人教版 (2019)选择性必修1第二节 化学平衡第一课时巩固练习

这是一份人教版 (2019)选择性必修1第二节 化学平衡第一课时巩固练习，共13页。试卷主要包含了下列反应不属于可逆反应的是，在一定容积的密闭容器中进行反应，2 ml·L－1，H2为0，已知一定温度时等内容，欢迎下载使用。

第二节　化学平衡
第一课时　化学平衡状态
　必备知识基础练
1.下列反应不属于可逆反应的是(　　)
A.氯气溶于水
B.氨气溶于水
C.可充电电池的反应如2Ag＋Zn(OH)2Ag2O＋Zn＋H2O
D.工业合成氨
2.在一定条件下，某容器内充入N2和H2合成氨，以下叙述中错误的是(　　)
A.开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零
B.随着反应的进行，正反应速率减小，最后降为零
C.随着反应的进行，正反应速率减小，逆反应速率增大，最后相等
D.在反应过程中，正反应速率的减小等于逆反应速率的增加
3.一定温度下，在某5 L恒容密闭容器中加入纳米级Cu2O(参与反应)并通入0.1 mol HO(g)，发生如下反应：2H2O(g)2H2(g)＋O2(g)，在平衡体系中测得18O(　　)
A.只存在于O2中
B.只存在于H2O(g)中
C.只存在于O2和 H2O(g)中
D.存在于Cu2O、O2、H2O(g)中
4.在密闭容器中充入2 mol SO2和2 mol O2，一定条件下发生反应，2SO2＋O22SO3，达到反应限度时，容器中SO3的物质的量可能是(　　)
A.1 mol B．2 mol
C.3 mol D．4 mol
5.在一定容积的密闭容器中进行反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。已知反应过程中某一时刻N2、H2、NH3的浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.2 mol·L－1。则N2、H2、NH3的起始浓度不可能存在的数据是(　　)
A.N2为0.2 mol·L－1，H2为0.6 mol·L－1
B.N2为0.15 mol·L－1
C.N2、H2均为0.18 mol·L－1
D.NH3为0.4 mol·L－1
6.工业上，在持续加热的条件下用氢气和碘蒸气经铂黑催化合成碘化氢，化学方程式为：H2(g)＋I2(g)⇌2HI(g)。在实验室中模拟该反应时，控制反应条件不变，将一定量的氢气和碘蒸气充入恒容密闭容器中，反应一段时间后，不能确定该反应已经达到化学平衡状态的是(　　)
A.容器中的压强不再变化
B.H2的浓度不再变化
C.容器中混合物的颜色不再变化
D.HI的物质的量不再变化
7.向一恒容密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2，在一定条件下发生反应：2SO2＋O22SO3，下列有关说法正确的是(　　)
A.达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率都为零
B.当O2的浓度不变时，反应达到平衡状态
C.当单位时间消耗a mol O2，同时消耗2a mol SO2时，反应达到平衡状态
D.当SO2、O2、SO3的分子数比为2∶1∶2，反应达到平衡状态
8.可逆反应2NO2(g)⇌2NO(g)＋O2(g)在恒容密闭容器中进行：
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和O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1
④混合气体的颜色不再改变
⑤混合气体的密度不再改变
⑥混合气体的压强不再改变
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变
可说明该反应达到化学平衡状态的是(　　)
A.①④⑥⑦ B．②③④⑥
C.①④⑤⑦ D．①②⑥⑦
9.已知一定温度时：2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)。当生成2 mol SO3时，放出热量197 kJ，在相同温度和压强下，向密闭容器中通入3 mol SO2和1 mol O2，达到平衡时放出热量Q，则下列关系式中正确的是(　　)
A.Q＝197 kJ B．Q＜197×2 kJ
C.Q＜197 kJ D．Q＞197 kJ
10.经过化学家长期研究发现高炉中Fe2O3(s)＋3CO(g)⇌2Fe(s)＋3CO2(g)是可逆反应。一定温度下，在容积固定的容器中发生上述反应，下列情况能说明该反应达到平衡的是(　　)
A.固体质量不再减少
B.容器内气体压强不再变化
C.气体的物质的量不再变化
D.v(CO)＝v(CO2)
11.在一恒温恒容的密闭容器中放入一定量的液体W，发生反应W(l)⇌P(g)＋2Q(g)　ΔH。以下说法：①v正(P)＝v逆(Q)；②Q的体积分数保持不变；③容器内气体密度保持不变；④气体的平均相对分子质量保持不变；⑤ΔH保持不变；⑥c(P)∶c(Q)＝1∶2；⑦容器中压强保持不变；⑧平衡常数保持不变；⑨W的质量保持不变；其中可以作为该反应达到平衡状态的判断依据的有(　　)
A.5个　 　B．4个 C．3个　 　D．2个
12.已知阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是(　　)
A.标准状况下，2.24 L Cl2完全溶于水转移电子数目为0.2NA
B.将0.1 mol FeCl3水解制成胶体，所得胶体粒子数目为0.1NA
C.0.1 mol NaHSO4固体中含有的阳离子数目为0.2NA
D.0.1 mol H2和0.1 mol I2于密闭容器中充分反应后，其分子总数为0.2NA
