分層作業7化學平衡狀態A級必備知識基礎練題組1.化學平衡狀態及建立1.右圖是可逆反應X2+3Y22Z2在反應過程中的反應速率(v)與時間(t)的關系曲線,下列敘述正確的是()A.t1時,只有正方向反應B.t2時,反應到達最大限度C.t2~t3時,反應不再發生D.t2~t3時,各物質的濃度一定相等2.一定條件下,M、N、P的起始濃度依次是0.25mol·L-1、0.05mol·L-1、0.8mol·L-1,發生可逆反應M(g)+N(g)2P(g)并達到平衡時,下列數據合理的是()A.c(N)=0.02mol·L-1;c(P)=0.86mol·L-1B.c(M)=0.2mol·L-1;c(P)=0.90mol·L-1C.c(M)=1.05mol·L-1;c(P)=0.85mol·L-1D.c(M)=0.19mol·L-1;c(P)=0.92mol·L-1題組2.化學平衡狀態的判斷3.一定溫度下,在容積恒定的密閉容器中進行反應:A(s)+2B(g)C(g)+D(g),下列敘述能表明該反應已達到平衡狀態的是()①混合氣體的密度不變;②容器內氣體的壓強不變;③混合氣體的平均摩爾質量不變;④B的物質的量濃度不變;⑤v正(C)=v逆(D);⑥2v正(B)=v逆(D)A.①③④⑤ B.①④⑤⑥C.①②③④⑤ D.②⑥4.在恒溫恒壓的密閉容器中發生反應:X(g)+Y(g)3Z(g),下列敘述不能說明反應達到化學平衡狀態的是()A.容器的容積不再變化B.v正(X)=3v逆(Z)C.混合氣體的密度不再變化D.X、Y、Z的濃度都不再變化5.(2024·浙江臺州八校聯考)可逆反應2NO2(g)N2O4(g)在恒容絕熱容器中反應,下列不能判斷該反應達到平衡狀態的是()A.v正(NO2)=2v逆(N2O4)B.氣體顏色不再變化C.體系的溫度不再變化D.c(NO2)=2c(N2O4)6.(2024·山東日照模擬)絕熱恒容條件下,將NO2與SO2以體積比1∶2置于密閉容器中發生反應NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)ΔH<0。下列不能說明反應達到平衡狀態的是()A.體系溫度保持不變B.混合氣體的顏色保持不變C.SO3和NO的體積比保持不變D.生成NO2和生成NO的速率相等7.氨基甲酸銨(NH2COONH4)是合成尿素的一種中間產物。已知某溫度下,向恒容密閉容器中加入amolNH2COONH4(s)發生反應NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g)。下列敘述不能說明反應達到平衡狀態的是()A.單位時間內消耗1molNH2COONH4同時消耗1molCO(NH2)2B.氣體的平均相對分子質量不再改變C.氣體的密度不再改變D.容器內的壓強不再改變B級關鍵能力提升練8.碳酸氫鈉的分解反應:2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g)ΔH>0。一定溫度下,在恒容密閉容器中放入NaHCO3固體,反應達到平衡時容器中壓強為4×103Pa。下列說法正確的是()A.當混合氣體的密度不變時,反應達到平衡狀態B.降低溫度,正反應速率減小,逆反應速率增大C.當容器中的氣體平均摩爾質量不變時,反應達到平衡狀態D.當固體總質量不再改變,不能說明反應已達平衡狀態9.下列標志可表明對應反應達到平衡狀態的是()選項反應條件可逆反應標志A恒溫恒容H2(g)+I2(g)2HI(g)混合氣體的密度不變B恒溫恒容2NO(g)+O2(g)2NO2(g)混合氣體顏色不變C恒溫恒壓NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)NH3在混合氣體中的百分含量不變D恒溫恒壓2NO2(g)N2O4(g)c(NO2)=2c(N2O4)10.(2024·遼寧六校協作體聯考)反應2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)ΔH<0。若該反應在絕熱恒容的密閉體系中進行,則下列示意圖正確且能說明反應進行到t1時已達到平衡狀態的是()11.(2024·福建福州聯考)用NH3催化還原法消除氮氧化物時發生反應:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l)ΔH<0,相同條件下,在3L恒容密閉容器中,選用不同的催化劑,產生N2的量隨時間變化如圖所示。下列說法正確的是()A.該反應的活化能大小順序:Ea(A)>Ea(B)>Ea(C)B.增加反應物的量,使活化分子百分數增加,有效碰撞增多,反應速率加快C.當v(NO)∶v(N2)=6∶5時,說明反應已達到平衡狀態D.若反應在恒容絕熱的密閉容器中進行,當容器中溫度不變時,說明已達到平衡12.一定條件下,將3molA氣體和1molB氣體混合于固定容積為2L的密閉容器中,發生反應:3A(g)+B(g)4C(g)+2D(s)。2min末該反應達到平衡,生成D的物質的量隨時間的變化情況如圖所示。下列判斷正確的是()A.若混合氣體的平均摩爾質量不再改變時,該反應一定達到平衡狀態B.平衡時體系的壓強與開始時體系的壓強之比為3∶2C.反應過程中A和B的轉化率之比為3∶1D.從開始到平衡,用D表示的化學反應速率為0.2mol·L-1·min-1C級學科素養拔高練13.在常溫下,對反應2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)進行研究。(1)若將3molNO和2molCO通入容積為10L的恒容密閉容器中,在一定條件下發生上述反應,各組分的物質的量濃度隨時間的變化情況如圖所示。①圖中曲線A表示(填“NO”“CO”“N2”或“CO2”,下同)的濃度變化,曲線C表示的是的濃度變化。

