第二章 第二節(jié) 第1課時 化學(xué)平衡狀態(tài) 測試題2022-2023學(xué)年上學(xué)期高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

第二章第二節(jié)第1課時化學(xué)平衡狀態(tài)測試題榆次一中李金虎一、選擇題（本題共有15小題，每小題4分，共60分，每小題只有一個正確選項(xiàng)）1．下列理解不正確的是()A．化學(xué)平衡是一個動態(tài)平衡B．化學(xué)平衡研究的對象主要是可逆反應(yīng)C．化學(xué)反應(yīng)速率是研究化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢問題，化學(xué)平衡是研究化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的限度問題D．化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時，正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率相等，是對反應(yīng)中不同物質(zhì)而言2．14CO2與碳在高溫條件下發(fā)生反應(yīng)：14CO2＋C2CO，達(dá)到化學(xué)平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有()A．14CO2 B．14CO2、14COC．14CO2、14CO、14C D．14CO3．一定條件下，向密閉容器中充入1molNO和1molCO，發(fā)生反應(yīng)：NO(g)+CO(g)12N2(g)+CO2(g)，測得化學(xué)反應(yīng)速率隨時間的變化關(guān)系如圖所示,其中處于化學(xué)平衡狀態(tài)的是()A．dB．bC．cD．a(chǎn)4．在一定條件下的恒溫恒容容器中，當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時，反應(yīng)：A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)不能表明已達(dá)平衡狀態(tài)的是()A．混合氣體的壓強(qiáng) B．混合氣體的密度C．B的物質(zhì)的量濃度 D．氣體總物質(zhì)的量5．一定溫度下，體積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，經(jīng)2min后達(dá)到平衡，NH3的濃度減少了0.6mol·L－1。下列說法正確的是()A．平衡時5v正(O2)＝4v逆(NO)B．2min末的反應(yīng)速率，用NO表示是0.3mol·L－1·min－1C．由混合氣體的密度不再改變可判定反應(yīng)達(dá)到平衡D．由混合氣體的壓強(qiáng)不再改變可判定反應(yīng)達(dá)到平衡6．工業(yè)上常用煤和水作原料經(jīng)過多步反應(yīng)制得氫氣，其中一步反應(yīng)的原理為CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，下列選項(xiàng)的條件中可判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A．單位時間內(nèi)消耗2mol的CO同時生成2mol的CO2B．兩個H—O鍵斷裂的同時有一個H—H鍵斷裂C．反應(yīng)容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化D．混合氣體的相對分子質(zhì)量不發(fā)生變化7．在一恒溫、恒容的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)，當(dāng)下列物理量不再變化時，能夠表明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是()A．混合氣體的壓強(qiáng)B．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量C．A的物質(zhì)的量濃度D．氣體的總物質(zhì)的量8．在一定溫度下，氧化鐵可以與一氧化碳在恒容密閉容器中發(fā)生下列反應(yīng)：Fe2O3(s)＋3CO(g)2Fe(s)＋3CO2(g)，不可用上述反應(yīng)中某種物理量來說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A．CO的生成速率與CO2的生成速率相等B．氣體密度不再變化C．CO的質(zhì)量不變D．體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化9．在一定條件下，向2L密閉容器中通入2molN2和6molH2，發(fā)生反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，以下選項(xiàng)能夠說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A．c(NH3)∶c(H2)∶c(N2)=2∶3∶1B．單位時間內(nèi)1個鍵斷裂的同時，有6個N—H鍵形成C．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變D．單位時間內(nèi)有6個N—H鍵形成的同時，有3個H—H鍵斷裂10．已知：2H2S(g)＋O2(g)S2(s)＋2H2O(g)ΔH＝－QkJ·mol－1(Q>0)。T℃時，在體積為2L的恒容密閉容器中，起始加入2molH2S(g)和1molO2(g)，達(dá)到平衡時生成0.6molS2(s)。