第二章第二节化学平衡状态专项训练（含解析）2023-2024学年高二化学人教版（2023）选择性必修一

第第页第二章第二节化学平衡状态专项训练（含解析）2023-2024学年高二化学人教版（2023）选择性必修一化学平衡状态专项训练（A级部用）

一、单选题（12题）

1．将溶液与混合，充分反应后将溶液分成四份，分别向①、②、③、④份混合溶液中加入2滴试液、溶液、淀粉试液、溶液，其中能较好地证明与之间发生了反应且为可逆反应的实验是

A．①②B．①③C．②④D．③④

2．在一定温度下，下列叙述不是可逆反应达到平衡的标志的是

①C的生成速率与C的分解速率相等；

②单位时间内生成amolA，同时生成3amolB；

③A、B、C的浓度不再变化；

④A、B、C的体积分数不再变化；

⑤混合气体的总压强不再变化；

⑥混合气体的物质的量不再变化；

⑦单位时间内消耗amolA，同时生成3amolB；

⑧A、B、C、D的分子数之比为1：3：2：2。

A．②⑧B．②⑤⑧C．①③④⑦D．②⑤⑥⑧

3．在下列反应中，加入反应一段时间后，有关说法正确的是

A．只存在于CO和中B．存在于CO、、中

C．只存在于CO中D．只存在于CO、中

4．时，向真空恒容密闭容器中加入足量草酸锰固体(MnC2O4)，发生反应：。达到平衡时，。保持温度不变，将体积缩小至原来的一半且保持不变，达到二次平衡。与第一次平衡相比，第二次平衡时，下列说法错误的是

A．容器的压强不变B．不变C．的质量减小D．逆反应速率增大

5．在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L。当反应达到平衡时，可能存在的数据是

A．SO2为0.4mol/L，O2为0.2mol/LB．SO2为0.25mol/L

C．SO3为0.4mol/LD．SO2、SO3均为0.15mol/L

6．工业制硫酸的一步重要反应是的催化氧化。在2L恒容密闭容器中，充入一定量的和，在催化剂、500℃的条件下发生反应。、的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是

A．该反应为可逆反应，2min时反应达到了化学平衡状态

B．、和的物质的量浓度之比为2：1：2时，反应一定达到了化学平衡状态

C．反应开始至5min末，平均反应速率

D．通过调控反应条件，无法使的平衡转化率高于80%

7．把5.0g铝片投入到500mL0.5molL-1稀硫酸中，反应产生氢气的速率随时间t的变化如图所示，下列推论错误的是

A．0→a段不产生氢气是因为表面的氧化物隔离了铝和硫酸溶液

B．b→c段产生氢气的速率增加较快的主要原因之一是温度升高

C．t=c时反应处平衡状态

D．t>c产生氢气的速率降低主要是因为溶液中c(H＋)降低

8．向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下发生反应SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)，正反应速率随时间变化如图所示。由图得出结论正确的是

A．反应在c点达到平衡状态

B．反应物浓度：a点小于b点

C．反应物的总能量低于生成物的总能量

D．△t1=△t2时，a～b段平均正反应速率小于b～c段

9．恒温条件下，物质的量之比为2∶1的SO2和O2的混合气体在容积为2L的恒容密闭容器中发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，该反应为放热反应，n(SO2)随时间变化关系如下表：

时间/min012345

n(SO2)/mol0.200.160.130.110.080.08

下列说法正确的是

A．当容器中气体的密度不变时，该反应达到平衡状态

B．该反应进行到第3分钟时，逆反应速率小于正反应速率

C．从反应开始到平衡时，用SO3表示的平均反应速率为0.01mol/(L·min)

D．容器内达到平衡状态时的压强与起始时的压强之比为5∶4

10．氨是一种重要的化工原料，主要用于化肥工业，也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业；合成氨反应为，以铁触媒(主要成分是和)为催化剂。实验室用加热和固体混合物的方法，或将浓氨水与固体混合来制取少量氨气。工业上可利用氨气等制取硝酸。有关工业合成氨的反应下列有关说法正确的是