②在0~4min內NO的平均反應速率,v(NO)=,4min末N2的濃度為。

③4min末,采用下列措施一定能加快上述反應速率的是(填字母)。

A.升高體系的溫度B.充入一定量的O2C.將容器容積變為5LD.充入一定量氦氣(2)下列敘述能說明上述反應已達到平衡狀態的是(填字母)。

a.容器內壓強保持不變b.NO(g)與CO(g)的物質的量之比為1∶1c.氣體的密度保持不變d.氣體的平均相對分子質量保持不變(3)根據圖中數據計算到4min末時,該反應中B的轉化率為。

分層作業7化學平衡狀態1.B解析t1時,v(正)、v(逆)均不等于0,此時正、逆反應均進行,A錯誤;t2時,v(正)=v(逆)≠0,且隨后保持不變,故該反應達到最大限度,B正確;t2~t3時,反應處于平衡狀態,但反應并未停止,C錯誤;t2~t3時,反應處于平衡狀態,各物質的濃度均保持不變,但不一定相等,D錯誤。2.A解析若c(N)=0.02mol·L-1,則消耗c(N)=0.05mol·L-1-0.02mol·L-1=0.03mol·L-1,根據方程式計算,c(P)=0.8mol·L-1+0.03mol·L-1×2=0.86mol·L-1,A正確;若c(M)=0.2mol·L-1,則消耗c(M)=0.25mol·L-1-0.2mol·L-1=0.05mol·L-1,根據方程式計算,消耗c(N)=0.05mol·L-1,因為該反應為可逆反應,故N的濃度不能為0,B錯誤;若c(M)=1.05mol·L-1,則生成c(M)=1.05mol·L-1-0.25mol·L-1=0.8mol·L-1,P應該減少,不可能存在c(P)=0.85mol·L-1,C錯誤;c(M)=0.19mol·L-1,則消耗c(M)=0.25mol·L-1-0.19mol·L-1=0.06mol·L-1,因為c(N)=0.05mol·L-1,則c(N)不可能減小0.06mol·L-1,D錯誤。3.A解析恒容時,氣體質量隨反應進行而變化,混合氣體的密度不變,可說明該反應達到平衡狀態,①符合題意;該反應前后氣體分子總數相等,容器內氣體的壓強始終不變,不能判斷是否平衡,②不符合題意;氣體質量、混合氣體的平均摩爾質量會隨著反應進行而變化,當混合氣體的平均相對分子質量不變時,說明該反應已達到平衡,③符合題意;B的物質的量濃度不變,說明達到平衡狀態,④符合題意;v正(C)、v逆(D)分別代表正、逆反應速率,當v正(C)=v逆(D)時,該反應的正、逆反應速率相等,反應達到平衡狀態,⑤符合題意;達到平衡狀態時,v正(B)=2v逆(D),⑥不符合題意。4.B解析該反應是氣體體積增大的反應,恒溫恒壓時,平衡建立過程中容器的容積不斷變化,當容器的容積不再變化時,反應達到平衡,A不符合題意;達到平衡時,3v正(X)=v逆(Z),B符合題意;平衡建立過程中,混合氣體的總質量不變,容器的容積不斷變化,則混合氣體的密度是變量,當混合氣體的密度不再變化時,反應已達到平衡,C不符合題意;X、Y、Z的濃度不再變化,說明其正、逆反應速率相等,反應已達到平衡,D不符合題意。5.D解析v正(NO2)、v逆(N2O4)分別代表正、逆反應速率,當v正(NO2)=2v逆(N2O4)時,正、逆反應速率相等,反應達到平衡狀態,A不符合題意;NO2為紅棕色氣體,當氣體顏色不再變化,則c(NO2)不再變化,反應達到平衡狀態,B不符合題意;該反應在恒容絕熱容器中進行,當體系溫度不再變化時,說明反應放出和吸收的熱量相等,反應達到平衡狀態,C不符合題意;達到平衡時,c(NO2)、c(N2O4)均不再變化,當c(NO2)=2c(N2O4)時,不能判斷是否達到平衡,D符合題意。