高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 化学平衡测试题

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 化学平衡测试题，共9页。试卷主要包含了2化学平衡同步练习题，0-0等内容，欢迎下载使用。

一、选择题
1．实验室利用醋酸()与双氧水()在固体酸的催化下共热制备过氧乙酸(，沸点)。实验过程中，逐滴滴入浓度为的双氧水，温度维持在，待反应结束后分离反应器中的混合物，得到粗产品。下列说法错误的是
A．逐滴滴入的目的是提高双氧水的利用率
B．温度维持在的理由之一是防止分解
C．使用磁力搅拌器的目的是为了提高平衡产率
D．常压蒸馏可以分离提纯
2．如图表示合成氨反应过程中的能量变化。关于合成氨反应，下列说法不正确的是
A．升高温度有利于提高的平衡转化率
B．提高与的投料比可增大的转化率
C．增大压强能提高的反应速率和转化率
D．使用催化剂能缩短该反应到达平衡的时间
3．一定条件下，密闭容器中发生反应： 。达到平衡后，下列措施不能提高乙烷平衡转化率的是
A．升高反应的温度B．增大容器的容积
C．恒容下通入氦气D．分离出部分乙烯
4．下列有关平衡常数的说法中，正确的是
A．改变条件，反应物的转化率增大，平衡常数一定增大
B．反应：2NO2(g)⇌N2O4(g) ΔH<0，升高温度该反应的平衡常数增大
C．对于给定的可逆反应，温度一定时，其正、逆反应的平衡常数相等
D．平衡常数为K=的反应，化学方程式为CO(g)+NO2(g)⇌CO2(g)+NO(g)
5．二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。以下说法能说明反应3H2(g)+3CO(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)达到平衡状态的是
A．H2和CO2的浓度之比为3∶1
B．单位时间内断裂3个H—H同时断裂1个C=O
C．恒温恒容条件下，气体的密度保持不变
D．绝热体系中，体系的温度保持不变
6．可逆反应的正、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最大限度(即化学平衡)的是
A．N2将完全转化为NH3B．N2、H2和NH3的物质的量浓度相等
C．N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化D．正反应和逆反应的速率都为零
7．2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH＜0是工业制硫酸的重要反应，下列说法正确的是
A．对于该反应，升高温度，逆反应速率加快，正反应速率减慢
B．密闭容器中2mlSO2和1mlO2催化反应后生成2mlSO3
C．其他条件不变，通入过量空气能提高SO2的平衡转化率，化学平衡常数增大
D．其他条件不变，增大压强能同时提高反应速率和SO2的平衡转化率
8．在恒温恒容下，可逆反应N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g)达到平衡状态的标志是
A．N2、H2、NH3在容器中共存B．混合气体的密度不再发生变化
C．混合气体的压强不再发生变化D．v正(N2)=2v逆(NH3)
二、非选择题
9．N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数K1的表达式为：_________，N2(g)+H2(g)NH3(g)的平衡常数为K2，2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常数K3。K1与K2的关系式：________，K1与K3的关系式：________。
10．某温度时，在容积为3 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。
分析图中数据，回答下列问题：
(1)该反应的化学方程式为___________。
(2)反应开始至2 min末，X的反应速率为___________。
11．（1）向K2Cr2O7的水溶液中加入Ba（NO3）2溶液,产生难溶性黄色沉淀Ba CrO4，说明K2Cr2O7的水溶液中存在如下平衡：__________________________________________,产生沉淀后溶液PH变________.已知：在水溶液中K2Cr2O7为橙红色，K2CrO4为黄色，往上述溶液中加入氢氧化钠溶液呈_________色；向已加入氢氧化钠的溶液中，再加入过量硫酸溶液呈___________色；此实验现象，符合勒夏特列原理：如果改变维持化学平衡的条件（浓度、压力和温度），平衡就会向着_________这种改变的方向移动。
