2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)專(zhuān)題6化學(xué)反應(yīng)與能量變化1.3化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)平衡狀態(tài)課時(shí)練含解析蘇教版必修2

PAGE9-化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)平衡狀態(tài)(40分鐘70分)一、選擇題(本題包括8小題，每小題5分，共40分)1.下列對(duì)可逆反應(yīng)的相識(shí)正確的是 ()A.SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBr與2HBr+H2SO4(濃)Br2+SO2↑+2H2O互為可逆反應(yīng)B.既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫可逆反應(yīng)C.在同一條件下，同時(shí)向正、逆兩個(gè)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫可逆反應(yīng)D.在確定條件下SO2能被完全氧化成SO3【解析】選C。A項(xiàng)的反應(yīng)條件不同；B項(xiàng)不確定是同時(shí)進(jìn)行；SO2不能被完全氧化成SO3，D錯(cuò)誤。2.如圖是N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)速率v與時(shí)間t的關(guān)系曲線，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.t1時(shí)，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率B.t2時(shí)，反應(yīng)體系中NH3的濃度達(dá)到最大值C.t2～t3時(shí)間段，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率D.t2～t3時(shí)間段，各物質(zhì)的濃度相等且不再發(fā)生變更【解析】選D。t1時(shí)反應(yīng)是正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，A正確；t2時(shí)達(dá)平衡狀態(tài)，反應(yīng)到達(dá)最大限度，反應(yīng)體系中NH3的濃度達(dá)到最大值，B正確；t2～t3時(shí)間段，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，v正=v逆，各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變更但不確定相等，C正確，D錯(cuò)誤?！炯庸逃?xùn)練】反應(yīng)N2+3H22NH3在密閉容器中一段時(shí)間后，達(dá)到平衡狀態(tài)。下列說(shuō)法正確的是 ()A.N2、H2不再化合B.N2、H2、NH3濃度不再變更C.N2、H2、NH3的質(zhì)量相等D.變更條件，N2、H2、NH3的濃度也不再變更【解析】選B。達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正、逆反應(yīng)仍在進(jìn)行，只是正、逆反應(yīng)速率相等，A錯(cuò)誤；達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，各組分的質(zhì)量或濃度不再發(fā)生變更，但它們的質(zhì)量或濃度不確定相等，B正確，C錯(cuò)誤；化學(xué)平衡是確定條件下的動(dòng)態(tài)平衡，若條件變更引起平衡移動(dòng)時(shí)，N2、H2、NH3的濃度會(huì)隨之變更，D錯(cuò)誤。3.在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)，若A、B、C的起始濃度分別為0.2mol·L-1、0.6mol·L-1和0.4mol·L-1，則平衡時(shí)各物質(zhì)濃度不行能是 ()A.A為0.4mol·L-1B.B為0.2mol·L-1C.C為0.6mol·L-1D.C為0.2mol·L-1時(shí)，B為0.90mol·L-1【解析】選A。若將0.4mol·L-1的C完全轉(zhuǎn)化為A和B，此時(shí)，A的物質(zhì)的量濃度為0.4mol·L-1，而該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)不能完全進(jìn)行究竟，故A的物質(zhì)的量濃度確定小于0.4mol·L-1。【加固訓(xùn)練】1.(2024·濰坊高一檢測(cè))如圖所示是425℃時(shí)，在1L密閉容器中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的濃度隨時(shí)間的變更示意圖。下列敘述錯(cuò)誤的是 ()A.圖①中t0時(shí)，三種物質(zhì)的物質(zhì)的量相同B.圖①中t0時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C.圖②中的可逆反應(yīng)為2HI(g)H2(g)+I2(g)D.圖①②中當(dāng)c(HI)=3.16mol·L-1時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)【解析】選B。圖①中t0時(shí)，H2、I2、HI的物質(zhì)的量相等但未保持不變，沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài)，B錯(cuò)誤。2.在5mL0.1mol·L-1KI溶液中滴加0.1mol·L-1FeCl3溶液2滴后，再進(jìn)行下列試驗(yàn)，其中可證明FeCl3溶液和KI溶液的反應(yīng)是可逆反應(yīng)的試驗(yàn)是 ()A.再滴加AgNO3溶液，視察是否有AgI沉淀產(chǎn)生B.加入CCl4振蕩后，視察下層液體顏色C.加入CCl4振蕩后，取上層清液，滴加AgNO3溶液，視察是否有AgCl沉淀產(chǎn)生D.加入CCl4振蕩后，取上層清液，滴加KSCN溶液，視察是否出現(xiàn)紅色【解析】選D。FeCl3溶液與KI溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是2Fe3++2I-2Fe2++I2，由題意知Fe3+不足、I-過(guò)量。若反應(yīng)不是可逆反應(yīng)，反應(yīng)后的溶液中應(yīng)無(wú)Fe3+；若反應(yīng)是可逆反應(yīng)，則反應(yīng)后的溶液中含F(xiàn)e3+，所以應(yīng)滴加KSCN溶液，檢驗(yàn)Fe3+是否存在。