人教版高中化學(xué)選擇性必修1第2章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡分層作業(yè)7化學(xué)平衡狀態(tài)含答案

分層作業(yè)7化學(xué)平衡狀態(tài)A級必備知識基礎(chǔ)練題組1.化學(xué)平衡狀態(tài)及建立1.右圖是可逆反應(yīng)X2+3Y22Z2在反應(yīng)過程中的反應(yīng)速率(v)與時間(t)的關(guān)系曲線,下列敘述正確的是()A.t1時,只有正方向反應(yīng)B.t2時,反應(yīng)到達(dá)最大限度C.t2~t3時,反應(yīng)不再發(fā)生D.t2~t3時,各物質(zhì)的濃度一定相等2.一定條件下,M、N、P的起始濃度依次是0.25mol·L-1、0.05mol·L-1、0.8mol·L-1,發(fā)生可逆反應(yīng)M(g)+N(g)2P(g)并達(dá)到平衡時,下列數(shù)據(jù)合理的是()A.c(N)=0.02mol·L-1;c(P)=0.86mol·L-1B.c(M)=0.2mol·L-1;c(P)=0.90mol·L-1C.c(M)=1.05mol·L-1;c(P)=0.85mol·L-1D.c(M)=0.19mol·L-1;c(P)=0.92mol·L-1題組2.化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷3.一定溫度下,在容積恒定的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):A(s)+2B(g)C(g)+D(g),下列敘述能表明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是()①混合氣體的密度不變;②容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變;③混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變;④B的物質(zhì)的量濃度不變;⑤v正(C)=v逆(D);⑥2v正(B)=v逆(D)A.①③④⑤ B.①④⑤⑥C.①②③④⑤ D.②⑥4.在恒溫恒壓的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):X(g)+Y(g)3Z(g),下列敘述不能說明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是()A.容器的容積不再變化B.v正(X)=3v逆(Z)C.混合氣體的密度不再變化D.X、Y、Z的濃度都不再變化5.(2024·浙江臺州八校聯(lián)考)可逆反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)在恒容絕熱容器中反應(yīng),下列不能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A.v正(NO2)=2v逆(N2O4)B.氣體顏色不再變化C.體系的溫度不再變化D.c(NO2)=2c(N2O4)6.(2024·山東日照模擬)絕熱恒容條件下,將NO2與SO2以體積比1∶2置于密閉容器中發(fā)生反應(yīng)NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)ΔH<0。下列不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A.體系溫度保持不變B.混合氣體的顏色保持不變C.SO3和NO的體積比保持不變D.生成NO2和生成NO的速率相等7.氨基甲酸銨(NH2COONH4)是合成尿素的一種中間產(chǎn)物。已知某溫度下,向恒容密閉容器中加入amolNH2COONH4(s)發(fā)生反應(yīng)NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g)。下列敘述不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A.單位時間內(nèi)消耗1molNH2COONH4同時消耗1molCO(NH2)2B.氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變C.氣體的密度不再改變D.容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再改變B級關(guān)鍵能力提升練8.碳酸氫鈉的分解反應(yīng):2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g)ΔH>0。一定溫度下,在恒容密閉容器中放入NaHCO3固體,反應(yīng)達(dá)到平衡時容器中壓強(qiáng)為4×103Pa。下列說法正確的是()A.當(dāng)混合氣體的密度不變時,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)B.降低溫度,正反應(yīng)速率減小,逆反應(yīng)速率增大C.當(dāng)容器中的氣體平均摩爾質(zhì)量不變時,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)D.