2.2化学平衡 同步练习 （含解析） 2023-2024学年高二上学期人教版（2019）化学选择性必修1

2.2化学平衡同步练习题
一、选择题
1．下列有关能量的判断和表示方法正确的是
A．已知ΔH=a ΔH=b，则aB．已知：ΔH= 92.4kJ mo 1，则在一定条件下向密闭容器中充入0.5molN2(g)和1.5molH2(g)充分反应放出46.2kJ的热量
C．已知： ΔH= 57.3kJ mol 1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH=2×( 57.3)kJ mol 1
D．已知P4(白磷，s)=4P(红磷，s) ΔH<0，则白磷比红磷稳定
2．已知：，向一恒温恒容的密闭容器中充入和发生反应，时达到平衡状态Ⅰ，在时改变某一条件，时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说是正确的是
A．容器内压强不变，表明反应达到平衡
B．时改变的条件：向容器中加入C
C．平衡时A的体积分数：
D．平衡常数：
3．如图表示合成氨反应过程中的能量变化。关于合成氨反应，下列说法不正确的是
A．升高温度有利于提高的平衡转化率
B．提高与的投料比可增大的转化率
C．增大压强能提高的反应速率和转化率
D．使用催化剂能缩短该反应到达平衡的时间
4．一定条件下，二氧化氮和四氧化二氮之间存在下列平衡： ，在测定二氧化氮的相对分子质量时，下列条件中，测定结果与真实值最接近的是
A．温度130℃、压强 B．温度25℃、压强
C．温度130℃、压强 D．温度0℃、压强
5．在接触法制硫酸的工业生产中，下列生产操作及其原因解释二者都正确的是
A．硫铁矿燃烧前需要粉碎，因为块状硫铁矿不能燃烧
B．SO2氧化为SO3时需要高压，这样可以提高SO2的转化率
C．SO2氧化为SO3时需要使用催化剂，这样可以提高SO2的转化率
D．用98.3%的浓H2SO4吸收SO3，可以防止形成酸雾阻碍SO3的吸收
6．可逆反应的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示，下列各关系中能说明反应已达到最大限度(即化学平衡)的是
A．N2将完全转化为NH3 B．N2、H2和NH3的物质的量浓度相等
C．N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化 D．正反应和逆反应的速率都为零
7．二氧化硫的催化氧化反应：是工业制硫酸中的重要反应。某温度下，在一密闭容器中探究二氧化硫的催化氧化反应，下列叙述正确的是
A．加入合适催化剂可以提高的平衡产率
B．缩小容器容积可以增大活化分子百分含量
C．扩大容器容积可以提高的平衡产率
D．缩小容器容积可以增大反应速率
8．2SO2+O22SO3△H＜0是工业上接触法制硫酸的重要反应。下列关于该反应的说法不正确的是
A．增加O2的浓度提高SO2的转化率
B．利用该反应放出的热量对SO2、O2预热
C．升高体系温度能提高SO3的平衡产率
D．即使增大压强也不能使SO2全部转化为SO3
二、非选择题
9．温度对化学平衡移动的影响规律
(1)温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数实现的，升高温度，吸热反应的平衡常数___________，平衡向___________的方向移动。降低温度，放热反应的平衡常数___________，平衡向___________的方向移动。
(2)温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数实现的，升高温度，放热反应的平衡常数___________，平衡向___________的方向移动。降低温度，吸热反应的平衡常数___________，平衡向___________的方向移动。
10．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为：
据此回答以下问题：
(1)当有0.5molN2反应完，放出的热量是___________kJ
(2)此反应能自发进行的条件是___________
(3)某温度下，若把与置于体积为的密闭容器内，反应2min达到平衡状态时，测得混合气体中氨的体积分数为，则用N2表示该反应的平均反应速率为___________，能说明该反应达到化学平衡状态的是___________ (填字母)。
容器内的密度保持不变 容器内压强保持不变
υ正υ逆(NH3) d．混合气体中不变
(4)对于合成氨反应而言，下列有关图象一定正确的是(选填序号)___________。
a. b. c.
