高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡第二节 化学平衡同步达标检测题

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡第二节 化学平衡同步达标检测题，共13页。试卷主要包含了2化学平衡同步练习题，50 ml/L，75，14%，3 g等内容，欢迎下载使用。

一、选择题
1．经过化学家长期研究发现高炉中是可逆反应。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．
2．在一定温度下的密闭容器中发生反应： xA(g)+yB(g) zC(g)，平衡时测得A的浓度为0.50 ml/L。保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达平衡时，测得A的浓度为0.30 ml/L。下列有关判断正确的是
A．B的转化率降低B．平衡向正反应方向移动
C．x+y3．一定温度下，在恒容密闭容器中发生可逆反应：。下列能说明反应已达到平衡状态的是
A．容器内混合气体的压强不再变化
B．C的消耗速率等于A的生成速率的3倍
C．容器内混合气体的密度不再变化
D．容器内B的体积分数不再变化
4．一定温度下，将足量X投入恒容密闭容器中发生反应：。下列叙述中，不能说明该反应达到化学平衡状态的是
A．B．容器中X的物质的量浓度保持不变
C．Y的体积分数保持不变D．容器内的压强不再变化
5．C、Si同处于ⅣA族，它们的单质或化合物有重要用途。实验室可用回收废液中的苯酚，工业上用和焦炭高温下反应制得粗硅，再经如下2步反应制得精硅： ，，反应过程中可能会生成。有关反应的说法正确的是
A．该反应在低温条件下不能自发
B．其他条件不变，增大压强平衡产率减小
C．实际工业生产选择高温，原因是高温时Si的平衡转化率比低温时大
D．如图所示，当，平衡产率减小说明发生了副反应
6．一定条件下的密闭容器中充入氮气，发生可逆反应：。下列叙述中不能说明反应已达到平衡的是
A．的质量保持不变
B．容器内气体的平均摩尔质量不再发生变化
C．单位时间内，断裂，同时断裂
D．、的物质的量之比为1：3
7．化学知识和技术的发展离不开伟大的化学家。下列人物与其贡献不匹配的是
A．侯德榜——工业制备烧碱B．勒夏特列——化学平衡的移动
C．哈伯——利用氮气和氢气合成氨D．盖斯——反应热的计算
8．氨气在工业上应用广泛，已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H＜0，反应相同时间，NH3的体积百分数随温度的变化情况如图所示，下列相关描述正确的是
A．线上的点均代表平衡时刻的点B．逆反应速率：va＞vb
C．b点时v正9．某温度下，可逆反应： 在体积固定的密闭容器中反应，达到平衡的标志是
①单位时间内生成nmlO2的同时，生成2nmlNO2
②单位时间内生成nmlO2的同时，生成2nmlNO
③混合气体的颜色不再改变的状态
④混合气体的密度不再改变的状态
A．③④B．①③C．②③D．①②
10．如图中，a曲线表示一定条件下可逆反应2X(g)+Y(g) 2Z(g)+W(s) ΔH＜0的反应过程，若使a曲线变为b曲线，可采取的措施是
A．降低温度B．增大Y的浓度C．加入催化剂D．增大体系压强
二、填空题
11．用捕碳的反应：。为研究温度对捕获效率的影响，将一定量的溶液置于密闭容器中，并充入一定量的气体，保持其他初始实验条件不变，分别在不同温度下，经过相同时间测得气体浓度，得到趋势图：
(1)c点的逆反应速率和d点的正反应速率的大小关系为_______(填“>”“=”或“<”，下同)。
(2)b、c、d三点的平衡常数从大到小的顺序为_______。
(3)温度区间，容器内气体浓度呈现增大的变化趋势，其原因是_______。
12．化学平衡常数的应用
(1)判断可逆反应的反应热
若升高温度，K值增大，则正反应为____反应；
