人教版高二上學(xué)期化學(xué)(選擇性必修1)《2.2.1化學(xué)平衡狀態(tài)》同步測(cè)試題及答案

第第頁P(yáng)AGE人教版高二上學(xué)期化學(xué)(選擇性必修1)《2.2.1化學(xué)平衡狀態(tài)》同步測(cè)試題及答案一、選擇題1.在平衡體系2NO(g)+O2(g)2NO2(g)中通入18O組成的氧氣,重新達(dá)到平衡后,則18O()。A.只存在于O2中B.只存在于NO2中C.只存在于O2和NO2中D.存在于NO、O2、NO2中2.在一定條件下,某密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)2X(g)+2Y(g)3Z(g)+2W(g),X、Y的初始濃度分別為2.5mol·L-1和2.0mol·L-1,達(dá)到平衡后,下列各生成物的濃度數(shù)據(jù)中肯定錯(cuò)誤的是()。A.c(Z)=1.5mol·L-1B.c(Z)=2.4mol·L-1C.c(W)=1.6mol·L-1D.c(W)=2.0mol·L-13.一定溫度下,在某固定容積的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)A(s)+3B(g)3C(g),該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是()。A.密閉容器內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量不再改變B.密閉容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不再改變C.密閉容器內(nèi)混合氣體的總物質(zhì)的量不再改變D.密閉容器內(nèi)混合氣體的質(zhì)量不再改變4.對(duì)可逆反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),下列敘述正確的是()。A.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),4v正(O2)=5v逆(NO)B.若單位時(shí)間內(nèi)生成xmolNO的同時(shí)消耗xmolNH3,則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),若增大容器容積,則正反應(yīng)速率減小,逆反應(yīng)速率增大D.化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系是2v正(NH3)=3v正(H2O)5.可逆反應(yīng):A2(?)+B2(?)2AB(?),當(dāng)溫度和壓強(qiáng)改變時(shí),n(AB)的變化如圖所示,下列敘述正確的是()。A.A2、B2及AB均為氣體,ΔH<0B.AB為氣體,A2、B2至少有一種為非氣體,ΔH<0C.AB為氣體,A2、B2有一種為非氣體,ΔH>0D.AB為固體,A2、B2有一種為非氣體,ΔH>06.生產(chǎn)硫酸的工藝流程中,反應(yīng)之一是2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-190kJ·mol-1。下列描述中能說明上述反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是()。A.v正(O2)=2v逆(SO3)B.容器中氣體的平均摩爾質(zhì)量不隨時(shí)間而變化C.如果容器容積是固定的,那么混合氣體的密度不隨時(shí)間而變化D.單位時(shí)間內(nèi)生成nmolSO3的同時(shí)生成nmolO27.在一定溫度下,反應(yīng)12H2(g)+12X2(g)A.5% B.17%C.25% D.33%8.已知下列反應(yīng)的平衡常數(shù):H2(g)+S(s)H2S(g)K1S(s)+O2(g)SO2(g)K2則反應(yīng)H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g)的平衡常數(shù)為()。A.K1+K2 B.K1-K2C.K1K2 D.K9.某溫度下,反應(yīng)SO2(g)+12O2(g)SO3(g)的平衡常數(shù)K1=50,在同一溫度下,反應(yīng)2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)的平衡常數(shù)K2的值為()。A.2500 B.100C.4×10-4 D.2×10-210.一定條件下,對(duì)于可逆反應(yīng)X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為零),達(dá)到平衡時(shí),X、Y、Z的濃度分別為0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.08mol·L-1,則下列判斷錯(cuò)誤的是()。A.c1∶c2=3∶1B.平衡時(shí),Y和Z的生成速率之比為3∶2C.X、Y的轉(zhuǎn)化率相等D.c1的取值范圍為0<c1<0.14mol·L-111.將固體NH4I置于密閉容器中,在一定溫度下發(fā)生下列反應(yīng):①NH4I(s)NH3(g)+HI(g)②2HI(g)H2(g)+I2(g)達(dá)到平衡時(shí),c(H2)=0.5mol·L-1,c(HI)=4mol·L-1,則此溫度下,反應(yīng)①的平衡常數(shù)為()。A.9 B.16 C.20 D.25二、非選擇題12.一定溫度下,在容積為yL的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):aN(g)bM(g),M、N的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示:(1)此反應(yīng)的化學(xué)方程式中ab=(2)t1到t2時(shí)刻,以M的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為。

