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数智分层作业(十七)
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A A B C C D D D B C D D
13．(1)40%　1　(2)25%
14．(1)①0.1　②2　③50%　(2)①<　②40%　③
15．(1)12.5　(2)4.4×10-4　1.54×10-2　(3)2.7×103 kPa2
1．A　[反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol-1，达到平衡时放出热量73.6 kJ，由化学方程式知，消耗的氮气的物质的量为＝0.80 mol，则N2的转化率为×100%＝40%，A项符合题意。]
2．A　[由题图知Δn(A)＝Δn(B)＝1.5 mol－0.3 mol＝1.2 mol，α(B)＝×100%＝×100%＝24%，故A正确。]
3．B
4．C　[设分解的N2O3物质的量为x mol，反应过程中共生成N2O3(x＋3.2)mol，在反应①中N2O5分解了(x＋3.2)mol，同时生成O2(x＋3.2)mol，在反应②中生成氧气x mol，则(x＋3.2)mol＋x mol＝8 mol，解得x＝2.4。所以平衡后N2O5、N2O3、O2浓度依次为c平(N2O5)＝ mol·L-1＝0.2 mol·L-1；c平(N2O3)＝ mol·L-1＝1.6 mol·L-1；c平(O2)＝ mol·L-1＝4 mol·L-1；反应①的平衡常数K＝ mol·L-1＝32 mol·L-1。]
5．C
6．D　[由题图可知，T2>T1，则a、b处反应速率：va>vb，A项正确；反应进行到a处时，x(SiHCl3)＝0.8，此时v正＝k正·x2(SiHCl3)＝0.82k正，则转化的SiHCl3的物质的量为0.2 mol，生成SiH2Cl2、SiCl4的物质的量均为0.1 mol，则x(SiH2Cl2)和x(SiCl4)均为0.1，v逆＝k逆·x(SiH2Cl2)·x(SiCl4)＝0.01k逆，则＝，平衡时k正·x2(SiHCl3)＝k逆·x(SiH2Cl2)·x(SiCl4)，且T2 K温度下平衡时x(SiHCl3)＝0.75，则平衡时x(SiH2Cl2)＝x(SiCl4)＝0.125，＝＝，则当反应进行到a处时，＝＝＝，B项正确；反应达到平衡状态时，v消耗(SiHCl3)＝v生成(SiHCl3)＝2v消耗(SiCl4)，C项正确；T1 K 时平衡体系中再充入1 mol SiHCl3，压强增大，该可逆反应为反应前后气体分子数不变的反应，平衡不移动，x(SiH2Cl2)不变，D项错误。]
7．D　[m相同时，温度越高，α(SO2)越小，反应为放热反应，A错误；相同温度时，m越大，SO2的含量越多，转化率越小，m1>m2>m3，B错误；
　　　　　SO2(g)　＋　　　O2(g)　 SO3(g)
n始　 10 mol　　 24.4 mol　　　0
Δn 8.8 mol 4.4 mol 8.8 mol
n平 1.2 mol 20 mol 8.8 mol
px ×105 Pa ×105 Pa ×105 Pa
Kp＝≈5.2×10-2，C错误，D正确。]
8．D　[丙相当于在乙的基础上增加了氧气的量，平衡正向移动，二氧化硫的转化率增大，A错误；丙中的投料是甲中的二倍，相当于在甲的基础上加压，则平衡正向移动，故平衡时，c平(SO2，丙)<2c平(SO2，甲)，B错误；将丁中的SO3完全转化为SO2、O2时，n(SO2)＝(0.4＋0.4)mol＝0.8 mol，n(O2)＝(0.28＋0.2)mol＝0.48 mol，所以丙、丁为等效平衡，平衡时SO3含量相等，c＝d，C错误；甲中，n(SO2)＝0.4 mol，n(O2)＝0.24 mol，SO2的平衡转化率为80%，则可建立下列三段式：
　　　　　　　2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)
起始量/mol 0.4 0.24 0
变化量/mol 0.32 0.16 0.32
平衡量/mol 0.08 0.08 0.32
该温度下，平衡常数为＝400 mol-1·L，D正确。]
9．B
10．C　[A项，C点对应平衡常数的值的负对数(－lg K)＝3.638，该点对应状态的平衡常数的值为10-3.638，正确；B项，v正(NH3)＝2v逆(CO2)时反应达到平衡状态，正确；C项，体系中两种气体的物质的量之比始终不变，所以NH3的体积分数不变时，该反应不一定达到平衡状态，错误；D项，30 ℃时，B点未平衡，此时的－lg Q<－lg K，Q>K，因此B点对应状态的v(正)11．D　[该反应正向为气体分子数增大的反应，温度不变，压强越大，N2的体积分数越小，则p1Kb，故B错误；反应速率之比等于化学式前的系数之比，平衡时应是3v正(NH3)＝2v逆(H2)，故C错误；对于反应2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)，假设反应前NH3的物质的量为1 mol，a点时反应的NH3的物质的量为x mol，则＝0.1，解得x＝，因此NH3的转化率为，故D正确。]
12．D　[A．一定温度下达到平衡后，由于是恒压容器，充入一定量CO2，容器体积变大，达到新平衡后，二氧化碳所占体积分数不变，故A错误；B．升高温度，二氧化碳体积分数减小，说明平衡正向移动，即正向为吸热反应，ΔH>0，故B错误；C．恒压条件下，T ℃时，CO2和CO体积分数相等，若充入等体积的CO2和CO，容器体积变大，CO2和CO的分压不变，平衡不移动，故C错误；D．650 ℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp＝＝，故D正确。]
