化学平衡的计算知识点题库

在372K时，把0.5mol N₂O₄通入体积为5L的真空密闭容器中，立即出现红棕色．反应进行到2s时，NO₂的浓度为 0.02mol•L^﹣1 ．在60s时，体系已达平衡，此时容器内压强为开始时的1.6倍．下列说法正确的是（　　）

A . 前2s以N₂O₄的浓度变化表示的平均反应速率为0.01 mol•L^﹣1•s^﹣1 B . 在2s时体系内压强为开始时的1.1倍 C . 在平衡时体系内含有N₂O₄0.25 mol D . 平衡时，N₂O₄的转化率为40%

能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是未来重要的能源物质之一．

（1）合成甲醇的反应为：CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）；△H
图1表示某次合成实验过程中甲醇的体积分数φ（CH₃OH）与反应温度的关系曲线，则该反应的△H0（填“＞、＜或=”）
（2）若在230℃时，平衡常数K=1．若其它条件不变，将温度升高到500℃时，达到平衡时，K1（填“＞、＜或=”）
（3）在某温度下，向一个容积不变的密闭容器中通入2.5mol CO和7.5molH₂ ，达到平衡时CO的转化率为90%，此时容器内的压强为开始时的倍．
（4）利用甲醇燃料电池设计如图2所示的装置：则该装置中Cu极为极；写出b极的电极反应式当铜片的质量变化为12.8g时：a极上消耗的O₂在标准状况下的体积为L．

（多选）如图所示隔板Ⅰ固定不动，活塞Ⅱ可自由移动，M，N两个容器中均发生如下反应：A（g）+3B（g）⇌2C（g）△H=﹣192kJ•mol^﹣¹ ．初始M，N容积相同，保持温度不变，向M，N中分别通入x mol A和y mol B的混合气体．下列说法不正确的是（）

A . 若平衡时A气体在两容器中的体积分数相等，则x一定等于y B . 若x：y=1：2，则平衡时，M中的转化率：A＜B C . 若x：y=1：3，当M中放出热量172.8 kJ时，A的转化率为90% D . 若x=1.4，y=1，N中达到平衡时体积为2L，C为0.4mol，则反应起始时M的体积为2.4L

在一定温度下，将X和Y 各0.16mol充入10L 恒容密闭容器中，发生反应：2X（g）+Y（s）⇌2Z（g）△H＜0，一段时间后达到平衡．反应过程中测定的数据如下表下列说法正确的是（）

t/s	2	4	7	9
n（Y）/mol	0.12	0.10	0.09	0.09

A . 反应前2s的平均速率v（Z）=2.0×10^﹣3 mol/（L•s） B . 其他条件不变，加入一定量的Y，反应速率一定加快 C . 反应进行4s时，X的转化率75% D . 反应达到平衡时，X的物质的量浓度为0.02mol•L^﹣1

将4mol SO₂与2molO₂放入4L的密闭容器中，在一定条件下反应达到平衡：2SO₂+O₂⇌2SO₃测得平衡时混合物总的物质的量为5mol，求：

（1）平衡时各物质的浓度；
（2）平衡时SO₂的转化率．

运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义．

（1）已知： $\text{[math]}$ O₂（g）═ $\text{[math]}$ O₂⁺（g）+ $\text{[math]}$ e﹣△H₁=+587.9kJ/mol K₁
PtF₆（g）+e^﹣═PtF₆^﹣（g）△H₂=﹣771.1kJ/mol K₂
O₂⁺PtF₆^﹣（s）═O₂⁺（g）+PtF₆^﹣（g）△H₃=+482.2kJ/mol K₃
则反应O₂（g）+PtF₆（g）═O₂⁺PtF₆^﹣（s）的△H=，K=（用K₁、K₂、K₃表示）
（2）一定条件下，铁可以和CO₂发生反应：Fe（s）+CO₂（g）⇌FeO（s）+CO（g），已知该反应的平衡常数K 与温度T 的关系如图甲所示．
①T℃、p Pa压强下的密闭容器中进行反应，下列能说明反应达到平衡状态的是．
a．混合气体的平均相对分子质量不再变化
b．容器内压强不再变化
c．v_正（CO₂）=v_逆（FeO）
d．CO₂的体积分数不再变化
②T₁温度下，向体积为VL的密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO₂ ，达到平衡时则CO₂的平衡转化率为；反应过程中体系的能量（增多或降低）
③T₂温度下，恒容密闭容器中，反应过程中测定CO和CO₂物质的量与时间的关系如图乙所示．则T₁T₂（填＞、＜或=），CO₂的平衡转化率为，平衡时混合气体的密度与起始时气体的密度之比为．

