1、第2课时化学反应的限度课时跟踪检测基础达标对点练知识点一:可逆反应的判断及特点1下列各组反应中,属于可逆反应的一组是()A2H2O2H2O2,2H2O22H2OBNH3CO2H2O=NH4HCO3,NH4HCO3NH3H2OCO2CH2I22HI,2HIH2I2D2AgBr22AgBr,2AgBr2AgBr2解析:条件不同,不是可逆反应,故A、B、D错误;条件相同,既能向生成物方向进行,同时又能向反应物方向进行的反应是可逆反应,故C正确,答案选C。答案:C2可逆反应N2(g)3H2(g) 2NH3(g)在密闭容器中进行,一段时间后测得c(N2)1.5 mol/L,c(H2)0.6 mol/L,
2、c(NH3)1.5 mol/L,则此反应达到平衡后,下列数据可能正确的是()Ac(N2)2.25 mol/L Bc(NH3)1.9 mol/LCc(H2)0.3 mol/L Dc(N2)1.3 mol/L解析:因为反应是可逆的,转化率达不到100%,若氨气向逆方向转化,应有c(N2)1.5 mol/L1.5 mol/L2.25 mol/L,c(H2)1.5 mol/L0.6 mol/L1.3 mol/L,c(NH3)1.5 mol/L0.6 mol/L1.9 mol/L,故1.3 mol/Lc(N2)2.25 mol/L,0c(H2)2.85 mol/L,0c(NH3)1.9 mol/L。则符
3、合以上范围的只有C选项,答案选C。答案:C知识点二:化学反应限度及化学反应达平衡判断3下列关于化学反应的限度的叙述中,正确的是()A任何化学反应的限度都相同B可以通过改变温度控制化学反应的限度C可以通过延长化学反应的时间改变化学反应的限度D当一个化学反应在一定条件下达到最大限度时,反应速率也最大解析:在一定条件下的可逆反应达平衡后,正、逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再发生变化,这种表面上静止的“平衡状态”就是这个可逆反应所能达到的限度。化学反应不同,限度不同,选项A错误;可以改变外界条件控制化学反应的限度,选项B正确;化学反应的限度与反应时间的长短无关,选项C错误;当化学反应在一定条件
4、下达到限度时,正、逆反应速率相等,反应未停止,选项D错误。答案选B。 答案:B4一定条件下,某反应达到化学平衡时,下列说法错误的是()A正反应速率等于逆反应速率 B各物质的浓度不再改变C反应停止了 D该反应达到最大限度解析:化学平衡的实质就是正反应速率等于逆反应速率,故A正确;达到化学平衡时,各物质的多少不再改变,各物质的浓度不再改变,故B正确;化学平衡是动态平衡,反应并没有停止,故C错误;达到化学平衡时,各物质的多少不再改变,该反应达到最大限度,故D正确。故选C。答案:C5如图是可逆反应X23Y22Z2在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线,下列叙述正确的是()At1时,只有正反
5、应方向Bt1时,反应到达限度Ct2t3,反应不再发生Dt2t3,各物质的浓度不再发生变化解析:t1时,既有正反应方向又有逆反应方向,A错误;t1时正逆反应速率不相等,反应没有到达限度,B错误;t2t3时反应达到平衡,但反应速率不为0,反应仍然发生,C错误;t2t3时反应达到平衡,各物质的浓度不再发生变化,D正确,答案选D。答案:D6一定条件下,可逆反应2AB3C,在以下四种情况中处于平衡状态的是()正反应速率逆反应速率Av(A)2 molL1min1v(B)2 molL1min1Bv(A)2 molL1min1v(C)2 molL1min1Cv(A)1 molL1min1v(B)2 molL1
6、min1Dv(A)1 molL1min1v(C)1.5 molL1min1解析:化学反应到达平衡时,同一物质的正逆反应速率相等。A物质的正反应速率v(A)2 molL1min1,逆反应速率v(B)2 molL1min1,则逆反应速率v(A)4 molL1min1,A的正逆反应速率不相等,所以该反应未达到平衡状态,故A错误;同一反应中,各物质的反应速率之比等于计量数之比,A物质的正反应速率是2 molL1min1,C的逆反应速率为2 molL1min1,A的逆反应速率为 molL1min1,所以A的正逆反应速率不等,故B错误;同一反应中,各物质的反应速率之比等于计量数之比,A物质的正反应速率是1
