高中化学人教版化学反应原理第二章化学反应速率和化学平衡 课时作业8

课时作业8化学平衡状态时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题4分，共48分)1．下列反应中属于可逆反应的是()①N2＋3H2eq\o(=,\s\up17(催化剂),\s\do15(T、p))2NH3,2NH3eq\o(=,\s\up17(催化剂),\s\do15(T、p))3H2＋N2②2NaHCO3eq\o(=,\s\up17(△))Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑，Na2CO3＋H2O＋CO2=2NaHCO3③CH3CH2OHeq\o(→,\s\up17(浓硫酸),\s\do15(170℃))CH2=CH2↑＋H2O，CH2=CH2＋H—OHeq\o(→,\s\up17(催化剂),\s\do15(T、p))CH3CH2OH④2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up17(点燃))2NaCl,2NaCleq\o(=,\s\up17(电解))2Na＋Cl2A．只有① B．①②③C．①②③④ D．①③④解析：可逆反应是指在同一条件下既向正反应方向进行，又向逆反应方向进行的反应，符合此条件的只有①。答案：A2．下列各关系式中能说明反应：N2＋3H22NH3已达到平衡状态的是()A．3v正(N2)＝v正(H2)B．v正(N2)＝v逆(NH3)C．2v正(H2)＝3v逆(NH3)D．v正(N2)＝3v逆(H2)2．解析：解题的关键在于抓住化学平衡状态的主要特征之一：v正＝v逆。答案：C3．可以证明可逆反应N2＋3H22NH3已达到平衡状态的是()①一个N≡N键断裂的同时，有3个H—H键断裂；②一个N≡N键断裂的同时，有6个N—H键断裂；③其他条件不变时，混合气体平均式量不再改变；④保持其他条件不变时，体系压强不再改变；⑤NH3%、N2%、H2%都不再改变；⑥恒温恒容时，密度保持不变；⑦正反应速率v(H2)＝mol·(L·min)－1，逆反应速率v(NH3)＝mol·(L·min)－1A．全部 B．②③④⑤⑥⑦C．②③④⑤⑦ D．③④⑤⑥⑦3．答案：C4．可逆反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)在一定条件下于10L的密闭容器中发生，若开始时加入2molN2、2molH2、0molNH3，反应达到平衡时NH3的浓度不可能达到的值是()A．mol/L B．mol/LC．mol/L D．mol/L4．解析：若反应为不可逆反应，NH3的浓度为eq\f(2,15)mol/L，再回到反应可逆上来，NH3的浓度小于eq\f(2,15)mol/L。答案：D5．在一定温度下，反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)达到平衡的标志是()A．单位时间生成nmol的H2，同时生成nmol的I2B．容器内总压强不随时间而变化C．单位时间内生成2nmolHI，同时生成nmol的H2D．当v(H2)＝eq\f(1,2)v(HI)时5．解析：达到平衡状态时v正＝v逆，即速率对应方向相反。A中的速率虽然符合化学计量数之比，但都为逆反应速率。B中由于反应气体的化学计量数相等，所以反应过程中压强不变，故压强不变，不能说明达到平衡。D中的反应速率无方向，故也不正确。答案：C6．在一个定容的密闭容器中进行如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。已知反应过程中的某一时间SO2、O2和SO3的浓度分别为mol·L－1、·L－1和·L－1。当反应达平衡时可能存在的数据正确的是()A．c(SO2)＝·L－1B．c(O2)＝·L－1C．c(SO2)＋c(SO3)＝·L－1D．c(SO3)＋c(O2)＝·L－16．解析：题中所给的反应状态可能是平衡状态，也可能是非平衡状态。若反应逆向进行建立平衡，使·L－1的SO3全部反应完，共有SO2·L－1，O2·L－1，但在可逆反应中，任何一种物质的浓度不可能为0，所以A可能而B不可能。对于C选项，最简单的解法是抓住S原子守恒，由题意可知，无论何时都会有c(SO2)＋c(SO3)＝·L－1，所以C选项不对。对于D选项，要通过化学方程式计算。首先由于SO3的浓度是·L－1时O2的浓度是·L－1(两者的和大于，所以反应必须逆向移动才可能使两者之和为·L－1。