人教版 (2019)选择性必修1第二节 化学平衡第1课时同步训练题

这是一份人教版 (2019)选择性必修1第二节 化学平衡第1课时同步训练题，共14页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

五 化学平衡状态 化学平衡常数


(40分钟 70分)


一、选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分)


1.(2020·沈阳高二检测)模型法是化学中把微观问题宏观化的最常见方法,对于2HBr(g)H2(g)+Br2(g)反应。下列四个图中可以表示该反应在一定条件下为可逆反应的是( )





【解析】选C。HBr、H2和Br2都是双原子分子,反应物和生成物共存,说明体系中应含有3种双原子分子。A.一种双原子分子和2种单原子分子,故A错误;B.2种双原子分子,故B错误;C.3种双原子分子,故C正确;D.3种双原子分子和2种单原子分子,故D错误。


2.分析各选项中的各组反应,其中互为可逆反应的是( )


A.2KHCO3K2CO3+H2O+CO2↑


K2CO3+H2O+CO22KHCO3


B.CO2+H2OH2CO3 H2CO3CO2+H2O


C.NH3+HClNH4Cl NH4ClNH3+HCl


D.2NaCl2Na+Cl2↑ 2Na+Cl22NaCl


【解析】选B。可逆反应是指在同一条件下进行的反应,而选项A、C、D中的两反应的反应条件不同,均不属于可逆反应。


【补偿训练】


下列各组两个反应互为可逆反应的是( )


①2H2+O22H2O与2H2O2H2↑+O2↑


②H2SO4(浓)+2HBr2H2O+Br2+SO2↑与Br2+SO2+2H2O2HBr+H2SO4


③2NO2N2O4与N2O42NO2


④2SO2+O22SO3与2SO32SO2+O2


A.①②B.②③C.③④D.②④


【解析】选C。可逆反应必须是在同一条件下,同时向正、逆反应方向进行的反应,①中的反应条件不同,②中H2SO4的浓度不同,性质不同。


3.(2020·徐州高二检测)在密闭容器中充入SO2与18O2发生反应2SO2+O22SO3,反应一段时间后,含18O的物质是( )


A.只有O2 B.只有SO2


C.SO2和O2D.SO2、O2和SO3


【解析】选D。反应过程中化学键断裂,存在原子有S、16O、18O,原子重新组合生成物质,二氧化硫、氧气在催化剂、加热的条件下,生成三氧化硫;而三氧化硫在同样的条件下可分解为二氧化硫和氧气,所以18O2中的18O通过化合反应存在于SO3中,SO3 中的18O通过分解反应会存在于SO2中,最终SO3、SO2、O2中都含有18O。


4.一定条件下,可逆反应2A(g)B(g)+3C(g),在下列四种状态中处于平衡状态的是( )


正反应速率 逆反应速率


A.v(A)=2 ml·L-1·min-1 v(B)=2 ml·L-1·min-1


B.v(A)=2 ml·L-1·min-1 v(C)=2 ml·L-1·min-1


C.v(A)=1 ml·L-1·min-1 v(B)=2 ml·L-1·min-1


D.v(A)=1 ml·L-1·min-1 v(C)=1.5 ml·L-1·min-1


【解析】选D。根据平衡状态的判断依据v(正)=v(逆)知,v(A)∶v(B)∶v(C)=2∶1∶3,即D中的反应达到平衡。


5.下列关于化学平衡常数的说法中正确的是( )


A.在任何条件下,化学平衡常数都是一个定值


B.化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的程度


C.化学平衡常数K与温度、反应物浓度、体系的压强都有关


D.当改变反应物的浓度时,化学平衡常数一定会发生改变


【解析】选B。K与温度有关,温度不同时化学平衡常数不同,故A错误;化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的程度,K越大,正向进行的趋势越大,故B正确;化学平衡常数K只与温度有关,与反应物浓度、体系的压强无关,故C错误;当改变反应物的浓度时,如温度不变,则化学平衡常数不变,故D错误。


6.(2020·唐山高二检测)对于可逆反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下列措施能使反应物中化学反应速率和化学平衡常数都变化的是( )


