2-3化学平衡 同步作业 《化学（医药卫生类）》同步教学 高教版

主题二 化学反应及其规律 第三节 化学平衡同步作业 班级：________ 姓名：________ 学号：________ 得分：________ 一、选择题（每题3分，共45分） 1. 下列关于可逆反应的说法中，正确的是（　　） A. 可逆反应是指能同时向正、逆两个方向进行的反应 B. 可逆反应中，反应物不能全部转化为生成物 C. 可逆反应在一定条件下可以达到平衡状态 D. 以上说法都正确 2. 化学平衡状态是指（　　） A. 反应停止的状态 B. 正、逆反应速率相等，各组分浓度不再变化的状态 C. 反应物全部转化为生成物的状态 D. 反应物和生成物浓度相等的状态 3. 下列关于化学平衡特征的说法中，错误的是（　　） A. 化学平衡是动态平衡 B. 化学平衡是暂时的、相对的 C. 化学平衡时，正反应速率大于逆反应速率 D. 条件改变时，化学平衡可能发生移动 4. 对于反应 N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃，下列能说明反应已达到平衡状态的是（　　） A. 单位时间内消耗1 mol N₂，同时生成2 mol NH₃ B. 容器内气体的总压强不再变化 C. N₂、H₂、NH₃的浓度之比为1:3:2 D. 反应停止，不再进行 5. 在一定温度下，可逆反应 A(g) + B(g) ⇌ C(g) 达到平衡的标志是（　　） A. A、B、C的物质的量浓度之比为1:1:1 B. 单位时间内生成n mol C，同时消耗n mol A C. 容器内气体的总物质的量不再变化 D. 单位时间内生成n mol C，同时生成n mol A 6. 下列关于化学平衡常数K的说法中，正确的是（　　） A. K值越大，说明正反应进行得越完全 B. K值随温度的升高而增大 C. K值随反应物浓度的增大而增大 D. K值随压强的增大而增大 7. 对于放热反应 2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃ ΔH < 0，升高温度时（　　） A. 正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动 B. 正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动 C. 正、逆反应速率都增大，平衡向逆反应方向移动 D. 正、逆反应速率都减小，平衡向正反应方向移动 8. 在一定条件下，反应 2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g) 达到平衡。若增大压强，则（　　） A. 平衡向逆反应方向移动，NO₂浓度减小 B. 平衡向正反应方向移动，NO₂浓度减小 C. 平衡向正反应方向移动，NO₂浓度增大 D. 平衡不移动 9. 下列关于勒夏特列原理的说法中，正确的是（　　） A. 勒夏特列原理只适用于化学平衡 B. 勒夏特列原理指出：改变影响平衡的条件，平衡向减弱这种改变的方向移动 C. 勒夏特列原理可以解释所有化学反应的现象 D. 催化剂能使平衡向正反应方向移动 10. 对于反应 FeCl₃ + 3KSCN ⇌ Fe(SCN)₃ + 3KCl，若向平衡体系中加入少量KSCN固体，则（　　） A. 溶液颜色变浅，平衡向逆反应方向移动 B. 溶液颜色变深，平衡向正反应方向移动 C. 溶液颜色不变，平衡不移动 D. 溶液颜色变深，平衡向逆反应方向移动 11. 合成氨反应 N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ ΔH < 0，下列措施中既能加快反应速率又能提高NH₃产率的是（　　） A. 升高温度 B. 增大压强 C. 使用催化剂 D. 降低压强 12. 在一定温度下，反应 CO(g) + H₂O(g) ⇌ CO₂(g) + H₂(g) 达到平衡。若增大CO的浓度，则CO的转化率（　　） A. 增大　　B. 减小　　C. 不变　　D. 无法确定 13. 对于反应 2A(g) + B(g) ⇌ 3C(g)，在一定温度下达到平衡。若增大压强，则（　　） A. 平衡向正反应方向移动 B. 平衡向逆反应方向移动 C. 平衡不移动 D. 无法判断 14. （提升题）在一定温度下，反应 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g) 达到平衡。若保持温度不变，将容器体积缩小到原来的一半，重新达到平衡时，下列说法正确的是（　　） A. SO₃的浓度为原平衡的2倍 B. SO₂的体积分数增大 C. SO₃的体积分数增大 D. 平衡常数K增大 15. （提升题）某温度下，反应 H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g) 的平衡常数K = 50。若开始时c(H₂) = 0.10 mol/L，c(I₂) = 0.10 mol/L，则平衡时HI的浓度约为（　　） A. 0.078 mol/L　　B. 0.156 mol/L　　C. 0.10 mol/L　　D. 0.20 mol/L 二、填空题（每空2分，共20分） 1. 可逆反应是指在同一条件下，既能向__________方向进行，又能向__________方向进行的反应。可逆反应不能进行到底，即反应物__________（填”能”或”不能”）全部转化为生成物。 2. 