化学平衡 同步练习题-高中化学人教版选择性必修1

2.2化学平衡同步练习题

一、选择题

I.实验室利用醋酸(CH,COOH)与双氧水(也。？)在固体酸的催化下共热制备过氧乙酸

(CH,COOOH,沸点105℃)。实验过程中，逐滴滴入浓度为35%的双氧水，温度维持在559,

待反应结束后分离反应器中的混合物，得到粗产品。下列说法错误的是

A.逐滴滴入H?O2的目的是提高双氧水的利用率

B.温度维持在559的理由之一是防止HQ?分解

C.使用磁力搅拌器的目的是为了提高CH3COOOH平衡产率

D.常压蒸储可以分离提纯CHQOOOH

2.如图表示合成氨反应过程中的能量变化。关于合成氨反应N式g)+3H?(g)・・2NH式g),下列

说法不正确的是

■or

f

p

l

)

他

混

A.升高温度有利于提高凡的平衡转化率

B.提高电与H?的投料比可增大H2的转化率

C.增大压强能提高N2的反应速率和转化率

D.使用催化剂能缩短该反应到达平衡的时间

3.一定条件下，密闭容器中发生反应：C2H6(g)^C2H4(g)+H2(g)AH>Oo达到平衡后,

下列措施小能提高乙烷平衡转化率的是

A.升高反应的温度B.增大容器的容积

C.恒容下通入室气D.分离出部分乙烯

4.下列有关平衡常数的说法中，正确的是

A.改变条件，反应物的转化率增大，平衡常数一定增大

B.反应：2NO2(g)^N2O4(g)AH<0,升高温度该反应的平衡常数增大

C.对于给定的可逆反应，温度一定时.，其正、逆反应的平衡常数相等

c(CO,)c(NO)

D.平衡常数为、的反应，化学方程式为CO(g)+NO2(g)=CO2(g)+NO(g)

5.二甲醛(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料“。以下说法能说明反应

3H2(g)+3CO(g)=CH30cH3(g)+CO2(g)达到平衡状态的是

A.H2和CO2的浓度之比为3：1

B.单位时间内断裂3个H—H同时断裂1个C=O

C.恒温恒容条件下，气体的密度保持不变

D.绝热体系中，体系的温度保持不变

6.可逆反应N2+3H2-，2NH3的正、逆反应速率可用各反应物或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最大限度（即化学平衡）的是

A.N?将完全转化为NH3B.N2、出和NH3的物质的量浓度相等

C.N?、生和NH3的物质的量浓度不再变化D.正反应和逆反应的速率都为零

7.2sO2（g）+Ch（g）12so3（g）AHV0是工业制硫酸的重要反应，下列说法正确的是

A.对于该反应，升高温度，逆反应速率加快，正反应速率减慢

B.密闭容器中2molSO2和Imo。催化反应后生成2molSO?

C.其他条件不变，通入过量空气能提高SO2的平衡转化率，化学平衡常数增大

D.其他条件不变，增大压强能同时提高反应速率和S02的平衡转化率

8.在恒温恒容下，可逆反应N2（g）+3H2（g）-2NH3（g）达到平衡状态的标志是

A.N?、H2、NH3在容器中共存B.混合气体的密度不再发生变化

C.混合气体的压强不再发生变化D.vii：（N2）=2vJA（NH3）

二、非选择题

9.用值）+3比（8）^^2?4出信）的平衡常数Ki的表达式为：,1N2（g）+yH2（g）F=^

NH3（g）的平衡常数为K2,21^39）^^用信）+3142值）的平衡常数K30KI与K2的关系式：

，Ki与K3的关系式：。

10.某温度时，在容积为3L的密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化的

（1）该反应的化学方程式为.

