高中化学必修选修第二章 化学平衡 单元练习

第二章 化学平衡 单元练习
第Ⅰ卷(选择题 共46分)
一.选择题(本题包括8小题，每小题2分，共16分。

每小题只有一个选项符合题意。

) 1．将SO 2和18O 2充入反应容器，当反应达到平衡时18O 原子将存在于
A. 氧气和三氧化硫中
B. 只存在于SO 3中
C. 三种物质中都有
D. 无法判断 2．反应2A(气)B(气)+x C(气)在一定条件下达到平衡，容器内压强增大了p %，测得A 的转化率为p %，则x 值为
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
3．在合成氨反应中，开始充入amolN 2和bmolH 2，在一定条件下，反应达平衡，测得NH 3占混合气体的25%，则平衡时N 2的转化率是
A. )%101.0(a
b + B. 0.1(a+b) C. 33.3% D. 1010(b +
4．在容积固定的2L 密闭容器中，充入X 、Y 各2mol ，发生可逆反应X(g)+2Y(g)2Z(g)衡，以Y 的浓度改变表示的反应速率v 正、v 逆与时间t 的关系如图。

则Y 的平衡浓度表达式正确的是(式中S 指对应区域的面积 A. 2-S aob B. 1- S aob C. 2-S abdo D. 1-S bod 0 d t/s 5．在一定条件下，某容器中充入N 2和H 2合成NH 3，以下叙述中错误的是 A. 开始时，正反应速率最大，逆反应速率为零
B. 随反应的进行，逆反应速率逐渐减小，最后正反应速率减小为0
C. 随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后保持恒定
D. 随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应速率相等，且都保持恒定 6．在下列四种液体中，加入少量固体二氧化锰能产生气体的是
A. 蒸馏水
B. 稀盐酸
C. 30%双氧水
D. 氯酸钾溶液7．100mL6mol/LH 2SO 4跟过量锌粉反应，一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量的
A. 碳酸钠(s)
B. 氢氧化钠(s)
C. 硫酸钾溶液
D. 硫酸铵(s)
8．在温度恒定下，把2mol(a)SO 2和1mol(b)O 2或2mol(c)SO 3，通入一个定容的装有催化剂的密闭容器里反应达到平衡。

若a 、b 、c 取不同值达平衡时，欲使反应混合物中三种气体的物质的量的分数仍完全相同，则a 、b 、c 取值必须满足一定的条件，下列等式错误的是
A. a +c =2
B. b +2
c
=1 C. a =2b D. a =c =1
二、选择题(本题包括10小题，每小题3分，共30分。

每小题有一个或两个选项符合题意。

若正确答案只包括一个选项，多选时，该题为0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的给2分，选两个且正确的给4分，但只要选错一个，该小题为0分。

) 9．压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的是 A. H 2(气)+I 2(气)2HI(气) B. 3H 2(气)+N 2(气)2NH 3(气) C. 2SO 2(气)+O 2(气)2SO 3(气) D. C(固)+CO 2(气)2CO(气) 10．可逆反应H 2(气)+I 2(气)2HI(气)达到平衡时的标志是
A. 混合气体密度恒定不变
B. 混合气体的颜色不再改变
C. H 2、I 2和HI 的浓度相等
D. I 2在混合气体中的体积分数不变 11． mA(s)+nB(g)pC(g)+Q 的可逆反应，在室温条件下B%与压强(P )的关系如图所示，则下列有关叙述正确的是
C. X 点时混合物的正反应速率大于逆反应速率
D. X 点比Y 点混合物的反应速率慢
12．把0.3molH 2、0.1molN 2和0.2molNH 3充入1个P 10L 的容器中，在某温度下使它们反应并达到平衡，则下列状态中不可能出现的是 A. 混合气体的总浓度为0.06mol/L B. 混合气体的总浓度为0.04mol/L C. [H 2]=0.057mol/L [N 2]=0.019mol/L D. [H 2]=0.033mol/L [NH 3]=0.022mol/L 13．某温度下，反应N 2O 4(g)2NO 2(g)(吸热反应)在密闭容器中达到平衡。

