人教版高二上学期化学(选择性必修1)《2.2.1化学平衡状态》同步测试题及答案

第第页PAGE人教版高二上学期化学(选择性必修1)《2.2.1化学平衡状态》同步测试题及答案一、选择题1.在平衡体系2NO(g)+O2(g)2NO2(g)中通入18O组成的氧气,重新达到平衡后,则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.在一定条件下,某密闭容器中发生可逆反应2X(g)+2Y(g)3Z(g)+2W(g),X、Y的初始浓度分别为2.5mol·L-1和2.0mol·L-1,达到平衡后,下列各生成物的浓度数据中肯定错误的是()。A.c(Z)=1.5mol·L-1B.c(Z)=2.4mol·L-1C.c(W)=1.6mol·L-1D.c(W)=2.0mol·L-13.一定温度下,在某固定容积的密闭容器中发生可逆反应A(s)+3B(g)3C(g),该反应达到平衡状态的标志是()。A.密闭容器内物质的总质量不再改变B.密闭容器内气体的压强不再改变C.密闭容器内混合气体的总物质的量不再改变D.密闭容器内混合气体的质量不再改变4.对可逆反应4NH3(g)+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xmolNO的同时消耗xmolNH3,则反应达到平衡状态C.达到化学平衡时,若增大容器容积,则正反应速率减小,逆反应速率增大D.化学反应速率的关系是2v正(NH3)=3v正(H2O)5.可逆反应:A2(?)+B2(?)2AB(?),当温度和压强改变时,n(AB)的变化如图所示,下列叙述正确的是()。A.A2、B2及AB均为气体,ΔH<0B.AB为气体,A2、B2至少有一种为非气体,ΔH<0C.AB为气体,A2、B2有一种为非气体,ΔH>0D.AB为固体,A2、B2有一种为非气体,ΔH>06.生产硫酸的工艺流程中,反应之一是2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-190kJ·mol-1。下列描述中能说明上述反应已达到平衡状态的是()。A.v正(O2)=2v逆(SO3)B.容器中气体的平均摩尔质量不随时间而变化C.如果容器容积是固定的,那么混合气体的密度不随时间而变化D.单位时间内生成nmolSO3的同时生成nmolO27.在一定温度下,反应12H2(g)+12X2(g)A.5% B.17%C.25% D.33%8.已知下列反应的平衡常数:H2(g)+S(s)H2S(g)K1S(s)+O2(g)SO2(g)K2则反应H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g)的平衡常数为()。A.K1+K2 B.K1-K2C.K1K2 D.K9.某温度下,反应SO2(g)+12O2(g)SO3(g)的平衡常数K1=50,在同一温度下,反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)的平衡常数K2的值为()。A.2500 B.100C.4×10-4 D.2×10-210.一定条件下,对于可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.08mol·L-1,则下列判断错误的是()。A.c1∶c2=3∶1B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为3∶2C.X、Y的转化率相等D.c1的取值范围为0<c1<0.14mol·L-111.将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:①NH4I(s)NH3(g)+HI(g)②2HI(g)H2(g)+I2(g)达到平衡时,c(H2)=0.5mol·L-1,c(HI)=4mol·L-1,则此温度下,反应①的平衡常数为()。A.9 B.16 C.20 D.25二、非选择题12.一定温度下,在容积为yL的密闭容器中进行反应:aN(g)bM(g),M、N的物质的量随时间的变化曲线如图所示:(1)此反应的化学方程式中ab=(2)t1到t2时刻,以M的浓度变化表示的平均反应速率为。

(3)下列叙述中能说明上述反应已达到平衡状态的是。

A.反应中M与N的物质的量之比为1∶1B.混合气体的总质量不随时间的变化而变化C.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化D.单位时间内每消耗amolN,同时生成bmolM13.现有反应PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g),523K时,将10molPCl5注入容积为2L的密闭容器中,平衡时压强为原来的1.5倍。(1)该温度下该反应的平衡常数K为;

(2)PCl5的平衡转化率为。

14.(1)活性炭还原NO2的反应为2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1molNO2和足量活性炭发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:①A、B、C三点中NO2的转化率最高的是(填“A”“B”或“C”)点。

②计算C点时该反应的压强平衡常数Kp=(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。

(2)以CO作还原剂与磷石膏反应,不同反应温度下可得到不同的产物。向盛有CaSO4的真空恒容密闭容器中充入CO,反应体系起始总压强为0.1aMPa,不同温度下反应后所得固体成分的物质的量如图所示。在低于800℃时主要反应的化学方程式为;1150℃下,反应CaSO4+COCaO+CO2+SO2达到平衡时,c平衡(SO2)=8.0×10-5mol·L-1,CO的转化率为80%,则c初始(CO)=mol·L-1,该反应的压强平衡常数Kp=(用含a的代数式表示;用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数;忽略副反应)。

