高一化学下册随堂练习题10.doc

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随堂练习

1．一定温度下，可逆反应H2(g)＋I2(g) 2HI(g)达到化学平衡状态的标志是(　　)
A．混合气体的压强不再变化
B．混合气体的颜色不再变化
C．反应速率v(H2)＝v(HI)
D．c(H2)∶c(I2)∶c(HI)＝1∶1∶2
【解析】　化学平衡的本质特征是v(正)＝v(逆)，要注意的是，化学反应速率可以用不同的物质表示，而且同一化学反应如果用不同的物质表示，化学反应速率的值可能不同，这里的v(正)＝v(逆)必须是用同一物质表示的正逆反应速率。由于该反应是一个反应前后气体总体积不变的反应，无论是否达平衡，只要温度不变，其混合气体的压强就不会改变；C没有给出表示的化学反应速率是正反应速率还是逆反应速率，不能确定是否达到平衡；达平衡时，各物质的物质的量的比值与反应速率并无对应关系，D不对；由于三种气体中只有I2是有色的，颜色不变说明I2的质量分数不变，消耗的等于生成的，达到了平衡。
【答案】　B
2．(淄博质检)高温下，某反应达平衡，平衡常数K＝。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是(　　)
A．该反应的焓变为正值
B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小
C．升高温度，逆反应速率减小
D．该反应化学方程式为CO＋H2OCO2＋H2
【解析】　由反应平衡常数的表达式可知该反应方程式为：CO2＋H2CO＋H2O，温度升高，H2浓度减小，说明平衡正向移动，正反应为吸热反应，ΔH>0，A项正确，D项错误；压强增大，体积缩小，各物质的浓度都增大，B项错误；升高温度，正、逆反应速率都增大，C项错误。
【答案】　A
3．(2009年广东高考)取五等份NO2，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生反应：
2NO2(g) N2O4(g)　ΔH<0
反应相同时间后，分别测定体系中NO2的百分含量(NO2%)，并作出其随反应温度(T)变化的关系图。下列示意图中，可能与实验结果相符的是(多选)(　　)

【解析】　B项，反应达平衡后，升高温度平衡左移，NO2%增大；D项，反应未达平衡，升高温度反应向右进行趋于平衡，NO2%减小，达平衡后升高温度，平衡左移，NO2%增大，故选B、D。
【答案】　BD
4．在相同温度和压强下，对反应CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验，实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表
物质物质的量实验
CO2
H2
CO
H2O
甲
a mol
a mol
0 mol
0 mol
乙
2a mol
a mol
0 mol
0 mol
丙
0 mol
0 mol
a mol
a mol
丁
a mol
0 mol
a mol
a mol
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】　四种情况的反应物起始量可折合成下表的情况
物质物质的量实验
CO2
H2
CO
H2O
甲
a mol
a mol
0 mol
0 mol
乙
2a mol
a mol
0 mol
0 mol
丙
a mol
a mol
0 mol
0 mol
丁
2a mol
a mol
0 mol
0 mol
所以乙和丁相当于提高了反应物(CO2)的初始量，平衡向正反应方向移动，n(CO)相对于甲和丙提高，故有乙＝丁>甲＝丙。
【答案】　A
5．(滁州质检)在80 ℃时，0.40 mol的N2O4气体充入2 L已经抽空的固定容积的密闭容器中，发生反应N2O4 2NO2　ΔH>0，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：
　　时间(s)

n(mol)　　
0
20
40
60
80
100
n(N2O4)
0.40
a
0.20
c
d
e
n(NO2)
0.00
0.24
b
0.52
0.60
0.60
(1)计算20～40 s内用N2O4表示的平均反应速率为________。
(2)计算在80 ℃时该反应的平衡常数K＝________。
(3)反应进行至100 s后将反应混合物的温度降低，混合气体的颜色________(填“变浅”“变深”或“不变”)。
(4)要增大该反应的K值，可采取的措施有(填序号)________，若要重新达到平衡时，使[NO2]/[N2O4]值变小，可采取的措施有(填序号)________。
A．增大N2O4的起始浓度
B．向混合气中通入NO2
C．使用高效催化剂

