第二章 第三节 第一课时
一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)
1.化学平衡状态是指 ( )
A.反应不再发生
B.在一定条件下,反应混合物中各组成成分的浓度不随时间改变
C.反应容器内的总压强保持不变
D.反应物的转化率不再变化
【答案】 BD
2.下列反应属于可逆反应的是 ( )
A.H2和O2点燃生成H2O的反应与H2O电解生成H2和O2的反应
B.CuSO4吸水形成晶体蓝矾与蓝矾加热失去水分生成CuSO4
C.Cl2溶于水
D.Na2O溶于水
【解析】 A、B项的反应不是在同一条件下进行,不属于可逆反应;D项反应能进行到底,不属于可逆反应;同一条件下,Cl2与水反应生成HCl和HClO,同时,HCl和HClO反应生成Cl2与水,属于可逆反应。
【答案】 C
3.(2009•海南高考卷)X、Y、Z三种气体,取X和Y按1:1的物质的量之比混合,放入密闭容器中发生如下反应:X+2Y 2Z,达到平衡后,测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为32,则Y的转化率最接近于 ( )
A.33% B.40% C.50% D.65%
【解析】 由已知: X+ 2Y 2Z
起始: 1 1 0
转化: a 2a 2a
平衡: 1-a 1-2a 2a
根据题意有:2-3a2a=32,a=13,Y的转化率最接近65%。
【答案】 D
4.在一定温度下,反应A2(气)+B2(气) 2AB(气)达到平衡的标志是 ( )
A.单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的AB
B.容器内的总压强不随时间变化
C.单位时间生成2n mol的AB同时生成n mol的B2
D.单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的B2
【解析】 A中A2和AB的物质的量之比不等于化学式前的计量数之比,A不正确;容器内的总压强始终不随时间变化而变化,B不正确;D中生成A2和B2均为逆反应速率,D不正确。
【答案】 C
5.某体积可变的密闭容器,盛有适量的A和B的混合气体,在一定条件下发生反应:A+3B 2C。若维持温度和压强不变,当达到平衡时容器的体积为VL,其中C气体的体积占10%。下列推断正确的是 ( )
①原混合气体的体积为1.2V L ②原混合气体的体积为1.1V L ③反应达到平衡时气体A消耗掉0.05VL ④反应达平衡时气体B消耗掉0.05V L
A.②③ B.②④ C.①③ D.②④
【解析】 设起始A和B的体积分别为a、b
A + 3B 2C
起始的体积(L) a b 0
转化的体积(L) 0.05V 0.15V 10%V
平衡的体积(L) a-0.05V b-0.15V 10%V
a-0.05V+b-0.15V+10%V=V
a+b=1.1V
【答案】 A
6.可逆反应N2+3H2 2NH3的正、逆反应速率可用各反应物和生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是 ( )
A.3v正(N2)=v正(H2)
B.v正(N2)=v逆(NH3)
C.2v正(H2)=3v逆(NH3)
D.v正(N2)=3v逆(H2)
【解析】 反应进行时,用不同的物质表示速率,数值不同,可它们的比值是固定的。如用N2、H2、NH3分别表示同一正反应速率时,应有如下关系,v正(N2)∶v正(H2) ∶v正(NH3)=1∶3∶2。如果化学反应达到平衡,则v(正)=v(逆)。若用具体物质表示,则速率值应与计量数成比例,且必须指明的是正、逆两个方向。即v正(H2) ∶v逆(NH3)=3∶2,v正(N2) ∶v逆(NH3)=1∶2,v正(N2) ∶v逆(H2)=1∶3。选项A只表示一个方向,选项B、D不符合计量数关系。选项C符合要求。
【答案】 C
7.在一定条件下,某容器中充入N2和H2合成NH3以下叙述错误的是 ( )
A.开始反应时,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,最后减小为零
C.随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,最后保持恒定
D.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后与逆反应速率相等且都保持恒定
【解析】 随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,后保持恒定,但最后不可能减小为零。
【答案】 B
8.下列哪种说法可以证明反应N2+3H2 2NH3达到平衡状态 ( )
A.1个N≡N键断裂的同时,有3个H—H键形成
B.1个N≡N键断裂的同时,有3个H—H键断裂
C.1个N≡N键断裂的同时,有6个N—H键断裂
D.1个N≡N键断裂的同时,有6个N—H键形成
【解析】 N≡N键断裂和H—H键断裂均为正反应速率,B不正确;N≡N键断裂和N—H键形成均为正反应速率,D不正确。
【答案】 AC
9.在恒温下的密闭容器中,有可逆反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)+热量,不能说明已达到平衡状态的是 ( )
A.正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率相等
B.反应器中压强不随时间变化而变化
C.混合气体颜色深浅保持不变
D.混合气体平均相对分子质量保持不变
【解析】 A中正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率相等时,不符合化学式前的系数之比,所以A不能说明已达到平衡状态。
【答案】 A
10.在一定温度下,容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如下图所示,下列表述正确的是 ( )
A.反应的化学方程式为:2M N
B.t2时,正、逆反应速率相等,达到平衡
C.t3时,正反应速率大于逆反应速率
D.t1时,N的浓度是M浓度的2倍
【解析】 由曲线可知,N物质的量减少,是反应物;M物质的量增加,是生成物,A不正确。横轴t2对应纵轴数值为4,纵轴是物质的量轴,不是速率轴,B不正确。t3时刻以后,M、N物质的量不再改变,反应达到平衡状态,v(正)=v(逆) ,C不正确。t1时刻N的物质的量为6 mol,M的物质的量为3 mol,D正确。
【答案】 D
11.在反应2SO2+O2 2SO3中,有a mol SO2和b mol O2参加反应,达到化学平衡状态时有c mol SO3生成,则SO2在反应混合物中的体积分数为 ( )
A.100cab×100%
B.100ca+b+c×100%
C.100c(a-b)(a-c)×100%
D.100 (a-c)a+b-0.5c100%
【解析】 本题考查了化学平衡的基本计算。由三步分析法可得:
2SO2+ O2 2SO3
起始量(mol) a b 0
转化量(mol) c 0.5c c
平衡量(mol) a-c b-0.5c c
φ(SO2)=a-c(a-c)+(b-0.5c)+c×100%=100(a-c)a+b-0.5c%
【答案】 D
12.在5 L的密闭容器中充入2 mol A气体和1 mol B气体,在一定条件下发生反应:
2A(g)+B(g) 2C(g)达平衡时,在相同条件下测得容器内混合气体的压强是反应前的56,则A的转化率为 ( )
A.67% B.50% C.25% D.5%
【解析】 根据阿伏加德罗定律的推论,同温同体积时,气体压强之比等于物质的量之比,平衡时气体的物质的量为56×(2+1) mol=2.5 mol。
解法一:设达平衡时,B反应了x mol,根据
2A(g)+ B(g) 2C(g)
反应前 2 1 0
变化量 2x x 2x
平衡时 2-2x 1-x 2x
则(2-2x)+(1-x)+2x=2.5,x=0.5
α(A)=2×0.52×100%=50%
解法二:根据反应的差量关系计算。
由:2A(g)+B(g) 2C(g) Δn
2 mol 1 mol 2 mol 1 mol
分析可知,反应前后气体物质的量的差量等于反应掉的B的物质的量。
n( B)=Δn=(2+1) mol-2.5 mol=0.5 mol
n(A)=2n(B)=1 mol,求得α(A)=50%
【答案】 B
13.可逆反应:2NO2 2NO+O2在体积固定的密闭容器中进行,达到平衡状态的标志的是