2024-2025学年新教材高中化学课时检测12化学平衡状态含解析苏教版选择性必修1

PAGEPAGE7化学平衡状态题型一可逆反应及其特征1．下列反应不属于可逆反应的是()A．SO2溶于水和H2SO3分解B．H2跟I2化合成HI和HI分解C．SO2跟O2化合成SO3和SO3分解D．NH3与HCl化合生成NH4Cl和NH4Cl受热分解生成NH3和HCl解析：选D在相同条件下，既能正向进行又能逆向进行的化学反应称为可逆反应，条件是推断的关键。D中正、逆反应的条件不同，不是可逆反应。2．在确定条件下，使SO2和O2在一密闭容器中进行反应，下列说法中不正确的是()A．反应起先时，正反应速率最大，逆反应速率为零B．随着反应的进行，正反应速率慢慢减小，最终为零C．随着反应的进行，逆反应速率慢慢增大，最终不变D．随着反应的进行，正反应速率慢慢减小，最终不变解析：选B在确定条件下，反应起先时，反应物的浓度最大，正反应速率最大，生成物的浓度为零，逆反应速率为零，A正确；随着反应的进行，反应物的浓度降低，因可逆反应不能进行原委，则正反应速率最终不变但不为零，B错误，D正确；随着反应的进行，生成物的浓度增大，逆反应速率慢慢增大，最终不变，正、逆反应速率相等，C正确。3．在一个恒容密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，反应过程中某一时刻测得SO2、O2、SO3的浓度分别为1.0mol·L－1、1.0mol·L－1、0.5mol·L－1，当反应达到最大限度时，可能出现的数据是()A．c(SO3)＝1.5mol·L－1B．c(O2)＝c(SO3)＝0.75mol·L－1C．c(O2)＝1.25mol·L－1D．c(SO2)＋c(SO3)＝1.5mol·L－1解析：选DA项，该反应为可逆反应，不能完全转化，则c(SO3)＜1.5mol·L－1，错误；B项，某一时刻测得SO2、O2、SO3的浓度分别为1.0mol·L－1、1.0mol·L－1、0.5mol·L－1，SO3的浓度增大0.25mol·L－1变为0.75mol·L－1，此时转化的氧气为0.125mol·L－1，此时c(O2)＝1.0mol·L－1－0.125mol·L－1＝0.875mol·L－1，错误；C项，该反应为可逆反应，不能完全转化，结合上述分析可知，c(O2)＜1.25mol·L－1，错误；D项，由S原子守恒可知，c(SO2)＋c(SO3)＝1.5mol·L－1，正确。题型二化学平衡状态4．已知：K3[Fe(CN)6]溶液是检验Fe2＋的试剂，若溶液中存在Fe2＋，将产生蓝色沉淀。将0.2mol·L－1的KI溶液和0.05mol·L－1的Fe2(SO4)3溶液等体积混合后，取混合液分别完成下列试验，能说明下列溶液中存在化学平衡“2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2”的是()试验编号试验操作试验现象①滴入KSCN溶液溶液变红色②滴入AgNO3溶液有黄色沉淀生成③滴入K3[Fe(CN)6]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④C．③和④ D．①和③解析：选A设溶液体积各为1L，则n(I－)＝0.2mol，n(Fe3＋)＝0.1mol，故I－过量，故溶液中确定有I－、Fe2＋、I2。要证明溶液中存在化学平衡“2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2”，只需证明溶液中还存在Fe3＋即可。5．哈伯因独创了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。现向一密闭容器中充入1molN2和3molH2，在确定条件下使该反应发生：N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高温、高压),\s\do5(催化剂))2NH3，下列有关说法正确的是()A．达到化学平衡时，N2将完全转化为氨B．达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度确定相等C．达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变更D．达到化学平衡时，正、逆反应速率都为零解析：选C达到化学平衡时，各组分的浓度不再变更。6．