2.2.1化學平衡狀態(tài)（分層作業(yè)）

2.2.1化學平衡（分層作業(yè)）1．乙酸和乙醇發(fā)生酯化反應：。起始時向某圓底燒瓶中加入濃硫酸和，反應達到平衡后，下列有關說法正確的是A．反應需要加熱，則說明該酯化反應為吸熱反應B．反應達到平衡后的物質(zhì)的量不可能為0.008molC．加入反應一段時間后，反應混合物分子中均含D．和分子中均含時，說明該反應已達平衡狀態(tài)【答案】B【解析】A．反應的吸熱、放熱與反應條件無關，故A錯誤；B．由用量可知乙酸過量，若乙醇完全反應消耗CH3COOH的物質(zhì)的量為0.04mol，則剩余CH3COOH的物質(zhì)的量為0.01mol，因該反應為可逆反應，反應物不能完全消耗，則試劑消耗CH3COOH的物質(zhì)的量小于0.04mol，平衡后CH3COOH的物質(zhì)的量大于0.01mol，因此不可能為0.008mol，故B正確；C．酸醇酯化時，酸脫羥基醇脫羥基氫，因此加入CH3CH218OH后，反應混合物中只有CH3CH218OH和乙酸乙酯中存在18O，故C錯誤；D．由上述解析可知CH3CH2OH和CH3COOCH2CH3分子中始終含有18O，不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài)，故D錯誤；故選：B。2．可逆反應N2+3H2?2NH3在密閉容器中進行一段時間后，達到平衡狀態(tài)。則下列說法中正確的是A．N2、H2不再化合B．N2、H2、NH3濃度不再變化C．N2、H2、NH3的速率之比為1：3：2D．改變條件，N2、H2、NH3的濃度也不再變化【答案】B【解析】A．達到平衡時，正、逆反應仍在進行，只是正、逆反應速率相等，故A不選；B．達到平衡時，各組分的質(zhì)量或濃度不再發(fā)生變化，故選B；C．速率之比等于化學計量數(shù)之比，不能說明正反應速率等于逆反應速率，因此不能說明反應是否達到平衡狀態(tài)，故C不選；D．化學平衡是動態(tài)平衡，若條件改變引起平衡移動時，N2、H2、NH3的濃度會隨之改變，故D不選；故選：B。3．在一個不傳熱的固定容積的密閉容器中發(fā)生可逆反應：mA(g)＋nB(g)?pC(g)＋qD(g)(m、n、p、q為任意整數(shù))。下列不能作為達到平衡狀態(tài)的標志的是A．單位時間內(nèi)有mmolA消耗，同時有pmolC生成B．體系的溫度不再改變C．各組分的濃度不再改變D．各組分的質(zhì)量分數(shù)不再改變【答案】A【解析】A．單位時間內(nèi)有mmolA消耗，同時有pmolC生成均指正反應速率，不能作為達到平衡狀態(tài)的標志，故符合題意；B．體系的溫度隨反應而變化，體系的溫度不再改變時，達到平衡，不符合題意；C．平衡狀態(tài)的直接標志是各組分的濃度不再改變，達到了平衡，不符合題意；D．各組分的質(zhì)量分數(shù)不再改變，達到了平衡，不符合題意；故選A。4．在恒溫恒容的條件下，可作為反應達到平衡狀態(tài)的標志的是A．容器內(nèi)氣體的密度不隨時間而變化B．容器內(nèi)的總壓強不隨時間而變化C．容器內(nèi)氣體的顏色不隨時間而變化D．H2、I2、HI氣體的濃度之比為1：1：2的狀態(tài)【答案】C【解析】A．根據(jù)反應H2(g)+I2(g)f2HI(g)，ρ=mVB．該反應H2(g)+I2(g)f2HI(g)前后氣體的分子數(shù)不變，壓強不變，不能判斷反應是否達平衡狀態(tài)，B錯誤；C．在反應體系中，I2(g)為紫色氣體，當體系顏色不變時，各組分濃度不變，反應達平衡狀態(tài)，C正確；D．