1、化学平衡状态一、选择题(每小题4分，每小题有1个正确选项，共44分)1一定条件下反应：2AB(g)A2(g)B2(g)达到平衡状态的标志是(D)A单位时间内生成n mol A2，同时消耗2n mol ABB容器内三种气体AB、A2、B2共存CAB的消耗速率等于A2的消耗速率D容器中各组分的体积分数不随时间变化解析：A项，生成A2和消耗AB表示的是同一反应方向，不能表明反应是否达到平衡；B项，可逆反应无论是否达到平衡，反应物和生成物均共存，故B项不能确定反应是否达到平衡；C项，若AB的消耗速率等于A2的消耗速率的2倍，才能说明反应达到平衡；D项，容器中各组分的体积分数不随时间变化而变化，说明反应
2、已达到平衡状态。2在一定温度下的定容容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明反应A(g)2B(g)C(g)D(g)已达到平衡状态的是(B)混合气体的压强 混合气体的密度B的物质的量浓度 混合气体总物质的量混合气体的平均相对分子质量 v(C)与v(D)的比值混合气体总质量 混合气体总体积A BC D解析：由于反应物、生成物全部是气体，根据质量守恒，不论是否达到平衡，气体总质量保持不变，不正确；由于是定容容器，反应中气体的密度保持不变，不正确，不正确；无论是否达到平衡，反应速率比值总是化学计量数之比，不正确。3下列关于化学平衡状态的说法中正确的是(B)A改变外界条件不能改变化学平衡状态B当某反
3、应在一定条件下反应物转化率保持不变时即达到了化学平衡状态C当某反应体系中气体的压强不再改变时，该反应一定达到平衡状态D当某反应达到平衡状态时，反应物和生成物的浓度一定相等解析：A.改变外界条件可以改变化学平衡状态，A错误；B.当某反应在一定条件下反应物转化率保持不变时即达到了化学平衡状态，B正确；C.当某反应体系中气体的压强不再改变时，对于体积不变的反应不一定达到平衡状态，C错误；D.当某反应达到平衡状态时，反应物和生成物的浓度保持不变，不一定相等，D错误；答案选B。4对于反应N2O4(g)2NO2(g)在温度一定时，平衡体系中NO2的体积分数(NO2)随压强的变化情况如图所示(实线上的点为对
4、应压强下的平衡点)，下列说法正确的是(D)AA、C两点的正反应速率的关系为v(A)v(C)BA、B、C、D、E各状态中，v(正)v(逆)的是状态EC维持p1不变，EA所需时间为x；维持p2不变，DC所需时间为y，则xyD使E状态从水平方向到达C状态后，再沿平衡曲线到达A状态，从理论上讲，可选用的条件是从p1突然加压到p2，再由p2无限缓慢降压至p1解析：在有气体参加的反应体系中，增大压强，反应速率增大，A点的压强小于C点，故反应速率v(A)v(逆)，D点表示向逆向进行，v(正)p1，故在p2时反应速率大于p1时，因此，达到平衡的时间比p1要短，yx，C项错误。5在一定温度下的固定容积的密闭容器
5、中，发生反应：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H0，能说明该反应已达平衡状态的是(D)A反应中H2O与CH3OH的物质的量浓度之比为11，且保持不变B混合气体的密度不随时间的变化而变化C单位时间内每消耗1.2 mol H2，同时生成0.4 mol H2ODCO2的体积分数在混合气体中保持不变解析：A.反应中H2O与CH3OH的物质的量浓度之比为11，且保持不变，不能说明各自的量不再随时间的变化而变化，选项A错误；B.容器的体积不变，气体质量是守恒的，则混合气体的密度始终不变，现在不随时间的变化而变化，不能说明已经达平衡状态，选项B错误；C.单位时间内每消耗1.2 mol H
6、2，向正方向，同时生成0.4 mol H2O，也向正方向，不能反映正逆反应之间的关系，选项C错误；D.未平衡时CO2的体积分数是个变化的量，现在混合气体CO2的体积分数保持不变，说明已经平衡了，选项D正确。答案选D。6在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如右图所示，下列表述正确的是(D)A反应的化学方程式为2MNBt2时，正、逆反应速率相等，达到平衡Ct3时，正反应速率大于逆反应速率Dt1时，N的浓度是M浓度的2倍解析：由曲线可知，N物质的量减少，是反应物；M物质的量增加，是生成物，A不正确。横轴t2对应纵轴数值为4，纵轴是物质的量轴，不是速率轴，B不正确。t3时