6.C解析該反應為放熱反應,絕熱恒容條件下,隨著反應進行,體系溫度升高,當溫度不變時,則反應達到平衡狀態,A不符合題意;混合氣體顏色保持不變,則c(NO2)不變,反應達到平衡狀態,B不符合題意;SO3和NO都是生成物,體積比始終是1∶1,不能判斷是否平衡,C符合題意;生成NO2、生成NO分別代表逆反應、正反應的速率,結合方程式可知,生成NO2和生成NO的速率相等時,反應達到平衡狀態,D不符合題意。7.B解析單位時間內消耗1molNH2COONH4必定生成1molCO(NH2)2,同時又消耗1molCO(NH2)2,說明正、逆反應速率相等,達到平衡狀態,A不符合題意;該反應中只有水蒸氣是氣體,則氣體的相對分子質量不變,不能判斷是否達到平衡狀態,B符合題意;恒容密閉容器,容器容積不變,在達到平衡前氣體的總質量不斷變化,根據ρ=mV可知,當氣體的密度不再改變時,反應達到平衡狀態,C不符合題意;容器容積不變,在達平衡前氣體物質的量不斷變化,則容器內的壓強不斷變化,當容器內的壓強不變時,反應達到平衡狀態,D8.A解析平衡建立過程中,混合氣體的質量不斷變化,恒容條件下混合氣體的密度也發生變化,當混合氣體的密度不變時,達到平衡狀態,A正確;升高溫度,正、逆反應速率都會增大,B錯誤;反應過程中,生成的n(H2O)=n(CO2),則氣體平均摩爾質量一直不變,不能判斷反應是否平衡,C錯誤;該反應過程中固體的質量不斷減小,當固體總質量不再改變時,說明反應已達平衡,D錯誤。9.B解析反應前后混合氣體的質量和容器容積均不變,混合氣體的密度一直不變,不能判斷是否達到平衡狀態,A不符合題意;NO2為紅棕色氣體,容器內混合氣體的顏色不變,說明NO2的濃度不變,正、逆反應速率相等,達到平衡狀態,B符合題意;反應中NH3和CO2的物質的量之比始終為2∶1,故NH3在混合氣體中的百分含量始終保持不變,不能判斷反應是否達到平衡狀態,C不符合題意;恒溫恒壓條件下,當c(NO2)=2c(N2O4)時,無法判斷反應是否達到平衡狀態,D不符合題意。10.C解析該反應是放熱反應,且在絕熱恒容的密閉容器中進行,達到平衡狀態后,v(正)、v(逆)均保持不變,t1時刻后v(正)逐漸增大,說明t1時未達到平衡狀態,A不符合題意;達到平衡狀態時,氣體總物質的量不變,容器中壓強不變,t1時刻后壓強逐漸增大,說明t1時未達到平衡狀態,B不符合題意;t1時刻后CO、CO2的物質的量均保持不變,則其濃度也不變,說明該反應達到平衡狀態,C符合題意;達到平衡后,氣體的總物質的量不變,w(NO)保持不變,t1時刻后w(NO)逐漸增大,說明此時未達到平衡狀態,D不符合題意。11.D解析相同時間內生成的氮氣的物質的量越多,則反應速率越大,反應的活化能越低,該反應的活化能大小順序:Ea(A)<Ea(B)<Ea(C),A錯誤;增加反應物的量,可增大單位體積內的活化分子數,而活化分子百分數不變,B錯誤;未指明v(NO)、v(N2)代表反應的方向,不能說明反應達到平衡狀態,C錯誤;正反應為放熱反應,在恒容絕熱的密閉容器中反應時,容器中溫度會變化,當容器中溫度不變時,說明反應已經達到平衡,D正確。12.A解析生成物D是固體,平衡建立過程中混合氣體的質量不斷變化,氣體總物質的量不變,則混合氣體的平均相對分子質量是變量,當氣體平均摩爾質量不再改變時,反應達到平衡狀態,A正確;由圖可知,2min后D的物質的量為0.8mol且不再改變,反應達到平衡狀態,列出“三段式”:3A(g)+B(g)4C(g)+2D(s)起始/mol 3 1 0 0轉化/mol 1.2 0.4 1.6 0.8平衡/mol 1.8 0.6 1.6 0.8平衡時氣體總物質的量為(1.8+0.6+1.6)mol=4mol,一定條件下,容器容積恒定,平衡時體系的壓強與開始時體系的壓強之比為1∶1,B錯誤;反應起始時A與B的物質的量之比為3∶1,結合反應方程式可知,反應過程中A和B的轉化率之比為1∶1,C錯誤;D為固體,不能用單位時間內濃