下列说法不正确的是
A. 加压时(体积变小)，将使正反应速率增大
B. 保持体积不变，加入少许NO 2，将使正反应速率减小
C. 保持体积不变，加入少许N 2O 4，再达平衡时，颜色变深
D. 保持体积不变，升高温度，再达平衡时颜色变深 14． 1molA 气体和n molB 气体，进行反应：A(g)+n B(g)m C(g)，反应一段时间后，测得A 的转化率是50%。

在同温、同压下，反应前气体的密度是反应后气体的密度的3/4，则n 和m 的值可能是
A. n =1，m =1
B. n =3，m =3
C. n =3，m =2
D. n =2，m =3 15．在一定温度下，硫酸铜晶体的培养皿中存在下列平衡：Cu 2++SO 42-+xH 2O CuSO 4·xH 2O ，当向溶液中加入少量无水硫酸铜粉末后，下列说法中，正确的是 A. 溶液中Cu 2+浓度增大 B. 溶液中Cu 2+数目减少 C. 硫酸铜晶体增大 D. 溶液的蓝色变浅 16．在密闭容器中发生了反应aX(g)+bY(g)cZ(g)+dW(g)，反应达平衡后，温度不变，将气体体积压缩到原来的一半，再次达到平衡时，W 的浓度为原平衡的1.5倍。

以下叙述中正确的是
A. 平衡向正反应方向移动
B. a+b>c+d
C. Z 的体积分数变大
D. X 的转化率变小 17．在密闭容器中进行下列反应：X 2(g)+Y 2(g)2Z(g)。

已知X 2、Y 2和Z 的起始浓度分别为0.1mol/L 、0.3mol/L 和0.2mol/L ，当反应在一定条件下达到平衡时，各物质的浓度有可能是 A. Z 为0.3mol/L B. Y 2为0.35mol/L C. X 2为0.2mol/L D. Z 为0.4mol/L 18．在容积相同且固定不变的四个密闭容器中，进行同样的可逆反应：2A(g)+B(g) 3C(g)+2D(g)，起始时四个容器所盛A 、B 的量分别是
A. A 的转化率：甲<丙<乙<丁
B. A 的转化率：甲<乙<丙<丁
C. A 的转化率：甲<乙=丙<丁
D. B 的转化率：甲>丙>乙>丁 三、(本题包括2小题，共12分)
19． (6分)一定条件下，在容积为2L 的密闭容器中，将2mol 气体L 和3mol 气体M 混合，发生如下反应：2L(g)+3M(g)xQ(g)+3R(g)。

当反应达平衡时，生成2.4mol 气体R ，并测得Q 的浓度为0.4mol/L 。

x 的值为_________；L 的转化率为_________。

20． (6分)在一定温度下，把4molA 气体和5molB 气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生以下反应：4A(g)+5B(g)4C(g)+6D(g)，当此反应进行到一定程度时，反应混合物就处于化学平衡状态，现在在该容器中，维持温度不变，令a 、b 、c 、d 取不同的数值，它们必须满足一定关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中几种物质的百分含量仍跟上述平衡时完全相同，请填写下列空白。

⑴若a=0，b=0，则c=_______，d=_________； ⑵若a=1，则c=_______，d=_________；
⑶a 、b 、c 、d 取值必须满足的一般条件是(请用方程表示，其中一个只含a 和c ，另一个只含b 和c)________________、_________________。