14．(1)①10 min时，c(NOCl)＝1 mol·L-1，则转化的NO的物质的量浓度为1 mol·L-1，则v(NO)＝＝0.1 mol·L-1·min-1。②平衡常数K＝ mol-1·L＝2 mol-1·L。③Cl2的平衡转化率为×100%＝50%。(2)①根据题图，升高温度，平衡时NO的转化率减小，平衡逆向移动，说明该反应的正反应为放热反应，ΔH＜0。②根据题图，在p压强条件下，M点NO的平衡转化率为50%，根据2NO(g)＋Cl2(g) 2NOCl(g)可知，NO的体积分数为40%。③设起始投料时NO的物质的量为2 mol，则Cl2的物质的量为1 mol，则
　　　　　　2NO(g)＋Cl2(g) 2NOCl(g)
起始/mol 2 1 0
转化/mol 1 0.5 1
平衡/mol 1 0.5 1
平衡分压 p× p× p×
M点的压强平衡常数Kp＝＝。
1/1数智分层作业(十七)　有关化学平衡的计算
(本试卷共60分)
一、选择题(每小题只有一个选项符合题目要求，每小题3分)
1．已知合成氨反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)
ΔH＝－92 kJ·mol-1，在恒温恒容的密闭容器中通入2 mol N2和6 mol H2，达到平衡时放出热量73.6 kJ，则N2的转化率为(　　)
A．40% B．80% C．30% D．60%
2．一定条件下，将一定量的A、B的混合气体充入密闭容器中发生下列反应：2A(g)＋2B(g) C(g)＋D(g)　ΔH>0。当由M平衡点到N平衡点过程中，温度与对应变化及M点、N点平衡混合气体中某些气体的物质的量如图所示。则M点平衡到N点平衡过程中B的转化率是(　　)
A．24% B．30% C．60% D．48%
3．100 ℃时，把0.5 mol N2O4通入容积为5 L的真空密闭容器中，立即出现红棕色。反应进行到2 s时，NO2的浓度为0.02 mol·L-1。60 s时，反应已达到平衡状态，此时容器内的压强为开始时的1.6倍。下列说法正确的是(　　)
A．0～2 s内用N2O4表示的反应速率为
B．在2 s时容器内的压强为开始时的1.1倍
C．平衡时，n(N2O4)＝0.25 mol
D．平衡时，N2O4的转化率为40%
4．加热N2O5，依次发生的分解反应为①N2O5(g) N2O3(g)＋O2(g)，②N2O3(g) N2O(g)＋O2(g)；在2 L密闭容器中充入6 mol N2O5，加热到t ℃，达到平衡状态后O2为8 mol，N2O3为3.2 mol。则t ℃时反应①的平衡常数为(　　)
A．10.7 mol·L-1　　 B．8.5 mol·L-1
C．32 mol·L-1 D．64 mol·L-1
5．已知反应：CH2===CHCH3(g)＋Cl2(g) CH2==CHCH2Cl(g)＋HCl(g)。在一定压强下，按不同投料比w[w＝]向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时，丙烯的体积分数(φ)与温度(T)、w的关系，图乙表示正、逆反应的平衡常数与温度的关系。则下列说法中错误的是(　　)
A．图甲中w2＞1
B．图乙中，曲线A表示逆反应的平衡常数
C．温度为T1 K、w＝2时，Cl2的转化率为50%
D．若在恒容绝热装置中进行上述反应，达到平衡时，装置内的气体压强增大
6．恒容条件下，1 mol SiHCl3发生如下反应：2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)。已知：v正＝v消耗(SiHCl3)＝k正·x2(SiHCl3)，v逆＝2v消耗(SiH2Cl2)＝k逆·x(SiH2Cl2)·x(SiCl4)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数(假设仅与温度有关)，x为物质的量分数。如图是不同温度下x(SiHCl3)随时间的变化。下列说法不正确的是(　　)
A．a、b处反应速率：va>vb
B．当反应进行到a处时，＝
C．反应达到平衡状态时v消耗(SiHCl3)＝2v消耗(SiCl4)
D．T1 K时平衡体系中再充入1 mol SiHCl3，平衡正向移动，x(SiH2Cl2)增大
7．在保持体系总压为105Pa的条件下进行反应：SO2(g)＋O2(g) SO3(g)，原料气中SO2和O2的物质的量之比m＝不同时，SO2的平衡转化率与温度(T)的关系如图所示。图中A点原料气的成分是n(SO2)＝10 mol，n(O2)＝24.4 mol，n(N2)＝70 mol，下列有关说法正确的是(已知：用分压表示的平衡常数为Kp，分压＝总压×物质的量分数)(　　)
A．该反应的正反应是吸热反应
B．m1C．A点时SO2的分压p(SO2)＝4.0×103 Pa
D．在500 ℃、m3的条件下，该反应的平衡常数Kp＝5.2×10-2
8．在硫酸的工业生产中，通过下列反应使SO2转化为SO3：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)。一定温度下，在甲、乙、丙、丁四个容积均为2 L的恒容密闭容器中投入SO2(g)、O2(g)和SO3(g)，其相关数据如表所示。下列判断正确的是(　　)
甲 乙 丙 丁
起始物质的量 n(SO2)/mol 0.4 0.8 0.8 0.4
n(O2)/mol 0.24 0.24 0.48 0.28
n(SO3)/mol 0 0 0 0.4
SO2的平衡转化率/% 80 α1 α2 α3
SO3的平衡含量/% a b c d
A．平衡时，α1＞α2
B．平衡时，c平(SO2，丙)＝2c平(SO2，甲)