若升高温度，K值减小，则正反应为____反应。
13．在120℃时分别进行如下四个反应：
A．2H2S+O2 ==2H2O+2S B．2H2S+3O2 ==2H2O+2SO2
C．C2H4（g）+3O2==2H2O+2CO2 D．C4H8（g）+6O2==4H2O+4CO2
若反应在容积固定的容器内进行，反应前后气体密度（d）和气体总压强（p）分别符合关系式d前＝d后和 p前＞p后的是____________；符合关系式d前＝d后和 p前＝p后的是_____________（请填写反应的代号）。
14．恒温条件下，将2.0mlSO2与amlO2混合通入一密闭容器中，发生如下反应：2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）。反应达平衡时，测得容器内n（SO3）＝1.3ml，n（O2）＝3.0ml。
求：⑴a的值。
⑵平衡时SO2的转化率。
15．反应N2+3H2⇌2NH3△H=—92.4kJ/ml，在密闭容器中进行并达到平衡，如果最初c(N2)=4ml/L，c(H2)=8ml/L，反应达到平衡时有10%的N2转化，求：
（1）达到平衡时，N2、H2和NH3的浓度各是多少？_____________。
（2）平衡时NH3占总体积百分数是多少？_____________。
16．碘化钾常用作合成有机化合物的原料。某实验小组设计实验探究KI的还原性。
Ⅰ．配制KI溶液
(1)配制500 mL 0.1 ml/L的KI溶液，需要称取KI的质量为_______g。
(2)下列关于配制KI溶液的操作错误的是_______(填序号)。
A．B．C．D．
Ⅱ．探究不同条件下空气中氧气氧化KI的速率。
(3)酸性条件下KI能被空气中氧气氧化，发生反应的离子方程式为_______。
(4)通过实验组别1和组别2探究温度对氧化速率的影响其中a=_______，b=_______。
(5)设计实验组别3的目的是_______。
Ⅲ．探究反应“”为可逆反应。
试剂：0.01 ml/L KI溶液，0.005 ml/LFe2(SO4)3溶液，淀粉溶液，KSCN溶液，0.01 ml/L AgNO3溶液。实验如图：
(6)甲同学通过试管ⅰ和试管ⅱ中现象结合可证明该反应为可逆反应，则试管ⅰ中现象为_______；乙同学认为该现象无法证明该反应为可逆反应，原因为_______。
(7)请选择上述试剂重新设计实验，证明该反应为可逆反应：_______。
17．硫元素是动植物生长不可缺少的元素，广泛存在于自然界中。
从图1中选择符合图2要求的 X 、Y 代表的物质：X ______、Y ________。
(2)硫酸是重要的化工原料，小组同学对硫酸的工业制备和性质进行探究。查阅资料，工业制硫酸的过程如下：
①上述工业制硫酸过程中，没有发生氧化还原反应的过程是______________ 。(填“I ”“ II”或“III” )
②黄铁矿( FeS2 ) 中S为- 1价，完成过程 I 的化学反应方程式：______FeS2十______=_____Fe2O3+ _____SO2↑
③过程 II 中，小组同学在 500°C 和 10l kPa 条件下，将一定量的 SO2和 O2充入含有催化剂的密闭容器中发生反应，随着反应的进行，用气体传感器测量各组分的浓度见下表
数据分析，表中 a 、b 代表的数值分别是：a =________、b = _______；小 组同学判断 SO2和 O2的 反应 50 秒后处于平衡状态，他们的判断依据是___________。
(3)浓硫酸与木炭在加热条件下可发生化学反应 ，为了检验反应产物，某同学设计了如下图所示的实验(部分夹持装置省略)。回答相关问题
①浓硫酸与木炭反应的化学方程式是 ________________。
②装置 A 中的实验现象是____________；证明的产物是___________ 。
③装置 C 的作用是_______________ 。
