2-2-1-化学平衡状态(作业检测)(人教版2019选择性必修1)(解析版)

第二章化学反应速率与化学平衡第二节化学平衡第1课时化学平衡状态一.选择题1.在一定条件下,使SO2与O2在一密闭容器中进行反应,下列说法中不正确的是 ()A.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后为零B.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后不变C.随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,最后不变D.反应开始时,正反应速率最大,逆反应速率为零解析:根据化学平衡的建立过程可知,反应从正反应方向开始,v正最大,v逆=0,随着反应的进行,v正逐渐减小,v逆逐渐增大,最后达到平衡时,v正=v逆≠0。答案:A2.一定条件下的某可逆反应,其正反应速率v正和逆反应速率v逆随反应时间t的变化如图所示。下列判断中不正确的是 ()A.t1时刻,v正>v逆B.t2时刻,v正=v逆C.t2时刻,反应达到最大限度D.t3时刻,反应停止解析:达到平衡时反应并未停止。答案:D3.在一定温度下,某反应A+BC体系中,n(A)随反应时间(t)的变化如下表:t012345n0.0400.0200.0140.0100.0100.010该反应处于平衡状态的时间区域为 ()A.1~2min B.1~3min C.2~3min D.3~5min解析:达到平衡后A的物质的量不再发生变化。答案:D4.一定条件下,可逆反应2A(g)B(g)+3C(g),在下列四种状态中处于平衡状态的是 ()选项正反应速率逆反应速率Av(A)=2mol/(L·min)v(B)=2mol/(L·min)Bv(A)=2mol/(L·min)v(C)=2mol/(L·min)Cv(A)=1mol/(L·min)v(B)=2mol/(L·min)Dv(A)=1mol/(L·min)v(C)=1.5mol/(L·min)解析:根据平衡状态的判断依据v正=v逆知,v(A)∶v(B)∶v(C)=2∶1∶3,即D项中的反应达到平衡状态。答案:D5.在已达到平衡的可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)中,充入由18O组成的氧气一段时间后,18O存在于下列哪种物质中 ()A.氧气B.氧气和三氧化硫C.氧气和二氧化硫D.二氧化硫、氧气和三氧化硫解析:化学平衡是动态平衡,加入的18O2会与SO2结合生成含18O的SO3,同时含有18O的SO3又会分解得到SO2和O2,使得SO2和O2中也含有18O,因此18O存在于SO2、O2、SO3这三种物质中。答案:D6.在一定条件下,容器内某一反应中参加反应的M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示,下列叙述中正确的是 ()A.反应的化学方程式为2MNB.t2min时,正、逆反应速率相等,达到平衡C.t3min时,正反应速率大于逆反应速率D.t1min时,N的浓度是M的浓度的2倍解析:由图像知,0~t2min内N的物质的量的变化量是M的物质的量的变化量的2倍,可得反应的化学方程式为2NM;t2min时体系并未达到平衡,故正反应速率与逆反应速率不相等;t3min时反应已达到平衡,此时v正=v逆,因此A、B、C项均错误。答案:D7.对可逆反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),下列叙述中正确的是 ()A.达到化学平衡时,5v正(O2)=4v逆(NO)B.若单位时间内生成nmolNO的同时,生成nmolNH3,则反应达到平衡状态C.若N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2时,反应达到化学平衡状态D.化学反应速率关系是2v正(NH3)=3v正(H2O)解析:A项,根据化学方程式,当4v正(O2)=5v逆(NO)时,表示v正=v逆,反应达到平衡状态,错误;B项,生成nmolNO表示正反应速率,生成nmolNH3表示逆反应速率,且v正=v逆,反应达到平衡状态,正确;C项,N2、H2、NH3分子数之比为1∶3∶2时,反应不一定达到平衡状态,错误;D项,化学反应速率之比等于化学计量数之比,3v正(NH3)=2v正(H2O),错误。答案:B8.已知N2O4(g)2NO2(g)ΔH>0,现将1molN2O4充入一恒压密闭容器中,下列示意图不能说明该反应达到平衡状态的是 ()ABCD解析:B项,对于一个特定反应,ΔH固定不变,因此ΔH不变不能作为判断反应是否达到平衡状态的依据;C项,在t1时刻,2v正(N2O4)=v逆(NO2),v正=v逆,反应达到平衡状态。答案:B9.在一定条件下,向2L密闭容器中充入3molX(g)与1molY(g)进行反应:2X(g)+Y(g)3Z(g)+2W(g),某时刻测定产物的浓度,不可能的是 ()A.c(Z)=0.75mol/L B.c(Z)=1mol/LC.c(W)=1mol/L D.c(Z)=0.8mol/L解析:X的起始浓度为3mol2L=1.5mol/L,Y的起始浓度为1mol2L=0.5mol/L,假设Y完全反应,则各物质的浓度X为0.5mol/L,Y为0,Z为1.5mol/L,W为1mol/L,由于可逆反应的反应物不能完全反应,则:0<c(Y)<0.5mol/L,0<答案:C10.一定条件下，向密闭容器中充入1molNO和1molCO进行反应：NO(g)＋CO(g)eq\f(1,2)N2(g)＋CO2(g)，测得化学反应速率随时间的变化关系如图所示，其中处于化学平衡状态的点是()A．d点 B．b点C．c点 D．a点解析：由图可知，a、b、c点的正反应速率均大于逆反应速率，都未达到平衡状态；只有d点正、逆反应速率相等，由正、逆反应速率相等的状态为平衡状态可知，图中处于化学平衡状态的点是d点，选项A正确。答案:A11．在一定温度下的某容积可变的密闭容器中，建立下列化学平衡：A(g)＋3B(g)2C(g)，能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是()A．体系的压强不再发生变化B．3v正(B)＝2v逆(C)C．混合气体密度不再变化D．消耗1molA的同时生成2molC解析：该反应是反应容器容积可变的密闭容器，压强始终不变，因此当体系的压强不再发生变化，不能作为判断的平衡标志，故A不符合题意；当2v正(B)＝3v逆(C)时说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡，所以3v正(B)＝2v逆(C)时正、逆反应速率不相等，反应未达到平衡，故B不符合题意；密度等于质量除以容器体积，气体质量不变，由于该反应是体积减小的反应，因此容器容积变小，密度变大，当混合气体密度不再变化时，可作为判断平衡的标志，故C符合题意；消耗1molA，表示正向反应，同时生成2molC，表示正向反应，同一个方向表示的反应，不能作为判断平衡的标志，故D不符合题意。答案:C二.非选择题12.在某一容积为5L的密闭容器内,加入0.2molCO与0.2molH2O,在催化剂存在的条件下加热至高温,发生以下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH>0。反应中CO2的浓度随时间变化情况如图:(1)根据图中数据,反应开始至达到平衡时,v(CO)=;反应达到平衡时,c(H2)=。

