2025届高三化学二轮复习 专练21-化学平衡状态判断练习题【基础20题】
2025-03-31
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内容正文:
2025年高考二轮专练21-化学平衡状态判断练习题【基础20题】【解析版】
一、单选题
1.在一定温度下容积不变的容器中能说明反应:C(s) + H2O(g)CO(g)+H2(g)达到化学平衡状态的是 ( )
①气体的压强不变
②每生成n个CO分子同时生成n个H2分子
③四种物质的分子数之比为1:1:1:1
④气体的密度不变
⑤断裂2n个H-O键同时断裂n个H-H键
⑥气体的平均摩尔质量不变
A.①⑤⑥ B.②⑤⑥ C.①④⑤⑥ D.①②④⑤⑥
2.可逆反应:。在容积不变的密闭容器中进行,下列能说明该反应达到平衡状态的有 ( )
①单位时间内生成的同时生成2n mol NO
②容器内总压强不再变化
③、NO、的物质的量浓度之比为2:2:1
④混合气体的密度不再改变
⑤混合气体的颜色不再改变
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变
A.②⑤⑥ B.①②⑤ C.③④⑥ D.②③⑥
3.可逆反应:2NO2(g) 2NO(g)+O2(g),在容积不变的密闭容器中进行,下列能说明该反应达到平衡状态的有 ( )
①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO
②容器内总压强不再变化
③NO2、NO、O2的物质的量浓度之比为2:2:1
④混合气体的密度不再改变
⑤混合气体的颜色不再改变
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变
A.①②⑤ B.②⑤⑥ C.③⑥ D.②③⑥
4.一定条件下,对于恒容密闭容器中进行的可逆反应2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g),下列说法能说明反应已经达到化学平衡状态的是 ( )
①单位时间生成nmol O2的同时生成2nmol NO2
②2v正(NO2)=v逆(O2)
③NO2、NO、O2的物质的量之比为2∶2∶1
④容器内压强不再改变
⑤容器内混合气体的密度不再改变
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变
A.①④⑥ B.②③⑤ C.①②⑥ D.①③⑤
5.已知:,将装有和混合气体的密闭烧瓶浸入热水中,烧瓶内混合气体的颜色逐渐变深。下列结论能说明该反应已经达到化学平衡状态的是 ( )
①烧瓶内气体的质量不再变化
②烧瓶内气体的颜色不再加深
③
④烧瓶内气体的压强不再变化
⑤、的分子数之比为1∶2
⑥的浓度与的浓度相等
A.②④ B.①③⑥ C.②③ D.⑤⑥
6.在恒温恒容的密闭容器中,投入反应物进行如下反应:A(s)+2B(g)⇌C(g)+D(g),下列哪些量不再改变,能说明该反应达到化学平衡状态的是 ( )
①混合气体的密度
②容器内的压强
③混合气体的总物质的量
④混合气体的平均分子量
⑤C和D的浓度比值
⑥B 的物质的量浓度
A.①③④ B.②③④⑥ C.①④⑥ D.①④⑤⑥
7.在一定温度下,在恒容的密闭容器中充入和发生反应:。一段时间后该反应达到化学平衡状态,下列能说明达到化学平衡状态的是 ( )
①
②
③单位时间内消耗,同时生成
④和的浓度之比为
⑤混合气体的总的物质的量不再改变
⑥混合气体的压强不再改变
⑦混合气体的密度不再改变
⑧混合气体的平均相对分子质量不再改变
A.①⑤⑥⑧ B.②④⑥⑧ C.①③⑤⑦ D.全部正确
8.在恒温恒容密闭容器中,投入一定量X,发生反应:,下列叙述中能说明该反应达到平衡状态的是 ( )
①单位时间内生成n mol Z的同时消耗2n mol Y
②Y的浓度不再改变
③Y与Z的物质的量之比为2:1
④2v(Y)正=v(Z)逆
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变
⑥容器内密度不再改变
A.①②③ B.①②⑤ C.②③⑤ D.②④⑥
9.可逆反应:,在容积不变的密闭容器中进行,下列能说明该反应达到平衡状态的有 ( )
①单位时间内生成的同时生成
②容器内总压强不再变化
③、NO、的物质的量浓度之比为
④混合气体的密度不再改变
⑤混合气体的颜色不再改变
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
10.在一定温度下的恒容密闭容器中,当下列物理量不在发生变化时 ( )
①混合气体的压强;
②混合气体的密度;
③混合气体的总物质的量;
④混合气体的平均相对分子质量;
⑤混合气体的颜色;
⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比;
⑦某种气体的百分含量。
其中能说明反应NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)达到平衡状态的是
A.①②③ B.②④⑦ C.①⑥⑦ D.①②⑦
二、填空题
11.在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时:①混合气体的压强;②混合气体的密度;③混合气体的总物质的量;④混合气体的平均相对分子质量;⑤混合气体的颜色;⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比;⑦某种气体的百分含量
(1)能说明达到平衡状态的是__ ___(填序号,下同);
(2)能说明达到平衡状态的是__________________;
(3)能说明达到平衡状态的是___________________;
(4)能说明达到平衡状态的是__________________;
若上述题目中的(1)~(4)改成一定温度下的恒压密闭容器,结果又如何?
(1) 。
(2) 。
(3) 。
(4) 。
12.在一定温度下,在恒容的容器中充入2molSO2和1molO2发生反应:2SO2+O22SO3。
(1)一段时间后,再向容器中充入含氧同位素O的氧气,则O最终存在的物质为 (填字母)。
A.只有氧气 B.只有三氧化硫
C.只有氧气、三氧化硫 D.氧气、二氧化硫、三氧化硫
(2)一段时间后,该反应达到化学平衡,下列能说明达到化学平衡状态的是 (填序号)。
①v正(SO2)=2v逆(O2)
②v(SO2)=v(SO3)
③单位时间内消耗amolSO2,同时生成amolSO3
④SO2、O2和SO3的浓度之比为2∶1∶2
⑤混合气体的总的物质的量不再改变
⑥混合气体的压强不再改变
⑦混合气体的密度不再改变
⑧混合气体的平均相对分子质量不再改变
13.一定条件下CO2会和H2反应合成CH3OH。方程式为:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) 。现向2L恒容密闭容器中加入2 mol CO2、6 mol H2,在恒温下发生反应。10s后反应达到平衡,此时容器内CH3OH的浓度为0.5mol·L-1,请回答以下问题:
(1)前10s内的平均反应速率v(H2O)= ;平衡时c(H2)= 。
(2)其它条件不变的情况下,在10s时往容器中再加入一定量H2,此时该反应正向速率将 (填“增大”或“减小”或“不变”)。
(3)下列叙述能说明原反应达到平衡状态的是 。
a.单位时间内消耗n mol CH3OH的同时生成n mol CO2
b.1mol CO2生成的同时有3mol H-H键断裂
c.CO2和H2的浓度保持不变
d.容器内压强保持不变
e.CO2和H2的物质的量之比保持不变
(4)甲醇(CH3OH)性质类似乙醇,请写出甲醇与乙酸形成乙酸甲酯的反应方程式:
14.已知:反应aA(g)+bB(g)cC(g),某温度下,在2L的密闭容器中投入一定量的A和B,两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
(1)经测定,前4s内v(C)=0.05mol•L-1•s-1,v(A)= ,则该反应的化学方程式为 。
(2)从反应开始到12s内,A的转化率为 。
(3)下列条件的改变能加快上述反应的反应速率的是 。
①升高温度 ②保持压强不变,充入He ③保持体积不变,充入He ④增加A的浓度
(4)下列叙述能说明该反应达到化学平衡状态的是 。
A.混合气体的总物质的量不随时间变化而变化
B.单位时间内每消耗3molA,同时生成2molC
C.混合气体的体积不随时间变化而变化
D.混合气体的密度不随时间变化而变化
E.混合气体的平均摩尔质量不随时间变化而变化
F.v(A):v(B)=3:1
15.回答下列问题:
(1)某温度下在容积为2L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。
①该反应的化学方程式是 。
②4min时, (填“>”“<”或“=”)。
③下列措施能增大该反应速率的是 (选填字母)
A.升高温度 B.恒容条件下充入Ar气
C.减小Z的浓度 D.将反应容器体积缩小
(2)反应,在一定温度下2L密闭容器内,能说明该反应已经达到化学平衡状态的是 。
a.