化学平衡状态的特征可以概括为“动、等、定、变”四个字，其中“动”指__________，“等”指__________，“定”指__________，“变”指__________。 3. 勒夏特列原理（平衡移动原理）的内容是：如果改变影响平衡的条件之一（如__________、__________、__________），平衡将向着能够__________这种改变的方向移动。 4. 对于放热反应，升高温度，平衡常数K__________（填“增大”或“减小”），平衡向__________反应方向移动；对于吸热反应，升高温度，平衡常数K__________（填“增大”或“减小”），平衡向__________反应方向移动。 5. 在一定温度下，反应 2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g) 达到平衡。若向容器中充入一定量的N₂O₄，则平衡向__________反应方向移动，NO₂的浓度__________（填“增大”、“减小”或“不变”），N₂O₄的体积分数__________（填“增大”、“减小”或“不变”）。 三、判断题（每题2分，共10分） 1. （　　）化学平衡状态就是正、逆反应速率都等于零的状态。 2. （　　）化学平衡常数K只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。 3. （　　）增大压强，化学平衡一定向气体分子数减小的方向移动。 4. （　　）催化剂能同等程度地加快正、逆反应速率，但不能使化学平衡发生移动。 5. （　　）对于放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，反应物的转化率增大。 四、简答题（每题5分，共15分） 1. 什么是化学平衡状态？化学平衡状态有哪些特征？ 2. 试用勒夏特列原理解释：对于合成氨反应 N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ ΔH < 0，为什么工业上采用高压、适当低温的条件？ 3. 在一定温度下，反应 FeCl₃ + 3KSCN ⇌ Fe(SCN)₃ + 3KCl 达到平衡，溶液呈红色。若向该平衡体系中分别进行下列操作，预测实验现象并说明原因： （1）加入少量FeCl₃固体； （2）加入少量KCl固体。 五、综合运用题（共10分） 在医药卫生领域，合成氨工业具有重要意义。工业合成氨的反应为：N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g) ΔH = -92.4 kJ/mol （1） 写出该反应的平衡常数表达式。（2分） （2） 若在某温度下，向2 L密闭容器中充入1 mol N₂和3 mol H₂，5 min后反应达到平衡，测得NH₃的物质的量为0.8 mol。计算： ① 这段时间内H₂的平均反应速率； ② N₂的转化率； ③ 该温度下的平衡常数K。（6分） （3） 根据勒夏特列原理，说明工业合成氨选择高压条件的理由。（2分） 参考答案 一、选择题 1-5: D B C B D　　6-10: A C B B B　　11-15: B B C C B 二、填空题 1. 正反应；逆反应；不能 1. 动态平衡（正逆反应仍在进行）；正逆反应速率相等；各组分浓度保持不变；条件改变时平衡可能发生移动 1. 浓度；温度；压强；减弱 1. 减小；逆；增大；正 1. 逆；增大；减小 三、判断题 1. ×（化学平衡是动态平衡，正逆反应速率相等但不为零）　　2. √　　3. ×（对反应前后气体分子数不变的反应，压强改变平衡不移动）　　4. √　　5. √ 四、简答题（要点） 1. 化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应中，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。特征：①“动”：动态平衡，正逆反应仍在进行；②“等”：正逆反应速率相等；③“定”：各组分浓度保持不变；④“变”：条件改变时，平衡可能发生移动。 1. 合成氨是气体分子数减小的放热反应。根据勒夏特列原理：①增大压强，平衡向气体分子数减小的方向（正反应方向）移动，有利于提高NH₃的产率；②降低温度，平衡向放热方向（正反应方向）移动，有利于提高NH₃的产率。但温度过低反应速率太慢，故采用适当高温（400-500℃）以保证较快的反应速率。 1. （1）溶液红色加深，平衡向正反应方向移动。因为加入FeCl₃固体，增大了Fe³⁺浓度，平衡向生成Fe(SCN)₃的方向移动。 （2）溶液颜色无明显变化，平衡不移动。因为KCl不参与反应，其浓度变化不影响平衡（或K⁺、Cl⁻均为 spectator ions）。 五、综合运用题 1. K = [NH₃]² / ([N₂]·[H₂]³) 1. ① v(H₂) = (3/2 × 0.8 mol) / (2 L × 5 min) = 0.12 mol/(L·min) ② α(N₂) = (0.8/2) / 1 × 100% = 40% ③ 平衡时：c(N₂) = 0.3 mol/L，c(H₂) = 0.9 mol/L，c(NH₃) = 0.4 mol/L K = (0.4)² / (0.3 × 0.9³) ≈ 0.73 (mol/L)⁻² 1. 合成氨反应是气体分子数减小的反应（4 mol气体→2 mol气体），增大压强，平衡向气体分子数减小的方向（正反应方向）移动，有利于提高NH₃的产率，故工业上选择高压条件（10-30 MPa）。 学科网（北京）股份有限公司 $