A．其它条件不变，升高温度，可提高活化分子百分数，加快反应速率

B．反应的(E表示键能)

C．断裂同时有形成，说明达该条件下的平衡状态

D．将氨气液化并移走，可提高原料的平衡转化率及平衡时的反应速率

11．一定条件下，在体积固定为的密闭容器中加入发生反应：，则下图中正确的是(表示混合气体的平均相对分子质量)

A．B．C．D．

12．在一定温度下的恒容密闭容器中，当下列物理量不在发生变化时，①混合气体的压强；②混合气体的密度；③混合气体的总物质的量；④混合气体的平均相对分子质量；⑤混合气体的颜色；⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比；⑦某种气体的百分含量。其中能说明反应NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)达到平衡状态的是

A．①②③B．②④⑦C．①⑥⑦D．①②⑦

二、填空题（4大题）

13．回答下列问题：

(1)某温度下在容积为2L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。

①该反应的化学方程式是。

②4min时，υ正υ逆(填“>”“乙>甲>丙AD

(2)beg

(3)0.005mol/(Lmin)

【详解】（1）①反应过程中，X、Y、Z物质的量变化量之比等于化学计量数之比，从图中可知，相同时间内，X、Y、Z物质的量变化量之比为0.6：0.2：0.4=3：1：2，且X、Y物质的量减少为反应物，Z物质的量增加为生成物，则化学方程式为3X(g)+Y(g)2Z(g)；

②4min时X、Y物质的量减少，Z物质的量增大，说明此时反应正向进行，正反应速率>逆反应速率；

③确定X的速率为：

甲：v(X)=0.3mol·L-1·s-1；

乙：v(Y)=0.12mol·L-1·s-1，故v(X)=3×0.12mol·L-1·s-1=0.36mol·L-1·s-1；

丙：v(Z)=9.6mol·L-1·min-1==0.16mol·L-1·s-1，故v(X)=×0.16mol·L-1·s-1=0.24mol·L-1·s-1，故最快的是乙，最慢的是丙，则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为：乙＞甲＞丙；

④A．升高温度，反应速率增大，A正确；

B．恒容条件下充入Ar气，反应物和生成物的浓度不变，反应速率不变，B错误；

C．减小Z的浓度，生成物浓度减小，反应向正反应方向进行，随着反应进行反应物浓度也减小，反应物和生成物浓度都减小，反应速率减小，C错误；

D．将反应容器体积缩小，反应物浓度增大，且随着反应进行生成物浓度也增大，反应速率增大，D正确；

综上所述AD正确；

故答案为：3X(g)+Y(g)2Z(g)；＞；乙＞甲＞丙；AD。

（2）a．2v逆(NO)=v正(O2)，v正(O2)=v正(NO)，NO正逆反应速率不相等，反应未达到平衡，a错误；

b．该反应不是等体积反应且在恒容密闭容器中进行，随着反应进行容器压强不断变化，压强不变说明反应达到平衡，b正确；

c．v(NO2)=2v(O2)，该等式未说明是正反应还是逆反应，无法得知反应是否达到平衡，c错误；

d．反应在恒容密闭容器中进行，且反应物和生成物均为气体，容器内的密度始终不变，d错误；

e．该反应不是等体积反应，随着反应进行，混合气体的平均相对分子质量不断变化，混合气体平均分子质量不变，说明反应达到平衡，e正确；

f．c(NO)∶c(O2)∶c(NO2)=2∶1∶2与反应的初始投料比及反应进行程度有关，正逆反应速率是否相等未知，无法说明反应达到平衡，f错误；

g，NO和O2为无色气体，NO2为红棕色气体，随着反应进行NO2浓度不断变化，气体颜色不断变化，气体颜色不变说明反应达到平衡，g正确；

故答案为：beg。

（3）根据反应方程式可知平衡常数K=；若在2L的密闭容器中进行上述反应，结合化学方程式定量关系计算，2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(l)，根据反应过程中质量守恒可知，气体质量减少的质量等于生成的硫的质量，经测定在5min内气体的质量减小了1.6g，则生成硫的质量为1.6g，物质的量为0.05mol，根据方程式可知消耗的SO2的物质的量为0.05mol，则0～5min的平均反应速率υ(SO2)=；

