高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 化学平衡第1课时复习练习题

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 化学平衡第1课时复习练习题，共7页。试卷主要包含了0×102B，2×103D，1000等内容，欢迎下载使用。

基础巩固
1.在一定条件下,向某容器中充入N2和H2合成NH3,以下叙述错误的是( )。
A.开始反应时,正反应速率最大,逆反应速率为0
B.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后减小为0
C.随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,最后保持恒定
D.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后与逆反应速率相等且都保持恒定
答案:B
解析:随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,正反应速率逐渐减小,最后保持恒定,但不为0,B项错误。
2.某温度下,向容积为1 L的密闭反应器中充入0.10 ml SO3,当反应器中的气体压强不再变化时测得SO3的转化率为20%,则该温度下反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常数为( )。
A.8.0×102B.1.6×103
C.3.2×103D.4.0×102
答案:B
解析:设反应达到平衡时生成O2的物质的量为x ml。
2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)
起始/ml0.1000
平衡/ml0.10-2x2xx
2x0.10×100%=20% x=0.01
K=c2(SO2)·c(O2)c2(SO3)=11 600
所以逆反应的平衡常数为1 600,B项正确。
3.关于反应Fe2O3(s)+CO(g)2FeO(s)+CO2(g)的平衡常数表达式的几种写法,其中正确的是( )。
①K=c2(FeO)·c(CO2)c(Fe2O3)·c(CO)
②K=c(Fe2O3)·c(CO)c2(FeO)·c(CO2)
③K=c(FeO)·c(CO2)c(Fe2O3)·c(CO)
④K=c(Fe2O3)·c(CO)c(FeO)·c(CO2)
⑤K=c(CO2)c(CO)
⑥K=c(CO)c(CO2)
A.①③⑤B.②④⑥
C.⑤D.⑥
答案:C
解析:Fe2O3和FeO均为固体,其浓度通常认为是常数,不写入平衡常数表达式中。平衡常数K等于生成物平衡浓度的幂之积除以反应物平衡浓度的幂之积。
4.下列关于平衡常数K的说法中,正确的是( )。
①平衡常数K只与反应本身及温度有关 ②改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数K ③加入催化剂不改变平衡常数K ④平衡常数K只与温度有关,与反应的本身及浓度、压强无关
A.①②B.②③
C.③④D.①③
答案:D
解析:平衡常数K是反映可逆反应限度的一个特征物理量,由反应本身决定,只受温度影响。催化剂不能使化学平衡发生移动,加入催化剂不改变平衡常数K。
5.在一定温度下,向a L密闭容器中加入1 ml X气体和2 ml Y气体发生如下反应:X(g)+2Y(g)2Z(g),下列描述能说明此反应一定达到平衡状态的是( )。
A.容器内压强随时间变化而变化
B.容器内各物质的浓度不随时间变化
C.容器内X、Y、Z的浓度之比为1∶2∶2
D.单位时间内消耗0.1 ml X同时生成0.2 ml Z
答案:B
解析:A项中压强仍在变化,说明反应未达到平衡状态;B项中各物质的浓度不随时间变化说明反应达到平衡状态;C项中X、Y、Z的浓度之比为1∶2∶2不能说明反应达到平衡状态;D项描述的都是正反应速率,不能说明反应达到平衡状态。
6.在一定温度下,反应N2O4(g)2NO2(g)的焓变为ΔH。现将1 ml N2O4充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是( )。
A.①②B.②④C.③④D.①④
答案:D
解析:ΔH是恒量,不能作为判断平衡状态的标志;题述反应是起始时充入1 ml N2O4,正反应速率应是逐渐减小直至不变,③曲线趋势不正确。
7.在恒温恒容下的密闭容器中,进行可逆反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH<0。下列选项中的描述不能说明反应已达到平衡状态的是( )。
A.正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率相等
B.反应器中压强不随时间变化而变化
C.混合气体平均摩尔质量保持不变
D.混合气体颜色深浅保持不变
答案:A
解析:达到平衡时对某一物质而言,其正、逆反应速率相等,根据热化学方程式,平衡时生成O2的速率是消耗NO2的速率的12,A项中生成NO2的速率和生成O2的速率相等时v(正)8.在一定条件下,在密闭容器中进行反应X2(g)+Y2(g)2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 ml·L-1、0.2 ml·L-1、0.2 ml·L-1,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是( )。
A.Z为0.2 ml·L-1
B.Y2为0.35 ml·L-1
C.X2为0.3 ml·L-1
D.Z为0.4 ml·L-1
答案:A
解析:利用极值法分析。平衡时,X2的浓度范围是09.(1)已知448 ℃时,反应H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数K1=49,则该温度下反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数K2= ;反应12H2(g)+12I2(g)HI(g)的平衡常数K3= 。
(2)已知下列反应的平衡常数:
H2(g)+S(s)H2S(g) K4
S(s)+O2(g)SO2(g) K5
