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限时作业
一、选择题(本题包括11小题，每小题4分，共44分)
1．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
2．下图是恒温下化学反应“A(g)＋B(g)C(g)”的反应速率随反应时间变化的示意图，下列叙述与示意图符合的是（）
A．平衡态Ⅰ与平衡态Ⅱ的正反应速率相等
B．平衡移动的原因可能是增大了反应物浓度
C．平衡移动的原因可能是增大了压强
D．平衡状态Ⅰ和平衡状态Ⅱ的平衡常数的大小关系为K1＜K2
【解析】由图知，平衡态Ⅱ的正反应速率比平衡态Ⅰ大，A错误；增大反应物浓度，正反应速率突然增大，逆反应速率不变，平衡右移，达到新平衡，B项与图象相符；如果增大压强，虽然平衡向正反应方向移动，但应该是正逆反应速率都增大，与图象不符，所以C是错误的；平衡常数只与温度有关，K1等于K2，D错误。
【答案】B
3．在一定温度下的某容积不变的密闭容器中，建立下列化学平衡：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g),不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是()
A．体系的压强不再发生变化
B．v正(CO)＝v逆(H2O)
C．生成n mol CO的同时生成n mol H2
D．1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键
【解析】不论反应达到平衡，还是未达到平衡，生成n mol CO的同时都会生成n mol H2。
【答案】C
4．一定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g) 2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.08 mol/L，则下列判断正确的是()
A．c1∶c2＝3∶1
B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3
C．X、Y的转化率相等
D．c1的取值范围为0.04 mol/L＜c1＜0.14 mol/L
【解析】参加反应的X、Y分别为(c1－0.1)mol/L、(c2－0.3) mol/L，所以有(c1－0.1) mol/L∶(c2－0.3) mol/L＝1∶3，整理得：c2＝3c1。平衡时，Y和Z的生成速率之比为3∶2。
【答案】C
5．化学平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志，在常温下，下列反应的平衡常数的数值如下：
2NO(g)N2(g)＋O2(g) K1＝1×1030
2H2(g)＋O2(g) 2H2O(g) K2＝2×1081
2CO2(g) 2CO(g)＋O2(g) K3＝4×10－92
以下说法正确的是( )
A．常温下，NO分解产生O2的反应的平衡常数表达式为K1＝c(N2)·c(O2)
B．常温下，水分解产生O2，此时平衡常数的数值约为5×10－80
C．常温下，NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2
D．以上说法都不正确
【解析】K1的表达式应为K1＝；常温下，水分解产生O2，是H2和O2化合生成H2O的逆反应，因此其平衡常数的数值应为K2的倒数，数值为5×10－82；由于三个反应都在常温下进行，根据K值的大小可以得出三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2。
【答案】C
6．某温度下，在一个2 L的密闭容器中，加入4 mol A和2 mol B 进行如下反应：3A(g)＋2B(g) 4C(s)＋2D(g)，反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6 mol C，则下列说法正确的是()
A．该反应的化学平衡常数表达式是K＝
B．此时，B的平衡转化率是40%
C．增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数增大
D．增加B，平衡向右移动，B的平衡转化率增大
【解析】化学平衡常数的表达式中不能出现固体或纯液体，而物质C是固体，A错误；根据化学方程式可知，平衡时减少的B物质的量是1.6 mol×0.5＝0.8 mol，所以B的转化率为40%，B正确；增大压强时平衡右移，但平衡常数不变，平衡常数只与温度有关，C错误；增加B后平衡右移，A的转化率增大，而B的转化率减小，D错误。
【答案】B
7．将CoCl2溶解于盐酸中可以形成，在溶液中存在下面的化学平衡：
Co2＋(aq)＋4Cl－(aq) (aq) ΔH＞0
粉红色 蓝色
下列说法正确的是（）
A．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小
B．该反应的平衡常数K＝
C．将盛有CoCl2和盐酸混合液的试管置于热水中，试管内溶液为红色
D．增大Cl－浓度，平衡向正反应方向移动，Co2＋、Cl－浓度都减小
【解析】升高温度，正、逆反应速率都增大，A错误；该反应的正反应为吸热反应，所以在热水中平衡向正反应方向移动，溶液为蓝色，C错误；增大Cl－浓度，平衡向正反应方向移动，Co2＋浓度减小，而Cl－浓度增大，D错误。
