2.2化学平衡同步练习题
一、选择题
1．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A．已知人体体液中存在如下平衡：CO2 +H2O H2CO3 H+ + HCO，当静脉滴注大量生理盐水时，平衡向右移动
B．牙齿表面覆盖的牙釉质存在如下平衡：Ca5(PO4)3 OH(s) 5Ca2+ (aq) +3PO(aq)+OH- (aq)，牙齿上残余的糖会发酵产生H+ ，加快牙釉质的酸蚀
C．热的纯碱液去油污效果好，是因为加热使CO的水解程度增大，溶液碱性增强，去污能力增强
D．工业合成氨反应： N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) △H=-92. 4 kJ·mol-1，通常在400~500° C的条件下进行
2．在一定温度下，可逆反应达到平衡的标志是
A．A的消耗速率与C的生成速率之比为1∶2
B．单位时间内生成n molA的同时生成3n mol B
C．A、B的物质的量之比为2∶1
D．A、B、C的浓度都不再变化
3．甲为恒温恒容容器，乙为绝热恒容容器。在甲、乙两体积相同的密闭容器中均充入2mol 和6mol ，发生反应：N2(g) +3H2(g)2NH3(g) ，一段时间后均达到平衡。下列说法正确的是
A．平衡时，化学反应速率：甲=乙
B．平衡时，的物质的量分数：甲>乙
C．平衡时，升高甲的温度，可达到与乙一样的平衡状态
D．向甲容器中充入一定量的氦气，平衡向正反应方向移动
4．在一定温度下的定容容器中，能表明反应A(s)+4B(g) 3C(g)+D(g)已达平衡状态的是
①A的质量不再改变
②单位时间内生成amolA，同时消耗3amolC
③容器中混合气体的压强不再改变
④混合气体的密度不再改变
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变
⑥B的物质的量浓度不再改变
⑦n(B)=4n(D)
A．②④⑤ B．①④⑤⑥ C．①③⑥⑦ D．全部
5．反应在一定体积的密闭容器中进行。下列说法正确的是
A．升高温度能减慢反应速率 B．减小浓度能加快反应速率
C．缩小反应容器的体积能加快反应速率 D．达到化学平衡状态时，全部转化为
6．下列叙述中，能用勒夏特列原理解释的是
A．合成氨工业中，选择500℃有利于氨的合成
B．用饱和食盐水吸收氯气中的HCl
C．由、、HI三种气体组成的平衡体系加压后颜色变深
D．向双氧水中加入二氧化锰有利于氧气生成
7．实验室利用醋酸()与双氧水()在固体酸的催化下共热制备过氧乙酸(，沸点)。实验过程中，逐滴滴入浓度为的双氧水，温度维持在，待反应结束后分离反应器中的混合物，得到粗产品。下列说法错误的是
A．逐滴滴入的目的是提高双氧水的利用率
B．温度维持在的理由之一是防止分解
C．使用磁力搅拌器的目的是为了提高平衡产率
D．常压蒸馏可以分离提纯
8．已知反应 2NH3N2+3H2，在某温度下的平衡常数为0.25，在此条件下，氨的合成反应N2 + 3H22NH3的平衡常数为
A．4 B．2 C．1 D．0.5
二、非选择题
9．在一定温度下，4L密闭容器内某一反应中气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如图所示：
(1)比较t2时刻，正逆反应速率大小v正___________v逆。(填“＞”、“=”、“＜”)
(2)若t2=2min，计算反应开始至t2时刻，M的平均化学反应速率为：___________
(3)t3时刻如果升高温度则v逆___________(填增大、减小或不变)。
10．化学平衡常数的应用
(1)判断可逆反应的反应热
若升高温度，K值增大，则正反应为____反应；
若升高温度，K值减小，则正反应为____反应。
11．FeCl3是重要的化工原料，无水氯化铁在300℃以上升华，遇潮湿空气极易潮解
(1)制备无水氯化铁
①仪器X的名称为_______。
②装置A中发生反应的化学方程式为_______
③装置的连接顺序为a→_______→j，k→_______(按气流方向，用小写字母表示)。
(2)探究FeCl3与SO2的反应
已知反应体系中存在下列两种化学变化：
(i)Fe3+与SO2发生络合反应生成Fe(SO2)62+(红棕色)；
(ii)Fe3+与SO2发生氧化还原反应，其离子方程式为①_______
步骤 现象 结论
I.取5mL1mol L 1FeCl3溶液于试管中，通入SO2至饱和 溶液很快由黄色变为红棕色
II.用激光笔照射步骤I中的红棕色溶液 溶液中无明显光路 ②红棕色物质不是___(填分散系种类)