（2）反应开始至2min末，X的反应速率为。

11.（1）向K2Cr2O7的水溶液中加入Ba（NO3）2溶液,产生难溶性黄色沉淀BaCrO4,说明K2G'2。7

的水溶液中存在如下平衡：产生沉淀后溶液

PH变.已知：在水溶液中KzCnCh为橙红色，QCrCh为黄色，往上述溶液中加入氢氧

化钠溶液呈_________色；向已加入氢氧化钠的溶液中，再加入过量硫酸溶液呈___________色；

此实验现象，符合勒夏特列原理：如果改变维持化学平衡的条件（浓度、压力和温度），平衡就

会向着这种改变的方向移动。

（2）在KMnCh与H2c2。4反应中，可通过测定来测定该反应的速率；写出

酸性条件下KMnCh与H2c2。4（弱酸）反应的离子反应方程式:：

此反应开始反应缓慢，随后反应迅速加快，其原因是（填字母）

A.KMnCU溶液中的H+起催化作用B.生成的CO2逸出，使生成物浓度降低

C.反应中，生成的MM+起催化作用D.在酸性条件下KMnO4的氧化性增强

22

（3）为探讨化学反应速率的影响因素，设计的实验方案如下表。（已知I2+2S2O3-===S4O6-+

2「其中Na2s2O3溶液均足量）

体积V/mL

实验序号时间太

Na2s2O3溶液淀粉溶液碘水水

①10.02.04.00.0tl

②8.02.04.02.0t2

③6.02.04.0Vxt3

①该实验进行的目的是____________淀粉溶液的作用是。

②表中Vx=mL,比较ti、t2、t3大小，试推测该实验结论：

12.为验证氧化性C12>Fe»>SO2,某小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器和A中加热装置

实验过程：

I.打开弹簧夹KLK4,通入一段时间N2,再将T型导管插入B中，继续通入N2,然后关闭Ki、

K3、K4O

II.打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸，给A加热。

HI.当B中溶液变黄时，停止加热，夹紧弹簧夹K20

IV.打开活塞b,使约2mL的溶液流入D试管中，检验其中的离子。

V.打开弹簧夹K3、活塞c,加入70%的硫酸，一段时间后夹紧弹簧夹K3。

VI.更新试管D,重复过程IV,检验B溶液中的离子。

(1)过程［的目的是o

⑵棉花中浸润的溶液为。

(3)A中发生反应的化学方程式为o

(4)过程V中，B溶液中发生反应的离子方程式是。

(5)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，他们的检测结吴一定能够证明氧化性Ch>Fe”>SO2

的是(填“甲、乙”“丙”)。

过程WB溶液中含有的离子过程VIB溶液中含有的离子

甲有Fe3+无Fe2+有SO：

乙既有Fe3+又有Fe2+有so：

丙有Fe3+无Fe2+有Fe2+

(6)进行实验过程V时，B中溶液颜色由黄色逐渐变为红棕色，停止通气，放置一段时间后溶液

颜色变为浅绿色。查阅资料：Fe2+(叫)+SO;(aq).FeSOw(s)(墨绿色)。

提出假设：FeCh与SO?的反应经历了中间产物FeSO3,溶液的红棕色是FeSCh(墨绿色)与

FeCb(黄色)的混合色。某同学设计如下实验，证实该假设成立：

加入2mLimolL•溶液E力口入4mLimolL“溶液巧放置一段时1日

步骤21步骤3~~1

4mL1molL-1

FeCb溶液

①溶液E为_

②请用化学平衡原理解释步骤3中红棕色溶液颜色变为浅绿色的原因

【参考答案】

一、选择题

1.CD

解析：A.过氧化氢不稳定容易分解，逐滴滴入H?。?的目的是提高双氧水的利用率，A项正

确；

B.过氧化氢受热分解生成氧气和水，温度维持在55七的理由之一是防止H?。?分解，B项

正确；

C.使用磁力搅拌器的目的是为了增大反应物接触面积，加快反应速率，不能提高

CH.COOOH平衡产率，C项错误；

D.也。?受热易分解，故采用减压蒸储可以分离提纯出CH3coOOH,D项错误；

故选CDo

2.A

解析：A.由图可知，反应放热，升高温度，平衡逆向移动，Nz的平衡转化率降低，故A错

误；

B.提高N?与H?的投料比，平衡正向移动，氢气转化率增大，氮气转化率变小，故B正确；

C.增大压强，化学反应速率加快，反应正向气体分子数减小，加压，平衡正向移动，故C

正确；

D.使用催化剂能降低反应所需的活化能，加快化学反应速率，缩短该反应到达平衡的时间，

故D正确；

故答案选Ao

【点睛】本题考查化学平衡，掌握外界条件改变对平衡的影响是解题的关键。

3.C

解析：A.升高反应的温度，平衡向吸热反应即正向移动，转化率增大，故A不符合题意；

B.增大容器的容积，压强减小，平衡向体积增大即正向移动，转化率增大，故B不符合题

意；

C.恒容下通入锐气，压强增大，但浓度未变，平衡不移动，转化率不变，故C符合题意；

D.分离出部分乙烯，乙烯浓度减小，平衡向减弱乙烯的改变量移动即正向移动，转化率增

大，故D不符合题意。

综上所述，答案为C。

4.D

解析：A.改变条件，反应物的转化率增大，若温度不变，则平衡常数不变，A项错误；

B.正反应是放热反应，温度升高，反应逆向进行，K变小，B项错误；

C.对于给定的可逆反应，温度一定时，因KFK逆=1,只有平衡常数等于1时，其正、逆

反应的平衡常数才相等，C项错误。

D.化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应达平衡时各生成物浓度的化学计量数次幕的

乘积除以各反应物浓度的化学计量数次基的乘积所得的比值，所以若平衡常数为K=

c(COJc(NO)