當(dāng)固體總質(zhì)量不再改變,不能說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)9.下列標(biāo)志可表明對應(yīng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是()選項(xiàng)反應(yīng)條件可逆反應(yīng)標(biāo)志A恒溫恒容H2(g)+I2(g)2HI(g)混合氣體的密度不變B恒溫恒容2NO(g)+O2(g)2NO2(g)混合氣體顏色不變C恒溫恒壓NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)NH3在混合氣體中的百分含量不變D恒溫恒壓2NO2(g)N2O4(g)c(NO2)=2c(N2O4)10.(2024·遼寧六校協(xié)作體聯(lián)考)反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)ΔH<0。若該反應(yīng)在絕熱恒容的密閉體系中進(jìn)行,則下列示意圖正確且能說明反應(yīng)進(jìn)行到t1時已達(dá)到平衡狀態(tài)的是()11.(2024·福建福州聯(lián)考)用NH3催化還原法消除氮氧化物時發(fā)生反應(yīng):4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l)ΔH<0,相同條件下,在3L恒容密閉容器中,選用不同的催化劑,產(chǎn)生N2的量隨時間變化如圖所示。下列說法正確的是()A.該反應(yīng)的活化能大小順序:Ea(A)>Ea(B)>Ea(C)B.增加反應(yīng)物的量,使活化分子百分?jǐn)?shù)增加,有效碰撞增多,反應(yīng)速率加快C.當(dāng)v(NO)∶v(N2)=6∶5時,說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)D.若反應(yīng)在恒容絕熱的密閉容器中進(jìn)行,當(dāng)容器中溫度不變時,說明已達(dá)到平衡12.一定條件下,將3molA氣體和1molB氣體混合于固定容積為2L的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):3A(g)+B(g)4C(g)+2D(s)。2min末該反應(yīng)達(dá)到平衡,生成D的物質(zhì)的量隨時間的變化情況如圖所示。下列判斷正確的是()A.若混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變時,該反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)B.平衡時體系的壓強(qiáng)與開始時體系的壓強(qiáng)之比為3∶2C.反應(yīng)過程中A和B的轉(zhuǎn)化率之比為3∶1D.從開始到平衡,用D表示的化學(xué)反應(yīng)速率為0.2mol·L-1·min-1C級學(xué)科素養(yǎng)拔高練13.在常溫下,對反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)進(jìn)行研究。(1)若將3molNO和2molCO通入容積為10L的恒容密閉容器中,在一定條件下發(fā)生上述反應(yīng),各組分的物質(zhì)的量濃度隨時間的變化情況如圖所示。①圖中曲線A表示(填“NO”“CO”“N2”或“CO2”,下同)的濃度變化,曲線C表示的是的濃度變化。

②在0~4min內(nèi)NO的平均反應(yīng)速率,v(NO)=,4min末N2的濃度為。

③4min末,采用下列措施一定能加快上述反應(yīng)速率的是(填字母)。

A.升高體系的溫度B.充入一定量的O2C.將容器容積變?yōu)?LD.充入一定量氦氣(2)下列敘述能說明上述反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填字母)。

a.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變b.NO(g)與CO(g)的物質(zhì)的量之比為1∶1c.氣體的密度保持不變d.氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變(3)根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算到4min末時,該反應(yīng)中B的轉(zhuǎn)化率為。