13.在下列反应CO＋H2O⇌CO2＋H2中，加入C18O后，则18O存在于(　　)
A.只存在于CO和CO2中
B.存在于CO、H2O、CO2中
C.只存在于CO中
D.存在于CO、H2O、CO2、H2中

　关键能力综合练

一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。
1.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化来表示。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)
2.在绝热的固定容积密闭容器中，发生反应
H2(g)＋I2(g)⇌2HI(g)。下列选项中说明反应已经达到平衡状态的个数为(　　)
①体系温度不再改变；
②体系压强不再改变；
③混合气体密度不再改变；
④混合气体的平均摩尔质量不再改变；
⑤体系内气体颜色不再变化；
⑥v(I2)∶v(H2)＝1∶1；
⑦HI(g)的体积分数不再发生变化。
A.3　　　 B．4
C.5　　　 D．6
3.下列描述的化学反应状态，不一定是平衡状态的是(　　)
A.2NO2(g)⇌2NO(g)＋O2(g)，混合气体的平均摩尔质量不再改变
B.CaCO3(s)⇌CO2(g)＋CaO(s)，恒温、恒容下，反应体系中气体的密度保持不变
C.H2(g)＋I2(g)⇌2HI(g)，恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变
D.C(s)＋H2O(g)⇌CO(g)＋H2(g)，反应体系中相同时间内，生成H—H键的数目与断开H—O键的数目之比为1∶2
4.在体积固定的2 L密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)，已知某一时刻SO2、O2、SO3的物质的量分别为0.3 mol、0.2 mol、0.3 mol，则达到平衡时物质的量浓度可能正确的是(　　)
A.SO2、O2、SO3的物质的量浓度分别为0.1 mol·L－1、0.1 mol·L－1、0.5 mol·L－1
B.SO2、SO3的物质的量浓度均为0.3 mol·L－1
C.SO2、O2的物质的量浓度分别为0.1 mol·L－1、0.075 mol·L－1
D.SO3的物质的量浓度的取值范围是：0≤c(SO3)≤0.15 mol·L－1
5.设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)
A.将1 mol SO2和0.5 mol O2混合后充分反应，生成SO3的分子数为NA
B.1 L 0.5 mol·L－1NH4NO3溶液中含N原子的总数为NA
C.0.1 mol Cl2通入足量水中，充分反应后，转移的电子数为0.1NA
D.1 L 0.1 mol·L－1的H2SO3溶液中含H＋的数目为0.2NA
6.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)
A.标准状况下，11.2 L Cl2溶于水，溶液中Cl－、ClO－和HClO的微粒数之和为NA
B.某温度和压强下，将46 g NO2气体充入密闭容器中，容器中的分子数为NA
C.在合成氨反应中，当有2.24 L氨气(标准状况下)生成时，转移的电子数等于0.3NA
D.3 mol H2与1 mol N2在一定条件下充分反应生成NH3的分子数为2NA
7.一定温度和压强不变的条件下，发生可逆反应：A(g)＋3B(g)⇌4C(g)，下列叙述能作为该反应达到平衡状态的标志的是(　　)
①混合气体的平均摩尔质量不再变化
②v(A)∶v(B)∶v(C)＝1∶3∶4
③A、B、C的浓度不再变化
④C的体积分数不再变化
⑤A、B、C的分子数之比为1∶3∶4
⑥混合气体的密度不再变化
⑦单位时间消耗a mol A，同时生成3a mol B
A.②③④⑤⑥⑦ B．③④⑦
C.③④⑥⑦ D．①③⑤⑥⑦
8.下列说法不正确的是(　　)
A.H2(g)＋I2(g)⇌2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率都增大
B.C(s)＋H2O(g)⇌H2(g)＋CO(g)，碳的质量不再改变说明反应已达平衡
C.若压强不再随时间变化能说明反应2A(g)＋B(g)⇌2C(g)已达平衡，则A、C不能同时是气体
D.1 mol N2和3 mol H2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出的热量为Q1；在相同温度和压强下，当2 mol NH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收的热量为Q2，Q2等于Q1
二、非选择题
9.在一定温度下的定容容器中，当下列物理量不再发生变化时：
①混合气体的压强，②混合气体的密度，③混合气体的总物质的量，④混合气体的平均相对分子质量，⑤混合气体的颜色，⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比，⑦某种气体的百分含量
(1)能说明2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)达到平衡状态的是________________。
(2)能说明I2(g)＋H2(g)⇌2HI(g)达到平衡状态的是________。
(3)能说明2NO2(g)⇌N2O4(g)达到平衡状态的是________________。
(4)能说明C(s)＋CO2(g)⇌2CO(g)达到平衡状态的是________________。
(5)能说明NH2COONH4(s)⇌2NH3(g)＋CO2(g)达到平衡状态的是________________。