确定条件下，反应2A(g)＋2B(g)3C(g)＋D(g)在容积不变的密闭容器中进行，达到化学平衡状态的标记是()A．单位时间内生成2nmolB，同时消耗3nmolCB．容器内压强不随时间变更C．混合气体的密度不随时间变更D．单位时间内生成2nmolA，同时生成nmolD解析：选D此反应是反应前后气体的体积和总质量不变的反应，只要反应一起先，其气体的总压强、总物质的量、密度均不随时间变更，故气体的总压强、气体的密度不变，不能说明达到平衡状态。A项中均表示逆反应速率，不能说明达到平衡状态；D项中单位时间内生成2nmolA，则消耗nmolD，同时生成nmolD，则正、逆反应速率相等，说明反应已达到平衡状态。7．在确定温度下的恒容密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，下列证据不能说明反应确定达到化学平衡状态的是()A．c(SO2)∶c(O2)∶c(SO3)＝2∶1∶2B．容器内的压强不再变更C．SO2的转化率不再变更D．SO3的生成速率与SO3的消耗速率相等解析：选Ac(SO2)∶c(O2)∶c(SO3)＝2∶1∶2，只能说明某一时刻各物质的浓度之间的关系，不能说明各物质的物质的量浓度不变，A错误；该反应为反应前后气体的体积发生变更的反应，容器内的压强不再变更时，说明气体的物质的量也不再发生变更，反应达到平衡状态，B正确；SO2的转化率不再变更，说明各组分物质的量不变，反应达到平衡状态，C正确；SO3的生成速率与SO3的消耗速率相等，说明正、逆反应的速率相等，反应达到平衡状态，D正确。8．在200℃时，将1molH2(g)和2molI2(g)充入到容积为VL的密闭容器中，发生反应：I2(g)＋H2(g)2HI(g)ΔH＝－ckJ·mol－1(1)反应刚起先时，由于c(H2)＝________，c(I2)＝________，而c(HI)＝________，所以化学反应速率________最大，而________最小(为零)。(2)随着反应的进行，反应混合物中各组分浓度的变更趋势为c(H2)________，c(I2)________，而c(HI)______，从而化学反应速率v正________，而v逆________。(以上填“增大”“减小”或“不变”)(3)当反应进行到v正与v逆________时，此可逆反应就达到了平衡。若保持外界条件不变时，反应混合物的总物质的量为________mol，此时放出的热量Q________ckJ(填“＝”“>”或“<”)。解析：(1)依据定义c＝eq\f(n,V)即可求出各自的浓度。浓度越大，反应速率越大。因此刚起先时正反应速率最大，逆反应速率最小。(2)该反应在反应前后分子数相等，混合物总物质的量始终为3mol；该反应为可逆反应，不行能进行完全，放出的热量小于ckJ。答案：(1)eq\f(1,V)mol·L－1eq\f(2,V)mol·L－10v正v逆(2)减小减小增大减小增大(3)相等3<9．在确定温度下，容器内某一反应中两种气态物质M、N的物质的量随反应时间变更的曲线如图，下列表述中正确的是()A．反应的化学方程式为2MNB．t2时，正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态C．t3时，M上a点正反应速率等于N上b点的逆反应速率D．t3后的单位时间段内，无论是用M表示还是用N表示，反应速率均为0解析：选D由图可知，M为生成物，N为反应物。在0～t1时间内N和M的物质的量的变更量之比为2∶1，反应最终M、N的物质的量均不发生变更，说明该反应为可逆反应，故得反应方程式应为2NM，A错误；t2时，N的物质的量仍在减小，M的物质的量在增加，说明v(正)>v(逆)，没有达到平衡状态，B错误；2NM，t3时达到平衡状态，v正(M)∶v逆(N)＝1∶2，C错误；达到平衡后，各物质的浓度不再发生变更，因此t3后的单位时间段内，各物质的浓度变更量为0，D正确。10．工业上常用煤和水作原料经过多步反应制得氢气，其中一步反应的原理为CO(g)＋H2O(g)eq\o(,\s\up7(催化剂))CO2(g)＋H2(g)，下列选项的条件中可推断该反应达到平衡状态的是()A．单位时间内消耗2molCO的同时生成2molCO2B．两个H—O键断裂的同时有一个H—H断裂C．反应容器内的压强不再发生变更D．