1、第二章化学反应速率和化学平衡第三节化学平衡周考卷十二 化学平衡图像和等效平衡一、选择题(每小题 5 分，每小题有 12 个正确选项)1向某密闭容器中充入 1mol CO 和 2mol H2O(g)，发生反应：COH 2O(g) CO2H 2。当反应达到平衡时，CO 的体积分数为 x。若维持容器的体积和温度不变，起始物质按下列四种配比充入该容器中，达到平衡时 CO 的体积分数大于 x 的是( )A0.5mol CO2mol H 2O(g)1mol CO 21mol H 2B1mol CO1mol H 2O(g)1mol CO 21mol H 2C0.5mol CO1.5mol H 2O(g)0.
2、4mol CO 20.4mol H 2 D0.5mol CO1.5mol H 2O(g)0.5mol CO 20.5mol H 2解析：本题考查了等效平衡的问题。对于反应 COH 2O(g) CO2H 2，是一个反应前后气体的体积不变的反应，因此在恒温和恒容条件下是等效平衡的条件是 CO 和 H2O(g)的物质的量之比与起始时加入的 CO 和 H2O(g)的物质的量之比相等即可。因此只要将各选项中的投料转化为 CO 和 H2O(g)的物质的量，并与原平衡进行对比即可。对于 A 选项中的配料相当于 CO 有 1.5mol、H 2O(g)有 3mol，即二者之比为 12，所以此情况下的平衡与原平衡
3、等效，即 CO 的体积分数仍为 x；对于 B 选项中的配料相当于 CO 有 2mol、H 2O(g)有 2mol，相对于原平衡可以认为是在原平衡的基础上又加入了 1mol CO，根据平衡移动原理，平衡相当于向右移动，但是 CO 的体积分数增大，即大于 x；对于 C 选项中的配料相当于 CO 有 0.9mol、H 2O(g)有1.9mol，此投料相当于在 0.9molCO 和 1.8molH2O(g)的平衡体系中再加入 0.1mol H2O(g)，而 0.9mol CO 和 1.8mol H2O(g)的平衡与原平衡是等效平衡，再加入 0.1mol H2O(g)时平衡向右移动，CO 的体积分数减小
4、，即小于 x；对于D 选项中的配料相当于 CO 有 1mol、H 2O(g)有 2mol，此平衡与原平衡相同，所以 CO 的体积分数也为 x。因此达到平衡时 CO 的体积分数大于 x 的只有 B 选项。答案：B2(2011重庆卷)一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是( )ACO 2(g)2NH 3(g) CO(NH 2)2(s)H 2O(g) H0CCH 3CH2OH(g) CH 2=CH2(g)H 2O(g) H0D2C 6H5CH2CH3(g)O 2(g) 2C6H5CH=CH2(g)2H 2O(g) HT1、 p1p2。升高温度水蒸气的百分含量降低，说明平衡逆
5、向移动，反应放热， Hp qB正反应吸热， m np qD正反应放热， m n丙乙丁DB 的转化率为：丁丙乙甲解析：用虚拟思维法比较丙与乙：丙设想为乙的两个平衡体系，再加压，则平衡左移，所以 A、B 的转化率均是乙丙。甲、丙利用对比的方法，丙相当于在甲的基础上再加 1mol B，则平衡右移，A 的转化率丙甲；丙、丁也利用此法判断。答案：A二、非选择题(共 60 分)9在一个温度、压强恒定的密闭容器中，SO 2和 O2发生反应。已知 1molsO2和足量 O2完全反应，放出的热量为 Q。请按要求回答下列问题。(1)若开始时放入 1molsO2和 0.5molO2，达平衡后，生成 0.9molsO
6、3，这时 SO2的转化率为_。(2)若开始时放入 4molsO2和 2mol O2，达平衡后，生成 SO3的物质的量为_，反应放出的热量为_。解析： 2SO 2O 2 2SO3起始(mol) 1 0.5 0变化(mol) 0.9 0.45 0.9平衡(mol) 0.1 0.05 0.9SO2转化率为 90%。恒温恒压下，只要转化过来的起始投入量成比例，两者就成等效平衡，SO 2转化率相同，生成 SO3为 4mol90%3.6mol。放出热量为 3.6Q。答案：(1)90% (2)3.6mol 3.6 Q10.恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：A(g)B(g)C(g)(1)若开始
7、时放入 1mol A 和 1mol B，到达平衡后，生成 amol C。这时 A 的物质的量为_mol。(2)若开始时放入 3mol A 和 3mol B，到达平衡后，生成 C 的物质的量为_mol。(3)若开始时放入 xmol A、2mol B 和 1mol C，到达平衡后，A 和 C 的物质的量分别是ymol 和 3amol，则 x_mol， y_mol。平衡时，B 的物质的量_(选填一个编号)。(甲)大于 2mol(乙)等于 2mol(丙)小于 2mol(丁)可能大于、等于或小于 2mol作出此判断的理由是_。(4)若在(3)的平衡混合物中再加入 3mol C，待再次到达平衡后，C 的物
