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高中化学第二节 化学平衡练习题
展开这是一份高中化学第二节 化学平衡练习题，共12页。试卷主要包含了2化学平衡同步练习题，0 kJ·ml－1等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1．下列有关能量的判断和表示方法正确的是
A．已知ΔH=a ΔH=b，则a
C．已知： ΔH=−57.3kJ⋅ml−1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH=2×(−57.3)kJ⋅ml−1
D．已知P4(白磷，s)=4P(红磷，s) ΔH<0，则白磷比红磷稳定
2．在一恒温、恒容密闭容器中，发生反应：，下列能表明已达到平衡状态的是
①混合气体的密度不变 ②单位时间内生成，同时消耗了 ③混合气体的平均相对分子质量不变 ④C的物质的量浓度不变 ⑤混合气体的压强不变
A．①②③B．③④⑤C．②③④D．①②⑤
3．下列关于平衡常数K的说法正确的是（ ）
A．加入催化剂可能会改变平衡常数K
B．改变反应物浓度能改变平衡常数K
C．平衡常数K与反应本身及温度有关
D．K越大，反应物的转化率越小
4．一定温度下，在容积不变的密闭容器中发生反应CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)。下列能说明该反应达到平衡状态的是
A．气体的压强不再变化B．COS的体积分数不再变化
C．混合物的密度不再变化D．H2S和H2的物质的量相等
5．在 的恒容密闭容器中，加入 和 ，在一定条件下发生如下反应： ()，3s后生成 Z的物质的量为 。下列说法不正确的是
A．达到化学平衡状态时，正反应速率大于零
B．混合气体的密度不变时，反应达到化学平衡状态
C．，Y的平均反应速率为
D．充分反应后，放出的热量为
6．一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是
A．该反应生成物为C和D
B．从反应开始到1 s时，
C．该反应为可逆反应
D．反应进行到6 s时，各物质的反应速率相等
7．下面是四位同学在学习“化学反应的速率和化学平衡”一章后，联系工业生产实际所发表的观点，你认为不正确的是
A．化学反应速率理论可指导怎样提高原料的平衡转化率
B．化学有效碰撞理论可用来解释改变外界条件反应速率的影响
C．化学平衡理论可指导怎样使用有限原料多出产品
D．研究化学反应进行的方向可指导判断反应在某个方向发生的可能性
8．丙烯是三大合成材料的基本原料，由甲醇催化制丙烯的化学方程式为：。反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图所示，Arrhenius经验公式为(为活化能，k为速率常数，R和C为常数)。下列有关说法正确的是
A．该反应的C为105.4
B．工业上使用催化剂可以提高丙烯单位时间内的产率
C．在恒容密闭容器中，气体的密度不变，则该反应达到平衡
D．在恒容密闭容器中，增加物质的量平衡正向移动，的体积分数减小
二、非选择题
9．一定温度下，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的NO2气体，发生反应：2NO2(g)⇌N2O4(g)，测得各物质的物质的量随时间的变化如图所示。
(1)曲线__(填“X”或“Y”)表示NO2的物质的量随时间的变化曲线，0到3min中内N2O4表示的反应速率为_____。
(2)若降低温度，则v(正)__，v(逆)__(填“加快”或“减慢”或“不变”)。
(3)若上述反应分别在甲、乙两个相同容器内同时进行，相同时间内分别测得甲中v(NO2)= 0.3ml/(L•s)，乙中v(N2O4)= 6ml/(L•min)，则____中反应更快。
(4)下列表示该反应已达到化学平衡状态的是____(填标号)。
A．v(NO2)= 2v(N2O4)
B．容器内压强不再发生变化
C．容器内气体分子总数不再发生变化
D．容器内N2O4与NO2物质的量相等
10．80℃时，将0.40ml的N2O4气体充入2L的固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N2O42NO2 △H>0，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：
(1)计算20s～40s内用N2O4表示的平均反应速率为_______
(2)计算在80℃时该反应的平衡常数K=_______
