高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 化学平衡当堂检测题

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 化学平衡当堂检测题，共14页。试卷主要包含了2化学平衡同步练习题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题
1．一定温度下，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
2．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
3．恒温恒容条件下，向密闭容器中加入等物质的量的M和N，发生反应：，已知该反应的正反应速率，其中速率常数满足关系(R、A为常数，T为温度，为反应的活化能)。上述反应在催化剂Cat1、Cat2作用下的关系如图。下列说法错误的是
A．使用催化剂Cat1时反应的活化能较高
B．平衡时M和N的转化率相等
C．增大N的浓度不影响正反应速率和平衡状态
D．若改为恒容绝热容器，平衡时M的转化率一定降低
4．时，含等浓度的与的混合溶液中发生反应： ，时刻，改变某一外界条件维续反应至时刻，溶液中和随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是
已知：时，该反应的化学平衡常数
A．若时刻未改变外界条件，则此时该反应：
B．若时刻反应达到平衡，则时刻改变的条件可能为及时移除Ag
C．若始终保持温度不变，则逆反应速率：
D．内的平均反应速率为
5．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
6．在密闭容器中用一定量的混合气体发生反应：，平衡时测得B的浓度为0.5，保持温度不变，将容器的容积压缩到原来的一半，再达到平衡时，测得B的浓度为1.1，下列有关判断正确的是
A．B．A的转化率减小
C．平衡向正反应方向移动D．C的体积分数增大
7．在恒容密闭容器中充入等物质的量的和，在催化下发生可逆反应：。某温度下测得浓度与时间的关系如下表所示：
下列说法正确的是
A．第时，的正反应速率大于逆反应速率
B．前，的平均反应速率
C．在该条件下，的平衡转化率为50％
D．若平衡后保持温度不变，向容器中充入，平衡正向移动，K值增大
8．反应达到平衡后，保持温度不变，再通入NO2，重新达到平衡，则新平衡与旧平衡相比的值
A．变小B．变大C．不变D．无法确定
9．恒温密闭容器中，发生反应：2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H＜0。起始催化剂时，若按照n(CO2)：n(H2)=1：3的投料比充入容器，测得平衡时n(H2)和n(H2O)随温度的变化如图所示。下列说法中正确的是
A．L线表示平衡时n(H2O)随温度的变化
B．其他条件不变时，若扩大容器容积，则v正减小，v逆增大
C．x=5.16ml
D．使用催化剂，可降低反应的活化能，减小△H的值
10．以、和为原料，制备和氯化亚砜()的原理为： 。下列说法正确的是
A．反应平衡常数
B．键断裂的同时有键形成，说明反应到达该条件下的平衡状态
C．使用催化剂可以同时降低正反应和逆反应的活化能
D．上述反应中消耗的，转移电子数为
二、填空题
11．吸热反应，在2000℃时，。2000℃时，向10L密闭容器中放入、和，通过计算回答：
(1)此反应的初始状态是否为化学平衡状态_______？
(2)若非化学平衡状态，反应将向哪个方向进行以达到化学平衡状态_______？
12．氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以下反应是目前大规模制取氢气的重要方法之一： 。
(1)欲提高反应速率及的平衡转化率，理论上可以采取的措施为_______。
A．通入过量水蒸气B．降低温度C．增大压强D．加入催化剂
(2)800℃时，该反应的平衡常数，在容积为1L的密闭容器中进行反应，测得某一时刻混合物中、、、的物质的量分别为2ml、5ml、4ml、3ml。