H2、I2、HI氣體的濃度之比為1：1：2的狀態(tài)，不一定是平衡狀態(tài)，D錯誤；故選C。5．在一定溫度下的恒容密閉容器中，當下列物理量不在發(fā)生變化時，①混合氣體的壓強；②混合氣體的密度；③混合氣體的總物質(zhì)的量；④混合氣體的平均相對分子質(zhì)量；⑤混合氣體的顏色；⑥各反應物或生成物的濃度之比等于化學計量數(shù)之比；⑦某種氣體的百分含量。其中能說明反應NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)達到平衡狀態(tài)的是A．①②③ B．②④⑦ C．①⑥⑦ D．①②⑦【答案】A【解析】①該反應是反應前后氣體體積不等的反應，若混合氣體的壓強不變，則反應達到平衡狀態(tài)，①正確；②該反應反應前后氣體的質(zhì)量變化，容器的容積不變，所以混合氣體的密度不變，反應達到平衡狀態(tài)，②正確；③反應物不是氣體，生成物是氣體，若混合氣體的總物質(zhì)的量不變，則反應達到平衡狀態(tài)，③正確；④只有生成物是氣體，二者的物質(zhì)的量的比始終不變，因此混合氣體的平均相對分子質(zhì)量總是不變，因此不能據(jù)此判斷反應是否處于平衡狀態(tài)，④錯誤；⑤氨氣和二氧化碳均為無色氣體，不能根據(jù)混合氣體的顏色變化判斷平衡狀態(tài)，⑤錯誤；⑥反應物是固體，濃度不變，而生成物中任何情況下生成物的濃度之比等于化學計量數(shù)之比，不能據(jù)此判斷為平衡狀態(tài)，⑥錯誤；⑦只有生成物為氣體，二者的含量始終不變，因此不能根據(jù)某種氣體的百分含量不變判斷反應是否處于平衡狀態(tài)，⑦錯誤；綜上解析，正確的為①②③，答案選A。6．在某恒壓密閉容器中充入1molCO和2molH2，發(fā)生反應：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，下列說法中能夠判斷該反應一定處于平衡狀態(tài)的是A．單位時間內(nèi)生成1molCH3OH的同時消耗2molH2B．容器中CO與H2的體積之比恒定不變C．容器中CO與CH3OH物質(zhì)的之比為1:1D．容器中混合氣體的密度不隨時間變化【答案】D【解析】A．單位時間內(nèi)生成1molCH3OH的同時消耗2molH2，反應進行的方向相同，不一定達平衡狀態(tài)，A不正確；B．反應前，容器中充入1molCO和2molH2，其物質(zhì)的量之比等于化學計量數(shù)之比，不管反應進行到何種程度，CO與H2的體積之比始終為1:2，B不正確；C．容器中CO與CH3OH物質(zhì)的之比為1:1，可能是反應進行過程中的某個階段，不一定是平衡狀態(tài)，C不正確；D．反應在恒壓條件下進行，反應前后氣體的分子數(shù)不等，則反應過程中氣體的體積在不斷發(fā)生改變，而混合氣的總質(zhì)量不變，所以平衡前混合氣體的密度不斷發(fā)生改變，當氣體的密度不隨時間變化時，反應達平衡狀態(tài)，D正確；故選D。7．在一密閉容器中進行反應：2SO2(g)＋O2(g)?2SO3(g)，已知反應過程中某一時刻SO2、O2、SO3的濃度分別為0.1mol/L、0.05mol/L、0.3mol/L。當反應達到平衡時，可能存在的數(shù)據(jù)是A．SO2為0.4mol/L，O2為0.2mol/LB．SO2、SO3均為0.8mol/LC．SO3為0.4mol/LD．SO2為0.35mol/L【答案】D【解析】2SO2(g)+O2(g)f2SO3(g)某時刻(mol/L)0.1mol/L0.05mol/L0.3mol/L逆反應極限轉化(mol/L)0.4mol/L0.2mol/L0正反應極限轉化(mol/L)000.4mol/L，該反應為可逆反應，物質(zhì)濃度范圍：0＜c(SO2)＜0.4mol/L，0＜c(O2)＜0.2mol/L，0＜c(SO3)＜0.4mol/L?！