PAGE10-化學平衡狀態 (40分鐘70分)一、選擇題(本題包括10小題,每小題5分,共50分)1.(2024·大連高二檢測)模型法是化學中把微觀問題宏觀化的最常見方法。對于2HBr(g)H2(g)+Br2(g)反應,下列四個圖中可以表示該反應在肯定條件下為可逆反應的是()【解析】選C。可逆反應的特點不能進行究竟,即三種物質應同時存在,據此進行推斷可知答案為C。2.(2024·合肥高二檢測)反應4A(g)+3B(g)2C(g)+D(g),經2min后B的濃度削減0.6mol·L-1。對此反應速率表示不正確的是 ()A.用A表示的反應速率是0.4mol·L-1·min-1B.用B、C、D分別表示反應的速率,其比值是3∶2∶1C.在2min末的反應速率用B表示是0.3mol·L-1·min-1D.在這2min內用C和D表示的速率的值都是漸漸增大的【解析】選C。v(B)=0.6mol·L-12min=0.3mol·L-1·min-1,速率之比等于化學計量數之比,則用A表示的反應速率是0.3mol·L-1·min-1×43=0.4mol·L-1·min-1,A正確;速率之比等于化學計量數之比,則用B、C、D分別表示反應的速率,其比值是3∶2∶1,B正確;反應速率為平均速率,不能計算B在2min末的反應速率,C錯誤;C、D均為生成物,從正反應起先,則這3.(2024·聊城高二檢測)可以證明可逆反應N2+3H22NH3已達到平衡狀態的是 ()①有2個NH3生成的同時,有3個H2消耗②在絕熱狀況下,體系的溫度不再變更③其他條件不變時,混合氣體平均相對分子質量不再變更④恒溫恒容時,體系壓強不再變更⑤NH3、N2、H2的體積分數都不再變更⑥恒溫恒容時,混合氣體密度保持不變⑦正反應速率v(H2)=0.6mol·L-1·min-1,逆反應速率v(NH3)=0.4mol·L-1·min-1A.全部 B.②③④⑤C.②③④⑤⑦ D.③⑤⑥⑦【解析】選C。①生成NH3和消耗H2都發生的是正反應,無法說明是否達到平衡狀態,①錯誤;②該反應為放熱反應,絕熱體系,若溫度不變可以說明達到平衡狀態,②正確;③反應兩邊氣體的質量不變,氣體的體積不相等,混合氣體平均相對分子質量不再變更,說明正逆反應速率相等,達到了平衡狀態,③正確;④保持其他條件不變時,體系壓強不再變更,反應方程式兩邊氣體的體積不相等,壓強不變,說明正逆反應速率相等,達到了平衡狀態,④正確;⑤NH3、N2、H2的體積分數都不再變更,說明各組分的濃度不變,達到了平衡狀態,⑤正確;⑥恒溫恒容時,混合氣體的密度保持不變,由于氣體的質量不變,容器的容積不變,所以氣體的密度始終不變,故密度無法推斷是否達到平衡狀態,⑥錯誤;⑦正反應速率v(H2)=0.6mol·L-1·min-1,逆反應速率v(NH3)=0.4mol·L-1·min-1,說明正逆反應速率相等,達到了平衡狀態,⑦正確。答案選C。4.(2024·海口高二檢測)以下是幾位同學在學習了化學反應速率和化學平衡理論以后發表的一些看法,其中不正確的是 ()A.化學反應速率理論可指導怎樣在肯定時間內快出產品B.化學平衡理論可指導怎樣運用有限原料多出產品C.化學反應速率理論可指導怎樣提高原料的轉化率D.化學平衡理論是探討怎樣使原料盡可能多地轉化為產品【解析】選C。化學反應速率表示化學反應進行的快慢程度,即化學反應速率理論可指導怎樣在肯定時間內快出產品,故A說法正確;化學平衡理論,探討化學平衡的移動,可指導怎樣運用有限的原料多出產品,故B說法正確;化學反應速率只表示反應的快慢,轉化率是化學平衡理論探討的對象,故C說法錯誤;依據B選項的分析,故D說法正確。5.(2024·淄博高二檢測)在4L密閉絕熱容器中充入6molA氣體和5molB氣體,在肯定條件下發生反應:3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g)ΔH<0,達到平衡時,生成了2molC,經測定D的濃度為0.5mol·L-1,下列推斷不正確的是世紀金榜導學號A.x=1B.平衡時B的轉化率為20%C.B的轉化率不變,該反應達到平衡狀態D.容器內溫度保持恒定,該反應達到平衡狀態【解析】選A。平衡時c(C)=c(D)=0.5mol·L-1,可知x=2;B的轉化率為1mol/5mol×100%=20%;B的轉化率不變,容器內溫度保持恒定,說明反應達到平衡狀態。6.(2024·湛江高二檢測)下列有關可逆反應的說法不正確的是 ()A.可逆反應是指在同一條件下能同時向正逆兩個方向進行的反應B.可逆反應的速率越大,進行的限度也就越大C.可逆反應達到平衡時,反應并未停止,但是用反應物或生成物表示的平均反應速率為0D.存在平衡的不肯定是可逆反應【解析】選B。可逆反應的速率與其進行的限度之間沒有必定聯系,B錯誤;平衡狀態時,由于Δc=0,所以平均反應速率為0,C正確;存在平衡的不肯定是化學反應,如溶解平衡,D正確。7.(2024·東莞高二檢測)在肯定溫度下,向aL密閉容器中加入1molO2和2molNO,發生如下反應:O2(g)+2NO(g)2NO2(g),此反應不肯定達平衡的是()世紀金榜導學號A.容器內壓強不隨時間變更B.容器內各物質的濃度不隨時間變更C.容器內O2、NO、NO2的濃度之比為1∶2∶2D.單位時間內生成1molO2,同時生成2molNO2【解析】選C。A項,該反應氣體數目有變更,當容器內壓強不隨時間變更時,必達平衡;B項必達平衡;C項中,其比例是反應方程式中的化學計量數之比,不能反映量已固定,所以,不肯定是平衡狀態;D項,O2的生成是逆向反應,NO2的生成是正向反應,比例1∶2與化學方程式計量數相符,必是平衡狀態。8.將肯定量純凈的氨基甲酸銨置于密閉真空容器中(假設容器體積不變,固體試樣體積忽視不計),在恒定溫度下使其達到分解平衡H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。①2v(NH3)=v(CO2)②密閉容器中總壓強不變③密閉容器中混合氣體的密度不變④密閉容器中氨氣的體積分數不變⑤密閉容器中c(NH3)不變能推斷該反應已經達到化學平衡的是 ()A.②③⑤ B.②③④ C.①④⑤ D.全部【解析】選A。①沒說明正反應速率和逆反應速率,且比值錯誤,故不能作為依據;②密閉容器中總壓強與氣體物質的量成正比,只有平衡時n(氣)不變,故壓強可以作為依據;③ρ=m(氣)V,m(氣)可變,故可以作為依據;④n(NH3)∶n(CO2)=2∶1,故氨氣的體積分數為恒值,不能作為依據;⑤依據定義9.在一個不傳熱的固定容積的密閉容器中發生可逆反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qQ(g),m、n、p、q為隨意整數時,達到平衡的標記是()①體系的壓強不再變更②體系的溫度不再變更③各組分的濃度不再變更④各組分的質量分數不再變更⑤反應速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(Q)=m∶n∶p∶q⑥單位時間內mmolA斷鍵反應,同時pmolC也斷鍵反應A.③④⑤⑥ B.①③④⑤ C.②③④⑥ D.①③④⑥【解析】選C。由于m、n、p、q的關系未知,所以壓強不變不能作為平衡的標記;在整個平衡建立過程中,速率之比均等于化學計量數之比。10.(2024·邯鄲高二檢測)在肯定條件下,將3molA和1molB兩種氣體混合于固定容積為2L的密閉容器中,發生如下反應:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)2min末該反應達到平衡,生成0.8molD,并測得C的濃度為0.2mol·L-1。下列推斷錯誤的是 ()A.x=1B.2min內A的反應速率為0.3mol·L-1·min-1C.B的轉化率為50%D.若混合氣體的平均相對分子質量不變,則表明該反應達到平衡狀態【解析】選C。3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)起始(mol) 3 1 0 0轉化(mol) 3a a xa 2a平衡(mol) 3-3a 1-a xa 2a由題意得:2a=0.8mol,a=0.4mol。xa2L=0.2mol·L-1,x=1,A正確;v(A)=3a2L×2min=3×0.4mol2二、非選擇題(本題包括2小題,共20分)11.(10分)(2024·聊城高二檢測)反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在恒溫恒容條件下進行,下列狀況中,反應正向進行的是______;反應逆向進行的是________;處于平衡狀態的是________;無法推斷是否達到平衡的是________。