下列說法能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A．硫化氫的濃度是氧氣濃度的2倍B．容器中混合氣體的壓強(qiáng)不變C．反應(yīng)放出的熱量為0.3QkJD．消耗2molH2S(g)的同時生成2molH2O(g)11．在一密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),已知反應(yīng)過程中某一時刻SO2、O2、SO3的濃度分別為0.1mol/L、0.05mol/L、0.3mol/L。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時,可能存在的數(shù)據(jù)是 ()A．SO2為0.4mol/L,O2為0.2mol/LB．SO2、SO3均為0.8mol/LC．SO3為0.4mol/LD．SO2為0.35mol/L12．在容積可變的真空密閉容器中投入一定量草酸錳(MnC2O4)，發(fā)生反應(yīng):MnC2O4(s)MnO(s)+CO(g)+CO2(g)。在一定溫度下達(dá)到平衡，測得混合氣體總濃度為0.8mol·L-1。若保持溫度不變，將容器容積擴(kuò)大至原來的2倍，達(dá)到新平衡時測得c(CO2)=xmol·L-1。下列說法正確的是()A．當(dāng)CO體積分?jǐn)?shù)保持不變時表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)B．當(dāng)氣體平均摩爾質(zhì)量保持不變時表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C．達(dá)到新平衡時c(CO2)=c(CO)=0.4mol·L-1D．x的取值范圍:0.2<x<0.413．在一定條件下，將3molA和1molB兩種氣體混合于固定容積為2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)，2min后該反應(yīng)達(dá)到平衡，生成0.8molD，并測得C的濃度為0.2mol·L-1。則下列判斷正確的是()A．x=2B．2min內(nèi)A的反應(yīng)速率為0.6mol·L-1·min-1C．B的轉(zhuǎn)化率為40%D．若混合氣體的密度不變，則表明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)14．100℃時，把0.5molN2O4通入容積為5L的真空密閉容器中，立即出現(xiàn)紅棕色。反應(yīng)進(jìn)行到2s時，NO2的濃度為0.02mol·L-1。60s時，反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)，此時容器內(nèi)的壓強(qiáng)為開始時的1.6倍。下列說法正確的是()A．0~2s內(nèi)用N2O4表示的反應(yīng)速率為0.01mol·L-1·s-1B．在2s時容器內(nèi)的壓強(qiáng)為開始時的1.1倍C．平衡時，n(N2O4)=0.25molD．平衡時，N2O4的轉(zhuǎn)化率為40%15．一定溫度下，把2.5molA和2.5molB混合充入容積為2L的密閉容器里，發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)+B(s)xC(g)+2D(g)，經(jīng)5s反應(yīng)達(dá)平衡，在此5s內(nèi)C的平均反應(yīng)速率為0.2mol·L-1·s-1，同時生成1molD，下列敘述中不正確的是()A．反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時A的轉(zhuǎn)化率為60%B．x=4C．若混合氣體的密度不再變化,則該可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)D．反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,相同條件下容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)與起始時壓強(qiáng)之比為6∶5二、填空題（本題包括3個小題，共40分）16．(12分)一定溫度下，在2L的恒容密閉容器內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)中，M、N的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示。請回答下列問題：(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(2)在t2時刻，存在的等量關(guān)系是，此時反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)?(填“是”或“否”)。

(3)在t3時刻，v正(填“>”“<”或“=”)v逆，理由是。

