2025版高中化学第2章第3节第1课时化学平衡状态练习含解析新人教版选修4

PAGE5-第1课时化学平衡状态课时过关·实力提升一、基础巩固1.模型法是化学中把微观问题宏观化的最常见方法,对于反应2HBr(g)H2(g)+Br2(g),下列四个图中可以表示该反应在肯定条件下为可逆反应的是()答案:C2.可逆反应在肯定条件下达到化学平衡时,下列说法错误的是()A.正反应速率等于逆反应速率B.反应物和生成物浓度不再发生变更C.反应体系中混合物的组成保持不变D.正、逆反应速率都为零解析:A项,化学反应为动态平衡,达到平衡状态时,正、逆反应速率相等,正确;B项,达到平衡状态时,反应物和生成物浓度不再发生变更,各组分浓度不变,正确;C项,当反应体系中混合物的组成保持不变时,达到平衡状态,正确;D项,达到平衡状态时,正、逆反应速率相等,但不等于零,错误。答案:D3.对于可逆反应2SO2+O22SO3,在混合气体中充入肯定量的18O2足够长时间后,18O原子()A.只存在于O2中 B.只存在于SO3和O2中C.只存在于SO2和O2中 D.存在于SO2、SO3和O2中答案:D4.可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变更来表示,下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是()A.3v正(N2)=v正(H2) B.v正(N2)=v逆(NH3)C.2v正(H2)=3v逆(NH3) D.v正(N2)=3v逆(H2)答案:C5.下列各组中的两个反应互为可逆反应的是()①2H2+O22H2O与2H2O2H2↑+O2↑②H2SO4(浓)+2HBr2H2O+Br2+SO2↑与Br2+SO2+2H2O2HBr+H2SO4③2NO2N2O4与N2O42NO2④2SO2+O22SO3与2SO32SO2+O2A.①② B.②③ C.③④ D.②④解析:可逆反应必需是在同一条件下同时向两个方向进行的反应。答案:C6.在恒温、恒容条件下,当反应容器内总压强不随时间变更时,下列可逆反应肯定达到平衡的是()A.A(g)+B(g)C(g)B.A(g)+2B(g)3C(g)C.A(g)+B(g)C(g)+D(g)D.以上都达到平衡解析:A中反应前后气体物质的量不等,恒温、恒容下总压强不变,反应达平衡;B、C反应前后气体物质的量相等,不论是否达到平衡总压强不变。答案:A7.在肯定温度下,反应A2(g)+B2(g)2AB(g)达到平衡的标记是()A.单位时间内生成nmolA2的同时生成nmolABB.容器内的总压强不随时间变更C.单位时间内生成2nmolAB的同时生成nmolB2D.单位时间内生成nmolA2的同时生成nmolB2解析:A中A2和AB的物质的量之比不等于化学式前的化学计量数之比,A错误;题给反应是一个分子数不变的反应,容器内的总压强始终不随时间变更而变更,B错误;D中生成A2和B2均为逆反应速率,D错误。答案:C8.肯定温度下,在固定容积的密闭容器中,对于可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),当m、n、p、q为随意正整数时,下列状态:①体系的压强不再发生变更②气体的密度不再发生变更③各组分的物质的量浓度不再变更④各组分的质量分数不再变更⑤反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q其中,能说明反应已达到平衡的是()A.③④ B.②③④C.①②③④ D.①②③④⑤解析:若m+n=p+q时,反应过程中,体系压强始终不变,①不符合要求;ρ=m总V总,m总、V总不变,则体系密度在反应过程中始终不变,故②也不符合要求;反应过程中,反应速率始终满意v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q答案:A9.对可逆反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),下列叙述正确的是()A.达到化学平衡时,4v正(O2)=5v逆(NO)B.若单位时间内生成xmolNO的同时,消耗xmolNH3,则反应达到平衡状态C.达到化学平衡时,若增大容器容积,则正反应速率减小,逆反应速率增大D.化学反应速率关系:2v正(NH3)=3v正(H2O)解析:A项,表明正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态;B项,任何状况下消耗xmolNH3,必生成xmolNO;C项,减压时,正、逆反应速率均减小;D项,正确的反应速率关系应为3v正(NH3)=2v正(H2O)。答案:A10.在肯定温度下向aL密闭容器中加入1molX气体和2molY气体发生如下反应:X(g)+2Y(g)2Z(g),此反应达到平衡的标记是()A.容器内压强随时间变更而变更B.容器内各物质的浓度不随时间变更C.容器内X、Y、Z的浓度之比为1∶2∶2D.单位时间内消耗0.1molX同时生成0.2molZ解析:该反应不是等体积反应,只要压强不变,各物质的量浓度也就不变,可证明化学平衡已建立,故A选项错误,B选项正确;而化学平衡时,X、Y、Z的物质的浓度之比并不肯定是1∶2∶2,C选项错误;单位时间内消耗X和生成Z,描述的是同一反应方向,不存在v(正)和v(逆)的关系,故不能推断该化学平衡已建立。答案:B11.在恒温下的密闭容器中,对可逆反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH<0,不能说明反应已达到平衡状态的是()A.正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率相等B.反应器中压强不随时间变更而变更C.混合气体颜色深浅保持不变D.混合气体平均相对分子质量保持不变解析:A中正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率相等时,由于NO2和O2的化学计量数不相等,则用同一物质表示的正、逆反应速率不相等,所以A不能说明已达到平衡状态。答案:A12.对于反应A(g)+2B(g)C(g)ΔH<0,下述为平衡状态标记的是(填序号)。

