课时梯级训练(11) 化学平衡状态 化学平衡常数（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修1（苏教版2019）

课时梯级训练(11)　化学平衡状态　化学平衡常数 一　可逆反应及其特征 1．在一定条件下，使SO2和O2在一密闭容器中进行反应，下列说法不正确的是(　　) A．反应开始时，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，最后为零 C．随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后不变 D．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后不变 B　解析：在一定条件下，反应开始时，反应物的浓度最大，正反应速率最大，生成物的浓度为零，逆反应速率为零，A正确；随着反应的进行，反应物的浓度降低，因可逆反应不能进行到底，则正反应速率最后不变但不为零，B错误，D正确；随着反应的进行，生成物的浓度增大，逆反应速率逐渐增大，最后不变，正、逆反应速率相等，C正确。 2．在一个恒容密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g)，反应过程中某一时刻测得SO2、O2、SO3的浓度分别为1.0 mol·L－1、1.0 mol·L－1、0.5 mol·L－1，当反应达到最大限度时，可能出现的数据是(　　) A．c(SO3)＝1.5 mol·L－1 B．c(O2)＝c(SO3)＝0.75 mol·L－1 C．c(O2)＝1.25 mol·L－1 D．c(SO2)＋c(SO3)＝1.5 mol·L－1 D　解析：该反应为可逆反应，不能完全转化，则c(SO3)＜1.5 mol·L－1，A错误；某一时刻测得SO2、O2、SO3的浓度分别为1.0 mol·L－1、1.0 mol·L－1、0.5 mol·L－1，SO3的浓度增大0.25 mol·L－1变为0.75 mol·L－1，此时转化的氧气为0.125 mol·L－1，此时c(O2)＝1.0 mol·L－1－0.125 mol·L－1＝0.875 mol·L－1，B错误；该反应为可逆反应，不能完全转化，结合上述分析可知，c(O2)＜1.25 mol·L－1，C错误；由S原子守恒可知，c(SO2)＋c(SO3)＝1.5 mol·L－1，D正确。 二　化学平衡状态 3．一定条件下，反应2A(g)＋2B(g)⥫⥬3C(g)＋D(g)在容积不变的密闭容器中进行，达到化学平衡状态的标志是(　　) A．单位时间内生成2n mol B，同时消耗3n mol C B．容器内压强不随时间变化 C．混合气体的密度不随时间变化 D．单位时间内生成2n mol A，同时生成n mol D D　解析：此反应是反应前后气体的体积和总质量不变的反应，只要反应一开始，其气体的总压强、总物质的量、密度均不随时间变化，故气体的总压强、气体的密度不变，不能说明反应达到平衡状态。A项中均表示逆反应速率，不能说明达到平衡状态；D项中单位时间内生成2n mol A，则消耗n mol D，同时生成n mol D，则正、逆反应速率相等，说明反应已达到平衡状态。 4．在一定温度下的恒容密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g)，下列证据不能说明反应一定达到化学平衡状态的是(　　) A．c(SO2)∶c(O2)∶c(SO3)＝2∶1∶2 B．容器内的压强不再改变 C．SO2的转化率不再改变 D．SO3的生成速率与SO3的消耗速率相等 A　解析：c(SO2)∶c(O2)∶c(SO3)＝2∶1∶2，只能说明某一时刻各物质的浓度之间的关系，不能说明各物质的物质的量浓度不变，A错误；该反应为反应前后气体的体积发生变化的反应，容器内的压强不再改变时，说明气体的物质的量也不再发生变化，反应达到平衡状态，B正确；SO2的转化率不再改变，说明各组分物质的量不变，反应达到平衡状态，C正确；SO3的生成速率与SO3的消耗速率相等，说明正、逆反应的速率相等，反应达到平衡状态，D正确。 三　化学平衡常数及其影响因素 5．在一定条件下，已达平衡的可逆反应：2A(g)＋B(g)⥫⥬2C(g)，下列说法正确的是(　　) A．平衡时，此反应的平衡常数K与各物质的浓度有如下关系：K＝ B．改变条件后，该反应的平衡常数K一定不变 C．如果改变压强并加入催化剂，平衡常数随之变化 D．