（2）在KMnO4与H2C2O4反应中，可通过测定_________________来测定该反应的速率；写出酸性条件下KMnO4与H2C2O4（弱酸）反应的离子反应方程式：____________________________；此反应开始反应缓慢，随后反应迅速加快，其原因是______（填字母）
A．KMnO4溶液中的H+起催化作用 B．生成的CO2逸出，使生成物浓度降低
C．反应中，生成的Mn2+起催化作用 D．在酸性条件下KMnO4的氧化性增强
（3）为探讨化学反应速率的影响因素，设计的实验方案如下表。（已知 I2＋2S2O32-===S4O62-＋2I－，其中Na2S2O3溶液均足量）
①该实验进行的目的是_____________淀粉溶液的作用是____________。
②表中Vx=_______mL，比较t1、t2、t3大小____________，试推测该实验结论： ____________
12．为验证氧化性Cl2 > Fe3+ > SO2，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略，气密性已检验)。
实验过程：
I.打开弹簧夹K1~K4，通入一段时间N2，再将T型导管插入B中，继续通入N2，然后关闭K1、K3、K4。
Ⅱ.打开活塞a，滴加一定量的浓盐酸，给A加热。
Ⅲ.当B中溶液变黄时，停止加热，夹紧弹簧夹K2。
Ⅳ.打开活塞b，使约2mL的溶液流入D试管中，检验其中的离子。
Ⅴ.打开弹簧夹K3、活塞c，加入70%的硫酸，一段时间后夹紧弹簧夹K3。
Ⅵ.更新试管D，重复过程Ⅳ，检验B溶液中的离子。
(1)过程Ⅰ的目的是_________________________________________________。
(2)棉花中浸润的溶液为________________________。
(3)A中发生反应的化学方程式为_______________________________________。
(4)过程Ⅴ中，B溶液中发生反应的离子方程式是_______________________________。
(5)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl2 > Fe3+ >SO2的是____________________(填“甲”“乙”“丙”)。
(6)进行实验过程Ⅴ时，B中溶液颜色由黄色逐渐变为红棕色，停止通气，放置一段时间后溶液颜色变为浅绿色。查阅资料：Fe2+(aq) + (aq)FeSO3(s)(墨绿色)。
提出假设：FeCl3与 SO2的反应经历了中间产物FeSO3，溶液的红棕色是FeSO3(墨绿色)与FeCl3(黄色)的混合色。某同学设计如下实验，证实该假设成立：
①溶液E为__________________。
②请用化学平衡原理解释步骤3中红棕色溶液颜色变为浅绿色的原因_____________实验序号
体积V/mL
时间/s
Na2S2O3溶液
淀粉溶液
碘水
水
①
10.0
2.0
4.0
0.0
t1
②
8.0
2.0
4.0
2.0
t2
③
6.0
2.0
4.0
Vx
t3
过程ⅣB溶液中含有的离子
过程Ⅵ B溶液中含有的离子
甲
有Fe3+无Fe2+
有
乙
既有Fe3+又有Fe2+
有
丙
有Fe3+无Fe2+
有Fe2+
【参考答案】
一、选择题
1．CD
解析：A．过氧化氢不稳定容易分解，逐滴滴入的目的是提高双氧水的利用率，A项正确；
B．过氧化氢受热分解生成氧气和水，温度维持在的理由之一是防止分解，B项正确；
C．使用磁力搅拌器的目的是为了增大反应物接触面积，加快反应速率，不能提高平衡产率，C项错误；
D．受热易分解，故采用减压蒸馏可以分离提纯出，D项错误；
故选CD。
2．A
解析：A．由图可知，反应放热，升高温度，平衡逆向移动，N2的平衡转化率降低，故A错误；
B．提高N2与H2的投料比，平衡正向移动，氢气转化率增大，氮气转化率变小，故B正确；
C．增大压强，化学反应速率加快，反应正向气体分子数减小，加压，平衡正向移动，故C正确；
D．使用催化剂能降低反应所需的活化能，加快化学反应速率，缩短该反应到达平衡的时间，故D正确；
故答案选A。
【点睛】本题考查化学平衡，掌握外界条件改变对平衡的影响是解题的关键。
3．C
解析：A．升高反应的温度，平衡向吸热反应即正向移动，转化率增大，故A不符合题意；
B．增大容器的容积，压强减小，平衡向体积增大即正向移动，转化率增大，故B不符合题意；
C．恒容下通入氦气，压强增大，但浓度未变，平衡不移动，转化率不变，故C符合题意；
D．分离出部分乙烯，乙烯浓度减小，平衡向减弱乙烯的改变量移动即正向移动，转化率增大，故D不符合题意。
综上所述，答案为C。
4．D