①写出该反应的平衡常数表达式_______。
②该时刻反应_______(填“正向进行”、“逆向进行”或“达平衡”)。
(3)830℃时，该反应的平衡常数。在容积为1L的密闭容器中，将2ml与8ml混合加热到830℃，反应达平衡时的转化率为_______。
(4)工业上利用得到的与进一步合成二甲醚： 。其他条件不变时，相同时间内的转化率随温度T的变化情况如图a所示。
①合成二甲醚反应的_______0(填“>”“＜”或“=”)。
②在250℃之前，随温度升高，转化率增大的原因是_______。
③在图b中绘制出压强和转化率之间的关系_______ (作出趋势即可)。
13．常温下，水溶液中的反应Fe3++SCN-⇌[Fe(SCN)]2+达到平衡时，c(SCN-)=0.10 ml/L，c(Fe2+)=0.040 ml/L；c=0.68 ml/L。回答下列问题：
(1)加入少量KSCN固体后，平衡将向___________(“正”或“逆”)方向移动。
(2)该反应的平衡常数K为多少?__________________。
(3)加水稀释至原溶液体积的2倍，平衡将向______________(“正”或“逆”)方向移动。请通过相关计算说明。
14．氮是动植物生长不可缺少的元素，合成氨的反应对人类解决粮食问题贡献巨大，反应如下：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。在一定条件下：将2.5mlN2和7.5mlH2的混合气体充入体积为2L的固定闭容器中发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，5分钟末时达到平衡，测得容器内的压强是开始时的0.9倍，则5分钟内用氨气表示该反应的平均化学反应速率为___________；氢气达到平衡时的转化率是___________（保留小数点后一位）；N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为___________。
15．甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲醇：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。ΔH
（1）平衡常数表达式为K=_______。
（2）下图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
① 该反应的焓变ΔH________0(填“＞”、“＜”或“＝”)。
② T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1_______K2(填“＞”、“＜”或“＝”)。
③ 若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是_______。
a. 升高温度 b. 将CH3OH(g)从体系中分离
c. 使用合适的催化剂 d. 充入He，使体系总压强增大
16．某小组同学探究盐对Fe3++3SCN-Fe(SCN)3平衡体系的影响。
实验I：探究KCl对Fe3+和SCN-平衡体系的影响将已用稀盐酸酸化0.005ml·L-1FeCl3溶液(无色)和0.01ml·L-1KSCN溶液等体积混合，静置至体系达平衡，得红色溶液X。各取2mL溶液X放入3支比色皿中，分别滴加0.1mL不同浓度的KCl溶液，并测定各溶液的透光率随时间的变化，结果如图所示。
已知：①溶液的透光率与溶液颜色深浅有关，颜色深，透光率低。
②Cl、与Fe3+均能发生络合反应：Fe3++4C1-[FeCl4]-(黄色)、Fe3++2[Fe(SO4)2]-(无色)。
(1)稀盐酸酸化FeCl3溶液的目的是___________。(用离子方程式表示)。采用浓度较低的FeCl3溶液制备Fe3+和SCN-的平衡体系，是为了避免___________(填离子符号)的颜色对实验干扰。
(2)从实验结果来看，KCl溶液确实对Fe3+和SCN-平衡体系有影响，且随着KCl浓度增大，Fe3++3SCN-Fe(SCN)3平衡向___________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