15.将N2和H2按一定比例混合,其密度是相同状况下H2的3.6倍,取出0.5mol该混合气体充入密闭容器里,使之发生反应并在一定条件下达到平衡,已知反应达平衡后容器内压强是相同条件下反应前的76%,试求:(1)反应前混合气体中N2和H2的体积之比是;

(2)达平衡时混合气体中氨的物质的量是;

(3)平衡时N2的转化率为。

参考答案一、选择题1.在平衡体系2NO(g)+O2(g)2NO2(g)中通入18O组成的氧气,重新达到平衡后,则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:由于反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)是可逆反应,在通入18O组成的氧气后,18O会随着正、逆反应的进行,存在于NO、O2、NO2中。2.在一定条件下,某密闭容器中发生可逆反应2X(g)+2Y(g)3Z(g)+2W(g),X、Y的初始浓度分别为2.5mol·L-1和2.0mol·L-1,达到平衡后,下列各生成物的浓度数据中肯定错误的是()。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:可逆反应中,反应物不可能完全转化。由于反应中X、Y按物质的量之比1∶1反应,所以X过量,若Y完全反应,则c(Z)=3.0mol·L-1,c(W)=2.0mol·L-1。但Y不可能完全反应,所以0<c(Z)<3.0mol·L-1,0<c(W)<2.0mol·L-1,D项错误。3.一定温度下,在某固定容积的密闭容器中发生可逆反应A(s)+3B(g)3C(g),该反应达到平衡状态的标志是()。A.密闭容器内物质的总质量不再改变B.密闭容器内气体的压强不再改变C.密闭容器内混合气体的总物质的量不再改变D.密闭容器内混合气体的质量不再改变答案:D解析:根据质量守恒定律可知,反应前后物质的总质量相等,A项不能作为反应达到平衡状态的标志;该反应前后气体分子数相等,反应过程中混合气体的总物质的量始终不变,密闭容器内气体的压强也不变,B、C两项不能作为反应达到平衡状态的标志;由于有固体物质参加反应,所以达到平衡前混合气体的质量是不断变化的,若混合气体的质量不再变化,则说明反应达到了平衡状态,D项正确。4.对可逆反应4NH3(g)+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xmolNO的同时消耗xmolNH3,则反应达到平衡状态C.达到化学平衡时,若增大容器容积,则正反应速率减小,逆反应速率增大D.化学反应速率的关系是2v正(NH3)=3v正(H2O)答案:A解析:根据用不同物质表示同一反应速率时的关系可知,v逆(O2)∶v逆(NO)=5∶4,v逆(NO)=45v逆(O2),代入A项中表达式知v正(O2)=v逆(O2),A项正确;NO的生成与NH3的消耗同时表示正反应速率,B项不正确;达到平衡时,增大容器容积,反应物、生成物浓度同时减小,正、逆反应速率同时减小,C项不正确;在反应的任意状态总有v正(NH3)∶v正(H2O)=4∶6,即3v正(NH3)=2v正(H25.可逆反应:A2(?)+B2(?)2AB(?),当温度和压强改变时,n(AB)的变化如图所示,下列叙述正确的是()。A.A2、B2及AB均为气体,ΔH<0B.AB为气体,A2、B2至少有一种为非气体,ΔH<0C.AB为气体,A2、B2有一种为非气体,ΔH>0D.AB为固体,A2、B2有一种为非气体,ΔH>0答案:B解析:由题图可知压强相等时,升高温度,AB的物质的量减少,可知温度升高平衡向逆反应方向移动,逆反应是吸热反应,正反应是放热反应,ΔH<0;t3开始温度不变,压强增大,AB的物质的量减少,说明平衡向逆反应方向移动,逆反应是气体体积减小的反应,说明AB必为气体,A2、B2至少有一种不是气体。6.生产硫酸的工艺流程中,反应之一是2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-190kJ·mol-1。下列描述中能说明上述反应已达到平衡状态的是()。A.v正(O2)=2v逆(SO3)B.容器中气体的平均摩尔质量不随时间而变化C.如果容器容积是固定的,那么混合气体的密度不随时间而变化D.单位时间内生成nmolSO3的同时生成nmolO2答案:B解析:达到化学平衡状态的标志:正反应速率等于逆反应速率。v正(O2)=2v逆(SO3)时,正、逆反应速率不相等,A项错误;容器中气体的平均摩尔质量不随时间而变化,说明平衡混合物中各组分含量不变,反应达到平衡状态,B项正确;气体的密度=质量体积,根据质量守恒定律,反应过程中气体的总质量不变,容器容积不变,气体的密度不会发生变化,故容器中气体的密度不随时间而变化,不能说明反应达到平衡,C项错误;生成nmolSO3的同时生成nmolO27.在一定温度下,反应12H2(g)+12X2(g)A.5% B.17%C.25% D.33%答案:B解析:相同温度下,反应12H2(g)+12X2(g)HX(g)的平衡常数为10,则HX(g)12H2(g)+12X2(g)的平衡常数为110。设达到平衡时氢气的浓度为xHX(g)12H2(g)+12X2c始/(mol·L-1) 1 0 0c变/(mol·L-1) 2x x xc平/(mol·L-1) 1-2x x xx12×x得出HX的分解率为2x8.已知下列反应的平衡常数:H2(g)+S(s)H2S(g)K1S(s)+O2(g)SO2(g)K2则反应H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g)的平衡常数为()。A.K1+K2 B.K1-K2C.K1K2 D.K答案:D解析:由平衡常数的定义可知:K1=c(H2S)c(H2),K2=c(SO2)c(O9.某温度下,反应SO2(g)+12O2(g)SO3(g)的平衡常数K1=50,在同一温度下,反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)的平衡常数K2的值为()。A.2500 B.100C.4×10-4 D.2×10-2答案:C解析:K2=c(O210.一定条件下,对于可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.08mol·L-1,则下列判断错误的是()。A.c1∶c2=3∶1B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为3∶2C.X、Y的转化率相等D.c1的取值范围为0<c1<0.14mol·L-1答案:A解析:由于X、Y的平衡浓度之比为1∶3,转化浓度亦为1∶3,故c1∶c2=1∶3,X、Y的转化率相等,A项错误、C项正确;平衡时Y和Z的生成速率之比应为3∶2,B项正确;由可逆反应的特点可知0<c1<0.14mol·L-1,D项正确。11.将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:①NH4I(s)NH3(g)+HI(g)②2HI(g)H2(g)+I2(g)达到平衡时,c(H2)=0.5mol·L-1,c(HI)=4mol·L-1,则此温度下,反应①的平衡常数为()。A.9 B.16 C.20 D.25答案:C解析:平衡时,c(H2)=0.5mol·L-1,则②中HI的变化浓度为1mol·L-1,而此时c(HI)=4mol·L-1,所以①反应生成了c(HI)=(1+4)mol·L-1=5mol·L-1,且生成的NH3和HI的浓度相等,故反应①的平衡常数为c(NH3)·c(HI)=5×4=20。二、非选择题12.一定温度下,在容积为yL的密闭容器中进行反应:aN(g)bM(g),M、N的物质的量随时间的变化曲线如图所示:(1)此反应的化学方程式中ab=(2)t1到t2时刻,以M的浓度变化表示的平均反应速率为。