(3)下列敘述中能說明上述反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是。

A.反應(yīng)中M與N的物質(zhì)的量之比為1∶1B.混合氣體的總質(zhì)量不隨時(shí)間的變化而變化C.混合氣體的總物質(zhì)的量不隨時(shí)間的變化而變化D.單位時(shí)間內(nèi)每消耗amolN,同時(shí)生成bmolM13.現(xiàn)有反應(yīng)PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g),523K時(shí),將10molPCl5注入容積為2L的密閉容器中,平衡時(shí)壓強(qiáng)為原來的1.5倍。(1)該溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為;

(2)PCl5的平衡轉(zhuǎn)化率為。

14.(1)活性炭還原NO2的反應(yīng)為2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),在恒溫條件下,1molNO2和足量活性炭發(fā)生該反應(yīng),測(cè)得平衡時(shí)NO2和CO2的物質(zhì)的量濃度與平衡總壓的關(guān)系如圖所示:①A、B、C三點(diǎn)中NO2的轉(zhuǎn)化率最高的是(填“A”“B”或“C”)點(diǎn)。

②計(jì)算C點(diǎn)時(shí)該反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp=(Kp是用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

(2)以CO作還原劑與磷石膏反應(yīng),不同反應(yīng)溫度下可得到不同的產(chǎn)物。向盛有CaSO4的真空恒容密閉容器中充入CO,反應(yīng)體系起始總壓強(qiáng)為0.1aMPa,不同溫度下反應(yīng)后所得固體成分的物質(zhì)的量如圖所示。在低于800℃時(shí)主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為;1150℃下,反應(yīng)CaSO4+COCaO+CO2+SO2達(dá)到平衡時(shí),c平衡(SO2)=8.0×10-5mol·L-1,CO的轉(zhuǎn)化率為80%,則c初始(CO)=mol·L-1,該反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp=(用含a的代數(shù)式表示;用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù);忽略副反應(yīng))。

15.將N2和H2按一定比例混合,其密度是相同狀況下H2的3.6倍,取出0.5mol該混合氣體充入密閉容器里,使之發(fā)生反應(yīng)并在一定條件下達(dá)到平衡,已知反應(yīng)達(dá)平衡后容器內(nèi)壓強(qiáng)是相同條件下反應(yīng)前的76%,試求:(1)反應(yīng)前混合氣體中N2和H2的體積之比是;

(2)達(dá)平衡時(shí)混合氣體中氨的物質(zhì)的量是;