解析：A．改变条件，反应物的转化率增大，若温度不变，则平衡常数不变，A项错误；
B．正反应是放热反应，温度升高，反应逆向进行，K变小，B项错误；
C．对于给定的可逆反应，温度一定时，因K正·K逆＝1，只有平衡常数等于1时，其正、逆反应的平衡常数才相等，C项错误。
D．化学平衡常数，是指在一定温度下,可逆反应达平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，所以若平衡常数为K=，则化学方程式为CO(g)+NO2(g)⇌CO2(g)+NO(g)，D正确。
答案选D。
5．D
解析：A．H2和CO2的浓度之比与起始投入的量有关，A不能说明达到化学平衡状态，A不合题意；
B．单位时间内断裂3个H—H同时将形成2个C=O，故断裂1个C=O，正逆反应速率不相等，不能说明达到化学平衡状态，B不合题意；
C．恒温恒容条件下，气体的质量不变，气体的体积不变，故气体的密度一直保持不变，故不能说明达到化学平衡状态，C不合题意；
D．绝热体系中即与外界不进行热交换，在达到平衡之前，体系的温度一直在变，现保持不变，故说明达到化学平衡状态，D符合题意；
故答案为：D。
6．C
解析：A．是可逆反应，反应物不能全部转化为生成物，故A错误；
B．N2、H2和NH3的物质的量浓度相等时，该反应不一定达到平衡状态，与反应物初始物质的量、转化率有关，所以不能据此判断平衡状态，故B错误；
C．N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化时，正逆反应速率相等，能说明达到平衡状态，故C正确；
D．化学平衡状态是动态平衡，当反应达到平衡状态时，正反应和逆反应的速率相等，但是速率不为零，故D错误。
7．D
解析：A．升高温度正逆反应速率均增大，选项A错误；
B．使用催化剂只能提高反应速率不能提高SO2的平衡转化率且反应为可逆反应不可能完全转化，生成的SO3小于2ml，选项B错误；
C．通入过量空气能提高SO2的平衡转化率，温度不变，所以化学平衡常数不变，选项C错误；
D．增大压强能能提高反应速率，该反应为分子数减小的反应，增大压强平衡正向移动，SO2的平衡转化率增大，选项D正确；
答案选D。
8．C
【分析】根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。
解析：A．N2、H2、NH3在容器中共存时不一定达到平衡状态，故A不选；
B．质量守恒，容积不变，密度一直不变，故B不选；
C．正反应体积减小，压强是变量，所以混合气体的压强不再改变，说明达平衡状态，故C选；
D．v正(N2)=2v逆(NH3)不满足正逆反应速率相等，没有达到平衡状态，故D不选；
故选C。
二、非选择题
9． K1= K1=K22 K1K3=1
【分析】根据化学平衡常数=，结合反应的平衡常数关系进行推算。
解析：根据化学平衡常数=可知，反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数表达式为K1=；N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数K1，N2(g)+H2(g)NH3(g)的平衡常数为K2，因此K1与K2的关系式为：K1=K22；2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常数K3，则K1与K3的关系式为：K1K3=1。
10． Y+2Z3X 0.067ml/(L•min)
解析：(1) 由图示知，Y、Z物质的量减少，是反应物，X物质的量为增大，是生成物，3 min时，在相同的时间内X、Y、Z三种物质改变的物质的量的比是（1.0-0.4）：（1.2-1.0）：（2.0-1.6）=3：1：2，由于物质改变的物质的量的比等于方程式的计量数的比，而且到2 min时各种物质的物质的量不再发生变化，说明该反应是可逆反应，所以该反应的化学方程式为Y+2Z3X，故答案为：Y+2Z3X；
(2) 从开始至2 min，X的反应速率为，故答案为：0.067ml/(L•min)。
11． Cr2O72-（aq）+ H2O(l)2CrO42-（aq）+ 2H+（aq） 小 黄 橙 减弱 溶液紫色褪色时间 5H2C2O4＋2MnO4－＋6H＋=10CO2↑＋5Mn2＋＋8H2O C 其他条件不变，探究浓度对化学反应速率的影响 显色剂，检验I2的存在 4.0 t1解析：（1）向K2Cr2O7的水溶液中加入Ba（NO3）2溶液，产生难溶性黄色沉淀Ba CrO4，说明CrO42-存在于生成物中，因此K2Cr2O7的水溶液中存在如下平衡：Cr2O72-（aq）+ H2O(l)2CrO42-（aq）+ 2H+（aq）；产生沉淀后溶液中氢离子浓度增大，溶液PH变小；根据Cr2O72-（aq）+ H2O(l)2CrO42-（aq）+ 2H+（aq）反应可知，往上述溶液中加入氢氧化钠溶液，减小了氢离子浓度，平衡右移，CrO42-浓度增大，溶液呈黄；再加入过量硫酸溶液，增加了氢离子浓度，平衡左移，Cr2O72-浓度增大，溶液呈橙色； 通过以上实验可以说明如果改变维持化学平衡的条件（浓度、压力和温度），平衡就会向着减弱这种改变的方向移动；综上所述，本题答案是：Cr2O72-（aq）+ H2O(l)2CrO42-（aq）+ 2H+（aq）； 小； 黄； 橙；减弱。
