2.2化学平衡 同步练习题 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

2.2化学平衡同步练习题 一、选择题 1．下列关于平衡常数K的说法正确的是（ ） A．加入催化剂可能会改变平衡常数K B．改变反应物浓度能改变平衡常数K C．平衡常数K与反应本身及温度有关 D．K越大，反应物的转化率越小 2．下列说法不正确的是 A．对于有气体参加的可逆反应，加压化学平衡不一定发生移动 B．外界条件的改变引起v正 ≠ v逆，则平衡一定发生移动 C．平衡发生移动，化学平衡常数的值一定改变 D．温度发生改变，化学平衡一定发生移动 3．在同温同容且恒温恒容的两个密闭容器Ⅰ，Ⅱ中分别发生：，此反应的，，、为速率常数，测得数据如下表，下列说法正确的是 容器 起始浓度/mol/L 平衡浓度/mol/L Ⅰ 0.6 0 0 0.2 Ⅱ 0.3 0.5 0.2 A．若容器Ⅰ两分钟达到平衡，则0~2分钟反应平均速率 B．向平衡后的容器中再加入，重新达平衡后，的体积分数减小 C．容器Ⅱ中起始时速率 D．该反应、随催化剂和温度的改变而改变，但不随浓度和压强的改变而改变 4．一定温度下，将2molA和2molB两种气体混合放入体积为2L的密闭刚性容器中，发生反应3A(g)+B(g) xC(g)+ 2D(g)， 2 min末反应达到平衡，生成0.8 mol D，并测得C的物质的量浓度为0.4 mol·L-1，下列说法正确的是 A．此温度下该反应的平衡常数K等于1 B．A的平衡转化率为40% C．x的值为2 D．A和B的平衡转化率相等 5．下列对可逆反应的认识正确的是 A．SO2+Br2+2H2O=H2SO4 +2HBr与2HBr+H2SO4(浓)=Br2+SO2↑+2H2O互为可逆反应 B．既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应 C．在同一条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应 D．H2+Cl22HCl与2HClH2+Cl2互为可逆反应 6．下列措施或事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．实验室常用排饱和食盐水的方法收集Cl2 B．将一氧化碳中毒者放入高压氧舱，增大氧气浓度缓解病情 C．啤酒瓶开启后，马上泛起大量泡沫 D．工业合成氨在高温条件下进行 7．下列有关实验操作、现象和结论的叙述均正确的是 选项 实验操作 实验现象及结论 A 将某固体加水溶解，滴加少量NaOH溶液，加热 湿润红色石蕊试纸未变蓝，说明固体中不存在 B 往Fe2(SO4)3 溶液中滴加KSCN溶液，再加入少量K2SO4固体 溶液颜色先变红色，后红色变浅，说明生成物浓度增大，平衡逆向移动 C 将苯与液溴反应产生的气体先通过CCl4，再通入AgNO3溶液 AgNO3溶液中产生淡黄色沉淀，说明苯与液溴的反应是取代反应 D 取少量NaHCO3粉末于试管中，插入温度计，加几滴水 NaHCO3溶解，且温度计温度升高，说明NaHCO3溶于水放热 A．A B．B C．C D．D 8．下列有关能量的判断和表示方法正确的是 A．已知ΔH=a ΔH=b，则a<b B．已知：ΔH=−92.4kJ⋅mo−1，则在一定条件下向密闭容器中充入0.5molN2(g)和1.5molH2(g)充分反应放出46.2kJ的热量 C．已知： ΔH=−57.3kJ⋅mol−1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH=2×(−57.3)kJ⋅mol−1 D．已知P4(白磷，s)=4P(红磷，s) ΔH<0，则白磷比红磷稳定 二、填空题 9．反应：aA(g)+bB(g)cC(g)(ΔH<0)在等容条件下进行。改变其他反应条件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示： 回答问题： (1)平衡常数的表达式为____。 (2)A的平均反应速率vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)，其中最小的是___。 (3)B的平衡转化率αⅠ(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最大的是___，其值是____。 (4)由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是___，采取的措施是____。 (5)比较第Ⅱ阶段反应温度(T2)和第Ⅲ阶段反应温度(T3)的高低：T3____T2(填“>”、“<”或“=”)，判断的理由是___。 