(3)平衡時(shí)N2的轉(zhuǎn)化率為。

參考答案一、選擇題1.在平衡體系2NO(g)+O2(g)2NO2(g)中通入18O組成的氧氣,重新達(dá)到平衡后,則18O()。A.只存在于O2中B.只存在于NO2中C.只存在于O2和NO2中D.存在于NO、O2、NO2中答案:D解析:由于反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)是可逆反應(yīng),在通入18O組成的氧氣后,18O會(huì)隨著正、逆反應(yīng)的進(jìn)行,存在于NO、O2、NO2中。2.在一定條件下,某密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)2X(g)+2Y(g)3Z(g)+2W(g),X、Y的初始濃度分別為2.5mol·L-1和2.0mol·L-1,達(dá)到平衡后,下列各生成物的濃度數(shù)據(jù)中肯定錯(cuò)誤的是()。A.c(Z)=1.5mol·L-1B.c(Z)=2.4mol·L-1C.c(W)=1.6mol·L-1D.c(W)=2.0mol·L-1答案:D解析:可逆反應(yīng)中,反應(yīng)物不可能完全轉(zhuǎn)化。由于反應(yīng)中X、Y按物質(zhì)的量之比1∶1反應(yīng),所以X過量,若Y完全反應(yīng),則c(Z)=3.0mol·L-1,c(W)=2.0mol·L-1。但Y不可能完全反應(yīng),所以0<c(Z)<3.0mol·L-1,0<c(W)<2.0mol·L-1,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.一定溫度下,在某固定容積的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)A(s)+3B(g)3C(g),該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是()。A.密閉容器內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量不再改變B.密閉容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不再改變C.密閉容器內(nèi)混合氣體的總物質(zhì)的量不再改變D.密閉容器內(nèi)混合氣體的質(zhì)量不再改變答案:D解析:根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知,反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量相等,A項(xiàng)不能作為反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志;該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等,反應(yīng)過程中混合氣體的總物質(zhì)的量始終不變,密閉容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)也不變,B、C兩項(xiàng)不能作為反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志;由于有固體物質(zhì)參加反應(yīng),所以達(dá)到平衡前混合氣體的質(zhì)量是不斷變化的,若混合氣體的質(zhì)量不再變化,則說明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài),D項(xiàng)正確。4.對(duì)可逆反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),下列敘述正確的是()。A.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),4v正(O2)=5v逆(NO)B.若單位時(shí)間內(nèi)生成xmolNO的同時(shí)消耗xmolNH3,則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),若增大容器容積,則正反應(yīng)速率減小,逆反應(yīng)速率增大D.化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系是2v正(NH3)=3v正(H2O)答案:A解析:根據(jù)用不同物質(zhì)表示同一反應(yīng)速率時(shí)的關(guān)系可知,v逆(O2)∶v逆(NO)=5∶4,v逆(NO)=45v逆(O2),代入A項(xiàng)中表達(dá)式知v正(O2)=v逆(O2),A項(xiàng)正確;NO的生成與NH3的消耗同時(shí)表示正反應(yīng)速率,B項(xiàng)不正確;達(dá)到平衡時(shí),增大容器容積,反應(yīng)物、生成物濃度同時(shí)減小,正、逆反應(yīng)速率同時(shí)減小,C項(xiàng)不正確;在反應(yīng)的任意狀態(tài)總有v正(NH3)∶v正(H2O)=4∶6,即3v正(NH3)=2v正(H25.可逆反應(yīng):A2(?)+B2(?)2AB(?),當(dāng)溫度和壓強(qiáng)改變時(shí),n(AB)的變化如圖所示,下列敘述正確的是()。A.A2、B2及AB均為氣體,ΔH<0B.AB為氣體,A2、B2至少有一種為非氣體,ΔH<0C.AB為氣體,A2、B2有一種為非氣體,ΔH>0D.AB為固體,A2、B2有一種為非氣體,ΔH>0答案:B解析:由題圖可知壓強(qiáng)相等時(shí),升高溫度,AB的物質(zhì)的量減少,可知溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng),正反應(yīng)是放熱反應(yīng),ΔH<0;t3開始溫度不變,壓強(qiáng)增大,AB的物質(zhì)的量減少,說明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),逆反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),說明AB必為氣體,A2、B2至少有一種不是氣體。6.生產(chǎn)硫酸的工藝流程中,反應(yīng)之一是2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-190kJ·mol-1。下列描述中能說明上述反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是()。A.v正(O2)=2v逆(SO3)B.容器中氣體的平均摩爾質(zhì)量不隨時(shí)間而變化C.如果容器容積是固定的,那么混合氣體的密度不隨時(shí)間而變化D.單位時(shí)間內(nèi)生成nmolSO3的同時(shí)生成nmolO2答案:B解析:達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志:正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率。v正(O2)=2v逆(SO3)時(shí),正、逆反應(yīng)速率不相等,A項(xiàng)錯(cuò)誤;容器中氣體的平均摩爾質(zhì)量不隨時(shí)間而變化,說明平衡混合物中各組分含量不變,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),B項(xiàng)正確;氣體的密度=質(zhì)量體積,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)過程中氣體的總質(zhì)量不變,容器容積不變,氣體的密度不會(huì)發(fā)生變化,故容器中氣體的密度不隨時(shí)間而變化,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡,C項(xiàng)錯(cuò)誤;生成nmolSO3的同時(shí)生成nmolO27.在一定溫度下,反應(yīng)12H2(g)+12X2(g)A.5% B.17%C.25% D.33%答案:B解析:相同溫度下,反應(yīng)12H2(g)+12X2(g)HX(g)的平衡常數(shù)為10,則HX(g)12H2(g)+12X2(g)的平衡常數(shù)為110。設(shè)達(dá)到平衡時(shí)氫氣的濃度為xHX(g)12H2(g)+12X2c始/(mol·L-1) 1 0 0c變/(mol·L-1) 2x x xc平/(mol·L-1) 1-2x x xx12×x得出HX的分解率為2x8.已知下列反應(yīng)的平衡常數(shù):H2(g)+S(s)H2S(g)K1S(s)+O2(g)SO2(g)K2則反應(yīng)H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g)的平衡常數(shù)為()。A.K1+K2 B.K1-K2C.K1K2 D.K答案:D解析:由平衡常數(shù)的定義可知:K1=c(H2S)c(H2),K2=c(SO2)c(O9.某溫度下,反應(yīng)SO2(g)+12O2(g)SO3(g)的平衡常數(shù)K1=50,在同一溫度下,反應(yīng)2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)的平衡常數(shù)K2的值為()。A.2500 B.100C.4×10-4 D.2×10-2答案:C解析:K2=c(O210.一定條件下,對(duì)于可逆反應(yīng)X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為零),達(dá)到平衡時(shí),X、Y、Z的濃度分別為0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.08mol·L-1,則下列判斷錯(cuò)誤的是()。A.c1∶c2=3∶1B.平衡時(shí),Y和Z的生成速率之比為3∶2C.X、Y的轉(zhuǎn)化率相等D.c1的取值范圍為0<c1<0.14mol·L-1答案:A解析:由于X、Y的平衡濃度之比為1∶3,轉(zhuǎn)化濃度亦為1∶3,故c1∶c2=1∶3,X、Y的轉(zhuǎn)化率相等,A項(xiàng)錯(cuò)誤、C項(xiàng)正確;平衡時(shí)Y和Z的生成速率之比應(yīng)為3∶2,B項(xiàng)正確;由可逆反應(yīng)的特點(diǎn)可知0<c1<0.14mol·L-1,D項(xiàng)正確。11.將固體NH4I置于密閉容器中,在一定溫度下發(fā)生下列反應(yīng):①NH4I(s)NH3(g)+HI(g)②2HI(g)H2(g)+I2(g)達(dá)到平衡時(shí),c(H2)=0.5mol·L-1,c(HI)=4mol·L-1,則此溫度下,反應(yīng)①的平衡常數(shù)為()。A.9 B.16 C.20 D.25答案:C解析:平衡時(shí),c(H2)=0.5mol·L-1,則②中HI的變化濃度為1mol·L-1,而此時(shí)c(HI)=4mol·L-1,所以①反應(yīng)生成了c(HI)=(1+4)mol·L-1=5mol·L-1,且生成的NH3和HI的濃度相等,故反應(yīng)①的平衡常數(shù)為c(NH3)·c(HI)=5×4=20。二、非選擇題12.一定溫度下,在容積為yL的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):aN(g)bM(g),M、N的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示:(1)此反應(yīng)的化學(xué)方程式中ab=(2)t1到t2時(shí)刻,以M的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為。