在一定温度下，向体积恒定为2L的密闭容器里充入2mol M和一定量的N，发生如下反应：M（g）+N（g）⇌E（g）；当反应进行到4min时达到平衡，测知M的浓度为0.2mol•L^﹣¹ ．下列说法正确的是（）

A . 4min时，M的转化率为80% B . 4min时，用M表示的反应速率为0.8mol•L^﹣¹•min^﹣¹ C . 4min后，向容器中充入不参与反应的稀有气体，M的物质的量减小 D . 2min时，M的物质的量浓度为0.6mol•L^﹣¹

根据题意解答

（1）在2L密闭容器内，800℃时发生反应：2NO（g）+O₂（g）⇌2NO₂（g），在体系中，n（NO）随时间的变化如表：
时间（s）
0
1
2
3
4
5
NO的物质的量（mol）
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
（i）上述反应在第5s时，NO的转化率为．
（ii）用O₂表示从0～2 s内该反应的平均速率v（O₂）=．
（iii）能说明该反应已达到平衡状态的是．
a．v（NO₂）=2v（O₂） b．容器内压强保持不变
c．v_逆（NO）=2v_正（O₂） d．容器内气体密度保持不变
（2）下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量：
物质
Cl₂
Br₂
I₂
HCl
HBr
HI
H₂
能量（kJ）
243
193
151
431
366
298
436
根据上述数据回答下列问题：
（i）下列物质本身具有的能量最低的是．
A．H₂ B．Cl₂ C．Br₂ D．I₂
（ii）下列氢化物中最稳定的是．
A．HCl B．HBr C．HI
（iii）X₂+H₂=2HX（X代表Cl、Br、I）的反应是吸热反应还是放热反应？．

在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：

CO₂（g）+H₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g），其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：

t℃	700	800	830	1000	1200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

回答下列问题：

（1）该反应的化学平衡常数表达式为K=；
（2）该反应为反应（选填吸热、放热）；
（3）某温度下，平衡浓度符合下式：3c（CO₂）•c（H₂）=5c（CO）•c（H₂O），试判断此时的温度为℃；
（4） 830℃时，向该容器中加入1L CO₂与1L H₂ ，平衡时CO₂的体积分数是．

一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示．下列描述正确的是（）

A . 反应开始到10 s时，用Z表示的反应速率为0.158 mol•（L•s）^﹣¹ B . 反应开始到10 s时，X的物质的量浓度减少了0.79 mol•L^﹣¹ C . 反应开始到10 s时，Y的转化率为39.5% D . 反应的化学方程式为X（g）+Y（g）⇌2Z（g）

根据问题填空：

（1）甲醇（CH₃OH）是一种重要的化工原料．已知 CH₃OH（1）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（g）；△H=﹣443.64kJ•mol^﹣1
2CO （g）+O₂（g）=2CO₂（g）；△H=﹣566.00kJ•mol^﹣1
H₂O（1）=H₂O （g）；△H=+44.00kJ•mol^﹣1
试写出能表示CH₃OH（1）燃烧热的热化学方程式：．
试利用热化学方程式计算，完全燃烧16g甲醇生成CO₂和H₂O（l）时，放出的热量为kJ
②科研人员新近开发出一种由甲醇和氧气以强碱做电解质溶液的新型手机电池．据此回答下列问题：
氧气在极；甲醇在极
（2）如图所示，800℃时A、B、C三种气体在密闭容器中反应时的浓度变化，分析图象，回答问题：
①该反应的方程式为．
②2min内，用B表示的反应速率为．
③在其他条件下，测得A的反应速率为0.05mol/（L•s），此时的反应与800℃时相比，．