(6)能说明5CO(g)＋I2O5(s)⇌5CO2(g)＋I2(s)达到平衡状态的是________________。
10.(1)一定温度下，在容积为2 L的密闭容器中进行反应：aN(g)⇌bM(g)＋cP(g)，M、N、P的物质的量随时间的变化曲线如图所示。

①化学方程式中a∶b∶c＝________________________。
②1～3 min内以M的浓度变化表示的平均反应速率为________。
③下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是________。
A.M与N的物质的量相等
B.P的质量不随时间的变化而变化
C.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
D.单位时间内每消耗a mol N，同时消耗b mol M
E.混合气体的压强不随时间的变化而变化
F.M的物质的量浓度保持不变
(2)将等物质的量A、B混合于2 L的密闭容器中，发生反应：3A(g)＋B(g)⇌xC(g)＋2D(g)，经5 min后测得D的浓度为0.5 mol·L－1，c(A)∶c(B)＝3∶5，C的平均反应速率是0.1 mol·L－1·min－1。
①经5 min后A的浓度为________。
②反应开始前充入容器中的B的物质的量为________。
③B的平均反应速率为________。
④x的值为________。

　学科素养升级练

1.下列说法正确的是(　　)
A.在恒温密闭容器中充入a mol N2和a mol H2，发生反应N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)，若N2的体积分数保持不变，说明反应已达到平衡状态
B.将2.0 g CaCO3固体置于1 L恒容密闭容器中充分反应后，c(CO2)＝0.012 mol·L－1，若保持温度不变，将容器体积扩大到2 L，充分反应后c(CO2)不变
C.H2的燃烧热为285.8 kJ·mol－1，则
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
D.已知某基元反应A(g)＋B(g)⇌2C(g)　ΔH ＝－113.0 kJ·mol－1，该反应逆反应的活化能大于113.0 kJ·mol－1
2.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)。下列能判断该反应已经达到化学平衡的个数有(　　)
①v(NH3)正＝2v(CO2)逆
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密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变
⑤密闭容器混合气体的总物质的量不变
⑥密闭容器中CO2的体积分数不变
⑦混合气体总质量不变
A.4个　　　 B．5个
C.6个　　　 D．7个
3.在2 L密闭容器中，800 ℃时，反应2NO＋O2⇌2NO2体系中n(NO)随时间的变化如下表所示。

时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO)/mol
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007

(1)图中，A点处v正________v逆 (填“大于”“小于”或“等于”) ；
(2)图中表示NO2变化的曲线是________；
(3)下列能说明该反应一定达到平衡状态的是________；
a.v逆(NO)＝2v正(O2)
b.容器内的密度保持不变
c.容器内压强保持不变
d.体系的平均摩尔质量不变
e.NO与O2的物质的量之比不变
(4)下列措施不能使该反应的反应速率增大的是________；
a.及时分离出NO2气体
b.适当升高温度
c.增大O2的浓度
d.选择高效的催化剂
(5)此反应在三种不同情况下的反应速率分别为：①v(NO)＝6 mol·L－1·min－1　②v(O2)＝4 mol·L－1·min－1　③v(NO2)＝0.15 mol·L－1·s－1，其中反应速率最快的是________。
4.小明同学认为FeCl3与KI能发生反应，且该反应具有一定限度，设计如下探究活动进行实验：
Ⅰ.取5 mL 0.1 mol·L－1的KI溶液，滴加5～6滴FeCl3稀溶液；
Ⅱ.继续加入2 mL CCl4，盖好玻璃塞，振荡静置；
Ⅲ.取少量分液后得到的上层清液，滴加KSCN溶液。
(1)现象________________说明该反应确实已经发生。从实验设计来看，该实验中试剂KI必须过量，原因是________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)探究活动Ⅲ的意图是通过生成红色的溶液[假设溶质全部为Fe(SCN)3]，验证有Fe3＋残留，从而证明化学反应有一定的限度，但在实验中却未见溶液呈红色。对此同学们提出了下列两种猜想：
猜想一：______________________________________________________
________________________________________________________________________。
猜想二：Fe3＋仍有残余，生成的Fe(SCN)3浓度极小，其颜色肉眼无法观察。
为了验证猜想，查阅资料获得下列信息：
信息一：乙醚是典型的有机溶剂，微溶于水，密度为0.71 g/mL，I2、Fe(SCN)3在乙醚中的溶解度比在水中大；萃取也是可逆过程，一般无法完全进行。
