新教材2024高中化學(xué)第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第二節(jié)化學(xué)平衡課時(shí)1化學(xué)平衡狀態(tài)同步測(cè)試新人教版選擇性必修1

其次節(jié)化學(xué)平衡課時(shí)1化學(xué)平衡狀態(tài)【基礎(chǔ)鞏固】1.在肯定條件下,使SO2與O2在一密閉容器中進(jìn)行反應(yīng),下列說(shuō)法中不正確的是()A.隨著反應(yīng)的進(jìn)行,正反應(yīng)速率漸漸減小,最終為零B.隨著反應(yīng)的進(jìn)行,正反應(yīng)速率漸漸減小,最終不變C.隨著反應(yīng)的進(jìn)行,逆反應(yīng)速率漸漸增大,最終不變D.反應(yīng)起先時(shí),正反應(yīng)速率最大,逆反應(yīng)速率為零解析:依據(jù)化學(xué)平衡的建立過(guò)程可知,反應(yīng)從正反應(yīng)方向起先,v正最大,v逆=0,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,v正漸漸減小,v逆漸漸增大,最終達(dá)到平衡時(shí),v正=v逆≠0。答案:A2.肯定條件下的某可逆反應(yīng),其正反應(yīng)速率v正和逆反應(yīng)速率v逆隨反應(yīng)時(shí)間t的變更如圖所示。下列推斷中不正確的是()A.t1時(shí)刻,v正>v逆B.t2時(shí)刻,v正=v逆C.t2時(shí)刻,反應(yīng)達(dá)到最大限度D.t3時(shí)刻,反應(yīng)停止解析:達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)并未停止。答案:D3.在肯定溫度下,某反應(yīng)A+BC體系中,n(A)隨反應(yīng)時(shí)間(t)的變更如下表:t012345n0.0400.0200.0140.0100.0100.010該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的時(shí)間區(qū)域?yàn)?)A.1~2min B.1~3minC.2~3min D.3~5min解析:達(dá)到平衡后A的物質(zhì)的量不再發(fā)生變更。答案:D4.肯定溫度下,可逆反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)記是 ()A.C生成的速率與C分解的速率相等B.單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA,同時(shí)生成3nmolBC.A、B、C三種物質(zhì)的濃度的變更量之比為1∶3∶2D.平衡時(shí)A、B、C三種物質(zhì)的分子數(shù)之比為1∶3∶2答案:A5.在已達(dá)到平衡的可逆反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)中,充入由18O組成的氧氣一段時(shí)間后,18O存在于下列物質(zhì)中的()A.氧氣B.氧氣和三氧化硫C.氧氣和二氧化硫D.二氧化硫、氧氣和三氧化硫解析:化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡,加入的18O2會(huì)與SO2結(jié)合生成含18O的SO3,同時(shí)含有18O的SO3又會(huì)分解得到SO2和O2,使得SO2和O2中也含有18O,因此18O存在于SO2、O2、SO3這三種物質(zhì)中。答案:D6.(2024·河南南陽(yáng)中學(xué)高一月考)在恒容絕熱容器中能推斷以下可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的判據(jù)是()①2NO2(g)2NO(g)+O2(g)②H2(g)+Br2(g)2HBr(g)③2NO2(g)N2O4(g)④Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)⑤C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)⑥NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)A.容器內(nèi)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變更B.反應(yīng)容器中某生成物的百分含量不再變更C.容器內(nèi)混合氣體的密度不再變更D.容器內(nèi)的溫度不再變更解析:A項(xiàng),②反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變,質(zhì)量不變,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量始終不變,不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),反應(yīng)⑥的混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量始終不變,不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故錯(cuò)誤;B項(xiàng),反應(yīng)⑥中氨的體積百分含量始終為23,故不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故錯(cuò)誤;C項(xiàng),因反應(yīng)①②③答案:D7.在恒溫恒容密閉容器中,投入肯定量X,發(fā)生反應(yīng)2X(s)2Y(g)+Z(g),下列敘述中能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是()①單位時(shí)間內(nèi)生成nmolZ的同時(shí)消耗2nmolY②Y的濃度不再變更③Y與Z的物質(zhì)的量之比為2∶1④2v正(Y)=v逆(Z)⑤混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變更⑥容器內(nèi)密度不再變更A.①②⑤ B.①②⑥C.②③⑤ D.②④⑤解析:單位時(shí)間內(nèi)生成nmolZ的同時(shí)消耗2nmolY,表明正、逆反應(yīng)速率相等,該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故①正確;Y的濃度不再變更,表明正、逆反應(yīng)速率相等,該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故②正確;Y與Z的物質(zhì)的量之比始終為2∶1,無(wú)法推斷平衡狀態(tài),故③錯(cuò)誤;2v正(Y)=v逆(Z),不滿意計(jì)量數(shù)關(guān)系,說(shuō)明正、逆反應(yīng)速率不相等,沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài),故④錯(cuò)誤;只有Y、Z為氣體,且二者物質(zhì)的量之比為2∶1,則混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為定值,不能用混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量推斷平衡狀態(tài),故⑤錯(cuò)誤;恒容條件下,氣體的總質(zhì)量發(fā)生變更,則混合氣體的密度發(fā)生變更,容器內(nèi)密度不再變更時(shí),表明正、逆反應(yīng)速率相等,該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故⑥正確。故選B項(xiàng)。答案:B8.在某一容積為5L的密閉容器內(nèi),加入0.2molCO與0.2molH2O,在催化劑存在的條件下加熱至高溫,發(fā)生以下反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH>0。反應(yīng)中CO2的濃度隨時(shí)間變更狀況如圖。(1)依據(jù)圖中數(shù)據(jù),反應(yīng)起先至達(dá)到平衡時(shí),v(CO)=;反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),c(H2)=。