A.加入SO2B.使用催化剂


C.升高温度D.增大压强


【解析】选C。化学平衡常数只与温度有关,温度变化,化学平衡常数变化,加入SO2,化学反应速率可能变化,但化学平衡常数不变,故A错误;使用催化剂,反应速率加快,但化学平衡常数不变,故B错误;升高温度,反应速率加快,化学平衡常数改变,故C正确;增大压强,化学反应速率可能变化,但化学平衡常数不变,故D错误。


7.(2020·日照高二检测)汽车尾气处理的反应为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746 kJ·ml-1。下列说法正确的是( )


A.升高温度可使v(正)增大、v(逆)减小


B.使用高效催化剂可提高该反应的反应热


C.反应达到化学平衡状态时,v(正)(NO)=2v(逆)(N2)


D.消耗CO和CO2的物质的量相等时,反应达到化学平衡状态


【解析】选C。升高温度可使v(正)增大、v(逆)增大,故A错误;使用催化剂对ΔH无影响,故B错误;反应达到化学平衡状态时,v(正)(NO)=2v(正)(N2)


=2v(逆)(N2),所以反应达到平衡状态,故C正确;消耗CO和CO2的物质的量相等,可能平衡,也可能不平衡,故D错误。


8.(2020·南通高二检测)有关反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的说法不正确的是


( )


A.达到平衡时,N2、H2、NH3分子数之比为1∶3∶2


B.达到平衡时,v(正)=v(逆)≠0


C.达到平衡时,N2转化率不可能为100%


D.升高温度可提高反应速率


【解析】选A。当体系达到平衡状态时,N2、H2、NH3分子数之比可能为1∶3∶2,也可能不是1∶3∶2,与各物质的初始浓度及转化率有关,故A错误;达到平衡状态,正逆反应速率相等,反应仍在进行,所以正、逆反应速率不等于零,故B正确;该反应是可逆反应,氮气不可能100%转化,故C正确;温度越高,反应速率越快,所以提高温度可以提高反应速率,故D正确。


9.(2020·南昌高二检测)已知在25 ℃时,下列反应的平衡常数如下:


①N2(g)+O2(g)2NO(g) K1=1×10-30


②2H2(g)+O2(g)2H2O(g) K2=2×1081


③2CO2(g)2CO(g)+O2(g) K3=4×10-92


下列说法正确的是( )


A.NO分解反应NO(g)N2(g)+O2(g)的平衡常数为1×10-30


B.根据K2的值可以判断常温下H2和O2很容易反应生成H2O


C.常温下,NO、H2O、CO2三种物质分解放出O2的倾向顺序为NO>H2O>CO2


D.2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g)的平衡常数K=K2-K1


【解析】选C。NO分解反应NO(g)N2(g)+O2(g)的平衡常数K====1015,故A错误;化学平衡常数表示化学反应进行的程度,但不表示反应难易程度,故B错误;化学平衡常数K的数值越大,化学反应进行的程度越大,常温下,NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的化学平衡常数K的数值逐渐减少,则化学反应进行倾向由大到小的顺序为NO>H2O>CO2,故C正确;反应②-反应①可得2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g),则平衡常数K=,故D错误。


10.(2020·丽水高二检测)一定温度下,在容积恒定的密闭容器中发生可逆反应:A(s)+2B(g)C(g)+D(g)。能表明该反应已达到平衡状态的是( )


A.混合气体的平均相对分子质量不变


B.容器内气体的压强不变


C.混合气体的总物质的量不变


D.A的物质的量浓度不变


【解析】选A。A为固体,混合气体的总质量为变量,而混合气体的总物质的量不变,则混合气体的平均相对分子质量为变量,当混合气体的平均相对分子质量不变时,表明达到平衡状态,故A正确;该反应为气体体积不变的反应,容器内气体的压强为定值,不能据此判断平衡状态,故B错误;该反应为气体体积不变的反应,混合气体的总物质的量始终不变,不能据此判断平衡状态,故C错误;A为固态,其物质的量浓度几乎不变,不能据此判断平衡状态,故D错误。


