專題2.3.1 化學(xué)平衡狀態(tài)一、選擇題1化學(xué)平衡研究的對(duì)象是A中和反應(yīng) B離子反應(yīng) C可逆反應(yīng) D氧化反應(yīng)【答案】C【解析】化學(xué)平衡研究的對(duì)象是可逆反應(yīng)，答案選C。2下列反應(yīng)中屬于可逆反應(yīng)的是ACH4+2O2CO2+2H2O BZn+CuSO4ZnSO4+CuCH2O（g）H2O（1） DCO+H2OCO2+H2【答案】D 3化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時(shí)，下列說法正確的是A各組分濃度不再隨時(shí)間而變化 B反應(yīng)物濃度等于生成物濃度C反應(yīng)物質(zhì)量等于生成物質(zhì)量 D反應(yīng)不再進(jìn)行【答案】A【解析】各組分濃度不再隨時(shí)間而變化，是化學(xué)平衡的標(biāo)志，A正確；反應(yīng)物和生成物濃度相同與變化量和起始量有關(guān)，與平衡無關(guān)，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡，B錯(cuò)誤；反應(yīng)物質(zhì)量等于生成物質(zhì)量時(shí)，正逆反應(yīng)速率不一定相等，無法判定化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，C錯(cuò)誤；平衡狀態(tài)是動(dòng)態(tài)平衡，正、逆反應(yīng)速率相同且不為0，反應(yīng)仍在進(jìn)行，D錯(cuò)誤。4一定溫度下，可逆反應(yīng)H2（g）+I2（g）2HI（g）在密閉容器中達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是A單位時(shí)間內(nèi)生成n mol H2，同時(shí)生成n mol HIB體系內(nèi)的總壓不隨時(shí)間變化C混合氣體的顏色不再改變D單位時(shí)間內(nèi)形成n mol HH鍵的同時(shí)，斷裂2n mol HI鍵【答案】C【解析】A項(xiàng)，單位時(shí)間內(nèi)生成n mol H2，同時(shí)生成n mol HI，正、逆反應(yīng)速率不相等，沒有達(dá)到平衡狀態(tài)；B項(xiàng)，該反應(yīng)為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，氣體的總物質(zhì)的量始終不變，體系內(nèi)總壓始終不變，體系內(nèi)的總壓不隨時(shí)間變化不能表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；C項(xiàng)，混合氣體的顏色不再改變，即I2（g）的濃度不再改變，表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；D項(xiàng)，單位時(shí)間內(nèi)形成n mol HH鍵的同時(shí)，斷裂2n mol HI鍵，只表明逆反應(yīng)，不能表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。答案選C?！军c(diǎn)睛】判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是“逆向相等，變量不變”，“逆向相等”指必須有正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率且兩者相等，“變量不變”指可變的物理量不變是平衡的標(biāo)志，不變的物理量不變不能作為平衡的標(biāo)志。5對(duì)于可逆反應(yīng)2SO2+O22SO3 H<0，在混合氣體中充入一定量的18O2，足夠長(zhǎng)時(shí)間后18OA只存在于O2中B只存在于O2和SO3中C只存在于O2和SO2中D存在于SO2、O2和SO3中【答案】D 6對(duì)于可逆反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，下列敘述中正確的是A達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，4v正(O2)= 5v逆(NO)B若單位時(shí)間內(nèi)生成x mol NO的同時(shí)，消耗x mol NH3，則反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)C達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)后，若增大容器容積，則正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大D化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系為2v正(NH3)= 3v正(H2O)【答案】A【解析】根據(jù)化學(xué)方程式有4v正(O2)=5v正(NO)，故4v正(O2)=5v逆(NO)表示v正(NO)=v逆(NO)，所以A項(xiàng)正確。生成NO和消耗NH3均為正反應(yīng)的變化，敘述中未提及逆反應(yīng)的情況，所以B項(xiàng)錯(cuò)誤。由于反應(yīng)物、生成物均為氣體，故增大容器容積，正、逆反應(yīng)速率都減小，所以C項(xiàng)錯(cuò)誤。v正(NH3)v正(H2O)=23，即 3v正(NH3)=2v正(H2O)，所以D項(xiàng)錯(cuò)誤。7可逆反應(yīng)：2NO22NOO2在恒容的密閉容器中進(jìn)行，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)生成2n mol NO2單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)生成2n mol NO用NO2、NO、O2表示的反應(yīng)速率的比為221的狀態(tài)混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)混合氣體的壓強(qiáng)不再改變的狀態(tài)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)A BC D全部【答案】A 8在一定條件下，將3 mol N2和3 mol H2充入一個(gè)容積固定的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)NH3為n mol。在與上述完全相同的容器中，保持溫度不變，若平衡時(shí)NH3仍為n mol，則下列組合中不正確的是選項(xiàng)起始狀態(tài)/molN2H2NH3A202B2.51.51C2D002【答案】D【解析】在恒溫恒容條件下，反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)體積不相等，要滿足等效平衡，需將NH3的物質(zhì)的量經(jīng)“一邊倒”全部轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物的投入量，將相關(guān)數(shù)據(jù)代入計(jì)算可知，A、B、C項(xiàng)均與原平衡等效，而D項(xiàng)經(jīng)轉(zhuǎn)化后得到1 mol N2、3 mol H2，與原平衡不等效。二、非選擇題9在698 K時(shí)，向某V L的密閉容器中充入2 mol H2（g）和2 mol I2（g），發(fā)生反應(yīng)：H2（g）I2（g） 2HI（g） H26.5 kJmol-1，測(cè)得各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度與時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示。 請(qǐng)回答下列問題：（1）V_。（2）該反應(yīng)達(dá)到最大限度的時(shí)間是_，該時(shí)間內(nèi)平均反應(yīng)速率v（HI）_。（3）該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，_（填“吸收”或“放出”）的熱量為_。【答案】（1）2 （2）5 s 0.316 molL1s1（3）放出 41.87 kJ 10（1）有效“減碳”的手段之一是節(jié)能，下列制氫方法最節(jié)能的是_(填序號(hào))。a電解水制氫：2H2O2H2+O2b高溫使水分解制氫：2H2O(g)2H2+O2c太陽光催化分解水制氫：2H2O2H2+O2d天然氣制氫：CH4+H2O(g)CO+3H2（2）CO2可轉(zhuǎn)化成有機(jī)物實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)。在體積為1 L的密閉容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，測(cè)得CO2和CH3OH(g)濃度隨時(shí)間變化如圖所示。 從1 min到6 min，v(H2)=_molL1min1。能說明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_(填編號(hào))。a總壓強(qiáng)保持不變b混合氣體的密度不隨時(shí)間的變化而變化cH2的體積分?jǐn)?shù)在混合氣體中保持不變d單位時(shí)間內(nèi)消耗3 mol H2，同時(shí)生成1 mol H2Oe反應(yīng)中CO2與H2的物質(zhì)的量之比為13且保持不變【答案】（1）c （2）0.15 ac