则反应H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g)的平衡常数K6= (用K4、K5表示)。
答案:(1)149 7 (2)K4K5
解析:(1)第2个反应与第1个反应互为逆反应,其平衡常数互为倒数关系,第3个反应中各物质的化学计量数与第1个相比,减少为一半,平衡常数也会发生变化,得K3=K1,代入K1=49,得K3=7。(2)写出K4、K5和K6的表达式:K4=c(H2S)c(H2),K5=c(SO2)c(O2),K6=c(H2S)·c(O2)c(SO2)·c(H2),得K6=K4K5。
10.(1)在一定温度下,氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应:
Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)
①反应的平衡常数表达式为K= 。
②该温度下,在2 L盛有Fe2O3粉末的密闭容器中通入CO气体,则10 min内CO2的平均反应速率为0.015 ml·L-1·min-1,10 min后生成了单质铁 g。
(2)能说明上述反应已达到平衡状态的是 。
A.CO的生成速率与CO2的生成速率相等
B.CO生成速率与CO2消耗速率相等
C.CO的质量不变
D.体系的压强不再发生变化
E.气体密度不再变化
答案:(1)①c3(CO2)c3(CO) ②11.2 (2)ACE
解析:(1)①固体、液体纯物质的浓度可看作常数,所以K中不出现Fe2O3(s)和Fe(s),K=c3(CO2)c3(CO);
②10 min内生成CO2的物质的量为
0.015 ml·L-1·min-1×10 min×2 L=0.3 ml,由以下关系式:
2Fe ~ 3CO2
2 ml3 ml
0.2 ml 0.3 ml
m(Fe)=0.2 ml×56 g·ml-1=11.2 g。
(2)CO生成速率为逆反应速率,CO2生成速率为正反应速率,且CO、CO2的化学计量数相等,则v正(CO2)=v逆(CO),达到化学平衡;v生成(CO)=v逆(CO),v消耗(CO2)=v逆(CO2),无法说明是否达到化学平衡;m(CO)不变,则n(CO)不变,反应达到平衡;该反应是气体体积不变的反应,反应任意时刻,体系的压强均相同;ρ=mV,当m(气体)不变时,反应即达到平衡,达到平衡时,ρ不再变化。
能力提升
1.在一定温度下的密闭容器中,加入1 ml CO与1 ml H2O发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),5 s后达到平衡时测得n(H2)为0.5 ml,下列说法正确的是( )。
A.在该温度下平衡常数K=1
B.v(CO)=0.1 ml·L-1·s-1
C.CO的转化率小于50%
D.再投入8 ml H2O,CO的转化率增大为88.9%
答案:A
解析:
CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
起始/ml1100
转化/ml0.50.50.50.5
平衡/ml0.50.50.50.5
K=c(CO2)·c(H2)c(CO)·c(H2O)=1,A项正确;因容器容积未知,B项错误;CO的转化率为0.5ml1ml×100%=50% ,C项错误;再投入8 ml H2O,即投入1 ml CO与9 ml H2O发生反应,设平衡时CO转化的物质的量为x ml,利用平衡常数列式:x2(1-x)(9-x)=1,解得x=0.9, CO的转化率为90%,D项错误。
2.在温度一定时,反应N2O4(g)2NO2(g)平衡体系中NO2的体积分数φ(NO2)随压强的变化情况如图所示(实线上的点表示对应压强下的平衡点),下列说法正确的是( )。
A.A、C两点的正反应速率的关系为v(A)>v(C)
B.A、B、C、D、E各状态中,v(正)C.维持p1不变,E→A所需时间为x;维持p2不变,D→C所需时间为y,则xD.使C状态到达A状态,可选用的条件是减小压强,由p2无限缓慢降压至p1
答案:D
解析:有气体参加的化学反应,增大压强,反应速率增大,A点的压强小于C点,故v(A)v(逆),D点时反应逆向进行,即v(正)p1,故p2时反应速率大,达到平衡所需时间y3.将一定量的SO2和0.7 ml氧气充入一定容积的密闭容器中,550 ℃时,在催化剂作用下发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0。反应达到平衡后,将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液,气体体积减小了21.28 L;再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2,气体的体积又减小了5.6 L。(以上气体体积均已转化为标准状况下的体积,计算结果保留一位小数)
请回答下列问题。
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是 。
A.SO2和SO3浓度相等
B.SO2百分含量保持不变
C.容器中气体的压强不变
D.SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等
E.容器中混合气体的密度保持不变
(2)求该反应达到平衡时SO2的转化率(用百分数表示)。
(3)若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液,生成沉淀多少克?
答案:(1)BC
(2)消耗O2的物质的量:
0.7 ml-5.6 L22.4 L·ml-1=0.45 ml。
生成SO3的物质的量:0.45 ml×2=0.9 ml。
SO2和SO3的物质的量之和:21.28 L22.4 L·ml-1=0.95 ml。
反应前SO2的物质的量:0.95 ml。
SO2的转化率×100%≈94.7%。
(3)在给定的条件下,溶液呈强酸性,BaSO3不会存在。因此BaSO4的质量为0.9 ml×5%×233 g·ml-1≈10.5 g。
解析:(1)判断反应是否达到平衡状态的标志,一是正、逆反应速率相等,二是各成分含量保持不变。浓度相等不能作为达到平衡状态的标志,A不正确;由于是气体体积不相等的反应,压强不变可以作为达到平衡状态的标志;D项中均表示正反应速率,不正确。由于均为气体反应,气体的质量守恒,体积不变,密度不变,不能作为达到平衡状态的标志。