(5)相同温度下，有恒容密闭容器和恒压密闭容器，两容器中均充入和，此时两容器的体积相等。在一定条件下反应达到平衡状态，中的体积分数为，放出热量中的体积分数为，放出热量。则：a_______b填“”、“”或“”，下同Q1______Q2
11．碘化钾是常用的化工原料。某实验小组设计实验探究的还原性。
I.探究不同条件下空气中氧气氧化的速率。
组别 温度 溶液 溶液 蒸馏水 淀粉溶液
V V
1 3滴
2 3滴
3 3滴
(1)酸性条件下能被空气中氧气氧化，发生反应的离子方程式为_______。
(2)通过实验组别1和组别2探究温度对氧化速率的影响。其中_______，_______。
(3)设计实验组别3的目的是_______。
Ⅱ.探究反应“”为可逆反应。
试剂：溶液，溶液，淀粉溶液，溶液，溶液。实验如下：
(4)甲同学通过试管i和试管ⅱ中现象结合可证明该反应为可逆反应，则试管i中现象为：_______；乙同学认为该现象无法证明该反应为可逆反应，原因为_______。
(5)请选择上述试剂重新设计实验，证明该反应为可逆反应_______。
12．某兴趣小组以重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液为研究对象，结合所学反应原理的知识改变条件使其发生“色彩变幻”，
已知：①溶液存在平衡：
②含铬元素的离子在溶液中的颜色：(橙色)，(黄色)，(绿色)。
(1)ⅰ可证明反应的正反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)ⅱ是验证“只降低生成物的浓度，该平衡正向移动”，试剂a是_______(填化学式)。
(3)ⅲ的目的是要验证“增大生成物的浓度，该平衡逆向移动”，此实验是否能达到预期目的_______(填“能”或“不能”)，理由是_______。
然后根据实验Ⅱ中不同现象，可以得出的结论是在酸性条件下，K2Cr2O7的氧化性更强。继续进行实验Ⅲ
(4)解释溶液变黄的主要原因是中存在平衡：，加入溶液以后，_______(离子)可以和_______(离子)结合，平衡正向移动，溶液变为黄色。
(5)溶液变绿色，该反应的离子方程式是_______。
【参考答案】
一、选择题
1．A
解析：A．所有的燃烧反应均是放热反应，完全燃烧比不完全燃烧放出热量多，而所以aB．此反应是可逆反应，充入0.5molN2(g)和1.5molH2(g)时两者不能完全反应放出热量小于46.2kJ，B错误；
C．中和热是指稀的强酸和稀的强碱反应生成1摩尔液态水时的反应热，硫酸与氢氧化钡反应生成的是硫酸钡沉淀和水，所以利用现有条件不能求出反应热，C错误；
D．白磷转化成红磷是放热的，所以红磷的能力低于白磷，能量越低越稳定，所以红磷比白磷稳定，D错误；
故选A。
2．B
解析：A．反应前后气体分子数不变，故容器内压强始终不变，无法判断反应是否达到平衡状态，故A错误；
B．由图可知，t2时，正反应速率不变，逆反应速率增大，改变的条件为向容器中加入C，故B正确；
C．t2时改变的条件为向容器中加入C，相当于对原平衡加压，加压，平衡不移动，A的体积分数不变，A的体积分数φ：φ(Ⅱ)＝φ(Ⅰ)，故C错误；
D．t2时改变的条件为向容器中加入C，温度不变，K值不变，故D错误；
故答案选B。
【点睛】本题考查化学平衡，掌握外界条件改变对化学平衡的影响是解题的关键。
3．A
解析：A．由图可知，反应放热，升高温度，平衡逆向移动，N2的平衡转化率降低，故A错误；
B．提高N2与H2的投料比，平衡正向移动，氢气转化率增大，氮气转化率变小，故B正确；
C．增大压强，化学反应速率加快，反应正向气体分子数减小，加压，平衡正向移动，故C正确；
D．使用催化剂能降低反应所需的活化能，加快化学反应速率，缩短该反应到达平衡的时间，故D正确；
故答案选A。
【点睛】本题考查化学平衡，掌握外界条件改变对平衡的影响是解题的关键。
4．C
解析：由于NO2体系中存在平衡，N2O4的存在会影响NO2的相对分子质量测定，故应采取措施使平衡向左移动，减小N2O4的含量，该反应正反应是体积减小的放热反应，减小压强平衡向逆反应移动，升高温度平衡向逆反应移动，故应采取高温低压，故题给条件最优为C项。
5．D
解析：A．硫铁矿燃烧前需要粉碎，是为了增大接触面，加快反应速率，A错误；
B．，高压下，平衡正向移动，可以提高的转化率，但是高压对设备要求较高，提高生产成本，B错误；
C．催化剂可以加快反应速率，但不能使平衡移动，不能提高的转化率，C错误；
D．用98.3%的浓吸收形成发烟硫酸，可以防止酸雾的生成阻碍的吸收，D正确；
故选D。
6．C
解析：A．是可逆反应，反应物不能全部转化为生成物，故A错误；
B．N2、H2和NH3的物质的量浓度相等时，该反应不一定达到平衡状态，与反应物初始物质的量、转化率有关，所以不能据此判断平衡状态，故B错误；
C．N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化时，正逆反应速率相等，能说明达到平衡状态，故C正确；
D．化学平衡状态是动态平衡，当反应达到平衡状态时，正反应和逆反应的速率相等，但是速率不为零，故D错误。
