新人教版高中化学选择性必修1第2章化学反应速率与化学平衡第2节第1课时化学平衡状态课后训练含解析

第1课时 化学平衡状态

A组·基础达标

1．对于某一可逆反应，在不同条件下的平衡状态中，正、逆反应速率的关系是(　　)

【答案】A

【解析】四个选项中，只有选项A始终都满足v(正)＝v(逆)，即反应处于平衡状态。

2．在密闭容器中进行反应X2(g)＋3Y2(g)2Z(g)，X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.2 mol·L－1、0.6 mol·L－1、0.4 mol·L－1，当平衡时，下列数据肯定不正确的是 (　　)

A．X2的物质的量为0.4 mol·L－1，Y2的物质的量为1.2 mol·L－1

B．Y2的物质的量为1.0 mol·L－1

C．X2的物质的量为0.3 mol·L－1，Z的物质的量为0.2 mol·L－1　

D．Z的物质的量为0.6 mol·L－1

【答案】A

3．某反应进行过程中，各物质物质的量的变化情况如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．C、D是生成物

B．反应的化学方程式：2A＋BC

C．2 min后各物质的物质的量不再变化

D．该反应不是可逆反应

【答案】C

【解析】A项，由图示知反应过程中D可能作催化剂；由2 min末知A、B、C共存，且Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)＝2∶1∶2，故反应为可逆反应；可能的反应方程式为2A＋B2C，B、D均错误。

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

【答案】D

【解析】v(正)与v(逆)比值等于其化学计量数之比时，说明达到化学平衡状态。

5．(2020·河北石家庄二中检测)已知N2O4(g)2NO2(g)　ΔH>0，现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图不能说明反应达到平衡状态的是(　　)

【答案】B

【解析】B项，对于一个特定的反应，ΔH固定不变，不能作为判断反应是否达到平衡状态的依据；C项，在t1时刻，2v正(N2O4)＝v逆(NO2)，且保持不变，反应达到平衡状态。在恒压容器中，该反应混合气体的密度不变、某一组分的质量分数不变均可说明反应达到平衡状态。

6．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)＋qQ(g)(m、n、p、q为任意整数)达到平衡时的标志是(　　)

①体系的压强不再改变　②体系的温度不再改变　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vA∶vB∶vC∶vQ＝m∶n∶p∶q

⑥单位时间内m mol A断键的同时有p mol C也断键

A．③④⑤⑥  B．①③④⑤

C．②③④⑥  D．①③④⑥

【答案】C

【解析】由于m、n、p、q的关系未知，所以压强不变不能作为平衡的标志；在整个平衡建立过程中，速率之比均等于化学计量数之比。

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)。

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的是(　　)

A．②③⑤  B．②③④

C．①④⑤  D．全部

【答案】A

【解析】①没说明正反应速率和逆反应速率，故不能作为依据；②密闭容器中总压强与气体物质的量成正比，只有平衡时n(气)不变，故压强可以作为依据；③ρ＝，m(气)可变，故可以作为依据；④n(NH3)∶n(CO2)＝2∶1，故氨气的体积分数为恒值，不能作为依据；⑤根据定义，可以作为依据。

8．(1)在一定条件下，可逆反应达到平衡状态的本质特征是____________ ______________，下列关系中能说明反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)已经达到平衡状态的是________。

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)在一定温度下的恒容密闭容器中，可逆反应达到平衡状态时，一些宏观物理量恒定不变：a.各物质的浓度不变，b.平衡混合物中各组分的物质的量分数或质量分数不变，c.容器内气体压强不变，d.容器内气体密度不变，e.容器内气体颜色不变。

①能说明反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)达到平衡状态的有__________。

②能说明反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)达到平衡状态的有__________。

③能说明反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡状态的有__________。

【答案】(1)正反应速率与逆反应速率相等　C

(2)①abc　②abe　③abce

B组·能力提升

9．一定条件下，将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生反应：NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)　ΔH＝－41.8 kJ·mol，下列能说明反应达到平衡状态的是(　　)

A．体系压强保持不变

B．混合气体颜色保持不变

C．SO3和NO的体积比保持不变

D．每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2

【答案】B

10．可逆反应：2NO22NO＋O2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表示的反应速率之比为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

