专题2.2.1化学平衡状态（备作业）高二化学（人教版2019选择性必修1）

第二章化学反应速率与化学平衡第二节化学平衡第1课时化学平衡状态单选题1．下列有关可逆反应的说法不正确的是()A．可逆反应是指在同一条件下能同时向正逆两个方向进行的反应B．可逆反应的速率越大，进行的限度也就越大C．可逆反应达到平衡时，反应并未停止，但是用反应物或生成物表示的平均反应速率为0D．存在平衡的不一定是可逆反应【答案】B【解析】A.按定义：可逆反应是指在同一条件下能同时向正逆两个方向进行的反应，A正确；B.化学反应速率与反应快慢相关，限度大小与转化程度相关，可逆反应的速率大小与限度大小则没有必然联系，B不正确；C.可逆反应达到平衡时，反应并未停止，各成分的浓度不再变化，故用反应物或生成物的浓度变化表示的平均反应速率为0，C正确；D.晶体投入其饱和溶液中就存在溶解与结晶的平衡，故存在平衡的不一定是可逆反应，D正确；答案选B。

2．（2021·浙江宁波市·高二期末）一定温度下，20mL0.40mol•L1H2O2溶液发生催化分解，不同时刻测得生成的O2的体积(己折算为标准状况)如表：t/min0246810V(O2)/mL0.020.034.544.852.256.0下列叙述正确的是(溶液体积变化忽略不计)A．0~6min内，用O2表示该反应的速率：v(O2)=1.7×102mol•L1•min1B．6~10min内的平均反应速率：v(H2O2)<3.3×102mol•L1•min1C．反应到6min时，c(H2O2)=0.3mol/LD．反应到10min时，反应达到平衡【答案】B【详解】A．反应过程中氧气的体积增大，浓度不变，不能用O2表示该反应的速率，故A错误；B．6~10min内生成氧气的物质的量是，根据方程式可知，消耗H2O2的物质的量是，平均反应速率：v(H2O2)=<3.3×102mol•L1•min1，故B正确；C．反应到6min时，生成氧气的物质的量是，c(H2O2)=0.2mol/L，故C错误；D．反应到10min后，氧气的体积不一定不变，所以反应到10min时，反应不一定达到平衡，故D错误；选B。3．下列说法中不正确的是()A．通过控制反应条件，使2molSO2与1molO2反应生成2molSO3B．一定条件下，可逆反应达到的平衡状态就是该反应的限度C．可逆反应达到平衡状态时，其正反应速率和逆反应速率相等D．化学反应的限度可以通过改变条件来改变【答案】A【解析】A．SO2和O2的反应是可逆反应，2molSO2和1molO2反应不可能生成2molSO3，故A错误；B．一定条件下，可逆反应达到的平衡状态就是该反应达到的最大限度，故B正确；C．可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，故C正确；D．化学反应的限度是有条件的，当条件改变时，限度会发生改变，故D正确；故选A。4．下列对可逆反应的认识正确的是A．与互为可逆反应B．在可逆反应中，反应物和生成物同时存在，反应物的转化率小于100%C．既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应D．电解水生成氢气和氧气与氢气和氧气点燃生成水的反应互为可逆反应【答案】B【解析】A.可逆反应是在相同条件下，正逆反应同时进行的反应，与反应条件不同，不属于可逆反应，故A错误；B项，在可逆反应中，反应物和生成物同时存在，可逆反应有一定的限度，反应物的转化率小于100%，故B正确；C.没有指明条件、正逆反应是否同时进行，故C错误；D.电解水生成氢气和氧气与氢气和氧气点燃生成水的两个反应条件不同，不属于可逆反应，故D错误；故答案：B。5．（2021·广西玉林市·高二月考）一定温度下可逆反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)达平衡的标志是A．v正(N2)=v逆(N2) B．v正(N2)=3v正(H2)C．v正(H2)=v逆(NH3) D．N2、H2、NH3的体积比为1︰3︰2【答案】A【详解】A．v正(N2)=v逆(N2)，表示相同时间内N2浓度的变化量为0，反应达平衡状态，A符合题意；B．v正(N2)=3v正(H2)，表示反应正向进行时N2与H2的速率关系，不能表示相同时间内N2、H2的浓度变化量关系，不能判断反应达平衡状态，B不符合题意；C．v正(H2)=v逆(NH3)，表示反应进行的方向相反，但速率之比不等于化学计量数之比，反应未达平衡状态，C不符合题意；D．N2、H2、NH3的体积比为1︰3︰2，与反应是否达平衡状态无关，反应不一定达平衡状态，D不符合题意；故选A。6．（2021·山东高二学业考试）一定温度下，在恒容容器中发生反应NO2(g)+SO2(g)NO(g)+SO3(g)，下列说法能够判断该反应已达到平衡状态的是(不考虑NO2与N2O4间的转化)A．消耗1molSO2的同时产生1molNO B．混合气体的颜色(透光率)不再改变C．混合气体的压强不再改变 D．混合气体的密度不再改变【答案】B【详解】A．消耗1mol

