1、第2课时化学反应的限度双基巩固学考突破1.假设某化学反应的反应过程如图所示,观察分析,符合图中变化的化学反应为()。A.A2+3B22AB3B.2AB2+B22AB3C.2A2B+5B24AB3D.2AB2+B22AB3答案:D解析:由图可知反应物用AB2、B2表示,生成物用AB3表示,反应后反应物与生成物共存,说明反应不能进行到底,为可逆反应,结合反应前后原子守恒可知化学方程式为2AB2+B22AB3。2.可逆反应达到平衡状态的重要特征是()。A.反应停止了B.正、逆反应的速率均为0C.正、逆反应都还在继续进行D.正、逆反应的速率相等且不为0答案:D解析:可逆反应达到平衡状态不是反应停止了,
2、而是正向反应速率和逆向反应速率相等且不为0。3.对于可逆反应2SO2+O22SO3,在混合气体中充入一定量18O2,足够长的时间后,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.在5 mL 0.1 molL-1 KI溶液中滴加0.1 molL-1 FeCl3溶液56滴后,再进行下列实验,其中可证明FeCl3溶液与KI溶液的反应是可逆反应的实验是()。A.再滴加AgNO3溶液,观察是否有AgI沉淀产生B.加入CCl4振荡后,观察下层液体颜色C.加入CCl4振荡后,取上层清液,滴加AgNO3溶液,观察是否有AgCl
3、沉淀产生D.加入CCl4振荡后,取上层清液,滴加KSCN溶液,观察是否出现红色答案:D解析:KI溶液与FeCl3溶液反应的离子方程式为2Fe3+2I-2Fe2+I2,根据题目条件可知KI溶液过量,所以要证明该反应为可逆反应,只需证明有Fe3+存在即可,可以用KSCN溶液检验。5.可逆反应H2+I2(g)2HI达到平衡的标志是()。A.混合气体的颜色不再改变B.v(H2)v(I2)v(HI)=112C.混合气体的密度保持不变D.H2、I2、HI分子个数比为112答案:A解析:A项,HI为无色气体,碘蒸气为紫红色气体,当混合气体的颜色不再变化时,c(I2)不变,反应达到化学平衡状态,正确;B项,未
4、指明速率所表示的反应方向,反应不一定达到化学平衡状态,错误;C项,该反应前后气体的体积不变,在密闭容器中气体的质量不变,气体的密度一直不变,则混合气体的密度不变不一定达到化学平衡状态,错误;D项,当可逆反应达到平衡时,容器内物质H2、I2和HI的分子个数比为112时,浓度可能仍会变化,不一定达到化学平衡状态,错误。6.现向一密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2,在一定条件下发生反应N2+3H22NH3。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0B.达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化C.达到化学平衡时,N2将完全转化为NH3D.达到
5、化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等答案:B解析:A项,达到化学平衡时,正反应和逆反应的速率相等,但都不为0,错误;B项,达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度不再发生变化,正确;C项,达到化学平衡时,N2不能完全转化为NH3,错误;D项,达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度不再发生变化,但不一定相等,错误。7.一定条件下,可逆反应2AB+3C在四种状态中处于平衡状态的是()。选项正反应速率逆反应速率Av(A)=2 molL-1min-1v(B)=2 molL-1min-1Bv(A)=2 molL-1min-1v(C)=2 molL-1min-1Cv(A)
6、=1 molL-1min-1v(B)=2 molL-1min-1Dv(A)=1 molL-1min-1v(C)=1.5 molL-1min-1答案:D解析:正反应速率和逆反应速率相等时,化学反应达到平衡状态。利用A物质的正反应速率,通过化学方程式中的化学计量数进行变换,可求得B或C的正反应速率。A项,v(A)=2molL-1min-1,v(B)=1molL-1min-1;B项,v(A)=2molL-1min-1,v(C)=3molL-1min-1;C项,v(A)=1molL-1min-1,v(B)=0.5molL-1min-1。8.在某一容积为5 L的密闭容器内,加入0.2 mol的CO和0.