D．升高温度
(5)如右图是80 ℃时容器中N2O4物质的量的变化曲线，请在该图中补画出该反应在60 ℃时N2O4的物质的量的变化曲线。
【答案】　(1)0.002 0 mol·L-1·s-1　(2)1.8 mol·L-1
(3)变浅　(4)D　AB
(5)

6．已知可逆反应：M(g)＋N(g) P(g)＋Q(g)　ΔH>0，请回答下列问题：
(1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(M)＝1 mol·L－1，c(N)＝2.4 mol·L－1；达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为________；
(2)若反应温度升高，M的转化率为________(填“增大”“减小”或“不变”)；
(3)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：c(M)＝4 mol·L－1，c(N)＝a mol·L－1；达到平衡后，c(P)＝2 mol·L－1，a＝________；
(4)若反应温度不变，反应物的起始浓度为：c(M)＝c(N)＝b mol·L－1，达到平衡后，M的转化率为________。
【解析】　(1)由方程式可知反应消耗的N与M物质的量相等，则N的转化率为：＝25%
(2)由于该反应正反应吸热，温度升高，平衡右移，则M的转化率增大。
(3)若反应温度不变，则平衡常数不变。
K＝＝＝，
解得a＝6
(4)根据(3)的结果，设M的转化率为x，则
K＝＝，则＝，
解得x＝41%
【答案】　(1)25%　(2)增大　(3)6　(4)41%
课后训练

一、选择题
1．在图中A、B两容器里，分别收集着两种互不作用的理想气体。若将中间活塞打开(如图所示)，两种气体分子立即都分布在两个容器中。这是一个不伴随能量变化的自发过程。关于此过程的下列说法不正确的是(　　)

A．此过程为混乱程度小的向混乱程度大的方向的变化过程，即熵增大的过程
B．此过程为自发过程，而且没有热量的吸收或放出
C．此过程从有序到无序，混乱度增大
D．此过程是自发可逆的
【解析】　由题意知ΔH＝0，ΔS＞0，由ΔH－TΔS知该过程的逆过程不能自发进行。
【答案】　D
2．下列叙述中一定能判断某化学平衡发生移动的是(　　)
A．混合物中各组分的浓度改变
B．正、逆反应速率改变
C．混合物中各组分的含量改变
D．混合体系的压强发生改变
【解析】　如果混合物中各组分的浓度变化而保持各组分的含量不变时，平衡也不移动；使用合适的催化剂，正、逆反应速率都改变，但平衡不移动；如果反应前后气体总物质的量不变，则压强对平衡无影响。
【答案】　C
3. 一定条件下，在密闭容器中，能表示反应X(g)＋2Y(g) 2Z(g)一定达到化学平衡状态的是(　　)
①X、Y、Z的物质的量之比为1∶2∶2
②X、Y、Z的浓度不再发生变化
③容器中的压强不再发生变化
④单位时间内生成n mol Z，同时生成2n mol Y
A．①② B．①④
C．②③ D．③④
【解析】　当可逆反应达到化学平衡时，各物质的浓度不再发生变化，对于反应前后气体总体积不相等的可逆反应，其压强也不再发生变化，故②③正确。①不正确，④也不正确，只有当单位时间内生成n mol Z，同时生成n mol Y才表示v正＝v逆，达到化学平衡状态。
【答案】　C
4．关于化学平衡常数的叙述正确的是(　　)
A．任何条件下，对于给定的化学反应其平衡常数是一个定值
B．两种物质反应，不管怎样书写化学方程式，平衡常数不变
C．温度一定时，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数
D．浓度商Q<K时，v正<v逆
【解析】　化学平衡常数与温度有关，对于一个特定反应，温度不同，化学平衡常数也不同，A项错误；化学平衡常数表达式是生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，与物质的化学计量数有关，B项错误；浓度商Q<K时，平衡要向正反应方向移动，故v正>v逆，D项错误。
【答案】　C
5．在一定条件下，向密闭容器中充入30 mL CO和20 mL水蒸气，使其反应，当反应CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)达到平衡时，水蒸气的体积分数与H2的体积分数相等，则下列叙述错误的是(　　)
A．平衡后CO的体积分数为40%
B．平衡后CO的转化率为25%
C．平衡后水的转化率为50%
D．平衡后混合气体的平均相对分子质量为24
【解析】　设达平衡时，反应掉CO的体积为x
CO(g)＋　H2O(g)CO2(g)＋H2(g)
起始：30 mL　　20 mL　　　0　　　0
变化：x x x x
平衡：30 mL－x 20 mL－x x x
由题意知：20 mL－x＝x　故x＝10 mL
故平衡后CO的体积分数为×100%＝40%
CO的转化率为×100%＝33.3%
H2O的转化率为×100%＝50%
平衡后混合气体的平均相对分子质量不变，仍为
＝24，故选B。
【答案】　B
6．对于可逆反应：NO(g)＋CO(g) N2(g)＋CO2(g)　ΔH＝－373.2 kJ·mol－1，达到平衡后，为提高该反应的反应速率和NO的转化率，采取的措施正确的是(　　)
A．加入催化剂　　　　　　　　B．升高温度
C．加入催化剂同时增大压强 D．降低温度
【解析】　仅加入催化剂只能加快化学反应速率，对平衡无影响，故A错；升高温度平衡向逆反应方向移动，NO的转化率降低，故B错；增大压强既可加快反应速率也可使平衡向正反应方向移动，故C正确；而降温使反应速率降低，D不正确。
【答案】　C
7．利用下列反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。下列说法正确的是(多选)(　　)
Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)　ΔH<0
A．50～80 ℃时，适当增大压强，有利于Ni(CO)4的生成
B．该反应的平衡常数表达式是K＝
C．50～200 ℃时，该反应的平衡常数随温度的升高而减小
D．利用上述原理提纯粗镍需要消耗大量的CO气体
【解析】　50～80 ℃时，这是一个气体体积缩小的反应，所以增大压强，平衡正向移动，有利于产物生成；在平衡常数表达式中不出现固体的浓度；该反应属于放热反应，故升高温度，平衡左移，平衡常数减小；CO在提纯Ni的过程中可循环使用。
【答案】　AC
8．(2009年四川高考)在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应mX(g) nY(g)　ΔH＝Q kJ/mol。反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示：
　　c(Y)/mol·L－1　　气体体积/L　

