高中化学 第2章 化学反应速率和化学平衡 第3节 化学平衡（第1课时）化学平衡状态习题 新人教版选修4.doc

第3节 化学平衡（第1课时）化学平衡状态一、选择题1下列有关可逆反应的说法不正确的是()a可逆反应是指在同一条件下能同时向正逆两个方向进行的反应b2hih2i2是可逆反应ccaco3caoco2是可逆反应d存在平衡的不一定是化学反应解析：存在平衡的不一定是化学反应，如溶解平衡，d正确；caco3分解与cao与co2反应的条件不同，二者不互为可逆反应。答案：c2把hi气体充入密闭容器中，在一定条件下发生反应2hi(g)h2(g)i2(g)，在反应趋向平衡状态的过程中，下列说法正确的是()ahi的生成速率等于其分解速率bhi的生成速率小于其分解速率chi的生成速率大于其分解速率d无法判断hi的生成速率和分解速率的相对大小解析：hi充入密闭容器中，反应开始瞬间，浓度最大，正反应速率最大，随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，对于逆反应，开始的瞬间，逆反应速率为零，随着反应的进行，逐渐增大，最后两者相等，建立平衡，趋向于平衡的过程中，正反应速率大于逆反应速率，即hi的生成速率小于其分解速率。答案：b点评：对于一个由正反应开始的反应体系，随着反应的进行，反应物不断减少，生成物不断增多，v正越来越小，v逆越来越大，但始终v正v逆，反应进行到某一时刻，v正v逆，这时就达到了化学平衡。3(2015浙江杭州中学月考)可逆反应n23h22nh2的正、逆反应速率可用各反应物和生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是()a3v正(n2)v正(h2)bv正(n2)v逆(nh3)c2v正(h2)3v逆(nh3) dv正(n2)3v逆(h2)解析：如用n2、h2、nh3分别表示同一正反应速率时，应有如下关系，v正(n2)v正(h2)v正(nh3)132。达到平衡时：v正(h2)v逆(nh3)32，v正(n2)v逆(nh3)12，v正(n2)v逆(h2)13、选项a只表示一个方向，选项b、d不符合计量数关系，选项c符合要求。答案：c4在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再改变时，表明反应：a(s)2b(g)c(g)d(g)已达平衡的是()a混合气体的压强 b混合气体的密度cb物质的相对分子质量 d气体的总物质的量解析：反应a(s)2b(g)c(g)d(g)前后气体分子数目相等，反应过程中气体的总物质的量、压强始终不变；b的相对分子质量是一定值，与平衡无关，故a、c、d项均不能说明反应达到平衡状态。反应达到平衡的过程中，气体质量是一变量，由m/v可判断，混合气体的密度也是一变量，因此混合气体的密度不再改变，表明反应已达平衡。答案：b点评：能否说明已达化学平衡状态，主要看这种状态是任何时候都具有的还是只有在化学平衡状态时才具有的。只有化学平衡状态时才具有的特点才能用来作为达到化学平衡状态的标志。5一定温度下，对于可逆反应n2(g)3h2(g)2nh3(g)(正反应放热)的下列叙述，不能说明反应已达化学平衡状态的是()a恒容容器内混合气体的密度不再变化bnh3的生成速率与h2的生成速率之比为23c恒压容器内混合气体的总物质的量不再变化d单位时间内断裂a mol nn键，同时断裂6a mol nh键解析：反应物、生成物均为气体，在恒容容器中质量不变，体积不变，密度不变。答案：a6在一个密闭容器中发生反应：2so2(g)o2(g)2so3(g)，已知反应过程中某一时刻so2、o2、so3的浓度分别为0.2 moll1、0.1 moll1、0.2 moll1，当反应达到平衡时，可能存在的数据是()aso2为0.4 moll1，o2为0.2 moll1bso2为0.25 moll1cso2、so3均为0.15 moll1dso3为0.4 moll1解析：a项数据表明，题中0.2 moll1的so3完全转化成了so2和o2，即平衡时，c(so3)0，这是不可能的；b项可能；c项数据表明so2、so3的浓度都在原浓度基础上减少了0.05 moll1，这也是不可能的；d项数据表明so2完全转化成了so3，即平衡时，c(so2)0，c(o2)0，这也是不可能的。