【补偿训练】


1.可逆反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g),在体积固定的密闭容器中,可确定为平衡状态标志的命题中正确的有( )


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;


⑧绝热容器内温度不再变化;





A.3个B.4个C.5个D.6个


【解析】选C。①单位时间内生成n ml O2的同时生成2n ml NO2,表明正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,故①正确;②单位时间内生成n ml O2的同时生成2n ml NO,表示的都是正反应速率,无法判断平衡状态,故②错误;③化学反应速率与化学计量数成正比,则NO2、NO、O2表示的反应速率的比始终为2∶2∶1,无法据此判断平衡状态,故③错误;④混合气体中只有二氧化氮有颜色,当混合气体的颜色不再改变时,表明各组分的浓度不再变化,该反应达到平衡状态,故④正确;⑤容器容积、气体总质量始终不变,则混合气体的密度为定值,不能根据混合气体的密度判断平衡状态,故⑤错误;⑥该反应为气体体积增大的反应,混合气体的压强为变量,当混合气体的压强不再改变时,表明正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,故⑥正确;⑦混合气体质量为定值,混合气体的物质的量为变量,则混合气体的平均相对分子质量为变量,当平均相对分子质量不再改变时,表明达到平衡状态,故⑦正确;⑧绝热容器内温度为变量,当温度不再变化时,表明达到平衡状态,故⑧正确;根据分析可知,可确定为平衡状态标志的命题中正确的有5个。


2.在一个不传热的固定容积的密闭容器中,可逆反应mA(g)+nB(g)


pC(g)+qD(g),当m、n、p、q为任意整数时,一定达到平衡的标志是( )


①体系的温度不再改变


②体系密度不再改变


③各组分的浓度不再改变


④各组分的质量分数不再改变


⑤反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q


⑥单位时间内m ml A发生断键反应,同时p ml C也发生断键反应


A.③④⑤⑥ B.①③④⑥


C.②③④⑥D.①③④⑤


【解析】选B。①在一个不传热的固定容积的密闭容器中,体系的温度为变量,当温度不再改变,说明正逆反应速率相等,所以能据此判断该反应达到平衡状态,故正确;②反应体系中各物质都是气体,所以气体的密度始终不变,不能说明该反应达到平衡状态,故错误;③各组分的浓度不再改变,说明正、逆反应的速率相等,反应达到平衡状态,故正确;④各组分的质量分数不再改变,说明体系中各物质的质量不变,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故正确;⑤只要反应发生,就有反应速率vA∶vB∶vC∶vD=m∶n∶p∶q,故错误;⑥单位时间内m ml A发生断键反应,等效于生成p ml C的同时p ml C也发生断键反应,反应达到平衡状态,故正确。


二、非选择题(本题包括2小题,共30分)


11.(15分)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C(s)+CO2(g)2CO(g)达到平衡状态的是____________。


(4)能说明NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)达到平衡状态的是____________。


【解析】(1)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)为气体体积缩小的可逆反应。①混合气体的压强为变量,混合气体压强不变时,反应达到平衡状态,故①正确;②混合气体的密度为定值,不能根据混合气体密度判断平衡状态,故②错误;③混合气体的总物质的量为变量,混合气体总物质的量不变时,反应达到平衡状态,故③正确;④混合气体的平均相对分子质量为变量,混合气体平均相对分子质量不变时,反应达到平衡状态,故④正确;⑤都是无色气体,混合气体始终为无色,无法判断平衡状态,故⑤错误;⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比,不能说明各物质的量不变,所以不一定达到平衡状态,故⑥错误;⑦某种气体的百分含量不变,说明各物质的量不变,反应达到平衡状态,故⑦正确。


(2)I2(g)+H2(g)2HI(g)反应前后两边计量数相等。①混合气体的压强一直不变,不能根据混合气体压强判断平衡状态,故①错误;②混合气体的密度一直不变,不能根据混合气体的密度判断平衡状态,故②错误;③混合气体的总物质的量一直不变,不能根据混合气体总物质的量判断平衡状态,故③错误;④混合气体的平均相对分子质量一直不变,不能根据混合气体的平均相对分子质量判断平衡状态,故④错误;⑤混合气体的颜色不变,说明碘蒸气的浓度不变,反应达到平衡状态,故⑤正确;⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比,不能说明各物质的量不变,无法判断平衡状态,故⑥错误;⑦某种气体的百分含量不变,说明各物质的量不变,反应达到平衡状态,故⑦正确。


