2019-2020学年高中化学 课时提升作业七 化学平衡状态（含解析）新人教版选修4

化学平衡状态(40分钟70分)一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)1.(2018·大连高二检测)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)H2(g)+Br2(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()【解析】选C。可逆反应的特点不能进行到底,即三种物质应同时存在,据此进行判断可知答案为C。2.(2018·合肥高二检测)反应4A(g)+3B(g)2C(g)+D(g),经2min后B的浓度减少0.6mol·L-1。对此反应速率表示不正确的是()A.用A表示的反应速率是0.4mol·L-1·min-1B.用B、C、D分别表示反应的速率,其比值是3∶2∶1C.在2min末的反应速率用B表示是0.3mol·L-1·min-1D.在这2min内用C和D表示的速率的值都是逐渐增大的【解析】选C。v(B)==0.3mol·L-1·min-1,速率之比等于化学计量数之比,则用A表示的反应速率是0.3mol·L-1·min-1×=0.4mol·L-1·min-1,A正确;速率之比等于化学计量数之比,则用B、C、D分别表示反应的速率,其比值是3∶2∶1,B正确;反应速率为平均速率,不能计算B在2min末的反应速率,C错误;C、D均为生成物,从正反应开始,则这2min内用C和D表示的速率的值都是逐渐增大的,D正确。3.(2018·聊城高二检测)可以证明可逆反应N2+3H22NH3已达到平衡状态的是()①有2个NH3生成的同时,有3个H2消耗②在绝热情况下,体系的温度不再改变③其他条件不变时,混合气体平均相对分子质量不再改变④恒温恒容时,体系压强不再改变⑤NH3、N2、H2的体积分数都不再改变⑥恒温恒容时,混合气体密度保持不变⑦正反应速率v(H2)=0.6mol·L-1·min-1,逆反应速率v(NH3)=0.4mol·L-1·min-1A.全部B.②③④⑤C.②③④⑤⑦D.③⑤⑥⑦【解析】选C。①生成NH3和消耗H2都发生的是正反应,无法说明是否达到平衡状态,①错误;②该反应为放热反应,绝热体系,若温度不变可以说明达到平衡状态,②正确;③反应两边气体的质量不变,气体的体积不相等,混合气体平均相对分子质量不再改变,说明正逆反应速率相等,达到了平衡状态,③正确;④保持其他条件不变时,体系压强不再改变,反应方程式两边气体的体积不相等,压强不变,说明正逆反应速率相等,达到了平衡状态,④正确;⑤NH3、N2、H2的体积分数都不再改变,说明各组分的浓度不变,达到了平衡状态,⑤正确;⑥恒温恒容时,混合气体的密度保持不变,由于气体的质量不变,容器的容积不变,所以气体的密度始终不变,故密度无法判断是否达到平衡状态,⑥错误;⑦正反应速率v(H2)=0.6mol·L-1·min-1,逆反应速率v(NH3)=0.4mol·L-1·min-1,说明正逆反应速率相等,达到了平衡状态,⑦正确。答案选C。4.(2018·海口高二检测)以下是几位同学在学习了化学反应速率和化学平衡理论以后发表的一些看法,其中不正确的是()A.化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品B.化学平衡理论可指导怎样使用有限原料多出产品C.化学反应速率理论可指导怎样提高原料的转化率D.化学平衡理论是研究怎样使原料尽可能多地转化为产品【解析】选C。化学反应速率表示化学反应进行的快慢程度,即化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品,故A说法正确;化学平衡理论,研究化学平衡的移动,可指导怎样使用有限的原料多出产品,故B说法正确;化学反应速率只表示反应的快慢,转化率是化学平衡理论研究的对象,故C说法错误;根据B选项的分析,故D说法正确。5.(2018·淄博高二检测)在4L密闭绝热容器中充入6molA气体和5molB气体,在一定条件下发生反应:3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g)ΔH0,达到平衡时,生成了2molC,经测定D的浓度为0.5mol·L-1,下列判断不正确的是()世纪金榜导学号A.x=1B.平衡时B的转化率为20%C.B的转化率不变,该反应达到平衡状态D.容器内温度保持恒定,该反应达到平衡状态【解析】选A。平衡时c(C)=c(D)=0.5mol·L-1,可知x=2;B的转化率为1mol/5mol×100%=20%;B的转化率不变,容器内温度保持恒定,说明反应达到平衡状态。6.(2018·湛江高二检测)下列有关可逆反应的说法不正确的是()A.可逆反应是指在同一条件下能同时向正逆两个方向进行的反应B.可逆反应的速率越大,进行的限度也就越大C.可逆反应达到平衡时,反应并未停止,但是用反应物或生成物表示的平均反应速率为0D.存在平衡的不一定是可逆反应【解析】选B。可逆反应的速率与其进行的限度之间没有必然联系,B错误;平衡状态时,由于Δc=0,所以平均反应速率为0,C正确;存在平衡的不一定是化学反应,如溶解平衡,D正确。7.(2018·东莞高二检测)在一定温度下,向aL密闭容器中加入1molO2和2molNO,发生如下反应:O2(g)+2NO(g)2NO2(g),此反应不一定达平衡的是()世纪金榜导学号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∶2D.单位时间内生成1molO2,同时生成2molNO2【解析】选C。A项,该反应气体数目有变化,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化学计量数之比,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,NO2的生成是正向反应,比例1∶2与化学方程式计量数相符,必是平衡状态。8.将一定量纯净的氨基甲酸铵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H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。