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第1课时化学平衡状态基础巩固1模型法是化学中把微观问题宏观化的最常见方法,对于反应2HBr(g)H2(g)+Br2(g),下列四个图中可以表示该反应在一定条件下为可逆反应的是()答案C2一定温度下,对可逆反应A(g)+2B(g)3C(g)的下列叙述中,能说明反应已达到平衡的是()A.C生成的速率与C分解的速率相等B.单位时间内消耗a mol A,同时生成3a mol CC.容器内的压强不再变化D.混合气体的物质的量不再变化答案A3对于可逆反应2SO2+O22SO3,在混合气体中充入一定量的18O2足够长时间后,18O原子()A.只存在于O2中B.只存在于SO3和O2中C.只存在于SO2和O2中D.存在于SO2、SO3和O2中答案D4可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)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平衡状态的是()A.3v正(N2)=v正(H2)B.v正(N2)=v逆(NH3)C.2v正(H2)=3v逆(NH3)D.v正(N2)=3v逆(H2)答案C5下列各组中的两个反应互为可逆反应的是()2H2+O22H2O与2H2O2H2+O2H2SO4(浓)+2HBr2H2O+Br2+SO2与Br2+SO2+2H2O2HBr+H2SO42NO2N2O4与N2O42NO22SO2+O22SO3与2SO32SO2+O2A.B.C.D.解析可逆反应必须是在同一条件下同时向两个方向进行的反应。答案C6在恒温、恒容条件下,当反应容器内总压强不随时间变化时,下列可逆反应一定达到平衡的是()A.A(g)+B(g)C(g)B.A(g)+2B(g)3C(g)C.A(g)+B(g)C(g)+D(g)D.以上都达到平衡解析A中反应前后气体物质的量不等,恒温、恒容下总压强不变,反应达平衡;B、C反应前后气体物质的量相等,不论是否达到平衡总压强不变。答案A7在一定温度下,反应A2(g)+B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是()A.单位时间内生成n mol A2的同时生成n mol ABB.容器内的总压强不随时间变化C.单位时间内生成2n mol AB的同时生成n mol B2 D.单位时间内生成n mol A2的同时生成n mol B2解析A中A2和AB的物质的量之比不等于化学式前的化学计量数之比,A错误;题给反应是一个分子数不变的反应,容器内的总压强始终不随时间变化而变化,B错误;D中生成A2和B2均为逆反应速率,D错误。答案C8一定温度下,在固定容积的密闭容器中,对于可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),当m、n、p、q为任意正整数时,下列状态:体系的压强不再发生变化气体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)=mnpq其中,能说明反应已达到平衡的是()A.B.C.D.解析若m+n=p+q时,反应过程中,体系压强始终不变,不符合要求;=m总V总,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,只有可说明反应已达平衡,A项正确,B、C、D三项错误。答案A9一定温度下,对于可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(正反应放热)的下列叙述,不能说明反应已达化学平衡状态的是()A.恒容容器内混合气体的密度不再变化B.NH3的生成速率与H2的生成速率之比为23C.恒压容器内混合气体的总物质的量不再变化D.单位时间内断裂a mol NN键,同时断裂6a mol NH键答案A10在一定温度下向a L密闭容器中加入1 mol X气体和2 mol Y气体发生如下反应:X(g)+2Y(g)2Z(g),此反应达到平衡的标志是()A.容器内压强随时间变化而变化B.容器内各物质的浓度不随时间变化C.容器内X、Y、Z的浓度之比为122D.单位时间内消耗0.1 mol X同时生成0.2 mol Z解析该反应不是等体积反应,只要压强不变,各物质的量浓度也就不变,可证明化学平衡已建立,故A选项错误,B选项正确;而化学平衡时,X、Y、Z的物质的浓度之比并不一定是122,C选项错误;单位时间内消耗X和生成Z,描述的是同一反应方向,不存在v(正)和v(逆)的关系,故不能判断该化学平衡已建立。答案B11在恒温下的密闭容器中,对可逆反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)H0,不能说明反应已达到平衡状态的是()A.正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率相等B.反应器中压强不随时间变化而变化C.混合气体颜色深浅保持不变D.混合气体平均相对分子质量保持不变解析A中正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率相等时,由于NO2和O2的化学计量数不相等,则用同一物质表示的正、逆反应速率不相等,所以A不能说明已达到平衡状态。答案A12对于反应A(g)+2B(g)C(g)Hv(C)B.A、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,从理论上来讲,可选用的条件是从p1突然加压至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点表示反应逆向进行,v(正)p1,故在p2时反应速率大,因此,达到平衡的时间p2比p1要短,yx,C项错误。答案D4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:2SO2+O22SO3(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,气体体积减少了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,气体的体积又减少了5.6 L(以上气体体积均已转化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(填字母)。A.SO2和SO3浓度相等B.SO2百分含量保持不变C.容器中气体的压强不变D.SO3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?解析(1)平衡判断的标志。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判断的标志,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。答案(1)BC(2)消耗O2的物质的量:0.7 mol-5.6 L22.4 Lmol-1=0.45 mol。生成SO3的物质的量:0.45 mol2=0.9 mol。SO2和SO3的物质的量之和:21.28 L22.4 Lmol-1=0.95 mol。反应前SO2的物质的量:0.95 mol。SO2的转化率:0.9mol0.95mol100%=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 mol5%233 gmol-110.5 g。
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