四、(本题包括2小题，共12分)
21． (6分)对可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)达到平衡时各物质的浓度满足：
K ]
B []A []D []
C [b
a d
c =⋅⋅为一常数，其反应的K 值只与温度有关，现一反应CO(g)+H 2O(g)CO 2(g)+
H 2(g)+Q 在850℃时，K=1
⑴若升温到950℃，达到平衡时，K______1(填>、<或=)； ⑵850℃时，固定容积密闭容器中，放入混合物，起始浓度[CO]=0.01mol/L 、[H 2O]=0.05mol/L 、[CO 2]=0.01mol/L 、[H 2]=0.01mol/L ，则反应开始时H 2O 的消耗速率比生成速率_______(填“大”、“小”或“不能确定”)；
⑶保持温度、容器的体积不变，若往容器中充入适量的H 2S 气体，则重新达到平衡时，CO 的消耗速率比充H 2S 之前_________(填“大”、“小”或“不能确定”)。

理由是________________________________________________________________________。

22． (6分) 牙齿表面由一层硬的、组成为Ca 5(PO 4)3OH 的物质保护着，它在唾液中存在如下平衡：
Ca 5(PO 4)3OH(固)5Ca 2++3PO 43-+OH -
进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是_________________________________________。

已知Ca 5(PO 4)3F(固)的溶解度比上面的矿化产物更小，质地更坚固。

当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因是(用离子方程式表示)_______________________。

根据以上原理，请你提出一种其它促进矿化的方法。

答：__________________。

五、(本题包括2小题，共12分)
23． (5分)NO 分子因污染空气而臭名昭著。

近年来，发现少量的NO 在生物体内许多组织中存在，它有扩张血管、免疫、增加记忆的功能，而成为当前生命科学的研究的热点，NO 亦被称为“明星分子”。

请回答下列问题。

⑴NO 对环境的危害在于_________(填以下项目的编号)。

A. 破坏臭氧层
B. 高温下能使一些金属被氧化
C. 造成酸雨
D. 与人体血红蛋白结合
⑵在含Cu +离子的酶的活化中心中，亚硝酸根离子可转化为NO ，写出Cu +和亚硝酸根离子在酸性水溶液中反应的离子方程式：_______________________________。

⑶在常温下，把NO 气体压缩到100个大气压，在一个体积固定的容器里加热到50℃，发现气体的压力迅速下降，压力降到略小于原压力2/3就不再改变，已知其中一种产物为N 2O ，写出上述变化的化学方程式：_________________________________。

⑷解释变化⑶中为什么最后的气体总压力小于原压力的2/3？
答：________________________________________________________。

24． (7分)某化学反应2A B+D 在四种不同条件下进行，B 、D 起始浓度为0。

反应物A 的
⑴在实验1，反应在10至20分钟时间内平均速率为______________mol/(L ·min)。

⑵在实验2，A 的初始浓度C 2=_____________mol/L ，反应经20分钟就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是________________________________________。

⑶设实验3的反应速率为V 3，实验1的反应速率为V 1，则V 3_______V 1(填>、=、<)，且C 3__________1.0mol/L(填>、=、<)。

⑷比较实验4和实验1，可推测该反应是________反应(选填吸热、放热)。

理由是________________________________________________。

三、计算(本题包括1小题，共18分)
25． (18分) 根据以下叙述，回答（1）——（10）小题。

在一个容积固定的绝热透明反应器中，有一可左右滑动的密封导热隔板，当提起一下销钉，两侧分别进行如下图所示的可逆反应。

按表Ⅰ中提供的数据，当x 在一定范围内变化时，均可以通过隔板调节反应器左右两侧的温度，使两侧反应都达到平衡。

在整个反应过程中隔板始终左滑，一段时间后，隔板恰好处于反应器左端1/3处不动。

达平衡后保持温度不变。

试回答： （1）若x =65.，则右侧反应在起始时向________方向（填“正反应”或“逆反应”）进行；欲使起始反应维持向该方向进行，则x 的取值范围_____________。