一定温度下，在2L的密闭容器中加入4mol A和6mol B，发生如下反应：2A（g）+3B（g） $\text{[math]}$ 4C（g）+D（g）反应10min后达平衡，此时D的浓度为0.5mol/L。下列说法正确的是( )

A . 前10min反应的平均速率V（C）=0.10mol/L·min B . 反应达平衡时B的平衡浓度是1.5mol/L C . 恒温下将反应容器体积缩小一半，则D的平衡浓度小于1.0mol/L D . 10min后向容器中加入A，保持温度不变重新平衡时A的转化率大于50%

温度分别为T₁和T₂时，将气体X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中，发生反应X(g)+Y(g)=2Z(g)，一段时间后达到平衡，反应过程中测定的数据如下表：

温度/K

t/min

n/mol

t₁

t₂

t₃

t₄

T₁

n(Y)

0.14

0.12

0.10

T₂

n(Y)

0.13

0.09

0.08

下列说法正确的是( )

A . 该反应的正反应为放热反应 B . 温度为T₁时，0~t₁时间段用Z表示的平均反应速率为 $\text{[math]}$ molL^-1·min^-1 C . 温度为T₂时，t₃时刻刚好达到平衡状态 D . 在T₁下平衡后，保持其他条件不变，再充入0.2molZ，平衡时X的体积分数不变

将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭容器中，发生反应：NH₄COONH₂(s)⇌2NH₃(g)+CO₂(g)，该反应的平衡常数的负对数(-lgK )随温度(T)的变化如图所示，下列说法错误的是( )

A . 该反应的△H>0 B . A点对应状态的平衡常数K(A)的值为10^-2.294 C . 混合气体的平均摩尔质量不变时，可以判断该反应已达到平衡状态 D . 30C时，B点对应状态的v(正)＜v(逆)

将 4 mol A 气体和 2 mol B 气体在 2 L 的容器中混合并在一定条件下发生如下反应 2A（气）＋B（气） $\text{[math]}$ 2C（气）若经 2秒后测得 C 的浓度为0.6 mol·L^－1 ，现有下列几种说法：①用物质 A 表示反应的平均速率为 0.3 mol·L^－1·s^－1②用物质 B 表示的反应的平均速率为 0.6 mol·L^－1·s^－1③ 2 s 时物质 A 的转化率为30％ ④ 2 s 时物质 B 的浓度为 1.4 mol·L^－1 ，其中正确的是（）

A . ①④ B . ①③ C . ②③ D . ③④

光气(COCl₂)在工业上具有重要的用途。

（1）相关的化学键键能数据如下

化学键

Cl-Cl

C-Cl

C $\text{[math]}$ O

C=O

E/(kJ·mol^-1)

243

330

1076

765

写出工业上采用高温活性炭催化CO与Cl₂合成COCl₂(g)的热化学反应方程式。
（2）在密闭体系中，充入体积比1：1的CO和Cl₂和适量的活性炭，发生反应，实验测得反应平衡体系中COCl₂的体积分数与压强p和温度T的关系曲线如图所示：

①有利于提高光气(COCl₂)平衡产率的反应条件是。

②图中A点和C点化学平衡常数的大小关系：K_AK_C(填“大于”，“小于”或“等于”)理由是。若用压强平衡常数Kp表示，计算B点对应的Kp=(用含p₆的式子表示)(Kp为压强平衡常数，用平衡分压代替平衡浓度计算，气体平衡分压=总压x气体体积分数)
（3）已知可以从实验中获得反应速率方程，用来推测反应机理决速步中的活化络合物。其方法为：活化络合物分子中含有的原子种类与数目等于反应速率方程的表达式中分子项的原子数目减去分母项的原子数目。例如：以H₂+Cl₂=2HCl的历程为例，其反应速率方程为：
v= k(Cl₂)c(H₂) ，可推测反应决速步中活化络合物的可能存在形式为ClH₂或H₂Cl或者H₂+Cl。

