内容正文:
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
答案:B
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
答案:D
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
答案:D
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
答案:A
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
答案:A
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
答案:D
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
答案:A
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%
答案:A
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)
答案:A
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
答案:B
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
答案:C
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
答案:B
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