【答案】B
8．现有下列两个图象：
下列反应中符合上述图象的是()
A．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0
B．2SO3(g) 2SO2(g)＋O2(g) ΔH＞0
C．4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g) ΔH＜0
D．H2(g)＋CO(g) C(s)＋H2O(g) ΔH＞0
【解析】由Ⅰ知升高温度，生成物浓度增加，平衡向正反应方向移动，正反应吸热；由Ⅱ知，增大压强，逆反应速率大于正反应速率，则该反应为气体体积增大的反应，故B项符合。
【答案】B
9．对可逆反应2A(s)＋3B(g) C(g)＋2D(g) ΔH＜0，在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是()
①增加A的量，平衡向正反应方向移动
②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v(正)减小
③压强增大一倍，平衡不移动，v(正)、v(逆)不变
④增大B的浓度，v(正)＞v(逆)
⑤加入催化剂，B的转化率提高
A．①② B．④ C．③ D．④⑤
【解析】A是固体，其量的变化对平衡无影响；而增大B的浓度，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动，v(正)＞v(逆)；升高温度v(正)、v(逆)均增大，但v(逆)增大的程度大，平衡向逆反应方向移动；增大压强平衡不移动，但v(正)、v(逆)都增大；催化剂不能使化学平衡发生移动，B的转化率不变。
【答案】B
10．(2009·广州综合测试)某温度下，已知反应mX(g)＋nY(g) qZ(g) ΔH＞0，m＋n＞q，在体积一定的密闭容器中达到平衡，下列叙述正确的是()
A．反应速率v正(X)＝v逆(Y)
B．加入X，反应的ΔH增大
C．增加Y的物质的量，X的转化率减小
D．降低温度，的值变小
【解析】达到平衡时，v正＝v逆，则v正(X)＝v逆(Y)，A正确；加入X，平衡向正反应方向移动，但反应的ΔH不变，B错误；增加Y的物质的量，平衡向正反应方向移动，X的转化率增大，C错误；降低温度，平衡向逆反应方向移动，c(Z)减小，c(Y)增大，增大，D错误。
【答案】A
11．(2009·菏泽阶段考试)实验室将I2溶于KI溶液中，配制浓度较大的碘水，主要是因为发生了反应：I2(aq)＋I－(aq) (aq)，上述平衡体系中，的物质的量浓度c()与温度T的关系如图所示(曲线上的任何一点都表示平衡状态)，下列说法不正确的是()
A．该反应的正反应是吸热反应
B．A点与C点的化学反应速率vA＜vC
C．在反应进行到D点时，v正＞v逆
D．A点与B点相比，B点的c(I2)大
【解析】从图象可以看出，随着温度的升高，c()减小，从而得出该反应的正反应是放热反应，A错误；根据外界条件对反应速率的影响可知，升高温度，化学反应速率增大，所以A点的化学反应速率小于C点，B正确；若反应进行到D点，此时c()小于平衡状态，反应向正反应方向进行，故v正＞v逆，C正确；A点与B点相比较，B点c()小于A点c()，在平衡体系中，B点的c(I2)大于A点，D正确。
【答案】A
二、非选择题(本题包括4小题，共56分)
12．(12分)在一定条件下，xA＋yBzC的可逆反应达到平衡。
(1)已知A、B、C都是气体，在减压后平衡向逆反应方向移动，则x、y、z的关系是 。
(2)已知C是气体，且x＋y＝z，在加压时，如果平衡发生移动，则平衡必须向 方向移动(填“正反应”或“逆反应”)。
(3)已知B、C是气体，现增加A物质的量(其他条件不变)，平衡不移动，则A是 态。
(4)加热后C的质量分数减少，则正反应是 热反应。
【解析】(1)减压后平衡向气体体积增大的方向移动，即逆反应为气体体积增大的方向，则x＋y＞z。
(2)加压时平衡向气体体积减小的方向移动，只有可能向逆反应方向移动，A、B至少有一种为固态或纯液态。
(3)固态或纯液态的物质的量的改变不影响反应速率，也不影响平衡的移动。
(4)加热后C的质量分数减少，说明逆反应是吸热反应，正反应是放热反应。
【答案】(1)x＋y＞z (2)逆反应 (3)固或纯液 (4)放
13．(16分)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应：N2(g)＋3H2 (g)2NH3(g)，500 K、30 MPa下n(NH3)、n(H2)和n(N2)随时间变化的关系如图所示。请回答下列问题：
(1)上图中属于氢气物质的量随时间变化的曲线是 (填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(2)关于t2时刻的说法正确的是 。
A．t2时该反应达到平衡状态
B．t2时Ⅱ和Ⅲ代表的物质反应速率相同
C．t2时氢气、氮气与氨气的反应速率之比为3∶1∶2
D．t2时氨气与氢气的物质的量相同
(3)对于Ⅱ所代表的物质，其逆反应速率最大的点是 (填“c”、“d”或“g”)；对于Ⅰ所代表的物质，其正反应速率最小的点是 (填“a”、“e”或“f”)。
(4)其他条件不变，只改变温度，在改变的这个温度下反应至t3时刻，此时n(H2)比图象中的值大，那么该温度最可能的是 。