(3)下列叙述中能说明上述反应已达到平衡状态的是。

A.反应中M与N的物质的量之比为1∶1B.混合气体的总质量不随时间的变化而变化C.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化D.单位时间内每消耗amolN,同时生成bmolM答案:(1)2(2)1(t2-(3)C解析:(1)ab(2)v(M)=(4-3)mol(t(3)该反应反应前后气体体积发生改变,因此混合气体的总物质的量会发生改变,当混合气体的总物质的量不变时反应达到平衡状态。13.现有反应PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g),523K时,将10molPCl5注入容积为2L的密闭容器中,平衡时压强为原来的1.5倍。(1)该温度下该反应的平衡常数K为;

(2)PCl5的平衡转化率为。

答案:(1)2.5(2)50%解析:设达到平衡时PCl5的转化浓度为xmol·L-1,则PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)起始浓度/(mol·L-1)5 0 0变化浓度/(mol·L-1)x x x平衡浓度/(mol·L-1)5-x x x由题意可知,5+x5=1.5,解得x=2.5。K=c(PCl14.(1)活性炭还原NO2的反应为2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1molNO2和足量活性炭发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:①A、B、C三点中NO2的转化率最高的是(填“A”“B”或“C”)点。

②计算C点时该反应的压强平衡常数Kp=(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。

(2)以CO作还原剂与磷石膏反应,不同反应温度下可得到不同的产物。向盛有CaSO4的真空恒容密闭容器中充入CO,反应体系起始总压强为0.1aMPa,不同温度下反应后所得固体成分的物质的量如图所示。在低于800℃时主要反应的化学方程式为;1150℃下,反应CaSO4+COCaO+CO2+SO2达到平衡时,c平衡(SO2)=8.0×10-5