Cl₂=2Cl 反应I

Cl+CO=COCl 反应II

COCl+Cl₂=COCl₂+Cl 反应III

①该反应的活化络合物应为。

②CO与Cl₂合成COCl₂的决速步为(“反应I”，“反应II”或“反应III”)

硫及其化合物在生产生活中有重要的应用。请回答：

（1）在一定条件下还原金属硫化物制备金属单质，假设稳定单质的能量为0，相关物质能量大小如右图所示：

工业上可用利用反应Fe(s)+HgS(s)=Fe(s)+Hg(l)制备汞，但不能用氢气还原HgS来制备，试解释原因。
（2）已知：H₂S(g)+CO₂(g) $\text{[math]}$ COS(g)+H₂O(g)，在一定温度下将H₂S和CO₂以物质的量之比为1：4充入密闭容器反应，达到平衡后，水蒸气的体积分数为2.0%，则该温度下反应的平衡常数K=。
（3）已知：2SO₂(g)+O₂(g) $\text{[math]}$ 2SO₃(g) ∆H<0，下列关于该反应说法错误的是___________。

A . 为提高SO₂的平衡转化率，工业生产常将SO₂和O₂压缩后再通入接触室 B . 工业上采用热交换技术，并使SO₂、O₂多次与催化剂接触氧化，既节约了能源，又提高了SO₂的转化率 C . 其它条件相同，恒压比恒容条件具有更高的平均反应速率和更高的平衡转化率 D . 使用较低温的高效催化剂，有利于提高SO₂的转化率

（4） CuSO₄·5H₂O和少量水蒸气置于容积可变的真空密闭容器中，受热逐渐失去H₂O的三个反应式、水蒸气的平衡压强和温度关系如下表所示：

平衡	水蒸气的平衡压强p(H₂O)/kPa
平衡	25℃	50℃
Ⅰ：CuSO₄·5H₂O(s) $\text{[math]}$ CuSO₄·3H₂O(s)+2H₂O(g)	1.04	6.05
Ⅱ：CuSO₄·3H₂O(s) $\text{[math]}$ CuSO₄·H₂O(s)+2H₂O(g)	0.75	4.12
Ⅲ：CuSO₄·H₂O(s) $\text{[math]}$ CuSO₄(s)+H₂O(g)	0.11	0.60

①下图表示水蒸气平衡压强与温度的关系曲线，其中表示平衡Ⅰ的曲线是(填选a、b或c)，表示CuSO₄·3H₂O稳定存在的区域是(填A、B、C或D)。

②在图二中，画出25℃ p(H₂O)≤1.04kPa条件下，达到平衡时固体成分中n(H₂O)/n(CuSO₄)与p(H₂O)的关系图。

（5）硫代硫酸钠常作为工业脱氯剂，可以脱去废水中的“游离氯”，请写出相关离子方程式：。

$\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 混合于 $\text{[math]}$ 的密闭容器中，发生如下反应： $\text{[math]}$ ，保持容器体积不变， $\text{[math]}$ 末反应达到平衡，此时 $\text{[math]}$ 的转化率为 $\text{[math]}$ ，测得 $\text{[math]}$ ，下列推断错误的是（）

A . $\text{[math]}$ 末，增大压强，平衡正向移动 B . 该温度下的平衡常数为16 C . $\text{[math]}$ 末 $\text{[math]}$ 的体积分数为 $\text{[math]}$ D . 平衡时 $\text{[math]}$ 的浓度为 $\text{[math]}$