b.容器内压强保持不变
c.
d.容器内的密度保持不变
e.容器内混合气体平均相对分子质量不变
f.
g.容器内气体颜色不变
(3)常见的烟道气中除去的方法之一:,该反应的平衡常数表达式为 。若在2L的密闭容器中进行上述反应,经测定在5min内气体的质量减少了1.6g,则0~5min的平均反应速率 。
16.已知:反应aA(g)+bB(g)cC(g),某温度下,在2L的密闭容器中投入一定量的A和B,两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
(1)经测定,前4s内v(C)=0.05mol·L-1·s-1,v(A)= ,则该反应的化学方程式为 。
(2)从反应开始到12s内,A的转化率为 。
(3)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行,反应相同时间后,测得三个容器中的反应速率分别为:甲:v(A)=0.3mol·L-1·s-1;乙:v(B)=0.12mol·L-1·s-1;丙:v(C)=9.6mol·L-1·min-1,则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为 。
(4)下列条件的改变能加快上述反应的反应速率的是 。
①升高温度 ②保持压强不变,充入He
③保持体积不变,充入He ④增加A的浓度
(5)下列叙述能说明该反应达到化学平衡状态的是 。
A.混合气体的总物质的量不随时间变化而变化
B.单位时间内每消耗3molA,同时生成2molC
C.v(A):v(B)=3:1
D.混合气体的密度不随时间变化而变化
E.混合气体的平均摩尔质量不随时间变化而变化
17.在一定温度下,在容积为5.0 L的密闭容器中发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),起始时,充入的N2和H2的物质的量分别是3.0 mol和6.0 mol,2min达化学平衡状态,此时生成NH3的物质的量与总物质的量之比为12:31。试求:
(1)计算2min内N2的平均反应速率为 g/min。
(2)H2的转化率是 。
(3)平衡时混合气体中N2的体积分数是 。
(4)下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是 。
A.反应中N2与H2的物质的量之比为1:3
B.混合气体的总质量不随时间的变化而变化
C.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
D.2v (N2)= v (NH3)
E.混合气体的压强不随时间的变化而变化
F.H2的转化率达到最大,且保持不变
(5)以下能使此反应速率加快的措施是 。
① 通过减小容器体积增大压强
② 升高温度
③ 恒压条件通入He
④ 恒容条件下通入N2
18.化学与生产生活紧密联系,人们通过研究化学变化以达到控制化学反应的目的。
(1)叠氮化钠()可作为汽车安全气囊的气体发生剂。当汽车发生碰撞时,气体发生剂产生大量气体使气囊迅速膨胀,从而起到保护作用。
①是 (填“离子”或“共价”)化合物。
②汽车受到猛烈碰撞时,点火器点火引发迅速分解释放大量的热。下列可表示该反应过程中能量变化的是 。(填字母)
a. b. c.
③安全气囊的气体发生剂中含有固体。已知,推测安全气囊中的作用为 。
(2)一定温度下,2L密闭刚性容器内发生反应:,随时间变化如下表:
时间/s
0
1
2
3
4
5
0.40
0.20
0.10
0.05
0.05
0.05
①在0~2s内,的反应速率为 。
②平衡时容器的压强与起始时的压强之比为 。
③下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是 。(填字母)
a.与的反应速率之比为2:1
b.体系的颜色保持不变
c.混合气体的压强不随时间的变化而变化
d.混合气体的密度不随时间的变化而变化
e.
④下列措施可加快该反应速率的是 。(填字母)
a.适当升高温度 b.恒容时充入Ne c.增大容器的体积 d.选择高效催化剂
19.回答下列问题:
(1)某温度下在容积为2L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。
①该反应的化学方程式是 。
②4min时,υ正 υ逆(填“>”“<”或“=")。
③若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行,经相同时间后,测得三个容器中的反应速率分别为甲:υ(X)=0.3mol·L-1·s-1,乙:υ(Y)=0.12mol·L-1·s-1,丙:υ(Z)=9.6mol·L-1·min-1.则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为 。
④下列措施能增大该反应速率的是 (选填字母)
A.升高温度 B.恒容条件下充入Ar气 C.减小Z的浓度 D.将反应容器体积缩小
(2)反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g),在一定温度下密闭容器内,能说明该反应已经达到化学平衡状态的是 。
a.2υ逆(NO)=υ正(O2)
b.容器内压强保持不变
c.υ(NO2)=2υ(O2)
d.容器内的密度保持不变
e.容器内混合气体平均相对分子质量不变
f.c(NO):c(O2):c(NO2)=2:1:2
g.容器内气体颜色不变
(3)常见的烟道气中除去SO2的方法之一:2CO(g)+SO2(g)⇌2CO2(g)+S(l) (ΔH<0),该反应的平衡常数表达式为 。若在2L的密闭容器中进行上述反应,经测定在5min内气体的质量减少了1.6g,则0~5min的平均反应速率υ(SO2)= 。
20.I.某学习小组设计如图实验探究锌与盐酸反应过程中的能量变化与反应速率变化。
(1)利用如图简易装置验证锌与盐酸反应的能量变化将铝片加入小试管内,然后注入足量的盐酸,说明此反应是放热反应的现象是 。
(2)在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气(气体体积已折合成标准状况下的体积),实验记录如表(累计值):
时间/min
1
2
3
4
5
6
氢气体积/mL
50
120
232
392
472
502
计算2~3min时间段以盐酸的浓度变化表示的该反应速度为 mol/(L•min), 的(填“`0~1min”“1~2min”“2~3min”“3~4min”“4~5min”“5~6min”反应速率最快,原因是 。
(3)如果反应太剧烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,他在稀盐酸中分别加入等体积的下列溶液,你认为可行的是 (填字母)。
A.K2SO4溶液 B.Na2CO3溶液 C.NaNO3溶液 D.KCl溶液
Ⅱ.甲烷可以消除氮氧化物污染。如:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)。
(4)若上述反应在恒容密闭容器中进行,下列叙述能说明该反应已达平衡状态的是 。
a.单位时间内生成lmolCO2同时生成2molNO2
b.正反应速率最大,逆反应速率为0
c.容器内气体的压强不再变化
d.混合气体的质量不再变化
e.c(NO2)=2c(N2)
f.混合气体的颜色不变
(5)甲烷可直接应用于燃料电池,该电池采用KOH溶液为电解质,其工作原理如图所示:
①外电路电子移动方向: (填“a→b”或“b→a”)。
②b电极的电极方程式为 。
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2025年高考二轮专练21-化学平衡状态判断练习题【基础20题】【解析版】
一、单选题
1.在一定温度下容积不变的容器中能说明反应:C(s) + H2O(g)CO(g)+H2(g)达到化学平衡状态的是 ( )
①气体的压强不变
②每生成n个CO分子同时生成n个H2分子
③四种物质的分子数之比为1:1:1:1
④气体的密度不变
⑤断裂2n个H-O键同时断裂n个H-H键
⑥气体的平均摩尔质量不变
A.①⑤⑥ B.②⑤⑥ C.①④⑤⑥ D.①②④⑤⑥
2.可逆反应:。在容积不变的密闭容器中进行,下列能说明该反应达到平衡状态的有 ( )
