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2.2化学平衡同步练习题
一、选择题
1．在容积一定的密闭容器中发生可逆反应，平衡移动关系如图所示。下列说法正确的是
选项 压强 纵坐标
A p1
C p1
A．A B．B C．C D．D
2．升高温度，下列数据一定增大的是
A．反应后容器内总压强 B．某物质的平衡转化率
C．化学平衡常数 D．反应的活化分子百分数
3．在可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)+Q(△H<0)达到新平衡时，在平衡体系中充入一定量的18O2，当达到新平衡时，18O的原子应存在于
A．只能存在于O2的分子中 B．只能存在于SO3的分子中
C．能同时存在于SO2和O2的分子中 D．能同时存在于SO2、O2、SO3分子中
4．设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．7.8g和混合物中所含的阴离子总数为0.1
B．1L0.1mol/L溶液中离子数为0.1
C．常温常压下，124g中所含P-P键的数目为4
D．向密闭容器中充入1mol与1mol充分反应后容器内的分子数小于2
5．下列说法中，可以充分说明反应在恒温恒容的容器中已经达到平衡状态的是
A．容器内压强不随时间而变化 B．B与C的生成速率相等
C．容器内总物质的量不随时间变化 D．容器内A、B、C、D四者共存
6．下面是四位同学在学习“化学反应的速率和化学平衡”一章后，联系工业生产实际所发表的观点，你认为不正确的是
A．化学反应速率理论可指导怎样提高原料的平衡转化率
B．化学有效碰撞理论可用来解释改变外界条件反应速率的影响
C．化学平衡理论可指导怎样使用有限原料多出产品
D．研究化学反应进行的方向可指导判断反应在某个方向发生的可能性
7．在一密闭容器中，充入1molN2和3molH2混合气在一定条件下发生如下反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，下列有关说法正确的是
A．达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率都为零
B．当符合3v正(N2)=v正(H2)时，反应达到平衡状态
C．达到化学平衡时，单位时间消耗amolN2，同时生成3amolH2
D．当N2、H2、NH3的分子数比为1：3：2，反应达到平衡状态
8．反应达到平衡后，保持温度不变，再通入NO2，重新达到平衡，则新平衡与旧平衡相比的值
A．变小 B．变大 C．不变 D．无法确定
二、非选择题
9．氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料。
（1）氢气燃烧热值高。实验测得，在常温常压下，1gH2完全燃烧生成液态水，放出142.9kJ热量。则H2燃烧的热化学方程式为_____
（2）氢气是合成氨的重要原料，合成氨反应的热化方程式如下：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)；ΔH＝－92.4kJ/mol
①一定条件下，一定量的N2和H2反应达到平衡后，改变某一外界条件，反应速率与时间的关系如图所示，其中加入催化剂引起反应速率变化的时间段是____(填，如0～t1等)。
②生产中为提高反应速率和H2的转化率，下列措施可行的是___（填字母）。
A．向装置中充入过量N2 B．及时将合成的氨气从装置中分离出来
C．使用更高效的催化剂 D．升高温度
③温度为T℃时，将2amolH2和amolN2放入0.5L密闭容器中，充分反应后测得N2的转化率为50%。则反应的平衡常数为____。
10．可逆反应，在一定条件下达到平衡，若改变条件，将变化情况增大、减小、不变填入空格：
(1)升高温度，(正)_______，(逆)_______，转化率_______。
(2)使用催化剂，(正)_______，(逆)_______，的物质的量_______。
(3)保持温度和压强不变加入稀有气体，则的物质的量_______，的转化率_______。
(4)保持温度和体积不变加入稀有气体，则的转化率_______。