④该同学认为，如果去掉装置 B 也能实现产物的验证，该同学依据的实验现象及推理过程是__________________。组别
温度
KI溶液
H2SO4溶液
蒸馏水
淀粉溶液
c(KI)
c(H2SO4)
V
1
298K
0.1 ml/L
5mL
0.1 ml/L
5 mL
10 mL
3滴
2
313K
0.1 ml/L
a mL
b ml/L
5 mL
10 mL
3滴
3
298K
0.1 ml/L
10mL
0.2 ml/L
5 mL
5 mL
3滴
反应时间/ s
0
10
20
30
40
50
60
70
100
c ( SO2 ) / ( ml • L -1)
10
7
5
3.5
2
1
1
1
1
c ( O2 ) / ( ml • L -1)
5
3.5
a
1.75
1
0.5
b
0.5
0.5
c ( SO3 ) / ( ml • L -1)
0
3
5
6.5
8
9
9
9
9
【参考答案】
一、选择题
1．A
【分析】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。
解析：A．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；
B．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；
C．该反应是气体分子数不变的反应，所以气体的物质的量时恒量，始终保持不变，C不符合题意；
D．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；
故选A。
2．A
【分析】平衡时测得A的浓度为0.50ml/L，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，如平衡不移动，则A的浓度应减小为0.25ml/L，而此时实际A的浓度为0.30ml/L，则说明减小压强，平衡向逆反应方向移动。
解析：A．平衡向逆反应方向移动，B的转化率应降低，A正确；
B．平衡向逆反应方向移动，B错误；
C．根据分析可知减小压强，平衡向逆反应方向移动，则：x+y>z，C错误；
D．容器的容积扩大到原来的两倍，平衡向逆反应方向移动，C的体积分数减小，D错误；
故选A。
3．D
解析：A．反应过程中容器内混合气体的压强恒定不变，不能作为判断平衡状态的标志，A项不符合；
B．C的消耗速率等于A的生成速率的3倍，仅为逆反应的速率关系，不能说明正逆反应速率相等，B项不符合；
C．反应过程中容器内混合气体的密度恒定不变，不能作为判断平衡状态的标志，C项不符合；
D．反应过程中容器内B的体积分数减小，不变时可以作为判断平衡状态的标志，D项符合；
故选D。
4．A
解析：A．根据物质的物质的量之比不能判断反应的平衡状态，A选；
B．容器中X的物质的量浓度保持不变，正逆反应速率相等，反应达到平衡，B不选；
C． Y的体积分数保持不变，正逆反应速率相等，反应达到平衡，C不选；
D．该反应为体积增大的反应，容器内的压强不再变化，反应达到平衡，D不选；
故选A。
5．D
解析：A．该反应当中，反应前气体的计量系数和为3，反应后气体的计量系数和为2，故反应的△S<0，根据△H-T△S<0反应能够自发，反应为放热反应，则该反应在低温条件下能自发，A错误；
B．加压向气体计量系数减小的方向移动，对于该反应来说是正向移动，SiHCl3平衡产率增大，B错误；
C．由题干信息可知，该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，即高温时Si的平衡转化率比低温时小，C错误；
D．由图可知，当＞3，SiHCl3平衡产率减小，说明此时SiHCl3参与了其他的反应，导致平衡体系内SiHCl3浓度降低，产率降低，D正确；
故选D。
6．D
解析：A．反应中各个物质的物质的量不变时即各个物质的质量不变，说明达到平衡状态，A
