等效平衡知识点题库

已知2SO₂ (g) + O₂ (g) 2SO₃ (g)；ΔH＝－197 kJ·mol^-1。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：(甲) 2 mol SO₂和1 mol O₂；(乙) 1 mol SO₂和0.5 mol O₂；(丙) 2 mol SO₃。恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是（）

A . 容器内压强p：P_甲＝P_丙 > 2P_乙 B . SO₃的质量m：m_甲＝m_丙 > 2m_乙 C . c(SO₂)与c(O₂)之比k：k_甲＝k_丙 > k_乙 D . 反应放出或吸收热量的数值Q：Q_甲＝G_丙 > 2Q_乙

下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（）

A . 氯水中有下列平衡Cl₂+H₂O⇌HCl+HClO，光照后，溶液颜色变浅 B . 合成氨反应，为提高氨的产率，理论上应采取较低的温度 C . 用饱和食盐水除去Cl₂中的HCl D . 反应2HI（g）⇌H₂（g）+I₂（g），达平衡后，缩小容器体积可使体系颜色变深

在一个固定体积的密闭容器内，保持一定的温度发生以下反应：H₂+Br₂⇌2HBr．已知加入1molH₂和2molBr₂ 时，达到平衡状态生成a　molHBr．在相同条件下，且保持平衡时的各物质的百分含量相同，则填写下列空白：

编号	起始状态（mol）			平衡时HBr 物质的量（mol）
编号	H₂	Br₂	HBr	平衡时HBr 物质的量（mol）
已知	1	2	0	a
①	2	4	0
②			1	0.5a
③	m	n（n≥2m）

在三个2L恒容的容器中，分别发生反应A（g）+3B（g）⇌2C（g），5min后各容器反应达平衡状态，其中甲容器中A的物质的量为0.4mol．反应前各物质的物质的量/mol下列说法正确的是（）

	A	B	C
甲	1	3	0
乙	0	0	2
丙	1.5	4.5	1

A . 乙中5 min内C的反应速率为0.16 mol•L^﹣¹•min^﹣¹ B . 达到平衡时，丙中A的浓度是甲中的2倍 C . 丙中反应的平衡常数大于甲中反应的平衡常数 D . 达到平衡时，甲乙两容器中C的物质的量百分含量相等

在一定温度下,将2mol A和2molB 两种气体相混合于容积为2L的某密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)

xC(g)＋2D(g)，2分钟末反应达到平衡状态，生成了0.8mol D，并测得C的浓度为0.4 mol·L^－1,请填写下列空白：

（1） x值等于；
（2） A的转化率为；　　
（3）如果增大反应体系的压强，则平衡体系中C的质量分数(增大、减小、不变)
（4）如果上述反应在相同条件下从逆反应开始进行，开始加入C和D各4 /3mol，要使平衡时各物质的质量分数与原平衡时完全相等，则还应加入B物质 mol。

甲醇是一种重要的有机原料，在催化剂的作用下，CO和H₂反应可生成甲醇 (CH₃OH) 和副产物CH₄ ，反应如下：

反应①CO(g)+2H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g) △H₁=-90.0kJ/mol

反应②CO(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₄(g) + H₂O(g) △H₂

反应③ CH₄(g)+2H₂O(g) $\text{[math]}$ CO₂(g)+ 4H₂₍g) △H₃=+125.0 kJ/mol

反应④CO(g)+ H₂O(g) $\text{[math]}$ CO₂(g) + H₂(g) △H₄=-25.0 kJ /mol

K₁、K₂、K₃、K₄分别表示反应①、②、③、④的平衡常数。

回答下列问题：

（1）反应②的平衡常数的表达式为K₂=，K₂与K₃和K₄的关系为K₂=，△H₂=kJ/mol。
（2）图1中能正确表示反应①的平衡常数(lgK₁) 随温度变化的曲线为（填曲线字母），其判断理由为。
（3）恒温恒容的条件下，下列情况能说明反应①达到平衡状态的是__________________。