若平衡时增加A和B的浓度，则平衡常数会减小 A　解析：对于确定的反应，K只与温度有关，改变除温度之外的条件都不会引起K的改变，A正确。 6．下列说法正确的是(　　) A．N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)和N2(g)＋H2(g)⥫⥬NH3(g)的平衡常数表达式相同 B．改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数K C．平衡常数K既与温度、反应物本身的性质有关，也与反应物浓度、压强有关 D．从平衡常数K的大小可以推断一个反应进行的程度 D　解析：平衡常数K只受温度的影响，与浓度、压强无关，不同温度下，化学平衡常数不同。化学方程式的化学计量数不同，化学平衡常数表达式也不一样，故A、B、C错误；平衡常数K越大，反应正向进行的程度越大，故由平衡常数K的大小可以推断一个反应进行的程度，D正确。 四　化学平衡常数、平衡转化率的计算 7．已知热化学方程式：aX(g)＋3Y(s)⥫⥬bZ(g)　ΔH＜0。现在2 L的密闭容器中加入0.9 mol X和1 mol Y，当Y的物质的量减少0.75 mol时，达到平衡状态，此时X、Z的浓度分别是0.2 mol·L－1和0.5 mol·L－1，该温度下的平衡常数为(　　) A． B． C．35 D．20 所以0.9－0.25a＝0.4，0.25b＝1，则a＝2，b＝4，则该温度下的平衡常数K＝＝＝，A正确。 8．已知合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol－1，在恒温恒容的密闭容器中通入2 mol N2和6 mol H2，达平衡时放出热量73.0 kJ，则N2的转化率最接近(　　) A．40% B．80% C．30% D．60% A　解析：由热化学方程式可知，消耗的氮气的物质的量为≈0.79 mol，则转化率为×100%≈40%，A正确。 9．工业上常用煤和水作原料经过多步反应制得氢气，其中一步反应的原理为CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，下列选项的条件中可判断该反应达到平衡状态的是(　　) A．单位时间内消耗2 mol CO的同时生成2 mol CO2 B．两个H—O键断裂的同时有一个H—H键断裂 C．反应容器内的压强不再发生变化 D．混合气体的相对分子质量不发生变化 B　解析：A项描述的反应速率都是v正，无法判断是否达到平衡，A错误；说明H2O的分解速率(v正)与H2的消耗速率(v逆)相等，即v正(H2O)＝v逆(H2)，能判断反应达到平衡，B正确；由于该反应在反应前后气体的物质的量不变，故压强始终不变，不能说明反应达到平衡，C错误；混合气体的质量不变，物质的量不变，反应前后混合气体的相对分子质量不变，故不能说明反应达到平衡状态，D错误。 10．可逆反应：2NO2(g) 2NO(g)＋O2(g)在恒容密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是(　　) ①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2； ②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO； ③用NO2、NO、O2表示的反应速率之比为2∶2∶1的状态； ④混合气体中不变； ⑤混合气体的颜色不再改变的状态； ⑥混合气体的密度不再改变的状态； ⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 A．①⑤⑥ B．①④⑤⑦ C．①⑤⑥⑦ D．①③⑤⑥⑦ B　解析：单位时间内生成n mol O2等效于消耗2n mol NO2，同时生成2n mol NO2，正、逆反应速率相等，达到平衡状态，①正确；单位时间内生成n mol O2的同时生成 2n mol NO，都表示的是正反应速率，②错误；正反应速率不一定等于逆反应速率，无法判断是否达到平衡状态，③错误；混合气体中不变，说明各物质的物质的量不变，反应达到平衡状态，④正确；混合气体的颜色不再改变，说明NO2的浓度不变，反应达到平衡状态，⑤正确；恒容密闭容器，且反应中气体总质量不变，故混合气体的密度一直不变，⑥错误；该反应是反应前后气体体积变化的反应，混合气体的平均相对分子质量不再改变，说明各物质的物质的量不变，反应达到平衡状态，⑦正确。 11．在容积为4 L的刚性密闭容器中，进行可逆反应：X(g)＋2Y(g)⥫⥬2Z(g)并达到平衡，在此过程中，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。