故答案为：K=；0.005mol/(Lmin)。

14．(1)和

(2)PtO-CeO2-OMS、250℃B

(3)增大一般条件下，当其它条件相同时，升高温度，化学反应速率增大

(4)

【详解】（1）和均属于酸性氧化物，溶于水分别生成硝酸和亚硫酸，故主要污染物中会使雨水小于5.6的是和；

（2）①由图知，当催化剂为PtO-CeO2-OMS、温度在250℃左右时的转化率已经比较高了，故该反应最佳的催化剂与温度为：PtO-CeO2-OMS、250℃；

②A．由于充入的和的物质的量分别为和，反应时消耗的和的物质的量相同，那么当和的物质的量之比不变时，说明反应达到了平衡，A不符合题意；

B．气体总质量不变，容器恒容，则混合气体的密度一直不变，故密度保持不变不能说明反应已经达到平衡状态，B符合题意；

C．该反应前后气体的总物质的量不同，那么在恒温恒容条件下，混合气体的压强一直在变化，当混合气体的压强保持不变时说明反应达到了平衡，C不符合题意；

D．说明正逆反应程度相当，反应达到了平衡，D不符合题意；

故选B;

（3）①由图知，第I组实验中，从开始反应到达到平衡，的浓度减少了，则的浓度也减少这么多，达到平衡时的浓度为；

②实验I和Ⅱ的反应物浓度相同而Ⅱ中催化剂比表面积较大，由图中I、Ⅱ对应的曲线知，二者平衡时各组分浓度相同，但曲线Ⅱ先达到平衡，说明增大催化剂比表面积，该化学反应速率将增大；

③实验I和Ⅲ的反应物浓度和催化剂比表面积均相同，Ⅲ的温度高于I，由图中I、Ⅲ对应的曲线知，曲线Ⅲ先达到平衡，故由实验I和Ⅲ可得出的结论是：一般条件下，当其它条件相同时，升高温度，化学反应速率增大；

（4）反应生成的无污染气体为氮气，则与尾气中的在和催化剂的条件下发生了氧化还原反应，化学方程式为：

。

15．(1)0.05mol/(Ls)

(2)增大不变

(3)bd

【详解】（1）由图得出v(CO2)==0.1mol/(Ls)，依据速率比等于物质计量数之比，得出v(N2)=0.05mol/(Ls)。

（2）将催化剂磨成粉末，可增大催化剂与反应物的接触面积，增大反应速率；催化剂不会影响平衡移动，只会改变反应速率，所以反应速率增大CO的转化率不变。

（3）a．由于0时刻无产物，所以v逆起点为0，故a错误；

b．因为在绝热容器中进行，该反应放热，导致体系温度升高，平衡常数减小，除非达到平衡，体系温度才不会发生变化，从而化学平衡常数K不变，故b正确；

c．n(CO2)与n(NO)相等，物质之间量的关系不能表示其浓度不变，不能作为达到平衡状态的依据，故c错误；

d．NO质量分数不变，符合化学平衡状态的定义，故d正确；

故答案为：bd。

16．(1)B减小

(2)C减小

(3)E

(4)减小

【详解】（1）升高温度，正、逆反应速率均瞬间增大，化学平衡向吸热反应方向移动，即向逆反应方向移动，逆反应速率大于正反应速率，新平衡中C的质量分数