分層作業(yè)7化學(xué)平衡狀態(tài)1.B解析t1時,v(正)、v(逆)均不等于0,此時正、逆反應(yīng)均進(jìn)行,A錯誤;t2時,v(正)=v(逆)≠0,且隨后保持不變,故該反應(yīng)達(dá)到最大限度,B正確;t2~t3時,反應(yīng)處于平衡狀態(tài),但反應(yīng)并未停止,C錯誤;t2~t3時,反應(yīng)處于平衡狀態(tài),各物質(zhì)的濃度均保持不變,但不一定相等,D錯誤。2.A解析若c(N)=0.02mol·L-1,則消耗c(N)=0.05mol·L-1-0.02mol·L-1=0.03mol·L-1,根據(jù)方程式計(jì)算,c(P)=0.8mol·L-1+0.03mol·L-1×2=0.86mol·L-1,A正確;若c(M)=0.2mol·L-1,則消耗c(M)=0.25mol·L-1-0.2mol·L-1=0.05mol·L-1,根據(jù)方程式計(jì)算,消耗c(N)=0.05mol·L-1,因?yàn)樵摲磻?yīng)為可逆反應(yīng),故N的濃度不能為0,B錯誤;若c(M)=1.05mol·L-1,則生成c(M)=1.05mol·L-1-0.25mol·L-1=0.8mol·L-1,P應(yīng)該減少,不可能存在c(P)=0.85mol·L-1,C錯誤;c(M)=0.19mol·L-1,則消耗c(M)=0.25mol·L-1-0.19mol·L-1=0.06mol·L-1,因?yàn)閏(N)=0.05mol·L-1,則c(N)不可能減小0.06mol·L-1,D錯誤。3.A解析恒容時,氣體質(zhì)量隨反應(yīng)進(jìn)行而變化,混合氣體的密度不變,可說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),①符合題意;該反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)相等,容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)始終不變,不能判斷是否平衡,②不符合題意;氣體質(zhì)量、混合氣體的平均摩爾質(zhì)量會隨著反應(yīng)進(jìn)行而變化,當(dāng)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變時,說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡,③符合題意;B的物質(zhì)的量濃度不變,說明達(dá)到平衡狀態(tài),④符合題意;v正(C)、v逆(D)分別代表正、逆反應(yīng)速率,當(dāng)v正(C)=v逆(D)時,該反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),⑤符合題意;達(dá)到平衡狀態(tài)時,v正(B)=2v逆(D),⑥不符合題意。4.B解析該反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng),恒溫恒壓時,平衡建立過程中容器的容積不斷變化,當(dāng)容器的容積不再變化時,反應(yīng)達(dá)到平衡,A不符合題意;達(dá)到平衡時,3v正(X)=v逆(Z),B符合題意;平衡建立過程中,混合氣體的總質(zhì)量不變,容器的容積不斷變化,則混合氣體的密度是變量,當(dāng)混合氣體的密度不再變化時,反應(yīng)已達(dá)到平衡,C不符合題意;X、Y、Z的濃度不再變化,說明其正、逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)已達(dá)到平衡,D不符合題意。5.D解析v正(NO2)、v逆(N2O4)分別代表正、逆反應(yīng)速率,當(dāng)v正(NO2)=2v逆(N2O4)時,正、逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),A不符合題意;NO2為紅棕色氣體,當(dāng)氣體顏色不再變化,則c(NO2)不再變化,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),B不符合題意;該反應(yīng)在恒容絕熱容器中進(jìn)行,當(dāng)體系溫度不再變化時,說明反應(yīng)放出和吸收的熱量相等,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),C不符合題意;達(dá)到平衡時,c(NO2)、c(N2O4)均不再變化,當(dāng)c(NO2)=2c(N2O4)時,不能判斷是否達(dá)到平衡,D符合題意。6.C解析該反應(yīng)為放熱反應(yīng),絕熱恒容條件下,隨著反應(yīng)進(jìn)行,體系溫度升高,當(dāng)溫度不變時,則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),A不符合題意;混合氣體顏色保持不變,則c(NO2)不變,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),B不符合題意;SO3和NO都是生成物,體積比始終是1∶1,不能判斷是否平衡,C符合題意;生成NO2、生成NO分別代表逆反應(yīng)、正反應(yīng)的速率,結(jié)合方程式可知,生成NO2和生成NO的速率相等時,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),D不符合題意。