A . 2v_正 (H₂)=v_逆(CH₃OH) B . 混合气体的密度不再改变 C . 混合气体的平均摩尔质量不再改变 D . 混合气体的压强不再改变

（4）为探究不同催化剂对CO和H₂生成CH₃OH的选择性效果，某实验室控制CO和H₂的初始投料比为1∶3进行实验，得到如下数据：

T/K	时间/min	催化剂种类	甲醇的含量(%)
450	10	CuO-ZnO	78
450	10	CuO-ZnO-ZrO₂	88
450	10	ZnO-ZrO₂	46

①由表1可知，反应①的最佳催化剂为，图2中a、b、c、d四点是该温度下CO平衡转化率的是。

②有利于提高CO转化为CH₃OH的平衡转化率的措施有。

A.使用催化剂CuO-ZnO-ZrO₂B.适当降低反应温度

C.增大CO和H₂的初始投料比 D.恒容下，再充入a molCO和3a mol H₂

（5）已知1000℃，反应CO(g)+ H₂O(g) $\text{[math]}$ CO₂(g) + H₂(g) K₄=1.0。该温度下，在某时刻体系中CO、H₂O、CO₂、H₂的浓度分别为3mol•L^-1、1mol•L^-1、4mol•L^-1、2mol•L^-1 ，则此时上述反应的v_正(CO)v_逆(CO) （填“＞”、“＜”或“=”）达到平衡时c(CO)= mol•L^-1。

在相同的条件下(500 ℃)，有相同体积的甲、乙两容器，甲容器充入1 g O₂和1 g SO₂ ，乙容器充入2 g O₂和2 g SO₂。下列叙述中错误的是(　　)

A . 化学反应速率：乙>甲 B . 平衡时O₂的浓度：乙>甲 C . 平衡时SO₂的转化率：乙>甲 D . 平衡时SO₂的体积分数：乙>甲

现有反应：CO(g)＋H₂O(g) $\text{[math]}$ CO₂(g)＋H₂(g)ΔH＜0 在850℃时，K＝1。

（1）若升高温度到950℃时，达到平衡时K1(填“大于”“小于”或“等于”)。
（2） 850℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0 mol CO，3.0 mol H₂O，1.0 mol CO₂和x mol H₂ ，则：
①当x＝5.0时，上述平衡向(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
②若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是。
（3）在850℃时，若设x＝5.0和x＝6.0，其他物质的投料不变，当上述反应达到平衡后，测得H₂的体积分数分别为a％、b％，则ab(填“大于”“小于”或“等于”)。

一定条件下存在反应：2SO₂(g)+O₂(g) $\text{[math]}$ 2SO₃(g)，其正反应放热。现有三个体积相同的密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，按如下图所示投料，并在400℃条件下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是( )

A . 容器I、Ⅲ中平衡常数相同 B . 容器II、Ⅲ中正反应速率相同 C . 容器Ⅱ、Ⅲ中的反应达平衡时，SO₃的体积分数：II〈III D . 容器Ⅰ中SO₂的转化率与容器Ⅱ中SO₃的转化率之和小于1

在一密闭容器中充入3 mol A和2 mol B发生如下反应：3A(g)+B(g) $\text{[math]}$ xC(g)。该反应达到平衡后，C的体积分数为W%。若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量A 0.6 mol、B 1.2 mol、C 1.6 mol充入容器达到平衡后，C的体积分数还为W%。则x的值( )

A . 只能为2 B . 只能为4 C . 可能为2，可能为4 D . 无法确定

在2L恒容密闭容器中，发生反应A(g)+B(g) $\text{[math]}$ 2C(g)+D(s)△H=-akJ·mol^-1。有关实验内容和结果分别如下表和右图所示。下列说法正确的是（）

实验序号	温度	超始物质的量		平衡时热量变化
实验序号	温度	A	B	平衡时热量变化
Ⅰ	600℃	1mol	3mpl	96kJ
Ⅱ	800℃	0.5mol	1.5mol	-

A . 实验Ⅰ中，10min内平均速率v(B)=0.06mol·L^-1·min^-1 B . 600℃时，上述热化学方程式中a=160 C . 600℃时，该反应的平衡常数K=0.45 D . 向实验Ⅱ的平衡体系中再充入0.5molA和1.5molB，A的转化率增大