（2）在KMnO4与H2C2O4发生氧化还原反应，高锰酸钾溶液紫色逐渐褪去，因此可通过测定溶液紫色褪色时间来测定该反应的速率；酸性条件下KMnO4被还原为Mn2＋，H2C2O4被氧化为二氧化碳，反应的离子反应方程式：5H2C2O4＋2MnO4－＋6H＋=10CO2↑＋5Mn2＋＋8H2O；此反应开始反应缓慢，随后反应迅速加快，其原因是：
A．由于反应开始时溶液中氢离子就存在，反应速率比较慢，说明氢离子不是反应速率加快的原因，错误；
B．生成的CO2逸出，使生成物浓度降低，反应速率减小，错误；
C．反应中，生成的Mn2+起催化作用，由于刚开始时，锰离子浓度较小，速率慢，随着反应的进行，锰离子浓度增大，锰离子对反应具有催化作用，反应速率加快，正确；
D．在酸性条件下KMnO4的氧化性增强，反应开始时反应速率就应很快，不符合此反应开始反应缓慢，随后反应迅速加快规律，错误；综合以上分析，符合题意的选项C。
综上所述，本题答案是：溶液紫色褪色时间 ；H2C2O4＋2MnO4－＋6H＋=10CO2↑＋5Mn2＋＋8H2O，C。
（3）①为了探究浓度对化学反应速率的影响，实验中Na2S2O3溶液浓度不同；淀粉作为显色剂，检验碘的存在，可根据溶液颜色的变化判断反应进行的快慢；综上所述，本题答案是：其他条件不变，探究浓度对化学反应速率的影响；显色剂，检验I2的存在。
②应保持其他影响因素一致，即应使溶液的体积均为16 mL，故Vx=4.0mL；由于在三个实验中Na2S2O3溶液的体积为①>②>③，而混合后溶液体积相同，故混合后Na2S2O3溶液的浓度为①>②>③，可知化学反应速率①>②>③，反应所需要时间的大小t112． 排出装置中的空气，防止氧气干扰； NaOH溶液 MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑ 2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋＋4H＋ 乙 丙 Na2SO3溶液 Fe3+消耗，c()减小，使得Fe2+(aq)+ (aq)FeSO3 (s)平衡逆向移动，所以溶液中红棕色变为浅绿色
【分析】打开弹簧夹通入氮气，排尽装置中的空气，先打开活塞a，二氧化锰与浓盐酸加热反应生成氯气，氯气进入氯化亚铁溶液生成氯化铁，关闭K2后打开活塞b，亚硫酸钠和浓硫酸反应生成二氧化硫，二氧化硫进入氯化铁溶液发生氧化还原反应，据此回答问题。
解析：(1)由于装置中含有空气，空气中的O2会干扰实验，过程Ⅰ中通入一段时间N2，目的是排除装置中的空气，防止干扰。
(2)为了防止多余的Cl2、SO2污染环境，所以棉花中浸润的溶液是NaOH溶液，吸收未反应的Cl2、SO2。
(3)A中二氧化锰与浓盐酸的反应生成MnCl2、氯气、水，该反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑；
(4)过程Ⅴ中，B溶液中发生反应的离子方程式是2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋＋4H＋；
(5)甲、过程Ⅳ的B溶液中含有的离子有Fe3＋无Fe2＋，氯气可能过量，过程Ⅵ的B溶液中含有的，可能是氯气氧化SO2生成的，不能证明Fe3+的氧化性大于SO2；不能证明结论；
乙、过程Ⅳ的B溶液中含有的离子既有Fe3＋又有Fe2＋，说明氯气不足，氯气氧化性大于铁离子，过程Ⅵ的B溶液中含有的，说明二氧化硫与铁离子发生了反应：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+，则Fe3+氧化性大于二氧化硫；能证明结论；
丙、过程Ⅳ的B溶液中有Fe3+、无Fe2+，则氯气的氧化性大于铁离子，过程Ⅵ的B溶液中含有Fe2+，说明SO2将Fe3+还原成Fe2+，则氧化性铁离子大于二氧化硫；能证明结论；
故乙、丙一定能够证明氧化性Cl2>Fe3＋>SO2；
(6)①FeCl2溶液加入溶液E后，溶液变为墨绿色，说明生成了FeSO3，说明E为Na2SO3(或可溶性亚硫酸盐)；
②溶液的红棕色是FeSO3(墨绿色)与FeCl3(黄色)的混合色，Fe3＋消耗，c()减小，使平衡Fe2＋(aq)＋(aq)FeSO3(s)逆向移动，溶液颜色由红棕色变为浅绿色。