化学平衡一、选择题(每小题4分，每小题有1－2个正确选项)1．(双选)下列反应不属于可逆反应的是( )A．Cl2溶于水B．NH3溶于水C．可充电电池的反应，如H2O＋Zn＋Ag2OZn(OH)2＋2AgD．电解水生成H2和O2，点燃H2和O2的混合物生成水2．在一定量的密闭容器中进行反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。已知反应过程中某一时刻N2、H2、NH3的浓度分别为0.1mol/L，0.3mol/L,0.2mol/L。当反应达到平衡时，可能存在的数据是( )A．N2为0.2mol/L，H2为0.6mol/LB．N2为0.15mol/LC．N2、H2均为0.18mol/LD．NH3为0.4mol/L3．(双选)下列说法可充分说明P(g)＋Q(g)S(g)＋R(g)，在恒温下，恒容密闭容器中的反应已达平衡的是( )A．容器里P、Q、R、S四种物质共存B．容器里Q、R的体积分数不再改变C．容器内气体压强、密度不随时间变化D．单位时间内生成nmolP同时生成nmols4．在一定温度下，某体积不变的密闭容器中发生如下可逆反应：A2(g)＋B2(g)2AB(g)，该反应达到平衡状态的标志是( )A．单位时间内生成nmolA2的同时生成nmolABB．容器内的总压强不随时间变化而变化C．单位时间内生成2nmolAB的同时生成nmolB2D．容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变5．(双选)对于可逆反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，正反应速率分别用v(SO2)、v(O2)、v(SO3)表示，逆反应速率分别用v′(SO2)、v′(O2)、v′(SO3)表示，该反应达平衡时，则下列关系式中正确的是( )A．v(SO2)＝v′(SO2) B．v(O2)＝v(SO3)C．v(SO3)＝2v′(O2)D．v(SO2)＝v(SO3)6．一定条件下，将A、B、C三种物质各1mol通入一个密闭容器中发生反应：2A＋B＝2C，达到平衡时，B的物质的量可能是( )A．1.5molB．1molC．0.5molD．07．(双选)在一个定容的密闭容器中进行如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。已知反应过程中的某一时间SO2、O2和SO3的浓度分别为0.1mol·L－1、0.05mol·L－1和0.3mol·L－1。当反应达平衡时可能存在的数据正确的是( )A．c(SO2)＝0.25mol·L－1B．c(O2)＝0.2mol·L－1C．c(SO2)＋c(SO3)＝0.15mol·L－1D．c(SO2)＋c(O2)＝0.3mol·L－18．(双选)一定条件下的密闭容器中，可逆反应2A(g)B(g)＋3C(g)在下列四种状态中处于平衡状态的是( )速率ABCDv正/mol·L－1·min－1v(A)＝2v(A)＝1v(A)＝1v(A)＝2\nv逆/mol·L－1·min－1v(B)＝2v(B)＝1.5v(C)＝1.5v(A)＝29．对可逆反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，下列叙述正确的是( )A．达到化学平衡时，4v正(O2)＝5v逆(NO)B．若单位时间内生成xmolNO的同时，消耗xmolNH3，则反应达到平衡状态C．达到化学平衡时，若增大容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大D．化学反应速率的关系是2v正(NH3)＝3v正(H2O)10．可逆反应：2NO22NO＋O2在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是( )①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO③用NO2，NO，O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的压强不再改变的状态⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A．①④⑥⑦B．②③⑤⑦C．①③④⑤D．全部11．下列说法不正确的是( )A．外界条件改变，化学平衡状态一定发生改变B．对某一可逆反应，当正、逆反应速率相等时，各组分的浓度一定保持不变C．甲、乙两个容积相同、温度恒定且相同的密闭容器中，分别充入2molNH3、1molN2和3molH2，平衡时，甲和乙的N2体积分数相同D．化学平衡建立前，v正≠v逆，化学平衡后v正＝v逆12．在473k时，密闭容器中充入一定量的NO2和SO2，发生如下反应：NO2＋SO2NO＋SO3平衡时，下列叙述不正确的是( )A．NO和SO3的物质的量一定相等B．NO2和SO3的物质的量一定相等C．体系中的总物质的量一定等于反应开始时总的物质的量D．反应前后压强不变二、非选择题(共52分)13．下列①～⑩的说法中可以说明2HI(g)H2(g)＋I2(g)，已达到平衡状态的是________。