7、 molL1min1,B的逆反应速率为2 molL1min1,A的逆反应速率为4 molL1min1,所以A的正逆反应速率不等,故C错误;同一反应中,各物质的反应速率之比等于计量数之比,A物质的正反应速率是1 molL1min1,C的逆反应速率为1.5 molL1min1,A的逆反应速率为1 molL1min1,所以A的正逆反应速率相等,故D正确,故选D。答案:D7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,同时生成n mol ABB容器内总压强不随时间改变C单位时间内生成2n mol AB,同时生成n mol B2D任何时间内A2
8、、B2的物质的量之比为定值解析:单位时间内生成n mol A2,必定消耗2n mol AB,而同时生成n mol AB,这说明单位时间内AB的量发生了变化,该反应未达平衡状态,A错;因该反应是化学计量数不改变的反应,所以无论从正反应开始,还是从逆反应开始,反应过程中,气体的物质的量不变,故气体压强始终不变,B错;单位时间内生成2n mol AB,必定消耗n mol B2,同时生成n mol B2,这说明单位时间内B2的量不再变化,反应到达平衡状态,C正确;反应到达平衡状态时,各物质的浓度不再变化,而不是指各物质的浓度之间存在某种关系,D错。答案:C8在一定温度下的定容密闭容器中,当物质的下列物
9、理量不再变化时,不能表明反应:A(s)2B(g) C(g)D(g)已达平衡的是()A混合气体的压强 B混合气体的密度CB的物质的量浓度 D混合气体的平均相对分子质量解析:A项,该反应气体物质的量无变化,容器内的总压强一直不随时间变化, 所以混合气体的压强不再变化时,不能表示达到化学平衡状态;B项,该反应气体的体积无变化,随着反应进行,气体质量在变化,混合气体的密度随着变化,当混合气体的密度不再变化时,表明反应达到平衡状态;C项,随着反应进行,B的物质的量发生变化,B的物质的量浓度随着发生变化,当B的物质的量浓度不再变化时,表明反应达到平衡状态;D项,该反应气体的物质的量无变化,随着反应进行,气
10、体质量在变化,混合气体的平均相对分子质量随着变化,当混合气体的平均相对分子质量不再变化时,表明反应达到平衡状态。故选A。答案:A9下列说法中可以说明2HI(g) H2(g)I2(g)已达到平衡状态的是()单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI一个HH键断裂的同时有两个HI键断裂c(HI)c(I2)反应速率v(H2)v(I2)0.5v(HI)c(H2)c(I2)c(HI)211温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化温度和体积一定时,容器内压强不再变化条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化温度和体积一定时,混合气体的颜色不再发生变化温度和压强一定时,混合气体的密度不再发生
11、变化A BC D全部解析:单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI时,正逆反应速率不等,反应没有达到平衡状态,故错误;反应过程中有一个HH键断裂的同时有两个HI键断裂,说明正逆反应速率相等,证明反应达到平衡状态,故正确;c(HI)c(I2)的状态不一定是平衡状态,故错误;反应进行的过程中,反应速率始终满足v(H2)v(I2)0.5v(HI),不一定是平衡状态,故错误;c(H2)c(I2)c(HI)211的状态不一定是平衡状态,故错误;温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化,说明是平衡状态,故正确;温度和体积一定时,混合气体的物质的量始终不变,容器内压强始终不变,不一定是平衡状
12、态,故错误;混合气体的质量和气体的总物质的量始终不变,混合气体的平均相对分子质量也始终不变,不一定是平衡状态,故错误;温度和体积一定时,混合气体的颜色不再发生变化,说明c(I2)不变,是平衡状态,故正确;温度和压强一定时,混合气体的质量和气体的总物质的量始终不变,混合气体的平均相对分子质量也始终不变,不一定是平衡状态,故错误,故答案为B。答案:B10某温度时,在一个容积为2 L的密闭容器中,X、Y、Z物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,试填写下列空白:(1)该反应的化学方程式为_。(2)反应开始至2 min,气体Z的平均反应速率为_。(3)若X、Y、Z均为气体,则反应起始时与