(3)反应C(s)+CO2(g)2CO(g)为气体体积增大的可逆反应,且反应物中C为固体。①混合气体的压强不变时,说明气体的物质的量不变,反应达到平衡状态,故①正确;②混合气体的密度不变时,说明气体的质量不变,反应达到平衡状态,故②正确;③混合气体的总物质的量不变时,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故③正确;④混合气体的平均相对分子质量不变时,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故④正确;⑤混合气体的颜色一直不变,反应不一定达到平衡状态,故⑤错误;⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比,不能说明各物质的量不变,所以不一定达到平衡状态,故⑥错误;⑦某种气体的百分含量不变,说明各物质的量不变,反应达到平衡状态,故⑦正确。


(4)反应NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g),①混合气体的压强为变量,混合气体压强不变时,说明气体的物质的量一定,反应达到平衡状态,故①正确;②混合气体的密度为变量,混合气体的密度不变时,说明气体的质量一定,反应达到平衡状态,故②正确;③混合气体的总物质的量为变量,当混合气体的总物质的量不变时,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故③正确;④混合气体的平均相对分子质量一直不变,不能根据混合气体的平均相对分子质量判断平衡状态,故④错误;⑤混合气体的颜色一直不变,反应不一定达到平衡状态,故⑤错误;⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比,不能说明各物质的量不变,所以不一定达到平衡状态,故⑥错误;⑦某种气体的百分含量一直不变,不能据此判断平衡状态,故⑦错误。


答案:(1)①③④⑦ (2)⑤⑦


(3)①②③④⑦ (4)①②③


12.(15分)(2020·锦州高二检测)在2 L密闭容器内,800 ℃时反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如下表:


[转化率=(某反应物转化的物质的量/该反应物起始的总的物质的量)×100%]


(1)上述反应____________(填“是”或“不是”)可逆反应,在第5 s时,NO的转化率为____________;


(2)图中表示 NO2变化曲线的是____________;用O2表示0～2 s内该反应的平均速率v=____________;





(3)能说明该反应已达到平衡状态的是____________(填字母序号)。


A.v(NO2)=2v(O2) B.容器内压强保持不变


C.v逆(NO)=2v正(O2)D.容器内密度保持不变


【解析】(1)从图像分析,随反应时间的延长,各物质的浓度不再变,且反应物没有完全反应,所以反应为可逆反应,5 s时反应已经达到平衡状态,NO物质的量变化了0.02 ml-0.007 ml=0.013 ml,转化率=×100%=×100%=65%。


(2)根据一氧化氮物质的量的变化知,该反应向正反应方向进行,则二氧化氮的物质的量在不断增大,且同一时间段内,一氧化氮减少的物质的量等于二氧化氮增加的物质的量,所以表示NO2的变化的曲线是b,0～2 s内v(NO)= QUOTE =0.003 0 ml·L-1·s-1,同一化学反应同一时间段内,各物质的反应速率之比等于其计量数之比,所以氧气的反应速率为0.001 5 ml·L-1·s-1。


(3)反应速率之比等于化学方程式计量数之比,v(NO2)=2v(O2)是正反应速率之比,无法判断正逆反应速率是否相等,故A错误; 反应前后气体体积不同,压强不变说明正逆反应速率相等,各组分浓度不变,故B正确;v逆(NO)=2v正(O2)时,说明NO正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故C正确; 恒容容器,反应物生成物都是气体,质量不变,所以密度不变不一定平衡,故D错误。


答案:(1)是 65% (2)b 0.001 5 ml·L-1·s-1 (3)BC


(20分钟 30分)


一、选择题(本题包括3小题,每小题6分,共18分)