解答可逆反应的问题时要特别注意，即反应物不可能完全转化为产物，产物也不可能完全转化为反应物。另外还要注意量的变化，元素原子不可能凭空增加或减少，总之，要注意“可逆”和“守恒”。答案：b7(2015湖北五校联考)某体积可变的密闭容器，盛有适量的a和b的混合气体，在一定条件下发生反应：a3b2c。若维持温度和压强不变，当达到平衡时容器的体积为v l，其中c气体的体积占10%。下列推断正确的是()原混合气体的体积为1.2v l原混合气体的体积为1.1v l反应达到平衡时气体a消耗掉0.05v l反应达到平衡时气体b消耗掉0.05v labcd解析：设起始a和b的体积分别为a l、b l， a3b2c起始的体积(l) a b 0转化的体积(l) 0.05v 0.15v 10%v平衡时体积(l) a0.05v b0.15v 10%va0.05vb0.15v10%vv，ab1.1v。答案：a8298k时，合成氨反应的热化学方程式为：n2(g)3h2(g)2nh3(g)h92.4 kj/mol，在该温度下，取1 mol n2和3 mol h2放在密闭容器内反应。下列说法正确的是()a在有催化剂存在的条件下，反应放出的热量为92.4 kjb有无催化剂该反应放出的热量都为92.4 kjc反应放出的热量始终小于92.4 kjd若再充入1 mol h2，到达平衡时放出的热量应为92.4 kj解析：该反应为可逆反应，正向不可能进行到底，所以1 mol n2和3 mol h2反应放出的热量始终小于92.4 kj，c正确。答案：c9(2015经典习题选萃)恒温下，将1.6 mol n2与2.4 mol h2的混合气体通入一个固定容积为4 l的密闭容器中，发生如下反应：n2(g)3h2(g)2nh3(g)，10 min后反应达平衡时，nh3的体积分数为25%，下列有关说法正确的是()a达到平衡时，n2和h2的转化率之比为11b达到平衡时，混合气体的密度为12.4 gl1c10 min内v(h2)0.35 mol(lmin)1d平衡混合气体中，n(n2)n(h2)n(nh3)132解析：设参加反应的n2的物质的量为x，n2(g)3h2(g)2nh3(g) n(始)/mol 1.6 2.4 0n(变)/mol x 3x 2xn(平)/mol 1.6x 2.43x 2x由100%25%，解得x0.4 mol。a项，平衡转化率之比为12，错误。b项，反应过程中，容器内混合气体密度一直不变，故12.4 gl1，正确。c项，v(h2)0.03 mol(lmin)1，错误。d项，平衡时n(n2)n(h2)n(nh3)332，错误。答案：b10向绝热恒容密闭容器中通入so2和no2，一定条件下使反应so2(g)no2(g)so3(g)no(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的正确结论是()a反应在c点达到平衡状态b反应物浓度：a点小于b点c反应物的总能量低于生成物的总能量dt1t2时，so2的转化率：ab段小于bc段解析：a项反应达到平衡时v(正)v(逆)，c点v(正)最大，但未达到平衡；b项随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，故a点反应物的浓度大于b点的；c项反应初始阶段，随着反应的不断进行，反应速率逐渐加快，说明该反应为放热反应，即反应物的总能量大于生成物的总能量；d项随着反应的进行，so2的转化率逐渐增大，故bc段so2的转化率大于ab段。