13、平衡后的压强之比是_。(4)以下说法能表示该反应已达平衡状态的是_。AX、Y、Z的浓度之比是123BX的消耗速率和Y的生成速率相等CZ的浓度保持不变D单位时间内生成0.03 mol Z的同时生成0.02 mol的Y解析:(1)由图象可以看出,反应中X、Y的物质的量减小,Z的物质的量增多,则X、Y为反应物,Z 为生成物,且反应物没有完全转化,是可逆反应;则n(X)n(Y)n(Z)0.75 mol0.5 mol0.75 mol323,则反应的化学方程式为3X2Y3Z。(2)反应开始至2 min,气体Z的平均反应速率为0.125 mol/(Lmin)。(3)根据阿伏加德罗定律可知,恒容恒温条件下,压
14、强与气体的物质的量成正比,若X、Y、Z均为气体,则反应起始时与平衡后的压强之比是2 mol(0.250.50.75) mol43。(4)X、Y、Z的浓度之比是123时,反应不一定是平衡状态,故A错误;X的消耗速率和Y的生成速率相等,正逆反应速率不相等,不是平衡状态,故B错误;Z的浓度保持不变,一定是平衡状态,故C正确;单位时间内生成0.03 mol Z的同时生成0.02 mol的Y,正逆反应速率相等,是平衡状态,故D正确,答案为CD。答案:(1)3X2Y3Z(2)0.125 mol/(Lmin)(3)43(4)CD能力提升速达标1合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反
15、应N2(g)3H2(g) 2NH3(g),673 K,30 MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是()A点a的正反应速率比点b的小B点c处反应达到平衡C点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样D点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处于相同的平衡状态解析:从图中可看出,反应向正方向进行,曲线到达水平位置时建立平衡状态。所以点a、b、c都尚未达到平衡,点d、e处于相同平衡状态,所以n(N2)相等,选项A中a点时的反应物浓度大于b,故正反应速率a大。答案:D2恒温下,将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中,发生如下反
16、应:N2(g)3H2(g) 2NH3(g)。(1)若反应进行到某时刻t时,nt(N2)13 mol,nt(NH3)6 mol,计算a的值:_。(2)反应达平衡时,混合气体的体积为716.8 L(标况下),其中NH3的含量(体积分数)为25%。计算平衡时NH3的物质的量:_。(3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写最简整数比,下同)n(始)n(平)_。(4)原混合气体中,ab_。(5)达到平衡时,N2和H2的转化率之比(N2)(H2)_.解析:(1)由反应方程式得: N23H22NH3开始(mol)ab0t时刻(mol) 13 6在t时刻生成6 mol NH3,消耗了3 mol N2,
17、所以a13316。(2)分析题意知:n(NH3)平25%8 mol。(3)平衡混合气体的物质的量为:n平n(N2)平n(H2)平n(NH3)平32 mol。由方程式知 N23H22NH3开始(mol) a b 0转化(mol) 4 12 8平衡(mol) a4 b12 8分析题意,a4b12832,ab40。因a16,故b24。n(始)n(平)54。(4)原混合气体中,ab162423。(5)平衡时,N2的转化率为100%25%,H2的转化率为100%50%,故(N2)(H2)12。答案:(1)16(2)8 mol(3)54(4)23(5)1232 mol H2O和2 mol CO置于1 L容
18、器中,在一定条件下,加热至高温,发生如下可逆反应:2H2O(g) 2H2O2,2COO22CO2。(1)当上述系统达到平衡时,欲求其混合气体的平衡组成,则至少还需要知道两种气体的平衡浓度,但这两种气体不能同时是_和_,或_和_。(填它们的分子式)(2)若平衡时O2和CO2的物质的量分别为n(O2)平a mol,n(CO2)平b mol。试求n(H2O)平_。(用含a、b的代数式表示)解析:(1)在同一反应容器中连续发生两个反应。只有H2O(g)分解了,CO才能被O2氧化,两反应相互制约,同时达到平衡,但第一个反应中H2O和H2的浓度与第二个反应无关;第二个反应中CO和CO2的浓度与第一个反应无关。(2)从原子守恒的角度分析,由CO生成CO2分子内增加的O原子来源于H2O,另外O2中的O原子也来源于H2O,因此反应的H2O分子的物质的量为n(H2O)反应2n(O2)n(CO2)(2ab)mol,则平衡时H2O的物质的量为n(H2O)平(22ab)mol。答案:(1)H2H2OCOCO2(2)(22ab)mol