①单位时间内A、B生成C的分子数与C分解的分子数相等②外界条件不变时,A、B、C的浓度不随时间变更③外界条件不变时,体系的温度不再变更④外界条件不变时,体系的压强和体积均不再变更⑤体系的分子总数不再变更答案:①②③④⑤13.在地壳中SiO2和HF存在以下平衡:SiO2(s)+4HF(g)SiF4(g)+2H2O(g)ΔH=-148.9kJ·mol-1(1)假如该反应在容积不变的密闭容器中发生,当反应达到平衡时(填字母)。

A.2v正(HF)=v逆(H2O)B.v(H2O)=2v(SiF4)C.SiO2的质量保持不变D.反应物不再转化为生成物(2)若反应容器容积为2.0L,反应时间8min,容器内气体的密度增大了0.12g·L-1,在这段时间内HF的平均反应速率为。

解析:(1)A项,平衡时v正(HF)=2v逆(H2O),错误;D项,反应接着进行,只是转化的生成物与分解的生成物相等,并不是不再转化,错误。(2)密度增大了0.12g·L-1,说明质量增加了0.24g,依据差量法可知增加的质量相当于SiO2的质量,即为0.24gSiO2,其物质的量为0.004mol,则转化的HF为0.016mol,HF的反应速率为0.016mol2.答案:(1)BC(2)0.0010mol·L-1·min-1二、实力提升1.在密闭容器中进行反应X2(g)+Y2(g)2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol·L-1、0.2mol·L-1、0.2mol·L-1,在肯定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是()A.Z为0.2mol·L-1 B.Y2为0.35mol·L-1C.X2为0.3mol·L-1 D.Z为0.4mol·L-1解析:依据极值法:X2的最大浓度是0.2mol·L-1,Y2的最大浓度是0.3mol·L-1,Z的最大浓度是0.4mol·L-1。答案:A2.某容积可变的密闭容器,盛有适量A和B的混合气体,在肯定条件下发生反应:A+3B2C。若维持温度和压强不变,当达到平衡时容器的容积为VL,其中C气体的体积占10%。下列推断正确的是()①原混合气体的体积为1.2VL②原混合气体的体积为1.1VL③反应达到平衡时气体A消耗0.05VL④反应达到平衡时气体B消耗0.05VLA.②③ B.②④C.①③ D.①④答案:A★3.肯定条件下,对于可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.08mol·L-1,则下列推断正确的是()A.c1∶c2=3∶1B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为2∶3C.X、Y的转化率不相等D.c1的取值范围为0<c1<0.14mol·L-1解析:平衡浓度之比为1∶3,转化浓度之比也为1∶3,故c1∶c2=1∶3,A、C错误;平衡时Y生成表示逆反应速率,Z生成表示正反应速率且v生成(Y)∶v生成(Z)应为3∶2,B错误;由可逆反应的特点可知0<c1<0.14mol·L-1,D正确。答案:D★4.将肯定量的SO2和含0.7mol氧气的空气(忽视CO2)放入肯定体积的密闭容器中,550℃时,在催化剂作用下发生反应:2SO2+O22SO3(正反应放热)。反应达到平衡后,将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液,气体体积削减了21.28L;再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液汲取O2,气体的体积又削减了5.6L(以上气体体积均已转化为标准状况下的体积)。(计算结果保留一位小数)请回答下列问题:(1)推断该反应达到平衡状态的标记是(填字母)。

A.SO2和SO3浓度相等B.SO2百分含量保持不变C.容器中气体的压强不变D.SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等E.容器中混合气体的密度保持不变(2)求该反应达到平衡时SO2的转化率(用百分数表示)。(3)若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液,生成沉淀多少克?解析:(1)平衡推断的标记。一是正、逆反应速率相等,二是各成分含量保持不变。浓度相等不能作为平衡推断的标记,A不正确;由于是气体体积不相等的反应,压强不变可以作为平衡推断标记;D项