【优化设计】2015-2016学年高中化学 2.3.1化学平衡状态练习 新人教版选修4.doc

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1、第三节化学平衡第1课时化学平衡状态A组1.下列各组两个反应互为可逆反应的是()2H2+O22H2O与2H2O2H2+O2H2SO4(浓)+2HBr2H2O+Br2+SO2与Br2+SO2+2H2O2HBr+H2SO42NO2N2O4与N2O42NO22SO2+O22SO3与2SO32SO2+O2A.B.C.D.解析:可逆反应必须是在同一条件下同时向两个方向进行的反应。答案:C2.已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。下列说法不正确的是()A.升高温度可使该反应的逆反应速率降低B.使用高效催化剂可有效提高正反应速率C.反应达到平衡后,NO的反应速率保持

2、恒定D.单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时,反应达到平衡解析:不管是吸热反应还是放热反应,温度升高,正、逆反应速率均增大,温度降低,正、逆反应速率均减小,A项错。催化剂可同等程度地提高正、逆反应速率。答案:A3.一定温度下,对可逆反应A(g)+2B(g)3C(g)的下列叙述中,能说明反应已达到平衡的是()A.C生成的速率与C分解的速率相等B.单位时间内消耗a mol A,同时生成3a mol CC.容器内的压强不再变化D.混合气体的物质的量不再变化解析:单位时间内消耗a mol A,同时生成3a mol C,同为正反应方向,不能说明反应达到平衡状态;反应前后气体体积不变,故容器内的压强

3、和混合气体的物质的量始终不变。答案:A4.在恒温下的密闭容器中,有可逆反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)H0,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.混合气体颜色深浅保持不变D.混合气体平均相对分子质量保持不变解析:A项中正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率相等时,不符合化学式前的化学计量数之比,所以不能说明已达到平衡状态。答案:A5.一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X(g)Y(g)+Z(s),以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是()A.混合气体的密度不再变化B.反应容器中Y的

4、质量分数不变C.X的分解速率与Y的消耗速率相等D.单位时间内生成1 mol Y的同时生成2 mol X解析:X的分解速率与Y的消耗速率之比为21时,才能说明反应达到平衡状态。故C项反应未达到平衡状态。答案:C6.在一恒温、恒容的密闭容器中发生反应A(s)+2B(g)C(g)+D(g),当下列物理量不再变化时,能够表明该反应已达平衡状态的是()A.混合气体的压强B.混合气体的平均相对分子质量C.A的物质的量浓度D.气体的总物质的量解析:因反应前后气体分子数不变,故无论反应是否平衡,混合气体的压强和气体的总物质的量都不改变;A为固态,其物质的量浓度为常数;若反应正向移动,混合气体的质量增加,则混合

5、气体的平均相对分子质量变大,反之变小,故混合气体的平均相对分子质量不变时说明反应达到平衡状态。答案:B7.在一定条件下体积不变的密闭容器中,反应2A(g)+2B(g)3C(g)+D(g)达到平衡状态的标志是()A.单位时间内生成2n mol A,同时生成n mol DB.容器内压强不随时间而变化C.单位时间内生成n mol B,同时消耗1.5n mol CD.容器内混合气体密度不随时间而变化解析:单位时间内生成2n mol A,同时生成n mol D,则v(正)=v(逆),反应达平衡状态;单位时间内生成n mol B,同时消耗1.5n mol C,都是表示逆反应速率,不能判断反应是否达平衡状态

6、;因为反应前后气体总体积不变,不论反应开始进行,还是达到平衡,体系的压强始终不变,故压强不能作为判定依据;该反应是一个气态反应,在恒容条件下,无论起始还是达到平衡,混合气体的密度始终不变,故密度也不能作为判定依据。答案:A8.下列说法中,可以证明反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)已达到平衡状态的是()A.1个NN键断裂的同时,有3个HH键形成B.1个NN键断裂的同时,有3个HH键断裂C.3个HH键形成的同时,有6个NH键断裂D.1个NN键断裂的同时,有6个NH键形成解析:B项,都指的是正反应速率;C项,都指的是逆反应速率;D项,都指的是正反应速率。答案:A9.对于可逆反应4NH3(g)

7、+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),下列叙述正确的是()A.达到化学平衡时,4v正(O2)=5v逆(NO)B.若单位时间内生成x mol NO的同时,消耗x mol NH3,则反应达到平衡状态C.达到化学平衡时,若增加容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大D.化学反应速率关系是2v正(NH3)=3v正(H2O)解析:由题意知,任意状态时v正(O2)v正(NO)=54,达平衡时v正(NO)=v逆(NO),故A项正确;生成NO和消耗NH3都表示正反应速率,B项错;平衡时增大容器体积,各物质的浓度都减小,所以正、逆反应速率都减小,C项错;在反应的任意状态总有v正(NH3)v正(H2O)=