【答案】A

【解析】依据v正＝v逆≠0判断：①单位时间内生成n mol O2的同时必消耗2n mol NO2，①能说明反应已达平衡；②描述均是正方向，无法判断；③无论反应是否达平衡，均有此关系；④NO2为红棕色的气体，颜色不变能说明反应体系中NO2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；这是一个不等体积反应，⑥⑦均能说明反应已达平衡状态。

11．恒温、恒压下，a mol A和b mol B在一个容积可变的容器中发生如下反应：A(g)＋2B(g)2C(g)，一段时间后达到平衡，生成n mol C，则下列说法中正确的是(　　)

A．物质A、B的转化率之比为a∶b

B．起始时刻和达到平衡后容器中的压强之比为(a＋b)∶

C．若起始时放入2a mol A和2b mol B，则达到平衡时生成2n mol C

D．当v正(A)＝2v逆(B)时，可确定反应达到平衡

【答案】C

【解析】生成n mol C时参加反应的A、B的物质的量分别为 mol、n mol，转化率之比为∶＝，A错误；在恒温、恒压下，容器的压强不变，B错误；恒温、恒压过程成倍地增大反应物的量，则平衡时C的量也成倍地增加，C正确；反应速率之比等于化学计量数之比，当2v正(A)＝v逆(B)时，可确定反应达到平衡，D错误。

12．(2020·广东汕头潮阳实验学校月考)在一定条件下，将3 mol A和1 mol B两种气体混合于固定容积为2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)。2 min末该反应达到平衡，生成0.8 mol D，并测得C的浓度为0.2 mol·L－1。下列判断错误的是(　　)

A．x＝1

B．2 min内A的反应速率为0.3 mol·L－1·min－1

C．B的转化率为50%

D．若混合气体的平均相对分子质量不变，则表明该反应达到平衡状态

【答案】C

【解析】列三段式计算：

          3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)

起始(mol)  3  1   0   0

转化(mol)  3a   a   xa    2a

平衡(mol)  3－3a 1－a   xa   2a

由题意得： 2a＝0.8 mol，a＝0.4 mol。

＝0.2 mol·L－1，x＝1，A正确；v(A)＝＝0.3 mol·L－1·min－1，B正确；α(B)＝×100%＝40%，C错误；由于气体的总物质的量只有在平衡时才保持不变，所以平均相对分子质量不变能说明该反应达到平衡状态，D正确。

13．在2 L密闭容器内，800 ℃时反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)　ΔH＜0，n(NO)随时间的变化如下表：

(1)下图中表示NO2的变化的曲线是________。

用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v＝______________。

(2)能说明该反应已达到平衡状态的是________(填字母)。

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

【答案】(1)b　1.5×10－3 mol·L－1·s－1　(2)BC

【解析】(1)该反应达到平衡时，n(NO)＝0.007 mol，此时n(NO2)＝0.013 mol，其浓度变化量为0.006 5 mol·L－1，所以表示NO2的变化曲线是b；0～2 s内v(NO)＝＝0.003 mol·L－1·s－1，则v(O2)＝v(NO)＝×0.003 mol·L－1·s－1＝1.5×10－3 mol·L－1·s－1。(2)A中速率比等于化学计量数之比，在任何时候都成立，而D中容器的体积及气体的总质量都不变，气体的密度也始终不变。

14．某研究性小组决定用实验探究的方法证明化学反应具有一定的限度，在一定条件下会达到“平衡状态”。取5 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液于试管中，滴加0.1 mol·L－1 FeCl3溶液2 mL，发生如下反应：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。为证明该反应具有可逆性且具有限度，他们设计了如下实验：

①取少量反应液，滴加AgNO3溶液，发现有少量黄色沉淀(AgI)，证明反应物没有反应完全；②再取少量反应液，加入少量CCl4振荡，发现CCl4层显浅紫色，证明萃取到了I2，即有I2生成。

综合①②的结论，他们得出该反应具有一定的可逆性，在一定条件下会达到反应限度。

(1)老师指出他们上述实验中①不合理，你认为他的理由是__________________；

改进的方法是________________________。

(2)有人认为步骤②适合检验生成I2较多的情况，还有一种简便方法可以灵敏地检验是否生成了I2，这种方法是____________________________。

【答案】(1)该反应中KI过量，故不能直接检验是否存在I－来证明反应具有一定的可逆性　取少量反应后的溶液滴加KSCN溶液，若出现红色，则证明Fe3＋未完全反应

(2)取少量反应液，滴加淀粉溶液，若溶液变蓝，则说明生成了I2