(2)判断该反应达到平衡的依据是(填字母)。

A.CO减少的化学反应速率和CO2减少的化学反应速率相等B.CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等C.CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化D.正、逆反应速率都为零解析:(1)由题图可知,10min时反应达到平衡,v(CO)=v(CO2)=0.03mol/L10min=0.003mol/(L·min)。由化学方程式得c(H2(2)达到平衡的标志是各物质的百分含量不变,浓度不变,正、逆反应速率相等且不为零。CO减少的化学反应速率是正反应速率,CO2减少的化学反应速率是逆反应速率。所以A、C两项可作为判断反应达到平衡的依据。答案:(1)0.003mol/(L·min)0.03mol/L(2)AC13.恒温恒容下,将2molA气体与2molB气体通入容积为2L的密闭容器中发生以下反应:2A(g)+B(g)xC(g)+2D(s),2min时反应达到平衡状态,此时剩余1.2molB,并测得C的浓度为1.2mol/L。(1)从开始反应至达到平衡状态,生成C的平均反应速率为。

(2)x=。

(3)下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志的是(填字母)。

A.压强不再变化B.气体密度不再变化C.A的消耗速率与B的消耗速率之比为2∶1D.A的百分含量保持不变解析:(1)v(C)=1.(2)2A(g)+B(g)xC(g)+2D(s)起始浓度(变化浓度(平衡浓度(由此可知,2∶1∶x=0.8∶0.4∶1.2=2∶1∶3,所以x=3。(3)A项,x=3,该反应前后气体的物质的量不变,无论反应是否达到平衡,压强均不会变化;B项,气体的密度不再变化,而气体的体积不变,说明气体的质量不再发生变化,由于D为固体,故气体的质量不再发生变化,说明反应已达到平衡状态;C项,A的消耗速率与B的消耗速率表示的反应方向一致,不能说明反应已达到平衡状态;D项,A的百分含量保持不变,说明反应已达到平衡状态。答案:(1)0.6mol/(L·min)(2)3(3)BD14.在2L密闭容器内,800℃时发生反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g),n(NO)随时间的变化如下表所示:时间/s012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)如图表示NO2的浓度变化的曲线是。用O2表示前2s内该反应的平均速率v=。

(2)能说明该反应已达到平衡状态的是(填字母)。

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解析:(1)该反应达平衡时,n(NO)=0.007mol,此时n(NO2)=0.013mol,其浓度变化量为0.0065mol/L,所以表示NO2浓度变化的曲线是b。(2)A项未表明正、逆反应,无法判断,D项中容器的容积及气体的总质量都不变,气体的密度也始终不变。答案:(1)b1.5×10-3mol/(L·s)(2)BC15．一定温度下，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)物质的浓度不再改变标志着该反应已达平衡，下列还可以说明该反应已达平衡的是________(填序号)。①体系内压强不再改变②容器内气体的密度不再改变③混合气体的平均相对分子质量不再改变④v正(SO3)＝2v逆(O2)⑤n(SO3)∶n(O2)∶n(SO2)＝2∶1∶2解析：v(SO2)＝eq\f(ΔcSO2,Δt)＝eq\f(\f(3mol,10L),10min)＝0.03mol·L－1·min－12SO2＋O22SO3开始/mol530变化/mol31.53平衡/mol21.53则平衡时SO3的浓度为eq\f(3mol,10L)＝0.3mol·L－1，SO2的转化率为eq\f(3mol,5mol)×100%＝60%，平衡时混合气体的总物质的量为2mol＋1.5mol＋3