8、46,即3v正(NH3)=2v正(H2O),D项错。答案:A10.在密闭容器中进行反应:X2(g)+3Y2(g)2Z(g),X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.2 molL-1、0.6 molL-1、0.4 molL-1,当平衡时,下列数据肯定不正确的是()A.X2为0.4 molL-1,Y2为1.2 molL-1B.Y2为1.0 molL-1C.X2为0.3 molL-1,Z为0.2 molL-1D.Z为0.6 molL-1答案:A11.在2 L密闭容器内,800 时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)Hv(逆)的点是()A.a点B.b点C.c点D.d点解析:此坐标的纵轴表示的是NO的转

9、化率,横轴表示温度,曲线上的任一点都表示在此温度下达到平衡状态时对应的转化率,从c点作纵轴的平行线与曲线交于一点,这表示若想达到c点对应温度的平衡状态,需要转化更多的NO,表示c点未达到平衡状态,即v(正)v(逆)(反应向正反应方向进行)。答案:C3.已知N2O4(g)2NO2(g)H0,现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中,下列示意图不能说明反应达到平衡状态的是()解析:B项,对于一个特定反应,H固定不变,不能作为判断反应是否达到平衡状态的依据;C项,在t1时刻,2v正(N2O4)=v逆(NO2)反应达到平衡状态。答案:B4.在一定条件下,将3 mol A和1 mol B两种气体混合

10、于固定容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。2 min末该反应达到平衡,生成0.8 mol D,并测得C的浓度为0.2 molL-1。下列判断错误的是()A.x=1B.2 min内A的反应速率为0.3 mol(Lmin)-1C.B的转化率为50%D.若混合气体的平均相对分子质量不变,则表明该反应达到平衡状态解析:设B转化的物质的量为a3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)起始(mol)3100转化3aaxa2a平衡3-3a1-axa2a由题意得:2a=0.8 mola=0.4 mol=0.2 molL-1x=1,A正确。B项,v(A)=0.3

11、molL-1min-1。C项,(B)=100%=40%。D项,由于气体的总物质的量只有在平衡时才保持不变,所以平均相对分子质量不变能说明该反应达到平衡状态。答案:C5.698 K时,向V L的密闭容器中充入2 mol H2(g)和2 mol I2(g),发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g)H=-26.5 kJmol-1,测得各物质的物质的量浓度与时间变化的关系如图所示。请回答下列问题:(1)V=。(2)该反应达到最大限度的时间是,该时间内平均反应速率v(HI)=。(3)该反应达到平衡状态时,(填“吸收”或“放出”)的热量为。解析:(1)由图知初始反应时,c(H2)=c(I2)=1 mo

12、lL-1,而加入的H2和I2的物质的量均为2 mol,所以V=2。(2)由图知反应达到最大限度即达到化学平衡的时间为5 s,v(HI)=0.316 mol(Ls)-1。(3)可逆反应从正反应开始达到化学平衡,所以放出热量。由反应:H2(g)+I2(g)2HI(g)H=-26.5 kJmol-1,达到平衡时共生成n(HI)=1.58 molL-12 L=3.16 mol,所以放出的热量为3.16 mol=41.87 kJ。答案:(1)2(2)5 s0.316 mol(Ls)-1(3)放出41.87 kJ6.(1)在一定条件下,可逆反应达到平衡状态的本质特征是,下列关系中能说明反应N2(g)+3H

13、2(g)2NH3(g)已经达到平衡状态的是。A.3v正(N2)=v正(H2)B.v正(N2)=v逆(NH3)C.2v正(H2)=3v逆(NH3)D.v正(N2)=3v逆(H2)(2)在一定温度下的恒容密闭容器中,可逆反应达到平衡状态时,一些宏观物理量恒定不变:a.各物质的浓度不变,b.平衡混合物中各组分的物质的量分数或质量分数不变,c.容器内气体压强不变,d.容器内气体密度不变,e.容器内气体颜色不变。能说明反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)达到平衡状态的有;能说明反应H2(g)+I2(g)2HI(g)达到平衡状态的有;能说明反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡状态的有。解析:(2)由于在恒容条件下发生反应,反应在反应前后气体的质量不变,因此不能用气体的密度变化来判断反应是否处于化学平衡状态。反应是一个气体体积不变的反应,反应前后气体的压强保持不变,也不能用压强的变化来判断反应是否处于平衡状态。中无有色气体,因此不能用气体的颜色变化来判断反应是否处于平衡状态。答案:(1)正反应速率与逆反应速率相等C(2)abcabeabce