"C'c/NC、'则化学方程式为CO(g)+NO2(g)=CCh(g)+NO(g),D正确。

答案选D。

5.D

解析：A.H2和CO2的浓度之比与起始投入的量有关，A不能说明达到化学平衡状态，A不

合题意；

B.单位时间内断裂3个H—H同时将形成2个C=0,故断裂1个C=O,正逆反应速率不相

等，不能说明达到化学平衡状态，B不合题意；

C.恒温恒容条件下，气体的质量不变，气体的体积不变，故气体的密度一直保持不变，故

不能说明达到化学平衡状态，c不合题意；

D.绝热体系中即与外界不进行热交换，在达到平衡之前，体系的温度一直在变，现保持不

变，故说明达到化学平衡状态，D符合题意；

故答案为：Do

6.C

解析：A.N”3I1212NH,是可逆反应，反应物不能全部转化为生成物，故A错误；

B.N2、％和NH3的物质的量浓度相等时，该反应不一定达到平衡状态，与反应物初始物质

的量、转化率有关，所以不能据此判断平衡状态，故B错误；

C.N2、H?和N%的物质的量浓度不再变化时，正逆反应速率相等，能说明达到平衡状态，

故C正确；

D.化学平衡状态是动态平衡，当反应达到平衡状态时，正反应和逆反应的速率相等，但是

速率不为零，故D错误。

7.D

解析：A.升高温度正逆反应速率均增大，选项A错误；

B.使用催化剂只能提高反应速率不能提高SO2的平衡转化率且反应为可逆反应不可能完全

转化，生成的SOa小于2mol,选项B错误；

C.通入过量空气能提高SO2的平衡转化率，温度不变，所以化学平衡常数不变，选项C错

误；

D.增大压强能能提高反应速率,该反应为分子数减小的反应，增大压强平衡正向移动一SCh

的平衡转化率增大，选项D正确；

答案选D。

8.C

【分析】根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物

质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断

的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡

状态.

解析：A.N2、H2>NH3在容器中共存时不一定达到平衡状态，故A不选；

B.质量守恒，容积不变，密度一直不变，故B不选；

C.正反应体积减小，压强是变量，所以混合气体的压强不再改变，说明达平衡状态，故C

选；

D.v正（N2尸2V逆（NH3）不满足正逆反应速率相等，没有达到平衡状态，故D不选；

故选C。

二、非选择题

C2(NH,)