信息二：Fe3＋可与[Fe(CN)6]4－反应生成暗蓝色沉淀，用K4[Fe(CN)6](亚铁氰化钾)溶液检验Fe3＋的灵敏度比用KSCN溶液更高。
结合新信息，现小明和小红分别设计实验方案验证猜想一和猜想二，并将实验信息与他们得出的结论记录如下：
①请完成如表

实验操作
现象和结论
步骤一：取Ⅱ后水层样液，加入K4[Fe(CN)6](亚铁氰化钾)溶液
产生暗蓝色沉淀，猜想一________。(填“成立”或“不成立”)
步骤二：____________________________(请写出实验步骤)
乙醚层呈红色，猜想二成立。
根据步骤一和步骤二的结论，请写出Ⅰ中发生反应的离子方程式：________________________________________________________________________；
②小红认为，步骤一和步骤二都可以单独证明该反应是否存在限度，但教师审核后认为，步骤二对应的现象实际上不足以说明猜想二成立，也不能说明反应是否存在限度，请你试说明教师的理由_________________________________________________
________________________________________________________________________。



第一课时　化学平衡状态
必备知识基础练
1．答案：C
解析：Cl2溶解于水，Cl2＋H2O⇌HClO＋HCl，属于可逆反应，故A不选；氨气溶解于水，NH3＋H2O⇌NH3·H2O⇌NH＋OH－，属于可逆反应，故B不选；可充电电池的反应中向两个方向反应的条件不同，为不可逆反应，故C选；工业合成氨，N2＋3H2⇌2NH3，属于可逆反应，故D不选。
2．答案：B
解析：氮气与氢气反应可逆，在一定条件下，某容器内充入N2和H2合成氨，随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，正反应速率逐渐减小，生成物浓度逐渐增加，逆反应速率逐渐增大，直至正反应速率等于逆反应速率，但不为0时，反应达到限度，据此分析解答。
根据上述分析可知，开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零，A正确；随着反应的进行，正反应速率减小，但最终形成动态平衡，速率不会为零，B错误；随着反应的进行，正反应速率减小，逆反应速率增大，最后两者相等，达到平衡状态，C正确；在反应过程中，正反应速率不断减小，正反应速率的减小等于逆反应速率的增加，D正确。
3．答案：D
解析：该反应为可逆反应，平衡时正逆反应速率相等，但并未停止，水分子中的18O会在氧气中出现，Cu2O作为催化剂参与反应，所以18O也会出现在Cu2O中，故D正确。
4．答案：A
解析：反应2SO2＋O22SO3属于可逆反应，在密闭容器中充入2 mol SO2和2 mol O2，反应物不能完全转化为SO3，根据化学计量数可知最终平衡时容器内0 5．答案：C
解析：反应N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)为可逆反应，转化率不可能为100%，根据化学计量数和极值法：N2的物质的量浓度范围是0～0.2 mol·L－1，H2的物质的量浓度范围是0～0.6 mol·L－1，NH3的物质的量浓度范围是0～0.4 mol·L－1，据此解答。 N2的起始浓度可能为0.2 mol·L－1，H2的起始浓度可能为0.6 mol·L－1，A正确；N2的物质的量浓度范围为0～0.2 mol·L－1，N2为0.15 mol·L－1，在该范围内，B正确；N2和H2的物质的量浓度之比始终满足1∶3，二者化学计量数为1∶3，所以不可能均为0.18 mol·L－1，C错误；NH3的物质的量浓度范围是0～0.4 mol·L－1，NH3起始浓度可能为0.4 mol·L－1，D正确。
6．答案：A
解析：由于反应前后气体的系数和相等，故在恒温恒容的密闭容器中，气体的压强始终保持不变，故容器中的压强不再变化不能作为判断平衡的标志，A符合题意；平衡的标志之一就是各组分的浓度保持不变，故H2的浓度不再变化能够判断反应达到平衡状态，B不合题意；反应体系中H2和HI均为无色，而I2蒸气为紫色，故反应过程中容器的混合物的颜色一直在改变，故容器中混合物的颜色不再变化能够判断反应达到平衡状态，C不合题意；平衡的标志之一就是各组分的物质的量保持不变，故HI的物质的量不再变化能够判断反应达到平衡状态，D不合题意。
7．答案：B
解析：化学平衡是一个动态平衡，达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率都不等于零，故A错误；根据化学平衡状态的特征：各组分的浓度不随时间的变化而变化，即达到化学平衡时，SO2、O2和SO3的物质的量浓度均保持不变，故B正确；化学平衡是一个动态平衡，达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率都不等于零，当单位时间消耗a mol O2，同时消耗2a mol SO2时，只表示反应正向进行，不能判断反应是否达到平衡，故C错误；当SO2、O2、SO3的分子数比为2∶1∶2，反应可能达到平衡状态也可能未达到平衡，这与反应条件及加入的物质的多少有关，故D错误。
8．答案：A
解析：单位时间内生成n mol O2必同时消耗2n mol NO2，而生成2n mol NO2必同时消耗n mol O2，①能说明反应已达到化学平衡状态，②不能说明；③中无论反应是否达到化学平衡状态，各物质表示的化学反应速率之比都等于相应物质的化学计量数之比；④有色气体的颜色不再改变，则表示体系中各物质的物质的量浓度不再变化，说明反应已达到化学平衡状态；⑤体积固定，气体的质量反应前后不变，无论是否达到化学平衡状态，气体的密度始终不变；⑥反应前后气体的体积不相等，压强不变，意味着各物质的含量不再变化，说明反应已达到化学平衡状态；⑦由于反应前后气体的质量不变，气体的平均相对分子质量不变时，说明气体中各物质的物质的量不变，反应达到化学平衡状态。综上所述，①④⑥⑦符合题意。故选A。
