苏教版 (2019)选择性必修1第三单元 化学平衡的移动达标测试
展开题型一 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,条件是判断的关键。D中正、逆反应的条件不同,不是可逆反应。
2.在一定条件下,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.反应开始时,正反应速率最大,逆反应速率为零
B.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后为零
C.随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,最后不变
D.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后不变
解析:选B 在一定条件下,反应开始时,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到底,则正反应速率最后不变但不为零,B错误,D正确;随着反应的进行,生成物的浓度增大,逆反应速率逐渐增大,最后不变,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1.0 ml·L-1、1.0 ml·L-1、0.5 ml·L-1,当反应达到最大限度时,可能出现的数据是( )
A.c(SO3)=1.5 ml·L-1
B.c(O2)=c(SO3)=0.75 ml·L-1
C.c(O2)=1.25 ml·L-1
D.c(SO2)+c(SO3)=1.5 ml·L-1
解析:选D A项,该反应为可逆反应,不能完全转化,则c(SO3)<1.5 ml·L-1,错误;B项,某一时刻测得SO2、O2、SO3的浓度分别为1.0 ml·L-1、1.0 ml·L-1、0.5 ml·L-1,SO3的浓度增大0.25 ml·L-1变为0.75 ml·L-1,此时转化的氧气为0.125 ml·L-1,此时c(O2)=1.0 ml·L-1-0.125 ml·L-1=0.875 ml·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)<1.25 ml·L-1,错误;D项,由S原子守恒可知,c(SO2)+c(SO3)=1.5 ml·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0.2 ml·L-1的KI溶液和0.05 ml·L-1的Fe2(SO4)3溶液等体积混合后,取混合液分别完成下列实验,能说明下列溶液中存在化学平衡“2Fe3++2I-2Fe2++I2”的是( )
A.① B.②和④
C.③和④ D.①和③
解析:选A 设溶液体积各为1 L,则n(I-)=0.2 ml,n(Fe3+)=0.1 ml,故I-过量,故溶液中一定有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.哈伯因发明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1 ml N2和3 ml H2,在一定条件下使该反应发生:N2+3H2 eq \(,\s\up7(高温、高压),\s\d5(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的物质的量浓度一定相等
C.达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化
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化。
6.一定条件下,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志是( )
A.单位时间内生成2n ml B,同时消耗3n ml C
B.容器内压强不随时间变化
C.混合气体的密度不随时间变化
D.单位时间内生成2n ml A,同时生成n ml D
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,只要反应一开始,其气体的总压强、总物质的量、密度均不随时间变化,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2n ml A,则消耗n ml D,同时生成n ml D,则正、逆反应速率相等,说明反应已达到平衡状态。
7.在一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一定达到化学平衡状态的是( )
A.c(SO2)∶c(O2)∶c(SO3)=2∶1∶2
B.容器内的压强不再改变
C.SO2的转化率不再改变
D.SO3的生成速率与SO3的消耗速率相等
解析:选A c(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化的反应,容器内的压强不再改变时,说明气体的物质的量也不再发生变化,反应达到平衡状态,B正确;SO2的转化率不再改变,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1 ml H2(g)和2 ml I2(g)充入到容积为V L的密闭容器中,发生反应:I2(g)+H2(g)2HI(g) ΔH=-c kJ·ml-1
(1)反应刚开始时,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化趋势为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________ml,此时放出的热量Q________c kJ(填“=”“>”或“<”)。
解析:(1)根据定义c= eq \f(n,V) 即可求出各自的浓度。浓度越大,反应速率越大。因此刚开始时正反应速率最大,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3 ml;该反应为可逆反应,不可能进行完全,放出的热量小于c kJ。
答案:(1) eq \f(1,V) ml·L-1 eq \f(2,V) ml·L-1 0 v正 v逆
(2)减小 减小 增大 减小 增大
(3)相等 3 <
9.在一定温度下,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化的曲线如图,下列表述中正确的是( )
A.反应的化学方程式为2MN
B.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的物质的量的变化量之比为2∶1,反应最后M、N的物质的量均不发生变化,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化,因此t3后的单位时间段内,各物质的浓度变化量为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 \(,\s\up7(催化剂)) CO2(g)+H2(g),下列选项的条件中可判断该反应达到平衡状态的是( )
A.单位时间内消耗2 ml CO的同时生成2 ml CO2
B.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化
D.混合气体的相对分子质量不发生变化
解析:选B A项描述的反应速率都是v正,无法判断是否达到平衡;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),能判断反应达到平衡;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 \(,\s\up7(△)) 2NO(g)+O2(g)在恒容密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是( )
①单位时间内生成n ml O2的同时生成2n ml NO2;
②单位时间内生成n ml O2的同时生成2n ml NO;
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改变的状态;
⑥混合气体的密度不再改变的状态;
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A.①⑤⑥ B.①④⑤⑦
C.①⑤⑥⑦ D.①③⑤⑥⑦
解析:选B ①单位时间内生成n ml O2等效于消耗2n ml NO2,同时生成2n ml NO2,正、逆反应速率相等,达到平衡状态,正确;②单位时间内生成n ml O2的同时生成 2n ml NO,都表示的是正反应速率,错误;③正反应速率不一定等于逆反应速率,无法判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改变,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,故混合气体的密度一直不变,错误;⑦该反应是反应前后气体体积变化的反应,混合气体的平均相对分子质量不再改变,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4 L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的浓度改变表示的反应速率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的浓度的变化 B.Y的物质的量的变化
C.Z的浓度的变化 D.Z的物质的量的减少
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的浓度的变化,Y浓度的变化也等于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,10 s后A的浓度减小2 ml·L-1。下列说法中正确的是( )
A.x一定大于3
B.v(A)=0.2 ml·L-1·s-1
C.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(2 ml·L-1,10 s) =0.2 ml·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的转化率是升高还是降低,D项错误。
14.一定温度下,在10 L密闭容器中加入5 ml SO2和3 ml O2,发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),10 min 时,反应达到平衡状态,此时有3 ml SO2发生了反应。
(1)反应生成了________ml SO3,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________ml。
(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: 2SO2 + O2 2SO3
开始: 5 ml 3 ml 0
变化: 3 ml 1.5 ml 3 ml
平衡: 2 ml 1.5 ml 3 ml
则平衡时SO3的浓度为 eq \f(3 ml,10 L) =0.3 ml·L-1,v(SO2)= eq \f(Δc(SO2),Δt) = eq \f(\f(3 ml,10 L),10 min) =0.03 ml·L-1·min-1,SO2的转化率为 eq \f(3 ml,5 ml) ×100%=60%,平衡时混合气体的总物质的量为2 ml+1.5 ml+3 ml=6.5 ml。
(4)根据反应方程式知:①中体系压强不变,说明反应已达平衡状态;②中容器的体积不变,混合气体的质量不变,则反应过程中密度始终不变,密度不变不能说明反应已达平衡状态;③中混合气体的总质量不变,但反应过程中混合气体的总物质的量改变,若平均相对分子质量不变,说明反应已达平衡状态;④表示v正=v逆,说明反应已达平衡状态;⑤中三者的物质的量之比等于化学计量数之比,不能说明反应已达平衡状态。
答案:(1)3 0.03 ml·L-1·min-1
(2)0.3 ml·L-1 60%
(3)6.5 (4)①③④
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
高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第二单元 化学反应的方向与限度课时练习: 这是一份高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第二单元 化学反应的方向与限度课时练习,共29页。试卷主要包含了单选题,填空题,实验题等内容,欢迎下载使用。
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