2-3-1《化學(xué)平衡狀態(tài)》時練
雙基練習(xí)
1．(2011•張掖高二檢測)在一定條件下，對于密閉容器中進行的可逆反應(yīng)：2HI(g)????△　H2(g)＋I2(g)，下列說法中可以充分說明這一反應(yīng)已經(jīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是(　　)
A．HI、H2、I2的濃度相等
B．HI、H2、I2的濃度不再發(fā)生變化
C．HI、H2、I2在密閉容器中共存
D．容器內(nèi)氣體的顏色不再發(fā)生變化
解析：2HI(g)????△　H2(g)＋I2(g)是可逆反應(yīng)�；瘜W(xué)反應(yīng)達到平衡還是未達到平衡HI、H2、I2共存于同一體系，HI、H2、I2的濃度也不一定相等，容器內(nèi)氣體的顏色不發(fā)生變化，即I2(g)的濃度不變，也意味著HI、H2、I2的濃度也不再變化，即達到了平衡狀態(tài)，綜上所述，選B、D。
答案：BD
2．下列有關(guān)可逆反應(yīng)的說法不正確的是(　　)
A．可逆反應(yīng)是指在同一條件下能同時向正、逆兩個方向進行的反應(yīng)
B．2HI????△　H2＋I2是可逆反應(yīng)
C．2H2＋O2=====點燃　2H2O與2H2O=====電解　2H2↑＋O2↑是可逆反應(yīng)
D．只有可逆反應(yīng)才存在化學(xué)平衡
解析：可逆反應(yīng)是指在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進行，同時又能向逆反應(yīng)方向進行的反應(yīng)，C項中的反應(yīng)不是在相同的條件下也不是同時進行的。
答案：C
3．在一定溫度下，向a L密閉容器中加入1 ol X氣體和2 ol Y氣體，發(fā)生反應(yīng)：X(g)＋2Y(g)??2Z(g)此反應(yīng)達到平衡的標(biāo)志是(　　)
A．容器內(nèi)壓強不隨時間變化
B．容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度不隨時間變化
C．容器內(nèi)X、Y、Z的濃度之比為1∶2∶2
D．單位時間消耗0.1 ol X時則生成0.2 ol Z
解析：判斷一個反應(yīng)達到平衡的標(biāo)志是從兩個方面分析：(1)v正＝v逆；(2)各組分濃度保持不變。對于左右氣體分子數(shù)不等的反應(yīng)，體系的總壓強、總物質(zhì)的量不再變化也可以作為判斷的依據(jù)。
答案：AB
4．14CO2與碳在高溫條件下發(fā)生反應(yīng)：14CO2＋C??2CO，達到化學(xué)平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有(　　)
A．14CO2　　　　　　　B．14CO2、14CO
C．14CO2、14CO、14C D．14CO
解析：14CO2與C反應(yīng)生成14CO(正反應(yīng))的同時，逆反應(yīng)14CO的分解(生成14CO2和14C)也在進行，故平衡混合物中含14C的粒子有：14CO2、14CO、14C。
答案：C
5．將2 ol SO2和1 ol O2充入一容積固定的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)，下列物理量不再改變時，并不能說明化學(xué)反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是(　　)
A．混合氣體的密度
B．混合氣體的壓強
C．混合氣體的總物質(zhì)的量
D．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量
解析：該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，因此在容積不變的情況下，隨著反應(yīng)的進行，氣體的物質(zhì)的量隨之減小，因此氣體的總壓強及平均相對分子質(zhì)量也隨之改變，即B、C、D可說明化學(xué)反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)，反應(yīng)過程中氣體的總質(zhì)量不變，因此在容積不變的密閉容器中，混合氣體的密度不隨反應(yīng)的進行而改變。故選A。
答案：A
6．把HI氣體充入密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)2HI(g)??H2(g)＋I2(g)，在反應(yīng)趨向平衡狀態(tài)的過程中，下列說法正確的是(　　)
A．HI的生成速率等于其分解速率
B．HI的生成速率小于其分解速率
C．HI的生成速率大于其分解速率
D．無法判斷HI的生成速率和分解速率的相對大小
解析：HI充入密閉容器中，反應(yīng)開始瞬間，濃度最大，正反應(yīng)速率最大，隨著反應(yīng)的進行，正反應(yīng)速率逐漸減小，對于逆反應(yīng)開始的瞬間，逆反應(yīng)速率為零，隨著反應(yīng)的進行，逐漸增大，最后兩者相等，建立平衡，趨向于平衡的過程中，正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率，即HI的生成速率小于其分解速率。
答案：B
7．一定條件下的密閉容器中，可逆反應(yīng)2A(g)??B(g)＋3C(g)在下列四種狀態(tài)中處于平衡狀態(tài)的是(　　)
速率ABCD
v正/ol/(L•in)v(A)＝2v(A)＝1v(A)＝1v(A)＝2
v逆/ol/(L•in)v(B)＝2v(B)＝1.5v(C)＝1.5v(A)＝2
解析：對于C項：v(A)正∶v(C)逆＝2∶3，與化學(xué)計量數(shù)之比相等，說明v(正)＝v(逆)；對于D項：v(A)正＝v(A)逆(用同一物質(zhì)表示)，必然v(正)＝v(逆)。
答案：CD
8．下列反應(yīng)中可判斷為可逆反應(yīng)的是(　　)
A．氫氣和氯氣受熱生成氯化氫，氯化氫受熱分解為氫氣和氯氣
B．氮氣和氫氣在高溫、高壓、催化下可以生成氨氣，同時氨氣又分解為氮氣和氫氣
C．單質(zhì)溴可以置換出碘，氯氣又可以置換出溴
D．氯氣和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，次氯酸光照條件下可分解為鹽酸和氧氣
解析：A項中兩個“受熱”的溫度不同，不屬于同一條件下；C、D中都不是同一個反應(yīng)，談不上可逆的問題。
答案：B
9．(2011•泉州高二檢測)689K時，在1 L密閉容器中進行的反應(yīng)：H2＋I2??2HI達到平衡，圖甲表示當(dāng)起始物為1 ol/L H2和1 ol/L I2時，容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度c的變化與時間t的關(guān)系的示意圖。