(5)若温度和体积不变，反应从正反应开始至平衡，在这个变化过程中，容器内气体的密度_______。
11．某小组同学对与的反应进行探究。
【初步探究】室温下进行下表所列实验。
序号 操作 现象
实验I 取溶液，滴加溶液5～6滴(混合溶液) 溶液变为棕黄色
实验II 取实验反应后的溶液，滴加2滴溶液 溶液呈红色
(1)证明实验I中有生成，加入的试剂为_______。
(2)写出实验反应的离子方程式：_______。
(3)结合上述实验现象可以证明与发生可逆反应，原因是_______。
【深入探究】后继续观察实验现象：实验I溶液棕黄色变深；实验II溶液红色变浅。
(4)已知在酸性较强的条件下，可被空气氧化为，故甲同学提出假设：该反应条件下空气将氧化为，使实验I中溶液棕黄色变深。甲同学设计实验：_______，内溶液不变蓝，证明该假设不成立，导致溶液不变蓝的因素可能是_______(写出两条)。
(5)乙同学查阅资料可知：与的反应体系中还存在，呈棕褐色。依据资料从平衡移动原理解释实验II中后溶液红色变浅的原因：_______。
12．研究水体中碘的存在形态及其转化是近年的科研热点。I-与I2在水体和大气中的部分转化如下图所示。
(1) I2的电子式为______________。
(2)水体中的I-在非酸性条件下难于被空气中的氧化。原因是的反应速率慢，反应程度小。
①I-在酸性条件下与反应的离子方程式是_____________________________________。
②在酸性条件下I-易被氧化的可能的原因是______________________________________。
(3)有资料显示：水体中若含有，会对氧化I-产生影响。为检验这一结论，进行如下探究实验：分别将等量的通入到下列试剂中，一段时间后，记录实验现象与结果。已知：每参与反应，生成。
序号 试剂组成 反应前溶液的 反应后溶液的 的转化率 的生成量
甲 5.3 11.0 约10%
乙 5.1 4.1 约100% 大量
丙 5.2 3.5 —— 少量
①_______________________。
②甲中反应为可逆反应，其离子方程式是________________________。
③比较甲、乙、丙实验，说明在实验乙中的作用并解释_______________________。
【参考答案】
一、选择题
1．B
【分析】根据题意，可知该反应为吸热反应；温度升高平衡正向移动，B的转化率增大，C的物质的量浓度增大，A的质量分数降低；
解析：A．反应是分子数减小的反应，相同温度下，压强增大，平衡正向移动，C的物质的量浓度增大，与图像不符，故A错误；
B．反应是分子数减小的反应，相同温度下，压强增大，平衡正向移动，B的转化率增大，故B正确；
C．反应是分子数减小的反应，相同温度下，压强增大，平衡正向移动，总物质的量减小，混合气体的平均摩尔质量大，与图像不符，故C错误；
D．反应是分子数减小的反应，相同温度下，压强增大，平衡正向移动，A的质量分数减小，与图像不符，故D错误；
故选B。
2．D
解析：A．由pV=nRT可知，压强还与容器的容积、气体物质的量有关，故反应后容器内总压强不一定增大，故A错误；
B．若反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，故某物质的平衡转化率不一定增大，故B错误；
C．若反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，化学平衡常数减小，故化学平衡常数不一定增大，故C错误；
D．升高温度，反应物分子获得能量，故反应的活化分子百分数一定增大，故D正确；
故选D。
3．D
解析：可逆反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到新平衡时，由于平衡时二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫，同时三氧化硫分解也生成二氧化硫和氧气，则在平衡体系中充入一定量的18O2， 当达到新平衡时，18O的原子应存在于所有含氧元素的物质中，即能同时存在于SO2、O2、SO3分子中，故选D。
4．A
解析：A．过氧化钠是由1个钠离子和1个过氧根离子构成的、硫化钠是由1个钠离子和1个硫离子构成的，1分子中均含有1个阴离子，且两者的相对分子质量均为78；则和混合物可看作NaM，且物质的量为0.1mol，其所含的阴离子总数为，A正确；