实验II：探究盐对Fe3+和SCN-平衡体系产生影响的原因
同学查阅相关资料，认为可能的原因有：
原因1：溶液中的离子会受到周围带有异性电荷离子的屏蔽，使该离子的有效浓度降低，这种影响称为盐效应。KCl溶液的加入使Fe3+和SCN-平衡状态因盐效应而发生变化。
原因2：溶液中存在副反应Fe3++4C1-[FeCl4]-，离子浓度发生变化，导致Fe3+和SCN-平衡状态发生变化。
(3)基于以上分析，该组同学取2mL红色溶液X，分别加入等物质的量的不同种类的盐晶体(忽略溶液体积变化)，观察颜色变化，结果如下表。
基于以上实验现象可得出结论：K+的盐效应弱于Na+的盐效应。简述获得结论的依据：______。
(4)取2mL溶液X继续进行实验，结果如下表。
上述实验③和实验④可证明副反应影响了Fe3+和SCN-平衡体系，结合实验现象及化学用语分析副反应对Fe3+和SCN-平衡体系有影响的原因：___________。
实验III：探究现象a中溶液变为浅黄色的的原因
(5)由实验④、实验⑤和实验⑥可知，溶液变为浅黄色与___________(填微粒的化学式)无关。
(6)为了进一步确认现象a中使溶液呈浅黄色的微粒只有Fe(SCN)3，补充完整实验⑦的操作___________。0
2
4
6
8
10
2.0
1.5
1.2
1.1
1.0
1.0
序号
加入少量盐
溶液颜色
①
KCl
变浅
②
NaCl
变浅程度较大
序号
加入溶液
溶液颜色
③
1mL蒸馏水
略变浅
④
1mL3ml·L-1盐酸
明显变浅，溶液偏黄
⑤
1mL1.5ml·L-1硫酸
现象a：溶液变为浅黄色
序号
实验操作
溶液颜色
⑥
取1mL0.0025ml：L-1Fe2(SO4)3溶液(无色)，加入1mL0.01ml·L-1KSCN溶液，再加入1mL1.5ml·L-1硫酸
溶液先变红，加入硫酸后变为浅黄色
⑦
取1mL0.005ml·L-1FeCl3溶液(无色)
溶液为无色
【参考答案】
一、选择题
1．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。
2．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。
3．C
解析：A．从曲线的斜率上可以分析出使用催化剂Cat1时反应的活化能较高，故A说法正确；
B．反应物的系数相等，投料相等，所以平衡时的转化率也相等，故B说法正确；
C．根据v正=kc(M),增大N的浓度不影响正反应速率，但一定会影响平衡状态，故C说法错误；
D．若改为恒容绝热容器，无论反应是吸热反应还是放热反应，平衡时M的转化率一定降低，故D说法正确；
答案为C。
4．D
解析：A．若时刻未改变外界条件，则此时该反应处于平衡，=，A错误；
B．若时刻反应达到平衡，==0.08,=0.03,此时的平衡常数K约为4.69>1，已知：时，该反应的化学平衡常数K=1，，则时刻改变的条件是降温，所以B错误；
C．时刻到时刻，增加，其反应速率加快，即逆反应速率：，C错误；
D．内的浓度由0变为0.03，即浓度变化为0.03，其平均反应速率为，又因为各物质的速率之比等于其化学计量数之比，所以的平均反应速率为，D正确；
故选D。
5．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。
6．B
【分析】压缩体积到原来的一半即增大压强，若体系中平衡不移动，则B的浓度为原来的2倍，即0.5ml⋅L−1×2=1.0ml⋅L−1，而B的浓度为1.1ml⋅L−1，说明平衡移动向生成B的方向移动，即逆反应方向移动，加压平衡向着气体分子数减少的方向移动，即m+n解析：A．根据分析可知，反应逆向移动，加压平衡向着气体分子数减少的方向移动，即m+nB．根据分析可知平衡移动向生成B的方向移动，即逆反应方向移动，A的转化率减小，故B正确；
C．根据分析可知加压平衡向着气体分子数减少的方向移动，即反应逆向移动，故C错误；
D．根据分析可知，反应逆向移动，C的体积分数减小，故D错误；
故答案为：B。
7．C