7.B解析單位時間內(nèi)消耗1molNH2COONH4必定生成1molCO(NH2)2,同時又消耗1molCO(NH2)2,說明正、逆反應(yīng)速率相等,達(dá)到平衡狀態(tài),A不符合題意;該反應(yīng)中只有水蒸氣是氣體,則氣體的相對分子質(zhì)量不變,不能判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài),B符合題意;恒容密閉容器,容器容積不變,在達(dá)到平衡前氣體的總質(zhì)量不斷變化,根據(jù)ρ=mV可知,當(dāng)氣體的密度不再改變時,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),C不符合題意;容器容積不變,在達(dá)平衡前氣體物質(zhì)的量不斷變化,則容器內(nèi)的壓強(qiáng)不斷變化,當(dāng)容器內(nèi)的壓強(qiáng)不變時,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),D8.A解析平衡建立過程中,混合氣體的質(zhì)量不斷變化,恒容條件下混合氣體的密度也發(fā)生變化,當(dāng)混合氣體的密度不變時,達(dá)到平衡狀態(tài),A正確;升高溫度,正、逆反應(yīng)速率都會增大,B錯誤;反應(yīng)過程中,生成的n(H2O)=n(CO2),則氣體平均摩爾質(zhì)量一直不變,不能判斷反應(yīng)是否平衡,C錯誤;該反應(yīng)過程中固體的質(zhì)量不斷減小,當(dāng)固體總質(zhì)量不再改變時,說明反應(yīng)已達(dá)平衡,D錯誤。9.B解析反應(yīng)前后混合氣體的質(zhì)量和容器容積均不變,混合氣體的密度一直不變,不能判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài),A不符合題意;NO2為紅棕色氣體,容器內(nèi)混合氣體的顏色不變,說明NO2的濃度不變,正、逆反應(yīng)速率相等,達(dá)到平衡狀態(tài),B符合題意;反應(yīng)中NH3和CO2的物質(zhì)的量之比始終為2∶1,故NH3在混合氣體中的百分含量始終保持不變,不能判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),C不符合題意;恒溫恒壓條件下,當(dāng)c(NO2)=2c(N2O4)時,無法判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),D不符合題意。10.C解析該反應(yīng)是放熱反應(yīng),且在絕熱恒容的密閉容器中進(jìn)行,達(dá)到平衡狀態(tài)后,v(正)、v(逆)均保持不變,t1時刻后v(正)逐漸增大,說明t1時未達(dá)到平衡狀態(tài),A不符合題意;達(dá)到平衡狀態(tài)時,氣體總物質(zhì)的量不變,容器中壓強(qiáng)不變,t1時刻后壓強(qiáng)逐漸增大,說明t1時未達(dá)到平衡狀態(tài),B不符合題意;t1時刻后CO、CO2的物質(zhì)的量均保持不變,則其濃度也不變,說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),C符合題意;達(dá)到平衡后,氣體的總物質(zhì)的量不變,w(NO)保持不變,t1時刻后w(NO)逐漸增大,說明此時未達(dá)到平衡狀態(tài),D不符合題意。11.D解析相同時間內(nèi)生成的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量越多,則反應(yīng)速率越大,反應(yīng)的活化能越低,該反應(yīng)的活化能大小順序:Ea(A)<Ea(B)<Ea(C),A錯誤;增加反應(yīng)物的量,可增大單位體積內(nèi)的活化分子數(shù),而活化分子百分?jǐn)?shù)不變,B錯誤;未指明v(NO)、v(N2)代表反應(yīng)的方向,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),C錯誤;正反應(yīng)為放熱反應(yīng),在恒容絕熱的密閉容器中反應(yīng)時,容器中溫度會變化,當(dāng)容器中溫度不變時,說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡,D正確。12.A解析生成物D是固體,平衡建立過程中混合氣體的質(zhì)量不斷變化,氣體總物質(zhì)的量不變,則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量是變量,當(dāng)氣體平均摩爾質(zhì)量不再改變時,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),A正確;由圖可知,2min后D的物質(zhì)的量為0.8mol且不再改變,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),列出“三段式”:3A(g)+B(g)4C(g)+2D(s)起始/mol 3 1 0 0轉(zhuǎn)化/mol 1.2 0.4 1.6 0.8平衡/mol 1.8 0.6 1.6 0.8平衡時氣體總物質(zhì)的量為(1.8+0.6+1.6)mol=4mol,一定條件下,容器容積恒定,平衡時體系的壓強(qiáng)與開始時體系的壓強(qiáng)之比為1∶1,B錯誤;反應(yīng)起始時A與B的物質(zhì)的量之比為3∶1,結(jié)合反應(yīng)方程式可知,反應(yīng)過程中A和B的轉(zhuǎn)化率之比為1∶1,C錯誤;D為固體,不能用單位時間內(nèi)濃