B．溶液中存在Cr2O+H2O2CrO+2H+，导致离子数小于，B错误；
C．1分子P4中存在6个P-P键，常温常压下，（物质的量为1mol）中所含键的数目为，C错误；
D．向密闭容器中充入1mol与1mol，反应为等分子数的反应，故容器内的分子数等于，D错误；
故选A。
5．B
解析：A．该反应前后气体总物质的量不变，故压强始终不变，故容器内压强不随时间而变化，不能判断反应达到平衡状态，故A错误；
B．B与C的生成速率相等，说明正逆反应速率相等，能判断反应达到平衡状态，故B正确；
C．该反应前后气体总物质的量不变，容器内总物质的量不随时间变化，不能判断反应达到平衡状态，故C错误；
D．该反应为可逆反应，无论是否达到平衡状态，容器内A、B、C、D四者始终共存，故不能判断反应达到平衡状态，故D错误；
故选B。
6．A
解析：A．化学反应速率理论不可指导怎样提高原料的平衡转化率，可以指导提高反应的速率，A错误；
B．化学有效碰撞理论可用来解释改变外界条件反应速率的影响，指导通过改变条件提高反应速率，B正确；
C．化学平衡理论可通过改变化学平衡移动，指导怎样使用有限原料多出产品，C正确；
D．研究化学反应进行的方向可指导判断反应在某个方向发生的可能性，D正确；
故选A。
7．C
解析：A．当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但不为0，A错误；
B．当符合：3υ正(N2)=υ正(H2)时，都指正反应方向，不能判断反应达到平衡，B错误；
C．单位时间内消耗a mol N2同时生成3a mol H2，则正逆反应速率相等，说明该反应已达到平衡状态，C正确；
D．当体系达平衡状态时，N2、H2和NH3的物质的量浓度之比可能为1：3：2，也可能不是1：3：2，与各物质的初始浓度及转化率有关化学平衡是动态平衡，D错误；
答案选C。
8．C
解析：根据题意，，K只与温度有关，温度不变，则K不变，故选C。
二、非选择题
9． 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ/mol t4～t5 A
解析：(1)1g H2完全燃烧生成液态水，放出142.9kJ热量，则2g氢气完全燃烧生成液态水放出571.6kJ热量，所以其燃烧热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H= 571.6 kJ/mol，
故答案为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H= 571.6 kJ/mol；
(2)①催化剂能同等程度的改变正逆反应速率，导致正逆反应速率仍然相等，所以加入催化剂的时间段为t4 t5，
故答案为t4 t5；
②A. 向装置中充入过量N2，化学反应速率加快且提高氢气转化率，故A正确；
B. 及时将合成的氨气从装置中分离出来，提高氢气转化率，但是化学反应速率减慢，故B错误；
C. 使用更高效的催化剂能提高化学反应速率，但是氢气转化率不变，故C错误；
D. 升高温度平衡逆向移动，导致氢气转化率减小，故D错误；
答案选A；
③温度为T℃时，将2a mol H2和a mol N2放入0.5L密闭容器中，充分反应后测得N2的转化率为50%，开始时c( N2)=2amol/L、c( H2)=4amol/L，平衡时消耗c( N2)=2amol/L×50%=amol/L，
可逆反应 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
开始(mol/L) 2a 4a 0
反应(mol/L) a 3a 2a
平衡(mol/L) a a 2a
反应的平衡常数K
故答案为。
10．(1) 增大 增大 减小
(2) 增大 增大 不变
(3) 减小 减小
(4)不变
(5)不变
解析：（1）升高温度任何反应的反应速率均加快，则升高温度，(正)增大，(逆)增大，升高温度，平衡向着吸热反应方向移动，即向逆向移动，转化率减小，故答案为：增大；增大；减小；
（2）使用催化剂，能够同等幅度的加快正、逆反应速率，导致(正)增大，(逆)增大，但平衡不移动，的物质的量不变，故答案为：增大；增大；不变；