13.(2020·龙岩高二检测)O3是一种很好的消毒剂,具有高效、洁净、方便、经济等优点,O3可溶于水,在水中易分解,产生的[O]为游离氧原子,有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生的反应如下:


反应①O3O2+[O] ΔH>0平衡常数为K1;


反应②[O]+O32O2 ΔH<0平衡常数为K2;


总反应:2O33O2 ΔH<0平衡常数为K。


下列叙述正确的是( )


A.降低压强,总反应K增大


B.K=K1+K2


C.适当升温,可提高消毒效率


D.当2v正(O3)=3v逆(O3)时,反应达到平衡


【解析】选C。平衡常数只受温度的影响,降低压强,温度不变,平衡常数不变,故A错误;由盖斯定律可知反应①+②可得总反应,则K=K1×K2,故B错误;适当升温,反应速率增大,则可提高消毒效率,故C正确;当v正(O3)=v逆(O3)时,反应达到平衡,故D错误。


14.(2020·济南高二检测)将V 1 mL 0.1 ml·L-1的Fe2(SO 4)3溶液与2 mL 0.1 ml·L-1 KI溶液混合,待充分反应后,下列方法可证明该反应具有一定限度的是( )


A.若V1<1、加入淀粉


B.若V1≤1、加入KSCN溶液


C.若V1≥1、加入AgNO3溶液


D.加入Ba(NO3)2溶液


【解析】选B。发生反应为:2Fe3++2I-2Fe2++I2,由反应可知,①V 1=1 mL,说明两者恰好完全反应,②V1<1说明硫酸铁不足,如果加入KSCN溶液,溶液呈红色,证明溶液中存在平衡Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,说明溶液中存在铁离子,则反应是可逆反应。


15.(2020·长沙高二检测)将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:①NH4I(s)NH3(g)+HI(g);②2HI(g)H2(g)+I2(g)。达到平衡时,


c(H2)=0.5 ml·L-1,c(HI)=4 ml·L-1,则此温度下反应①的平衡常数为


( )


A.9B.16C.20D.25


【解析】选C。平衡时c(HI)=4 ml·L-1,HI分解生成的H2的浓度为0.5 ml·L-1。NH4I分解生成的HI的浓度为4 ml·L-1+2×0.5 ml·L-1=5 ml·L-1,所以NH4I分解生成的NH3的浓度为5 ml·L-1,所以反应①的平衡常数K=c(NH3)·c(HI)=5×4=20。


二、非选择题(本题包括1小题,共12分)


16.(2020·合肥高二检测)(1)一定条件下,向容积为2 L的恒容密闭容器中充入1 ml CH3OH(g)和3 ml H2O(g),CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)


ΔH(298 K)=+49.4 kJ·ml-1。实验测得:达到平衡状态时,吸收热量19.76 kJ。则


①达到平衡时混合气体的压强是反应前的_________倍。


②该条件下反应达平衡状态的依据是(填序号)_________。


A.v正(CH3OH)=v正(CO2)


B.混合气体的密度不变


C.c(CH3OH)=c(H2O)


D.混合气体的总物质的量不变


(2)在25 ℃、101 kPa下,1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热Q kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为______________________________________。


【解析】(1)①吸热19.76 kJ,根据方程式可以求得,反应的甲醇有=0.4 ml,则


CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)


ΔH(298 K)=+49.4 kJ·ml-1


反应前(ml)1300


反应了(ml)0.40.40.41.2


平衡后(ml)0.62.60.41.2


平衡后,混合气体的压强是原来的


=1.2倍。


②v正(CH3OH)=v正(CO2),不能体现正逆反应速率相等,故A错误;体积不变,反应物和生成物都是气体,所以密度永远不变,故B错误;甲醇和水蒸气浓度相等,决定于加入的量,与是否平衡无关,故C错误;反应前后气体体积不同,所以气体总物质的量不变说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故D正确。


(2)在25 ℃、101 kPa下,1 g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热Q kJ。32 g甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量为32Q kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为:CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-32Q kJ·ml-1。


答案:(1)①1.2 ②D (2)CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l)


ΔH=-32Q kJ·ml-1





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