SO2的同时产生1mol

NO，表示的都是正反应速率，无法判断正逆反应速率是否相等，A错误；B．混合气体中只有NO2为有色气体，混合气体的颜色（透光率）不再改变，表明各组分的浓度不再变化，该反应达到平衡状态，B正确；C．容器内温度、容积一定，且化学反应前后体积不变，所以不能通过压强一定判断平衡状态，C错误；D．该反应中均为气体，且容器容积为定值，则混合气体的密度始终不变，不能根据混合气体密度判断平衡状态，D错误；故选B。7．（2021·上海宝山区·高二期末）在体积不变的密闭容器中发生的反应，下列说法能表明反应达到衡的是A．气体的平均相对分子质量不再变化 B．气体的密度不变C． D．气体的颜色不再变化【答案】D【详解】A．反应混合物都是气体，气体的质量不变；该反应是反应前后气体物质的量不变的反应，则混合气体的平均相对分子质量始终不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，A不符合题意；B．反应混合物都是气体，气体的质量不变；反应在恒容密闭容器中进行。气体的体积不变，则气体的密度始终不变，不能据此判断反应是否达到平衡状态，B不符合题意；C．未指明反应速率的正、逆，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，C不符合题意；D．反应混合物中只有I2是紫色气体，气体的颜色不再变化，说明I2的浓度不变，反应达到平衡状态，D符合题意；故合理选项是D。8．在一定温度下，某体积不变的密闭容器中，建立下列化学平衡：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)。下列叙述中不能说明上述可逆反应已达到化学平衡状态的是()A．体系的压强不再发生变化B．1molH—H键断裂的同时断裂2molH—O键C．生成nmolCO的同时生成nmolH2D．气体的密度不变【答案】C【解析】A、反应前后气体的物质的量发生变化，容器中压强逐渐增大，当压强不再发生变化，说明反应到达平衡，故A正确；B．lmolHH键断裂的同时断裂2molHO键，断裂2molHO键同时生成lmolHH键，说明反应到达平衡，故B正确；C．根据反应可知，生成nmolCO的同时生成nmolH2，反应正向进行，不能说明反应到达平衡，故C错误；D、气体的质量逐渐增大，体积不变，气体的密度逐渐增大，密度不变。说明反应到达平衡，故D正确；故选C。9．在溶液中进行反应：+H2O⇌2+2H+。下列说法正确的是A．若溶液pH不再变化，则反应达到平衡状态B．达到平衡时υ正()＝2υ逆()C．平衡后混合物中各组分的物质的量浓度相等D．达到平衡后升温，正反应速率增大，逆反应速率减小【答案】A【解析】A.若溶液pH不再变化，则氢离子浓度保持定值，各粒子的浓度保持定值，即反应达到平衡状态，A正确；B.速率之比和各物质系数成正比，达到平衡时，正逆反应速率相等，故2υ正()＝υ逆()时，达到平衡状态，B错误；C.平衡后混合物中各组分的物质的量浓度不再变化，但平衡时各成分的浓度与起始浓度相关，不一定相等，C错误；D.达到平衡后升温，正反应速率增大，逆反应速率也增大，D错误；答案选A。10．在一密闭容器中进行反应，已知反应过程中某一时刻、、的浓度分别为、、，当正、逆反应速率相等时，可能存在的数据是A．为、为B．为C．、均为D．为【答案】B【解析】根据极端假设法分析，分别假设反应正向或逆向进行到底。若全部转化为和，则、的浓度分别为、；若和全部化合成，则的浓度为。因为该反应是可逆反应，三种物质必须同时存在，因此，体系中、、的浓度范围分别是、、，显然，A、D项不符合题意；C项中的数据表示和同时消耗而浓度减小，根据S原子守恒，可知这不可能实现，C项不符合题意。故选B。11．如图是可逆反应：X2(g)+3Y2(g)⇌2Z2(g)在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线，下列叙述正确的是A．t2~t3时，各物质的浓度不再发生变化B．t2时，反应未达到限度C．t2~t3时，反应已停止进行D．t1时，反应只向正反应方向进行【答案】A【解析】A．据图可知t2~t3时，正反应速率与逆反应速率相等，说明反应达到平衡，各物质的浓度不再发生改变，故A正确；B．t2时，正反应速率与逆反应速率相等，说明反应达到平衡，故B错误；C．t2~t3时，反应达到平衡状态，正逆反应速率相等，但均不为0，可逆反应的平衡状态为动态平衡，不能说反应停止进行，故C错误；D．