17．(14分)氨是一種重要的化工原料，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用。(1)在一定溫度下，在固定容積的密閉容器中進(jìn)行可逆反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是________(填字母)。A．3v正(H2)＝2v逆(NH3)B．單位時間生成mmolN2的同時生成3mmolH2C．容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不再隨時間而變化D．混合氣體的密度不再隨時間變化(2)工業(yè)上可用天然氣為原料來制取合成氨的原料氣氫氣。某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)模擬工業(yè)制取氫氣的原理，在一定溫度下，容積為2L的恒容密閉容器中測得如下表所示數(shù)據(jù)。請回答下列問題：時間/minCH4/molH2O/molCO/molH2/mol00.401.00005a0.80c0.6070.20b0.20d100.210.810.190.64①分析表中數(shù)據(jù)，判斷5min時反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)？________(填“是”或“否”)，前5min反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v(CH4)＝________________。②反應(yīng)在7～10min內(nèi)，CO的物質(zhì)的量減少的原因可能是________(填字母)。A．減少CH4的物質(zhì)的量 B．降低溫度C．升高溫度 D．充入H2(3)氨的催化氧化：4NH3＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)是工業(yè)制硝酸的重要反應(yīng)。在1L密閉容器中充入4molNH3(g)和5molO2(g)，保持其他條件不變，測得c(NO)與溫度的關(guān)系如圖所示。該反應(yīng)的ΔH______(填“>”“<”或“=”)0；T0℃下，NH3的轉(zhuǎn)化率為。18．(14分)一定條件下，容積為1L的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：SiF4(g)＋2H2O(g)SiO2(s)＋4HF(g)ΔH＝＋148.9kJ·mol－1。(1)下列各項(xiàng)中能說明該反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)的是________(填字母)。a．4v消耗(SiF4)＝v生成(HF)b．容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不再變化c．容器內(nèi)氣體的總質(zhì)量不再變化d．HF的體積分?jǐn)?shù)不再變化(2)反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表(表中t2>t1)所示。反應(yīng)時間/minn(SiF4)/moln(H2O)/mol01.202.40t10.80at2b1.60通過a或b的值及化學(xué)平衡原理說明t1時反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)：________________________________________________________________________。(3)若只改變一個條件使上述反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)變大，該反應(yīng)________(填字母)。a．一定向正反應(yīng)方向移動b．一定向逆反應(yīng)方向移動c．一定是減小壓強(qiáng)造成的d．一定是升高溫度造成的e．SiF4的平衡轉(zhuǎn)化率一定增大1．答案：D解析：化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時，對同種物質(zhì)而言，其生成速率和消耗速率相等，D錯。2．答案：C解析：14CO2與C反應(yīng)生成14CO(正反應(yīng))的同時，逆反應(yīng)14CO的分解(生成14CO2和14C)也在進(jìn)行，故平衡混合物中含14C的粒子有：14CO2、14CO、14C。3．答案：A解析：由題圖可知,a、b、c的正、逆反應(yīng)速率不相等,都未達(dá)到平衡狀態(tài);只有d的正、逆反應(yīng)速率相等,故處于化學(xué)平衡狀態(tài)的是d,A正確。4．答案：B解析：A．反應(yīng)前后氣體的體積不等，故混合氣體的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化說明已達(dá)平衡狀態(tài)，故A不選；B．密度=，總質(zhì)量不變，體積不變，故混合氣體的密度不再發(fā)生變化不能作為判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)，故B選；C．B的物質(zhì)的量濃度不再發(fā)生變化說明已達(dá)平衡狀態(tài)，故C不選；D．反應(yīng)前后氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和不等，故氣體總物質(zhì)的量不再發(fā)生變化說明已達(dá)平衡狀態(tài)，故D不選；5．答案：D解析：平衡時，4v正(O2)＝5v逆(NO)，A項(xiàng)錯誤；0～2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率，用NO表示是0.6mol·L－1/2min＝0.3mol·L－1·min－1，B項(xiàng)錯誤；容器體積不變，氣體總質(zhì)量不變，所以混合氣體的密度始終不變，C項(xiàng)錯誤；該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，容器體積不變，溫度不變，混合氣體的壓強(qiáng)是變量，當(dāng)混合氣體的壓強(qiáng)不變時，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，D項(xiàng)正確。