届鲁科版 化学平衡 单元测试.docx
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届鲁科版化学平衡单元测试
化学平衡
(建议用时:
40分钟)
一、选择题(每题7分,共77分)
1.在一恒温、恒容的密闭容器中发生反应A(s)+2B(g)C(g)+D(g),当下列物理量不再变化时,能够表明该反应已达平衡状态的是( )
A.混合气体的压强
B.混合气体的平均相对分子质量
C.A的物质的量浓度
D.气体的总物质的量
答案 B
解析 因反应前后气体分子总数不变,故无论反应是否达到平衡状态,混合气体的压强和气体的总物质的量都不改变;物质A为固体,不能用来判断反应是否达到平衡状态;因反应物A为固体,故混合气体的平均相对分子质量不变说明反应达到平衡状态。
2.下列能用勒夏特列原理解释的是( )
A.溴水中存在下列平衡Br2+H2OHBr+HBrO,加入AgNO3溶液后,溶液颜色变浅
B.工业上由氢气和氮气合成氨是在较高温度下进行的
C.SO2催化氧化成SO3的反应,需要使用催化剂
D.H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色变深
答案 A
解析 A项,溴水中加入AgNO3溶液后生成溴化银沉淀,促使平衡Br2+H2OHBr+HBrO正向移动,溶液颜色变浅,与平衡移动有关,正确;B项,合成氨反应是放热反应,从平衡角度分析,较高温度不利于提高产率,错误;C项,加入催化剂,平衡2SO2+O22SO3不移动,不能用勒夏特列原理分析,错误;D项,H2与I2生成HI的反应是反应前后气体物质的量不变的反应,改变压强,平衡不发生移动,颜色变深是因为加压后体积缩小使碘蒸气浓度变大,不能用勒夏特列原理解释,错误。
3.在恒温、恒压下,amolX和bmolY在一个容积可变的容器中发生反应:
X(g)+2Y(g)2Z(g),一段时间后达到平衡,生成nmolZ。
则下列说法中正确的是( )
A.物质X、Y的转化率之比为1∶2
B.起始时刻和达到平衡后容器中的压强之比为(a+b)∶
C.当2v正(X)=v逆(Y)时,反应一定达到平衡状态
D.充入惰性气体(如Ar),平衡向正反应方向移动
答案 C
解析 根据化学方程式,X、Y转化的物质的量分别为0.5nmol、nmol,故X、Y的转化率之比为
∶
=b∶2a,A项错误;由于该反应在恒温、恒压下进行,因此起始时和平衡时容器中的压强之比为1∶1,B项错误;当2v正(X)=v逆(Y)时,正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,C项正确;充入惰性气体(如Ar),由于保持恒压,则容器体积增大,平衡向气体分子数增多的方向(逆反应方向)移动,D项错误。
4.对于平衡体系:
aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g) ΔH<0,下列判断,其中正确的是( )
A.若温度不变,容器体积扩大一倍,此时气体A的浓度是原来的0.48倍,则a+b>c+d
B.若从正反应开始,平衡时,气体A、B的转化率相等,则起始时气体A、B的物质的量之比为b∶a
C.若平衡体系中共有气体mmol,再向其中充入nmolB,达到平衡时气体总物质的量为(m+n)mol,则a+b=c+d
D.升高温度,平衡向右移动
答案 C
解析 若温度不变,容器体积扩大一倍,如果反应前后气体分子数不变,则A的浓度为原来的0.5倍,现为原来的0.48倍,说明平衡向气体分子数增多的方向(正反应方向)移动,则a+b<c+d,A错误;假设起始气体A、B的物质的量分别为xmol、ymol,反应后A转化了zmol,那么B转化了
mol,转化率相等则
=
,故
=
,B错误;当a+b=c+d时,无论平衡怎么移动,气体总物质的量是不变的,C正确;正反应为放热反应,升高温度,平衡左移,D错误。
5.一定量的混合气体在密闭容器中发生反应:
mA(g)+nB(g)pC(g)达到平衡时,维持温度不变,将气体体积缩小到原来的
,当达到新的平衡时,气体C的浓度变为原平衡时的1.9倍,则下列说法正确的是( )
A.m+n>pB.m+n
C.平衡向正反应方向移动D.C的质量分数增加
答案 B
解析 当气体体积缩小到原来的
,假设平衡未发生移动(虚拟出一种中间状态),则C的浓度为原平衡时的2倍,而事实上平衡发生了移动,平衡移动的结果是C的浓度变为原平衡时的1.9倍,则可认为由虚拟中间状态向逆反应方向发生了移动。
6.一定温度下,反应N2O4(g)2NO2(g)的焓变为ΔH。
现将1molN2O4充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是( )
A.①②B.②④C.③④D.①④
答案 D
解析 因反应容器保持恒压,所以容器体积随反应进行而不断变化,结合ρ气=