III.将步骤I中的溶液静置 1小时后，溶液逐渐变为浅绿色
IV.向步骤III中溶液加入2滴K3[Fe(CN)6]溶液 ③_____ 溶液中含有Fe2+
④实验结论：反应(i)、(ii)的活化能大小关系是：E(i)_______E(ii)(填“>”、“<”或“=”，下同)，平衡常数大小关系是：K(i)_______K(ii)。
⑤另取5mLlmol L 1FeCl3溶液，先滴加2滴浓盐酸，再通入SO2至饱和。几分钟后，溶液由黄色变为浅绿色，由此可知：促使氧化还原反应(ii)快速发生可采取的措施是_______。
12．是重要的无机化工原料。某化学兴趣小组同学用下图所示装置(部分加热及夹持装置已省略)制取并测定其纯度。
已知：①为二元弱碱，常温下为无色油状液体，沸点为113.5℃，有较强的还原性。
②在潮湿的空气中易被氧化，在酸性溶液中易发生歧化反应。
③为深蓝色，为无色。
④。
回答下列问题：
(1)通入的作用是_______，为平稳的产生气流，装置A应选用的加热方式为_______，B处反应的化学方程式为_______。
(2)充分反应后，取B中固体于试管中，加入足量稀硫酸，经过滤、洗涤、干燥后，所得固体质量为。B中产物溶于稀硫酸的离子方程式为_______，产物中的百分含量为_______。
(3)取B中少量固体产物于试管中，加入足量稀硫酸；继续滴加过量浓氨水，溶液变为深蓝色；一段时间后，溶液颜色逐渐变浅；再加入过量铜粉，久置溶液变为无色。
①取两份等体积的深蓝色溶液于试管中，分别加入等量的水和稀硫酸，观察到现象_______，证明蓝色溶液中存在。
②小组同学猜测最后无色溶液成份为，请设计实验验证_______。
【参考答案】
一、选择题
1．D
解析：A. 当静脉滴注大量生理盐水时，相当于加水稀释，平衡向右移动，能用勒夏特列原理解释，故A错误；
B.牙齿上残余的糖发酵产生的H+与OH-反应，使c(OH-)降低，平衡向右移动，加快牙釉质的酸蚀，能用勒夏特列原理解释，故B错误；
C.纯碱液中存在CO32-的水解平衡：CO32- +H2O HCO3- +OH-，加热使平衡向右移动，溶液碱性增强，去污能力增强，能用勒夏特列原理解释，故C错误；
D.根据平衡移动原理，合成氨应该采用低温以提高平衡转化率，但温度降低会使化学反应速率减小，达到平衡所需时间变长，因此通常在400~500 °C的条件下进行，不能用勒夏特列原理解释，故D正确。
答案选D。
2．D
【分析】判断化学平衡状态的直接标志：Ⅰ.(同物质)，Ⅱ.各组分浓度不再改变，以及以此为基础衍生出来的标志如压强不再改变，混合气体的密度不再改变、气体的颜色不再变化等等，以此为判断依据。
解析：A．A的消耗速率与C的生成速率之比为1∶2，只指明正反应速率，无法判断正反应速率是否等于逆反应速率，不能说明反应达到平衡状态，故A错误；
B．单位时间内生成n molA的同时生成3n molB，只指明逆反应速率，无法判断正反应速率是否等于逆反应速率，不能说明反应达到平衡状态，故B错误；
C．A、B的物质的量之比为2∶1，不能判断各组分浓度是否不再改变，不能说明反应达到平衡状态，故C错误；
D．A、B、C的浓度都不再变化，说明反应达到平衡状态，故D正确；
答案选D。
3．C
解析：A．甲乙溶液的条件不同，乙为绝热容器，随着反应进行，放出热量，温度升高，使平衡逆向移动，故平衡时两容器中的物质的浓度不同，反应速率不同，A错误；
B．乙容器中的温度高，故平衡逆向移动，则氮气的物质的量分数乙大于甲，B错误；
C．平衡时，乙容器中的温度高，故升高甲中的温度，可以到乙中的平衡，C正确；
D．向甲容器中充入一定量的氦气，平衡不移动，D错误；
故选C。
4．B
解析：①A的质量不再改变能说明反应到平衡；②单位时间内生成amolA，同时消耗3amolC都在说逆反应速率，故不能说明到平衡；③该反应为前后气体物质的量相等的反应，故容器中混合气体的压强不再改变不能说明反应到平衡；④该反应中非气体物质，故混合气体的密度不再改变可以说明反应到平衡；⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变说明气体总质量不变，反应到平衡；⑥B的物质的量浓度不再改变说明反应到平衡。
⑦n(B)=4n(D)不能说明反应到平衡。
故选B。
5．C
解析：A．升高温度能加快反应速率，A错误；
B．减小浓度，即减小反应物浓度，能减慢反应速率，B错误；
C．缩小反应容器的体积，增大压强，能加快反应速率，C正确；
D．达到化学平衡状态时，由于是可逆反应，不能全部转化为，D错误；
答案选C。
6．B
解析：A．合成氨为放热反应，升高温度平衡逆向进行，但升高温度为加快反应速率，与平衡移动无关，不能用勒夏特列原理解释，A不符合；