10．某温度下，在2L密闭容器中，x、y、z三种物质的物质的量随时间变化曲线如图所示，由图分析： (1)该反应的化学方程式是__。 (2)3min末，用y的浓度变化表示的反应速率V(y)为___。 (3)反应是由__开始的反应。 A．正反应 B．逆反应 C．正、逆反应同时 11．一定温度下，向1L密闭容器中加入1molHI(g)，发生反应2HI(g)H2(g)＋I2(g)物质的量随时间的变化如图所示。 (1)0～2min内的平均反应速率v(HI)=_______。该温度下，H2(g)＋I2(g) 2HI(g)的平衡常数K=_______。 (2)相同温度下，若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，则_______是原来的2倍。 a.平衡常数 b.HI的平衡浓度 c.达到平衡的时间 d.平衡时H2的体积分数 (3)上述反应中，正反应速率为v正=k正·c2(HI)，逆反应速率为v逆=k逆·c(H2)·c(I2)。其中k正、k逆为速率常数，则k正=_______(以K和k逆表示)。 (4)氢气用于工业合成氨N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)；△H=-92.2kJ·mol-1，一定温度下，在容积恒定的密闭容器中，一定量的N2和H2反应达到平衡后，改变某一外界条件，反应速率与时间的关系如图所示： 其中t5时刻所对应的实验条件改变是_______，平衡常数最大的时间段是_______。 12．将3molA和3molB混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)，经5min后，测得D的浓度为0.5mol/L，C的平均反应速率为0.15mol/(L·min)。试求： (1)5min后A的浓度________。 (2)B的平均反应速率为_____。 (3)x的值为____。 (4)下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是(填字母)_____。 A．υ(A)=3υ(B) B．B的浓度不再发生变化 C．容器内气体原子总数不再发生变化 D．相同时间内消耗xmol的C的同时生成3mol的A E．相同时间内消耗2mol的D的同时消耗1mol的B 13．某实验小组采用下列实验探究外界条件对化学反应速率及其化学平衡的影响。按要求回答下列问题。 实验Ⅰ：探究浓度对反应速率的影响。 (1)已知实验Ⅰ中和的产物分别为和，为了观察到明显的现象，初始时至少为_______。 (2)在实验中，草酸溶液与酸性溶液反应时，褪色总是先慢后快。 甲同学据此提出以下假设： 假设1：反应放热 假设2：生成对反应有催化作用 乙同学用如下实验证明假设2成立： 实验编号 室温下，试管中所加试剂及用量 溶液 酸性溶液 溶液 a 2.00 1.00 1.00 0 b 2.00 1.00 0 V 则实验b中_______，若实验b中完全退色所需时间为，忽略混合前后体积的微小变化，用的浓度变化表示的反应速率为_______(保留2位有效数字)。 实验Ⅱ：探究浓度对化学平衡的影响。 (3)试管乙中的现象是_______，重新达到平衡时转化率_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。向试管丙中加入固体，平衡_______(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。 【参考答案】 一、选择题 1．C 解析：化学平衡常数K与化学反应本身及温度有关，加入催化剂、改变反应物浓度等均不能改变平衡常数K；平衡常数K越大，反应正向进行的程度越大，反应物的转化率越大，答案选C。 2．C 解析：A．对于有气体参加的可逆反应，若反应前后气体总体积不变，改变压强化学平衡不发生移动，A正确； B．v正 =v逆时反应达到平衡状态，所以外界条件的改变引起v正 ≠ v逆，则平衡一定发生移动，B正确； C．化学平衡常数只与温度有关，与浓度、压强、催化剂无关；平衡发生移动，是由于Q≠K，可能是Q发生了变化，平衡常数不一定发生变化，但平衡常数发生变化，化学平衡必发生移动，C错误； D．根据C项分析，若温度发生改变，则平衡常数发生变化，化学平衡一定发生移动，D正确； 答案选C。 3．D 解析：A．由表格数据可知，平衡时氧气的浓度为0.2mol/L，则由方程式可知，0~2分钟内一氧化氮的平均速率为=0.2 mol/(L·min)，故A错误； B．向平衡后的容器中再加入二氧化氮相当于增大压强，该反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，二氧化氮的体积分数增大，故B错误； C．