①单位时间内生成nmolH2的同时生成2nmolHI②一个H－H键断裂的同时有两个H－I键断裂；③质量分数：w(HI)＝w(I2)；④反应速率v(H2)＝v(I2)＝v(HI)时；⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)＝2∶1∶1；⑥温度和体积一定时，容器内压强不再变化；⑦温度和体积一定时，生成物浓度不再变化；⑧条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化；⑨温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化；\n⑩温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化。14．在密闭容器中，充入一定量的N2和H2，在一定条件下合成氨，若以v(H2)、v(N2)分别表示消耗速率，v(NH3)表示分解速率，那么，该反应达到平衡前，用“>”、“<”或“＝”表示下列关系：(1)v(H2)________v(NH3)。(2)v(H2)________3v(N2)。15．在298k时，合成氨反应的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ/mol。在该温度下，取1molN2和3molH2放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，放出的热量小于92.4kJ，其原因是________________________________________。16．一定条件下，可逆反应A2＋B22C达到了化学平衡状态，经测得平衡时c(A2)＝0.5mol·L－1，c(B2)＝0.1mol·L－1，c(C)＝1.6mol·L－1。若A2、B2、C的起始浓度分别用amol·L－1、bmol·L－1、cmol·L－1表示，请回答：(1)a、b应满足的关系是________。(2)a的取值范围是________。17．反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)在恒温恒容条件下进行，下列情况中，反应正向进行的是__________；反应逆向进行的是__________；处于平衡状态的是__________；无法判断是否达到平衡的是__________。A．单位时间内消耗2molN2，同时生成4molNH3B．单位时间内消耗3molH2，同时生成2molNH3C．单位时间内生成2molN2，同时生成6molN—H键D．混合气的密度不再随时间而改变E．容器中气体的压强不再随时间而改变F．单位时间内生成2molNH3，同时又生成2molH—H键\n化学平衡1.解析：A选项Cl2溶于水是可逆反应，Cl2＋H2OHCl＋HClO，教材上未标“”而写成“===”是因当时尚未学习可逆反应。B选项NH3溶于水也是可逆反应，NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－。C、D选项电解水和点燃H2和O2生成水、可充电电池的反应二者均不是同时进行的，也不是在相同条件下进行的反应，不是可逆反应。答案：C、D2.解析：本题考查对可逆反应的特征的理解，解答时，应注意两点：(1)可逆反应既可向正反应方向进行，同时又可向逆反应方向进行：(2)可逆反应不能进行到底，只能反应到一定程度达到平衡状态，平衡时各物质的物质的量都大于零。对于本题，若反应从题给某一时刻开始向正反应方向进行并达到平衡，此时NH3的浓度应小于0.4mol/L；若反应从题给某一时刻开始向逆反应方向进行并达到平衡，此时N2的浓度应小于0.2mol/L，H2的浓度应小于0.6mol/L；从题给量的关系易知无论反应进行到什么程度，c(N2)∶c(H2)＝1∶3，因此两者不可能同时均为0.18mol/L。答案：B3.解析：只要反应开始，容器里P、Q、R、S必共存，无法说明反应是否已达平衡；因该反应是气体分子总数不变的可逆反应，因而反应无论进行到什么程度，其容器内气体的压强、密度(恒容)都不会改变，因而选项C不能作为反应已达平衡的标志；选项B中，当容器里Q、R的体积分数不变时，表明反应已达平衡；选项D可推出v正＝v逆。因而反应也达到了平衡状态。答案：B、D4.解析：可逆反应达到平衡状态时，正、逆反应速率相等，即生成nmolA2、nmolB2的同时生成2nmol的AB，故C正确，A不正确；又因该反应为气体体积不变的反应，故无论是否达平衡状态，总压强以及混合气体的平均相对分子质量均保持不变。答案：C5.解析：对于正反应有v(SO2)∶v(O2)∶v(SO3)＝2∶1∶2，对于逆反应有v′(SO2)∶v′(O2)∶v′(SO3)＝2∶1∶2，而达到平衡时有v(SO2)＝v′(SO2)、v(O2)＝v′(O2)、v(SO3)＝v′(SO3)。答案：A、C6.解析：用极端假设法考虑平衡完全向左进行、完全向右进行的两种情形。 2A ＋ B====2C(起始) 1 1 1(向左) 1＋1 1＋0.5 0 2A ＋ B 2C(起始) 1 1 1(向右) 0 1－0.5 1＋1得到B的极值为1.5mol和0.5mol，实际上该反应为可逆反应，不可能完全向左、向右进行，即0.5mol<n(B)<1.5mol。答案：B7.\n解析：题中所给的反应状态可能是平衡状态，也可能是非平衡状态。