B．排饱和食盐水的方法吸收氯气，利用的是氯离子浓度增大，使平衡逆向进行，减少氯气的溶解性，能用勒夏特列原理解释，B符合；
C．由 H2 、 I2 、HI三种气体组成的平衡体系加压后平衡不移动，不能用勒夏特列原理解释，C不符合；
D．向双氧水中加入二氧化锰，起到催化作用，与化学平衡无关，不能用勒夏特列原理解释，D不符合；
故答案为：B。
7．CD
解析：A．过氧化氢不稳定容易分解，逐滴滴入的目的是提高双氧水的利用率，A项正确；
B．过氧化氢受热分解生成氧气和水，温度维持在的理由之一是防止分解，B项正确；
C．使用磁力搅拌器的目的是为了增大反应物接触面积，加快反应速率，不能提高平衡产率，C项错误；
D．受热易分解，故采用减压蒸馏可以分离提纯出，D项错误；
故选CD。
8．A
解析：相同温度下，同一可逆反应的正逆平衡常数互为倒数关系，已知反应 2NH3 N2+3H2，在某温度下的平衡常数为0.25，则该条件下反应N2+ 3H2 2NH3的平衡常数K==4，故选A。
二、非选择题
9． ＞ 0.25mol/(L min) 增大
解析：(1)根据图可知，在t2时刻气体N的物质的量在减小，M的物质的量在增加，所以反应在向正反应方向进行，此时v正＞v逆，故答案为：＞；
(2)若t2=2min，反应开始至t2时刻，M的平均化学反应速率为=0.25mol/（L min），故答案为：0.25mol/（L min）；
(3)升高温度可逆反应中的正逆反应速率都增大，故答案为：增大。
10． 吸热 放热
解析：略
11．(1) 圆底烧瓶 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O h，i→d，e g，f→b，c
(2) SO2+2Fe3++2H2O=4H++SO42-+2Fe2+ Fe(OH)3胶体 生成蓝色沉淀 < < 增强FeCl3溶液的酸性
【分析】首先制取氯气，然后除杂、干燥，再与铁粉反应，冷凝法收集升华出的FeCl3，最后连接盛有碱石灰的干燥管，吸收未反应的氯气，防止空气中的水蒸气使FeCl3水解，F中剩余固体可能为未升华的FeCl3与未反应的铁粉的混合物，溶于水发生反应可生成FeCl2，以此分析解答；
解析：（1）由仪器构造可知，仪器X的名称为圆底烧瓶；实验室制氯气反应为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O；首先制取氯气，然后除杂、干燥，导管应长进短出，所以a连接h，i接d；在F中与铁粉反应，为防止FeCl3堵塞导管，出气导管应用粗导管，则e接j，冷凝法收集升华出的FeCl3，所以k接g，最后连接盛有碱石灰的干燥管，吸收未反应的氯气，所以f接b，则装置的连接顺序为a→h，i→d，e→j，k→g，f→b，c；
（2）Fe3+与SO2发生氧化还原反应生成Fe2+和SO42-，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，离子方程式为SO2+2Fe3++2H2O=4H++SO42-+2Fe2+；没有出现丁达尔现象，说明红棕色物质不是Fe(OH)3胶体；K3Fe(CN)6和Fe2+生成蓝色沉淀；由实验现象可知，FeCl3与SO2首先发生反应(i)，说明反应(i)比反应(ii)快，则活化能：E(i)
(2)
(3) 加入稀硫酸的溶液颜色比加水的溶液颜色变得更浅 取少量无色溶液于试管中，通入氧气，一段时间后，溶液颜色由无色变为深蓝色，证明无色溶液为
【分析】在潮湿的空气中易被氧化，通入的排净装置空气；管式炉中氢氧化铜做氧化剂，被还原为氧化亚铜，做还原剂，被氧化为；无水氯化钙吸收水，D中的稀硫酸可以吸收多余的，据此分析解题。
解析：（1）因为在潮湿的空气中易被氧化，通入的作用是排净装置空气；的沸点为113.5℃，为平稳的产生气流，装置A应选用的加热方式为油浴加热，既能达到沸点又能保持气流平稳；氢氧化铜做氧化剂，被还原为氧化亚铜，做还原剂，被氧化为，B处反应的化学方程式为：；
（2）充分反应后，取B中固体于试管中，加入足量稀硫酸，经过滤、洗涤、干燥后，所得固体质量为。B中产物溶于稀硫酸的离子方程式为；设产物中的质量为x g，根据离子反应方程式可知：2+=x，则百分含量为(2+)÷m1×100%=；
（3）①取两份等体积的深蓝色溶液于试管中，分别加入等量的水和稀硫酸，根据，稀硫酸会使平衡正向移动，故观察到现象是加入稀硫酸的溶液颜色比加水的溶液颜色变得更浅；
②小组同学猜测最后无色溶液成份为，根据信息③为深蓝色，为无色，实验验证：取少量无色溶液于试管中，通入氧气，一段时间后，溶液颜色由无色变为深蓝色即被氧化为，证明无色溶液为。