设有xmol·L－1SO3分解，则其生成的O2必为eq\f(x,2)mol·L－1，则列出方程：－x)＋＋eq\f(x,2))＝，得x＝·L－1，所以当该反应向逆反应方向移动时有·L－1SO3分解(剩余·L－1的SO3，生成·L－1的O2)，此时，O2的浓度为·L－1，两者浓度之和为·L－1，故D错误。答案：A7．在容积为1L的固定真空容器中，加入gN2O4无色晶体，升温至20℃，晶体逐渐升华成无色气体，并部分离解为红棕色的NO2气体，直至达到化学平衡：N2O4(g)2NO2(g)ΔH>0，从化学反应刚发生直到化学平衡的全过程中，以下量的变化正确的是(温度不变)()A．气体总压强减小B．气体平均相对分子质量减小C．气体的密度增大D．气体的密度减小7．答案：B8．下面三个图是用计算机制作的在密闭容器里，在不同条件下进行的反应Y(g)X(g)的进程图解。图中的“○”是X，“●”是Y。已知起始时它们存在n(X)＋n(Y)＝2mol的关系。下列说法不正确的是()A．当横坐标是以分为单位的反应进程，图像中纵坐标表示X和Y物质的量分数B．图像①、②的交点只表示含量相等，③的重合线表示含量相等且反应达到平衡C．达到平衡时c(Y)/c(X)的值，最大的是②，最小的是①D．图③达到平衡时，n(X)＝mol8．解析：在B选项中图像①、②的交点表示含量相等，并不表示反应达到平衡；③的重合线既表示含量相同，也表示反应达到平衡，B项正确。在D选项中，平衡时两者的含量都为50%，起始时X、Y的物质的量之和为2mol，该反应中气体物质的量不变，所以平衡时n(X)＝1mol。答案：D9．可逆反应A(s)＋3B(g)2C(g)＋xD(g)在一定温度下进行，下列说法正确的是()A．若x＝1，保持容积不变，体系压强也不变时，说明反应已达平衡B．若x＝2，保持容积不变，体系压强也不变时，说明反应已达平衡C．若x＝1，反应在体积可变的恒压容器中进行，容器体积不变时，说明反应已达平衡D．若x＝2，反应在体积可变的恒压容器中进行，容器体积不变时，不能说明反应已达平衡9．答案：B10．以下可逆反应，在给定的条件下一定达到了化学平衡状态的是()A．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)[在混合气体中φ(NH3)＝%]B．CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)(在恒容容器中，容器内压强不再改变)C．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)(在恒压条件下，总质量不再改变)D．2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)(在恒容条件下，气体颜色不再改变)10．解析：A项中，φ(NH3)＝%不能说明反应达到平衡状态；B项中，对于气体物质的量不变的反应，p总始终为恒量；C项中，总质量始终为恒量，不能作为判断是否达到平衡状态的依据。答案：D11．一定温度下，向某容积恒定的密闭容器中充入1molN2、3molH2，经充分反应后达到平衡，下列有关说法正确的是()A．平衡时n(N2)n(H2)n(NH3)＝132B．平衡时混合气体中N2的物质的量分数可能为26%C．没有达到平衡时，NH3会不断地分解，达到平衡时则不再分解D．平衡时NH3的体积分数保持不变11．答案：D12．下列对于反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)的描述正确的是()A．达平衡时，各反应物和生成物浓度相同B．增大压强，对此反应速率无影响C．达平衡时，c(H2O)c(CO)＝11D．达平衡时，H2O转化为CO的速率等于CO转化为水的速率12．解析：A项中平衡时各反应物和生成物的浓度不变，但不一定相同，错；B项中增大压强，反应速率增大，错；C项平衡时，c(H2O)、c(CO)不再变化，但不一定是c(H2O)c(CO)＝11，错；D项说明v正(H2O)＝v逆(H2O)，正确。答案：D二、非选择题(52分)13．(13分)在体积不变的密闭容器中，保持一定的温度发生下列反应：4A(g)＋B(？)2C(g)＋2D(g)，请用“增大”“减小”“不变”或“能”“不能”填空。(1)当B为固体时，若反应向右进行，容器内混合气体的密度________；若反应向左进行，容器内混合气体的密度________；当容器内混合气体的密度不变时________说明反应已经达到平衡。(2)当B为固体时，若反应向右进行，容器内混合气体的平均相对分子质量________；若反应向左进行，容器内混合气体的平均相对分子质量________；当容器内混合气体的平均相对分子质量不变时________说明反应已经达到平衡。