①单位时间内生成的同时生成2n mol NO
②容器内总压强不再变化
③、NO、的物质的量浓度之比为2:2:1
④混合气体的密度不再改变
⑤混合气体的颜色不再改变
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变
A.②⑤⑥ B.①②⑤ C.③④⑥ D.②③⑥
3.可逆反应:2NO2(g) 2NO(g)+O2(g),在容积不变的密闭容器中进行,下列能说明该反应达到平衡状态的有 ( )
①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO
②容器内总压强不再变化
③NO2、NO、O2的物质的量浓度之比为2:2:1
④混合气体的密度不再改变
⑤混合气体的颜色不再改变
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变
A.①②⑤ B.②⑤⑥ C.③⑥ D.②③⑥
4.一定条件下,对于恒容密闭容器中进行的可逆反应2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g),下列说法能说明反应已经达到化学平衡状态的是 ( )
①单位时间生成nmol O2的同时生成2nmol NO2
②2v正(NO2)=v逆(O2)
③NO2、NO、O2的物质的量之比为2∶2∶1
④容器内压强不再改变
⑤容器内混合气体的密度不再改变
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变
A.①④⑥ B.②③⑤ C.①②⑥ D.①③⑤
5.已知:,将装有和混合气体的密闭烧瓶浸入热水中,烧瓶内混合气体的颜色逐渐变深。下列结论能说明该反应已经达到化学平衡状态的是 ( )
①烧瓶内气体的质量不再变化
②烧瓶内气体的颜色不再加深
③
④烧瓶内气体的压强不再变化
⑤、的分子数之比为1∶2
⑥的浓度与的浓度相等
A.②④ B.①③⑥ C.②③ D.⑤⑥
6.在恒温恒容的密闭容器中,投入反应物进行如下反应:A(s)+2B(g)⇌C(g)+D(g),下列哪些量不再改变,能说明该反应达到化学平衡状态的是 ( )
①混合气体的密度
②容器内的压强
③混合气体的总物质的量
④混合气体的平均分子量
⑤C和D的浓度比值
⑥B 的物质的量浓度
A.①③④ B.②③④⑥ C.①④⑥ D.①④⑤⑥
7.在一定温度下,在恒容的密闭容器中充入和发生反应:。一段时间后该反应达到化学平衡状态,下列能说明达到化学平衡状态的是 ( )
①
②
③单位时间内消耗,同时生成
④和的浓度之比为
⑤混合气体的总的物质的量不再改变
⑥混合气体的压强不再改变
⑦混合气体的密度不再改变
⑧混合气体的平均相对分子质量不再改变
A.①⑤⑥⑧ B.②④⑥⑧ C.①③⑤⑦ D.全部正确
8.在恒温恒容密闭容器中,投入一定量X,发生反应:,下列叙述中能说明该反应达到平衡状态的是 ( )
①单位时间内生成n mol Z的同时消耗2n mol Y
②Y的浓度不再改变
③Y与Z的物质的量之比为2:1
④2v(Y)正=v(Z)逆
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变
⑥容器内密度不再改变
A.①②③ B.①②⑤ C.②③⑤ D.②④⑥
9.可逆反应:,在容积不变的密闭容器中进行,下列能说明该反应达到平衡状态的有 ( )
①单位时间内生成的同时生成
②容器内总压强不再变化
③、NO、的物质的量浓度之比为
④混合气体的密度不再改变
⑤混合气体的颜色不再改变
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
10.在一定温度下的恒容密闭容器中,当下列物理量不在发生变化时 ( )
①混合气体的压强;
②混合气体的密度;
③混合气体的总物质的量;
④混合气体的平均相对分子质量;
⑤混合气体的颜色;
⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比;
⑦某种气体的百分含量。
其中能说明反应NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)达到平衡状态的是
A.①②③ B.②④⑦ C.①⑥⑦ D.①②⑦
二、填空题
11.在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时:①混合气体的压强;②混合气体的密度;③混合气体的总物质的量;④混合气体的平均相对分子质量;⑤混合气体的颜色;⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比;⑦某种气体的百分含量
(1)能说明达到平衡状态的是__ ___(填序号,下同);
(2)能说明达到平衡状态的是__________________;
(3)能说明达到平衡状态的是___________________;
(4)能说明达到平衡状态的是__________________;
若上述题目中的(1)~(4)改成一定温度下的恒压密闭容器,结果又如何?
(1) 。
(2) 。
(3) 。
(4) 。
12.在一定温度下,在恒容的容器中充入2molSO2和1molO2发生反应:2SO2+O22SO3。
(1)一段时间后,再向容器中充入含氧同位素O的氧气,则O最终存在的物质为 (填字母)。
A.只有氧气 B.只有三氧化硫
C.只有氧气、三氧化硫 D.氧气、二氧化硫、三氧化硫
(2)一段时间后,该反应达到化学平衡,下列能说明达到化学平衡状态的是 (填序号)。
①v正(SO2)=2v逆(O2)
②v(SO2)=v(SO3)
③单位时间内消耗amolSO2,同时生成amolSO3
④SO2、O2和SO3的浓度之比为2∶1∶2
⑤混合气体的总的物质的量不再改变
⑥混合气体的压强不再改变
⑦混合气体的密度不再改变
⑧混合气体的平均相对分子质量不再改变
13.一定条件下CO2会和H2反应合成CH3OH。方程式为:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) 。现向2L恒容密闭容器中加入2 mol CO2、6 mol H2,在恒温下发生反应。10s后反应达到平衡,此时容器内CH3OH的浓度为0.5mol·L-1,请回答以下问题:
(1)前10s内的平均反应速率v(H2O)= ;平衡时c(H2)= 。
(2)其它条件不变的情况下,在10s时往容器中再加入一定量H2,此时该反应正向速率将 (填“增大”或“减小”或“不变”)。
(3)下列叙述能说明原反应达到平衡状态的是 。
a.单位时间内消耗n mol CH3OH的同时生成n mol CO2
b.1mol CO2生成的同时有3mol H-H键断裂
c.CO2和H2的浓度保持不变
d.容器内压强保持不变
e.CO2和H2的物质的量之比保持不变
(4)甲醇(CH3OH)性质类似乙醇,请写出甲醇与乙酸形成乙酸甲酯的反应方程式:
14.已知:反应aA(g)+bB(g)cC(g),某温度下,在2L的密闭容器中投入一定量的A和B,两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
(1)经测定,前4s内v(C)=0.05mol•L-1•s-1,v(A)= ,则该反应的化学方程式为 。
(2)从反应开始到12s内,A的转化率为 。
(3)下列条件的改变能加快上述反应的反应速率的是 。
①升高温度 ②保持压强不变,充入He ③保持体积不变,充入He ④增加A的浓度
(4)下列叙述能说明该反应达到化学平衡状态的是 。
A.混合气体的总物质的量不随时间变化而变化
B.单位时间内每消耗3molA,同时生成2molC
C.混合气体的体积不随时间变化而变化
D.混合气体的密度不随时间变化而变化
E.混合气体的平均摩尔质量不随时间变化而变化
F.v(A):v(B)=3:1
15.回答下列问题:
(1)某温度下在容积为2L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。
①该反应的化学方程式是 。
②4min时, (填“>”“<”或“=”)。
③下列措施能增大该反应速率的是 (选填字母)
A.升高温度 B.恒容条件下充入Ar气
C.减小Z的浓度 D.将反应容器体积缩小
(2)反应,在一定温度下2L密闭容器内,能说明该反应已经达到化学平衡状态的是 。
a.