（3）保持温度和压强不变加入稀有气体，则反应体系容器体积增大，相当于减小平衡体系的压强，平衡向着气体体积增大的方向移动，即向逆反应方向移动，则的物质的量减小，的转化率减小，故答案为：减小；减小；
（4）保持温度和体积不变加入稀有气体，则反应体系的容器体积不变，各物质的浓度不变，正逆反应速率不变，仍然相等，平衡不移动，则的转化率不变，故答案为：不变；
（5）若温度和体积不变，反应从正反应开始至平衡，在这个变化过程中，根据质量守恒定律可知，反应前后气体的质量不变，则容器内气体的密度不变，故答案为：不变。
11．(1)淀粉溶液
(2)2Fe3++2I-2Fe2++I2
(3)KI过量反应后仍含铁离子，说明反应不能进行彻底，证明反应为可逆反应
(4) 向试管中加入5mL0.1molKI溶液和2滴淀粉溶液，加酸调至pH=5 c(I-)低，c(H+)低
(5)由于存在化学平衡，使c(I2)减小，2Fe3++2I-2Fe2++I2平衡正向进行，c(Fe3+)减小，Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3平衡逆向进行，溶液红色变浅
解析：（1）取溶液，滴加溶液5～6滴(混合溶液),证明实验I中有l2生成，检验碘单质可以选用淀粉溶液，溶液变蓝色说明生成了碘单质；
（2）实验I中Fe3+与I-发生氧化还原反应生成碘单质和亚铁离子，反应的离子方程式为： 2Fe3++2I-2Fe2++I2；
（3）实验II取2mL实验I反应后的溶液，滴加2滴溶液，溶液变红色，说明KI过量的前提下仍含铁离子，说明反应不能进行彻底，证明反应为可逆反应；
（4）已知在酸性较强的条件下，可被空气氧化为，故甲同学提出假设：该反应条件下空气将氧化为，使实验I中溶液棕黄色变深。甲同学可以设计如下实验：向试管中加入5mL0.1molIKI溶液和2滴淀粉溶液，加酸调至pH=5，20min 内溶液不变蓝，证明该假设不成立；导致溶液不变蓝的因素可能是浓度低、H+浓度低，故答案为：向试管中加入5mL0.1molKI溶液和2滴淀粉溶液，加酸调至pH=5；c(I-)低、 c(H+)低；
（5）实验I中20min后溶液红色变浅的原因:由于存在化学平衡，碘离子过量，则碘单质浓度减小为主要因素，使得2Fe3++2I-2Fe2++I2平衡正向进行，铁离子浓度减小，导致Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3平衡逆向进行，溶液红色变浅，故答案为：由于存在化学平衡，使c(I2)减小，2Fe3++2I-2Fe2++I2平衡正向进行，c(Fe3+)减小，Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3平衡逆向进行，溶液红色变浅；
12． 增大，减小，使平衡正向移动，反应易于进行等其他合理答案 或的氧化产物与和反应产生的结合，促使该平衡正向移动，提高了的转化率等其他合理答案
【分析】（1）根据成键方式书写电子式；（2）根据氧化还原反应原理书写反应方程式，并根据平衡移动原理分析解答；（3）根据实验数据及平衡移动原理分析解答。
解析：（1） I2属于共价分子，电子式为： ，故答案为： ；
（2）①根据题干信息分析，I-在酸性条件下被氧化生成I2，反应的离子方程式是；
②根据提给信息中I-在非酸性条件下被氧化的反应方程式分析知，在酸性条件下I-易被氧化的可能的原因是增大，减小，使平衡正向移动，反应易于进行，故答案为： ；增大，减小，使平衡正向移动，反应易于进行等；
（3）①验证Fe2+对O3氧化I-产生的影响时，必须排除其它干扰因素，所以A、B组对照实验中c(Cl-)要相同，即c(NaCl)=2c(FeCl2)=2×1.5×10-2mol/L=3×10-2mol/L，故答案为：3×10-2；
②O3氧化I-时溶液显碱性，说明生成了碱性物质或离子，离子方程式为：，故答案为：；
③Fe2+具有强还原性，易被O3氧化生成Fe3+，Fe2+或Fe3+结合OH-生成弱碱，促使反应正向进行，提高I-转化率，故答案为： 或的氧化产物与和反应产生的结合，促使该平衡正向移动，提高了的转化率
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