混合气体的相对分子质量不发生变更解析：选BA项描述的反应速率都是v正，无法推断是否达到平衡；B项说明H2O的分解速率(v正)与H2的消耗速率(v逆)相等，即v正(H2O)＝v逆(H2O)，能推断反应达到平衡；C项，由于该反应在反应前后气体的物质的量不变，故压强始终不变，不能说明反应达到平衡；D项，混合气体的质量不变，物质的量不变，反应前后混合气体的相对分子质量不变，故不能说明反应达到平衡状态。11．可逆反应：2NO2(g)eq\o(,\s\up7(△))2NO(g)＋O2(g)在恒容密闭容器中反应，达到平衡状态的标记是()①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2；②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO；③用NO2、NO、O2表示的反应速率之比为2∶2∶1的状态；④混合气体中eq\f(n（NO2）,n（NO）)不变；⑤混合气体的颜色不再变更的状态；⑥混合气体的密度不再变更的状态；⑦混合气体的平均相对分子质量不再变更的状态A．①⑤⑥ B．①④⑤⑦C．①⑤⑥⑦ D．①③⑤⑥⑦解析：选B①单位时间内生成nmolO2等效于消耗2nmolNO2，同时生成2nmolNO2，正、逆反应速率相等，达到平衡状态，正确；②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO，都表示的是正反应速率，错误；③正反应速率不愿定等于逆反应速率，无法推断是否达到平衡状态，错误；④混合气体中eq\f(n（NO2）,n（NO）)不变，说明各物质的物质的量不变，反应达到平衡状态，正确；⑤混合气体的颜色不再变更，说明NO2的浓度不变，反应达到平衡状态，正确；⑥恒容密闭容器，且反应中气体总质量不变，故混合气体的密度始终不变，错误；⑦该反应是反应前后气体体积变更的反应，混合气体的平均相对分子质量不再变更，说明各物质的物质的量不变，反应达到平衡状态，正确。12．在容积为4L的刚性密闭容器中，进行可逆反应：X(g)＋2Y(g)2Z(g)并达到平衡，在此过程中，以Y的浓度变更表示的反应速率v(正)、v(逆)与时间t的关系如图。则图中阴影部分的面积表示()A．X的浓度的变更 B．Y的物质的量的变更C．Z的浓度的变更 D．Z的物质的量的削减解析：选C由v＝eq\f(Δc,Δt)可知，v正与t的乘积为浓度减小量，v逆与t的乘积为浓度增加量，Δc＝v正Δt－v逆Δt＝SabdO－SbOd，所以阴影部分的面积为Y的浓度的变更，Y浓度的变更也等于Z浓度的增加，为X浓度减小的2倍，C项正确。13．在密闭容器中发生反应：A(g)＋2B(s)xC(g)，达到平衡后减小压强，10s后A的浓度减小2mol·L－1。下列说法中正确的是()A．x确定大于3B．v(A)＝0.2mol·L－1·s－1C．增加B的量，反应速率加快D．A的转化率降低解析：选B减小压强，任何气体物质的浓度都减小，与化学方程式中各物质的化学计量数无关，不能确定x的值，A项错误；v(A)＝eq\f(Δc（A）,Δt)＝eq\f(2mol·L－1,10s)＝0.2mol·L－1·s－1，B项正确；B是固体，增加B的量，化学反应速率不变，C项错误；不能确定平衡移动的方向，因此也就不能确定A的转化率是上升还是降低，D项错误。14．确定温度下，在10L密闭容器中加入5molSO2和3molO2，发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，10min时，反应达到平衡状态，此时有3molSO2发生了反应。(1)反应生成了________molSO3，v(SO2)＝________。(2)平衡时SO3的浓度是________，SO2的转化率是________。(3)平衡时容器内气体的总物质的量为________mol。(4)物质的浓度不再变更标记着该反应已达平衡，下列还可以说明该反应已达平衡的是________(填序号)。①体系内压强不再变更②容器内气体的密度不再变更③混合气体的平均相对分子质量不再变更④v正(SO3)＝2v逆(O2)⑤n(SO3)∶n(O2)∶n(SO2)＝2∶1∶2解析：2SO2＋O22SO3起先：5mol3mol0变更：3mol1.5mol3mol平衡：2mol1.5mol3mol则平衡时SO3的浓度为eq\f(3mol,10L)＝0.3mol·L－1，v(SO2)＝eq\f(Δc（SO2）,Δt)＝eq\f(\f(3mol,10L),10min)＝0.03mol·L－1·min－1，SO2的转化率为eq\f(3mol,5mol)×100%＝60%