(3)反应进行至100s后将反应混合物的温度降低，混合气体的颜色_______(填“变浅”、“变深”或“不变”)
(4)要增大该反应的K值，可采取的措施有(填序号)_______
A．增大N2O4的起始浓度B．向混合气体中通入NO2
C．使用高效催化剂D．升高温度
11．按要求回答下列问题。
(1)如图是1 ml NO2(g)和1 ml CO(g)反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：_______。
(2)下表是部分化学键的键能数据：
已知1 ml白磷(P4)完全燃烧放热为1194 kJ，白磷及其完全燃烧的产物结构如图所示，则表中x＝________ kJ·ml－1
(3)实验室用50 mL 0.50 ml·L－1盐酸与50 mL某浓度的NaOH溶液在如图所示装置中反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。该装置有两处明显的错误，其中一处是缺少一种玻璃仪器，该仪器的名称为____________；用相同浓度和体积的氨水(NH3·H2O)代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(4)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是：
①CH3OH(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋49.0 kJ·ml－1
②CH3OH(g)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJ·ml－1
又知③H2O(g)=H2O(l) ΔH＝－44 kJ·ml－1
则甲醇燃烧生成液态水的热化学方程式：_______。
(5)在密闭容器中，充入一定量的H2S气体，发生热分解反应2H2S(g)⇌2H2(g) + S2(g)控制不同的温度和压强进行实验，结果如图。图中压强关系p1、p2、p3由大到小的顺序为______，该反应为____(填“吸热”或“放热”)反应，若要进一步提高H2S的平衡转化率，除了改变温度和压强外，还可以采取的措施有_______。
12．某学习小组探究稀HNO3、浓HNO3与铜的反应。 已知NO2溶于Cu(NO3)2溶液使体系呈绿色。对于稀HNO3与铜生成NO、浓HNO3与铜生成NO2的原因，提出两种解释：
解释1.
(1)HNO3浓度越稀，溶液中NO的数目越少，被还原时，每个NO从还原剂处获得较多电子的机会_______(填“增多”或“减少”)，因此被还原为更低价态。
解释2.推测下列平衡导致了产物的不同，并通过如下实验证实了推测的合理性。
3NO2+H2O2HNO3+NO
(2)B中盛放的试剂(足量)是_______。
(3)C中盛放Cu(NO3)2和_______。
(4)该小组证实推测的合理性所依据的实验现象是_______。时间(s)n(ml)
0
20
40
60
80
100
n(N2O4)
0.40
a
0.20
c
d
e
n(NO2)
0.00
0.24
b
0.52
0.60
0.60
化学键
P—P
P—O
O=O
P=O
键能(kJ·ml－1)
198
360
498
x
【参考答案】
一、选择题
1．A
解析：A．所有的燃烧反应均是放热反应，完全燃烧比不完全燃烧放出热量多，而所以a
C．中和热是指稀的强酸和稀的强碱反应生成1摩尔液态水时的反应热，硫酸与氢氧化钡反应生成的是硫酸钡沉淀和水，所以利用现有条件不能求出反应热，C错误；
D．白磷转化成红磷是放热的，所以红磷的能力低于白磷，能量越低越稳定，所以红磷比白磷稳定，D错误；
故选A。
2．B
【分析】当可逆反应达到平衡时，正逆反应速率相等，各物质的浓度，百分含量保持不变。
解析：①密度= ，在恒温、恒容条件下建立化学平衡的过程中，气体的总质量、总体积不变，故密度不会变化，混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡状态，故①错误；
②生成1mlD是正反应，消耗2mlA也是正反应，不能说明正逆反应速率相等，故②错误；
③混合气体的平均相对分子质量等于质量和物质的量的比，m（总）是定值而n（总）是变量，则混合气体的平均相对分子质量不变时说明反应达到平衡状态，故③正确；
④C (g)的物质的量浓度不变，说明反应达到平衡状态，故④正确；
⑤该反应是气体体积减小的反应，反应过程中气体的压强发生变化，所以混合气体的压强不变时反应达到平衡状态，故⑤正确；
能表明反应已达到平衡状态的是③④⑤；
答案选B。
