考點(diǎn)15-化學(xué)平衡狀態(tài)標(biāo)志的判斷(過關(guān)檢測)(解析版)

2019-2020學(xué)年高一化學(xué)期末復(fù)習(xí)高頻考點(diǎn)通關(guān)（人教版2019必修第二冊）考點(diǎn)15化學(xué)平衡狀態(tài)標(biāo)志的判斷1．（2020·河北易縣中學(xué)高一月考）在恒溫恒容密閉容器中，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的標(biāo)志是（其中三種物質(zhì)中只有是有顏色的。）（）A．混合氣體密度恒定不變 B．混合氣體的顏色不再改變C．混合氣體的壓強(qiáng)不再變化 D．三種氣體的體積分?jǐn)?shù)相等【答案】B【解析】A．該反應(yīng)中物質(zhì)均為氣體，反應(yīng)過程中氣體中氣體的質(zhì)量不變，該反應(yīng)裝置為恒容裝置，反應(yīng)過程中氣體的總體積不變，因此混合氣體的密度始終不變，不能判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，故A不符合題意；B．因只有Y2有顏色，若裝置內(nèi)氣體的顏色不再改變，說明Y2的濃度不變，可說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故B符合題意；C．該裝置為恒容裝置，氣體的壓強(qiáng)之比等于氣體的總物質(zhì)的量之比，反應(yīng)過程中氣體的總物質(zhì)的量不變，混合氣體的壓強(qiáng)始終不變，不能判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，故C不符合題意；D．不確定反應(yīng)物的量以及轉(zhuǎn)化量，平衡時(shí)三種氣體的體積分?jǐn)?shù)不一定相等，故D不符合題意；故答案為：B?！军c(diǎn)睛】判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的方法：各種“量”不變：①各物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量或濃度不變；②各物質(zhì)的百分含量(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)等)不變；③溫度、壓強(qiáng)(化學(xué)反應(yīng)方程式兩邊氣體體積不相等)或顏色(某組分有顏色)不變；總之，若物理量由變量變成了不變量，則表明該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；若物理量為“不變量”，則不能作為平衡標(biāo)志。2．在一定條件下，向某密閉容器中充入SO2和18O2合成SO3，以下敘述不正確的是A．開始反應(yīng)時(shí)，正反應(yīng)速率最大，逆反應(yīng)速率為零B．隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正反應(yīng)速率逐漸減小，最后減小為零C．平衡時(shí)，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等且不為零D．達(dá)到平衡時(shí)，SO2、O2、SO3三者中均存在18O【答案】B【解析】開始反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)物濃度最大，所以正反應(yīng)速率最大；生成物濃度為零，所以逆反應(yīng)速率為零，故A正確；隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正反應(yīng)速率逐漸減小，最后不能減小為零，故B錯(cuò)誤；平衡時(shí)反應(yīng)沒有停止，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等且不為零，故C正確；可逆反應(yīng)同時(shí)向正逆兩個(gè)方向進(jìn)行，達(dá)到平衡時(shí)，SO2、O2、SO3三者中均存在18O，故D正確。3．在一定溫度下，反應(yīng)A2(g)+B2(g)2AB(g)達(dá)到化學(xué)平衡的標(biāo)志是A．容器內(nèi)A2、B2、AB三種氣體的濃度相等B．單位時(shí)間內(nèi)有xmolA2生成，同時(shí)就有xmolB2生成C．單位時(shí)間內(nèi)有xmolA2被消耗，同時(shí)就有2xmolAB生成D．單位時(shí)間內(nèi)有xmolB2發(fā)生反應(yīng)，同時(shí)就有2xmolAB被分解【答案】D【解析】根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征解答，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，解題時(shí)要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化，當(dāng)該物理量由變化到定值時(shí)，說明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)。A.容器內(nèi)A2、B2、AB三種氣體的平衡濃度與投料比，轉(zhuǎn)化率有關(guān)，不一定相等，A錯(cuò)誤；B.均為逆反應(yīng)，未體現(xiàn)正逆反應(yīng)之間的關(guān)系，B錯(cuò)誤；C.均為正反應(yīng)，未體現(xiàn)正逆反應(yīng)之間的關(guān)系，C錯(cuò)誤；D.單位時(shí)間內(nèi)有xmolB2發(fā)生反應(yīng)，等效于生成2xmol的AB同時(shí)就有2xmolAB被分解，D正確；答案選D。4．已知合成氨反應(yīng)的化學(xué)方程式為3H2(g)+N2(g)2NH3(g)，下列說法能表示合成氨反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是A．v逆(N2)=3v正(H2)B．三個(gè)H—H鍵斷裂的同時(shí)有六個(gè)N—H鍵生成C．NH3的百分含量保持不變D．c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2【答案】C【解析】A．平衡時(shí)應(yīng)有3v逆(N2)=v正(

