人教版 (2019)选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡第二节 化学平衡第2课时同步测试题

这是一份人教版 (2019)选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡第二节 化学平衡第2课时同步测试题，共10页。试卷主要包含了下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。







1.下列关于化学平衡常数的说法中,正确的是( )


A.化学平衡常数是一个定值,与外界条件无关


B.当改变反应物的浓度时,化学平衡常数会发生改变


C.化学平衡常数K与温度、反应物浓度、体系的压强都有关


D.通过化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的程度


2.下列说法正确的是( )


A.温度、浓度、压强、催化剂均能改变平衡常数


B.升高温度,平衡常数一定增大


C.平衡常数变化,化学平衡不一定发生移动


D.化学平衡发生移动,平衡常数不一定改变


3.在一定条件下,某些分子数相同的可逆反应及其平衡常数K值分别是


①H2+F22HF K=1×1047


②H2+Cl22HCl K=1×1017


③H2+Br22HBr K=1×109


④H2+I22HI K=1


比较K值大小,可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是( )


A.①②③④B.④②③①


C.①④③②D.无法确定


4.对于反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH>0,下列有关说法正确的是( )


A.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小


B.平衡常数表达式为K=c(CO)·c(H2)c(C)·c(H2O)


C.升高体系温度,平衡常数K不变


D.增大体系压强,平衡常数K不发生变化


5.在一定条件下,已达平衡的可逆反应:2A(g)+B(g)2C(g),下列说法中正确的是( )


A.平衡时,此反应的平衡常数K与各物质的浓度有如下关系:K=c2(C)c2(A)·c(B)


B.改变条件后,该反应的平衡常数K一定不变


C.如果改变压强并加入催化剂,平衡常数随之变化


D.若平衡时增加A和B的浓度,则平衡常数会减小


6.当把晶体N2O4放入密闭容器中气化,并建立了N2O4(g)2NO2(g)平衡后,保持温度不变,再通入若干N2O4气体,待反应达到新的平衡时,则新平衡与旧平衡相比,其c2(NO2)c(N2O4)值( )


A.变大B.不变


C.变小D.无法确定


7.汽车尾气里含有的NO气体是由内燃机燃烧时产生的高温引起氮气和氧气反应所致:


N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH>0


已知该反应在2404 ℃时,平衡常数K=6.4×10-3。


请回答下列问题。


(1)该反应的平衡常数表达式为 。


(2)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1 ml·L-1、4.0×10-2 ml·L-1和3.0×10-3 ml·L-1,此时反应 (填“是”或“否”)处于平衡状态。





8.已知NO和O2转化为NO2的反应机理如下:


①2NO(g)N2O2(g)(快) ΔH1<0 平衡常数K1


②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢) ΔH2<0 平衡常数K2


下列说法正确的是( )


A.2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=-(ΔH1-ΔH2)


B.2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的平衡常数K=K1K2


C.反应过程中的能量变化可用如图L2-2-4表示





图L2-2-4


D.反应②的速率大小决定2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应速率


9.在25 ℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:








下列说法错误的是( )


A.反应达到平衡时,X的转化率为50%


B.反应可表示为X(g)+3Y(g)2Z(g),其平衡常数为1600


C.增大压强使平衡向生成Z的方向移动,平衡常数增大


D.改变温度可以改变此反应的平衡常数


10.化学平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志,现有如下反应及其平衡常数数值:


2NO(g)N2(g)+O2(g) K1=1×1030


2H2(g)+O2(g)2H2O(g) K2=2×1081


2CO2(g)2CO(g)+O2(g) K3=4×10-92


以下说法正确的是( )


A.NO分解产生O2的反应的平衡常数表达式为K1=c(N2)c(O2)c(NO)


B.水分解产生O2,此时平衡常数的数值约为5×10-80


C.NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO>H2O>CO2


D.以上说法都不正确


11.在密闭容器中,给一氧化碳和水蒸气的气体混合物加热,在催化剂存在下发生反应:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)。在500 ℃时,平衡常数K=9。若反应开始时,一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.02 ml·L-1,则在此条件下CO的转化率为( )


A.25%B.50%


C.75%D.80%


12.一定温度下的密闭容器中存在如下反应:


2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。


已知c始(SO2)=0.4 ml·L-1,c始(O2)=1 ml·L-1,经测定该反应在该温度下的平衡常数K≈19,试判断:


当SO2转化率为50%时,该反应是否达到平衡?