7、刻以后，M、N物质的量不再改变，反应达到平衡状态，v(正)v(逆)，C不正确。t1时刻，N的物质的量为6 mol，M的物质的量为3 mol，D正确。7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0.1 molL1、0.05 molL1和0.3 molL1。当反应达平衡时可能存在的数据正确的是 (D)Ac(SO2)0.35 molL1c(SO3)0.35 molL1Bc(O2)0.2 molL1Cc(SO2)c(SO3)0.15 molL1Dc(SO3)c(O2)0.3 molL1解析：SO2与SO3不可能同
8、时增大，A不可能。若反应逆向进行建立平衡，使0.3 molL1的SO3全部反应完，共有SO2 0.4 molL1，O2 0.2 molL1，但在可逆反应中，任何一种物质的浓度不可能为0，所以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)0.4 molL1，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0.3 molL1时O2的浓度是0.05 molL1(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0.3 molL1。设有x molL1 SO3分解，则其生成的O2必为 molL1，则列出方程：(0.
9、3x)(0.05)0.3，得x0.1 molL1，所以当该反应向逆反应方向移动时有0.1 molL1SO3分解(剩余0.2 molL1的SO3，生成0.05 molL1的O2)，此时，O2的浓度为0.1 molL1，两者浓度之和为0.3 molL1，故D正确。8对于可逆反应4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)，下列叙述正确的是(A)A达到平衡时：4v正(O2)5v逆(NO)B若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3，则反应达到平衡状态C达到平衡时，若增大容器容积，则正反应速率减小，逆反应速率增大D化学反应的速率关系是：2v正(NH3)3v逆(H2O)解析：
10、达到化学平衡时v正v逆，当v正(O2)v逆(NO)54时说明v正v逆，反应达到平衡，A项正确；单位时间内生成x mol NO，必然消耗x mol NH3，不一定达到平衡，B项错误；增大容积，则压强减小，正、逆反应速率都减慢，C项错误；达到平衡时存在3v正(NH3)2v逆(H2O)，D项错误。9下列各反应都在密闭容器中进行，“混合气体的平均摩尔质量不再改变”不能说明该反应已达到平衡状态的是(D)A2NO2(g)N2O4(g)BC(s)H2O(g)H2(g)CO(g)C2SO2(g)O2(g)2SO3(g)DI2(g)H2(g)2HI(g)10一定温度下，在固定容积的密闭容器中进行的可逆反应，mA
11、(g)nB(g)pC(g)qD(g)，当m、n、p、q为任意正整数时，下列状态一定能说明反应已达到平衡的是(A)体系的压强不再发生变化体系的密度不再发生变化各组分的物质的量浓度不再改变各组分的质量分数不再改变反应速率v(A)v(B)v(C)v(D)mnpqA BC D解析：若mnpq时，反应过程中，体系压强始终不变，不符合要求；，m总、V总不变，则体系密度在反应过程中始终不变，故也不符合要求；反应过程中，反应速率始终满足v(A)v(B)v(C)v(D)mnpq，故不符合要求，只有能说明反应已达平衡。11已知热化学方程式：SO2(g)O2(g)SO3(g)H98.32 kJmol1，在容器中充入
12、2 mol SO2和1 mol O2，充分反应，最终放出的热量(C)A196.64 kJ B98.32 kJC196.64 kJ解析：热化学方程式中的反应热是指反应物按所给形式完全进行时的反应热。2 mol SO2和1 mol O2如果彻底反应则应放出196.64 kJ的热量，而该反应为可逆反应，所以放出的热量小于196.64 kJ。二、非选择题(共56分)12(8分)下列的说法中可以说明2HI(g)H2(g)I2(g)，已达到平衡状态的是。单位时间内生成n mol H2的同时生成2n mol HI；一个HH键断裂的同时有两个HI键断裂；质量分数：w(HI)w(I2)；反应速率v(H2)v(I
