2018学年高中化学苏教版选修4学业分层测评9 化学平衡状态 含解析

学业分层测评(九)
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．下列反应中不属于可逆反应的是( )
【导学号：92410125】
A ．Cl 2溶于水
B ．NH 3溶于水
C ．SO 2溶于水
D ．电解水生成H 2和O 2，点燃H 2和O 2的混合物生成水
【解析】 A 项，Cl 2溶于水是可逆反应，Cl 2＋H 2O HCl ＋HClO ；B 项，
NH 3溶于水也是可逆反应，NH 3＋H 2O NH 3·H 2O
NH ＋4＋OH －
；C 项，SO 2
溶于水是可逆反应，SO 2＋H 2O
H 2SO 3
HSO －3＋H ＋
；D 项，电解水和点燃
H 2和O 2生成水的反应，两者均不是同时进行的，也不是在相同条件下进行的反应，不是可逆反应。

【答案】 D
2．分析各选项中的各组反应，其中互为可逆反应的是 ( ) A ．2KHCO 3=====△
K 2CO 3＋H 2O ＋CO 2↑ K 2CO 3＋H 2O ＋CO 2===2KHCO 3
B ．CO 2＋H 2O===H 2CO 3 H 2CO 3===CO 2＋H 2O
C ．NH 3＋HCl===NH 4Cl NH 4Cl=====△
NH 3↑＋HCl ↑ D ．2NaCl=====电解2Na ＋Cl 2↑ 2Na ＋Cl 2=====点燃
2NaCl
【解析】 A 、C 、D 项中两个反应的反应条件不同，不是可逆反应。

【答案】 B
3．模型法是化学中把微观问题宏观化的最常见方法，对于2HBr(g)
H 2(g)
＋Br 2(g)反应，下列四个图中可以表示该反应在一定条件下为可逆反应的是
( )【导学号：92410126】
【解析】可逆反应中反应物与生成物同时存在。

【答案】 C
4．下列为四个同学对“化学平衡状态”的理解，其中理解正确的是()
【解析】化学平衡状态是一种动态平衡，达平衡时反应并没有停止。

【答案】 B
5．下列各关系中能说明反应N2＋3H22NH3已达到平衡状态的是() 【导学号：92410127】
A．3v正(N2)＝v正(H2)B．v正(N2)＝v逆(NH3)
C．2v正(H2)＝3v逆(NH3) D．v正(N2)＝3v逆(H2)
【解析】如果用不同物质表示的v(正)与v(逆)的比等于化学计量数之比，则该反应达到平衡状态；而v(正)∶v′(正)或v(逆)∶v′(逆)等于化学计量数之比，则不能判断该反应是否达到平衡状态。

【答案】 C
6．恒温、恒容条件下，对可逆反应A(g)＋2B(g)3C(g)的下列叙述中，能说明反应已达到平衡状态的是()
A．C生成的速率与C分解的速率相等
B．单位时间内消耗a mol A，同时生成3a mol C
C．容器内的压强不再变化
D．混合气体的物质的量不再变化
【解析】B项所述的A消耗和C生成为同向反应，所以无法说明反应是否达到平衡；因该反应前后气体体积不变，所以无论反应是否达到平衡，容器内压强都不变，故C、D项也不正确。

【答案】 A
7．在一定温度下，向a L密闭容器中加入1 mol O2和2 mol NO，发生如下反应：O2(g)＋2NO(g)2NO2(g)，此反应不一定达平衡的是()
【导学号：92410128】A．容器内压强不随时间变化
B．容器内各物质的浓度不随时间变化
C．容器内O2、NO、NO2的浓度之比为1∶2∶2
D．单位时间内生成1 mol O2，同时生成2 mol NO2
【解析】A项，该反应气体分子数目有变化，当容器内压强不随时间变化时，必达平衡；B项必达平衡；C项中，其比例是反应方程式中的系数比，不能反映量已固定，所以，不一定是平衡状态；D项，O2的生成是逆向反应，生成NO2是正向反应，比例1∶2与化学方程式系数相符，必是平衡状态。

【答案】 C
8．(双选)下列说法中可以证明反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)已达到平衡状态的是()
A．1个N≡N键断裂的同时，有3个H—H键形成
B．1个N≡N键断裂的同时，有3个H—H键断裂
C．1个N≡N键断裂的同时，有6个N—H键断裂
D．1个N≡N键断裂的同时，有6个N—H键形成
【解析】N≡N、H—H键断裂、N—H键形成都代表正反应，B、D项不能判断反应是否达到平衡，N≡N键断裂代表正反应，N—H键断裂、H—H键形成代表逆反应，而且正、逆反应速率符合化学计量数之比，A、C项可以证明该反应已达到平衡状态。

【答案】AC
9．在一定温度下的恒容密闭容器中，可逆反应达到平衡状态时，一些宏观物理量恒定不变：a.各物质的浓度不变；b.平衡混合物中各组分的物质的量分数或质量分数不变；c.容器内气体压强不变；d.容器内气体密度不变；e.容器内气体颜色不变。

