高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 化学平衡精品第1课时课后作业题
展开第二章 第二节 第一课时
《化学平衡状态》作业设计
一、单项选择题I
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．2HI⇌H2＋I2是可逆反应
C．2H2＋O22H2O与2H2O2H2↑＋O2↑互为可逆反应
D．可逆反应中反应物和生成物同时存在
【参考答案】C
【质量水平】
考点 | 细化内容 | 质量水平 | |
可逆反应概念的理解 | 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。 | L1 |
B | 2HI⇌H2＋I2可在同一条件下同时向正、逆两个方向进行。 | L1 | |
C | 这是两个反应，不同条件，不同时进行。 | L1 | |
D | 可逆反应不完全，反应物和生成物同时存在。 | L1 | |
2．在密闭容器中进行反应：X2(g)＋3Y2(g)⇌2Z2(g)，若X2、Y2、Z2的初始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.2 mol·L－1，当反应达到平衡后，各物质的浓度可能是( )
①X2为0.2 mol·L－1 ②Y2为0.1 mol·L－1 ③Z2为0.3 mol·L－1 ④Y2为0.6 mol·L－1
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
【参考答案】B
【质量水平】
考点 | 细化内容 | 质量水平 | |
可逆反应概念的理解 | A | 在可逆反应中，反应物不可能完全转化为生成物，平衡时不可能出现某物质的浓度为零的情况。 | L1 |
B | L1 | ||
C | L1 | ||
D | L1 | ||
3．在1 273 K、100.0 kPa条件下，乙烷生成乙烯的反应C2H6(g)⇌C2H4(g)＋H2(g)达到平衡后( )
A．C2H6的浓度保持不变
B．C2H6仍在不断分解，其浓度不断减少
C．C2H6的分解速率大于生成速率
D．C2H4仍在不断生成，其浓度不断增加
【参考答案】A
【质量水平】
考点 | 细化内容 | 质量水平 | |
化学平衡状态的含义 | A | 达到平衡后，正、逆反应速率相等，各物质的浓度不再变化，但各种物质仍在反应。 | L1 |
B | L1 | ||
C | L1 | ||
D | L1 | ||
4．在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，下列表述正确的是( )
A．化学方程式：2M⇌N
B．t2时，正、逆反应速率相等，达到平衡
C．t3时，正反应速率大于逆反应速率
D．t1时，N的浓度是M的浓度的2倍
【参考答案】D
【质量水平】
考点 | 细化内容 | 质量水平 | |
化学平衡状态的含义 | A | 由图像可知N为反应物，M为生成物，然后找出在相同时间内变化的M、N的物质的量之比(与是否达到平衡无关)以确定M、N在化学方程式中的化学计量数之比，即该反应的化学方程式是2N⇌M | L1 |
B | t2时，M、N的物质的量相等，但此时M、N的物质的量仍在发生变化，反应未达到平衡状态，因此正反应速率不等于逆反应速率。 | L1 | |
C | t3时及t3时之后，M、N的物质的量不再改变，证明已达平衡状态，此时正、逆反应速率相等。 | L1 | |
D | t1时，N的物质的量为6 mol，M的物质的量为3 mol，在相同体积下，N的浓度为M的浓度的2倍。 | L1 | |
5．对于反应2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)，判断下列说法正确的是( )
①单位时间内生成2 mol SO2，同时生成1 mol O2，则处于化学平衡状态 ②SO2的生成速率等于SO2的消耗速率，则处于化学平衡状态 ③SO2、O2、SO3的体积分数不再发生变化，则处于化学平衡状态 ④SO2、O2、SO3的分子数之比为2∶1∶2，则处于化学平衡状态
A．①③ B．②④ C．②③ D．③④
【参考答案】C
【质量水平】
考点 | 细化内容 | 质量水平 | |
化学平衡状态的判断 | A | 生成2 mol SO2、生成1 mol O2均代表逆反应方向 | L1 |
B | 正、逆反应速率相等，则处于平衡状态。 | L1 | |
C | SO2、O2、SO3的体积分数不再发生变化，即各组分的浓度保持不变，处于平衡状态。 | L1 | |
D | SO2、O2、SO3的分子数之比为2∶1∶2，并不能说明各组分的浓度保持不变，不一定处于平衡状态。 | L1 | |
6．可逆反应：2NO2(g)⇌2NO(g)＋O2(g)在恒容的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是( )
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A．①④⑥⑦ B．②③⑤⑦ C．①③④⑤ D．全部
【参考答案】A
【质量水平】
考点 | 细化内容 | 质量水平 | |
化学平衡状态的判断 | A | 依据v正＝v逆≠0判断：①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2，能说明反应已达平衡；②描述的均是正反应速率，无法判断；③无论反应是否达到平衡，均有此关系；④NO2为有颜色的气体(红棕色)，颜色不变能说明反应体系中NO2的浓度一定，已达到平衡；⑤因ρ＝，反应前后，m、V均不变，ρ也不变，不能说明反应达到平衡；此反应是一个不等体反应，⑥、⑦均能说明反应已达平衡。 | L2 |
B | L2 | ||
C | L2 | ||