9．答案：C
解析：一定温度时：2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)；在上述条件下2 mol SO2和1 mol O2，完全反应生成2 mol SO3气体放出热量为197 kJ，可逆反应中反应物不能完全反应，故向密闭容器中通入3 mol SO2和1 mol O2，达到平衡时生成的三氧化硫的物质的量要小于2 mol，故平衡时放出的热量小于197 kJ，所以Q＜197 kJ，故选C。
10．答案：A
解析：Fe2O3(s)＋3CO(g)⇌2Fe(s)＋3CO2(g)是可逆反应，若正逆反应速率相等，或反应的各物质的质量、气体的浓度、百分含量等物理量保持不变，即“变量不变”时，反应达到平衡状态。随着反应的进行，固体质量一直再变化，所以若固体质量不再减小，则证明反应达到平衡状态，A符合题意；一定温度，固定容器内气体压强与气体的物质的量成正比，因为反应是气体分子数不变的反应，所以容器内气体压强始终保持不变，该情况不能说明该反应达到平衡状态，B不符合题意；该反应是气体分子数不变的反应，所以气体的物质的量是恒量，始终保持不变，C不符合题意；v(CO)＝v(CO2)不能准确表示正逆反应速率相等，所以不能说明反应达到平衡状态，D不符合题意。
11．答案：C
解析：①根据W(l)⇌P(g)＋2Q(g)可知，2v正(P)＝v逆(Q)时，才能达到平衡，故①错误；②气体的组成一直不变，P与Q的物质的量之比一直是1∶2，所以Q的体积分数一直不变，所以Q的体积分数保持不变，不能证明达到了化学平衡状态，故②错误；③在恒容容器中，体积不变，由W(l)⇌P(g)＋2Q(g)反应可得反应前后气体质量在变，所以密度保持不变，证明达到了化学平衡状态，故③正确；④由于W为液体，气体的组成一直不变，P和Q的物质的量与计量数成正比，nP∶nQ＝1∶2，则气体的平均相对分子质量M＝＝为定值，不能判断是否达到平衡状态，故④错误；⑤ΔH与温度有关，与平衡时反应进度无关，故⑤错误；⑥由于W为液体，气体的组成一直不变，P与Q的物质的量之比一直是1∶2，则平均相对分子质量一直不变，所以平均相对分子质量保持不变不能证明达到了化学平衡状态，故⑥错误；⑦在恒容容器中，气体的物质的量在变化，容器中压强也在变化，当压强保持不变，说明达到了化学平衡状态，故⑦正确；⑧平衡常数与温度有关，不能作为平衡判据，故⑧错误；⑨W的质量保持不变，证明达到了化学平衡状态，故⑨正确；则正确的有：③⑦⑨，故选C。
12．答案：D
解析：氯气和水反应是可逆反应，标准状况下，2.24 L Cl2即0.1 mol，完全溶于水转移电子数目小于0.1NA，故A错误；将0.1 mol FeCl3水解制成胶体，胶粒是聚合体，因此所得胶体粒子数目小于0.1NA，故B错误；NaHSO4固体中含有的阳离子为钠离子，阴离子为硫酸氢根，因此0.1 mol NaHSO4固体中含有的阳离子数目为0.1NA，故C错误；氢气和碘蒸汽是可逆反应，但是等体积反应，因此0.1 mol H2和0.1 mol I2于密闭容器中充分反应后，其分子总数为0.2NA，故D正确。
13．答案：B
解析：由于反应CO＋H2O⇌CO2＋H2为可逆反应，正反应、逆反应同时进行，则含有O元素的物质中均含有18O，故选B。
关键能力综合练
1．答案：C
解析：3v正(N2)＝v正(H2)，不能判断正逆反应速率是否相等，反应不一定平衡，故不选A；反应达到平衡时2v正(N2)＝v逆(NH3)，v正(N2)＝v逆(NH3)时，反应没有达到平衡状态，故不选B；反应达到平衡时，正逆反应速率比等于系数比，2v正(H2)＝3v逆(NH3)反应一定达到平衡状态，故选C；反应达到平衡时3v正(N2)＝v逆(H2)，v正(N2)＝3v逆(H2) 时，反应没有达到平衡状态，故不选D。
2．答案：B
解析：①在绝热的固定容积密闭容器中，该反应存在热效应，体系温度随反应而改变，则体系温度不再改变，说明反应已经达到平衡状态；②在绝热的固定容积密闭容器中，体系温度随反应而改变，反应前后气体分子数不变，体系压强随温度改变而改变，则体系压强不再改变，说明反应已经达到平衡状态；③该反应固定容积密闭容器中进行，反应物和生成物均是气体，气体总质量不变，混合气体密度始终不变，则混合气体密度不再改变，不能说明反应已经达到平衡状态；④该反应前后气体分子数不变，气体总质量不变，混合气体的平均摩尔质量始终不变，则混合气体的平均摩尔质量不再改变，不能说明反应已经达到平衡状态；⑤该反应体系内物质只有I2是紫色，它的浓度改变则体系颜色改变，体系内气体颜色不再变化，则说明I2的浓度不再改变，说明反应已经达到平衡状态；⑥v(I2)∶v(H2)＝1∶1，没说明速率的方向，不能用以判断反应是否达到平衡状态；⑦该反应正向进行则HI(g)的体积分数增大，逆向进行则HI(g)的体积分数减小，则HI(g)的体积分数不再发生变化，说明反应已经达到平衡状态；故能用以说明该反应已经达到平衡状态的有①②⑤⑦，共4个，答案选B。
3．答案：D
解析：对于反应2NO2(g)⇌2NO(g)＋O2(g)，混合气体的总质量不变，若混合气体的平均摩尔质量不变，则混合气的物质的量不变，反应达平衡状态，A不符合题意；对于反应CaCO3(s)⇌CO2(g)＋CaO(s)，恒温、恒容下，反应体系中气体的密度保持不变，则气体的质量不变，物质的量不变，反应达平衡状态，B不符合题意；对于反应H2(g)＋I2(g)⇌2HI(g)，恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变，则I2(g)的浓度不变，物质的量不变，反应达平衡状态，C不符合题意；对于反应C(s)＋H2O(g)⇌CO(g)＋H2(g)，相同时间内，生成H—H键的数目与断开H—O键的数目之比为1∶2，则反应进行的方向相同，反应不一定达平衡状态，D符合题意；故选D。