8、质的量分数是_。.若维持温度不变，在一个与(1)反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。(5)开始时放入 1mol A 和 1mol B 到达平衡后生成 bmol C，将 b 与(1)小题的 a 进行比较，则_(选填一个编号)。(甲) ab (丙) a b (丁)不能比较 a 和 b 的大小作出此判断的理由是_。解析：.(1)由反应 A(g)B(g)C(g) 知，反应达到平衡后，若有 amol 的 C 生成，则必有 amol 的 A 物质消耗，此时剩余 A 的物质的量为(1 a)mol。(2)在恒温、恒压下，若投放 3mol A 和 3mol B，则所占有的体积为(1)中体积的 3
9、 倍，由于 A、B 的投放比例与(1)相同，所达到的平衡状态与(1)相同，C 的物质的量为(1)的 3 倍，即 3amol。(3)由于达平衡时 C 的物质的量为 3amol，说明所达到的平衡状态与(2)中平衡为同一平衡，则若把 C 的起始量完全转化为 A 和 B，A、B 的物质的量应与(2)完全相等。A(g) B(g)；C(g)起始： xmol 2mol 1mol( x1)mol 3mol 0将 C完 全 转化 为 A、 B平衡后： y (33 a)mol 3 amol根据题意有：( x1)mol3mol， x2mol， y(33 a)mol，显然平衡时，B 的物质的量也为(33 a)mol，
10、若投入 A、B、C 三种物质后，平衡不移动，C 的物质的量不变，即3a1mol 时，B 的物质的量为(33 a)mol2mol；若平衡向右移动，则 3a1mol，B 的平衡量小于 2mol；若平衡向左移动，则 3ab。答案：(1)(1 a) (2)3 a (3)2 33 a (丁) 若 3a1，B 的物质的量小于 2mol；若3a1，B 的物质的量等于 2mol；若 3ab。11对于 2X(g) Y(g) 的反应体系，在压强一定时，平衡体系中 Y 的质量分数w(Y)随温度的变化情况如右图所示(实线上的任何一点为对应温度下的平衡状态)。(1)该反应的正反应方向是一个_反应(填“吸热”或“放热”)
11、。(2)A、B、C、D、E 各状态中， v(正)”或“”)。(4)欲要求 E 状态从水平方向到 C 状态后，再沿平衡曲线到达 A 状态，从理论上来讲，可选用的条件是_。解析：由图可知，随着温度的升高， w(Y)逐渐减小，说明平衡逆向移动，则正反应方向是放热反应。A、B、C、D、E 中 A、B、C 在平衡曲线上，则 A、B、C 都处于各自平衡状态中，D、E 两点不在平衡曲线上，即它们没有达到化学平衡，因为 E 状态的 w(Y)比该温度下平衡时的小，所以平衡正向移动， v(正) v(逆)，D 状态的 w(Y)比该温度下的平衡状态时的大，平衡逆向移动，此时 v(逆) v(正)。D、E 要达到各自温度
12、下的平衡状态所转化的 Y 的物质的量相同，又因为 D 处的温度比 E 处的温度高，D处反应速率快，所以 D 处达到平衡所需时间短。EC，要满足 w(Y)不变，温度升高，只有采取突然升温，CA 的变化符合平衡曲线，意味着要经过无数个温度下的平衡状态的点后，C 才能到达 A，所以只有采取无限缓慢地降温。答案：(1)放热 (2)D (3)(4)先突然升温到 t2，然后无限缓慢地降低温度到 t112一密封体系中发生反应 N23H 2 2NH 3 Q，下图是某一时间段中反应速率与反应进程的曲线关系图，回答下列问题：(1)处于平衡状态的时间段是_。(2)t1、 t3、 t4时刻体系中分别是什么条件发生了变
13、化？(3)下列各时间段内，氨的百分含量最高的是( )A t0 t1 B t2 t3C t3 t4 D t5 t6解析：本题是考查反应速率与化学平衡内在联系的一道好题。处于平衡状态时，正、逆反应速率必定相等，从图中可看出 t0 t1、 t2 t4、 t5 t6时间段时反应处于平衡状态。 t1时刻，条件变化使 v 正 、 v 逆 都加快，且 v 逆 v 正 ，平衡向逆反应方向移动，对照反应式可看出条件变化应是升高温度。 t3时刻， v 正 、 v 逆 都同幅度加快，应是加了催化剂。 t4时刻， v 正 、v 逆 都减慢，且 v 正 v 逆 ，平衡逆向移动，所以是由降低压强引起的。由于 t1 t2时间段和t4 t5时间段中，平衡都向逆反应方向移动，氨的百分含量都减小，所以应是 t0 t1时间段中氨的百分含量最高。答案：(1) t0 t1、 t2 t4、 t5 t6(2)t1时升温； t3时使用催化剂； t4时降压 (3)A
