第2章 化学反应速率与化学平衡 第2节 第1课时 化学平衡状态 化学平衡常数-2024-2025学年高中化学选择性必修1（人教版）课后习题.docx

第二节化学平衡

第1课时化学平衡状态化学平衡常数

课后·训练提升

基础巩固

1.在一定条件下,某密闭容器中发生可逆反应2X(g)+2Y(g)3Z(g)+2W(g),X、Y的初始浓度分别为

2.5mol·L-1和2.0mol·L-1,达到平衡后,下列各生成物的浓度数据中肯定错误的是()。

A.c(Z)=1.5mol·L-1

B.c(Z)=2.4mol·L-1

C.c(W)=1.6mol·L-1

D.c(W)=2.0mol·L-1

答案:D

解析:可逆反应中,反应物不可能完全转化。因为反应中X、Y按物质的量之比1∶1反应,所以X过量,若Y完全反应,则c(Z)=3.0mol·L-1,c(W)=2.0mol·L-1。但Y不可能完全反应,所以0c(Z)3.0mol·L-1,0c(W)2.0mol·L-1,D项错误。

2.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,若增大容器容积,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)

答案:A

解析:根据用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)=45v逆(O2),代入A项中表达式知v正(O2)=v逆(O2),A项正确;NO的生成与NH3的消耗同时表示正反应速率,B项不正确;达到平衡时,增大容器容积,反应物、生成物浓度同时减小,正、逆反应速率同时减小,C项不正确;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

3.工业上常用煤和水作原料经过多步反应制得氢气,其中一步反应的原理为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),下列能说明反应达到平衡状态的是()。

A.恒温恒容条件下,混合气体的压强不再发生变化

B.两个H—O断裂的同时有两个CO断裂

C.在恒容密闭容器中,气体密度不再发生变化

D.混合气体的平均摩尔质量不再发生变化

答案:B

解析:该反应是一个反应前后气体物质的量不变的反应,恒温恒容条件下,混合气体的压强不变,无法说明反应达到平衡状态,A项错误;两个H—O断裂表示的是正反应速率,两个CO断裂表示的是逆反应速率,正、逆反应速率相等,说明反应达到平衡状态,B项正确;在恒容密闭容器中,混合气体的质量和体积始终不变,则混合气体的密度始终不变,所以反应容器内的气体密度不再发生变化不能说明反应达到平衡状态,C项错误;该反应是反应前后气体的物质的量不变的可逆反应,根据=mn可知,混合气体的平均摩尔质量始终不发生变化,所以混合气体的平均摩尔质量不变不能说明反应达到平衡状态,D项错误。

4.生产硫酸的工艺流程中,反应之一是2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-190kJ·mol-1。下列描述中能说明上述反应已达到平衡状态的是()。

A.v正(O2)=2v逆(SO3)

B.容器中气体的平均摩尔质量不随时间而变化

C.如果容器容积是固定的,那么混合气体的密度不随时间而变化

D.单位时间内生成nmolSO3的同时生成nmolO2

答案:B

解析:达到化学平衡状态的标志:正反应速率等于逆反应速率。v正(O2)=2v逆(SO3)时,正、逆反应速率不相等,A项错误;容器中气体的平均摩尔质量不随时间而变化,说明平衡混合物中各组分含量不变,反应达到平衡状态,B项正确;气体的密度=质量体积,根据质量守恒定律,反应过程中气体的总质量不变,容器容积不变,气体的密度不会发生变化,故容器中气体的密度不随时间而变化,不能说明反应达到平衡,C项错误;生成nmolSO3的同时生成nmolO2,正、逆反应速率不相等,反应没有达到平衡状态,D

5.在一定温度下,反应12H2(g)+12X2(g)HX(g)的平衡常数为10。若将1.0mol的HX(g)通入容积为1.0L的密闭容器中,在该温度时HX(g)的最大分解率接近于()

A.5% B.17%

C.25% D.33%

答案:B

解析:相同温度下,反应12H2(g)+12X2(g)HX(g)的平衡常数为10,则HX(g)12H2(g)+12X2(g)的平衡常数为110。设达到平衡时氢气的浓度为xmol·

HX(g)12H2(g)+12X2

c始/(mol·L-1) 1 0 0

c变/(mol·L-1) 2x x x

c平/(mol·L-1) 1-2x x x

x12×x1

得出HX的分解率为2x1=

6.已知下列反应的平衡常数:

H2