13.恒温下,在容积为2 L的恒容密闭容器A中通入1 ml N2与1 ml H2的混合气体,发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,一段时间后,达到平衡,若平衡时氢气的物质的量为0.4 ml。


(1)计算此温度时该反应的K值为 。(写出计算过程)


(2)若在此温度下,向另一容积为1 L的恒容密闭容器B中按物质的量分别为2 ml、1 ml、1 ml充入N2、H2、NH3,此时该反应是否处于平衡状态? (填“是”或“否”)。


14.近几年我国大面积发生雾霾天气,其主要原因是SO2、NOx等挥发性有机物等发生二次转化,因此,研究碳、氮、硫及其化合物的转化对于环境的改善有重大意义。


(1)在一定条件下,CH4可与NOx反应除去NOx,已知有下列热化学方程式:


①CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·ml-1


②N2(g)+2O2(g)2NO2(g)


ΔH=+67.0 kJ·ml-1


③H2O(g)H2O(l) ΔH=-41.0 kJ·ml-1


则CH4(g)+2NO2(g)CO2(g)+2H2O(g)+N2 (g) ΔH= kJ·ml-1。


(2)SO2经过净化后与空气混合进行催化氧化可制取硫酸,其中SO2发生催化氧化的反应为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,在一定温度下的定容容器中,能说明上述反应达到平衡状态的是 。


A.混合气体的密度不再发生变化


B.混合气体的平均摩尔质量不再发生变化


C.v(SO2)∶v(O2)∶v(SO3)=2∶1∶2


D.混合气体的总物质的量不再发生变化


(3)若在T1 ℃、0.1 MPa条件下,往一密闭容器通入SO2和O2[其中n(SO2)∶n(O2)=2∶1],测得容器内总压强与反应时间如图L2-2-7所示。





图L2-2-5


①图中A点时,SO2的转化率为 。


②在其他条件不变的情况下,测得T2 ℃时压强的变化曲线如图L2-2-5所示,则C点的正反应速率vC(正)与A点的逆反应速率vA(逆)的大小关系为vC(正) (填“>”“<”或“ = ”)vA(逆)。


③图中B点的平衡常数Kp= 。


(Kp=压强平衡常数,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)


1.D [解析] 化学平衡常数是一个定值,与外界条件有关,如温度不同,平衡常数不同,A错误;化学平衡常数只随温度变化而变化,当改变反应物的浓度时,化学平衡常数不会发生改变,B错误;化学平衡常数K与温度有关,与反应物浓度、体系的压强都无关,C错误;通过化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的程度,平衡常数越大,反应进行的程度越大,D正确。


2.D [解析] 平衡常数只和温度有关,A不正确;升高温度,若平衡右移,平衡常数才增大,故B不正确;平衡常数只和温度有关,若平衡常数变化,则温度一定变化,化学平衡一定发生移动,C不正确;如果不是通过改变温度使平衡移动的,则化学平衡常数就不变,D选。


3.A [解析] K值越大,反应进行程度越大,可知四个反应进行程度由大到小的顺序为:①②③④,A正确。


4.D [解析] 升高温度,正逆反应速率均增大,A错误;固体和纯液体不代入平衡常数表达式中,B错误;平衡常数是温度的函数,C错误;平衡常数是温度的函数,温度不变平衡常数K不变,D正确。


5.A [解析] 对于确定的反应,K只与温度有关,改变除温度之外的条件都不会引起K的改变。


6.B [解析] K=c2(NO2)c(N2O4),它只与反应本身和温度有关,温度不变,K不变,B正确。


7.(1)c2(NO)c(N2)c(O2) (2)否


[解析] (2)Q=(3×10-3)2(2.5×10-1)×(4.0×10-2)=9×10-4,不等于K,故反应不是处于平衡状态。


8.D [解析] ①2NO(g)N2O2(g)(快) ΔH1<0 平衡常数K1


②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢) ΔH2<0 平衡常数K2


两个反应都为放热反应,反应物总能量大于生成物总能量;由①+②可得2NO(g)+O2(g)2NO2(g),ΔH=ΔH1+ΔH2,K=K1×K2,据此解答。由以上分析可知A、B错误;①②都为放热反应,反应物总能量均大于生成物的总能量,C错误;②反应较慢,为决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应速率的主要因素,D正确。


9.C [解析] 反应达到平衡时,X的转化率为0.05ml·L-10.1ml·L-1×100%=50%,A项正确;反应过程中X、Y、Z的浓度(ml·L-1)改变量分别为0.05、0.15、0.1,即方程式中X、Y、Z的化学计量数之比为1∶3∶2,故反应的方程式为X(g)+3Y(g)2Z(g),由此可知该温度下,反应平衡时K=×0.053=1600,B项正确;平衡常数只与温度有关,故增大压强使平衡向生成Z的方向移动,平衡常数不变,C项错误;温度改变,平衡常数一定改变,D项正确。