则图中阴影部分的面积表示(　　) A．X的浓度的变化 B．Y的物质的量的变化 C．Z的浓度的变化 D．Z的物质的量的减少 C　解析：由v＝可知，v(正)与t的乘积为浓度减小量，v(逆)与t的乘积为浓度增加量，Δc＝v(正)Δt－v(逆)Δt＝SabdO－SbOd，所以阴影部分的面积为Y的浓度的变化，Y浓度的变化也等于Z浓度的变化，为X浓度减小的2倍，C正确。 12．已知可逆反应4NH3(g)＋5O2(g)⥫⥬4NO(g)＋6H2O(g)，下列叙述正确的是(　　) A．反应达到化学平衡状态时，4v正(O2)＝5v逆(NO) B．若单位时间内生成x mol NO的同时消耗 x mol NH3，则反应达到平衡状态 C．反应达到化学平衡状态时，若增大容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大 D．化学反应速率关系：2v正(NH3)＝3v正(H2O) A　解析：4v正(O2)＝5v逆(NO)说明该反应的正、逆反应速率相同，反应达到平衡状态，A正确；单位时间内生成x mol NO与消耗x mol NH3均表示正反应速率，不能证明反应达到平衡状态，B错误；达到化学平衡状态时，若增大容器容积，气体压强减小，则正、逆反应速率均减小，C错误；当3v正(NH3)＝2v逆(H2O)时该反应的正、逆反应速率相同，反应达到平衡状态，v正(NH3)、v正(H2O)均表示正反应速率，D错误。 13．在某恒容密闭容器中充入1 mol CO和2 mol H2，发生反应：CO(g)＋2H2(g)⥫⥬CH3OH(g)。下列说法中能够判断该反应一定处于平衡状态的是(　　) A.单位时间内生成1 mol CH3OH的同时消耗2 mol H2 B．容器中CO与CH3OH的体积之比恒定不变 C.容器中CO与CH3OH物质的量之比为1∶1 D.容器中混合气体的密度不随时间变化 B　解析：无论反应是否达到平衡，都存在单位时间内生成1 mol CH3OH的同时消耗2 mol H2，A错误；只要平衡发生移动，容器中CO与CH3OH的体积之比就会发生移动，当容器中CO与CH3OH的体积之比恒定不变，说明反应达到平衡状态，B正确；容器中CO与CH3OH物质的量之比为1∶1，这与反应初始物质的量以及反应转化程度有关，不能确定反应达到平衡状态，C错误；根据质量守恒，混合气体的质量始终不变，容器体积不变，则气体的密度始终不变，故气体的密度不再改变不能说明反应达到平衡状态，D错误。 14．在一密闭容器中，充入1 mol N2和3 mol H2的混合气，在一定条件下发生如下反应：N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)，下列说法正确的是(　　) A.达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率都为零 B．当符合3v正(N2)＝v正(H2)时，反应达到平衡状态 C.达到化学平衡时，单位时间消耗a mol N2，同时生成3a mol H2 D．当N2、H2、NH3的分子数比为1∶3∶2时，反应达到平衡状态 C　解析：达到化学平衡时，正、逆反应速率相等但均不等于零，A错误；v正(N2)、v正(H2)均表示的是正反应速率，无论何时均有3v正(N2)＝v正(H2)，B错误；单位时间消耗a mol N2，同时生成3a mol H2，正、逆反应速率相等，达到化学平衡，C正确；当达到平衡时，N2、H2、NH3的分子数不再改变，但N2、H2、NH3的分子数比不一定为1∶3∶2，D错误。 15．一定温度下，在容积不变的密闭容器中发生反应CO(g)＋H2S(g)⥫⥬COS(g)＋H2(g)。下列能说明该反应达到平衡状态的是(　　) A．气体的压强不再变化 B．COS的体积分数不再变化 C．混合物的密度不再变化 D．H2S和H2的物质的量相等 B　解析：反应前后气体总物质的量不变，容器内气体的压强始终不变，故无法判断反应的是否达到平衡状态，A错误；COS的体积分数不再变化时正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，B正确；反应前后气体总质量不变，容器容积不变，容器内气体的密度始终不变，故无法判断反应是否达到平衡状态，C错误；H2S和H2的物质的量相等，无法判断正、逆反应速率相等，故无法判断反应是否达到平衡状态，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$