　温度/℃　　　　　　　　　　　
1
2
4
100
1.00
0.75
0.53
200
1.20
0.90
0.63
300
1.30
1.00
0.70
下列说法正确的是(　　)
A．m>n
B．Q<0
C．温度不变，压强增大，Y的质量分数减少
D．体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动
【解析】　升温，c(Y)增大，平衡右移，所以，Q>0，B、D错误；气体体积增大，若平衡不动，c(Y)应减小为一半，现c(Y)比一半大，即减压平衡向右移动，m<n，A错，C对。
【答案】　C
9．(泉州质检)某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如下变化规律(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量)：

根据以上规律判断，下列结论正确的是(多选)(　　)
A．反应Ⅰ：ΔH>0，p2>p1
B．反应Ⅱ：ΔH<0，T1>T2
C．反应Ⅲ：ΔH>0，T2>T1或ΔH<0，T2<T1
D．反应Ⅳ：ΔH<0，T2>T1
【解析】　首先要确定各坐标轴的含义，其次要对图中曲线变化应用“先拐先平”与“定一议二”进行合理分析。反应Ⅰ中随温度升高，A的平衡转化率降低，反应逆向移动，正反应放热，A项错；反应Ⅱ中，T1先拐先到达平衡，则T1>T2，升温n(C)减小，逆向移动，正反应放热，B项正确；反应Ⅲ中分两种情况，在上升阶段，若ΔH>0，则升温的正向移动，即T2>T1，反之也正确，故C项正确；反应Ⅳ中若ΔH<0，降温会使平衡右移，即T2<T1，D项错误。
【答案】　BC
10．(2009年全国卷Ⅰ)下图表示反应X(g) 4Y(g)＋Z(g)　ΔH<0，在某温度时X的浓度随时间变化的曲线：

