化学平衡状态 课时作业-高中化学人教版选择性必修第一册

人教版(2019)高二化学选择性必修第一册课时作业

第二节第1课时化学平衡状态

一、选择题(本题15小题，每小题只有一个选项符合题意)

1、在一定条件下，使so?和％在一密闭容器中进行反应，下列说法中

不正确的是()

A.反应开始时，正反应速率最大，逆反应速率为零

B.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后为零

C.随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后不变

D.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后不变

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和2.0mol达

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-1

B.c(Z)=2.4mol・L-1

C.c(W)=1.6mol•L-1

D.c(W)=2.0mol•L-1

3、在一个不传热的固定容积的密闭容器中可逆反应:

mA(g)+nB(g)彳==^pC(g)+qQ(g),m、n、p、q为任意整数时，达到

平衡的标志是()

①体系的压强不再改变②体系的温度不再改变③各组分的浓度不

再改变④各组分的质量分数不再改变⑤反应速率v(A)：v(B):

v(C)：v(Q)=m:n：p：q⑥单位时间内mmolA断键反应，同时pmol

C也断键反应

A.③④⑤⑥B.①③④⑤

C.②③④⑥D.①③④⑥

4、可逆反应岫+3乩-2NH：”在容积为10L的密闭容器中进行，开

始时力口入2molM和3moi比,达平衡时,始3的浓度不可能达到()

A.0.1mol•L-1B.0.2mol•L'l

C.0.05mol•L_1D.0.15mol•L-1

5、将一定量纯净的氨基甲酸筱置于密闭真空容器中(假设容器体积不

变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：

ILNCOONHXs)^2NH3(g)+C02(g)o能判断该反应已经达到化学平衡

的是()

①2V(NHJ=V(C02)②密闭容器中总压强不变③密闭容器中混合

气体的密度不变④密闭容器中氨气的体积分数不变⑤密闭容器中

c(NH3)不变

A.②③⑤B.②③④

C.①④⑤D.全部

6、一定条件下，向密闭容器中充入1molNO和1耽1CO进行反应：

NO(g)+CO(g)-泉④+CO2(g),测得化学反应速率随时间的变化

关系如图所示，其中处于化学平衡状态的点是()

0

A.d点B.b点

C.c点D.a点

7、在一定温度下的恒容密闭容器中，当下列物理量不再变化时，①

混合气体的压强②混合气体的密度③B的物质的量浓度④气体

的总物质的量能说明反应：A(s)+2B(g)一C(g)+D(g)已达到平衡

状态的是()

A.①③B.②③

C.①④D.②④

8、在一个密闭容器中发生反应：2s02(g)十02(g)一2s。3出)，反应过

程中某一时刻测得S02、02、S03的浓度分别为0.2mol•L-\0.2mol-L

r、0.2mol-r1,当反应达到平衡时，可能出现的数据是()

-1

A.c(S03)=0.4mol•L

-1

B.c(S02)=c(S03)=0.15mol•L

-1

C.c(S02)=0.25mol•L

-1

D.c(02)=0.1mol•L

9、在一定条件下，反应2N0+02一2N02在定容容器中发生，对该反

应达到平衡的标志的描述中，错误的是()

A.混合气体的总分子数不再变化

B.混合气体的颜色不再变化

C.容器的总压强不再变化

D.混合气体的总质量不再变化

10、对于密闭容器中的反应N2(g)+3H2(g).2NIh(g)在673K、30MPa

下，n(NH)和n(Hj随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是

()

A.点a的正反应速率比点b的大

B.点c处反应达到平衡

C.。时刻和t2时刻c(N2)不同

D.L时刻和L时刻冲的转化率不相同

11、下列说法中,可以证明反应:N2(g)+3Mg)一2阻s)已达到平

衡状态的是()

①1个N三N键断裂的同时有3个H—11键形成②弗、乩、Nlh的分

子数之比为1：3：2③1个N三N键断裂的同时有6个N-I1键形成

④心、出、NH3的浓度不再变化

A.①④B.②③

C.①③D.②④

12、一定条件下，对于可逆反应X(g)+3Y(g).2Z(g),若X、Y、Z

的起始浓度分别为口、C2、。3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的

浓度分别为0.1mol•L"\0.3mol•L"\0.08mol•「I则下列判

断正确的是()