B．，根据质量守恒定律，反应前后质量不变，反应前后系数和不等，故当平均摩尔质量不再发生变化说明达到平衡，B不符合题意；
C．断裂 1 mlN≡N 说明平衡逆向进行，断裂 6 mlN−H说明平衡正向进行，且反应的N2与NH3的物质的量之比为1：2，C不符合题意；
D．N2和H2的物质的量之比不变时说明达到平衡，D符合题意；
故答案为：D。
7．A
解析：A．侯德榜先生的贡献是联合制碱法制备纯碱，而不是烧碱，A符合题意；
B．化学平衡移动原理又称勒夏特列原理，即化学平衡移动原理由勒夏特列提出，B不符合题意；
C．哈伯利用N2与H2反应合成氨，哈伯因为在合成氨方面的巨大贡献而获得诺贝尔奖，C不符合题意；
D．盖斯先生的贡献是提出了盖斯定律用于计算反应热，D不符合题意；
故答案选A。
8．D
【分析】由图可知，c点氨气的体积百分数最大，说明反应达到平衡，则c点以前为平衡的形成过程，c点以后为平衡的移动过程。
解析：A．由分析可知，c点以前均未达到平衡，故A错误；
B．温度越高，反应速率越快，由于a点温度小于b点，且a点c(NH3)低于b点，故a点的逆反应速率比b点的小，故B错误；
C．由分析可知，b点反应未达到平衡，正反应速率大于逆反应速率，故C错误；
D．该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，则c点平衡常数大于d点，故D正确；
故选D。
9．B
【分析】化学平衡状态，实质是正逆反应速率相等；特征为各物质浓度不再改变，即变量不变；
解析：对于反应，，在恒温恒压下进行；①单位时间内生成nmlO2的同时，生成2nml，即，说明反应达到平衡状态，①符合；②单位时间内生成nmlO2的同时，生成2nmlNO，均描述的是正反应方向，不能说明达到平衡状态，故②不符合；③混合气体的颜色不再改变的状态，说明体系内各物质的浓度不再变化，反应达到平衡，③符合；④该反应在恒容密闭容器中进行，根据质量守恒，混合气体质量不变，根据，密度在平衡前后始终不变，所以当密度不变时，反应不一定达平衡，故④不符合；综上所述，①③符合达到平衡的标志；
故选B。
10．C
【分析】如图中，a曲线表示一定条件下可逆反应2X(g)+Y(g) 2Z(g)+W(s) ΔH＜0的反应过程，若使a曲线变为b曲线，根据图中信息得到反应所需时间减少，说明反应速率加快，X的转化率未变，说明平衡没有移动。
解析：A．降低温度，反应速率减慢，故A不符合题意；
B．增大Y的浓度，反应速率加快，平衡正向移动，X的转化率增大，故B不符合题意；
C．加入催化剂，反应速率加快，平衡不移动，故C符合题意；
D．该反应是体积减小的反应，增大体系压强，反应速率加快，平衡正向移动，X的转化率增大，故D不符合题意。
综上所述，答案为C。
二、填空题
11．(1)<
(2)
(3)区间，化学反应已达到平衡，由于正反应是放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，不利于的捕获
【分析】从a到c容器内的二氧化碳气体浓度呈现减小，反应未到平衡，温度越高，速率越快，c到d阶段，化学反应到平衡，因为该反应为放热反应，故升温平衡向逆向移动，二氧化碳的浓度增大。据此解答。
解析：（1）温度越高，反应速率越快，d点温度高，则c点的逆反应速率和d点的正反应速率的大小关系为；
（2）根据图像，温度为时反应达平衡，此后温度升高，增大，平衡逆向移动，说明正反应是放热反应，则；
（3）区间，化学反应已达到平衡，由于正反应是放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，不利于的捕获。
12． 吸热 放热
解析：略
13． B C
【分析】在容积固定的容器内，若反应物都是气体，则反应前后密度不变，物质的量增多，压强增大；物质的量不变，则压强不变。