10.C [解析] 常温下,NO分解产生O2的反应的平衡常数表达式为K1=c(N2)c(O2)c2(NO),A错误;2H2(g)+O2(g)2H2O(g) K2=2×1081,所以2H2O(g)2H2(g)+O2(g) K2´=12×1081=5×10-82,B错误;常温下,NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的化学平衡常数K的数值逐渐减少,则化学反应进行倾向由大到小的顺序为NO>H2O>CO2,C正确;D错误。


11.C [解析] 依据化学平衡,设一氧化碳的消耗浓度为x ml·L-1,用三段式列式计算:


CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)


起始量(ml·L-1) 0.02 0.02 0 0


变化量(ml·L-1) x x x x


平衡量(ml·L-1) 0.02-x 0.02-x x x


平衡常数K=c(H2)c(CO2)c(CO)c(H2O)=x2(0.02-x)2=9,


解得:x=0.015;


一氧化碳转化率=0.015ml·L-10.02ml·L-1×100%=75%,


故选C。


12.因Q

[解析] 2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)


起始浓度/(ml·L-1): 0.4 1 0


转化浓度/(ml·L-1): 0.2 0.1 0.2


平衡浓度/(ml·L-1): 0.2 0.9 0.2


此时:Q=c2(SO3)c2(SO2)·c(O2)=×0.9≈1.11<19。可知当SO2转化率为50%时,反应未达到平衡状态。


13.(1) N2(g)+3H2(g)2NH3(g)


起始(ml·L-1) 0.5 0.5 0


转化(ml·L-1) 0.1 0.3 0.2


平衡(ml·L-1) 0.4 0.2 0.2


K=c2(NH3)c(N2)·c3(H2)=0.220.4×0.23=12.5。


(2)否


[解析] (1) N2(g)+3H2(g)2NH3(g)


起始(ml·L-1) 0.5 0.5 0


转化(ml·L-1) 0.1 0.3 0.2


平衡(ml·L-1) 0.4 0.2 0.2


K=c2(NH3)c(N2)·c3(H2)=0.220.4×0.23=12.5。


(2)c(N2)=2 ml·L-1,c(H2)=1 ml·L-1,c(NH3)=1 ml·L-1,Q=122×13=12,不等于K,故反应未达到平衡状态。


14.(1)-875.3 (2)BD (3)①45% ②> ③24 300 (MPa)-1


[解析] (1)根据盖斯定律由①-②-③×2得CH4(g)+2NO2(g)CO2(g)+2H2O(g)+N2(g) ΔH=-890.3 kJ·ml-1-67.0 kJ·ml-1+41×2 kJ·ml-1=-875.3 kJ·ml-1。(2)因为该反应是在定容容器中进行,容器的体积不变,混合气体的总质量不变,所以混合气体的密度始终不变,所以密度不再发生变化不能说明是平衡状态,A项错误;混合气体的平均摩尔质量是混合气体的总质量和总物质的量的比,因为总质量始终不变,但气体总物质的量随着反应的进行而改变,所以当平均摩尔质量不再发生变化时说明气体总物质的量不变,说明反应达到平衡状态,B项正确;v(SO2)∶v(O2)∶v(SO3)=2∶1∶2没有说明反应速率的方向,不能确定是否为平衡状态,C项错误;混合气体的总物质的量不再发生变化可以说明反应达到平衡,D项正确。(3)①设起始二氧化硫的物质的量为2 ml,氧气的物质的量为1 ml。


2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)


起始物质的量/ml210


改变物质的量/ml2xx2x


平衡物质的量/ml2-2x1-x2x


则有2-2x+1-x+2x2+1=0.0850.1,解得x=0.45,二氧化硫的转化率为0.45×22×100%=45%。②因在温度为T1时,反应从正反应方向开始进行,B点为平衡点,则vA(逆)T1,则vC(正)>vB(正),综上可得vC(正)>vA(逆)。③设起始二氧化硫的物质的量为2 ml,氧气的物质的量为1 ml。


2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)


起始物质的量/ml210


改变物质的量/ml2xx2x


平衡物质的量/ml2-2x1-x2x


则有2-2x+1-x+2x2+1=0.070.1,解得x=0.9,


平衡常数Kp=(0.07 MPa×1.80.2+0.1+1.8)2(0.07 MPa×0.20.2+0.1+1.8)2×0.07 MPa×0.10.2+0.1+1.8=24 300 (MPa)-1。


物质
X
Y
Z
初始浓度/(ml·L-1)
0.1
0.2
0
平衡浓度/(ml·L-1)
0.05
0.05
0.1