A.Ci:C2=3：1

B.平衡时，Y和Z的生成速率之比为2：3

C.X、Y的转化率不相等

D.a的取值范围为0<c。。.14mol•L-1

13、在一定量的密闭容器中进行反应：M(g)+3比(山落不明

-2NHs(g)c已知反应过程中某一时刻岫、也、Mh的浓度分别为0.1

-1

mol•L，0.3mol•【「、0.2mol•Lo当反应达到平衡时，可能

存在的数据是()

A.凡为0.2mol-L-1,H2为0.6mol•L-1

B.N2为0.15mol-L-1

C.际C均为0.均mol-L-1

D.NH3为0.4mol-L-1

14、在一定条件下，将3molA和1molB两种气体混合于固定容积

为2L的密闭容器中，发生如下反应:3A(g)+B(g)-xC(g)+2D(g)o

2min末该反应达到平衡，生成0.8molD,并测得C的浓度为0.2

mol-下列判断错误的是()

A.x=l

B.2min内A的反应速率为0.3mol•L_1•min-1

C.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

15、将0.2mol-L-1的KI溶液和0.05mol•广卬已2^。)溶液等体积

混合充分反应后，取混合液分别完成下列实验，能说明溶液中存在化

学平衡2Fe"+2I-一2Fe?++L的是()

A.向混合液中滴入KSCN溶液，溶液变红色

B.向混合液中滴入AgNQ,溶液，有黄色沉淀生成

C.向混合液中滴入KjFe(CN)6］溶液，有蓝色沉淀生成

D.向混合液中滴入淀粉溶液，溶液变蓝色

二、非选择题(共5题)

16、有下列两个可逆反应。

反应1：在体积固定的密闭容器中进行可逆反应：

2N0,(g).2N0(g)+Oz(g)。其中N02是红棕色气体。

反应2：在体积固定的密闭容器中进行可逆反应：HKg)+

L(g)=2HI(g)。其中L(g)是紫色的。

以上两个反应过程中，有下列情况：

①同一物质正反应速率等于逆反应速率。②混合气体的颜色不再

改变。③混合气体的密度不再改变。④混合气体的压强不再改变C⑤

混合气体的平均相对分子质量不再改变。⑥对于反应1,单位时间内

生成nmol的同时生成2nmolNO?。⑦对于反应2,用乩、L和HT

表示的反应速率之比为1：1：2。

(1)上述情况中能作为反应1达到平衡状态标志的是o

(2)上述情况中能作为反应2达到平衡状态标志的是o

17.在698K时，向某VL的密闭容器中充入2molH2(g)和2molI2(g),

1

发生反应：H2(g)+I2(g)^^2HI(g)AH=-26.5kJ-mol-,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=0

⑵该反应达到最大限度的时间是_______，该时间内平均反应速率

V(111)=O

⑶该反应达到平窗状态时，_______(填“吸收”或“放出”)的热

量为。

18、恒温恒容下，将2molA气体和2molB气体通入体积为2L的

密闭容器中发生如下反应：2A(g)+B(g)一xC(g)+2D(s),2min时

反应达到平衡状态，此时剩余1.2molB,并测得C的浓度为1.2

mol,L，

(1)从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为O

(2)x=o

(3)下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志的是o

A.压强不再变化

B.气体密度不再变化

C.A的消耗速率与B的消耗速率之比为2：1

D.A的百分含量保持不变

19、某温度时，在2L容器中A、B两种物质间的转化反应中，A、B

物质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析得：

(1)该反应的化学方程式为

⑵反应开始至4min时，A的平均反应速率为

(3)4min时，反应是否达到平衡状态？(填“是”或“否”),

8min时;v正_____v逆(填或“=”)。

20、在2L密闭容器内，800℃时反应2N0(g)+02(g)=2N02(g)体系

中，n(NO)随时间的变化如下表:

时间/s012345

n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007

(1)上图表示NO2的浓度变化的曲线是。用表示0〜2s

内该反应的平衡速率v=O

⑵能说明该反应已达到平衡状态的是(填序号)。

A.V(N02)=2V(02)B.容器内压强保持不变

C.v逆(N0)=2v正(OJD.容器内密度保持不变

答案与解析

1、B

解析：在一定条件下，反应开始时，反应物的浓度最大，正反应速率

最大，生成物的浓度为零，逆反应速率为零，A正确；随着反应的进

行，反应物的浓度降低，可逆反应不能进行到底，则正反应速率最后

不为零，B错误；随着反应的进行，生成物的浓度增大，逆反应速率

逐渐增大，最后不变，正、逆反应速率相等，C正确；随着反应的进

行，反应物的浓度减小，正反应速率逐渐减小，最后不变，D正确。

2、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)=3.0

mol•尸，c(W)=2.0mol•I-1。但Y不可能完全反应，所以OVc(Z)

_1-,

<3.0mol•L0<c(W)<2.0mol•Lo故D项错误。

3、C

解析：由于限n、p、q的关系未知，所以压强不变不能作为平衡的

标志；在整个平衡建立过程中，速率之比均等于化学计量数之比。

4、B

解析:2mol吊和3molH2反应,假设反应能够进行到底,则2mol

帅与3molH2完全反应，生成2molNH3,此时NH：,浓度为0.2moi•L

7,但由于反应是可逆反应，不能完全反应，所以Nlh浓度达不到0.2

_1

mol,LO

5、A

解析：①没说明正反应速率和逆反应速率，且比值错误，故不能作为

依据:②密闭容器中总压强与气体物质的量成正比，只有平衡时n（气）

不变，故压强可以作为依据；③pJ（J）,m（气）可变，故可以作

为依据；④n（NHj：n（COj=2：1,故氨气的体积分数为恒值，不能

作为依据；⑤根据定义，可以作为依据。

6、A

解析：由图可知，a、b、c点的正反应速率均大于逆反应速率，都未

达到平衡状态；只有d点正、逆反应速率相等，由正、逆反应速率相

等的状态为平衡状态可知，图中处于化学平衡状态的点是d点，选项

A正确。

7、B

解析：此反应中A为固态，反应前后气体的物质的量不变，故混合气

体的压强不变并不能说明反应达到平衡状态，①④项错误；P辛,

v总

m气变化而V总不变，所以P不变时，可以说明反应达到平衡状态，

②项正确；反应物的浓度和生成物的浓度不再改变可以说明反应已经

达到平衡状态，所以B的物质的量浓度不变，可以说明反应达到平衡

状态，③项正确。

8、C

解析：2S02(g)+02(g)一2s()3(g)