b.容器内压强保持不变
c.
d.容器内的密度保持不变
e.容器内混合气体平均相对分子质量不变
f.
g.容器内气体颜色不变
(3)常见的烟道气中除去的方法之一:,该反应的平衡常数表达式为 。若在2L的密闭容器中进行上述反应,经测定在5min内气体的质量减少了1.6g,则0~5min的平均反应速率 。
16.已知:反应aA(g)+bB(g)cC(g),某温度下,在2L的密闭容器中投入一定量的A和B,两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
(1)经测定,前4s内v(C)=0.05mol·L-1·s-1,v(A)= ,则该反应的化学方程式为 。
(2)从反应开始到12s内,A的转化率为 。
(3)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行,反应相同时间后,测得三个容器中的反应速率分别为:甲:v(A)=0.3mol·L-1·s-1;乙:v(B)=0.12mol·L-1·s-1;丙:v(C)=9.6mol·L-1·min-1,则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为 。
(4)下列条件的改变能加快上述反应的反应速率的是 。
①升高温度 ②保持压强不变,充入He
③保持体积不变,充入He ④增加A的浓度
(5)下列叙述能说明该反应达到化学平衡状态的是 。
A.混合气体的总物质的量不随时间变化而变化
B.单位时间内每消耗3molA,同时生成2molC
C.v(A):v(B)=3:1
D.混合气体的密度不随时间变化而变化
E.混合气体的平均摩尔质量不随时间变化而变化
17.在一定温度下,在容积为5.0 L的密闭容器中发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),起始时,充入的N2和H2的物质的量分别是3.0 mol和6.0 mol,2min达化学平衡状态,此时生成NH3的物质的量与总物质的量之比为12:31。试求:
(1)计算2min内N2的平均反应速率为 g/min。
(2)H2的转化率是 。
(3)平衡时混合气体中N2的体积分数是 。
(4)下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是 。
A.反应中N2与H2的物质的量之比为1:3
B.混合气体的总质量不随时间的变化而变化
C.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
D.2v (N2)= v (NH3)
E.混合气体的压强不随时间的变化而变化
F.H2的转化率达到最大,且保持不变
(5)以下能使此反应速率加快的措施是 。
① 通过减小容器体积增大压强
② 升高温度
③ 恒压条件通入He
④ 恒容条件下通入N2
18.化学与生产生活紧密联系,人们通过研究化学变化以达到控制化学反应的目的。
(1)叠氮化钠()可作为汽车安全气囊的气体发生剂。当汽车发生碰撞时,气体发生剂产生大量气体使气囊迅速膨胀,从而起到保护作用。
①是 (填“离子”或“共价”)化合物。
②汽车受到猛烈碰撞时,点火器点火引发迅速分解释放大量的热。下列可表示该反应过程中能量变化的是 。(填字母)
a. b. c.
③安全气囊的气体发生剂中含有固体。已知,推测安全气囊中的作用为 。
(2)一定温度下,2L密闭刚性容器内发生反应:,随时间变化如下表:
时间/s
0
1
2
3
4
5
0.40
0.20
0.10
0.05
0.05
0.05
①在0~2s内,的反应速率为 。
②平衡时容器的压强与起始时的压强之比为 。
③下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是 。(填字母)
a.与的反应速率之比为2:1
b.体系的颜色保持不变
c.混合气体的压强不随时间的变化而变化
d.混合气体的密度不随时间的变化而变化
e.
④下列措施可加快该反应速率的是 。(填字母)
a.适当升高温度 b.恒容时充入Ne c.增大容器的体积 d.选择高效催化剂
19.回答下列问题:
(1)某温度下在容积为2L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。
①该反应的化学方程式是 。
②4min时,υ正 υ逆(填“>”“<”或“=")。
③若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行,经相同时间后,测得三个容器中的反应速率分别为甲:υ(X)=0.3mol·L-1·s-1,乙:υ(Y)=0.12mol·L-1·s-1,丙:υ(Z)=9.6mol·L-1·min-1.则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为 。
④下列措施能增大该反应速率的是 (选填字母)
A.升高温度 B.恒容条件下充入Ar气 C.减小Z的浓度 D.将反应容器体积缩小
(2)反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g),在一定温度下密闭容器内,能说明该反应已经达到化学平衡状态的是 。
a.2υ逆(NO)=υ正(O2)
b.容器内压强保持不变
c.υ(NO2)=2υ(O2)
d.容器内的密度保持不变
e.容器内混合气体平均相对分子质量不变
f.c(NO):c(O2):c(NO2)=2:1:2
g.容器内气体颜色不变
(3)常见的烟道气中除去SO2的方法之一:2CO(g)+SO2(g)⇌2CO2(g)+S(l) (ΔH<0),该反应的平衡常数表达式为 。若在2L的密闭容器中进行上述反应,经测定在5min内气体的质量减少了1.6g,则0~5min的平均反应速率υ(SO2)= 。
20.I.某学习小组设计如图实验探究锌与盐酸反应过程中的能量变化与反应速率变化。
(1)利用如图简易装置验证锌与盐酸反应的能量变化将铝片加入小试管内,然后注入足量的盐酸,说明此反应是放热反应的现象是 。
(2)在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气(气体体积已折合成标准状况下的体积),实验记录如表(累计值):
时间/min
1
2
3
4
5
6
氢气体积/mL
50
120
232
392
472
502
计算2~3min时间段以盐酸的浓度变化表示的该反应速度为 mol/(L•min), 的(填“`0~1min”“1~2min”“2~3min”“3~4min”“4~5min”“5~6min”反应速率最快,原因是 。
(3)如果反应太剧烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,他在稀盐酸中分别加入等体积的下列溶液,你认为可行的是 (填字母)。
A.K2SO4溶液 B.Na2CO3溶液 C.NaNO3溶液 D.KCl溶液
Ⅱ.甲烷可以消除氮氧化物污染。如:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)。
(4)若上述反应在恒容密闭容器中进行,下列叙述能说明该反应已达平衡状态的是 。
a.单位时间内生成lmolCO2同时生成2molNO2
b.正反应速率最大,逆反应速率为0
c.容器内气体的压强不再变化
d.混合气体的质量不再变化
e.c(NO2)=2c(N2)
