2.2.1化学平衡状态（分层作业）

2.2.1化学平衡（分层作业）1．乙酸和乙醇发生酯化反应：。起始时向某圆底烧瓶中加入浓硫酸和，反应达到平衡后，下列有关说法正确的是A．反应需要加热，则说明该酯化反应为吸热反应B．反应达到平衡后的物质的量不可能为0.008molC．加入反应一段时间后，反应混合物分子中均含D．和分子中均含时，说明该反应已达平衡状态【答案】B【解析】A．反应的吸热、放热与反应条件无关，故A错误；B．由用量可知乙酸过量，若乙醇完全反应消耗CH3COOH的物质的量为0.04mol，则剩余CH3COOH的物质的量为0.01mol，因该反应为可逆反应，反应物不能完全消耗，则试剂消耗CH3COOH的物质的量小于0.04mol，平衡后CH3COOH的物质的量大于0.01mol，因此不可能为0.008mol，故B正确；C．酸醇酯化时，酸脱羟基醇脱羟基氢，因此加入CH3CH218OH后，反应混合物中只有CH3CH218OH和乙酸乙酯中存在18O，故C错误；D．由上述解析可知CH3CH2OH和CH3COOCH2CH3分子中始终含有18O，不能据此判断平衡状态，故D错误；故选：B。2．可逆反应N2+3H2⇌2NH3在密闭容器中进行一段时间后，达到平衡状态。则下列说法中正确的是A．N2、H2不再化合B．N2、H2、NH3浓度不再变化C．N2、H2、NH3的速率之比为1：3：2D．改变条件，N2、H2、NH3的浓度也不再变化【答案】B【解析】A．达到平衡时，正、逆反应仍在进行，只是正、逆反应速率相等，故A不选；B．达到平衡时，各组分的质量或浓度不再发生变化，故选B；C．速率之比等于化学计量数之比，不能说明正反应速率等于逆反应速率，因此不能说明反应是否达到平衡状态，故C不选；D．化学平衡是动态平衡，若条件改变引起平衡移动时，N2、H2、NH3的浓度会随之改变，故D不选；故选：B。3．在一个不传热的固定容积的密闭容器中发生可逆反应：mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)(m、n、p、q为任意整数)。下列不能作为达到平衡状态的标志的是A．单位时间内有mmolA消耗，同时有pmolC生成B．体系的温度不再改变C．各组分的浓度不再改变D．各组分的质量分数不再改变【答案】A【解析】A．单位时间内有mmolA消耗，同时有pmolC生成均指正反应速率，不能作为达到平衡状态的标志，故符合题意；B．体系的温度随反应而变化，体系的温度不再改变时，达到平衡，不符合题意；C．平衡状态的直接标志是各组分的浓度不再改变，达到了平衡，不符合题意；D．各组分的质量分数不再改变，达到了平衡，不符合题意；故选A。4．在恒温恒容的条件下，可作为反应达到平衡状态的标志的是A．容器内气体的密度不随时间而变化B．容器内的总压强不随时间而变化C．容器内气体的颜色不随时间而变化D．H2、I2、HI气体的浓度之比为1：1：2的状态【答案】C【解析】A．根据反应H2(g)+I2(g)f2HI(g)，ρ=mVB．该反应H2(g)+I2(g)f2HI(g)前后气体的分子数不变，压强不变，不能判断反应是否达平衡状态，B错误；C．在反应体系中，I2(g)为紫色气体，当体系颜色不变时，各组分浓度不变，反应达平衡状态，C正确；D．H2、I2、HI气体的浓度之比为1：1：2的状态，不一定是平衡状态，D错误；故选C。5．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．①②③ B．②④⑦ C．①⑥⑦ D．①②⑦【答案】A【解析】①该反应是反应前后气体体积不等的反应，若混合气体的压强不变，则反应达到平衡状态，①正确；②该反应反应前后气体的质量变化，容器的容积不变，所以混合气体的密度不变，反应达到平衡状态，②正确；③反应物不是气体，生成物是气体，若混合气体的总物质的量不变，则反应达到平衡状态，③正确；④只有生成物是气体，二者的物质的量的比始终不变，因此混合气体的平均相对分子质量总是不变，因此不能据此判断反应是否处于平衡状态，④错误；⑤氨气和二氧化碳均为无色气体，不能根据混合气体的颜色变化判断平衡状态，⑤错误；⑥反应物是固体，浓度不变，而生成物中任何情况下生成物的浓度之比等于化学计量数之比，不能据此判断为平衡状态，⑥错误；⑦只有生成物为气体，二者的含量始终不变，因此不能根据某种气体的百分含量不变判断反应是否处于平衡状态，⑦错误；综上解析，正确的为①②③，答案选A。