专题2 第2单元 第2课时 化学平衡状态 化学平衡常数(Word练习)-【精讲精练】2025-2026学年高中化学选择性必修第一册(苏教版)河北专版
[对应知能达标训练P24]
1.(2024·长春检测)模型法是化学中把微观问题宏观化的最常见方法。对于2HBr(g)⥫⥬H2(g)+Br2(g)反应,下列四个图中可以表示该反应在一定条件下为可逆反应的是( )
解析 HBr、H2和Br2都是双原子分子,反应物和生成物共存,说明体系中应含有3种双原子分子。A.一种双原子分子和2种单原子分子,错误;B.2种双原子分子,错误;C.3种双原子分子,正确;D.2种双原子分子和2种单原子分子,错误。
答案 C
2.(2024·潍坊期中)一定温度下,反应N2O4(g)⥫⥬2NO2(g)的焓变为ΔH。现将1 mol N2O4充入一恒容密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是( )
解析 因为容器是恒容的,且反应遵循质量守恒定律,所以整个反应过程中,气体的密度始终保持不变,图像表示有误,且也不能说明反应达到平衡状态,A错误;ΔH不随时间的变化而变化,所以焓变不变不能说明已达到平衡状态,B错误;化学反应达到平衡时正、逆反应速率相等,而图中表示的都是正反应速率,所以不能说明反应达到平衡状态,C错误;开始时正反应速率大于逆反应速率,N2O4的转化率不断增大,当N2O4的转化率不变时,说明正、逆反应速率相等,也说明化学反应达到了平衡状态,D正确。
答案 D
3.在一定温度下的定容密闭容器中,当下列物理量不再改变时,表明反应A(s)+2B(g)⥫⥬C(g)+D(g)已达平衡状态的是( )
A.混合气体的压强
B.混合气体的密度
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C.B物质的相对分子质量
D.气体的总物质的量
解析 两边气体的化学计量数相等,所以容器的压强始终不变,A错误;混合气体的密度不变,说明气体的质量不变,正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,B正确;B是纯净物,相对分子质量是定值,一直不变,C错误;两边气体的化学计量数相等,气体的总物质的量一直不变,D错误。
答案 B
4.N2O5是一种新型硝化剂,在一定温度下可以发生反应:2N2O5(g)⥫⥬4NO2(g)+O2(g) ΔH>0。T1时,向密闭容器中通入N2O5,部分实验数据见表:
时间/s | 0 | 500 | 1000 | 1500 |
c(N2O5)/(mol·L-1) | 5.00 | 3.52 | 2.50 | 2.50 |
下列说法错误的是( )
A.500 s内,N2O5的分解速率为2.96×10-3 mol·L-1·s-1
B.T1温度下的平衡常数K1=125
C.平衡时N2O5的转化率为60%
D.T1时,4NO2(g)+O2(g)⥫⥬2N2O5(g)的平衡常数为
解析 A项,500 s内,N2O5的浓度变化量为(5.00-3.52)mol·L-1=1.48 mol·L-1,v(N2O5)==2.96×10-3 mol·L-1·s-1;B、C两项,分析如下:
2N2O5(g)⥫⥬4NO2(g)+O2(g)
起始浓度/(mol·L-1) 5.00 0 0
转化浓度/(mol·L-1) 2.50 5.00 1.25
平衡浓度/(mol·L-1) 2.50 5.00 1.25
K1==
=125。
平衡时N2O5的转化率为50%。
答案 C
5.一定温度下,在一固定体积的密闭容器中,对于可逆反应:A(s)+3B(g)⥫⥬2C(g),下列说法说明达到平衡状态的是( )
①C的生成速率和C的分解速率相等;②单位时间内生成a mol A,同时生成3a mol B;③气体密度不再变化;④混合气体的总压强不再变化;⑤A、B、C的物质的量之比为1∶3∶2;⑥C的体积分数不再变化
A.②④⑤ B.①③④⑥
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C.①②④⑥ D.①②③④⑤
解析 ①C的生成速率与C的分解速率相等,则正、逆反应速率相等,说明反应达到平衡状态;②单位时间内生成a mol A是逆反应,同时生成3a mol B也是逆反应,未体现正与逆的关系,不能说明反应达到平衡状态;③密度是混合气体的质量和容器容积的比值,气体的总质量会变,体积不变,故气体密度不再变化,说明反应达到平衡状态;④反应前后气体的体积不等,故混合气体的总压强不再变化,说明反应达到平衡状态;⑤平衡时各物质的物质的量之比取决于物质的起始物质的量和转化率,故A、B、C的物质的量之比为1∶3∶2,不能说明反应达到平衡状态;⑥容器中C的体积分数不变,说明各物质的量不变,则反应达到平衡状态。
答案 B
6.在一定温度下,向a L密闭容器中加入1 mol X气体和2 mol Y气体,发生如下反应:X(g)+2Y(g)⥫⥬2Z(g)。此反应达到化学平衡的标志是( )
A.容器内压强不随时间变化
B.容器内物质的总质量不随时间变化
C.容器内X、Y、Z的浓度之比为1∶2∶2
D.单位时间消耗0.1 mol X同时生成0.2 mol Z
解析 A项,该反应前后气体体积不相等,则压强不变说明反应达到平衡;B项,由质量守恒知,在各时刻物质的总质量均不发生变化,故不能说明反应是否达到平衡;C项,X、Y、Z的浓度之比等于化学计量数之比不能说明反应达到平衡状态;D项,单位时间消耗0.1 mol X同时生成0.2 mol Z都是正反应方向,不能说明反应达到平衡。
答案 A
7.在一定条件下,将3 mol A和1 mol B两种气体混合于固定容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⥫⥬xC(g)+2D(g)。2 min末该反应达到平衡,生成0.8 mol D,并测得C的浓度为0.8 mol·L-1。下列判断错误的是( )
A.x=4
B.2 min内B的反应速率为0.1 mol·L-1·min-1
C.混合气体密度不变,则表明该反应已达到平衡状态
D.B的转化率为40%
解析 根据化学平衡三段式列式计算,平衡时C的浓度为0.8 mol·L-1,物质的量为1.6 mol
3A(g)+B(g)⥫⥬xC(g)+2D(g)
起始量(mol) 3 1 0 0
变化量(mol) 1.2 0.4 1.6 0.8
平衡量(mol) 1.8 0.6 1.6 0.8
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