f.混合气体的颜色不变
(5)甲烷可直接应用于燃料电池,该电池采用KOH溶液为电解质,其工作原理如图所示:
①外电路电子移动方向: (填“a→b”或“b→a”)。
②b电极的电极方程式为 。
试卷第1页,共3页
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2025年高考二轮专练21-化学平衡状态判断练习题【基础20题】参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
B
A
A
C
A
B
B
A
1.C
【详解】①该反应为气体体积增大的反应,压强为变量,当气体的压强不变时,表明正逆反应速率相等,达到平衡状态,故①正确;
②每生成n个CO分子同时生成n个H2分子,表示的都是正反应,无法判断是否达到平衡状态,故②错误;
③四种物质的分子数之比为1:1:1:1,无法判断各组分的浓度是否继续变化,则无法判断是否达到平衡状态,故③错误;
④C为固体,反应前后气体的质量发生变化,容器容积不变,则混合气体的密度为变量,当气体的密度不变时,表明正逆反应速率相等,达到平衡状态,故④正确;
⑤断裂2n个H-O键同时断裂n个H-H键,说明正逆反应速率相等,该反应已经达到平衡状态,故⑤正确;
⑥该反应中气体总质量、气体物质的量都是变量,则气体的平均摩尔质量为变量,当气体平均摩尔质量不变时,说明该反应已经达到平衡状态,故⑥正确;
故选C。
2.A
【详解】①单位时间内生成的同时生成,都代表正反应速率,不能判断反应是否达到平衡状态,①错误;
②该反应的反应前后有气体体积差,反应过程中,混合气体的物质的量发生变化,容器内总压强不再变化能说明反应达到化学平衡状态,②正确;
③、NO、的物质的量浓度之比为2:2:1时不一定是平衡状态,③错误;
④无论反应是否达到平衡状态,混合气体的质量不变,容器的容积不变,混合气体的密度始终不变,密度不变不能说明反应达到平衡状态,④错误;
⑤混合气体的颜色不再改变,说明气体的浓度不变,能说明反应达到平衡状态,⑤正确;
⑥该反应前后有气体体积差,反应过程中,混合气体的物质的量一直变化,混合气体质量不变,所以混合气体的平均相对分子质量一直在变,当其不再变化时,说明反应达到平衡状态,⑥正确;
则正确的有②⑤⑥;
故选A。
3.B
【详解】①单位时间内生成的同时生成,都代表正反应速率,不能判断反应是否达到平衡状态,①错误;
②该反应的反应前后有气体体积差,反应过程中,混合气体的物质的量发生变化,容器内总压强不再变化能说明反应达到化学平衡状态,②正确;
③、NO、的物质的量浓度之比为2:2:1时不一定是平衡状态,③错误;
④无论反应是否达到平衡状态,混合气体的质量不变,容器的容积不变,混合气体的密度始终不变,密度不变不能说明反应达到平衡状态,④错误;
⑤混合气体的颜色不再改变,说明气体的浓度不变,能说明反应达到平衡状态,⑤正确;
⑥该反应反应前后有气体体积差,反应过程中,混合气体的物质的量一直变化,混合气体质量不变,所以混合气体的平均相对分子质量一直在变,当其不再变化时,说明反应达到平衡状态,⑥正确;
则正确的有②⑤⑥;
故选B。
4.A
【分析】
化学反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量等不再改变以及由此衍生的一系列物理量不变,据此分析解答。
【详解】
①单位时间生成nmol O2的同时生成2nmol NO2,正逆反应速率相等,说明反应达到平衡状态,故①选;
②2v正(NO2)=v逆(O2),两物质表示的反应速率之比与化学计量数之比不相等,说明反应没有达到平衡状态,故②不选;
③NO2、NO、O2的物质的量之比为2∶2∶1,不能说明三种物质的物质的量不再改变,不能判断反应达到平衡状态,故③不选;
④反应前后ΔV(g)≠0,压强不再改变,说明各物质的含量不再变化,反应已达到平衡状态,故④选;
⑤容器恒容,反应前后气体质量不变,则气体密度始终不变,不能据此判断反应达到平衡状态,故⑤不选;
⑥反应前后Δn(g)≠0,气体质量不变,则混合气体的平均相对分子质量随着反应的进行而发生改变,当混合气体的平均相对分子质量不再改变时,说明反应已达到平衡状态,故⑥选;
能说明反应已经达到化学平衡状态的是①④⑥,答案选A。
5.A
【详解】①气体反应前后质量守恒,始终不变,不能说明反应达到平衡状态;
②四氧化二氮无色,二氧化氮为红棕色,颜色不变,说明二氧化氮的浓度不变,故能说明反应达到平衡状态;
③,即,不符合化学方程式中物质的计量数之比,不能说明反应达到平衡状态;
④烧瓶的体积不变,反应的特点是反应前后气体体积可变,若压强不变,则能说明反应达到平衡状态;
⑤四氧化二氮与二氧化氮的分子数之比为1:2,因为反应刚开始充入的四氧化二氮与二氧化氮的物质的量不确定,可能刚开始充入的四氧化二氮与二氧化氮的物质的量之比为1:2,故不能说明反应达到平衡状态;
⑥反应刚开始充入的四氧化二氮与二氧化氮的浓度不确定,可能刚开始充入的四氧化二氮与二氧化氮的浓度相等,故的浓度与的浓度相等不能说明反应达到平衡状态;
答案选A。
6.C
【详解】①随着反应的进行,气体的质量增大,容器体积不变,则密度不断增大,当密度不变时,气体的质量不变,反应达平衡状态,故①正确;
②反应前后气体的物质的量相等,该恒温恒容反应器中,压强和物质的量成正比,物质的量不变,则压强始终不变,不能根据压强判断平衡状态,故②错误;
③反应前后气体分子数相等,则混合气体总物质的量始终不变,不能判断反应是否达平衡状态,故③错误;
④随着反应的不断进行,混合气体的总质量不断改变、总物质的量不变,混合气体的平均相对分子质量不断改变, 当混合气体的平均相对分子质量不再变化时,说明各组分的浓度不再变化,该反应达到平衡状态,故④正确;
⑤起始时只投入A、B,在反应进行的过程中,C和D的浓度始终相等,比值恒定,不能判断反应是否达平衡状态,故⑤错误
⑥随着平衡的移动,B的物质的量浓度不断变化,当B的浓度不变时,反应达平衡状态,故⑥正确
综合以上分析,①④⑥正确,故选C。
7.A
【详解】①,若,则,故①能说明反应达到为化学平衡状态;
②和永远相等,故②不能反应说明达到化学平衡状态;
③任何时候,单位时间内消耗,必然生成,故③不能反应说明达到化学平衡;
④非平衡状态下,、O2和SO3的浓度之比也可能为2∶1∶2,故④不能反应说明达到化学平衡;
⑤因为反应前后气体分子数不相等,若气体的总物质的量不再改变,说明正、逆反应速率相等,故⑤可以说明反应达到化学平衡状态;
⑥因为反应前后气体分子数不相等,若不平衡,则压强随时间改变而改变,故压强不变,可以说明反应达到化学平衡状态;
⑦该反应体系的容积不变,反应物及产物都是气体,故气体的密度永远不变,故⑦不能说明反应达到化学平衡状态;
⑧根据,该反应反应前后气体分子数不相等,故气体的总物质的量n是个变化的量,故M也是一个变化的量,若混合气体的平均相对分子质量不变,则气体的总物质的量n不变,反应一定达到化学平衡状态;
综上所述,能说明反应达到化学平衡状态的有①⑤⑥⑧,故选A。
8.B
【详解】恒温恒容密闭容器中,投入一定量X,发生反应::
①单位时间内生成nmolZ的同时消耗2nmolY,即正、逆反应速率相等,说明反应已达平衡,①符合题意;
②Y的浓度不再改变,说明正、逆反应速率相等,反应已达平衡,②符合题意;
③反应开始后Y与Z的物质的量之比一直为2:1,所以Y与Z的物质的量之比为2:1 不能说明反应是否达到平衡,③不符合题意;