窘馕觥緼．SO2和O2的濃度增大，說明反應向逆反應方向進行建立平衡，若SO3完全反應，則SO2和O2的濃度濃度分別為0.4mol/L、0.2mol/L，三氧化硫不可能完全轉化，故A錯誤；B．根據(jù)解析和硫原子守恒可知c(SO2)+c(SO3)=0.4mol/L，當SO2、SO3均為0.8mol/L時，0.8mol/L+0.8mol/L<0.4mol/L，故B錯誤；C．SO3為0.4mol/L，SO3的濃度增大，說明該反應向正反應方向進行建立平衡，若二氧化硫和氧氣完全反應，SO3的濃度的濃度為0.4mol/L，達到平衡的實際濃度應該小于0.4mol/L，故C錯誤；D．SO2為0.35mol/L，SO2的濃度增大，說明反應向逆反應方向進行建立平衡，若SO3完全反應，則SO2的濃度濃度為0.4mol/L，實際濃度為0.35mol/L小于0.4mol/L，故D正確；故答案為：D。8．一定溫度下，在容積為VL的密閉容器中進行反應：aN(g)bM(g)，M、N的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示：

(1)此反應的化學方程式中=。(2)t1到t2時刻，以M的濃度變化表示的平均反應速率為。(3)下列敘述中能說明上述反應達到平衡狀態(tài)的是___________。A．反應中M與N的物質(zhì)的量之比為1∶1B．混合氣體的總質(zhì)量不隨時間的變化而變化C．混合氣體的總物質(zhì)的量不隨時間的變化而變化D．單位時間內(nèi)每消耗amolN，同時生成bmolM【答案】(1)2(2)1（t2?(3)C【解析】（1）t2時，ab=?n(N)?n(M)v(M)=(4?3)mol（t2?t1）（3）該反應反應前后氣體體積發(fā)生改變，因此其總物質(zhì)的量會發(fā)生改變，當總物質(zhì)的量不變時達到平衡狀態(tài)。9．在地殼內(nèi)SiO2和HF存在以下平衡：SiO2(s)＋4HF(g)?SiF4(g)＋2H2O(g)。如果上述反應在恒容密閉容器中發(fā)生，下列不能說明該反應達到平衡狀態(tài)的是A．v正(HF)=v逆(H2O)B．SiF4與H2O的濃度之比保持不變C．SiO2的質(zhì)量保持不變D．混合氣體的總物質(zhì)的量保持不變【答案】B【解析】A．當12v正(HF)=v逆(H2O)時，由于v正(H2O)=12v正(HF)，則v正(H2O)=v逆(HB．反應生成的SiF4與H2O的濃度之比始終為1∶2，故SiF4與H2O的濃度之比保持不變不能說明該反應達到平衡狀態(tài)，B符合題意；C．當SiO2的質(zhì)量保持不變時，說明該反應達到平衡狀態(tài)，C不符合題意；D．該反應為反應前后氣體分子數(shù)減小的反應，當混合氣體的總物質(zhì)的量保持不變時，說明該反應達到平衡狀態(tài)，D不符合題意；故選B。10．一定溫度下，在恒容密閉容器中充入和，發(fā)生反應：(甲基環(huán)氧乙烷)。下列不能說明反應達到平衡狀態(tài)的是A．混合氣體的總壓強不再變化B．混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化C．丙烯與氧氣的濃度之比保持不變D．不再變化【答案】C【解析】A．反應前后氣體分子數(shù)變化，恒容條件下隨著反應進行，壓強逐漸減小，混合氣體的總壓強不再變化說明反應達到平衡狀態(tài)，A正確；B．