SO₂是一种污染性气体，减少SO₂在大气中的排放是环境保护的重要内容回答下列问题：

（1）已知：S(s)+O₂(g)=SO₂(g) ∆H=-297.2kJ·mol^-1 ， CH₄(g)+2SO₂(g)=CO₂(g)+2S(s)+2H₂O(l) ∆H=-295.9kJ·mol^-1 ，若CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(l)反应物的能量为E₁ ，则生成物的能量E₂是
（2）利用反应：C(s)+SO₂(g) $\text{[math]}$ CO₂(g)+S(g)，可减少SO₂在大气中的排放，在密闭容器中投入足量的反应物，不同实验条件下达到平衡，测得T=600℃下的x(SO₂)—p和p=10⁵Pa下—1gKc—t如图所示[x(SO₂)表示SO₂平衡时含量，Kc表示平衡常数]。该反应的正反应是反应(填“放热”、“吸热”)，理由是。
（3）恒温恒容条件下，下列事实不能说明反应C(s)+SO₂(g) $\text{[math]}$ CO₂(g)+S(g)达到平衡状态的是____(填字母)

A . $\text{[math]}$ 不变 B . v(CO₂)_正=v(SO₂)_逆 C . 混合气体的总压强不再改变 D . 混合气体的密度不再改变
（4） 800℃，在1.0L的恒容密闭容器中投入1.0molSO₂和120gC，容器中压强为p₀kPa，发生反应C(s)+SO₂(g) $\text{[math]}$ CO₂(g)+S(g)，5min时容器中CO₂的体积分数为20%，10min时达平衡，容器中压强为pkPa时。0~5minv(SO₂)kPa·min^-1 ， 800℃的化学平衡常数Kc=mol/L。
（5）用电化学原理吸收烟道气中SO₂以减少其排放，其装置示意图。H₂O₂从口进入，电路中通过1mol电子时，正极区溶液的c(H⁺)将，负极区n(H₂SO₄)=。

某空间站的生命保障系统功能之一是实现氧循环，其中涉及反应： $\text{[math]}$

回答问题：

（1）已知：电解液态水制备 $\text{[math]}$ ，电解反应的 $\text{[math]}$ 。由此计算 $\text{[math]}$ 的燃烧热(焓) $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
（2）已知： $\text{[math]}$ 的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系如图1所示。
①若反应为基元反应，且反应的 $\text{[math]}$ 与活化能(Ea)的关系为 $\text{[math]}$ 。补充完成该反应过程的能量变化示意图(图2)。
②某研究小组模拟该反应，温度t下，向容积为10L的抽空的密闭容器中通入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，反应平衡后测得容器中 $\text{[math]}$ 。则 $\text{[math]}$ 的转化率为，反应温度t约为℃。
（3）在相同条件下， $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 还会发生不利于氧循环的副反应： $\text{[math]}$ ，在反应器中按 $\text{[math]}$ 通入反应物，在不同温度、不同催化剂条件下，反应进行到2min时，测得反应器中 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 浓度( $\text{[math]}$ )如下表所示。
催化剂
t=350℃
t=400℃
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
催化剂Ⅰ
10.8
12722
345.2
42780
催化剂Ⅱ
9.2
10775
34
38932
在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应， $\text{[math]}$ 生成 $\text{[math]}$ 的平均反应速率为 $\text{[math]}$ ；若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件，原因是。

时间（s）	0	1	2	3	4	5
NO的物质的量（mol）	0.020	0.010	0.008	0.007	0.007	0.007

物质	Cl₂	Br₂	I₂	HCl	HBr	HI	H₂
能量（kJ）	243	193	151	431	366	298	436

化学键	Cl-Cl	C-Cl	C $\text{[math]}$ O	C=O
E/(kJ·mol^-1)	243	330	1076	765

催化剂	t=350℃		t=400℃
催化剂	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
催化剂Ⅰ	10.8	12722	345.2	42780
催化剂Ⅱ	9.2	10775	34	38932

化学平衡的计算 知识点题库

化学平衡的计算知识点题库