C．平衡时，c＜d
D．该温度下，平衡常数为400 mol-1·L
9．甲、乙均为 1 L的恒容密闭容器，向甲中充入1 mol CH4和1 mol CO2，乙中充入1 mol CH4和 n mol CO2，在催化剂存在下发生反应：CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g)，测得CH4的平衡转化率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．该反应的正反应是放热反应
B．773 K时，该反应的平衡常数小于12.96(mol·L-1)2
C．H2的体积分数：φ(b)＞φ(c)
D．873 K时，向甲平衡体系投入高效催化剂能提高CH4的平衡转化率
10．将一定量氨基甲酸铵(NH2COONH4)加入密闭容器中，发生反应NH2COONH4(s) 2NH3(g)＋CO2(g)。该反应的平衡常数的值的负对数(－lg K)随温度(T)的变化曲线如图所示，下列说法错误的是(　　)
A．C点对应状态的平衡常数的值为10-3.638
B．v正(NH3)＝2v逆(CO2)时，反应达到平衡状态
C．NH3的体积分数不变时，该反应一定达到平衡状态
D．30 ℃时，B点对应状态的v(正)11．一定条件下发生反应2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)　ΔH>0，达到平衡时N2的体积分数与温度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．压强：p1＞p2
B．b、c两点对应的平衡常数：Kb>Kc
C．a点：2v正(NH3)＝3v逆(H2)
D．a点：NH3的转化率为
12．一定量的CO2与足量的碳在恒压(起始压强为p)密闭容器中反应：C(s)＋CO2(g) 2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示：
已知：气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数。下列说法正确的是(　　)
A．一定温度下达到平衡后，充入一定量CO2 ，达到新平衡后，二氧化碳所占体积分数将变大
B．该反应ΔH<0
C．T ℃时，若充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动
D．650 ℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp＝
二、非选择题(共3小题，共24分)
13．(6分)已知可逆反应CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，平衡常数为K。
(1)557 ℃时，若起始浓度：CO为1 mol·L-1，H2O为1.5 mol·L-1，平衡时CO转化率为60%，则H2O的转化率为__________；K为__________。(4分)
(2)557 ℃时，若起始浓度改为CO为1 mol·L-1，H2O为3 mol·L-1，平衡时H2O的转化率为________。(2分)
14．(10分)亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂，可由NO和Cl2反应得到，化学方程式为2NO(g)＋Cl2(g) 2NOCl(g)。
(1)在1 L恒容密闭容器中充入2 mol NO(g)和1 mol Cl2(g)，在不同温度下测得c(NOCl)与时间t的关系如图A所示：(6分)
①反应开始到10 min时NO的平均反应速率v(NO)＝________mol·L-1·min-1。
②T2时该反应的平衡常数K＝________ mol-1·L。
③T2时Cl2的平衡转化率为___________________________________________。
(2)若按投料比n(NO)∶n(Cl2)＝2∶1把NO和Cl2加入一恒压的密闭容器中发生反应，平衡时NO的转化率与温度(T)、压强(p)的关系如图B所示：(4分)
①该反应的ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0。
②在p压强条件下，M点时容器内NO的体积分数为________。
③若反应一直保持在p压强条件下进行，则M点的压强平衡常数Kp＝_____________________________________________________________________
(用含p的表达式表示，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×体积分数)。
15．(8分)T ℃时，在恒容密闭容器中通入CH3OCH3，发生反应CH3OCH3(g) CO(g)＋H2(g)＋CH4(g)，测得容器内初始压强为40 kPa，反应过程中反应速率[v(CH3OCH3)]、时间(t)与CH3OCH3分压[p(CH3OCH3)]的关系如图所示。
(1)t＝400 s时，CH3OCH3的转化率α＝________%。(2分)
(2)反应速率满足v(CH3OCH3)＝kpn(CH3OCH3)，k＝________s-1，400 s时v(CH3OCH3)＝________ kPa·s-1。(4分)
(3)达到平衡时，测得体系的总压强p总＝100 kPa，则该反应的平衡常数Kp＝________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。(2分)
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