H2)，故A錯(cuò)誤；B．三個(gè)H—H鍵斷裂和六個(gè)N—H鍵生成都表示正反應(yīng)速率，只要反應(yīng)發(fā)生就有三個(gè)H?H

鍵斷裂的同時(shí)有六個(gè)N?H

鍵生成，所以不一定平衡，故B錯(cuò)誤；C．NH3的百分含量保持不變，說明正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故C正確；D．c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2，不能說明各物質(zhì)的濃度不變，所以反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤；故選C。5．（2020·河北省唐山一中高一月考）在一定溫度下的定容密閉容器中，當(dāng)物質(zhì)的下列物理量不再變化時(shí)，不能表明反應(yīng)：已達(dá)平衡的是（）A．混合氣體的密度 B．混合氣體的壓強(qiáng)C．的物質(zhì)的量濃度 D．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量【答案】B【解析】A.該容器的體積保持不變，根據(jù)質(zhì)量守恒定律知，反應(yīng)前后混合氣體的質(zhì)量會變，所以當(dāng)混合氣體的密度不再發(fā)生變化時(shí)，能表明達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，不選A；B.該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積沒有變化的反應(yīng)，所以容器中的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化，不能證明達(dá)到了平衡狀態(tài)，選B；C.反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，平衡時(shí)各種物質(zhì)的濃度等不再發(fā)生變化，所以各氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不再變化時(shí)，該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，不選C；D.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量是混合氣體的總質(zhì)量和混合氣體的總的物質(zhì)的量的比值，平衡時(shí)，混合氣體的質(zhì)量不變，所以混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變時(shí)說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，不選D；答案為B。6．（2020·河南省登封市實(shí)驗(yàn)高級中學(xué)高一期中）在兩個(gè)恒溫、恒容的密閉容器中進(jìn)行下列兩個(gè)可逆反應(yīng)：(甲)2X(g)Y(g)＋Z(s)(乙)A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)，當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時(shí)：①混合氣體的密度；②反應(yīng)容器中生成物的百分含量；③反應(yīng)物的消耗速率與生成物的消耗速率之比等于系數(shù)之比；④混合氣體的壓強(qiáng)⑤混合氣體的總物質(zhì)的量。其中能表明(甲)和(乙)都達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)是（）A．①②③ B．①②③⑤ C．①②③④ D．①②③④⑤【答案】A【解析】①甲乙均有固體參與反應(yīng)，混合氣體的密度不變，能作平衡狀態(tài)的標(biāo)志，正確；②反應(yīng)容器中生成物的百分含量不變，說明各組分的量不變，達(dá)平衡狀態(tài)，正確；③反應(yīng)物的消耗速率與生成物的消耗速率之比等于系數(shù)之比，說明正逆反應(yīng)速率相等，正確；④乙混合氣體的壓強(qiáng)始終不變，不能判定反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，錯(cuò)誤；⑤乙混合氣體的總物質(zhì)的量始終不變，不能判定反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，錯(cuò)誤；綜上，正確為①②③，答案選A?！军c(diǎn)睛】本題考查了化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷，注意當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，但不為0，根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征解答，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，解題時(shí)要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化，當(dāng)該物理量由變化到定值時(shí)，說明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)7．