【导学号：92410129】
(1)能说明反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)达到平衡状态的有________；
(2)能说明反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)达到平衡状态的有________；
(3)能说明反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡状态的有________。

【答案】(1)abc(2)abe(3)abce
10．一定温度下，在2 L的恒容密闭容器内发生的反应中M、N的物质的量
随反应时间变化的曲线如图所示。

请回答下列问题：
(1)该反应的化学方程式为_______________________________。

(2)在t2时刻存在的等量关系是________，此时反应是否达到化学平衡状态？________(填“是”或“否”)。

(3)在t3时刻v正________v逆(填“>”、“<”或“＝”)，理由是_____________ ___________________________________________。

【解析】(1)当N减少4 mol时，M增加2 mol，所以化学方程式为2N
M。

(2)t2时刻，n(M)＝n(N)＝4 mol，t2时刻后，N物质的量继续减小，M物质的量继续增加，故仍未达到平衡。

(3)t3时刻时，M和N的物质的量均不再发生变化，所以反应已达到平衡状态。

【答案】(1)2N M
(2)n(M)＝n(N)否
(3)＝M和N的物质的量不再发生变化，所以反应已达到平衡状态，故v
正＝v
逆
11．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：
【导学号：92410130】
(1)上图表示NO2的浓度变化的曲线是________。

用O2表示从0～2 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________。

A．v(NO2)＝2v(O2)
B．容器内气体总的物质的量保持不变
C．v逆(NO)＝2v正(O2)
D．容器内密度保持不变
【解析】该反应达平衡时，n(NO)＝0.007 mol，此时n(NO2)＝0.013 mol，其浓度变化量为0.006 5 mol/L，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)b 1.5×10－3 mol/(L·s)(2)BC
[能力提升]
12．在一定量的密闭容器中进行反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。

已知反应过程中某一时刻N2、H2、NH3的浓度分别为0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L。

当反应达到平衡时，可能存在的数据是()
A．N2为0.2 mol/L，H2为0.6 mol/L
B．N2为0.15 mol/L
C．N2、H2均为0.18 mol/L
D．NH3为0.4 mol/L
【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0.18 mol/L。

【答案】 B
13．某反应进行过程中，各物质物质的量的变化情况如图所示。

下列说法正确的是( )【导学号：92410131】
A ．C 、D 是生成物
B ．反应的化学方程式：2A ＋B=====D
2C C ．2 min 后各物质的物质的量不再变化 D ．该反应不是可逆反应
【解析】 D 在反应前后物质的量不变，在反应中起催化剂的作用，反应中，A 、B 的物质的量减少，C 的物质的量增多，故A 、B 是反应物，C 为生成物。

其中Δn (A)∶Δn (B)∶Δn (C)＝2∶1∶2，反应进行到2分钟时，A 、B 、C 的物质的量恒定，表明反应处于平衡状态，故该反应为可逆反应。

所以反应方程式为：
2A ＋B
2C 。

【答案】 C
14．下列有关2SO 2＋O 22SO 3的反应图象正确的是( )
【解析】 根据化学计量数关系，反应过程中Δc (SO 2)∶Δc (O 2)∶Δc (SO 3)＝2∶1∶2。

SO 2、O 2、SO 3的浓度变化比恰好等于化学计量数比。

【答案】 B
15．在20 L恒容的密闭容器中，加入3 mol SO3(g)和1 mol氧气，在某温度下进行反应，反应至4 min时，氧气的浓度为0.06 mol·L－1，当反应至8 min时，反应到达平衡。

【导学号：92410132】
(1)0～4 min内生成O2的平均速率：
v(O2)＝________mol·(L·min)－1。

(2)整个过程中，各物质的浓度随时间的变化如图所示，则该反应的化学方程式为___________________________________________________________。

(3)物质的浓度不再改变标志着该反应已达平衡，下列还可以说明该反应已达平衡的是________(填序号)。

①体系内压强不再改变
②容器内气体的密度不再改变
③混合气体的平均相对分子质量不再改变
④v
正
(SO3)＝2v逆(O2)
⑤n(SO3)∶n(O2)∶n(SO2)＝2∶1∶2
【解析】分析图象得出，
(1)该反应为2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)，由此得出v(O2)＝0.01 mol·L－1
4 min＝
0.002 5 mol·(L·min)－1。

(3)根据反应：2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)，①中体系压强不变，说明反应已达平衡状态；②中容器的体积不变，混合气体的质量不变，则反应过程中密度始终不变，密度不变不能说明反应已达平衡状态；③中混合气体的总质量不变，但反应过程中混合气体的总物质的量改变，若平均相对分子质量不变，说明反应
已达平衡状态；④表示v
正＝v
逆
，说明反应已达平衡状态；⑤中三者的物质的量
之比等于化学计量数之比，不能说明反应已达平衡状态。

【答案】(1)0.002 5
(2)2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)
(3)①③④。