如图所示，关闭活塞，向甲、乙两刚性密闭容器中分别充入1 mol A、2 mol B，此时甲、乙的容积均为2 L(连通管体积忽略不计)。在T℃时，两容器中均发生下述反应：A(g)＋2B(g) $\text{[math]}$ 2C(g)＋3D(g) △H < 0。达平衡时，乙的体积为2.6 L，下列说法正确的是（）

图片_x0020_791771069

A . 甲中反应的平衡常数小于乙 B . 若打开活塞K，达平衡时乙容器的体积为3.2 L C . 当乙中A与B的体积分数之比为1:2时，反应达到平衡状态 D . 平衡时甲容器中A的物质的量小于0.55 mol

某温度下，在2L的密闭容器中，加入1molX（g）和2molY（g）发生反应：X（g）+m Y（g） $\text{[math]}$ 3Z（g），平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1molZ（g），再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述错误的是（）

A . m=2 B . 两次平衡的平衡常数相同 C . X与Y的平衡转化率之比为1:1 D . 第二次平衡时，Z的浓度为0.4 mol·L^－1

甲醇可以与水蒸气反应生成氢气，反应方程式如下： $\text{[math]}$ 。

（1）在一定条件下，向体积为 $\text{[math]}$ 的恒容密闭容器中充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 后，测得混合气体的压强是反应前的 $\text{[math]}$ 倍，则用甲醇表示的该反应的速率为。
（2）上述可逆反应达到平衡状态的依据是 $\text{[math]}$ 填序号 $\text{[math]}$ 。
① $\text{[math]}$

②混合气体的密度不变

③混合气体的平均相对分子质量不变

③ $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的浓度都不再发生变化
（3）下图中P是可自由平行滑动的活塞，关闭K，在相同温度时，向A容器中充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，向B容器中充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，两容器分别发生上述反应。已知起始时容器A和B的体积均为 $\text{[math]}$ 。试回答：

①反应达到平衡时容器B的体积为 $\text{[math]}$ ，容器B中 $\text{[math]}$ 的转化率为，A、B两容器中 $\text{[math]}$ 的体积百分含量的大小关系为B $\text{[math]}$ 填“ $\text{[math]}$ ”“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ” $\text{[math]}$ 。

②若打开K，一段时间后重新达到平衡，容器B的体积为 $\text{[math]}$ 连通管中气体体积忽略不计，且不考虑温度的影响 $\text{[math]}$ 。

（4）工业上合成甲醇的反应为 $\text{[math]}$ ，在容积相同的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：

容器		甲	乙	丙
反应物投入量		$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
平衡数据	$\text{[math]}$ 的浓度 $\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
	反应的能量变化的绝对值 $\text{[math]}$	a	b	c
	体系压强 $\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
	反应物转化率	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$

下列说法正确的是。

$\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

甲烷水蒸气重整制取的合成气可用于熔融碳酸盐燃料电池。

（1）甲烷水蒸气重整制取合成气反应为CH₄(g)+H₂O(g) $\text{[math]}$ CO(g)+3H₂(g) ∆H＝+206 kJ/mol。
向体积为2 L密闭容器中，按n(H₂O) ∶n(CH₄) ＝1投料：

a.保持温度为T₁时，测得CH₄(g)的浓度随时间变化曲线如图1所示。

b.其他条件相同时，在不同催化剂（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下，反应相同时间后，CH₄的转化率随反应温度的变化如图2所示。

图1 图2

结合图1，写出反应达平衡的过程中的能量变化：kJ。

根据图2判断：

ⅰ. a点所处的状态不是化学平衡状态，理由是。

ⅱ. CH₄的转化率：c＞b，原因是。
（2）一定温度下，在容积均为2 L的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，发生反应：CO₂(g) + 3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g) + H₂O(g)，10 min后达到平衡。