6．在某恒压密闭容器中充入1molCO和2molH2，发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，下列说法中能够判断该反应一定处于平衡状态的是A．单位时间内生成1molCH3OH的同时消耗2molH2B．容器中CO与H2的体积之比恒定不变C．容器中CO与CH3OH物质的之比为1:1D．容器中混合气体的密度不随时间变化【答案】D【解析】A．单位时间内生成1molCH3OH的同时消耗2molH2，反应进行的方向相同，不一定达平衡状态，A不正确；B．反应前，容器中充入1molCO和2molH2，其物质的量之比等于化学计量数之比，不管反应进行到何种程度，CO与H2的体积之比始终为1:2，B不正确；C．容器中CO与CH3OH物质的之比为1:1，可能是反应进行过程中的某个阶段，不一定是平衡状态，C不正确；D．反应在恒压条件下进行，反应前后气体的分子数不等，则反应过程中气体的体积在不断发生改变，而混合气的总质量不变，所以平衡前混合气体的密度不断发生改变，当气体的密度不随时间变化时，反应达平衡状态，D正确；故选D。7．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0.1mol/L、0.05mol/L、0.3mol/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、SO3均为0.8mol/LC．SO3为0.4mol/LD．SO2为0.35mol/L【答案】D【解析】2SO2(g)+O2(g)f2SO3(g)某时刻(mol/L)0.1mol/L0.05mol/L0.3mol/L逆反应极限转化(mol/L)0.4mol/L0.2mol/L0正反应极限转化(mol/L)000.4mol/L，该反应为可逆反应，物质浓度范围：0＜c(SO2)＜0.4mol/L，0＜c(O2)＜0.2mol/L，0＜c(SO3)＜0.4mol/L。【解析】A．SO2和O2的浓度增大，说明反应向逆反应方向进行建立平衡，若SO3完全反应，则SO2和O2的浓度浓度分别为0.4mol/L、0.2mol/L，三氧化硫不可能完全转化，故A错误；B．根据解析和硫原子守恒可知c(SO2)+c(SO3)=0.4mol/L，当SO2、SO3均为0.8mol/L时，0.8mol/L+0.8mol/L<0.4mol/L，故B错误；C．SO3为0.4mol/L，SO3的浓度增大，说明该反应向正反应方向进行建立平衡，若二氧化硫和氧气完全反应，SO3的浓度的浓度为0.4mol/L，达到平衡的实际浓度应该小于0.4mol/L，故C错误；D．SO2为0.35mol/L，SO2的浓度增大，说明反应向逆反应方向进行建立平衡，若SO3完全反应，则SO2的浓度浓度为0.4mol/L，实际浓度为0.35mol/L小于0.4mol/L，故D正确；故答案为：D。8．一定温度下，在容积为VL的密闭容器中进行反应：aN(g)bM(g)，M、N的物质的量随时间的变化曲线如图所示：