解析：在容积固定的容器内，四个反应的反应物和生成物中除硫单质外均为气体，所以反应B、C、D均符合d前=d后的关系式；反应B反应后气体物质的量减少，根据气态方程可知p前＞p后，而反应C反应前后气体物质的量没有变化，符合P前=P后，故答案为：B；C。
14．（1）3.65ml （2）65%
解析：(1) 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
起始量（ml） 2.0 a 0
变化量（ml） 1.3 0.65 1.3
平衡量（ml） 0.7 3.0 1.3
则a=3.0ml+0.65ml=3.65ml
(2)平衡时SO3的转化率=
15．6ml/L、6.8ml/L、0.8ml/L 7.14%
解析：（1）根据三段式可知
所以达到平衡时，N2、H2和NH3的浓度分别是3.6ml/L、6.8ml/L、0.8ml/L；
（2）平衡时NH3占总体积百分数是≈7.14%。
16．(1)8.3 g
(2)AC
(3)4I-+4H++O2=2I2+2H2O
(4) 5 0.1
(5)探究H+浓度对氧化还原反应速率的影响
(6) 产生黄色沉淀 无论反应是否是可逆反应，溶液中都存在I2，I2遇淀粉溶液会变为蓝色
(7)将3 mL0.01 ml/LKI溶液加入到3mL0.005 ml/LFe2(SO4)3溶液中，将得到的溶液平均分为两份，向试管i中加热1 ml 0.01 ml/LAgNO3溶液，向试管ii中滴加几滴KSCN溶液，若试管i中产生黄色沉淀，试管ii溶液变为红色，就可以证明该反应为可逆反应
【分析】Ⅰ.根据c=及m=n·M计算溶质的质量。要结合配制物质的量浓度溶液的步骤确定使用的仪器及操作正误。Ⅱ.要采用控制变量方法研究外界条件对化学反应速率的影响。即只改变一个外界条件，看这个条件对化学反应的影响；Ⅲ.根据反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2中物质反应转化关系，要判断该反应是否可逆，应该是反应物微粒按照方程式中计量关系恰好反应，然后设计实验证明反应后溶液中还存在反应物的微粒，根据Fe3+、I-的检验方法进行判断。
解析：（1）配制500 mL 0.1 ml/L的KI溶液，溶液中的溶质的物质的量n(KI)=0.1 ml/L×0.5 L=0.05 ml，则需要称取KI的质量为m(KI)=0.05 ml×166 g/ml=8.3 g；
（2）A．使用托盘天平称量固体物质的质量时，原则是左物右码，物质与砝码放反了，A错误；
B．在烧杯中溶解固体药品，待溶液冷却至室温后，在将烧杯的溶液转移至容量瓶中时，要使用玻璃棒引流，B正确；
C．配制一定体积一定物质的量浓度的溶液，在最后定容操作时，视线要与容量瓶的刻度线相切，即应该平视刻度线，图示视线是仰视，操作不合理，C错误；
D．图示符合最后摇匀溶液的操作要领，D正确；
故合理选项是AC；
（3）在酸性条件下，KI被空气中的O2氧化产生I2，I2使淀粉溶液变为蓝色，该反应的离子方程式为：4I-+4H++O2=2I2+2H2O；
（4）要采用控制变量方法研究外界条件对化学反应速率的影响。即只改变一个外界条件，看这个条件对化学反应的影响。
实验时溶液总体积是V=5 mL+5 mL+10 mL=20 mL，由于实验组别1和组别2探究温度对氧化反应速率的影响，溶液的体积应该相同，各种物质的浓度也应该相同，只有反应溶液的温度不相同，则溶液体积a=5 mL；物质的浓度b=0.1 ml/L；
（5）根据表格数据可知：实验3的温度与实验1相同，不同之处是c(H2SO4)=0.2 ml/L，而实验1中c(H2SO4)=0.1 ml/L，即c(H+)不同，该实验1、3是探究c(H+)对氧化反应速率的影响；
（6）将3 mL0.01 ml/LKI溶液加入到5 mL0.005 ml/LFe2(SO4)3溶液中，二者会发生反应：2Fe3++2I-=2Fe2++I2，由于二者反应的物质的量的比是1：1，显然 Fe3+过量，若该反应是彻底完全的反应，反应后溶液中无I-，实验时向试管i中加入AgNO3溶液，产生黄色沉淀，发生反应：Ag++I-=AgI↓，说明溶液中含有I-，证明该反应是可逆反应；