由表格数据可知，平衡时氧气的浓度为0.2mol/L，则由方程式可知，平衡时二氧化氮、一氧化氮的浓度分别为0.6mol/L—0.2mol/L×2=0.2mol/L、0.2mol/L×2=0.4mol/L，反应的平衡常数K==0.8，温度不变，平衡常数不变，则容器Ⅱ中起始浓度熵Qc=＜0.8，说明平衡向正反应方向进行，正反应速率大于逆反应速率，故C错误； D．使用催化剂时，反应物和生成物的浓度不变，正逆反应速率均增大说明正逆反应的速率常数均增大，速率常数是温度函数，温度不变，速率常数不变，则该反应、随催化剂和温度的改变而改变，但不随浓度和压强的改变而改变，故D正确； 故选D。 4．C 【分析】根据三段式有： 0.2x=，解得x=2，平衡时A、B、C、D各物质的物质的量0.8mol、1.6mol、0.8mol、0.8mol。 解析：A．此温度下该反应的平衡常数，A错误； B．A平衡转化率= ，B错误； C．根据分析，x=2，C正确； D．A平衡转化率= ，B平衡转化率= ，D错误； 故选C。 5．C 解析：A．反应条件不同，后者是浓硫酸，A错误； B．必须是在相同条件下正逆反应同时发生，B错误； C．符合可逆反应的定义，C正确； D．反应条件不同，D错误； 故选C。 6．D 解析：A．Cl2能够溶于水，并与水发生可逆反应：Cl2+H2OH++Cl-+HClO，在饱和食盐水中含有较大浓度的Cl-，可以使上述平衡逆向移动，从而减少Cl2的溶解及反应，有助于Cl2收集，能用勒夏特列原理解释，A不符合题意； B．将一氧化碳中毒者放入高压氧舱，增大氧气浓度可以使CO血红蛋白转化为氧合血红蛋白，提高血红蛋白向组织细胞输送氧气的能力，故可缓解病情，能用勒夏特列原理解释，B不符合题意； C．啤酒瓶开启后，气体压强减小，CO2气体的溶解度降低从啤酒中逸出，故会马上泛起大量泡沫，能用勒夏特列原理解释，C不符合题意； D．工业上用N2、H2合成氨气，该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，合成氨在高温条件下进行是为了增大化学反应速率，缩短达到平衡所需时间，但升高温度，化学平衡逆向移动，导致NH3的平衡含量降低，故不能用勒夏特列原理解释，D符合题意； 故合理选项是D。 7．C 解析：A．将某固体加水溶解，滴加少量NaOH溶液时，生成的一水合氨浓度减小，检验铵根离子应该向溶液中滴加浓的NaOH溶液，故A错误； B．在Fe2(SO4)3溶液中滴加无色的KSCN溶液后，有以下可逆反应存在；FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl，加入少量K2SO4固体，溶液中Fe3+、SCN-浓度不变，K+和SO不参加反应，平衡不移动，所以红色不变，故B错误； C．液溴具有挥发性，将苯与液溴反应产生的气体先通过CCl4除去挥发的Br2，再通入AgNO3溶液生成淡黄色沉淀AgBr，说明产物中存在HBr，说明苯与液溴的反应是取代反应，故C正确； D．NaHCO3溶于水吸热，故D错误； 故选C。 8．A 解析：A．所有的燃烧反应均是放热反应，完全燃烧比不完全燃烧放出热量多，而所以a<b，A正确； B．此反应是可逆反应，充入0.5molN2(g)和1.5molH2(g)时两者不能完全反应放出热量小于46.2kJ，B错误； C．中和热是指稀的强酸和稀的强碱反应生成1摩尔液态水时的反应热，硫酸与氢氧化钡反应生成的是硫酸钡沉淀和水，所以利用现有条件不能求出反应热，C错误； D．白磷转化成红磷是放热的，所以红磷的能力低于白磷，能量越低越稳定，所以红磷比白磷稳定，D错误； 故选A。 二、填空题 9． 50% 向正反应方向 从反应体系中移出产物C < 此反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动 解析：(1)平衡常数等于生成物浓度幂次方的乘积比上反应物浓度幂次方的乘积，故该反应的平衡常数表达式为； (2)由图示数据计算得：，，，故速率最小的为； (3)由图示数据计算得：，，，故三段转化率最大的是，为50%； (4)由图象知，第一次平衡改变条件后，A、B浓度仍然在减小，故平衡正向移动；条件改变瞬间C的浓度降为0，故改变的条件为从反应体系中移出产物C； (5)由图示知，温度改变后，B的浓度继续减少，故平衡向正向移动，根据平衡移动原理，此时温度降低，故T3＜T2；理由为：此反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动。 10． x+3y2z 0.25mol/(L·min) C 【分析】根据反应物减少，生成物增加，分析该反应，且根据该变量的比等于化学计量数比分析。 