4．答案：C
解析：容器体积为2 L，若各物质极限转化则有：
　　　　2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)
某时刻 0.15 0.1 0.15
极限转化 0 0.025 0.3
极限转化 0.3 0.175 0
根据上述分析，SO3的物质的量浓度最大为0.3 mol·L－1，A错误；根据元素守恒SO2、SO3的物质的量浓度之和为0.3 mol·L－1，不可能均为0.3 mol·L－1，B错误；若SO2的物质的量浓度为0.1 mol·L－1，则此时Δc(SO2)＝0.05 mol·L－1，根据方程式可知此时Δc(O2)＝0.025 mol·L－1，c(O2)＝(0.1－0.025)mol·L－1＝0.075 mol·L－1，C正确；由于可逆反应不可能完全转化，所以SO3的物质的量浓度的取值范围是：0＜c(SO3)＜0.15 mol·L－1，D错误。
5．答案：B
解析：SO2与O2在一定条件下可以反应产生SO3，但该反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，因此将1 mol SO2和0.5 mol O2混合后充分反应，生成SO3的物质的量小于1 mol，则反应产生SO3的分子数小于NA，A错误；1 L 0.5 mol·L－1NH4NO3溶液中含有溶质NH4NO3的物质的量为n(NH4NO3)＝0.5 mol·L－1×1 L＝0.5 mol，根据N原子守恒，可知在该溶液中含N原子的物质的量是1 mol，则含有N原子的总数为NA，B正确；Cl2通入水中，发生反应产生HCl、HClO，反应方程式为：Cl2＋H2O⇌HCl＋HClO，每有1 mol Cl2发生反应，转移电子1 mol，但该反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以0.1 mol Cl2通入足量水中，充分反应后，转移的电子数小于0.1NA，C错误；H2SO3是二元弱酸，主要以电解质分子存在，电离程度很弱，电离产生的H＋离子浓度很小，电离分步进行，主要是第一步电离产生，所以1 L 0.1 mol·L－1的H2SO3溶液中含H＋的数目小于0.2NA，D错误。
6．答案：C
解析：标准状况下，11.2 L Cl2的物质的量是0.5 mol，Cl2溶于水，与水反应产生HCl、HClO，但该反应是可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，故反应后溶液中Cl－、ClO－和HClO的微粒数之和小于NA，A错误；46 g NO2气体的物质的量是1 mol，但NO2气体在密闭容器中会有一部分发生反应转化为N2O4气体，该反应是可逆反应，导致物质分子数目减少，故最终达到平衡时容器中的气体分子数小于NA，B错误；根据N2＋3H22NH3可知：每反应产生1 mol NH3，就会转移3 mol电子，现在反应产生了2.24 L标准状况下氨气，其物质的量是0.1 mol，则转移的电子数等于0.3NA，C正确；H2与N2在一定条件下生成NH3的反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物。3 mol H2与1 mol N2在一定条件下充分反应生成NH3的物质的量小于2 mol，则反应产生NH3的分子数小于2NA，D错误。
7．答案：B
解析：①反应前后气体体积不变，气体物质的量不变，质量守恒，所以混合气体的摩尔质量始终不变，不能据此判断反应是否达到平衡状态，①错误；②在任何情况下速率之比等于化学计量数之比，不能说明正、逆反应速率相等，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，②错误；③当混合气体中各组分浓度不变时，说明反应达到平衡状态，③正确；④C的体积分数不变，说明正、逆反应速率相等，反应达到了平衡状态，④正确；⑤平衡时各物质的分子数之比，决定于开始加入物质的多少和反应程度，与平衡状态无关，⑤错误；⑥混合气体质量守恒，体积不变，密度始终不变，所以密度不变不能说明反应达到平衡状态，⑥错误；⑦消耗a mol A，同时生成3a mol B，说明正、逆反应速率相等，反应达到了平衡状态，⑦正确；可见能够判断反应达到平衡状态的叙述是③④⑦，故合理选项是B。
8．答案：C
解析：压强越大，有气体参加或生成的可逆反应正逆反应速率都增大，缩小容器体积相当于增大压强，增大单位体积内活化分子个数，正逆反应速率都增大，故A正确；可逆反应达到平衡状态时，各物质的质量不再发生变化，该反应中C的质量不变时说明该反应已经达到平衡状态，故B正确；如果A、C都是气体，当压强不变时，该反应达到平衡状态，所以A、C可以同时都是气体，故C错误；相同温度、相同压强下，将2 mol氨气完全转化为氮气和氢气，也是1 mol N2和3 mol H2，所以二者为等效平衡，设生成氨气的反应热为＋Q，氨气分解生成氮气和氢气的反应热为－Q，即有3 mol H2消耗放出Q热量，消耗氢气为3 mol×10%＝0.3 mol，放出的热量为Q1＝0.1Q，消耗2 mol氨气生成氮气和氢气时吸收Q热量，则消耗氨气为2 mol×10%＝0.2 mol时吸收热量为Q2＝0.1Q，所以Q2等于Q1，故D正确。
9．答案：(1)①③④⑦　(2)⑤⑦　(3)①③④⑤⑦　(4)①②③④⑦　(5)①②③　(6)②④⑦