化学方程式中R 物质的化学计量数n 为（填编号，下同）___________。

A. 3
B. 4
C. 5
D. 6
（2）若x 分别为6.5和7.0，则在这两种情况下，当反应达平衡时，HBr （气）的物质的量的变化是____________。

A. 增大
B. 减小
C. 不变
D. 不能确定 并简述所选答案的理由_____________________________________。

（3）当X 变动时，Y 物质的最大转化率应小于_____________。

（4）当X 变动时，起始时X 与Y 物质的物质的量之比的取值范围是__________。

（5）按上图所示的观察方向，能否观察出两种状态时，左侧容器内颜色深浅的变化？（填“能”或“不能”）并说明理由_______________________________________。

（6）若已知Q 10>，如果观察到左侧容器内红棕色逐渐变深，则Q 2________[说明：如（5）小题中不能观察出左侧容器内颜色深浅的变化，则此小题不用回答]。

A. Q 20>
B. Q 20<
C. Q Q 21=
D. 不能确定
并指出左侧反应进行方向与Q 2的关系________________________
（7）若已知Q 10>，右侧反应的正反应为放热过程。

x 分别为7.0和7.5时，在这两种情况下，反应分别达到平衡状态（II ）时，请比较H 2体积分数（分别记作ΦΦH H 22、'）的相对大小____________________。

A. ΦΦH H 22>' B. ΦΦH H 22<' C. ΦΦH H 22='
D. 不能确定
并简述所选理由___________________________________________________。

（8）下列关于对容器两侧混和气体压强在平衡前后变化情况的有关等式可能成立的是__________。

A. 左侧：P P I II =
B. 右侧：P P II I =08
. C. 状态（I ）时：P P 右左=18.
D. 状态（II ）时：2P P 左右=
（9）若x =65.时，左右两侧反应体系达平衡后，设法向左侧容器中再充入a mol 氢气，当左、右两侧反应体系再次平衡时（隔板平衡点位置不变，下同）a 的取值范围是___________。

（10）若x =65.时，且左右两侧反应体系均达到平衡后，如向右侧反应体系中充入b mol 氦气，片刻后，使容器两侧又均达到平衡。

则右侧化学平衡将发生怎样的移动？
______________________；b 的最大值应小于________________________。

参考答案
1.C
2.C
3.D
4.B
5.B
6.C
7.C
8.D
9.A 10.BD 11.CD 12.BD 13.B 14.AC 15.BC 16.D 17.AB 18.A 19.1 80%
20.⑴4mol 6mol ⑵3mol 4.5mol ⑶a+c=4 b+4
5
c=5
21.⑴< ⑵大 ⑶大 因H 2S 气体建立如下平衡H 2S H 2+S ，增大了H 2的浓度，使原平衡向逆反应方向移动，CO 浓度增大，重新达到平衡时，CO 的消耗速率比原平衡时大
22. 食物与细菌和酶作用生成有机酸，酸可以作用于脱矿产生的OH -，减少了生成物浓度，平衡向脱矿方向移动，牙齿受到腐蚀。

加入氟化物后，生成Ca 5(PO 4)3F 沉淀，溶解度小，在牙齿表面形成更坚固的保护层。

促进矿化，即促使平衡向矿化方向移动，可加入Ca 2+、PO 43-等物质。

本题答案：H ++OH -==H 2O ，使平衡向脱矿方向移动。

离子方程式：5Ca 2++3PO 43-+F -==Ca 5(PO 4)3F ↓。

矿化方法：加Ca 2+(或加入PO 43-)。

23.⑴ACD ⑵Cu ++NO 2-+2H +==Cu 2++NO ↑+H 2O ⑶3NO==N 2O+NO 2 ⑷生成的NO 2又发生如下反应2NO 2N 2O 4而使压力略小于原来的2/3
24.⑴0.013 ⑵1.0 催化剂 ⑶> > ⑷吸热 温度升高时，平衡向右移动 25. 本题是以化学平衡为核心，巧妙地将中学“三大平衡”（“热”平衡、“动力”平衡和化学平衡）、阿伏加德罗定律和物质的量等知识有机地“渗透、交叉”在一起，编制出这道开放式“综合”性考查化学基本理论的试题。