若反应逆向进行建立平衡，使0.3mol·L－1的SO3全部反应完，共有SO20.4mol·L－1，O20.2mol·L－1，但在可逆反应中，任何一种物质的浓度不可能为0，所以A可能而B不可能。对于C选项，最简单的解法是抓住S原子守恒，由题意可知，无论何时都会有c(SO2)＋c(SO3)＝0.4mol·L－1，所以C选项不对。对于D选项，要通过化学方程式计算。首先由于SO3的浓度是0.3mol·L－1时O2的浓度是0.05mol·L－1(两者的和大于0.3)，所以反应必须逆向移动才可能使两者之和为0.3mol·L－1。设有xmol·L－1sO3分解，则其生成的O2必为mol·L－1，则列出方程：(0.3－x)＋(0.05＋)＝0.3，得x＝0.1mol·L－1，所以当该反应向逆反应方向移动时有0.1mol·L－1SO3分解(剩余0.2mol·L－1的SO3，生成0.05mol·L－1的O2)，此时，O2的浓度为0.1mol·L－1，两者浓度之和为0.3mol·L－1，故D也正确。答案：A、D8.解析：对于C项：v(A)正∶v(C)逆＝2∶3，与化学计量数之比相等，说明v(正)＝v(逆)；对于D项：v(A)正＝v(A)逆(用同一物质表示)，必然v(正)＝v(逆)。答案：C、D9.解析：根据不同物质表示同一反应速率时的关系可知，v逆(O2)：v逆(NO)＝5∶4，v逆(NO)＝4/5v逆(O2)，代入A中表达式知v正(O2)＝v逆(O2)，A正确；NO的生成与NH3的消耗同时表示正反应速率，故B不正确；达到平衡时，增大容器体积，反应物、生成物浓度同时减小，正逆反应速率同时减小，C不正确。在反应的任意状态总有v正(NH3)∶v正(H2O)＝4∶6，即3v正(NH3)＝2v正(H2O)，D不正确。答案：A10.解析：本题对化学平衡标志的考查更全面，不仅考查了化学平衡的直接标志，也要求对化学平衡的间接标志进行分析、判断，需要对化学反应的特征与化学平衡的关系进行全面分析才能顺利作答。①中单位时间内生成nmolO2必生成2nmolNO，而生成2nmolNO2时，必消耗nmolO2，①能说明达到平衡，②不能说明。③中属于化学反应速率与化学方程式中化学计量数的一般关系，无论达到平衡与否，都符合化学计量数之比。有色气体的颜色不变，则表示物质的浓度不再变化，能说明反应达到平衡，故④能说明。由于反应前后体积不同，故压强不变可作为平衡的标志，故⑥能说明。体积固定，气体质量前后守恒，密度不变，也不能说明达到平衡，故⑤不能说明。由于气体总质量不变，气体的平均相对分子质量不变时，则说明气体中各物质的物质的量保持不变，故⑦能说明。答案：A11.解析：A错误，外界条件改变，化学平衡状态不一定改变，即化学平衡不一定移动。B正确，当正、逆反应速率相等时，反应达到平衡状态，当反应达到平衡状态时，各组分的浓度保持不变。化学平衡的建立与反应的途径无关，在条件相同时，不论由正反应开始，还是由逆反应开始，最终均可达到同一平衡状态，即起始时加入2molNH3与加入1molN2、3molH2等效，C正确。v正＝v逆，反应处于平衡状态；若v正≠v逆，则反应一定是非平衡状态，D正确。答案：A12.解析：充入的反应物是NO2和SO2，它们的物质的量可以相等，也可以不相等；而NO和SO3是生成物，每生成1molNO，必生成1molsO3\n，不论是否达到平衡其物质的量一定相等。A正确，B错误。因为473k时，SO3是气体，反应是气体总物质的量不变的反应，即反应前后气体的化学计量数相等，故反应前后气体总物质的量不变，压强不变。答案：B13.答案：①②⑦⑨14.解析：(1)反应达到平衡前，正反应速率大于逆反应速率，v(H2)>v(NH3)。(2)v(H2)、v(N2)均表示正反应速率，无论是否达到平衡，v(H2)∶v(N2)＝3∶1。答案：(1)> (2)＝15.答案：热化学方程式表明，1molN2和3molH2反应生成2molNH3时放出的热量为92.4kJ。但N2跟H2化合生成NH3的反应是可逆反应，在密闭容器中，反应达到平衡时，1molN2和3molH2不能完全反应生成2molNH3，因此放出的热量小于92.4kJ16.解析：(1)设反应的A2为xmol·L－1，则c(A2)＝amol·L－1－xmol·L－1＝0.5mol·L－1，c(B2)＝bmol·L－1－xmol·L－1＝0.1mol·L－1，a－b＝0.4。(2)c(C)＝0时，a取最大值，此时a＝0.5＋0.8＝1.3；c(B2)＝0时，a取最小值，此时a＝0.5－0.1＝0.4。a的取值范围是：0.4≤a≤1.3。答案：(1)a－b＝0.4 (2)0.4≤a≤1.317.解析：本题考查了对可逆反应的方向性及平衡状态标志的判断。A因为消耗2molN2的同时必生成4molNH3，故A无法判断是否达到平衡；B单位时间内不论反应是否平衡，消耗3molH2的同时均生成2molNH3，故无法判断是否达到平衡；C生成6molN—H键即生成2molNH3，也即有1molN2被消耗，所以v(N2消耗)<v(N2生成)，反应逆向进行；D据ρ＝m/V，气体的质量和体积不随平衡移动而改变，即ρ始终是一个定值，故无法判断是否达到平衡；E若平衡正向移动，压强p会减小，而p不再改变，说明反应已达平衡状态；F生成2molNH3即消耗3molH2，而生成2molH—H键即生成2molH2，v(H2消耗)>v(H2的生成)，所以反应正向进行。答案：F C E ABD