在373K時(shí)，密閉容器中充入一定量的NO2和SO2，發(fā)生如下反應(yīng)：NO2(g)+SO2(g)NO(g)+SO3(g)，平衡時(shí)，下列敘述正確的是①NO和SO3的物質(zhì)的量一定相等②NO2和SO2的物質(zhì)的量一定相等③體系中的總物質(zhì)的量一定等于反應(yīng)開始時(shí)總物質(zhì)的量④SO2、NO2、NO、SO3的物質(zhì)的量一定相等A．①和②B．②和③C．①和③D．③和④【答案】C【解析】①充入的是NO2和SO2，又NO和SO3的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為1∶1，其物質(zhì)的量一定相等；②充入NO2、SO2的量不知道，平衡時(shí)不一定相等；③反應(yīng)前后化學(xué)計(jì)量數(shù)之和相等，則總物質(zhì)的量保持不變；④充入SO2、NO2的量不確定，則平衡時(shí)反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量不一定相等。故選C。8．對于可逆反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，下列敘述中正確的是A．達(dá)到化學(xué)平衡錢前，化學(xué)反應(yīng)速率：2v(NH3)=3v(H2O)B．若單位時(shí)間內(nèi)生成xmolNO，同時(shí)消耗xmolNH3，則反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)C．達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，若增大容器體積，則正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大D．達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，4v正(O2)=5v逆(NO)【答案】D【解析】A項(xiàng)，反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則3v正(NH3)=2v正(H2O)，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，無論是否達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)速率之比都等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，即單位時(shí)間內(nèi)生成xmolNO的同時(shí)，消耗xmolNH3，但不能說明正逆反應(yīng)速率相等，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，若增加容器體積，容器的壓強(qiáng)減小，物質(zhì)的濃度減小，正逆反應(yīng)速率都減小，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，4v正(O2)=5v逆(NO)，說明消耗氧氣的速率和生成氧氣的速率相等，D正確。9．（2020·河北省唐山一中高一月考）在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)，已知反應(yīng)中的起始濃度分別為、、，在一定條件下，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，各物質(zhì)的濃度可能是（）A．為 B．為C．為 D．為【答案】C【解析】，已知X、Y、Z的起始濃度分別為0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L，反應(yīng)無論是正向進(jìn)行，還是逆向進(jìn)行，總不會進(jìn)行到底，故在一定條件下，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，0<c(X)<0.2mol/L；0.2mol/L<c(Y)<0.4mol/L；0<c(Z)<0.4mol/L。答案為C。10．在恒容密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng):X2(g)+3Y2(g)2Z(g)，X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.2mol·L-1、0.6mol·L-1、0.4mol·L-1，當(dāng)平衡時(shí)，下列數(shù)據(jù)肯定不正確的是（）A．X2為0.3mol·L-1、Y2為0.9mol·L-1B．Y2為1.0mol·L-1C．X2為0.3mol·L-1、Z為0.2mol·L-1D．Z為0.8mol·L-1【答案】D【解析】在恒容密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng):X2（g）+3Y2（g）2Z（g），X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.2mol·L-1、0.6mol·L-1、0.4mol·L-1，若反應(yīng)物完全轉(zhuǎn)化為生成物，則X2、Y2、Z的濃度分別為0、0、0.8mol·L-1；若生成物完全轉(zhuǎn)化為反應(yīng)，則X2、Y2、Z的濃度分別為0.4mol·L-1、1.2mol·L-1、0。由于可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)混合物中任一組分的濃度不可能為0，因此，各組分的濃度應(yīng)在0和極值之間。