反應體系中氣體總質(zhì)量不變，氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化，恒容條件下隨著反應進行，混合氣體的平均摩爾質(zhì)量逐漸增大，混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化說明反應達到平衡狀態(tài)，B正確；C．丙烯與氧氣的濃度之比恒為2：1，保持不變，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，C錯誤；D．隨著反應的進行，c2(C3H6O)/[c2(CH3CH=CH2)·c(O2)]逐漸增大，c2(C3H6O)/[c2(CH3CH=CH2)·c(O2)]不再變化說明反應達到平衡狀態(tài)，D正確。故選C。11．已知：溶液是檢驗的試劑，若溶液中存在，將產(chǎn)生藍色沉淀。將的KI溶液和的溶液等體積混合后，取混合液分別完成下列實驗，其中能說明溶液中存在化學平衡“”的是實驗編號實驗操作實驗現(xiàn)象①滴入KSCN溶液溶液變紅色②滴入溶液有黃色沉淀生成③滴入溶液有藍色沉淀生成④滴入淀粉溶液溶液變藍色A．① B．②和④ C．③和④ D．①和②【答案】A【解析】0.05mol·L1的Fe2(SO4)3溶液c(Fe3+)為0.1mol·L1，與0.2mol·L1的KI等體積混合反應，I過量。①檢驗出Fe3+，說明過量的KI仍不能使Fe3+完全轉化，該反應為可逆反應；②由于KI過量，不管反應是否可逆，一定能檢驗到I；③檢驗到Fe2+，只能證明反應已發(fā)生，與可逆反應無關；④同③，證明反應已發(fā)生；因此，實驗①可證明反應為可逆反應；答案選A。12．已知5mL0.01mol/LKI溶液與1mL0.01mol/LCuCl2溶液發(fā)生反應：2CuCl2(aq)+4KI(aq)2CuI(s)+I2(aq)+4KCl(aq)，下列說法錯誤的是A．Cu2+的氧化性強于I2B．該反應的氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶1C．該反應的還原產(chǎn)物有兩種D．充分反應后靜置，取上層清液并向其中加入NaOH溶液，出現(xiàn)藍色沉淀，表明該化學反應存在限度【答案】C【解析】A．反應2CuCl2(aq)+4KI(aq)f2CuI(s)+I2(aq)+4KCl(aq)中銅元素化合價由+2價變?yōu)?1價被還原，Cu2+為氧化劑，I元素化合價由1價升為0價被氧化，I2為氧化產(chǎn)物，反應中氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物，故Cu2+的氧化性強于I2，選項A正確；B．I元素部分化合價不變，只有一半化合價由1價變?yōu)?價，該反應的氧化劑CuCl2和還原劑KI的物質(zhì)的量之比為2∶2=1∶1，選項B正確；C．該反應的還原產(chǎn)物只有CuI，選項C錯誤；D．該反應中I過量，當與少量Cu2+充分反應后，靜置，取上層清液加入NaOH溶液出現(xiàn)藍色沉淀，說明濾液中仍有Cu2+說明反應物無法完全轉化，該反應存在限度，是可逆反應，選項D正確；答案選C。13．一定溫度下，關于可逆反應，下列說法正確的是A．改變外界條件，可逆反應的限度一定會發(fā)生變化B．若單位時間內(nèi)生成的同時消耗，則反應達到平衡狀態(tài)C．恒容條件下，反應體系中總壓強不再發(fā)生變化時反應達到了平衡狀態(tài)D．恒容條件下，反應體系中混合氣體密度不再發(fā)生變化時反應到達了平衡狀態(tài)【答案】D【解析】A．