答案：d11在一定条件下，容器内某一反应发生时m、n的物质的量随反应时间变化的曲线如右图所示，下列表述中正确的是 ()a反应的化学方程式为2mnbt2时，正、逆反应速率相等，达到平衡ct3时，正反应速率大于逆反应速率dt1时，n的浓度是m的浓度的2倍解析：由图像知，0t2时间内n的浓度的变化量是m的浓度的变化量的2倍，可得反应的方程式为2nm；t2时刻体系并未达到平衡，故正反应速率与逆反应速率不相等；t3时刻反应已达到平衡，此时v(正)v(逆)，因此选项a、b、c的说法都是错误的。答案：d12在容积可变的密闭容器中，2 mol n2和8 mol h2在一定条件下发生反应，达到平衡时，h2的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数接近于()a5%b10%c15%d20%解析：n23h22nh3起始物质的量/mol 2 8 0转化物质的量/mol 2/3 2 4/3平衡物质的量/mol 4/3 6 4/3平衡时氮气的体积分数为100%15%。答案：c二、非选择题13某研究性小组决定用实验探究的方法证明化学反应具有一定的限度，在一定条件下会达到“平衡状态”。取5 ml 0.1 mol/l ki溶液于试管中，滴加0.1 mol/l fecl3溶液2 ml，发生如下反应：2fe32i=2fe2i2。为证明该反应具有可逆性且具有限度，他们设计了如下实验：取少量反应液，滴加agno3溶液，发现有少量黄色沉淀(agi)，证明反应物没有反应完全；再取少量反应液，加入少量ccl4振荡，发现ccl4层显浅紫色，证明萃取到i2，即有i2生成。综合的结论，他们得出该反应具有一定的可逆性，在一定条件下会达到反应限度。(1)老师指出他们上述实验中不合理，你认为是_；改进的方法是_。(2)有人认为步骤适合检验生成i2较多的情况，还有一种简便方法可以灵敏地检验是否生成了i2，这种方法是_。解析：为证明化学反应2fe32i=2fe2i2具有可逆性，可以考虑检验反应后的溶液中还存在着这四种粒子。从反应物的量考虑，i是相对过量的，故不能因为检测到i存在，即认为反应具有可逆性，为使检验方便、典型，只需检验最终溶液中还存在着fe3和i2即可，分别可采用kscn溶液、淀粉溶液(或ccl4萃取)等合理方法。答案：(1)该反应中ki过量，故不能直接检验是否存在i取少量溶液滴加kscn溶液，若出现红色，则证明还有fe3未完全反应(2)取少量反应液，滴加淀粉溶液，若溶液变蓝，则说明生成了i214在2 l密闭容器内，800 时反应2no(g)o2(g)2no2(g)体系中，n(no)随时间的变化如下表：时间(s)012345n(no)(mol)0.020.0100.0080.0070.0070.007(1)下图表示no2的浓度变化的曲线是_。用o2表示从02 s内该反应的平均速率v_。(2)能说明该反应已达到平衡状态的是_。av(no2)2v(o2)b容器内压强保持不变cv逆(no)2v正(o2)d容器内密度保持不变解析：该反应达到平衡时，n(no)0.007 mol，此时n(no2)0.013 mol，其浓度变化量为0.0065 moll1，所以表示no2浓度变化的曲线是b。在(2)中，a表示是同一方向的速率，在任何时候都成立，而d中容器的体积及气体的总质量都不变，气体的密度也始终不变。答案：(1)b1.5103 mol(ls)1(2)b、c15已知no2和n2o4可以相互转化：2no2(g)n2o4(g)h0。现将一定量no2和n2o4的混合气体通入体积为2 l的恒温密闭玻璃容器中，反应物浓度随时间变化关系如图。(1)图中共有两条曲线x和y，其中曲线_表示no2浓度随时间的变化；a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是_。下列不能说明该反应已达到平衡状态的是_。a容器内混合气体的压强不随时间变化而变化b容器内混合气体的密度不随时间变化而变化c容器内混合气体的颜色不随时间变化而变化d容器内混合气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化(2)前10 mi