可知,气体密度不再变化,说明容器体积不再变化,即气体的物质的量不再变化,反应达到平衡状态,①符合题意;无论是否达平衡状态,反应的ΔH都不变,②不符合题意;反应开始时,加入1molN2O4,随着反应的进行,N2O4的浓度逐渐变小,故v正(N2O4)逐渐变小,直至达到平衡,③不符合题意;N2O4的转化率不再变化,说明N2O4的浓度不再变化,反应达到平衡状态,④符合题意。
7.在一体积可变的密闭容器中,加入一定量的X、Y,发生反应mX(g)nY(g) ΔH=QkJ·mol-1。
反应达到平衡时,Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示:
下列说法正确的是( )
A.m>n
B.Q<0
C.温度不变,压强增大,Y的质量分数减少
D.体积不变,温度升高,平衡向逆反应方向移动
答案 C
解析 温度不变时,当体积扩大到原来的两倍时,Y的浓度降低的倍数小于2,所以可确定增大体积,平衡正向移动,则有m
8.(2017·陕西咸阳模拟)研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g),在一定条件下,将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是( )
A.体系压强保持不变
B.混合气体颜色保持不变
C.SO3和NO的体积比保持不变
D.每消耗1molSO3的同时生成1molNO2
答案 B
解析 该反应前后气体分子总数不变,因此压强保持不变不能作为平衡的标志,A错;混合气体颜色不变,则NO2的浓度保持不变,可以作为平衡的标志,B对;无论何种状态,SO3、NO的体积比始终为1∶1,不能作为平衡的标志,C错;每消耗1molSO3的同时生成1molNO2,是同方向的反应,不能作为平衡的标志,D错。
9.(2017·海淀区模拟)在盛有足量A的体积可变的密闭容器中,加入B,发生反应:
A(s)+2B(g)4C(g)+D(g) ΔH<0。
在一定温度、压强下达到平衡。
平衡时C的物质的量与加入的B的物质的量的变化关系如图。
下列说法正确的是( )
A.若保持压强一定,当温度升高后,则图中θ>45°
B.若再加入B,则正、逆反应速率均增大
C.平衡时B的转化率为50%
D.若保持压强一定,再加入B,则平衡后反应体系气体密度减小
答案 C
解析 压强一定,当升高温度时,平衡逆向移动,则C的物质的量减少,图中θ<45°,A错误;因为压强不变,所以再加入B,容器的体积必然增大,结果会使逆反应速率减小,B错误;根据图像结合方程式知,加入的B物质的物质的量与生成C物质的物质的量相等,所以该反应中有一半的B物质反应,所以其转化率为50%,C正确;假设加入的B物质是nmol,其中有一半的B参加反应,
A(s)+2B(g)===4C(g)+D(g)
1 2 4 1
n
n n
n
设A的摩尔质量为MA、B的摩尔质量为MB,达平衡时,混合气体的密度ρ=
=
=
,根据密度公式知,气体的密度与加入B的多少无关,所以若再加入B,则再次达到平衡时反应体系气体密度始终不变,D错误。
10.(2018·河北高三联考)T℃时,在容积为2L的3个恒容密闭容器中发生反应:
3A(g)+B(g)xC(g),按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
下列说法正确的是( )
A.若x<4,则2c1 B.若x=4,则w1=w3 C.无论x的值是多少,均有2ρ1=ρ2 D.甲容器达到平衡所需的时间比乙容器达到平衡所需的时间短 答案 C 解析 若x<4,则正反应为气体分子数减小的反应,乙容器对于甲容器而言,相当于加压,平衡正向移动,所以2c1>c2,A项错误;若x=4,则反应前后气体分子数相等,由于起始时甲容器中A、B的投入量之比与化学方程式中对应化学计量数之比不相等,故w3不可能等于w1,B项错误;起始时乙容器中A、B的投入量是甲容器的2倍,两容器的容积相等,故恒有2ρ1=ρ2,C项正确;起始时乙容器中A、B的浓度是甲容器中的2倍,故乙容器达到平衡所需的时间比甲容器达到平衡所需的时间短,D项错误。 11.(2017·湖北荆州联考)常温常压下向一2L的恒温密闭容器中 投入2molA和1molB,发生可逆反应3A(g)+2B(s)2C(g)+D(g) ΔH=-akJ/mol(a>0)。 5min后达平衡,测得容器中n(C)=0.8 mol。 则下列说法正确的是( ) A.使用催化剂或缩小容器体积,该平衡均不会移动 B.3v(A)=2v(C)=0.16mol/(L·min) C.升高温度,该平衡正向速率减小,故平衡逆向移动 D.该可逆反应达平衡后,放出akJ的热能(假设化学能全转化为热能) 答案 A 解析 由于该反应反应前后体积不变,缩小容器体积平衡不移动,使用催化剂平衡也不会移动,A正确;各物质的化学反应速率之比等于其相应的化学计量数之比,应该是2v(A)=3v(C)=0.24mol/(L·min),B错误;升高温度,正、逆反应速率都增大,正反应为放热反应,故平衡逆向移动,C错误;反应掉3molA才会放出akJ热量,由于该反应为可逆反应,2molA和1molB不可能完全反应,放出的热能小于 akJ,D错误。 