温度

的关系如图所示。下列叙述不正确的是CD __。

A.在催化剂甲作用下，图中Y点处(210℃) NO的转化率一定不是该温度下的平衡转化率

B.在催化剂甲作用下，高于210℃时，NO转化率降低的原因可能是催化剂活性降低

C.300℃时，NO的平衡转化率M点高于Z点的原因是乙催化剂催化效率高

D.其他条件不变，增加NH3的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动

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III.NH 3是一种重要的化工原料。

(6)NH 3和Cr 2O 3 固体高温下可以制备多功能材料CrN 晶体，其反应为Cr 2O 3 (s) +2NH 3(g)

2CrN(s)+3H 2O(g)。在

800℃时，为降低相同时间内收集到的粗产品中氧的含量，通过提高反应器中NH 3(g)流量的工艺手段达成，请解释可能的原因__ 提高NH 3

流量相当于使c(NH 3)增大，若反应未达到平衡，反应物浓度增大反应速率加快，一定时间内

Cr 2O 3转化率提高，

若反应达创平衡，反应物浓度增加且带走H 2O ，都使平衡正移，提高Cr 2O 3转化率。

23．氮的化合物在工业生产和生活中都有重要的应用，运用化学原理研究氮的单质及其化合物具有重要意义。 I.一氯胺(NH 2Cl)在中性或酸性环境中会发生水解，生成具有强烈杀菌作用的HClO ，是重要的水的消毒剂。

(1)写出NH 2C1的电子式__ ___。

(2)写出NH 2C1与水反应的化学方程式___ ___。

(3)一定条件下(T ℃、1.01×105Pa)，可以用Cl 2(g)和NH 3(g)制得NH 2Cl(g)，同时得到HCl(g)。已知部分化学键的键能如下表：

写出该反应的热化学方程式

_ _。

Ⅱ.亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂，可由NO 与Cl 2在一定条件下合成： 2NO(g)+Cl 2(g)

2NOCl(g) △H<0。保持恒温恒容条件，将物质的量之和

为3mol 的NO 和Cl 2以不同的氮氯比进行反应，平衡时某反应物的转化

率与氮氯比及不同温度的关系如图所示：

(4)图中T 1、T 2的关系为：T 1_ <_T 2 (填“>”、“<”或“=”)

(5)图中纵坐标为物质__ Cl 2 ___的转化率，理由为_

增加时Cl 2的转化率增大（或其他合理表述均给分）__。

(6)图中A 、B 、C 三点对应的NOCl 体积分数最大的是__ A __(填“A”、“B”、或“C”)。 (7)若容器容积为1L ，则B 点的平衡常数为_80L/mol __。

24．为了改善环境，科学家投入了大量的精力研究碳、氮及其化合物的转化。请回答下列有关问题: （1）利用N 2与H 2合成氨是重要的工业反应，下图为反应过程中的能量变化关系。 ①反应中加入铁粉可以提高反应速率，其原因是__降低了合成氨反应的活化能__。

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②已知某些化学键键能数据如下表: 反

应

N 2

(g) +

H 2(g)

NH 3(g)的活化能

E a =254kJ/mol ，则反应NH 3

(g)N 2

(g) +

H 2(g) 的活化能Eb=_ 300_kJ/mol 。

（2）汽车内燃机工作时会将N 2转化为NO ，反应式为N 2(g) +O 2(g) 2NO(g)，该反应在不同温度下的平衡常数K

如下表:

温度为2000℃，某时刻测得反应体系中各物质的浓度分别为c(N 2)=0.2mol/L ，c(O 2)=0.03mol/L ，c(NO) =0.03mol/L ，此时该反应的速率(v)应满足的关系为__ C __(填字母序号)。

A.v 正>v 逆

B.v

正=v 逆 C.v 正

CH 3OH(g)。若

在一容积可变的密闭容器中充入1mol CO 和2mol H 2进行反应，初始体积为3L ，保持压强不变，反应后CO 的平衡转化率随温度(T) 的变化如右图中曲线所示。

①若所加的CO 和H 2

的量以及反应温度均不变，则达到平衡状态

A

、B 时的压强p A _<_p B (填“>”、“<”或“=”)，其原因是该反应为气体分子数减小的反应，增大压强，有利于平衡向正向移动。CO 转化率升高，故p A

②若达到化学平衡状态A 时，CO 的体积分数为25%，此时CO 的转化率为_50%__；平衡常数K A =_ 4L 2/mol 2_。 25．2017年5月18日，中国国土资源部地质调查局宣布，我国在南海进行的可燃冰试采获得成功，成为全球第一个海域试采可燃冰成功的国家，可燃冰即天然气水合物，甲烷含量占80%至99.9%。化工生产中用甲烷和水蒸气反应得到以CO 和H 2为主的混合气体，这种混合气体可用于生产甲醇或合成氨，回答下列问题: (1)甲醇是一种用途广泛的化工原料，工业上常用下列两种反应制备甲醇:

CO(g)+2H 2(g)=CH 3OH(g) △H 1 =-90kJ·mol -1 K 1 CO 2(g)+3H 2(g)= CH 3OH(g)+H 2O(l) △H 2 K 2 己知: CO(g)+H 2O(g)= CO 2(g)+H 2(g) △H 3 =-41.1kJ·mol -1 K 3 H 2O(l)=H 2O(g) △H 4 =+44.0kJ·mol -1 K 4 则K 2=_ K 1/K 3K 4__ (用含K 1、K 3、K 4的代数式表示)

(2)在一恒温恒容密闭容器中充入1molCO 2和3molH 2模拟工业合成甲醇的反应:CO 2(g)十3H 2(g) CH 3OH(g)十

H 2O(g)

①下列能说明该反应已达到平衡状态的是__ A 、C __。

A.混合气体平均相对分子质量不变

B.混合气体密度不变

C.容器内压强恒定不变

D.反应速率满足以下关系:V 正(CO 2)=3V 逆(H 2)

E.CO 2、H 2、CH 3OH 、H 2O 物质的量浓度之比为1:3:1:1

F.单位时间内断裂3N A H-H 键的同时形成2molH-O 键

②模拟过程中测得CO 2和CH 3OH(g)浓度随时间变化如图所示，若此时容器内

压强为P，则用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数K P为__33.33/P2__(用含P的代数式表示，数值保留两位小数)，若此时再向容器内充入0.25molCO2和0.25molCH3OH的混合气体，则平衡正向_(填“正向“逆向“不”)移动。(已知:气体分压=气体总压×体积分数)

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