7、2 mol的H2O,在催化剂存在的条件下加热,发生如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),反应中CO2的浓度随时间变化情况如图所示。据此回答下列问题:(1)根据图中数据,反应开始至达到平衡时,CO的反应速率为;反应达到平衡时,c(H2)=。(2)判断该反应达到平衡的依据是。CO减少的化学反应速率和CO2减少的化学反应速率相等CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化正、逆反应速率都为0答案:(1)0.003 molL-1min-10.03 molL-1(2)解析:(1)由图可知10min时达到平衡,所以v(CO)=v(CO2)=ct
8、=0.03molL-110min=0.003molL-1min-1。方程式中的化学计量数之比=反应时转化的浓度之比,所以c(H2)=c(CO)=0.03molL-1。9.在一定条件下,A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中,反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图。回答下列问题:(1)该反应的化学方程式为。(2)0t1 s内A的反应速率为。(3)反应后与反应前的压强之比为。(4)(t1+10) s时,A气体的体积分数为,此时v正(A)(填“”“(5)bc解析:(1)从0到t1s时,c(A)=0.8molL-1-0.2molL-1=0.6molL-1,c(B)=0.5molL-1-0.3mol
9、L-1=0.2molL-1,c(C)=0.4molL-1,三者之比为c(A)c(B)c(C)=0.6molL-10.2molL-10.4molL-1=312,反应后三种物质共存,说明该反应为可逆反应,所以化学方程式为3A+B2C。(2)0t1s内A的反应速率为0.6molL-1t1s=0.6t1molL-1s-1。(3)相同条件下,压强之比等于气体的物质的量之比,反应前气体的总物质的量为1.3mol,反应后气体的总物质的量为0.9mol,故反应后与反应前的压强之比为913。(4)A气体的体积分数为0.2mol0.2mol+0.3mol+0.4mol=2922.2%;在t1(t1+10)s反应处
10、于平衡状态,v正(A)=3v逆(B),故v正(A)v逆(B)。(5)a项,可逆反应不可能停止,错误;b项,在t1s之前,反应未达平衡,仍然向正反应方向进行,故B气体的消耗速率大于它的生成速率,正确;c项,在t1s时,反应达到平衡,故C气体的正反应速率等于逆反应速率,正确。10.在一个容积为2 L的恒容密闭容器中,800 时发生反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g),体系中n(NO)随时间的变化如下表:时间/s012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)如图所示,表示NO2变化曲线的是。(2)用O2表示02 s内该反应的平均速率v(O2)=
11、。(3)能说明该反应已达到平衡状态的是。A.v(NO2)=2v(O2)B.容器内压强保持不变C.v逆(NO)=2v正(O2)D.容器内密度保持不变答案:(1)b(2)0.001 5 molL-1s-1(3)BC解析:(1)由平衡体系2NO(g)+O2(g)2NO2(g)知,NO2为生成物,n(NO2)=n(NO)=0.020mol-0.007mol=0.013mol,c(NO2)=0.013mol2L=0.0065molL-1,故表示NO2变化的曲线为b。(2)02s内参加反应的NO的物质的量为0.020mol-0.008mol=0.012mol,参加反应的O2的物质的量为0.006mol,v
12、(O2)=0.006mol2L2s=0.0015molL-1s-1。(3)A项中未指明正、逆反应速率,无法说明该反应是否达到平衡状态;该反应前后气体物质的量不相等,当容器内压强保持不变时,说明该反应已达到平衡状态,B项正确;C项中正、逆反应速率相等,说明该反应已达到平衡状态;气体总质量不变,气体总体积不变,无论该反应是否达到平衡,容器内密度始终保持不变,D项无法说明该反应是否达到平衡状态。选考奠基素养提升1.在恒温、恒容下,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.3M(g)+2N(g)P(g)+4Q(g)B.M(g)+2N(g)3P(g)+Q(s)C.M(g)+
13、N(g)P(g)D.以上都达到平衡答案:C解析:A、B项,所给反应是反应前后气体物质的量相等的反应,反应容器内总压强不随时间变化,因此容器内总压强不变,不能确定反应处于平衡状态,错误;C项,反应是前后气体物质的量不相等的反应,若反应容器内总压强不随时间变化,此时气体的总物质的量不变,可以确定反应处于平衡状态,正确。2.一定条件下,对于可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为0),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1 molL-1、0.3 molL-1、0.08 molL-1,则下列判断正确的是()。A.c1c2=31B.平衡时,Y和Z的生
14、成速率之比为23C.反应消耗的X和Y的物质的量相等D.c1的取值范围为0c10.14 molL-1答案:D解析:X、Y平衡浓度之比为13,转化浓度之比亦为13,故c1c2=13,反应消耗的X和Y的物质的量不相等,A、C两项不正确;平衡时v生成(Y)表示逆反应速率,v生成(Z)表示正反应速率,v生成(Y)v生成(Z)应为32,B项不正确;由可逆反应的特点可知0c10.14molL-1,D项正确。3.一定温度下,在某容积固定的密闭容器中建立下列化学平衡:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。下列叙述不能说明上述可逆反应已达到化学平衡状态的是()。A.体系的压强不再发生变化B.v正(CO)=
15、v逆(H2O)C.生成n mol CO的同时生成n mol H2D.1 mol HH键断裂的同时断裂2 mol HO键答案:C解析:A项,体系的压强不再发生变化,说明该反应中各气体的物质的量不变,正、逆反应速率相等,反应已达到平衡状态;B项,v正(CO)=v逆(H2O)=v逆(CO),则说明反应已达到平衡状态;C项,无论何时都有生成nmolCO的同时生成nmolH2,所以反应不一定达到平衡状态;D项,1molHH键断裂的同时一定有2molHO键形成,若同时断裂2molHO键,则说明反应已达到平衡状态。4.将气体A、B置于固定容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)2C(g)
16、+2D(g)反应进行到10 s末达到平衡状态,测得A的物质的量为1.8 mol,B的物质的量为0.6 mol,C的物质的量为0.8 mol。回答下列问题:(1)用C表示10 s内该反应的化学反应速率:。(2)反应前A的物质的量浓度是。(3)平衡时容器内D的浓度为。(4)若改变下列条件,生成D的速率如何变化(用“增大”“减小”或“不变”填空)。编号改变的条件生成D的速率降低温度增大A的浓度答案:(1)0.04 molL-1s-1(2)1.5 molL-1(3)0.4 molL-1(4)减小增大解析:(1)v(C)=0.8mol2L10s=0.04molL-1s-1。(2)根据3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g),生成0.8molC,则消耗A的物质的量为0.8mol32=1.2mol,平衡时A的物质的量为1.8mol,则反应前A的物质的量为1.2mol+1.8mol=3mol,浓度是3mol2L=1.5molL-1。(3)根据化学方程式可知,平衡时D的物质的量与C的物质的量相等,均为0.8mol,D的浓度为0.8mol2L=0.4molL-1。(4)由反应3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g)可知:降低温度,反应速率减小;增大A的浓度,反应速率增大。