13、2)v(HI)时；c(HI)c(H2)c(I2)211；温度和体积一定时，容器内压强不再变化；温度和体积一定时，生成物浓度不再变化；条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化；温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化；温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化。13(14分)一定条件下，可逆反应A2B22C达到了化学平衡状态，经测得平衡时c(A2)0.5 molL1，c(B2)0.1 molL1，c(C)1.6 molL1。若A2、B2、C的起始浓度分别用a molL1、b molL1、c molL1表示，请回答：(1)a、b应满足的关系是ab0.4。(2)a的取值范围是0.4a1.3。解析：
14、(1)设反应的A2为x molL1，则c(A2)a molL1x molL10.5 molL1，c(B2)b molL1x molL10.1 molL1，ab0.4。(2)c(C)0时，a取最大值，此时a0.50.81.3；c(B2)0时，a取最小值，此时a0.50.10.4。a的取值范围是：0.4a1.3。14(14分)恒温恒容下，将2 mol A气体和2 mol B气体通入体积为2 L的密闭容器中发生如下反应：2A(g)B(g)xC(g)2D(s)，2 min时反应达到平衡状态，此时剩余1.2 mol B，并测得C的浓度为1.2 molL1。(1)从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应
15、速率为0.6_molL1min1。(2)x3。(3)下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志的是BD。A压强不再变化B气体密度不再变化CA的消耗速率与B的消耗速率之比为21DA的百分含量保持不变解析：(1)v(C)0.6 molL1min1。(2)n(C)1.2 molL12 L2.4 mol，n(B)2 mol1.2 mol0.8 mol，n(C)n(B)2.4 mol0.8 molx1，x3。(3)A项，x3，该反应前后气体的物质的量不变，无论反应是否达到平衡，压强均不会变化；B项，气体的密度不再变化，而气体的体积不变，说明气体的质量不再发生变化，由于D为固体，故气体的质量不再发生变化，说明
16、反应已达到平衡状态；C项，A的消耗速率与B的消耗速率表示的反应方向一致，不能说明反应已达到平衡；D项，A的百分含量保持不变，说明反应已达到平衡。15(20分)将一定量的SO2和含0.7 mol氧气的空气(忽略CO2)放入一定体积的密闭容器中，550 时，在催化剂作用下发生反应：2SO2O22SO3(正反应放热)。反应达到平衡后，将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液，气体体积减小了21.28 L；再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2，气体的体积又减小了5.6 L(以上气体体积均为标准状况下的体积)。(计算结果保留一位小数)请回答下列问题：(1)判断该反应达到平衡状态的标志是bc。(填
17、字母)aSO2和SO3浓度相等bSO2百分含量保持不变c容器中气体的压强不变dSO3的生成速率与SO2的消耗速率相等e容器中混合气体的密度保持不变(2)求该反应达到平衡时SO2的转化率(用百分数表示)。(3)若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液，生成沉淀多少克？答案：(2)消耗O2的物质的量：0.7 mol0.45 mol。生成SO3的物质的量：0.45 mol20.9 mol。SO2和SO3的物质的量之和：0.95 mol。反应前SO2的物质的量：0.95 mol。SO2的转化率：100%94.7%。(3)在给定的条件下，溶液呈强酸性，BaSO3不会存在。因此BaSO4的质量为0.9 mol0.05233 gmol110.5 g。解析：(1)平衡标志的判断：一是正逆反应速率相等，二是各成分含量保持不变。浓度相等不能作为平衡标志的判断，a不正确；由于是气体体积不相等的反应，压强不变可以作为平衡判断标志；d项中均表示正反应速率，不正确。由于均为气体反应，气体的质量守恒，体积不变，密度不变，不能作为平衡的标志。