(3)下列敘述中能說明上述反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是。

A.反應(yīng)中M與N的物質(zhì)的量之比為1∶1B.混合氣體的總質(zhì)量不隨時(shí)間的變化而變化C.混合氣體的總物質(zhì)的量不隨時(shí)間的變化而變化D.單位時(shí)間內(nèi)每消耗amolN,同時(shí)生成bmolM答案:(1)2(2)1(t2-(3)C解析:(1)ab(2)v(M)=(4-3)mol(t(3)該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體體積發(fā)生改變,因此混合氣體的總物質(zhì)的量會(huì)發(fā)生改變,當(dāng)混合氣體的總物質(zhì)的量不變時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。13.現(xiàn)有反應(yīng)PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g),523K時(shí),將10molPCl5注入容積為2L的密閉容器中,平衡時(shí)壓強(qiáng)為原來的1.5倍。(1)該溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為;

(2)PCl5的平衡轉(zhuǎn)化率為。

答案:(1)2.5(2)50%解析:設(shè)達(dá)到平衡時(shí)PCl5的轉(zhuǎn)化濃度為xmol·L-1,則PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)起始濃度/(mol·L-1)5 0 0變化濃度/(mol·L-1)x x x平衡濃度/(mol·L-1)5-x x x由題意可知,5+x5=1.5,解得x=2.5。K=c(PCl14.(1)活性炭還原NO2的反應(yīng)為2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),在恒溫條件下,1molNO2和足量活性炭發(fā)生該反應(yīng),測(cè)得平衡時(shí)NO2和CO2的物質(zhì)的量濃度與平衡總壓的關(guān)系如圖所示:①A、B、C三點(diǎn)中NO2的轉(zhuǎn)化率最高的是(填“A”“B”或“C”)點(diǎn)。

②計(jì)算C點(diǎn)時(shí)該反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp=(Kp是用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

(2)以CO作還原劑與磷石膏反應(yīng),不同反應(yīng)溫度下可得到不同的產(chǎn)物。向盛有CaSO4的真空恒容密閉容器中充入CO,反應(yīng)體系起始總壓強(qiáng)為0.1aMPa,不同溫度下反應(yīng)后所得固體成分的物質(zhì)的量如圖所示。在低于800℃時(shí)主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為;1150℃下,反應(yīng)CaSO4+COCaO+CO2+SO2達(dá)到平衡時(shí),c平衡(SO2)=8.0×10-5