9.K=KI=K?存肉=1

c(2)c(町、

，公比、后如〃以近而小新生成物平衡浓度系数次方的乘积珏入七户附近淅小薪?立、在

【分析1根据化学平衡吊数二反应物平衡浓度系数次方的乘积，结合反应的平衡吊数关系进

行推算。

M好4口如一应…珏一生成物平衡浓度系数次方的乘积m后一，

解析：根据化学平衡吊数-反应物平衡浓度系数次方的乘积可知,反应N2（g）3H2（g）x—

C2（NHJ

2NH3（g）的平衡常数表达式为K尸7N）<?（；）；N2（g）+3H2（g）F=2NH3（g）的平衡常数Ki,

2

3用作）+：142值）=±>1比值）的平衡常数为长2,因此Ki与K2的关系式为：KI=K2；2NHXg）

=^N2（g）+3H2（g）的平衡常数K，，则K>与心的关系式为：KIK3=1O

10.Y+2Z5=^3X0.067mol/（L*min）

解析：（1）由图小知，Y、Z物质的量减少，是反应物，X物愦的量为增大，是生成物，3min

时，在相同的时间内X、Y、Z三种物质改变的物质的量的比是（1.0-0.4）：（1.2-1.0）：（2.0-

1.6）=3：1：2,由于物质改变的物质的量的比等于方程式的计量数的比，而且到2min时各

种物质的物质的量不再发生变化，说明该反应是可逆反应,所以该反应的化学方程式为Y+2Z

’3X,故答案为：Y+2Z-3X；

0.8mol-0.4mol

⑵从开始至2min,X的反应速率为V")二等二荒，。。67mML・min),

故答案为：0.067mol/(L・min)。

22+

11.Cr2O7-(aq)+H2O(：)=i^2CrO4-(aq)+2H(aq)小黄橙减

弱溶液紫色褪色时间5H2c2C)4+2MnO「+6H+=10CO2T+5Mn2++8H2OC

其他条件不变，探究浓度对化学反应速率的影响显色剂，检验L的存在4.0

tl<t2<t3其它条件不变，增大浓度加快反应速率

解析：(1)向KzCnCh的水溶液中加入Ba(NO3)2溶液，产生难溶性黄色沉淀BaCrCh,说

明CrCM-存在于生成物中，因此KzCnCh的水溶液中存在如下平衡：CnCh"(叫)+比0(1)

=^=2CrO42-(aq)+2H-(aq)；产生沉淀后溶液中氢离子浓度增大，溶液PH变小；根据

2+

Cr2O7-(aq)+比0⑴ZCKV-(aq)+2H(aq)反应可知，往上述溶液中加入氢氧化

钠溶液，减小了氢离子浓度，平衡右移，CrCh?一浓度增大，溶液呈黄；再加入过量硫酸溶液，

增加了氢离子浓度，平衡左移，CnCh?一浓度增大，溶液呈橙色；通过以上实验可以说明如

果改变维持化学平衡的条件(浓度、压力和温度)，平衡就会向着减弱这种改变的方向移动；

2+

综上所述,本题答案是：Cr2O7-(aq)+H2O⑴=^2CrO4>(aq)+2H(aq)；小；黄；

橙；减弱。

(2)在KMnCh与H2c20」发生氧化还原反应，高钵酸钾溶液紫色逐渐褪去，因此可通过测

定溶液紫色褪色时间来测定该反应的速率；酸性条件下KMn04被还原为MM+,H2c2。4被

氧化为二氧化碳，反应的离子反应方程式：5H2c2O4+2MnOL+6H+=10CO2f+5MM++

8H2O；此反应开始反应缓慢，随后反应迅速加快，其原因是：

A.由于反应开始时溶液口氢离子就存在，反应速率比较慢，说明氢离子不是反应速率加快

的原因，错误；

B.生成的C02逸出，使生成物浓度降低，反应速率减小，错误；

C.反应中，生成的MM+起催化作用，由于刚开始时，钵离子浓度较小，速率慢，随着反应

的进行，钵离子浓度增大，钵离子对反应具有催化作用，反应速率加快，正确；

D.在酸性条件下KMnCh的氧化性增强，反应开始时反应速率就应很快，不符合此反应开

始反应缓慢，随后反应迅速加快规律，错误；综合以上分析，符合题意的选项C。

综上所述，本题答案是：溶液紫色褪色时间；H2C2O4+2MnO4-+6H1=1OCO21+5Mn2++

8H2O,Co

(3)①为了探究浓度对化学反应速率的影响，实验中Na2s溶液浓度不同；淀粉作为显

色剂，检验碘的存在，可根据溶液颜色的变化判断反应进行的快慢；综上所述，本题答案是：

其他条件不变，探究浓度对化学反应速率的影响；显色剂，检验12的存在。

②应保持其他影响因素一致，即应使溶液的体积均为16mL,故Vx=4.0mL；由于在三个实

验中NafzCh溶液的体积为①4②>③，而混合后溶液体积相同，故混合后Na2s2O3溶液的浓

度为①>@>③，可知化学反应速率①，②〉③，反应所需要时间的大小12Vt3；得出结论是：

其它条件不变，反应物浓度越大，化学反应速率越快:综上所述，本题答案是：4.0,tl<t2<t3；

其它条件不变，增大浓度加快反应速率。

12.排出装置中的空气，防止氧气干扰；NaOH溶液MnCh+4HCl(浓)&MnC12

3+2+

+2H2O+CI2T2Fe+SO2+2H2O=2Fe*+SO;-+4H乙丙Na2s。3溶液

FM+消耗50；,c(5O；)减小，使得Fe?+(aq)+5O；(aq)亍FeSCh(s)平衡逆向移动，所以溶液

中红棕色变为浅绿色

【分析】打开弹簧夹通入氮1气，排尽装置中的空气，先打开活塞a,二氧化锦