容器

甲

乙

反应物投入量

1 mol CO₂、3 mol H₂

a mol CO₂、b mol H₂、

c mol CH₃OH(g)、c mol H₂O(g)（a、b、c均不为零）

若甲容器平衡后气体的压强为开始时的0.8倍，则反应10 min内甲容器中以CH₃OH(g)表示的化学反应速率为；要使平衡后乙容器与甲容器中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则乙容器中c的取值范围为。
（3）氢气可将CO₂还原为甲烷，反应为CO₂(g) + 4H₂(g) $\text{[math]}$ CH₄(g) + 2H₂O(g)。ShyamKattel等结合实验与计算机模拟结果，研究了在Pt/SiO₂催化剂表面上CO₂与H₂的反应历程，前三步历程如图所示其中吸附在Pt/SiO₂催化剂表面用“·”标注，Ts表示过渡态。从物质吸附在催化剂表面到形成过渡态的过程会（填“放出热量”或“吸收热量”）；反应历程中最小能垒(活化能)步骤的化学方程式为。

在一固定体积的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生反应如下；2A(气)+B(气) $\text{[math]}$ 3C(气)+D(气)当反应达到平衡时，C的浓度为Wmol/L.若维持容器体积和温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达平衡后，C的浓度仍为Wmol/L是（）

A . 4molA+2molB B . 2molA+1molB+3molC+1molD C . 3molA+1molB+1molC D . 3molC+1molD

初始温度为t ℃，向三个密闭的容器中按不同方式投入反应物，发生如下反应：4HCl(g)＋O₂(g) $\text{[math]}$ 2Cl₂(g)＋2H₂O(g) ΔH＝－116kJ·mol^－¹ ，测得反应的相关数据如下：

容器	容器类型	初始体积	初始压强/Pa	反应物投入量/mol				平衡时Cl₂的物质的量/mol
容器	容器类型	初始体积	初始压强/Pa	HCl	O₂	Cl₂	H₂O	平衡时Cl₂的物质的量/mol
I	恒温恒容	1L	$\text{[math]}$	4	1	0	0	1
II	绝热恒容	1L	p₂	0	0	2	2	a
III	恒温恒压	2L	p₃	8	2	0	0	b

下列说法正确的是( )

A . 反应4HCl(g)＋O₂(g) $\text{[math]}$ 2Cl₂(g)＋2H₂O(l)的ΔH>－116 kJ·mol^－¹ B . a＞1， b＞2 C . p₂＝1.6×10⁵Pa，p₃＝4×10⁵Pa D . 若起始向容器Ⅰ中充入0.5 mol HCl、0.5 mol O₂、0.5 mol Cl₂和0.5 mol H₂O，则反应向逆反应方向进行

在体积、温度都相同的条件下，反应2A(g)＋2B(g) $\text{[math]}$ C(g)＋3D(g)分别从下列两条途径建立平衡：

Ⅰ.A、B的起始物质的量均为4 mol；

Ⅱ.C、D的起始物质的量分别为4 mol和12 mol。

以下叙述中错误的是（）

A . Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的百分组成相同 B . Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的平均相对分子质量相同 C . 达平衡时，Ⅰ途径所得混合气体的密度为Ⅱ途径所得混合气体密度的 $\text{[math]}$ D . 达平衡时，Ⅰ途径的反应速率v_A等于Ⅱ途径的反应速率v_A

如图所示，向A中充入1molX和1molY，向B中充入2molX和2molY，起始V_A=V_B=aL，在相同温度和催化剂的条件下，两容器中各自发生下列反应 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；达到平衡时，V_A=1.2aL，则下列说法错误的是（）

A . 反应开始时，B容器中化学反应速率快 B . A容器中X的转化率为40%，且比B容器中X的转化率大 C . 打开K一段时间达平衡时，A的体积为2.4aL(连通管中气体体积不计) D . 打开K达新平衡后，升高B容器温度，A容器体积会增大

某密闭容器中充入1molN₂、3molH₂ ，在温度恒定时达平衡，测得NH₃为0.6mol。若该容器起始时充入2molN₂、6molH₂ ，同温下达到平衡，对容器内NH₃物质的量的说法正确的是（）

A . 若为恒容容器，n(NH₃)<1.2mol B . 若为恒压容器，n(NH₃)=0.6mol C . 若为恒容容器，n(NH₃)=1.2mol D . 若为恒压容器，n(NH₃)=1.2mol

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