④任意时刻2v(Y)正=4v(Z)正,若2v(Y)正=v(Z)逆,则4v(Z)正=v(Z)逆,此时逆反应速率大于正反应速率,反应未达平衡,④不符合题意;
⑤该反应未平衡时m气不变,n气增大,平均相对分子质量减小,因此混合气体的平均相对分子质量不再改变说明反应已达平衡,⑤符合题意;
⑥气体总质量不变,体积不变,容器内密度始终不变,因此容器内密度不再改变,不能说明反应已达平衡,⑥不符合题意;综上所述,①②⑤能说明反应已达平衡,B符合题意;
故选B。
9.B
【详解】①反应中单位时间内生成nmolO2,一定生成2nmolNO,都是描述正反应方向,不能判断反应是否达到平衡状态,故①不选;
②该反应的反应前后有气体体积差,反应过程中,混合气体的物质的量发生变化,容器内总压强不再变化能说明反应达到化学平衡状态,故②选;
③NO2、NO、O2的物质的量浓度之比为2:2:1,无法判断是否会变化,不一定是平衡状态,故③不选;
④无论反应是否达到平衡状态,混合气体的质量不变,容器的容积不变,混合气体的密度始终不变,密度不变不能说明反应达到平衡状态,故④不选;
⑤混合气体的颜色不再改变,说明NO2气体的浓度不变,能说明反应达到平衡状态,故⑤选;
⑥该反应反应前后有气体体积差,反应过程中,混合气体的物质的量一直变化,混合气体质量不变,所以混合气体的平均相对分子质量一直在变,当其不再变化时,说明反应达到平衡状态,故⑥选;
则符合题意的有②⑤⑥;
答案选B。
10.A
【详解】①该反应是反应前后气体体积不等的反应,若混合气体的压强不变,则反应达到平衡状态,①正确;
②该反应反应前后气体的质量变化,容器的容积不变,所以混合气体的密度不变,反应达到平衡状态,②正确;
③反应物不是气体,生成物是气体,若混合气体的总物质的量不变,则反应达到平衡状态,③正确;
④只有生成物是气体,二者的物质的量的比始终不变,因此混合气体的平均相对分子质量总是不变,因此不能据此判断反应是否处于平衡状态,④错误;
⑤氨气和二氧化碳均为无色气体,不能根据混合气体的颜色变化判断平衡状态,⑤错误;
⑥反应物是固体,浓度不变,而生成物中任何情况下生成物的浓度之比等于化学计量数之比,不能据此判断为平衡状态,⑥错误;
⑦只有生成物为气体,二者的含量始终不变,因此不能根据某种气体的百分含量不变判断反应是否处于平衡状态,⑦错误;
综上分析,正确的为①②③,答案选A。
11.(1)②③④⑦
(2)⑤⑦
(3)②③④⑤⑦
(4)②③④⑦
【详解】(1)反应为气体分子数减小的反应,一定温度下的恒压密闭容器中:
①恒压密闭容器中,混合气体的压强不变,不能说明达到平衡状态,错误;
②混合气体的密度不变,说明容器体积不再改变,则正逆反应速率相等,说明达到平衡状态,正确;
③混合气体的总物质的量不变,说明平衡不再移动,达到平衡状态,正确;
④混合气体的平均相对分子质量不变,说明平衡不再移动,达到平衡状态,正确;
⑤各物质均为无色,混合气体的颜色不变,不能说明达到平衡状态,错误;
⑥反应中各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比,不能说明正逆反应速率相等,不能说明达到平衡状态,错误;
⑦某种气体的百分含量不变,说明平衡不再移动,达到平衡状态,正确;
故选②③④⑦;
(2)反应为气体分子数不变的反应,一定温度下的恒压密闭容器中:
①恒压密闭容器中,混合气体的压强不变,不能说明达到平衡状态,错误;
②容器体积和气体质量始终不变,则混合气体的密度始终不变,因此不能说明反应已达平衡,错误;
③反应为气体分子数不变的反应,混合气体的总物质的量不变,不能说明达到平衡状态,错误;
④总的物质的量和气体质量始终不变,混合气体的平均相对分子质量不变,不能说明达到平衡状态,错误;
⑤碘单质为有色气体,混合气体的颜色不变,说明达到平衡状态,正确;
⑥反应中各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比,不能说明正逆反应速率相等,不能说明达到平衡状态,错误;
⑦某种气体的百分含量不变,说明平衡不再移动,达到平衡状态,正确;
故选⑤⑦;
(3)反应为气体分子数减小的反应,一定温度下的恒压密闭容器中:
①恒压密闭容器中,混合气体的压强不变,不能说明达到平衡状态,错误;
②混合气体的密度不变,说明容器体积不再改变,则正逆反应速率相等,说明达到平衡状态,正确;
③混合气体的总物质的量不变,说明平衡不再移动,达到平衡状态,正确;
④混合气体的平均相对分子质量不变,说明平衡不再移动,达到平衡状态,正确;
⑤二氧化氮为红棕色气体,混合气体的颜色不变,说明达到平衡状态,正确;
反应中各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比,不能说明正逆反应速率相等,不能说明达到平衡状态,错误;⑦某种气体的百分含量不变,说明平衡不再移动,达到平衡状态,正确;
故选②③④⑤⑦;
(4)反应为气体分子数增大的反应,一定温度下的恒压密闭容器中:
①恒压密闭容器中,混合气体的压强不变,不能说明达到平衡状态,错误;
②混合气体的密度不变,说明容器体积不再改变,则正逆反应速率相等,说明达到平衡状态,正确;
③混合气体的总物质的量不变,说明平衡不再移动,达到平衡状态,正确;
④混合气体的平均相对分子质量不变,说明平衡不再移动,达到平衡状态,正确;
⑤各物质均为无色,混合气体的颜色不变,不能说明达到平衡状态,错误;
⑥反应中各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比,不能说明正逆反应速率相等,不能说明达到平衡状态,错误;
⑦某种气体的百分含量不变,说明平衡不再移动,达到平衡状态,正确;
故选②③④⑦。
12.(1)D
(2)①⑤⑥⑧
【解析】略
13. 0.05mol·L-1·s-1 1.5mol·L-1 增大 bcd CH3COOH+CH3OHCH3COOCH3+H2O
【详解】(1)现向2L恒容密闭容器中加入2 mol CO2、6 mol H2,在恒温下发生反应。10s后反应达到平衡,此时容器内CH3OH的浓度为0.5mol·L-1,则可建立如下的三段式:
前10s内的平均反应速率v(H2O)== 0.05mol·L-1·s-1,平衡时c(H2)= 1.5mol·L-1,故答案为:0.05mol·L-1·s-1,1.5mol·L-1;
(2) 其它条件不变的情况下,在10s时往容器中再加入一定量H2,此时反应物浓度增大,该反应正向速率将增大,故答案为:增大;
(3) a.单位时间内消耗nmol CH3OH的同时生成nmolCO2,反应进行的方向相同,不一定达平衡状态;
b.1molCO2生成的同时有3molH--H键断裂,反应进行的方向相反,且变化量之比等于化学计量数之比,反应达平衡状态;
c.CO2和H2的浓度保持不变,则表明正、逆反应速率相等,反应达平衡状态;
d.因为反应前后气体的分子数不等,所以压强是一个变量,当容器内压强保持不变时,反应达平衡状态;
e.向2L恒容密闭容器中加入2mol CO2、6mol H2,CO2和H2的物质的量之比等于化学计量数之比,在反应过程中二者的比值始终保持不变,反应不一定达平衡状态;
故答案为:bcd;
(4)甲醇(CH3OH)性质类似乙醇,甲醇与乙酸形成乙酸甲酯的反应方程式:CH3COOH+CH3OHCH3COOCH3+H2O,故答案为:CH3COOH+CH3OHCH3COOCH3+H2O。
14.(1) 0.075mol•L-1•s-1 3A(g)+B(g)2C(g)
(2)75%
(3)①④
(4)AE