(3)当B为气体时，不论向哪个方向反应，容器内混合气体的密度________，故当容器内混合气体的密度不变时________说明反应已经达到平衡。(4)当B为固体时，无论向哪个方向反应，容器内混合气体的压强________，故当容器内混合气体的压强不变时________说明反应已经达到平衡。(5)综上可得，若某个量为恒量时，该量不再变化________说明反应已经达到平衡；若某个量为变量时，该量不再变化________说明反应已经达到平衡。13．答案：(1)增大减小能(2)增大减小能(3)不变不能(4)不变不能(5)不能能14．(10分)在2L密闭容器内，800℃时反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表：时间/s012345n(NO)/mol(1)上图表示NO2的浓度变化的曲线是________。用O2表示0～2s内该反应的化学反应速率v＝________。(2)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．容器内密度保持不变14．解析：该反应达平衡时，n(NO)＝mol，此时n(NO2)＝mol，其浓度变化量为5mol·L－1，所以表示NO2变化的曲线是b。0～2s内v(O2)＝eq\fmol－mol,2×2L×2s)＝×10－3mol·L－1·s－1。在(2)中，a表示是同一方向的速率，在任何时候都成立，而d中容器的体积及气体的总质量都不变，气体的密度也始终不变。答案：(1)b×10－3mol·L－1·s－1(2)bc15．(15分)乙酸和乙醇可以发生酯化反应，CH3COOH＋HOC2H5eq\o(,\s\up17(浓H2SO4),\s\do15(△))CH3COOC2H5＋H2O(1)对于上述可逆反应，若乙酸分子中的氧都是18O，乙醇分子中的氧都是16O，一段时间后，分子中含有18O的物质有()A．1种 B．2种C．3种 D．4种(2)在上述条件下，生成物中水的相对分子质量为()A．16 B．18C．20 D．22(3)下列描述，能说明乙酸和乙醇的酯化反应已达到平衡状态的有________。①单位时间内，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol水②单位时间内，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol乙酸③单位时间内，消耗1mol乙醇，同时消耗1mol乙酸④正反应的速率与逆反应速率相等⑤混合物中各物质的浓度不再变化答案：(1)C(2)C(3)②④⑤16．(14分)(1)在一定温度下，可以证明H2(g)＋I2(g)2HI(g)已达平衡状态的是________(填序号)。①单位时间内生成nmolH2的同时，生成nmolHI；②一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂；③百分含量ω(HI)＝ω(I2)；④反应速率v(H2)＝v(I2)＝eq\f(1,2)v(HI)；⑤c(HI)c(H2)c(I2)＝211；⑥温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化；⑦温度和体积一定时，容器内压强不再变化；⑧条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化；⑨温度和体积一定时，混合气体颜色不再变化；⑩温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化。(2)在上述⑥～⑩的说法中能说明2NO2(g)N2O4(g)达到平衡状态的是________(填序号)。16．解析：(1)①分别用H2和HI表示逆反应速率和正反应速率，由于二者之比不等于其化学计量数之比，即不等于12，故反应没有达到平衡状态；②分别用H2和HI表示正反应速率和逆反应速率，且二者之比等于其化学计量数之比，故反应已达平衡状态；③反应达到平衡状态时，各组分的百分含量固定不变，而不一定相等，故ω(HI)＝ω(I2)不能说明反应已达平衡状态；④表示的是同一反应方向的反应速率之间的关系，不能说明反应已达到平衡状态；⑤反应达到平衡状态时，各组分的浓度固定不变，而不一定等于其化学计量数之比，⑤不能说明反应达到平衡状态；⑥某组分的浓度不再变化，说明反应达到平衡状态；⑦该反应是一个物质的量在反应前后不发生变化的可逆反应，温度和体积一定时，无论反应是否达到平衡，容器内压强都不发生变化，故⑦不能说明反应达到平衡状态；⑧由于该反应的物质的量和质量均不发生变化，故无论反应是