A.單位時間內消耗2molN2,同時生成4molNH3B.單位時間內消耗3molH2,同時生成2molNH3C.單位時間內生成2molN2,同時生成6molN—H鍵D.混合氣的密度不再隨時間而變更E.容器中氣體的壓強不再隨時間而變更F.單位時間內生成2molNH3,同時又生成2molH—H鍵【解析】本題考查了對可逆反應的方向性及平衡狀態標記的推斷。A.因為消耗2molN2的同時必生成4molNH3,故A無法推斷是否達到平衡;B.單位時間內不論反應是否平衡,消耗3molH2的同時均生成2molNH3,故無法推斷是否達到平衡;C.生成6molN—H鍵即生成2molNH3,即有1molN2被消耗,所以v(N2消耗)<v(N2生成),反應逆向進行;D.據ρ=mV,氣體的質量和體積不隨平衡移動而變更,即ρ始終是一個定值,故無法推斷是否達到平衡;E.若平衡正向移動,壓強p會減小,而p不再變更,說明反應已達到平衡狀態;F.生成2molNH3即消耗3molH2,而生成2molH—H鍵即生成2molH2,v(H2消耗)>v(H2生成),答案:FCEABD12.(10分)(2024·全國卷Ⅲ節選改編)298K時,將20mL3xmol·L-1Na3AsO3、20mL3xmol·L-1I2和20mLNaOH溶液混合,發生反應:AsO33-2OH-(aq)AsO43-(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。溶液中c(AsO43-)(1)下列可推斷反應達到平衡的是________(填標號)。