【详解】(1)根据可得==0.075 mol•L-1•s-1,:=3:2,由图可知达到平衡状态时:=3:1,故该反应的化学方程式为3A(g)+B(g)2C(g)。
(2)12s时,=0.6 mol•L-1,A的转化率×100%=75%。
(3)①升高温度,反应速率加快,正确;
②保持压强不变,充入He,体积增大,参加反应的物质的浓度减小,反应速率减慢,错误;
③保持体积不变,充入He,参加反应的物质的浓度不变,反应速率不变,错误;
④增加A的浓度,反应速率加快,正确;
故选①④。
(4)A.题中反应前后气体系数变化,混合气体的总物质的量不随时间变化而变化说明反应达到平衡状态,正确;
B.单位时间内每消耗3molA,同时生成2molC,均表示正反应速率,不能说明反应达到平衡状态,错误;
C.题中为2L的密闭容器,体积不变不能说明反应达到平衡状态,错误;
D.根据可知,气体的总质量m不变,体积也不变,故密度不变不能说明达到平衡状态,错误;
E.混合气体的平均摩尔质量,气体的总质量m不变,气体的总物质的量n改变,故混合气体的平均摩尔质量不变说明反应达到平衡状态,正确;
F.物质A和物质B的系数比为3:1,故v(A):v(B)=3:1不能说明反应达到平衡状态,错误;
故选AE。
15.(1) X(g)+3Y(g)⇌2Z(g) > AD
(2)beg
(3)
【详解】(1)①反应过程中,X、Y、Z物质的量变化量之比等于化学计量数之比,从图中可知,相同时间内,X、Y、Z物质的量变化量之比为0.2:0.6:0.4=1:3:2,且X、Y物质的量减少为反应物,Z物质的量增加为生成物,则化学方程式为X(g)+3Y(g)⇌2Z(g);
②4min时X、Y物质的量减少,Z物质的量增大,说明此时反应正向进行,正反应速率>逆反应速率;
③A.升高温度,反应速率增大,A符合题意;
B.恒容条件下充入Ar气,反应物和生成物的浓度不变,反应速率不变,B不符合题意;
C.减小Z的浓度,生成物浓度减小,反应向正反应方向进行,随着反应进行反应物浓度也减小,反应物和生成物浓度都减小,反应速率减小,C不符合题意;
D.将反应容器体积缩小,则反应物浓度增大,且随着反应进行生成物浓度也增大,反应速率增大,D符合题意;
故选AD;
(2)a.关系式错误,应该是,即NO和O2的反应速率之比为2∶1反应才达到平衡,a不符合题意;
b.该反应不是等体积反应且在恒容密闭容器中进行,随着反应进行容器内压强不断变化,压强不变说明反应达到平衡,b符合题意;
c.,该等式未说明是正反应还是逆反应,无法得知反应是否达到平衡,c不符合题意;
d.反应在恒容密闭容器中进行,且反应物和生成物均为气体,质量守恒,容器内的密度始终不变,d不符合题意;
e.该反应不是等体积反应,随着反应进行,混合气体的总物质的量不断变化,平均相对分子质量也不断变化,混合气体平均分子质量不变说明反应达到平衡,e符合题意;
f.与反应的初始投料比及反应进行程度有关,正逆反应速率是否相等未知,无法说明反应达到平衡,f不符合题意;
g.NO和O2为无色气体,NO2为红棕色气体,随着反应进行NO2浓度不断变化,气体颜色不断变化,气体颜色不变说明反应达到平衡,g符合题意;
故选beg;
(3)根据反应方程式可知,平衡常数;在2L的密闭容器中进行上述反应,结合化学方程式中定量关系可知,反应过程中气体减少的质量等于生成的硫的质量,5min内气体质量减少了1.6g,则生成硫的质量为1.6g,对应的物质的量为0.05mol,此时消耗的SO2的物质的量也为0.05mol,则0~5min平均反应速率。
16.(1) 0.075 mol·L-1·s-1 3A(g)+ B(g)2C(g)
(2)75%
(3)乙>甲>丙
(4)①④
(5)AE
【详解】(1)由图可知4s内,A的浓度从0.8mol/L减小到0.5mol/L,v(A)== =0.075 mol·L-1·s-1;4s内v(A):v(C)=0.075:0.05=3:2,15s内,Δc(A):Δc(B)=(0.8-0.2):(0.5-0.3)=3:1,根据速率比=浓度变化比=化学计量数比,可得反应方程式中A、B、C的化学计量数比为3:1:2,所以反应方程式为3A(g)+B(g)2C(g)。答案为:0.075 mol·L-1·s-1;3A(g)+B(g)2C(g);
(2)12s内,A的转化率=。答案为:75%;
(3)比较同一反应不同情况下的反应速率,应转化为同一种物质进行比较,根据反应方程式中化学计量数关系,可得甲:v(A)=0.3mol·L-1·s-1;乙:v(B)=0.12mol·L-1·s-1,转化为v(A)=3 v(B)=0.36mol·L-1·s-1;丙:v(C)=9.6mol·L-1·min-1=0.16 mol·L-1·s-1,转化为v(A)=v(C)=0.24 mol·L-1·s-1;所以甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为乙>甲>丙。答案为:乙>甲>丙;
(4)①升高温度,反应速率加快,①正确;
②保持压强不变,充入He,体积增大,反应物和生成物的浓度减小,反应速率减慢,②错误;
③保持体积不变,充入He,反应物和生成物的浓度不变,反应速率不变,③错误;
④增加A的浓度,反应速率加快,④正确;
故选①④。答案为:①④;
(5)A.反应方程式中气体的物质的量反应前后不相等是可变值,当混合气体的总物质的量不随时间变化而变化时,说明反应达到平衡状态,A正确;
B.单位时间内每消耗3molA,同时生成2molC,方向相同,速率比等于系数比,在任何状态下均成立,不能说明反应达到平衡状态,B错误;
C.v(A):v(B)=3:1,未指明速率方向,同向速率比等于化学计量数比在任何时刻都成立,不能说明反应达到平衡状态,C错误;
D.混合气体的密度=,根据反应前后质量守恒和容器恒容不变,可知气体密度是一个恒定值,不随时间改变而改变,不能说明反应达到平衡状态,D错误;
E.混合气体的平均摩尔质量=,反应前后质量守恒,气体物质的量可变,可知气体平均摩尔质量是一个可变值,当其不随时间变化而变化时,说明反应达到平衡状态,E正确;
故选AE。答案为:AE。
17.(1)
(2)62.8%
(3)41.9%
(4)CEF
(5)①②④
【详解】(1)
根据生成NH3的物质的量与总物质的量之比为12:31可得:,解得x=。2min内N2的变化量是,2min内N2的平均反应速率为=g/min;
(2)氢气的转化率为;
(3)平衡时混合气体中N2的体积分数是;
(4)A.最开始的投料比为2:6=1:3即为反应的化学计量系数之比,反应中N2与H2的物质的量之比始终为1:3,不能作为平衡的标准,A错误;
B.该反应只有气体参与,质量守恒,混合气体的总质量不随时间的变化而变化,B错误;
C.该反应不是等体积反应,混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化可以作为标志,C正确;
D.反应的任何阶段存在:2v (N2)= v (NH3),D错误;
E.这是一个气体体积减小的反应,当混合气体的压强不随时间的变化而变化时达到平衡,E正确;
F.H2的转化率达到最大,且保持不变,氢气的含量不变,该反应达到平衡,F正确;
故选CEF。
(5)增大压强和升高温度,化学反应速率加快,①②正确;③恒压条件通入He,容器体积扩大,该反应速率减慢,错误;
④恒容条件下通入N2,增加反应物浓度,反应速率加快,正确;
故选①②④。
18.(1) 离子 a 吸收产生的热量,同时释放大量气体