①2v(NH3)=v(CO2)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)不变能判断该反应已经达到化学平衡的是()A.②③⑤B.②③④C.①④⑤D.全部【解析】选A。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;③ρ=,m(气)可变,故可以作为依据;④n(NH3)∶n(CO2)=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。9.在一个不传热的固定容积的密闭容器中发生可逆反应mA(g)+nB(g)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pmolC也断键反应A.③④⑤⑥B.①③④⑤C.②③④⑥D.①③④⑥【解析】选C。由于m、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。10.(2018·邯郸高二检测)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)。2min末该反应达到平衡,生成0.8molD,并测得C的浓度为0.2mol·L-1。下列判断错误的是()A.x=1B.2min内A的反应速率为0.3mol·L-1·min-1C.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【解析】选C。3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)起始(mol)3100转化(mol)3aaxa2a平衡(mol)3-3a1-axa2a由题意得:2a=0.8mol,a=0.4mol。=0.2mol·L-1,x=1,A正确;v(A)===0.3mol·L-1·min-1,B正确;α(B)=×100%=40%,C错误;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,D正确。二、非选择题(本题包括2小题,共20分)11.(10分)(2018·聊城高二检测)反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在恒温恒容条件下进行,下列情况中,反应正向进行的是______;反应逆向进行的是________;处于平衡状态的是________;无法判断是否达到平衡的是________。A.单位时间内消耗2molN2,同时生成4molNH3B.单位时间内消耗3molH2,同时生成2molNH3C.单位时间内生成2molN2,同时生成6molN—H键D.混合气的密度不再随时间而改变E.容器中气体的压强不再随时间而改变F.单位时间内生成2molNH3,同时又生成2molH—H键【解析】本题考查了对可逆反应的方向性及平衡状态标志的判断。A.因为消耗2molN2的同时必生成4molNH3,故A无法判断是否达到平衡;B.单位时间内不论反应是否平衡,消耗3molH2的同时均生成2molNH3,故无法判断是否达到平衡;C.生成6molN—H键即生成2molNH3,即有1molN2被消耗,所以v(N2消耗)v(N2生成),反应逆向进行;D.据ρ=,气体的质量和体积不随平衡移动而改变,即ρ始终是一个定值,故无法判断是否达到平衡;E.若平衡正向移动,压强p会减小,而p不再改变,说明反应已达到平衡状态;F.生成2molNH3即消耗3molH2,而生成2molH—H键即生成2molH2,v(H2消耗)v(H2生成),所以反应正向进行。答案:FCEABD12.(10分)(2017·全国卷Ⅲ节选改编)298K时,将20mL3xmol·L-1Na3AsO3、20mL3xmol·L-1I2和20mLNaOH溶液混合,发生反应:As(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)As(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。溶液中c(As)与反应时间(t)的关系如图所示。世纪金榜导学号(1)下列可判断反应达到平衡的是________(填标号)。a.溶液的pH不再变化b.v(I-)=2v(As)c.c(As)/c(As)不再变化d.c(I-)=ymol·L-1(2)tm时,v正________v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。(3)tm时v逆________tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是____________________________________。【解析】(1)pH不再变化,则c(OH-)不变,反应处于化学平衡状态,故a正确;根据各物质的反应速率之比等于方程式的化学计量数之比,v(I-)=2v(As)始终成立,不能作为平衡状态的判断依据,故b错误;达到平衡时各物质的浓度保持不变,即c(As)/c(As)不再变化,反应处于平衡状态,故c正确;达到平衡时c(As)=ymol·L-1,c(I-)=2ymol·L-1,故d错误。(2)tm时平衡向正反应方向移动,v正v逆;(3)由图可知,tm时As浓度比tn时小,所以tm时的逆反应速率小于tn时的逆反应速率。答案:(1)ac(2)大于(3)小于tm时生成物浓度较低(20分钟30分)一、选择题(本题包括3小题,每小题6分,共18分)1.(2018·濮阳高二检测)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c0(X)、c0(Y)、c0(Z)(均不为零),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.08mol·L-1,则下列判断正确的是()A.c0(X)∶c0(Y)=3∶1B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为2∶3C.X、Y的转化率不相等D.c0(X)的取值范围为0mol·L-1c0(X)0.14mol·L-1【解析】选D。列出“三段式”浓度:X(g)+3Y(g)2Z(g)起始c0(X)c0(Y)c0(Z)转化a3a2a平衡0.10.30.0