6．答案：B解析：A項(xiàng)描述的反應(yīng)速率都是v正，無法判斷是否達(dá)到平衡；B項(xiàng)說明H2O的分解速率(v正)與H2的消耗速率(v逆)相等，即v正(H2O)＝v逆(H2O)，能判斷反應(yīng)達(dá)到平衡；C項(xiàng)，由于該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，故壓強(qiáng)始終不變，不能說明可逆反應(yīng)達(dá)到平衡；D項(xiàng)，混合氣體的質(zhì)量不變，物質(zhì)的量不變，反應(yīng)前后混合氣體的相對分子質(zhì)量不變，故不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。7．答案：B解析：因反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，故無論反應(yīng)是否平衡，混合氣體的壓強(qiáng)和氣體的總物質(zhì)的量都不改變；A為固態(tài)，其物質(zhì)的量濃度為常數(shù)；若反應(yīng)正向移動，混合氣體的質(zhì)量增加，則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量變大，反之變小，故混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變時說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。8．答案：B解析：A項(xiàng)，CO的生成速率為逆反應(yīng)速率，CO2的生成速率為正反應(yīng)速率，且CO、CO2的化學(xué)計(jì)量數(shù)相等，則當(dāng)v正(CO2)＝v逆(CO)時，達(dá)到化學(xué)平衡；B項(xiàng)，ρ＝eq\f(m,V)，當(dāng)m(氣體)不變時，反應(yīng)即達(dá)到平衡；C項(xiàng)，m(CO)不變，則n(CO)不變，反應(yīng)達(dá)到平衡；D項(xiàng)，該反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng)，反應(yīng)任意時刻，體系的壓強(qiáng)均相同，所以壓強(qiáng)不變不能作為反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志。9．答案：C解析：c(NH3)∶c(H2)∶c(N2)=2∶3∶1，并不能說明濃度不變，所以不一定是平衡狀態(tài)，A錯誤；單位時間內(nèi)1個鍵斷裂，同時有6個N—H鍵形成，均是向正反應(yīng)方向進(jìn)行，未體現(xiàn)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等的關(guān)系，B錯誤；該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不同的反應(yīng)，未達(dá)到平衡前混合氣體的物質(zhì)的量是變量，質(zhì)量是定量，所以平均摩爾質(zhì)量是變量，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量也是變量，則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變時能說明反應(yīng)達(dá)到平衡，C正確；單位時間內(nèi)有6個N—H鍵形成的同時，有3個H—H鍵斷裂，均是向正反應(yīng)方向進(jìn)行，未體現(xiàn)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等的關(guān)系，D錯誤。10．答案：B解析：硫化氫的濃度為氧氣的2倍，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡，A項(xiàng)錯誤；該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等的反應(yīng)，容器中混合氣體的壓強(qiáng)不變，說明各氣體的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)達(dá)到平衡，B項(xiàng)正確；反應(yīng)達(dá)到平衡時，生成0.6molS2(s)，消耗的H2S為1.2mol，反應(yīng)放出0.6QkJ熱量，故反應(yīng)放出0.3QkJ熱量時，未達(dá)到平衡，C項(xiàng)錯誤；根據(jù)已知熱化學(xué)方程式可知，任何時間段，消耗2molH2S(g)的同時一定生成2molH2O(g)，且可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底，D項(xiàng)錯誤。11．答案：D解析：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)某時刻 0.1mol/L0.05mol/L0.3mol/L極限轉(zhuǎn)化 0.4mol/L0.2mol/L0極限轉(zhuǎn)化 0 00.4mol/L該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，物質(zhì)濃度范圍：0<c(SO2)<0.4mol/L，0<c(O2)<0.2mol/L，0<c(SO3)<0.4mol/L。12．