解析：(1)对于反应2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)，①混合气体的压强不变，说明气体的物质的量不变，反应达平衡状态，正确；②混合气体的密度一直不变，错误；③混合气体的总物质的量不变，反应达平衡状态，正确；④混合气体的平均相对分子质量不变，说明气体的物质的量不变，反应达平衡状态，正确；⑤混合气体的颜色一直不变，不能说明反应达平衡状态，错误；⑥只要反应发生就有各反应物或生成物的反应速率之比等于化学计量数之比，错误；⑦某种气体的百分含量不变，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，正确，答案选①③④⑦；(2)对于反应I2(g)＋H2(g)⇌2HI(g)，①混合气体的压强一直不变，错误；②混合气体的密度一直不变，错误；③混合气体的总物质的量一直不变，错误；④混合气体的平均相对分子质量一直不变，错误；⑤混合气体的颜色一直不变，即碘蒸气浓度不变，反应达平衡状态，正确；⑥只要反应发生就有各反应物或生成物的反应速率之比等于化学计量数之比，错误；⑦某种气体的百分含量不变，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，正确，答案选⑤⑦；(3)对于反应2NO2(g)⇌N2O4(g)，①混合气体的压强不变，说明气体的物质的量不变，反应达平衡状态，正确；②混合气体的密度一直不变，错误；③混合气体的总物质的量不变，反应达平衡状态，正确；④混合气体的平均相对分子质量不变，说明气体的物质的量不变，反应达平衡状态，正确；⑤混合气体的颜色一直不变，即二氧化氮浓度不变，反应达平衡状态，正确；⑥只要反应发生就有各反应物或生成物的反应速率之比等于化学计量数之比，错误；⑦某种气体的百分含量不变，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，正确，答案选①③④⑤⑦；(4)对于反应C(s)＋CO2(g)⇌2CO(g)，①混合气体的压强不变，说明气体的物质的量不变，反应达平衡状态，正确；②混合气体的密度不变，说明气体质量不变，达到平衡状态，正确；③混合气体的总物质的量不变，反应达平衡状态，正确；④混合气体的平均相对分子质量，说明气体的物质的量和质量不变，反应达平衡状态，正确；⑤混合气体的颜色一直不变，不能说明反应达平衡状态，错误；⑥只要反应发生就有各反应物或生成物的反应速率之比等于化学计量数之比，错误；⑦某种气体的百分含量不变，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，正确，答案选①②③④⑦；(5)对于反应NH2COONH4(s)⇌2NH3(g)＋CO2(g)，①混合气体的压强不变，说明气体的物质的量不变，反应达平衡状态，正确；②混合气体的密度不变，说明气体质量不变，达到平衡状态，正确；③混合气体的总物质的量不变，反应达平衡状态，正确；④混合气体的平均相对分子质量始终不变，错误；⑤混合气体的颜色一直不变，不能说明反应达平衡状态，错误；⑥只要反应发生就有各反应物或生成物的反应速率之比等于化学计量数之比，错误；⑦两种气体的体积之比始终不变，因此气体的百分含量始终不变，错误，答案选①②③；(6)对于反应5CO(g)＋I2O5(s)⇌5CO2(g)＋I2(s)，①混合气体的压强始终不变，错误；②混合气体的密度不变，说明气体质量不变，达到平衡状态，正确；③混合气体的总物质的量始终不变，错误；④混合气体的平均相对分子质量不变，说明气体的质量不变，反应达平衡状态，正确；⑤混合气体的颜色一直不变，不能说明反应达平衡状态，错误；⑥只要反应发生就有各反应物或生成物的反应速率之比等于化学计量数之比，错误；⑦某种气体的百分含量不变，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，正确，答案选②④⑦。
10．答案：(1)2∶1∶1　0.25 mol·L－1·min－1　BDF　(2)0.75 mol·L－1　3 mol　0.05 mol·L－1·min－1　2
解析：(1)①由图像可知N、M、P的物质的量变化之比＝(8－2)∶(5－2)∶(4－1)＝2∶1∶1，化学方程式的系数比等于物质的量变化之比，故a∶b∶c＝2∶1∶1；②1～3 min内以M的浓度变化表示的平均反应速率为v＝＝＝0.25 mol·L－1·min－1；③3 min时，M与N的物质的量相等，但是此时不平衡，故A错误；P的质量不随时间的变化而变化，则反应达到了平衡，故B正确；混合气体的总物质的量一直不变，故总物质的量不变不一定达到了平衡，故C错误；单位时间内每消耗a mol N，同时消耗b mol M，正逆反应速率相等，反应达到了平衡，故D正确；混合气体的压强一直不变，故压强不随时间的变化而变化不一定达到平衡，故E错误；M的物质的量浓度保持不变，正逆反应速率相等，达到了平衡，故F正确；故选BDF；
(2)根据题意
　　　　　3A　＋　B　⇌　xC　＋　2D
始(mol·L－1) aa 0 0
变(mol·L－1) 3bbxb 2b
平(mol·L－1) a－3ba－bxb 2b
2b＝0.5 mol·L－1，b＝0.25 mol·L－1；(a－3b)∶(a－b)＝3∶5，a＝6b＝1.5 mol·L－1
①5 min后A的浓度为0.75 mol·L－1；
②开始B的浓度为1.5 mol·L－1，B的物质的量为3 mol；
③B的反应速率为v＝＝＝0.05 mol·L－1·min－1；
④C的平均反应速率是0.1 mol·L－1·min－1，B的反应速率为0.05 mol·L－1·min－1，根据速率之比等于系数比，x＝2。
学科素养升级练
1．答案：D