t1时，逆反应速率不为零，说明正逆反应同时进行，只是正反应速率大于逆反应速率，反应正向进行，故D错误；故答案为A。12．用氮化硅()陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应为。一定条件下，在恒容密闭容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是A．3ν（N2)=ν(H2) B．C．混合气体密度保持不变 D．【答案】C【解析】A．根据化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比，可以确定，说明反应达到平衡状态，选项A没有指明是正反应速率还是逆反应速率，故错误；B．都表示正反应速率，等式任何时刻都成立，不能说明反应达到平衡状态，选项B错误；C．在恒容密闭容器中，混合气体的密度保持不变说明混合气体的总质量不变，可以说明反应达到平衡状态，选项C正确；D．平衡时浓度关系与起始浓度、转化率有关，不能说明反应达到平衡状态，选项D错误。答案选C。二、填空题13．在恒温、体积为1.0L的密闭容器中通入1.0molN2和xmolH2发生如下反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，20min后达到平衡，测得反应放出的热量为18.4kJ，混合气体的物质的量为1.6mol，容器内的压强变为原来的80%。请回答下列问题：(1)20min内，v(N2)＝__________________。(2)该反应的热化学方程式为_______________________________________。(3)下列叙述中能表示该反应达到平衡状态的是________(填序号)。①N2体积分数保持不变②单位时间断裂0.3molH—H键，同时生成0.6molN—H键③混合气体的密度不再改变④2v正(H2)＝3v逆(NH3)⑤混合气体的平均摩尔质量不再改变【答案】(1)0.010mol·L－1·min－1(2)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92kJ·mol－1(3)①④⑤【解析】设平衡时氮气转化率为a，则N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)开始的量(mol)1.0x0改变的量(mol)a3a2a平衡的量(mol)1.0－ax－3a2aeq\f(1.6,1.0＋x)＝80%，解得x＝1.0，2.0－2a＝1.6，解得a＝0.2＝20%。(1)20min内，v(N2)＝eq\f(0.2mol/1L,20min)＝0.01mol·L－1·min－1；(2)0.2mol氮气参与反应时放出18.4kJ热量，则1mol氮气参与反应时的焓变为eq\f(－18.4kJ,0.2mol)＝－92kJ·mol－1，该反应的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92kJ·mol－1；(3)根据“变量不变达平衡”原则来进行判断。①反应为气体体积缩小的反应，N2体积分数为变量，当其体积分数保持不变时反应达平衡状态，故正确；②单位时间断裂0.3molH—H键，同时生成0.6molN—H键，都是指正反应速率，无法说明正逆反应速率相等，反应不一定达平衡，故错误；③反应在恒容条件下进行且所有反应物均为气体，密度不是变量，故混合气体的密度不再改变反应不一定达平衡，故错误；④2v正(H2)＝3v逆(NH3)，说明正逆反应速率相等，反应达平衡状态，故正确；⑤混合气体的平均摩尔质量为变量，若其不再改变则反应达平衡，故正确，答案选①④⑤。14．某温度下在4L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__________________________________；(2)2min内Y的转化率为___________________________________；(3)5min内用X表示的化学反应速率为________________________；(4)该反应达到平衡状态的标志是_________________(填字母)。A．Y的体积分数在混合气体中保持不变B．X、Y的反应速率比为3∶1C．容器内气体压强保持不变D．容器内气体的总质量保持不变E．生成1molY的同时消耗2molZ【答案】3X(g)+Y(g)2Z(g)10%0.03mol/(L▪min)AC【解析】(1)从图中可以看出，X和Y的物质的量减少，Z的物质的量增加，所以X和Y是反应物，Z是生成物；各物质的物质的量的变化之比等于方程式的化学计量数之比，反应从开始到2min，X的物质的量变化了1.0mol－0.7mol=0.3mol，Y