(1)此反应的化学方程式中=。(2)t1到t2时刻，以M的浓度变化表示的平均反应速率为。(3)下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是___________。A．反应中M与N的物质的量之比为1∶1B．混合气体的总质量不随时间的变化而变化C．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化D．单位时间内每消耗amolN，同时生成bmolM【答案】(1)2(2)1（t2−(3)C【解析】（1）t2时，ab=∆n(N)∆n(M)v(M)=(4−3)mol（t2−t1）（3）该反应反应前后气体体积发生改变，因此其总物质的量会发生改变，当总物质的量不变时达到平衡状态。9．在地壳内SiO2和HF存在以下平衡：SiO2(s)＋4HF(g)⇌SiF4(g)＋2H2O(g)。如果上述反应在恒容密闭容器中发生，下列不能说明该反应达到平衡状态的是A．v正(HF)=v逆(H2O)B．SiF4与H2O的浓度之比保持不变C．SiO2的质量保持不变D．混合气体的总物质的量保持不变【答案】B【解析】A．当12v正(HF)=v逆(H2O)时，由于v正(H2O)=12v正(HF)，则v正(H2O)=v逆(HB．反应生成的SiF4与H2O的浓度之比始终为1∶2，故SiF4与H2O的浓度之比保持不变不能说明该反应达到平衡状态，B符合题意；C．当SiO2的质量保持不变时，说明该反应达到平衡状态，C不符合题意；D．该反应为反应前后气体分子数减小的反应，当混合气体的总物质的量保持不变时，说明该反应达到平衡状态，D不符合题意；故选B。10．一定温度下，在恒容密闭容器中充入和，发生反应：(甲基环氧乙烷)。下列不能说明反应达到平衡状态的是A．混合气体的总压强不再变化B．混合气体的平均摩尔质量不再变化C．丙烯与氧气的浓度之比保持不变D．不再变化【答案】C【解析】A．反应前后气体分子数变化，恒容条件下随着反应进行，压强逐渐减小，混合气体的总压强不再变化说明反应达到平衡状态，A正确；B．反应体系中气体总质量不变，气体的物质的量发生变化，恒容条件下随着反应进行，混合气体的平均摩尔质量逐渐增大，混合气体的平均摩尔质量不再变化说明反应达到平衡状态，B正确；C．丙烯与氧气的浓度之比恒为2：1，保持不变，不能说明反应达到平衡状态，C错误；D．随着反应的进行，c2(C3H6O)/[c2(CH3CH=CH2)·c(O2)]逐渐增大，c2(C3H6O)/[c2(CH3CH=CH2)·c(O2)]不再变化说明反应达到平衡状态，D正确。故选C。11．已知：溶液是检验的试剂，若溶液中存在，将产生蓝色沉淀。将的KI溶液和的溶液等体积混合后，取混合液分别完成下列实验，其中能说明溶液中存在化学平衡“”的是实验编号实验操作实验现象①滴入KSCN溶液溶液变红色②滴入溶液有黄色沉淀生成③滴入溶液有蓝色沉淀生成④滴入淀粉溶液溶液变蓝色A．① B．②和④ C．③和④ D．①和②【答案】A【解析】0.05mol·L1的Fe2(SO4)3溶液c(Fe3+)为0.1mol·L1，与0.2mol·L1的KI等体积混合反应，I过量。①检验出Fe3+，说明过量的KI仍不能使Fe3+完全转化，该反应为可逆反应；②由于KI过量，不管反应是否可逆，一定能检验到I；③检验到Fe2+，只能证明反应已发生，与可逆反应无关；④同③，证明反应已发生；因此，实验①可证明反应为可逆反应；答案选A。12．已知5mL0.01mol/LKI溶液与1mL0.01mol/LCuCl2溶液发生反应：2CuCl2(aq)+4KI(aq)2CuI(s)+I2(aq)+4KCl(aq)，下列说法错误的是A．Cu2+的氧化性强于I2B．该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶1C．该反应的还原产物有两种D．充分反应后静置，取上层清液并向其中加入NaOH溶液，出现蓝色沉淀，表明该化学反应存在限度【答案】C【解析】A．反应2CuCl2(aq)+4KI(aq)f2CuI(s)+I2(aq)+4KCl(aq)中铜元素化合价由+2价变为+1价被还原，Cu2+为氧化剂，I元素化合价由1价升为0价被氧化，I2为氧化产物，反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物，故Cu2+的氧化性强于I2，选项A正确；B．I元素部分化合价不变，只有一半化合价由1价变为0价，该反应的氧化剂CuCl2和还原剂KI的物质的量之比为2∶2=1∶1，选项B正确；C．该反应的还原产物只有CuI，选项C错误；D．