解析：A． 由表知，第时已处于平衡状态，的正反应速率等于逆反应速率，A错误；
B． 前，的平均反应速率，B错误；
C． 在该条件下，的平衡转化率为，C正确；
D． 若平衡后保持温度不变，向容器中充入，平衡正向移动，但温度不变，K值不变，D错误；
答案选C。
8．C
解析：根据题意，，K只与温度有关，温度不变，则K不变，故选C。
9．C
解析：A．由于，随着温度的升高，平衡逆向移动，增大，减少，故为随温度的变化曲线，A错误；
B．其他条件不变时，若扩大容器容积，浓度均减少，则均减小，B错误；
C．由图知，在393K时，，，升高温度，反应将向逆反应方向移动，在a点时，，设由393K升温到460K时，反应的物质的量为bml，由关系式，则，，，C正确；
D．使用催化剂，只能降低反应的活化能，且增大反应速率，但不能减小的值，D错误；
故选C。
10．C
解析：A．反应中为固体，由化学方程式可知，反应平衡常数，A错误；
B．键断裂的同时有键形成，描述的都是正反应，不能说明反应到达该条件下的平衡状态，B错误；
C．催化剂改变反应历程，加快反应速率；使用催化剂可以同时降低正反应和逆反应的活化能，C正确；
D．没有标况，不能计算转移的电子数，D错误；
故选C。
二、填空题
11．(1)不是平衡状态
(2)Q＞K时，反应逆向进行
解析：（1）此时，生成物与反应物的比Qc===9.0×10-4＞K，所以不是平衡状态，故答案为：不是平衡状态；
（2）由上可得，Qc＞K，为使其平衡，反应向逆反应方向进行，才可能使Qc=K，故答案为：Q＞K时，反应逆向进行。
12．(1)A
(2) 达平衡
(3)80％
(4) ＜ 250℃之前，反应未达平衡，温度越高反应速率越快，CO的转化率越大
解析：（1）A．通入过量水蒸气，反应速率加快，CO转化率增大，A符合题意 ；
B．降低温度，反应速率减慢，平衡正方向移动，CO转化率增大，B不符合题；
C．增大压强，反应速率加快，平衡不移动，CO转化率不变，C不符合题意；
D．加入催化剂，反应速率加快，平衡不移动，CO转化率不变，D不符合题意；
故为：A。
（2）该反应的平衡常数表达式，，1L的密闭容器中，某一时刻混合物中、、、的物质的量分别为2ml、5ml、4ml、3ml，，Q=K，则反应达平衡故为：；达平衡；
（3）设转化CO的物质的量为a，根据题意列三段式 ，根据平衡常数，解得a=1.6，的转化率为，故为：80％；
（4）温度越高，反应速率越快，达平衡所需时间越短，根据题意可知，图a中温度高于250℃反应达化学平衡状态，升高温度，CO转化率降低，平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，<0；250℃之前，反应未达平衡，温度越高反应速率越快，相同时间内，CO的转化率越大；若未达平衡，压强越大，反应速率越快，CO转化率越高，若达平衡，该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正方向进行，CO的转化率增大，，故为：＜；250℃之前，反应未达平衡，温度越高反应速率越快，CO的转化率越大； ；
13． 正 K==1.7×102(ml‧L-1)-1 逆； Qc==3.4×102(ml‧L-1)-1＞K
【分析】根据勒夏特列原理分析平衡移动的方向；根据化学平衡常数K=进行计算；根据浓度商Qc与K值进行比较，Qc＜K，平衡正向移动，Qc＝K，处于平衡状态；Qc＞K，平衡逆向移动，据此分析。
解析：(1)加入固体KSCN后，溶液中SCN-浓度增大，平衡正向移动；
(2)化学平衡常数K=＝=1.7×102(ml‧L-1)-1；
(3)加水稀释至原溶液体积的2倍，各离子的浓度均等于原浓度的，浓度商Qc==3.4×102(ml‧L-1)-1＞K，平衡逆向移动。
14．1ml•L-1•min-1 20.0% 2:6:1
解析：假设达到平衡时，转化了xml的N2，则有： 根据同温同体积时，气体的压强之比等于其物质的量之比可知，2.5-x+7.5-3x+2x=0.9(2.5+7.5)ml，解得：x=0.50ml，故5分钟内用氨气表示该反应的平均化学反应速率为：，氢气达到平衡时的转化率为：，平衡时N2、H2、NH3的物质的量浓度之比等于物质的量之比等于（2.5-x）:(7.5-3x):2x=