(2) 9:16 bce ad
【解析】(1)
①NaN3是气体发生剂,由活泼金属和活泼非金属构成,属于离子化合物,故答案为:离子;
②NaN3迅速分解,生成氢气和金属钠,同时释放大量的热,故反应物的总能量大于生成物的总能量,能量变化示意图正确的是a,故答案为:a;
③安全气囊中NH4NO3的作用有吸收产生的热量,同时释放大量气体;
(2)
①0~2s内二氧化氮的反应量为∆n=(0.4-0.1)mol=0.3mol,反应的平均速率为;
②在第3s时反应达到平衡状态,二氧化氮的反应量为(0.4-0.05)mol=0.35mol,由变化的量与系数成正比,则∆n(N2O4)=0.5×0.35mol =0.175mol,平衡时总物质的量为0.175+0.05=0.225mol ,由压强之比等于物质的量之比,则平衡时容器的压强与起始时的压强之比为0.225:0.4=9:16;
③a.任何时候反应速率之比等于系数比,则与的反应速率之比为2:1不能说明反应平衡,a不选;
b.体系的颜色保持不变说明二氧化氮的浓度不变,能说明反应平衡,b选;
c.反应前后气体分子数不相等,混合气体的压强不随时间的变化而变化,能说明反应平衡,c选;
d.混合气体总质量不变,体积不变,混合气体的密度一直不变,不能说明反应配合,d不选;
e.则正逆反应速率相等,能说明反应平衡,e选;
故选:bce;
④a.升高温度,反应速率加快,故a正确;
b.恒容条件下充入He,反应物浓度不变,反应速率不变,故b错误;
c.增大容器的体积,反应物浓度减小,反应速率减慢,故c错误;
d.加入合适的催化剂,反应速率加快,故d正确;
故选:ad。
19.(1) 3X(g)+Y(g)⇌2Z(g) > 乙>甲>丙 AD
(2)beg
(3) 0.005mol/(L•min)
【详解】(1)①反应过程中,X、Y、Z物质的量变化量之比等于化学计量数之比,从图中可知,相同时间内,X、Y、Z物质的量变化量之比为0.6:0.2:0.4=3:1:2,且X、Y物质的量减少为反应物,Z物质的量增加为生成物,则化学方程式为3X(g)+Y(g)⇌2Z(g);
②4min时X、Y物质的量减少,Z物质的量增大,说明此时反应正向进行,正反应速率>逆反应速率;
③确定X的速率为:
甲:v(X)=0.3mol·L-1·s-1;
乙:v(Y)=0.12mol·L-1·s-1,故v(X)=3×0.12mol·L-1·s-1=0.36mol·L-1·s-1;
丙:v(Z)=9.6mol·L-1·min-1==0.16mol·L-1·s-1,故v(X)=×0.16mol·L-1·s-1=0.24mol·L-1·s-1,故最快的是乙,最慢的是丙,则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为:乙>甲>丙;
④A.升高温度,反应速率增大,A正确;
B.恒容条件下充入Ar气,反应物和生成物的浓度不变,反应速率不变,B错误;
C.减小Z的浓度,生成物浓度减小,反应向正反应方向进行,随着反应进行反应物浓度也减小,反应物和生成物浓度都减小,反应速率减小,C错误;
D.将反应容器体积缩小,反应物浓度增大,且随着反应进行生成物浓度也增大,反应速率增大,D正确;
综上所述AD正确;
故答案为:3X(g)+Y(g)⇌2Z(g);>;乙>甲>丙;AD。
(2)a.2v逆(NO)=v正(O2),v正(O2)=v正(NO), NO正逆反应速率不相等,反应未达到平衡,a错误;
b.该反应不是等体积反应且在恒容密闭容器中进行,随着反应进行容器压强不断变化,压强不变说明反应达到平衡,b正确;
c.v(NO2)=2v(O2),该等式未说明是正反应还是逆反应,无法得知反应是否达到平衡,c错误;
d.反应在恒容密闭容器中进行,且反应物和生成物均为气体,容器内的密度始终不变,d错误;
e.该反应不是等体积反应,随着反应进行,混合气体的平均相对分子质量不断变化,混合气体平均分子质量不变,说明反应达到平衡,e正确;
f.c(NO)∶c(O2)∶c(NO2)=2∶1∶2与反应的初始投料比及反应进行程度有关,正逆反应速率是否相等未知,无法说明反应达到平衡,f错误;
g,NO和O2为无色气体,NO2为红棕色气体,随着反应进行NO2浓度不断变化,气体颜色不断变化,气体颜色不变说明反应达到平衡,g正确;
故答案为:beg。
(3)根据反应方程式可知平衡常数K=;若在2L的密闭容器中进行上述反应,结合化学方程式定量关系计算,2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(l) ,根据反应过程中质量守恒可知,气体质量减少的质量等于生成的硫的质量,经测定在5min内气体的质量减小了1.6g,则生成硫的质量为1.6g,物质的量为0.05mol,根据方程式可知消耗的SO2的物质的量为0.05mol,则0~5min的平均反应速率υ(SO2)=;
故答案为:K=;0.005mol/(L•min)。
20.(1)“U”形管液面左低右高
(2) 0.1 3~4min 该反应是放热反应,温度升高改变速率大于浓度减小改变的速率
(3)AD
(4)acf
(5) a→b
【详解】(1)根据题意,该反应是放热反应,使的锥形瓶中压强增大,气体体积膨胀,因此看到的现象是“U”形管液面左低右高;故答案为:“U”形管液面左低右高。
(2)2~3min时间段氢气体积改变量为112mL,氢气物质的量为0.005mol,则盐酸消耗了0.01mol,以盐酸的浓度变化表示的该反应速度为,0~1min、1~2min、2~3min、3~4min、4~5min、5~6min产生氢气的量分别为50mL、70mL、112mL、160mL、80mL、30mL,则3~4min反应速率最快,原因是该反应是放热反应,温度升高改变速率大于浓度减小改变的速率;故答案为:0.1;3~4min;该反应是放热反应,温度升高改变速率大于浓度减小改变的速率。
(3)A.K2SO4溶液,氢离子浓度降低,反应速率减慢,产生氢气的量不变,故A符合题意;B.Na2CO3溶液,氢离子与碳酸根反应,氢离子浓度减小,产生氢气的总量减小,故B不符合题意;C.NaNO3溶液,氢离子、硝酸根与金属反应不会产生氢气,生成氮的氧化物,故C不符合题意;D.KCl溶液,氢离子浓度降低,反应速率减慢,产生氢气的总量不变,故D符合题意;综上所述,答案为:AD。
(4)a.单位时间内生成lmolCO2,正向反应,同时生成2molNO2,逆向反应,两个不同的方向,生成量之比等于速率之比,能说明达到平衡,故a符合题意;b.正反应速率最大,逆反应速率为0,说明在开始正在建立平衡,不是平衡状态,故b不符合题意;c.该反应是体积增大的反应,正向反应,压强不断增大,当容器内气体的压强不再变化,说明达到平衡,故c符合题意;d.气体质量始终不改变,当混合气体的质量不再变化,不能作为判断平衡标志,故d不符合题意;e.c(NO2)=2c(N2),浓度相等,不能作为判断平衡标志,只能说某物质的浓度不再改变,故e不符合题意;f.正向反应,气体颜色变浅,当混合气体的颜色不变,说明达到平衡,故f符合题意;综上所述,答案为:acf。
(5)①燃料电池中燃料作负极,氧化剂作正极,则甲烷为负极,氧气为正极,外电路电子从负极移向正极即移动方向:a→b;故答案为:a→b。
②该原电池是碱性燃料电池,氧气为正极,则b电极的电极方程式为;故答案为:。
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