某时刻/(mol・Lf)0.20.20.2

极限转化/(mol•LP0.40.30

极限转化/(mol•LP00.10.4

A.由于反应为可逆反应，SO3的浓度一定小于0.4mol•故

A错误；B.SO：,、SO2浓度不会均为0.15mol•L，只能一种物质的浓

度增大，另一种物质的浓度减小，故B错误；C.由于反应为可逆反应,

SOz的浓度一定小于0.4mol•L-1,大于0,则可能为0.25mol•L-1,

故C正确；D.由于反应为可逆反应，Oz的浓度一定小于0.3mol-L-1,

大于0.1mol•L-1,故D错误。

9、D

解析：该反应为反应前后气体物质的量改变的反应，在定容容器中，

建立平衡的过程会有压强、总分子数和颜色的改变，一旦这些可变量

不变了，则证明反应达到平衡状态，而总质量在任何情况下都不发生

变化。

10、A

解析：人对、建立平衡的过程中，反应物的浓度不断降低，正反应速

率不断减小，故a点正反应速率大于b点；B错，c点表示某一时刻

乩、NL的浓度相等，此时反应并没有达到平衡状态；C错，脑时刻和

t2时刻反应处于同一平衡状态，Na的浓度不变；D错，同一平衡状态,

此的转化率不变。

11、A

解析：①中有一个N三N键断裂时，也应有3个H—H键断裂，即与3

个H—H键形成是相反方向的，v（正）=v（逆），故能说明反应达到平

衡状态；②平衡时，N2>112>NH3的分子数之比不一定为1：3：2；③

中一个N三N键断裂的同时必定形成6个N-H键，也不能说明反应达

到平衡状态；④中各物质浓度不变，是化学平衡状态的重要标志之一,

反应达到平衡。

12、D

解析：平衡浓度之比为1：3,转化浓度亦为1：3,故“：g=l：3,

A、C不正确；平衡对Y的生成表示的是逆反应速率，Z生成表示的是

正反应速率，且vK生成）：vz（生成）=3：2,B不正确；由可逆反应

的特点可知0<Ci<0.14mol•L-l,D正确。］

13、B

解析：反应为可逆反应，反应体系中任何一种物质的转化率都小于

100%,所以A、D错误；从题给量的关系知无论反应进行到什么程度,

C(N2)：C(H2)=1：3,因此两者不可能同时均为0.18mol•【1。

14、C

解析：3A(g)+B(g)——xC(g)+2D(g)

起始/mol3100

转化/mol3aaxa2a

平衡/mol3—3a1—axa2a

由题意得:2a=0.8mol,a=0.4mol。

Xcl3Q,

0~j-=0.2mol•L1,x=l,A正确；B项，v(A)_rrrr;­=

2L2LX2min

3X0.4mol、a…

~-=0・3mol•L1•min1C项,a(B)=-——rX100%=40%；

2LX2mm1mol

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。

15、A

解析：本题考查化学平衡状态的判断及物质的检验。将0.2mol

।的KI溶液和0.05mol・「Fez溶0。3溶液等体积混合,充分反应后

Fe计完全反应，「有剩余，若不是可逆反应，Fe计全部转化为Fe2+,

则溶液中无1诂3十。向反应后混合液中滴入KSCN溶液，溶液变红色，

证明混合液中含有Fe",该反应为可逆反应，故溶液中存在化学平衡

2Fe"+2「-2F*+h。

16、解析：(1)对于反应2N()2(g)——2N0(g)+Oz(g),当同一物质的正、

逆反应速率相等vOE)二v(逆)，反应处于平衡状态，①正确；混合

气体的颜色不再改变时，说明c(NOj一定，故反应处于平衡状态，②

正确；气体的密度P=3其中气体的质量和容器的容积是定值，故

气体的密度不变不能作为达到平衡状态的标志，③错误；由于该反应

为反应前后气体体积变化的反应，故密闭容器中的压强不变，表明反

—m

应处于平衡状态，④正确：混合气体的平均相对分子质量M=i该

n

反应中气体的质量始终保持不变，而气体的物质的量为变量，故平均

相对分子质量(工)为变量，当变量保持不变时，表明反应处于平衡状

态，⑤正确；单位时间内生成和生成NO?的反应方向相反，且二者

的物质的量之比为1：2,故反应处于平衡状态，⑥正确。(2)对于反

应：H2(g)+I2(g)^2III(g),当同一物质的正、逆反应速率相等时，

反应处于平衡状态，①正确；混合气体的颜色⑴蒸气)不再改变时，

说明c(L)一定，反应处于平衡状态，②正确；由于气体的质量和气

体的容积是定值，故气体的密度不变不能作为平衡状态的标志，③错

误；由于该反应为反应前后气体体积不变的反应，容器中气体的物质

的量保持不变，则容器中的压强不变，反应不一定处于平衡状态，④

错误；由于该反应气体的质量、气体的物质的量是定值，故气体的平

均相对分子质量不变时，不能判断反应是否处于平衡状态，⑤错误；

反应的任何时刻，用“2、L和HI表示的反应速率之比均为1：1：2,

⑦错误。

答案：(1)①②④⑤⑥

⑵①②

-1

17.解析：(1)由图知初始反应时,C(H2)=C(I2)=1mol•L,而加

入的乩和b的物质的量均为2mol,所以V=2。

(2)反应达到最大限度即达到化学平衡，所需时间为5s,

.、1.58mol•L-1..

v(HI)=-------------=0.316mol•L-1•s-1

oso

(3)可逆反应从正反应建立，所以需放出热量。由反应：H2(g)+

L(g)-2HI(g)AH=-26.5kJ•molf,达到平衡时共生成n(HI)

265kJ

=1.58mol•L-,X2L=3.16mol,所以放出的热量为；’「X3.16

2mol

mol=41.87kjo

答案：(1)2(2)5s0.316mol•L-1•s-1

(3)放出41.87kJ

n_1-1

18、解析：(1)v(C)=上2K，।~—=0.6mol•L•mino