该反应中I过量，当与少量Cu2+充分反应后，静置，取上层清液加入NaOH溶液出现蓝色沉淀，说明滤液中仍有Cu2+说明反应物无法完全转化，该反应存在限度，是可逆反应，选项D正确；答案选C。13．一定温度下，关于可逆反应，下列说法正确的是A．改变外界条件，可逆反应的限度一定会发生变化B．若单位时间内生成的同时消耗，则反应达到平衡状态C．恒容条件下，反应体系中总压强不再发生变化时反应达到了平衡状态D．恒容条件下，反应体系中混合气体密度不再发生变化时反应到达了平衡状态【答案】D【解析】A．改变外界条件，如等体积反应改变压强化学平衡不发生移动，该可逆反应的限度一定不会发生改变，故A错误；B．若单位时间内生成xmolA的同时消耗3xmolB，则反应达到平衡状态，故B错误；C．恒容条件下，对于等体积反应体系中总压强不再发生变化不能作为反应达到平衡状态的标志，故C错误；D．容器容积不变，D物质为固体，随反应进行混合气体的质量逐渐减小，则混合气体的密度减小，当反应体系中混合气体密度不再发生变化时说明反应达到了平衡状态，故D正确；故选D。14．将2.0mol、1.0mol和0.5mol充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下发生反应：，反应达到平衡时，下列数据合理的是A． B．C． D．【答案】A【解析】A．根据原子守恒可知，Cl原子的总物质的量为2.0mol×3+1.0mol×2+0.5mol×5=10.5mol，P原子的总物质的量为2.5mol，故n(Cl)n(P)B．根据P原子守恒可知，n(PCl3)+n(PCl5)=2.5mol，故B错误；C．反应达平衡时的转化率未知，故平衡时n(ClD．反应达平衡时的转化率未知，故平衡时m(Cl2)不确定，故D错误；故选A。15．硫代硫酸钠是重要的化工原料，易溶于水。实验室中探究与某些金属阳离子的氧化还原反应情况。资料：i.(紫黑色)；ii.为白色沉淀，；。回答下列问题：探究一装置编号试剂X实验现象

①溶液混合后溶液先变成紫黑色，后溶液几乎变为无色②溶液一段时间后，生成白色沉淀，振荡后，沉淀溶解，得到无色溶液(1)根据实验①的现象，初步判断最终被还原为，通过(填操作、试剂和现象)，进一步证实生成了。进一步实验证明最终被氧化为，该过程总反应的化学方程式为。(2)氧化性：(同浓度)。但实验②中未发生氧化还原反应的原因是。探究二装置编号试剂X实验现象

③溶液立即生成白色絮状沉淀，沉淀很快变为黑色沉淀。(3)实验③中黑色沉淀可能为或。通过(填操作、试剂和现象)，进一步证实生成了。白色絮状沉淀变为黑色沉淀的化学方程式为。(4)将溶液逐滴滴入溶液中至过量，该过程可观察到的实验现象为。【答案】(1)取反应后的混合液少量并加入铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，则有Fe2+生成2Fe(NO3)3+2Na2S2O3=2Fe(NO3)2+2NaNO3+Na2S4O6(2)Ag+与S2O23生成稳定的配合物，浓度降低，Ag+的氧化性和S2O23的还原性减弱(3)取少量固体于试管中，加入稀硝酸，固体溶解，产生无色气体，在试管口变为红色gS2O3+H2O=Ag2S+H2SO4(4)开始滴加一段时间后，生成白色沉淀，白色沉淀最终变为黑色沉淀【解析】实验①混合后溶液先变成紫黑色，30s后溶液几乎变为无色，说明Fe3++3S2O23fFe(S2O3)33反应速率快于Fe3+和S2O23之间的氧化还原反应，且氧化还原反应促进平衡逆向移动；先变成紫黑色后变无色，说明生成紫色配合物的反应速率快，氧化还原反应速率慢；另外Fe3+与S2O23氧化还原反应的程度大，导致Fe3++3S2O23fFe(S2O3)33平衡逆移，最终溶液几乎无色；实验②滴加AgNO3溶液，先生成白色絮状沉淀，振荡后，沉淀溶解，得到无色溶液，说明溶液中白色絮状沉淀的生成使Ag+浓度较低，减少了发生氧化还原反应的可能，以此解题。【解析】（1）实验①的现象是混合后溶液先变成