下列有关该反应的描述正确的是(　　)
A．第6 min后，反应就终止了
B．X的平衡转化率为85%
C．若升高温度，X的平衡转化率将大于85%
D．若降低温度，v正和v逆将以同样倍数减小
【解析】　A项，6 min时反应达到了平衡状态，但正、逆反应并未停止；B项，X的起始浓度为1.0 mol·L－1，平衡时为0.15 mol·L－1，浓度变化量为0.85 mol·L－1，转化率为85%；C项，反应放热，升高温度平衡向逆反应方向移动，X的转化率将小于85%；D项，降温正、逆反应速率均减小，但逆反应速率减小的倍数大于正反应速率减小的倍数。
【答案】　B
11．(佛山质检)

对于达到平衡的可逆反应：X+Y W+Z，其他条件不变时，增大压强，正、逆反应速率(v)变化的情况如右图所示。下列对X、Y、W、Z四种物质状态的描述正确的是(　　)
A．W、Z均为气体，X、Y只有一种为气体
B．X、Y均为气体，W、Z中只有一种为气体
C．X、Y或W、Z中均只有一种为气体
D．X、Y均为气体，W、Z均为液体或固体
【解析】　由图象可知，增大压强正逆反应速率都加快，但正反应速率大于逆反应速率，可见化学平衡向正反应方向移动，即正反应是一个体积缩小的反应。A项，若W、Z均为气体，X、Y中只有一种为气体，不符合图象；B项，X、Y均为气体，W、Z中只有一种是气体，则符合图象；C项，X、Y或W、Z中均只有一种为气体，则加压平衡不移动，不符合图象；D项，若生成物为液体或固体，则加压时逆反应速率不变化，不符合图象。
【答案】　B
12．在恒容条件下化学反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－Q kJ/mol(Q>0)在上述条件下分别充入的气体和反应放出的热量(Q)如下所列：
容器
SO2(mol)
O2(mol)
N2(mol)
Q(kJ)
甲
2
1
0
Q1
乙
1
0.5
0
Q2
丙
1
0.5
1
Q3
根据以上数据，下列叙述正确的是(　　)
A．在上述条件下反应生成1 mol SO3固体放热 kJ
B．2Q3<2Q2＝Q1<Q
C．Q1＝2Q2＝2Q3＝Q
D．2Q2＝2Q3<Q1<Q
【解析】　因为是恒容容器，所以在丙中充入1 mol N2对平衡无影响，Q2＝Q3，乙与甲相比，乙中放出的热量比甲中放出热量的一半还少。甲中放出的热量比题干中的Q要少，因为这是可逆反应，2 mol SO2与1 mol O2不能反应到底；上述条件下生成1 mol SO3固体放热大于 kJ。
【答案】　D
二、非选择题
13．在密闭容器中进行下列反应CO2(g)＋C(s) 2CO(g)　ΔH>0，达到平衡后，改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化：
(1)增加C，平衡________，c(CO)________。
(2)减小密闭容器体积，保持温度不变，则平衡________________，c(CO2)________。
(3)通入N2，保持密闭容器体积和温度不变，则平衡________，c(CO2)________。
(4)保持密闭容器体积不变，升高温度，则平衡________________，c(CO)________。
【解析】　(1)C为固体，增加C，其浓度并不改变，平衡不发生移动。
(2)减小容器体积，相当于增大压强，反应向气体体积减小的方向移动。
(3)通入的N2不参加反应，并且密闭容器体积和温度不变时，各物质的浓度不变，平衡不发生移动。
(4)其他条件相同，升高温度，平衡向吸热方向移动。
【答案】　(1)不移动　不变
(2)向逆反应方向移动　增大
(3)不移动　不变　(4)向正反应方向移动　增大
14．(海口质检)一定条件下，在体积为3 L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO)：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)