a.溶液的pH不再變更b.v(I-)=2v(AsO3c.c(AsO43-)/c(Asd.c(I-)=ymol·L-1(2)tm時,v正________v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。

(3)tm時v逆________tn時v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是____________________________________。

【解析】(1)pH不再變更,則c(OH-)不變,反應處于化學平衡狀態,故a正確;依據各物質的反應速率之比等于方程式的化學計量數之比,v(I-)=2v(AsO33-)始終成立,不能作為平衡狀態的推斷依據,故b錯誤;達到平衡時各物質的濃度保持不變,即c(AsO43-)/c(AsO33-)不再變更,反應處于平衡狀態,故c正確;達到平衡時c(AsO43-)=ymol·L-1,c(I-)=2ymol·L-1,故d錯誤。(2)tm時平衡向正反應方向移動,v正>v逆;(3)由圖可知,tm時AsO答案:(1)ac(2)大于(3)小于tm時生成物濃度較低 (20分鐘30分)一、選擇題(本題包括3小題,每小題6分,共18分)1.(2024·濮陽高二檢測)肯定條件下,對于可逆反應X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始濃度分別為c0(X)、c0(Y)、c0(Z)(均不為零),達到平衡時,X、Y、Z的濃度分別為0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.08mol·L-1,則下列推斷正確的是()A.c0(X)∶c0(Y)=3∶1B.平衡時,Y和Z的生成速率之比為2∶3C.X、Y的轉化率不相等D.c0(X)的取值范圍為0mol·L-1<c0(X)<0.14mol·L-1【解析】選D。列出“三段式”濃度:X(g)+3Y(g)2Z(g)起始 c0(X) c0(Y) c0(Z)轉化 a 3a 2a平衡 0.1 0.3 0.08A項,c0(X)∶c0(Y)=(a+0.1)∶(3a+0.3)=1∶3,故錯;B項,平衡時,v逆(Y)∶v正(Z)=3∶2,故B錯;C項,X、Y的轉化率之比為aa+0.1∶3a32.(2024·鄭州高二檢測)下列敘述中可以說明反應2HI(g)H2(g)+I2(g)已達平衡狀態的是()①單位時間內生成nmolH2的同時生成nmolHI②反應體系的顏色不再變更③百分組成w(HI)=w(I2)④反應速率v(H2)=v(I2)=12⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)=2∶1∶1⑥v分解(HI)=v生成(HI)⑦壓強不變A.①③⑤B.②⑥C.④⑤D.④⑥⑦【解析】選B。①中表示的反應速率的方向相反,但不能滿意反應速率之比等于相應的化學計量數之比;②產物中I2(g)有顏色,當體系的顏色不再發生變更時,說明I2(g)的濃度不再變更,可以推斷反應達到平衡;平衡時各物質的濃度不再發生變更,但各物質的濃度之間不肯定滿意某種關系,故③、⑤不能說明達平衡狀態;反應速率之比等于相應的化學計量數之比,因此④中的關系是始終成立的,不能說明達平衡狀態;⑥v分解(HI)、v生成(HI)分別表示正、逆反應速率,二者相等時說明反應達平衡狀態;依據反應方程式可知,反應前后氣體體積是不變的,因此壓強始終是不變的,所以⑦不能說明達平衡狀態。3.對于某一可逆反應,在不同條件下的平衡狀態中,正、逆反應速率的關系是 ()【解析】選A。平衡狀態的特點是v(正)=v(逆),四個圖象中,只有A符合該特點。二、非選擇題(本題包括1小題,共12分)4.已知NO2和N2O4可以相互轉化:2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0。現將肯定量NO2和N2O4的混合氣體通入體積為2L的恒溫密閉玻璃容器中,反應物濃度隨時間變更關系如圖。(1)圖中共有兩條曲線X和Y,其中曲線________表示NO2濃度隨時間的變更;a、b、c、d四個點中,表示化學反應處于平衡狀態的點是________。下列不能說明該反應已達到平衡狀態的是________。

A.容器內混合氣體的壓強不隨時間變更而變更B.容器內混合氣體的密度不隨時間變更而變更C.容器內混合氣體的顏色不隨時間變更而變更D.容器內混合氣體的平均相對分子質量不隨時間變更而變更(2)前10min內用NO2表示的化學反應速率v(NO2)=________mol·L-1·min-1。

【解析】(1)由圖象看出10min內,X曲