3．C
解析：化学平衡常数K与化学反应本身及温度有关，加入催化剂、改变反应物浓度等均不能改变平衡常数K；平衡常数K越大，反应正向进行的程度越大，反应物的转化率越大，答案选C。
4．B
解析：A．反应为气体分子数不变的反应，气体的压强不再变化不能说明反应已达平衡，A错误；
B．COS的体积分数不再变化，说明COS的物质的量不再改变，平衡不再移动，正逆反应速率相等，能说明反应已达平衡，B正确；
C．容器体积和气体质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡，C错误；
D．H2S和H2的物质的量相等，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应已达平衡，D错误；
故选B。
5．D
解析：A．化学平衡状态为动态平衡，平衡时正逆反应速率速率相等且均大于0，故A正确；
B．X为固体，随反应进行，X反应生成Z，气体质量发生变化，容器体积恒定，则密度逐渐增大，当密度不变时，反应达到平衡状态，故B正确；
C．3s后生成 Z的物质的量为 ，则 ，根据速率之比等于化学计量数之比，可得Y的平均反应速率为 ，故C正确；
D．该反应为可逆反应，反应物不能完全反应，因此放出得热量小于akJ，故D错误；
故选：D。
6．C
解析：A．据图可知B和C的物质的量减小，为反应物，A和D的物质的量增加，为生成物，A错误；
B．据图可知从反应开始到1 s时，∆n(A)> ∆n(C)，所以A的反应速率更快，B错误；
C．据图可知6s后反应物和生成物共存，即该反应有一定的限度，为可逆反应，C正确；
D．据图可知相同时间内各物质的物质的量变化不相同，即该反应中各物质的系数不相等，则反应速率不相等，D错误；
综上所述答案为C。
7．A
解析：A．化学反应速率理论不可指导怎样提高原料的平衡转化率，可以指导提高反应的速率，A错误；
B．化学有效碰撞理论可用来解释改变外界条件反应速率的影响，指导通过改变条件提高反应速率，B正确；
C．化学平衡理论可通过改变化学平衡移动，指导怎样使用有限原料多出产品，C正确；
D．研究化学反应进行的方向可指导判断反应在某个方向发生的可能性，D正确；
故选A。
8．B
解析：A.由图可得两个等式：和，解得，带入其中计算得，A不正确；
B.使用催化剂可以加快反应速率，能提高丙烯单位时间内的产率，B正确；
C.在恒容密闭容器中，气体的密度始终不变，不能说明反应达到平衡，C不正确；
D.增加的物质量平衡正向移动，的体积分数是增大的，D不正确；
故选B。
二、非选择题
9． X 减慢 减慢 甲 BC
【分析】
(1)由图找到X和Y的变化量，按变化量之比为化学方程式中的计量数之比判断；结合图像数据和速率的计算公式进行计算；
(2)降低温度，正逆反应速率均会减小；
(3)统一用同一个物质的浓度变化、统一速率的单位，进行换算比较即可；
(4)根据“变量不变”来判断反应是否达到平衡状态。
解析：(1)根据反应：2NO2(g)⇌N2O4(g)的化学计量数可看出NO2的变化量是N2O4的变化量的2倍，从图可知，X的物质的量从1ml降低到0.4ml变化了0.6ml，Y的物质的量从0.4ml增加到0.7ml变化了0.3ml，可知X表示的是NO2的物质的量随时间的变化曲线，Y表示的N2O4的物质的量随时间的变化曲线；0到3min中，N2O4减少0.3ml， X的反应速率为，故答案为：X；；
(2)降低温度，减慢反应速率，则v(正) 减慢，v(逆)减慢，故答案为：减慢；减慢；
(3)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得甲中υ(NO2)=0.3ml/(L•s)，甲中速率υ(N2O4)=υ(NO2)= 0.3ml/(L•s)=9ml/（L•min），由于乙中υ(N2O4)=6ml/(L•min)，则甲中反应更快，故答案为：甲；
(4)A．v(NO2)=2v(N2O4)，不知道其表示的是正反应速率，还是逆反应速率，无法判断正逆反应速率是否相等，则不能说明反应已达到平衡状态，A不符合题意；
B．恒温恒容下，压强之比等于物质的量之比，该反应前后气体的物质的量发生改变，则压强发生改变，若压强不变时，则气体的物质的量不变，说明反应达到平衡状态，B符合题意；
C．分子总数和总的物质的量成正比，分子总数不变，则总物质的量不变，该反应前后气体的物质的量发生变化，则当总物质的量不变时，反应达到平衡，C符合题意；
D．达到平衡时，各物质的物质的量不变，但是不能确定NO2和N2O4的物质的量是否相等，D不符合题意；
综上答案为：BC。
【点睛】