A．673 K B．273 K C．373 K D．1 073 K
【解析】(1)由图象中三条曲线的变化规律可知：Ⅰ和Ⅲ随着时间的进行，物质的量逐渐减小，且Ⅲ的变化最大，所以Ⅲ曲线代表的是氢气。
(2)从图象可以看出，t2时刻并没有达到化学平衡状态，只是Ⅱ和Ⅲ代表的物质的物质的量相等(即氨气和氢气的物质的量相等)；一个可逆反应在任何时刻，其不同物质代表的反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比，C、D正确。
(3)可逆反应在开始时正反应速率最大，随着反应物浓度的降低，正反应速率逐渐降低，而逆反应速率正好相反，随着反应的进行，逆反应速率增大，直至正逆反应速率相等，故对于Ⅱ所代表的物质，逆反应速率g点最大，对于Ⅰ所代表的物质，正反应速率f点最小。
(4)改变温度，反应至t3时刻，即达到化学平衡，混合体系中氢气的物质的量比500 K时大，因为合成氨的反应是一个放热反应，所以温度越高，氢气的转化率越低，则混合体系中氢气的物质的量越多，但因为工业合成氨考虑到催化剂的使用，不能温度太高，故应是673 K。
【答案】(1)Ⅲ (2)CD (3)g f (4)A
14．(12分)(2009·菏泽模拟)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)该反应为 反应(填“吸热”“放热”)。
(2)能判断该反应是否已达化学平衡状态的依据是 。
a．容器中压强不变 b．混合气体中c(CO)不变
c．v正(H2)＝v逆(H2O) d．c(CO2)＝c(CO)
(3)某温度下，在2 L的密闭容器中，加入1 mol CO2和1 mol H2充分反应达平衡时，CO平衡浓度为0.25 mol/L，试判断此时的温度为 ℃。
(4)若在(3)所处的温度下，在1 L的密闭容器中，加入2 mol CO2和3 mol H2充分反应达平衡时，H2的物质的量为 。
a．等于1.0 mol b．大于1.0 mol
c．大于0.5 mol d．无法确定
【解析】(1)根据升高温度，平衡常数增大，即向正反应方向移动，该反应为吸热反应。
(2)化学平衡状态可根据等速标志和浓度不变标志确定。
(3) CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)
开始(mol/L) 0.5 0.5 0 0
平衡(mol/L) 0.25 0.25 0.25 0.25
所以K＝1，由表可知，温度为830℃。
(4)830℃时，K＝1，由此可知，加入2 mol CO2和3 mol H2，氢气相对过量，达平衡时H2的物质量大于1.0 mol。
【答案】(1)吸热 (2)bc (3)830 (4)b
15．(16分)已知化学反应①：Fe(s)＋CO2(g) FeO(s)＋CO(g)，其平衡常数为K1；化学反应②：Fe(s)＋H2O(g) FeO(s)＋H2(g)，其平衡常数为K2，在温度973 K和1 173 K情况下，K1、K2的值分别如下：
温度
K1
K2
973 K
1.47
2.38
1173 K
2.15
1.67
请填空：
(1)通过表格中的数值可以推断：反应①是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)现有反应③：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)，请你写出该反应的平衡常数K3的数学表达式：K3＝ 。
(3)根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系式 ，据此关系式及上表数据，也能推断出反应③是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(4)要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采取的措施有 (填写字母序号)。
A．缩小反应容器的容积
B．扩大反应容器的容积
C．升高温度
D．使用合适的催化剂
E．设法减小平衡体系中的CO的浓度
(5)图甲、乙分别表示反应③在t1时刻达到平衡，在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况：
①图甲中t2时刻发生改变的条件是 。
②图乙中t2时刻发生改变的条件是 。
【解析】(1)由表中数据知，升高温度，K1增大，K2减小，说明反应①为吸热反应，反应②为放热反应。
(2)(3)由反应①知，K1＝，由反应②知，K2＝；①—②得反应③，且 K3＝＝，可知反应③为吸热反应。
(4)反应③为气体体积不变的吸热反应，因此升高温度，减少生成物CO的浓度均可使平衡向正反应方向移动。
(5)图甲中，t2时刻化学平衡没有移动，反应速率加快，因此t2时刻增大压强或使用催化剂；图乙中，发生的反应为：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)ΔH＜0，t2→t3时间段，化学平衡向正反应方向移动，因此，对比0→t1和t2→t3图象变化可知，t2时刻降低温度或设法分离出H2。
【答案】(1)吸热 (2)
(3)K3＝K1× 吸热 (4)CE
(5)①增大压强或使用催化剂 ②降低温度或从体系中分离出H2
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