(2.5-0.5):(7.5-3×0.5):2×0.5=2:6:1；故答案为：0.1m1•L-1•min-1；20.0%；2:6:1。
15． ＜ ＞ b
解析：(1) 根据平衡常数的定义可得其表达式为K= ；
(2) ①根据图象的变化可知，温度在T2时达到平衡所用时间短，说明反应速率快，因此T2高于T1，当升高温度时，CO的转化率减小，说明平衡向逆反应方向移动，该反应的ΔH＜0；②升高温度平衡向逆反应方向移动，使平衡常数减小，即K1＞K2；
(3)a、由(2)的分析可知，该反应是放热反应，所以升高温度平衡向逆向移动，甲醇产率减小，则a错误；b、将CH3OH(g)从体系中分离出来，减小生成物的浓度，促进平衡正向移动，增大甲醇产率，故b正确；c、使用催化剂只是加快了反应速率，对产率和转化率等都没有影响，则c错误，d、充入He气体，尽管体积总压强增大，但反应体系的分压不变，各种物质的浓度不变，所以平衡不移动，甲醇产率不变，故d错误。正确答案为b。
点睛：关于转化率（或含量）—温度（或压强）— 时间图象，要明确“先拐先平，数值大”的原则，再根据条件的改变对转化率（或含量）是的影响，确定平衡移动方向，进而判断反应的热效应、反应前后的系数或物质的状态等；同时要正确理解平衡常数的含义和影响因素，否则都会产生不必要的失分。
16．(1) Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+ [FeCl4]-
(2)逆反应
(3)阴离子均为氯离子，加入NaCl，溶液颜色变浅程度较大
(4)加入盐酸，氯离子浓度增大，Fe3++4C1-[FeCl4]-平衡正向移动，Fe3+浓度减小，Fe3++3SCN-Fe(SCN)3平衡逆向移动，溶液颜色变浅
(5)
(6)加入1mL蒸馏水，再加入1mL1.5ml·L-1硫酸
解析：（1）稀盐酸酸化FeCl3溶液的目的是抑制Fe3+水解Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+； [FeCl4]-有颜色， 采用浓度较低的FeCl3液制备Fe3+和SCN-平衡体系，是为了避免[FeCl4]-的颜色对实验干扰，
故答案为: Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+；[FeCl4]-；
（2）随着KCl浓度增大，Fe3+ +4Cl- =[FeCl4]-平衡正向移动，Fe3+浓度减小，Fe3++ 3SCN-= Fe(SCN)3平衡逆向移动，故答案为:逆反应；
（3）实验①和实验②对比，阴离子均为氯离子，阴离子相同，阳离子不同，实验①、②中阴离子种类、浓度均相同，依据②中溶液颜色变浅程度相较于①更大，故答案为: 阴离子均为氯离子，加入NaCl，溶液颜色变浅程度较大；
（4）实验④中加入1mL3ml·L-1盐酸，增大Cl-浓度，Fe3+ +4Cl- =[FeCl4]-平衡正向移动，明显变浅，溶液偏黄色，Fe3+浓度降低，Fe3++ 3SCN-= Fe(SCN)3逆向移动,溶液颜色明显变浅，
故答案为: 加入盐酸，氯离子浓度增大，Fe3++4C1-[FeCl4]-平衡正向移动，Fe3+浓度减小，Fe3++3SCN-Fe(SCN)3平衡逆向移动，溶液颜色变浅；
（5）取1mL0.0025ml：L-1Fe2(SO4)3溶液(无色)，加入1mL0.01ml·L-1KSCN溶液，再加入1mL1.5ml·L-1硫酸，溶液先变红，加硫酸后变为浅黄色，刚开始变红是因为发生反应Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3，此时溶液含有， 但溶液颜色没有影响，加入硫酸后颜色发生变化，说明对该平衡体系没有影响，故答案为: ；
（6）根据实验⑤溶液呈浅黄色的原因可能是Fe(SCN)3或Fe2(SO4)3，实验⑦取1mL0.005ml/LFeCl3溶液(无色)，加入1mL蒸馏水，再加入1mL1.5ml·L-1硫酸，得到无色溶液，证明不是Fe2 (SO4)3使溶液呈浅黄色，
故答案为: 加入1mL蒸馏水，再加入1mL1.5ml·L-1硫酸。