解本题的关键是从图中获取信息、结合速率定义进行计算、比较，比较反应速率大小时，必须统一用同一个物质的浓度变化、统一速率的单位。
10．(1)0.002ml/(L·s)(2)1.8(3)变浅(4)D
解析：(1)当20s时，生成二氧化氮0.24ml，则消耗四氧化二氮0.12ml，容器中还剩余0.40ml-0.12ml=0.28ml；20s～40s内消耗四氧化二氮0.28-0.20=0.08ml，v===0.002ml/(L·s)；
(2)当到达80s时，二氧化氮的物质的量不再变化，所以反应达到平衡状态，二氧化氮的物质的量是0.60ml，则消耗四氧化二氮的物质的量是0.30ml，还剩余0.10ml，即d=e=0.10ml，二氧化氮的平衡浓度==0.30ml/L，四氧化二氮的平衡浓度==0.05ml/L；K===1.8ml•L-1；
(3)该反应的正反应是吸热反应，降低温度，平衡向逆反应方向移动，二氧化氮的含量减少，所以混合气体的颜色变浅，故答案为变浅；
(4)对于确定的化学反应，化学平衡常数只与温度有关，与其它任何物理量无关，故选D。
11． NO2(g) +CO(g)=NO(g) +CO2(g) △H=－234kJ·ml-1 138 环形玻璃搅拌棒 偏小 CH3OH(g) +3/2O2(g)= CO2(g) +2H2O(l) △H=－764.7kJ·ml-1 P3>P2>P1 吸热 移出产物H2或S2
【分析】(1)根据图示， NO2(g)和CO(g)反应生成CO2和NO是放热反应；
(2)焓变=反应物总键能-生成物总键能；
(3)测定中和热需要搅拌溶液；氨水是弱电解质，电离吸热；
(4)根据盖斯定律书写甲醇燃烧生成液态水的热化学方程式；
(5) 增大压强，2H2S(g)⇌2H2(g) + S2(g)逆向移动，H2S的平衡转化率减小；升高温度，H2S的平衡转化率增大；
解析：(1)根据图示，1 ml NO2(g)和1 ml CO(g)反应生成CO2和NO放出(368-134) kJ能量，NO2和CO反应的热化学方程式是NO2(g) +CO(g)=NO(g) +CO2(g) △H=－234kJ·ml-1；
(2)白磷(P4)完全燃烧生成P4O10，反应方程式是P4+5O2= P4O10，焓变=反应物总键能-生成物总键能，则-1194=198×6+498×5－360×12－4x，x=138；
(3)测定中和热需要搅拌溶液，缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒；氨水是弱电解质，电离吸热，用相同浓度和体积的氨水(NH3·H2O)代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值偏小；
(4)①CH3OH(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋49.0 kJ·ml－1
②CH3OH(g)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJ·ml－1
③H2O(g)=H2O(l) ΔH＝－44 kJ·ml－1
根据盖斯定律②×3-①×2+③×2得CH3OH(g) +3/2O2(g)= CO2(g) +2H2O(l) △H=－764.7kJ·ml-1；
(5) 增大压强，2H2S(g)⇌2H2(g) + S2(g)逆向移动，H2S的平衡转化率减小，所以P3>P2>P1；升高温度，H2S的平衡转化率增大，所以该反应为吸热反应，若要进一步提高H2S的平衡转化率，除了改变温度和压强外，还可以移出产物H2或S2。
12．(1)增多
(2)水
(3)浓硝酸
(4)C中溶液变绿
解析：硝酸与金属反应比较复杂，一般情况下，硝酸与金属反应不产生氢气。硝酸浓度大，反应速率快，还原产物价态高；硝酸浓度小，反应速率慢，还原价态低。
(1)HNO3浓度越稀，溶液中NO的数目越少，被还原时，每个NO从还原剂处获得较多电子的机会增多，被还原为较低的价态，故答案为：增多；
(2)Cu与浓硝酸反应产生NO2气体，NO2气体与B中水发生反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO，将产生的NO气体通入到C溶液中，故答案为：水；
(3)C中含有较多NO，使平衡3NO2+H2O2HNO3+NO逆向移动，二氧化氮浓度增大，从而便于观察溶液颜色变化，所以C中应盛放Cu(NO3)2和浓硝酸；
(4)根据题给信息可知，NO2溶于Cu(NO3)2溶液使体系呈绿色，所以若C中溶液变为绿色，就证明解释1正确，否则2正确。
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