改變外界條件，如等體積反應改變壓強化學平衡不發(fā)生移動，該可逆反應的限度一定不會發(fā)生改變，故A錯誤；B．若單位時間內(nèi)生成xmolA的同時消耗3xmolB，則反應達到平衡狀態(tài)，故B錯誤；C．恒容條件下，對于等體積反應體系中總壓強不再發(fā)生變化不能作為反應達到平衡狀態(tài)的標志，故C錯誤；D．容器容積不變，D物質(zhì)為固體，隨反應進行混合氣體的質(zhì)量逐漸減小，則混合氣體的密度減小，當反應體系中混合氣體密度不再發(fā)生變化時說明反應達到了平衡狀態(tài)，故D正確；故選D。14．將2.0mol、1.0mol和0.5mol充入體積不變的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應：，反應達到平衡時，下列數(shù)據(jù)合理的是A． B．C． D．【答案】A【解析】A．根據(jù)原子守恒可知，Cl原子的總物質(zhì)的量為2.0mol×3+1.0mol×2+0.5mol×5=10.5mol，P原子的總物質(zhì)的量為2.5mol，故n(Cl)n(P)B．根據(jù)P原子守恒可知，n(PCl3)+n(PCl5)=2.5mol，故B錯誤；C．反應達平衡時的轉化率未知，故平衡時n(ClD．反應達平衡時的轉化率未知，故平衡時m(Cl2)不確定，故D錯誤；故選A。15．硫代硫酸鈉是重要的化工原料，易溶于水。實驗室中探究與某些金屬陽離子的氧化還原反應情況。資料：i.(紫黑色)；ii.為白色沉淀，；?；卮鹣铝袉栴}：探究一裝置編號試劑X實驗現(xiàn)象

①溶液混合后溶液先變成紫黑色，后溶液幾乎變?yōu)闊o色②溶液一段時間后，生成白色沉淀，振蕩后，沉淀溶解，得到無色溶液(1)根據(jù)實驗①的現(xiàn)象，初步判斷最終被還原為，通過(填操作、試劑和現(xiàn)象)，進一步證實生成了。進一步實驗證明最終被氧化為，該過程總反應的化學方程式為。(2)氧化性：(同濃度)。但實驗②中未發(fā)生氧化還原反應的原因是。探究二裝置編號試劑X實驗現(xiàn)象

③溶液立即生成白色絮狀沉淀，沉淀很快變?yōu)楹谏恋怼?3)實驗③中黑色沉淀可能為或。通過(填操作、試劑和現(xiàn)象)，進一步證實生成了。白色絮狀沉淀變?yōu)楹谏恋淼幕瘜W方程式為。(4)將溶液逐滴滴入溶液中至過量，該過程可觀察到的實驗現(xiàn)象為?！敬鸢浮?1)取反應后的混合液少量并加入鐵氰化鉀溶液，產(chǎn)生藍色沉淀，則有Fe2+生成2Fe(NO3)3+2Na2S2O3=2Fe(NO3)2+2NaNO3+Na2S4O6(2)Ag+與S2O23生成穩(wěn)定的配合物，濃度降低，Ag+的氧化性和S2O23的還原性減弱(3)取少量固體于試管中，加入稀硝酸，固體溶解，產(chǎn)生無色氣體，在試管口變?yōu)榧t色gS2O3+H2O=Ag2S+H2SO4(4)開始滴加一段時間后，生成白色沉淀，白色沉淀最終變?yōu)楹谏恋怼窘馕觥繉嶒灑倩旌虾笕芤合茸兂勺虾谏?0s后溶液幾乎變?yōu)闊o色，說明Fe3++3S2O23fFe(S2O3)33反應速率快于Fe3+和S2O23之間的氧化還原反應，且氧化還原反應促進平衡逆向移動；先變成紫黑色后變無色，說明生成紫色配合物的反應速率快，氧化還原反應速率慢；另外Fe3+與S2O23氧化還原反應的程度大，導致Fe3++3S2O23fFe(S2O3)33平衡逆移，最終溶液幾乎無色；實驗②滴加AgNO3溶液，先生成白色絮狀沉淀，振蕩后，沉淀溶解，得到無色溶液，說明溶液中白色絮狀沉淀的生成使Ag+濃度較低，減少了發(fā)生氧化還原反應的可能，以此解題。【解析】（1）實驗①的現(xiàn)象是混合后溶液先變成