D | L2 | ||
7．将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：H2NCOONH4(s) ⇌2NH3(g)＋CO2(g)。下列各项：①2v(NH3)＝v(CO2)；②密闭容器中总压强不变；③密闭容器中混合气体的密度不变；④密闭容器中氨气的体积分数不变；⑤密闭容器中c(NH3)不变。能判断该反应已经达到化学平衡状态的是( )
A．②③⑤ B．②③④ C．①④ D．全部
【参考答案】A
【质量水平】
考点 | 细化内容 | 质量水平 | |
化学平衡状态的判断 | A | 2v(NH3)＝v(CO2)，没有说明是正反应速率，还是逆反应速率，也不符合化学计量数的比例关系，①错误；该反应是气体体积增大、压强增大的反应，密闭容器中总压强不变，能说明反应达到平衡，②正确；根据ρ＝，气体质量增加，容器体积不变，密闭容器中混合气体的密度不变，能说明反应达到平衡，③正确；NH3(g)、CO2(g)的量始终是以2∶1增加，因此密闭容器中氨气的体积分数始终不变，不能说明反应达到平衡，④错误；密闭容器中c(NH3)不变，各物质的浓度不再改变能作为反应达到平衡状态的标志，⑤正确。 | L2 |
B | L2 | ||
C | L2 | ||
D | L2 | ||
二、单项选择题II
8．一定条件下，0.3 mol X(g)与0.3 mol Y(g)在容积固定的密闭容器中发生反应：X(g)＋3Y(g) ⇌2Z(g) ΔH＝－a kJ·mol－1，下列说法正确的是( )
A．反应一段时间后，X与Y的物质的量之比仍为1∶1
B．达到平衡时，反应放出0.1a kJ的热量
C．达到平衡后，若向平衡体系中充入稀有气体，Z的正反应速率将不发生变化
D．X的体积分数保持不变，说明反应已达到平衡
【参考答案】C
【质量水平】
考点 | 细化内容 | 质量水平 | |
化学平衡状态的判断 | A | 反应过程中X与Y的变化量之比是1∶3，则反应一段时间后，X与Y的物质的量之比不可能仍为1∶1 | L1 |
B | 达到平衡时，因可逆反应不能反应完全，则反应的X小于0.1 mol，反应放出的热量小于0.1a kJ | L2 | |
C | 恒容条件下，达到平衡后，若向平衡体系中充入稀有气体，不影响反应物和生成物的浓度，反应速率也不变 | L2 | |
D | X(g)＋ 3Y(g) 2Z(g) 起始/mol 0.3 0.3 0 变化/mol x 3x 2x 变后/mol 0.3－x 0.3－3x 2x X的体积分数为×100%＝50%， X的体积分数始终保持不变，不能说明反应已达到平衡 | L3 | |
9．某体积可变的密闭容器，盛有适量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应：A(g)＋3B(g) ⇌2C(g)。若维持温度和压强不变，当达到平衡时容器的体积为V L，其中C气体的体积占10%。下列推断正确的是( )
A.原混合气体的体积为1.2V L B.原混合气体的体积为1.1V L
C.反应达到平衡时气体A消耗掉0.15V L D.反应达到平衡时气体B消耗掉0.05V L
【参考答案】B
【质量水平】
考点 | 细化内容 | 质量水平 | |
化学平衡状态的判断 | A | 根据反应A(g)＋3B(g)⇌2C(g)，各物质体积变化量为0.05V、0.15V、0.1V，则生成C的体积等于反应混合气体减少的总体积，即为0.1V，气体A所消耗的体积等于混合气体减少的总体积的一半，气体B所消耗的体积等于混合气体减少的总体积的1.5倍，由于平衡时总体积减少10%V L，则原混合气体的体积应为V L＋10%V L＝1.1V L，建立平衡时气体A的消耗为0.5×10%V L＝0.05V L，气体B的消耗为1.5×10%V L＝0.15V L | L3 |
B | L3 | ||
C | L3 | ||
D | L3 | ||
三、非选择题
10．一定温度下，在10 L密闭容器中加入5 mol SO2和3 mol 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 mol SO2发生了反应。
(1)反应生成了________ mol 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________ 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
【参考答案】
(1)3 0.03 mol·L－1·min－1
(2)0.3 mol·L－1 60% (3)6.5 (4)①③④
【质量水平】
考点 | 细化内容 | 质量水平 | |
化学反应速率的计算 | （1） | v(SO2)＝＝＝0.03 mol·L－1·min－1。 | L1 |
三段式法的运用 | （2） | 2SO2(g) ＋ O2(g) 2SO3(g) 开始量/mol 5 3 0 变化量/mol 3 1.5 3 平衡量/mol 2 1.5 3 则平衡时SO3的浓度为＝0.3 mol·L－1，SO2的转化率为×100%＝60% | L2 |
三段式法的运用 | （3） | 平衡时混合气体的总物质的量为2 mol＋1.5 mol＋3 mol＝6.5 mol。 | L2 |
化学平衡状态的判断 | （4） | 根据反应的化学方程式知：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，所以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，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。 | L2 |
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