无论反应是否是可逆反应，溶液中都存在反应产生的I2，I2遇淀粉溶液会变为蓝色，故无法证明反应是否可逆反应；
（7）要证明反应是否是可逆反应，可以将3 mL0.01 ml/LKI溶液加入到3mL0.005 ml/LFe2(SO4)3溶液中，二者恰好发生反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2，若反应不是可逆反应，则反应后溶液中不存在I-、Fe3+，将溶液平均分为两等份，向试管i中加热1 mL0.01 ml/LAgNO3溶液，若试管i中产生黄色沉淀，说明其中含有I-；向试管ii中滴加几滴KSCN溶液，若溶液变为红色，说明其中含有Fe3+，就可以证明该反应为可逆反应。
17． CaSO4•2H2O和Na2SO4•10H2O CuFeS2 III 4 11O2 2 8 2.5 0.5 自50s开始SO2、SO3的浓度保持不变 固体由白色变为蓝色 H2O 除去CO2中的SO2，并检验是否除尽 酸性高锰酸钾溶液既能检验SO2又能除去CO2中的SO2，酸性高锰酸钾溶液颜色变浅说明产物中有SO2，而溶液未完全褪色时，说明SO2已经被除尽。
解析：（1）从图2可知X、Y分别代表+6价的盐和-2价的盐，图1中只有CuFeS2和CaSO4•2H2O、Na2SO4•10H2O，故答案为：CaSO4•2H2O和Na2SO4•10H2O；CuFeS2；
(2)①氧化还原反应的特征是元素的化合价发生变化，过程I 由FeS2中- 1价的S转化为SO2中+4价的S，故是氧化还原反应，过程II是由SO2中+4价的S转化为SO3中+6价的S，故是氧化还原反应，过程III由SO3转化为H2SO4没有化合价的改变，故不是氧化还原反应，答案为：III；
②根据反应前后元素种类不变发现，反应物在缺少O元素，故反应物中由O2，再黄铁矿( FeS2 ) 中S为- 1价转化为SO2中+4价，Fe为+2价转化为Fe2O3中+3价，故可1mlFeS2在反应中共失去11mle-，而1mlO2由0价转化为-2价，得到4mle-，根据得失电子守恒，最小公倍数为44，故FeS2前面的系数为4，氧气的系数为11，再根据硫原子守恒可知SO2的系数为8，根据铁原子守恒可知Fe2O3的系数为2，故答案为：4 ；11O2 ；2；8；
③根据过程II 中发生的反应进行计算： ，可知a=5-2.5=2.5，从表中可知，自50s以后SO2、SO3的浓度均不再改变，说明从50s开始反应达到化学平衡，故b=0.5，化学平衡的重要标志是正逆反应速率相等，体系各组分的浓度保持不变，故答案为：2.5； 0.5 ；自50s开始SO2、SO3的浓度保持不变；
(3) ①浓硫酸与木炭在加热条件下生成SO2、CO2和H2O，故浓硫酸与木炭反应的化学方程式是 ，故答案为：；
②装置 A 中装有白色的无水硫酸铜遇水会变为蓝色的硫酸铜晶体(CuSO4•5H2O），故装置 A 中的实验现象是固体由白色变为蓝色，证明的产物是H2O；故答案为：固体由白色变为蓝色；H2O；
③装置B是检验SO2的，现象为品红溶液红色褪去，由于CO2、SO2均能使澄清石灰水变浑浊，故需先出去SO2再检验CO2，故装置 C 的作用是除去CO2中的SO2，并根据褪色情况检验SO2是否除尽，故答案为：除去CO2中的SO2，并检验是否除尽；
④CO2不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而SO2可以，SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色的过程也使吸收SO2的过程，故酸性高锰酸钾溶液既能检验SO2又能除去CO2中的SO2，故答案为：酸性高锰酸钾溶液既能检验SO2又能除去CO2中的SO2，酸性高锰酸钾溶液颜色变浅说明产物中有SO2，而溶液未完全褪色时，说明SO2已经被除尽。