答案：D解析：由反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，CO、CO2是氣體產(chǎn)物，且二者的物質(zhì)的量及體積相同，其他物質(zhì)都呈固態(tài)，則反應(yīng)過程中，CO的體積分?jǐn)?shù)和CO2體積分?jǐn)?shù)始終相等，均為50%，所以混合氣體中CO的體積分?jǐn)?shù)保持不變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，A錯誤；由反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，CO、CO2是氣體產(chǎn)物，且二者的物質(zhì)的量相等，設(shè)生成的CO、CO2都是ymol，氣體平均摩爾質(zhì)量恒為28y+44y2yg·mol-1=36g·mol-1，當(dāng)氣體平均摩爾質(zhì)量保持不變時不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，B錯誤；在一定溫度下達(dá)到平衡，測得混合氣體總濃度為0.8mol·L-1，由A可知，CO的體積分?jǐn)?shù)和CO2體積分?jǐn)?shù)始終相等，均為50%，達(dá)到新平衡時c(CO2)=c(CO)=0.4mol·L-113．答案：C解析：由題意可知2min后c(D)=0.4mol·L-1，c(C)=0.2mol·L-1，因此x=1，A項(xiàng)錯誤；2min內(nèi)Δc(A)=0.6mol·L-1，v(A)=Δc(A)2min=0.3mol·L-1·min-1，B項(xiàng)錯誤；反應(yīng)消耗的n(B)=0.4mol，α(B)=0.4mol1mol×100%=40%，C項(xiàng)正確；反應(yīng)物、生成物均為氣體，14．答案：B解析：N2O4和NO2之間存在轉(zhuǎn)化關(guān)系：N2O4(g)2NO2(g)起始物質(zhì)的量/mol 0.5 02s內(nèi)轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量/mol0.050.02×52s時物質(zhì)的量/mol 0.5-0.05 0.02×5v(N2O4)=0.05mol2s×5L=0.005mol·L-1·s-1，A項(xiàng)錯誤；2s時氣體總的物質(zhì)的量為0.5mol-0.05mol+0.02mol·L-1×5L=0.55mol，則2s時容器內(nèi)的壓強(qiáng)與開始時容器內(nèi)的壓強(qiáng)之比為0.55∶0.5=11∶10，B項(xiàng)正確；反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，N2O4(g)2NO2(g)起始物質(zhì)的量/mol 0.5 0轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量/mol x 2x平衡物質(zhì)的量/mol 0.5-x 2x達(dá)到平衡狀態(tài)時，氣體總的物質(zhì)的量為0.5mol-xmol+2xmol=(0.5+x)mol,則(0.5+x)mol0.5mol=1.6，解得x=0.3，平衡體系中含0.2molN2O4，C項(xiàng)錯誤；平衡時，N15．答案：D解析：經(jīng)5s反應(yīng)達(dá)到平衡，在此5s內(nèi)C的平均反應(yīng)速率為0.2mol·L-1·s-1，則生成C的物質(zhì)的量為0.2mol·L-1·s-1×2L×5s=2mol，同時生成1molD，則x2=2mol1mol,解得x=4，列“三段式”如3A(g)+B(s)4C(g)+2D(g)起始(mol) 2.5 2.5 0 0轉(zhuǎn)化(mol) 1.5 0.5 2 1平衡(mol) 1 1.5 2 1結(jié)合轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化的量起始的量×100%反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時A的轉(zhuǎn)化率為1.52.5×100%=60%，A正確；x=4，B正確；B為固體，氣體的質(zhì)量為變量，體積不變，則混合氣體的密度不再變化時該可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，C正確；反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，相同條件下容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)與起始時壓強(qiáng)之比為(1+2+1)∶2.5=8∶16．答案：(1)2NM(2)n(M)=n(N)否(3)=M和N的物質(zhì)的量不再隨時間發(fā)生變化,說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)解析：(1)當(dāng)N減少6mol時，M增加3mol，所以化學(xué)方程式為2NM。(2)t2時刻,n(M)=n(N)=4mol，t2時刻后，N的物質(zhì)的量繼續(xù)減小，M的物質(zhì)的量繼續(xù)增加，故反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)。(3)t3時刻，M和N的物質(zhì)的量均不再發(fā)生變化，此時反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)。17．答案：(1)C(2)①是0.02mol·L－1·min－1②D