A.X2為0.3mol·L-1、Y2為0.9mol·L-1在合理的范圍內(nèi)，且兩者比例與投料比及化學(xué)計(jì)量數(shù)之比相同，故有可能；B.Y2為1.0mol·L-1在合理的范圍內(nèi)，故有可能；C.X2為0.3mol·L-1、Z為0.2mol·L-1在合理的范圍內(nèi)，且兩者的變化量之比與化學(xué)計(jì)量數(shù)之比相同，故有可能；D.Z為0.8mol·L-1時(shí)，反應(yīng)物的濃度變?yōu)?，該數(shù)據(jù)肯定不正確。綜上所述，數(shù)據(jù)肯定不正確的是D，故選D。11．在某一容積為5L的密閉容器內(nèi)，加入0.2mol的CO和0.2mol的H2O，在催化劑存在的條件下高溫加熱，發(fā)生如下反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，反應(yīng)中CO2的濃度隨時(shí)間變化情況如圖：(1)根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時(shí)，CO的化學(xué)反應(yīng)速率為_______，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，c(H2)=______。(2)判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的依據(jù)是______(填序號)。①CO減少的速率和CO2減少的速率相等②CO、H2O、CO2、H2的濃度都相等③CO、H2O、CO2、H2的濃度都不再發(fā)生變化【答案】B【解析】設(shè)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)消耗Y物質(zhì)的量為x。則：X+2Y2Z起始量/mol ab0轉(zhuǎn)變量/molxx平衡量/mola?b?xx依題意可得：(a?)+(b?x)=x，x=molY的轉(zhuǎn)化率為×100%=×100%，選B。12．（2020·河北省滄州市一中高一月考）(1)氨氣可作為脫硝劑，在恒溫恒容密閉容器中充入一定量的NO和NH3，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：6NO(g)+4NH3(g)5N2(g)+6H2O(g)。①能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是___________。a．反應(yīng)速率v(NH3)=v(N2)b．容器內(nèi)壓強(qiáng)不再隨時(shí)間而發(fā)生變化c．容器內(nèi)N2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不再隨時(shí)間而發(fā)生變化d．容器內(nèi)n(NO)∶n(NH3)∶n(N2)∶n(H2O)=6∶4∶5∶6e．12molN-H鍵斷裂的同時(shí)生成5molN≡N鍵f．混合氣體的總質(zhì)量不隨時(shí)間的變化而變化②某次實(shí)驗(yàn)中測得容器內(nèi)NO及N2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示，圖中b點(diǎn)對應(yīng)的速率關(guān)系是v(正)___________v(逆)（填﹥、﹤或=），d點(diǎn)對應(yīng)的速率關(guān)系是v(正)___________v(逆)（填﹥、﹤或=）。(2)298K時(shí)，若已知生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LNH3時(shí)放出熱量為4.62kJ。在該溫度下，取1molN2和3molH2放在一密閉容器中，在催化劑存在時(shí)進(jìn)行反應(yīng)。測得反應(yīng)放出的熱量總小于92.4kJ，其原因是___________。(3)一定條件下，在2L密閉容器內(nèi)，反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)ΔH＝－180kJ·mol－1，n(NO2)隨時(shí)間變化如下表：①用N2O4表示0～2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率為__________。在第5s時(shí)，NO2的轉(zhuǎn)化率為____________。（轉(zhuǎn)化率是指某一反應(yīng)物轉(zhuǎn)化的百分率。）②根據(jù)上表可以看出，隨著反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)速率逐漸減小，其原因是______________?！敬鸢浮浚?）bc＞=（2）該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，1molN2和3molH2不可能完全反應(yīng)，所以放出的熱量總是小于92.4kJ（3）0.00375

mol?L-1?s-187.5%隨著反應(yīng)的進(jìn)行，二氧化氮的物質(zhì)的量濃度減小，反應(yīng)速率減小【解析】(1)①a．該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，5v(NH3)正=4v(N2)逆，v(NH3)=v(N2)，不能判斷正逆反應(yīng)速率的關(guān)系，故a錯(cuò)誤；b．該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積增大的可逆反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化，所以能判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，故b正確；c．容器內(nèi)N2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不再隨時(shí)間而發(fā)生變化，說明N2濃度不再改變，能判斷達(dá)到平衡狀態(tài)，故c正確；d．容器內(nèi)n(NO)∶