(2)推斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的依據(jù)是(填字母)。

A.CO削減的化學(xué)反應(yīng)速率和CO2削減的化學(xué)反應(yīng)速率相等B.CO、H2O、CO2、H2的濃度都相等C.CO、H2O、CO2、H2的濃度都不再發(fā)生變更D.正、逆反應(yīng)速率都為零解析:(1)由題圖可知,10min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,v(CO)=v(CO2)=0.03mol/L10min=0.003mol/(L·min)。由化學(xué)方程式得c(H2)=c(CO20.03mol/L。(2)達(dá)到平衡的標(biāo)記是各物質(zhì)的百分含量不變,濃度不變,正、逆反應(yīng)速率相等且不為零。CO削減的化學(xué)反應(yīng)速率是正反應(yīng)速率,CO2削減的化學(xué)反應(yīng)速率是逆反應(yīng)速率。所以A、C兩項(xiàng)可作為推斷反應(yīng)達(dá)到平衡的依據(jù)。答案:(1)0.003mol/(L·min)0.03mol/L(2)AC【拓展提高】9.已知N2O4(g)2NO2(g)ΔH>0,現(xiàn)將1molN2O4充入一恒壓密閉容器中,下列示意圖不能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是()ABCD解析:B項(xiàng),對(duì)于一個(gè)特定反應(yīng),ΔH固定不變,因此ΔH不變不能作為推斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù);C項(xiàng),在t1時(shí)刻,2v正(N2O4)=v逆(NO2),v正=v逆,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。答案:B10.(2024·陜西漢中)下列描述的化學(xué)反應(yīng)狀態(tài),不肯定是平衡狀態(tài)的是 ()A.3H2(g)+N2(g)2NH3(g)反應(yīng)體系中H2與N2的物質(zhì)的量之比保持3∶1B.2NO2(g)N2O4(g)恒溫、恒容下,反應(yīng)體系中氣體的壓強(qiáng)保持不變C.CaCO3(s)O2(g)+CaO(s)恒溫、恒容下,反應(yīng)體系中氣體的密度保持不變D.H2(g)+Br2(g)2HBr(g)恒溫、恒容下,反應(yīng)體系中氣體的顏色保持不變解析:A項(xiàng),若起始狀態(tài)充入的H2與N2的物質(zhì)的量之比為3∶1,則3H2(g)+N2(g)2NH3(g)反應(yīng)體系中H2與N2的物質(zhì)的量之比始終保持3∶1,則不肯定處于平衡狀態(tài),符合題意;B項(xiàng),2NO2(g)N2O4(g)正反應(yīng)是體積減小的,則恒溫、恒容下,反應(yīng)體系中氣體的壓強(qiáng)保持不變,可以說(shuō)明物質(zhì)的量不再變更,則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),不符合題意;C項(xiàng),密度是氣體的質(zhì)量與容器容積的比值,CaCO3(s)CO2(g)+CaO(s)體系中,恒溫、恒容下氣體質(zhì)量、氣體密度是變更的,當(dāng)反應(yīng)體系中氣體的密度保持不變,可以說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),不符合題意;D項(xiàng),顏色的深淺與濃度有關(guān)系,H2(g)+Br2(g)2HBr(g)在恒溫、恒容下,反應(yīng)體系中氣體的顏色保持不變,說(shuō)明溴分子的濃度不再發(fā)生變更,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),不符合題意。答案:A【挑戰(zhàn)創(chuàng)新】11.恒溫恒容下,將2molA氣體與2molB氣體通入容積為2L的密閉容器中發(fā)生以下反應(yīng):2A(g)+B(g)xC(g)+2D(s)。2min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)剩余1.2molB,并測(cè)得C的濃度為1.2mol/L。(1)從起先反應(yīng)至達(dá)到平衡狀態(tài),生成C的平均反應(yīng)速率為。

(2)x=。

(3)下列各項(xiàng)可作為該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)記的是(填字母)。

A.壓強(qiáng)不再變更B.氣體密度不再變更C.A的消耗速率與B的消耗速率之比為2∶1D.A的百分含量保持不變解析:(1)v(C)=1.2mol/L2min(2)2A(g)+B(g)xC(g)+2D(s)起始濃度(mol/L)變化濃度(mol/L)平衡濃度(mol/L)由此可知,2∶1∶x=0.8∶0.4∶1.2=2∶1∶3,所以x=3。(3)A項(xiàng),x=3,該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變,無(wú)論反應(yīng)是否達(dá)到平衡,壓強(qiáng)均不會(huì)變更;B項(xiàng),氣體的密度不再變更,而氣體的體積不變,說(shuō)明氣體的質(zhì)量不再發(fā)生變更,由于D為固體,故氣體的質(zhì)量不再發(fā)生變更,說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài);C項(xiàng),A的消耗速率與B的消耗速率表示的反應(yīng)方向一樣,不能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài);D項(xiàng),A的百分含量保持不變,說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)。答案:(1)0.6mol/(L·min)(2)3(3)BD12.在2L密閉容器內(nèi),800℃時(shí)發(fā)生反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g),n(NO)隨時(shí)間的變更如下表所示:時(shí)間/s012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)如圖表示NO2的濃度變更的曲線是。用O2表示前2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=。

(2)能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填字母)。

A.v(NO2)=2v(