根据题意完成下列各题：
(1)反应达到平衡时，平衡常数表达式K=　　　　　　　　，升高温度，K值________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)在500 ℃，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝______________________。
(3)在其他条件不变的情况下，对处于E点(如上图所示)的体系体积压缩到原来的1/2，下列有关该体系的说法正确的是(多选)(　　)
a．氢气的浓度减少
b．正反应速率加快，逆反应速率也加快
c．甲醇的物质的量增加
d．重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大
(4)据研究，反应过程中起催化作用的为Cu2O，反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变，原因是：____________________(用化学方程式表示)。
【解析】　(1)根据反应式和平衡常数的定义，该反应平衡常数表达式K＝，从题给图象可以看出，平衡后500 ℃时甲醇的物质的量小于300 ℃时的物质的量，说明该反应正反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，K值将减小。
(2)500 ℃时反应达到平衡，生成甲醇的物质的量为nB，则消耗H2的物质的量为2nB，因此v(H2)＝＝mol·(L·min)－1。
(3)在其他条件不变的情况下，处于E点的体系体积压缩到原来的，根据反应特点推知增大压强，正逆反应速率都增加，且平衡向正反应方向进行，甲醇的物质的量将增加，即选b、c。
(4)因Cu2O被CO还原为Cu，因此通入CO2可以抑制此反应的发生，反应方程式为Cu2O＋CO 2Cu＋CO2。
【答案】　(1)　减小
(2) mol·(L·min)－1
(3)bc
(4)Cu2O＋CO 2Cu＋CO2
15．氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料，它可由石英与焦炭在高温的氮气流中，通过以下反应制得：
3SiO2(s)＋6C(s)＋2N2(g)Si3N4(s)＋6CO(g)
(1)该反应的平衡常数表达式为K＝______________。
(2)若知上述反应为放热反应，则其反应热ΔH____0(填“>”、“<”或“＝”)；升高温度，其平衡常数值________(填“增大”、“减小”或“不变”)；若已知CO的生成速率为v(CO)＝18 mol·L－1·min－1，则N2的消耗速率为v(N2)＝____________。
(3)

达到平衡后，改变某一外界条件(不改变N2、CO的量)，反应速率v与时间t的关系如图所示。图中t4时引起平衡移动的条件可能是　　　　　　　　　　；图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是　　　　。
(4)若该反应的平衡常数K=729，则在同温度下1 L密闭容器中，足量的SiO2和C与2 mol N2充分反应，则N2的转化率=　　　　(已知272=729)。
【答案】　(1)
(2)<　减小　6 mol·L-1·min-1
(3)升高温度或增大压强　t3～t4
(4)50%
16．(2009年全国卷Ⅱ)某温度时，在2 L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z，它们的物质的量随时间的变化如下表所示。
(1)根据下表中数据，在下图中画出X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线：
t/min
X/mol
Y/mol
Z/mol
0
1.00
1.00
0.00
1
0.90
0.80
0.20
3
0.75
0.50
0.50
5
0.65
0.30
0.70
9
0.55
0.10
0.90
10
0.55
0.10
0.90
14
0.55
0.10
0.90

(2)体系中发生反应的化学方程式是__________________；
(3)列式计算该反应在0～3 min时间内产物Z的平均反应速率：________________________________________________________________________；
(4)该反应达到平衡时反应物X的转化率α等于________；
(5)如果该反应是放热反应。改变实验条件(温度、压强、催化剂)得到Z随时间变化的曲线1、2、3(如下图所示)，则曲线1、2、3所对应的实验条件改变分别是：
1__________，2____________，3__________。

【解析】　(2)由表中数据可知X、Y、Z是以1∶2∶2的比例进行反应的，且9 min以后各物质的物质的量不发生变化也均不为零，说明该反应是可逆反应，且反应方程式为：X＋2Y 2Z。
(3)v(Z)＝＝＝0.083 mol·L－1·min－1。
(4)α(X)＝×100%＝×100%＝45%。
(5)对比曲线1和表中数据可知：曲线1达到平衡所用时间短(2 min)，且生成的Z较少，即相对原平衡来说是增大了反应速率且平衡向逆向移动，故曲线1改变的条件是升高了温度。对比曲线2和表中数据可知：曲线2达到平衡所用时间短(1 min)，但Z的量不变，即加快了反应速率但平衡没有移动，故曲线2改变的条件是加入了催化剂。对比曲线3和表中数据可知：曲线3达到平衡所用时间短(7 min)，且平衡时生成Z的量增多(0.95 mol)，即加快了反应速率且平衡向正向移动，故曲线3改变的条件是增大压强。
【答案】　(1)

(2)X＋2Y 2Z
(3)＝0.083 mol·L－1·min－1
(4)45%
(5)升高温度　加入催化剂　增大压强
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