二、非选择题(共23分) 12.(10分)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上可用合成气制备甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。 (1)下列各项不能够说明该反应已达到平衡的是________(填字母)。 A.一定条件下,单位时间内消耗1molCO同时生成1mol CH3OH B.一定条件下,CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等 C.一定条件下,CO、H2和CH3OH的浓度保持不变 D.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化 (2)下图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲 线。 ①该反应的焓变ΔH________(填“>”“<”或“=”)0。 ②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1______(填“>”“<”或“=”)K2。 ③若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是________(填字母)。 A.升高温度 B.将CH3OH(g)从体系中分离 C.使用合适的催化剂 D.充入He,使体系总压强增大 答案 (1)A (2)①< ②< ③B 解析 (1)消耗CO和生成甲醇都是正反应方向,不能说明达到平衡状态;甲醇的生成速率和分解速率相等说明达到平衡状态;各组分的浓度保持不变说明达到平衡状态;反应前后气体体积不等,恒容容器中,压强随着反应的进行发生变化,若压强不变则说明达到平衡状态。 (2)①T1先达到平衡说明T1>T2,升高温度,CO的转化率减小,说明平衡逆移,则正反应放热,ΔH<0。 ②升高温度平衡逆移,则平衡常数减小,则K1<K2。 ③升高温度平衡逆移,甲醇产率降低,A错误;移走甲醇平衡正移,甲醇的产率增大,B正确;使用催化剂平衡不移动,甲醇的产率不变,C错误;恒容容器中加入He,浓度不变,平衡不移动,甲醇的产率不变,D错误。 13.(13分)甲醇脱氢可制取甲醛: CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g),甲醇的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示,请回答下列问题: (1)下列叙述不能说明该脱氢反应已达到平衡状态的是________(填序号)。 a.v正(CH3OH)=v逆(HCHO) b.c(HCHO)=c(CH3OH) c.消耗1molCH3OH同时生成1molHCHO d.CH3OH的体积分数保持不变 (2)该脱氢反应的ΔH________0(填“>”“<”或“=”),判断依据是_________________________________________________________。 (3)600K时,Y点甲醇的v正________v逆(填“>”“<”或“=”),判断依据是______________________________________。 (4)若t1K时反应达到平衡后,将反应容器的容积减小一半,平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断依据是___________________________________________________。 答案 (1)bc (2)> 温度越高,甲醇的平衡转化率越大,说明升高温度平衡正向移动 (3)< Y点甲醇的转化率大于X点甲醇的平衡转化率,说明反应逆向进行 (4)逆反应 增大压强平衡向分子数减小的方向移动 解析 (1)v正=v逆,说明反应达到平衡状态,a正确;c(HCHO)=c(CH3OH),两者浓度相等不能作为反应达到平衡的判据,b错误;消耗CH3OH和生成HCHO均表示正反应,不能作为判断反应达到平衡的判据,c错误;CH3OH的体积分数不变,说明反应达到平衡状态,d正确。 (2)由图像可知,随温度升高,CH3OH平衡转化率增大,说明平衡正向移动,正反应是吸热反应。 (3)由图像可知,600℃时,X点为平衡点,Y点向X点移动,甲醇的转化率降低,反应向逆反应方向进行。 (4)压缩体积,气体压强增大,平衡向气体体积减小的方向移动,即向逆反应方向移动。
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