解析：在恒温密闭容器中充入a mol N2和a mol H2，发生反应N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)，设反应转化了x mol N2，则反应一段时间后各物质的物质的量分别为：(a－x)mol、(a－3x)mol、2x mol，则N2的体积分数为＝50%，与N2的起始体积分数一致，是恒量，与反应程度无关，则N2的体积分数保持不变，不能说明反应已达到平衡状态，A错误；CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)该反应的K＝c(CO2)，温度不变，K不变，则c(CO2)不变，但CaCO3的物质的量为0.02 mol，完全分解后浓度为0.01 mol·L－1，故浓度减小，B错误；燃烧热是指1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量，H2的燃烧热为285.8 kJ·mol－1，则2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1×2＝ －571.6 kJ·mol－1，C错误；反应热＝正反应的活化能－逆反应的活化能，因为反应放热，且正反应的活化能大于0，所以该反应逆反应的活化能大于113.0 kJ·mol－1，D正确。
2．答案：B
解析：一定条件下的可逆反应达到平衡时，正逆反应速率相等，且体系中各物质的浓度保持不变；当一个变量不变时，反应达平衡。
①根据定义，v(NH3)正＝2v(CO2)逆时，反应达到平衡状态；②该反应为分子数增大的反应，容器内压强不断增加，当压强不变时，反应达平衡；③由质量守恒定律，该反应过程中，气体质量增加，根据ρ＝，混合气体的密度为变量，当其不变时，反应达平衡；④因为反应只有生成物为气体物质，其物质的量之比始终为化学计量数之比，为2∶1，根据M＝，混合气体的平均摩尔质量始终不变，混合气体的平均相对分子质量不变不能作为平衡的标志；⑤该反应为分子数增加的反应，气体混合物的物质的量为变量，混合气体的总物质的量不变可以作为平衡的标志；⑥因为反应只有生成物为气体物质，其物质的量之比始终为化学计量数之比，为2∶1，所以CO2的体积分数始终不变，二氧化碳的体积分数不变不能作为平衡的标志；⑦该反应中，只有气体产物为气体，随着反应的进行，质量在增加，为变量，当混合气体的总质量不变时，反应达平衡；综上①②③⑤⑦能判断反应已经达到化学平衡，故选B。
3．答案：(1)大于　(2)b　(3)acd　(4)a　(5)③
解析：(1)图中A点仅表示a和c浓度相等，并不表示浓度不变，反应还没有达到平衡状态，此时v正＞v逆；(2)NO2是产物，随着反应的进行，浓度逐渐增大，到达平衡时，NO浓度的变化量Δc(NO)＝＝0.006 5 mol·L－1，根据N原子守恒，NO2的平衡浓度为0.006 5 mol·L－1，曲线b符合；(3)a.v逆(NO)＝2v正(O2)表示正逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，故a选；b.混合气体的总质量不变，容器容积为定值，所以密度自始至终不变，不能说明达到平衡，故b不选；c.随反应进行，反应混合气体总的物质的量在减小，气体的压强为变量，当容器内压强保持不变，说明反应到达平衡状态，故c选；d.混合气体的总质量不变，随反应进行，反应混合气体总的物质的量在减小，说明体系的平均摩尔质量为变量，当体系的平均摩尔质量不变，说明反应到达平衡状态，故d选；e.如果起始时NO与O2的物质的量之比为2∶1，则反应过程中NO与O2的物质的量之比始终不变，不能说明反应达到平衡状态，故e不选；(4)适当升高温度、增大氧气的浓度、使用催化剂均可使反应速率加快，分离出产物二氧化氮，二氧化氮的浓度减小，反应速率减小，只有a不能使该反应的反应速率增大；(5)转化为同一物质表示的反应速率，①v(NO)＝6 mol·L－1·min－1＝2v(O2)，推出v(O2)＝3 mol·L－1·min－1，②v(O2)＝4 mol·L－1·min－1，③v(NO2)＝0.15 mol·L－1·s－1＝2v(O2)，推出v(O2)＝×0.15 mol·L－1·s－1×60 min－1·s－1＝4.5 mol·L－1·min－1，反应速率最快的是③。
4．答案：(1)Ⅱ中下层CCl4层显紫红色　该实验设计是通过验证反应后Fe3＋剩下来说明该反应是可逆反应，所以I－必须过量以排除Fe3＋剩下是因为Fe3＋过量不能完全消耗的可能性
(2)Fe3＋已经反应消耗殆尽或该反应是不可逆反应　不成立　取Ⅱ后水层较多样液于分液漏斗中，加入乙醚后振荡静置　2Fe3＋＋2I－⇌2Fe2＋＋I2　因为CCl4无法完全萃取I2，水层中仍然存在I2，红色可能是I2在乙醚中的颜色，所以红色并不一定是Fe(SCN)
解析：(1)由反应：2KI＋FeCl3===I2＋2KCl＋FeCl2，产生碘单质，现象是：Ⅱ中下层CCl4层显紫红色；该实验中试剂KI必须过量，原因是该实验设计是通过验证反应后Fe3＋剩下来说明该反应是可逆反应，所以I－必须过量以排除Fe3＋剩下是因为Fe3＋过量不能完全消耗的可能性；(2)在实验中却未见溶液呈红色，有2种可能，一是铁离子完全消耗，二是铁离子浓度太低肉眼无法观察颜色，则猜想一：Fe3＋已经反应消耗殆尽或该反应是不可逆反应；①由信息二：Fe3＋可与[Fe(CN)6]4－反应生成暗蓝色沉淀，由步骤一的沉淀现象，说明溶液中还含有Fe3＋，则猜想一不成立；由信息一可得：证明猜想二成立的实验操作是往探究Ⅲ所得溶液中加入少量乙醚，充分振荡、静置分层；根据步骤一和步骤二的结论可得该反应是可逆反应，Ⅰ中发生反应的离子方程式：2Fe3＋＋2I－⇌2Fe2＋＋I2；②因为CCl4无法完全萃取I2，水层中仍然存在I2，红色可能是I2在乙醚中的颜色，所以红色并不一定是Fe(SCN)，不足以说明猜想二成立，也不能说明反应是否存在限度。