甘肃省礼县实验中学高中化学 课堂45分钟检测 09 化学平衡状态 新人教版选修4

化学平衡状态
1．下列反应不属于可逆反应的是( )
A．SO2溶于水和H2SO3分解
B．H2跟I2化合成HI和HI分解
C．SO2跟O2化合成SO3和SO3分解
D．NH3与HCl化合生成NH4Cl和NH4Cl受热分解生成NH3和HCl
2．在恒温、恒容下，当反应容器内总压强不随时间变化时，下列可逆反应一定达到平衡的是( )
A．A(g)＋B(g)C(g)
B．A(g)＋2B(g)C(g)
C．A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)
D．以上都达到平衡
3．在一定条件下，某容器中充入N2和H2合成NH3，以下叙述错误的是( )
A．开始反应时，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，最后减小为零
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
4．对于2SO2＋O2
高温
催化剂2SO3的反应，下列叙述中，正确的是( )
A．“高温”和“催化剂”的条件使SO2和O2产生了可发生性
B．“高温”和“催化剂”的条件可使SO3分解为SO2和O2
C．在该反应的平衡状态，SO3、SO2、O2的浓度一定都相等
D．在该反应的平衡状态，正反应速率和逆反应速率相等都为0
5．一定温度下在容积恒定的密闭容器中，进行如下可逆反应：A(s)＋B(g) 2C(g)，当下列物理量不发生变化时，能表明该反应已达到平衡状态的是( )
①混合气体的密度②容器内气体的压强③混合气体的总物质的量④B物质的量浓度
A．①②④B．②③
C．②③④ D．全部
6．下列说法可以证明反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)已达到平衡状态的是( )
A．1个NN键断裂的同时，有3个H—H键形成
B．1个NN键断裂的同时，有3个H—H键断裂
C．N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2
D．1个NN键断裂的同时，有6个H—N键形成
7．在密闭容器中进行反应X2(g)＋Y2(g) 2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L －1、0.2 mol·L－1、0.2 mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是( ) A．Z为0.2 mol·L－1 B．Y2为0.35 mol·L－1
C．X2为0.3 mol·L－1 D．Z为0.4 mol·L－1
8．在一定温度下向a L密闭容器中加入1 mol X气体和2 mol Y气体发生如下反应：X(g)＋2Y(g) 2Z(g)，此反应达到平衡的标志是( )
A．容器内压强随时间变化而变化
B．容器内各物质的浓度不随时间变化
C．容器内X、Y、Z的浓度之比为1∶2∶2
D．单位时间内消耗0.1 mol X同时生成0.2 mol Z
9．在一定条件下，某绝热恒容密闭容器中的反应2N2O5(g) 4NO2(g)＋O2(g) ΔH>0达到平衡状态，下列有关该状态时的说法中正确的是( )
A．反应已经停止
B．逆反应速率为0
C．体系温度不再改变
D．N2O5已全部转化为NO2和O2
10.对于反应N2O4(g) 2NO2(g)在温度一定时，平衡体系中NO2的体积分数φ(NO2)随压强的变化情况如图所示(实线上的对应压强下的平衡点)，下列说法正确的是( )
A．A、C两点的正反应速率的关系为v(A)>v(C)
B．A、B、C、D、E各状态中，v正<v逆的是状态E
C．维持P1不变，E→A所需时间为x；维持P2不变，D→C所需时间为y，则x<y
D．使E状态从水平方向到达C状态后，再沿平衡曲线到达A状态，从理论上来讲，可选用的条件是从p1突然加压至p2，再由p2无限缓慢降压至p1
11．下列可以证明H2(g)＋I2
(g) 2HI(g)已达平衡状态的是________。

①单位时间内生成n mol H2的同时，生成n mol HI
②一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂
③百分含量w(HI)＝w(I2)
④反应速率v(H2)＝v(I2)＝v(HI)
⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)＝2∶1∶1
⑥温度和体积一定时，生成物浓度不再变化
⑦温度和体积一定时，容器内压强不再变化
⑧条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化
12．在2 L密闭容器中，合成氨反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)达到平衡。

请回答下列问题：
(1)已知：450 ℃时NH3的浓度大于550 ℃时NH3的浓度，则正反应是________热反应。

(2)反应过程中：0～2 s内N2的物质的量由2 mol变为1 mol，则v(H2)＝________。

(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是________。

A．c(N2)＝c(H2)＝c(NH3)
B．容器内压强保持不变
C．v(N2)＝3v(H2)
D．容器内的密度保持不变
13．一定温度下，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________(填“>”、“<”或“＝”)v逆，理由是______________________________。