（一）题设“陷阱”
1. 导热隔板可左、右滑动；
2. 左侧化学平衡不受压强影响；
3. 图中当反应器的两侧反应都达到平衡时隔板处于左侧1/3位置，表示两侧的体积比1：2，且压强相等。

状态（II ）时，必实现“热”平衡、“压强”平衡和化学平衡。

（二）解题关键
1. 要敏捷地抓住问题的实质：温度不同⇒平衡状态不同⇒物质的量或物质的量分数等也不同。

如左侧发生放热反应，则右侧必发生吸热反应。

2. 平衡时隔板在“1/3”位置从物质的量角度可理解为：2n n 左总右总=。

（三）解法提示
引导学生能用数学不等式的解题策略，并用规范的文字和化学用语简答理由（文字组织的技能！）
1. 判断右侧反应方向 对于342X Y
Z nR ++反应，n 在3—6中，05.mol Z 相对于R 均不足（或正好），
将05.mol Z 按“极端逆向转换”的最多生成
05342
175.()
.()⨯+=mol 的（X+Y ），最多地剩余075.mol R 。

这样，如按逆向进行，平衡时反应器右侧物质的量最大值为65801750751792....()()+++=<⨯mol mol ，所以右侧反应不能逆向进行，反应必向着气体物
质的量扩大的正方向进行，并推知n >5（即选n =6）。

2. 求算X 取值范围
设达平衡时X 物质的消耗量为3a mol ，则：
3426800501538040502156X Y Z R x
x a a a a +
+
--++...()(.)(.)(.)
起始（mol ）：平衡（mol ）：
因左侧反应混和物总物质的量为：20205090....()++=mol ，所以达平衡时，右侧反应需满足：
()(.)(.)(.).x a a a a x a a -+-++++=->->⎧⎨⎪
⎩
⎪3804050215
618308040
化简得：x a x a a =-><⎧⎨⎪
⎩
⎪80320..
解得：6080..<<x 。

3. 对（10）小题b 值最大值讨论
首先明确b 值的加入必使已达平衡的右侧反应向逆方向移动。

设加入b mol He 后又达新平衡时，Z 的消耗量为2βmol
342620
20
35105
2032043521056X
Y Z R ++++--...
.(.)(.)(.)(.)ββββx =6
5.平衡时（mol ）：加入b 后新平衡时（mol ）： 因重新平衡时隔板仍处在原平衡点位置，所以右侧反应需满足：
(.)(.)(.)(.)..20320435
21056183520
105
60
++++-+-=-->->⎧⎨⎪⎩⎪ββββββb 解此联立方程组（并利用“同大取小，同小取小”这一不等式性质）解得b <175
.。

答案：（1）正反应：6080..<<x ；D （2）D ；因为这两种情况是在两个不同温度下达到化学平衡的；平衡状态不同，所以HBr
物质的量也不同。

至于增大还是减小，由于Q Q 12、值未知而无法判断 （3）100% （4）（0.75，1）
（5）能；左侧由于容器变小，[]Br 2（气）增大（主要的），如化学平衡向逆方向移动，则nBr 2（气）增多，颜色必加深；倘若化学反应可能向正方向移动，会使nBr 2有所减小（但次要的），故当达到平衡态（II ）时，左侧容器内红棕色比起始时深些
（6）D ；（首先明白：左侧红棕色加深，并不一定表明左侧反应逆向进行）。

如Q 20>，则左侧反应逆向进行；如Q 20<，则左侧反应正向进行
（7）A；对于右侧反应体系是始终向正向进行，而正反应既是体积扩大的过程，又是放热反应。

但当x取不同值，且达平衡时，右侧气体总物质的量应始终保持18mol不变。

因x=65.时，右侧正反应趋势大于当x=70.时，故右侧温度必x=65.时比x=70.时高；而温度升高得
越大，致使左侧平衡越向吸热的逆反应方向移动，结果ΦΦ
>'
H H
22
（8）B、C
（9）0050
<<
a.
（10）平衡逆向移动；b<175
.。