解析：(1)反应到3分钟时，x减少了4-3.5=0.5mol，y减小了4-2.5=1.5mol，所以x、y为反应物，z增加了2.0-1.0=1.0mol，z为生成物，根据物质的量的变化量比等于化学计量数比分析，该反应的化学方程式是x+3y2z。 (2)3min末，用y的浓度变化表示的反应速率V(y)为=0.25mol/(L·min)。 (3)起始反应物和生成物都有，所以反应是由正、逆反应同时开始的反应。 11．(1) 0.1mol/(L·min) 64 (2)b (3)K×k逆 (4) t5减小NH3浓度 t8 ~ t9 解析：（1） 0～2min内的平均反应速率v(HI)=mol/(L·min)。该温度下，H2(g)＋I2(g) 2HI(g)的平衡常数K=。 （2）a．平衡常数只与温度有关，若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，平衡常数不变，故不选a； b．反应前后气体系数和相同，若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，相当于增大压强，平衡不移动，与原平衡为等效平衡，HI的平衡浓度变为原来2倍，故选b； c．若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，反应物浓度增大，反应速率加快，达到平衡的时间小于原来的2倍，故不选c； d．反应前后气体系数和相同，若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，相当于增大压强，平衡不移动，与原平衡为等效平衡，平衡时H2的体积分数不变，故不选d； 选b。 （3）上述反应中，正反应速率为v正=k正·c2(HI)，逆反应速率为v逆=k逆·c(H2)·c(I2)。反应达到平衡状态v逆=v正，即k逆·c(H2)·c(I2)= k正·c2(HI)，，，则k正= K×k逆； （4）其中t5时刻，逆反应速率突然减小，正反应速率逐渐减小，反应正向进行，所对应的实验条件改变是减小NH3浓度；根据图示，t2时刻增大反应物浓度，t4时刻加入催化剂，t7时刻降低温度，平衡常数只与温度有关，正反应放热，温度越低平衡常数越大，平衡常数最大的时间段是t8 ~ t9。 12．75mol/L 0.05mol/(L·min) 3 BE 解析：将3 mol A和3 mol B混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)，经5 min后，测得D的浓度为0.5 mol/L，C的平均反应速率为0.15 mol/(L·min)，则，； (1)，由化学计量数之比等于物质的变化量之比，则，故5 min后A的浓度； (2)同理，，则B的平均反应速率为； (3)，，又化学计量数之比等于物质的变化量之比，则x的值为3； (4)A．在用不同物质的反应速率表示平衡状态时，必须表明“一正一逆”，且等于系数之比，υ(A)=3υ(B)，不能说明正逆反应速率相等，故不能说明反应达到化学平衡状态，故A不符合； B．B的浓度不再发生变化，说明正逆反应速率相等，能说明反应达到化学平衡状态，故B符合； C．根据质量守恒定律可知，容器内气体原子总数始终不发生变化，故不能说明反应达到化学平衡状态，故C不符合； D．相同时间内消耗xmol的C的同时生成3mol的A，均表示逆反应速率，故不能说明反应达到化学平衡状态，故D不符合； E．相同时间内消耗2mol的D的同时消耗1mol的B，说明正逆反应速率相等，故能说明反应达到化学平衡状态，故E符合； 答案选BE。 13．(1) (2) 1.00(“1”或“1.0”均可) (3) 溶液红色加深 减小 不 【分析】Ⅰ.利用控制变量法探究某一因素对化学反应速率的影响时，应保证变量单一，除变量外的其他反应条件相同； Ⅱ.如果改变可逆反应的条件(如浓度、压强、温度等)，化学平衡就被破坏，并向减弱这种改变的方向移动。 解析：（1）和反应的离子方程式为，出现明显现象时紫色褪去，则初始时至少为，故答案为：； （2）实验a和实验b形成对照，验证生成Mn2+对反应有催化作用，则实验a和b中应只有Mn2+一个变量，溶液的总体积相等，则V=1.00；若实验b中完全退色所需时间为4min，则用的浓度变化表示的反应速率为，故答案为：1.00；； （3）FeCl3和KSCN发生反应，试管乙中加入饱和FeCl3溶液，增大了Fe3+的浓度，该反应的平衡正向移动，则观察到溶液红色加深；加入饱和FeCl3溶液，c(Fe3+) 增大，则重新达到平衡时Fe3+转化率减小；加入KCl固体，由于氯离子和钾离子均不参与反应，则平衡不移动，故答案为：溶液红色加深；减小；不。 学科网（北京）股份有限公司 $$