14．698 K时，向某V L的密闭容器中充入2 mol H2(g)和2 mol I2(g)，发生反应：H2(g)＋I2(g) 2HI(g) ΔH＝－26.5 kJ·mol－1，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＝________。

(2)该反应达到最大限度的时间是________，该时间内平均反应速率v(HI)＝________。

(3)该反应达到平衡状态时，________(填“吸收”或“放出”)的热量为________。

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09 化学平衡状态
1、【解析】 可逆反应是指在相同条件下同时向正反两个方向进行的反应，而D 项中两个反应的条件不同。

【答案】 D 2、【解析】 A 中反应前后气体物质的量不等，恒温恒容下总压强不变，反应达平衡；B 、C 反应前后气体物质的量相等，不论是否达到平衡总压强不变。

【答案】 A 3、【解析】 随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，后保持恒定，但最后不可能减小为零。

【答案】 B 4、【解析】 该反应客观存在可发生性，“高温”和“催化剂”的条件只是加快其反应速率，A 项错误；该反应是可逆反应，SO 3能在“高温”和“催化剂”的条件下分解为SO 2和O 2，B 项正确；可逆反应达到平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等，但不等于0，反应物的浓度和生成物的浓度不再变化，但反应物和生成物的浓度并不一定相等，所以C 、D 项错误。

【答案】 B 5、【解析】 该反应中A 为固体，前后气体的化学计量数不相等，故①②③④都可表明达平衡状态。

【答案】 D 6、【解析】 A 中表示的反应方向相反，正确；B 、D 中表示的反应方向相同，故B 、D 错误；C 中N 2、H 2、NH 3的分子数之比为1∶3∶2时未必达到平衡。

【答案】 A 7、【解析】 根据极值法：X 2的最大浓度是0.2 mol/L ，Y 2的最大浓度0.3 mol/L ，Z 的最大浓度0.25 mol/L 。

【答案】 A 8、【解析】 该反应不是等体积反应，只要压强不变，各物质的量浓度也就不变，可证明平衡已建立，故A 选项错误，B 选项正确；而平衡时，X 、Y 、Z 的物质的浓度之比并不一定是1∶2∶2，C 选项错误；单位时间内消耗X 和生成Z ，描述的是同一反应方向，不存在v 正和v 逆的关系，故不能判断该平衡已建立。

答案为B 。

【答案】 B 9、【解析】 据化学平衡状态的特点：“逆”可知N 2O 5不能全部分解；“动”动态平衡，即反应不停止；“等”v 正＝v 逆≠0；若体系没达平衡时，则温度可变(正向进行时，温度降低，逆向进行时，温度升高)。

【答案】 C 10、【解析】 在有气体参加的反应体系中，增大压强，反应速率增大，A 点的压强小于C 点，故反应速率v (A)<v (C)，A 项错误；由图像可知，A 、B ，C 表示达到平衡状态，故v 正＝v 逆，E 点表示向正向进行，v 正>v 逆，D 点表示向逆向进行，v 正<v 逆，B 项错误；由于P 2>P 1，故在P 2时反应速率大于P 1时，因此，达到平衡的时间比P 1要短，y <x ，C 项错误。

【答案】 D 11、【解析】 该反应是一个反应前后气体物质的量保持不变的反应，因此压强、平均相对分子质量不变不能作为平衡判据。

【答案】 ②⑥ 12、【解析】 (1)450 ℃时，NH 3的浓度大于550 ℃时，即温度升高，平衡向左移动，正反应是放热反应。

(2)v (H 2)＝3v (N 2)＝2 mol －1 mol
2 L·2 s
×3＝0.75 mol/(L·s)。

【答案】 (1)放 (2)0.75 mol/(L·s) (3)B 13、【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)t 2时刻，n (M)＝n (N)＝4 mol ，t 2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)t 3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
14、【解析】 (1)由图知初始反应时，c (H 2)＝c (I 2)＝1 mol·L －1
，而加入的H 2和I 2的物质的量增均为2 mol ，所以V ＝2 L 。

(2)反应达到最大限度即达到化学平衡，所需时间为5 s ，v (HI)＝1.58 mol·L
－1
5 s
＝0.316 mol·L
－1·s －1。

(3)可逆反应从正反应建立，所以需放出热量。

由反应：H 2(g)＋I 2(g)2HI(g) ΔH ＝－26.5
kJ·mol －1，达到平衡时共生成n (HI)＝1.58 mol·L －1
×2 L＝3.16 mol ，所以放出的热量为
26.5 kJ 2 mol
×3.16 mol＝41.87 kJ 。

【答案】 (1)2 L (2)5 s 0.316 mol·L －1·s －1
(3)放出 41.87 kJ。