7．D
解析：A．催化剂只加快反应速率，不影响平衡产率，A错误；
B．缩小容器容积增大单位体积内活化分子的数目，不能改变活化分子百分含量，B错误；
C．扩大容器容积会使平衡逆向移动，降低的平衡产率，C错误；
D．缩小容器容积可增大反应物的浓度，可以加快反应速率，D正确；
故选D。
8．C
解析：A．增加O2的浓度，平衡正向移动，SO2的转化率增大，A正确；
B．该反应放热，利用放出的热量对SO2、O2预热，可增大反应速率，B正确；
C．正反应放热，升高温度平衡逆向移动，二氧化硫平衡产率下降，C错误；
D．该反应为可逆反应，反应物不可能完全转化，D正确；
故选C。
二、非选择题
9．(1) 增大 吸热 增大 放热
(2) 减小 吸热 减小 放热
解析：略
10．(1)46.2
(2)低温
(3) mol·L-1·min-1 或0.17 mol·L-1·min-1 bd
(4)ac
(5)
解析：（1）根据 知，1mol氮气完全反应完，放出92.4kJ的热量，当有0.5molN2反应完，放出的热量是46.2kJ；故答案为：46.2。
（2）该反应是体积减小的放热反应即ΔH＜0，ΔS＜0，根据ΔG=ΔH－TΔS＜0，此反应能自发进行的条件是低温；故答案为：低温。
（3）某温度下，若把与置于体积为的密闭容器内，反应2min达到平衡状态时，测得混合气体中氨的体积分数为，建立三段式，，解得，则用N2表示该反应的平均反应速率为；混合气体密度等于气体质量除以容器体积，气体质量不变，容器体积不变，密度始终不变，因此容器内的密度保持不变，不能作为判断平衡标志，故a不符合题意；该反应是体积减小的反应，压强在不断减小，当容器内压强保持不变，则达到平衡，故b符合题意；υ正υ逆(NH3)，一个正向速率，一个逆反应速率，两个不同方向，不满足速率比等于计量数之比，故c不符合题意；d．正向反应，氨气浓度不断减小，当混合气体中不变，可以作为判断平衡不标志，故d符合题意；故答案为： mol·L-1·min-1 或0.17 mol·L-1·min-1；bd。
（4）a．根据“先拐先平衡数值大”即T2＞T1，该反应是放热反应，从T2到T1，温度降低，平衡正向移动，氨气体积分数增大，故a正确；b．加入时氮气和氢气浓度为1:3，氮气、氢气浓度降低且降低的浓度之比也是1:3，氨气浓度增大，但达到平衡时，氮气和氢气浓度之比也等于1:3，因此b错误；c．加入催化剂，反应速率加快，平衡不移动，达到平衡所需时间减少，故c正确；综上所述，答案为：ac。
（5）相同温度下，有恒容密闭容器和恒压密闭容器，两容器中均充入和，此时两容器的体积相等。该反应是体积减小的反应，在一定条件下反应达到平衡状态，中的体积分数为a，放出热量B容器相对A容器来说，体积减小，对A来说，B相当于加压，平衡正向移动，氨气体积分数增大，放出的热量增多；则：ab；Q1Q2；故答案为：；。
11．(1)
(2) 5 0.1
(3)探究硫酸的浓度对氧化速率的影响
(4) 产生黄色沉淀 含的溶液中加入也能产生黄色沉淀
(5)向5mL(过量)溶液中加入3mL(少量)溶液，再向其中加入KSCN溶液，溶液变红，说明含有过量的溶液中存在，即可证明该反应为可逆反应
解析：（1）酸性条件下KI能被空气中氧气氧化，发生反应的离子方程式为；
（2）根据控制单一变量的原则可知a=5，b=0.1；
（3）实验3的反应温度是298K，温度相同，混合溶液总体积相同，KI溶液浓度相同，但H2SO4溶液浓度不相同，因此设计实验组别3的目的是为了与组别1对比，从而探究硫酸的浓度对氧化速率的影响；
（4）由题意可知实验i中现象为产生黄色沉淀；乙同学认为该现象无法证明该反应为可逆反应，原因为含的溶液中加入也能产生黄色沉淀；
（5）向5mL溶液中加入3mL(少量)溶液，再向其中加入KSCN溶液，溶液变红，说明含有过量的溶液中存在，即可证明该反应为可逆反应[或向溶液中加入5mL(过量)溶液，再向其中加入KSCN溶液，溶液变红，说明含有过量的溶液中存在，即可证明该反应为可逆反应]。
12．(1)放热
(2)KOH溶液
(3) 不能 浓硫酸溶于水放出大量的热，平衡会逆向移动，所以溶液橙色加深，不能说明是由于氢离子浓度的增大平衡逆向移动的
(4) SO H+
(5)Cr2O+3SO+8H+=2Cr3++3SO+4H2O
解析：（1）加热橙色加深，说明c(Cr2O)增大，平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，正向为放热反应；
（2）试剂是KOH溶液，该试剂能与氢离子反应，降低生成物浓度，平衡正向移动，CrO浓度增大，现象是溶液变黄；
（3）加入浓硫酸，不但增加氢离子浓度平衡逆向移动的情况，同时考虑浓硫酸溶于水放出大量的热的情况，浓硫酸溶于水放出大量的热，平衡也会逆向移动；
（4）K2Cr2O7溶液存在平衡：Cr2O(橙色)+H2O 2CrO(黄色)+2H+，SO结合溶液中的氢离子，c(H+)减小，平衡正向移动，溶液变为黄色；
（5）K2Cr2O7与亚硫酸钠发生氧化还原反应，生成Cr3+和SO，由电子守恒可得该反应的离子方程式是Cr2O+3SO+8H+=2Cr3++3SO+4H2O