(1)請在圖乙中畫出當(dāng)起始物為2 ol/L HI時，容器中各物質(zhì)的濃度變化與時間關(guān)系的示意圖。 w .x k b 1
(2)由圖中的事實說明化學(xué)平衡具有的特征是_______________ _________________。
答案：(1)如下圖所示。

(2)①動態(tài)平衡；②v正＝v逆≠0；③平衡時各組分濃度保持不變；④一定條件下平衡的建立與途徑無關(guān)
能力提升
10．下列說法中能說明2HI(g)??H2(g)＋I2(g)已達平衡狀態(tài)的是__________。
(1)單位時間內(nèi)生成n ol H2的同時生成n ol HI；
(2)一個H－H鍵斷裂的同時有兩個H－I鍵斷裂；
(3)c(HI)＝c(I2)；
(4)反應(yīng)速率：v(H2)＝v(I2)＝12v(HI)；
(5)c(HI)∶c(I2)∶c(H2)＝2∶1∶1；
(6)溫度和體積一定時，某一生成物濃度不再變化；
(7)溫度和體積一定時，容器內(nèi)壓強不再變化；
(8)條件一定，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化；
(9)溫度和體積一定時，混合氣體的顏色不再發(fā)生變化；
(10)溫度和壓強一定時，混合氣體的密度不再發(fā)生變化。
解析：(1)生成n ol H2的同時生成n ol HI說明正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率。
(2)一個H－H鍵斷裂(逆反應(yīng)方向)兩個H－I鍵斷裂(正反應(yīng)方向)v正＝v逆。
(3)平衡狀態(tài)時c(HI)、c(I2)濃度不變，但不一定相等。
(4)無論是否達到平衡狀態(tài)都有這樣的關(guān)系，未表示出正、逆反應(yīng)速率。
(5)平衡狀態(tài)時不一定有這樣的濃度關(guān)系。
(6)生成物濃度不變，達到平衡狀態(tài)。
(7)無論是否達到平衡容器內(nèi)的壓強都不變。
(8)氣體的總質(zhì)量不變，氣體的物質(zhì)的量也不變，故無論是否達到平衡狀態(tài)其平均相對分子質(zhì)量都不變化。
(9)反應(yīng)體系中顏色不變即說明c(I2)不變化，達到平衡。
(10)都是氣體且體積不變，密度始終不發(fā)生變化。
答案：(2)(6)(9)
11．X、Y、Z為三種氣體，把a ol X和b olY充入一密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)X＋2Y??2Z。達到平衡時，若它們的物質(zhì)的量滿足：n(X)＋n(Y)＝n(Z)，則Y的轉(zhuǎn)化率是多少？
解析：設(shè)Y轉(zhuǎn)化的量為2Q ol。新標(biāo)第一網(wǎng)
　　　 　X　＋　2Y　??　2Z
反應(yīng)開始時 a ol　 b ol　　　0
轉(zhuǎn)化量：　 Q ol　 2Q ol　　2Q ol
平衡時：　 a－Q　 b－2Q　　 2Q
由題意知：a－Q＋b－2Q＝2Q
得Q＝a＋b5
則Y的轉(zhuǎn)化率為2Qb×100%＝2×a＋b5b×100%
＝2a＋b5b×100%
答案：2a＋b5b×100%
12．將N2和H2按一定比例混合，其密度是相同狀況下H2的3.6倍，取出0.5 ol該混合氣體充入密閉容器里，使之發(fā)生反應(yīng)并在一定條件下達到平衡，已知反應(yīng)達平衡后容器內(nèi)壓強是相同條件下反應(yīng)前的0.76倍，試求：
(1)反應(yīng)前混合氣體中N2和H2的體積比。
(2)達平衡時混合氣體中氨的物質(zhì)的量。
(3)平衡時N2的轉(zhuǎn)化率。
解析：(1)N2和H2的混合氣體平均相對分子質(zhì)量為＝3.6×2＝7.2。

所以VN2VH2＝nN2nH2＝5.220.8＝14。
(2)設(shè)平衡時消耗N2為x ol。
　　　　　　　　 N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)
起始物質(zhì)的量(ol)　0.5×15　 0.5×45 　　 0
轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量(ol)　　x　　 　3x　　　　　2x
平衡物質(zhì)的量(ol)　0.1－x　　0.4－3x　　 2x
n起＝0.5 ol
n平＝(0.5－2x) ol
T、V一定時，n起n平＝p起p平，0.50.5－2x＝10.76，x＝0.06，
n(NH3)＝0.06 ol×2＝0.12 ol。
(3)平衡時N2的轉(zhuǎn)化率為0.060.1×100%＝60%。
答案：(1)1∶4　(2)0.12 ol　(3)60%


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