4.下列說(shuō)法中，可以證明反應(yīng)N2+3H22NH3已達(dá)平衡狀態(tài)的是 ()A.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有3個(gè)H—H鍵斷裂B.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有3個(gè)H—H鍵形成C.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有2個(gè)N≡N鍵形成D.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有6個(gè)N—H鍵形成【解析】選B。換算成為同一種物質(zhì)的正反應(yīng)速率或逆反應(yīng)速率進(jìn)行比較。【加固訓(xùn)練】在確定溫度下的恒容密閉容器中，當(dāng)下列物理量不再隨時(shí)間變更時(shí)，表明反應(yīng)A(s)+2B(g)C(g)+D(g)確定達(dá)到平衡狀態(tài)的是 ()A.混合氣體的壓強(qiáng)B.混合氣體的密度C.混合氣體的物質(zhì)的量D.混合氣體中C和D的物質(zhì)的量之比【解析】選B。該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)體積不變的反應(yīng)，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中氣體的壓強(qiáng)不變，氣體的物質(zhì)的量不變，A、C錯(cuò)誤；混合氣體的密度不變時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)體系中A的質(zhì)量不再變更，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，B正確；若起先時(shí)，容器中未加入C和D，則混合氣體中C和D的物質(zhì)的量之比始終不變，D錯(cuò)誤。5.14CO2與碳在高溫條件下發(fā)生反應(yīng)：14CO2+C2CO，達(dá)到化學(xué)平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有 ()A.14CO2B.14CO2、14COC.14CO2、14CO、14C D.14【解析】選C。14CO2與C反應(yīng)生成14CO(正反應(yīng))的同時(shí)，逆反應(yīng)14CO的分解生成14CO2和14C也在進(jìn)行，故平衡混合物中含14C的粒子有14CO2、14CO、6.(雙選)對(duì)于可逆反應(yīng)：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，下列敘述正確的是 ()A.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，4v正(O2)=5v逆(NO)B.若單位時(shí)間內(nèi)生成xmolNO的同時(shí)，消耗xmolNH3，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C.若有5molOO鍵斷裂，同時(shí)有12molH—O鍵形成，此時(shí)必為化學(xué)平衡狀態(tài)D.化學(xué)平衡時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率關(guān)系是3v正(NH3)=2v逆(H2O)【解析】選A、D。達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)正、逆反應(yīng)速率相等，則4v正(O2)=5v逆(NO)，A正確；單位時(shí)間內(nèi)生成xmolNO的同時(shí)，消耗xmolNH3，均表示正反應(yīng)速率，B錯(cuò)誤；有5molOO鍵斷裂，同時(shí)有12molH—O鍵形成，均表示正反應(yīng)速率，C錯(cuò)誤；化學(xué)平衡時(shí)正、逆反應(yīng)速率相等，則依據(jù)反應(yīng)速率之比是相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可知化學(xué)反應(yīng)速率關(guān)系是3v正(NH3)=2v逆(H2O)，D正確。7.下列關(guān)于反應(yīng)NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)，下列物理量可以確定達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A.密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)不變B.密閉容器中的壓強(qiáng)不變C.c(NH3)∶c(CO2)=2∶1D.v(NH3)∶v(CO2)=2∶1【解析】選B。因氨基甲酸銨的分解反應(yīng)中，反應(yīng)物是固體，無(wú)論反應(yīng)是否達(dá)到平衡，NH3的體積分?jǐn)?shù)始終為，所以密閉容器中NH3、CO2的體積分?jǐn)?shù)不變，不標(biāo)記反應(yīng)平衡，A錯(cuò)誤；當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí)，說(shuō)明氣體總物質(zhì)的量不再變更，即反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，B正確；只有當(dāng)各組分的濃度不變時(shí)，反應(yīng)才達(dá)到平衡狀態(tài)，C錯(cuò)誤；反應(yīng)必需是同時(shí)向兩個(gè)方向進(jìn)行，且符合反應(yīng)速率之比等于物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，反應(yīng)才達(dá)到平衡狀態(tài)，D錯(cuò)誤。8.確定條件下，對(duì)于反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，若N2、H2、NH3的起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為零)。達(dá)平衡時(shí)，N2、H2、NH3濃度分別為0.1mol·L-1、0.3mol·L-1和0.08mol·L-1，則下列推斷不合理的是 ()①c1∶c2=1∶3②平衡時(shí)，H2和NH3的生成速率之比2∶3③N2和H2的轉(zhuǎn)化率不相等④c1的取值范圍為0<c1<0.14mol·L-1A.①②B.③④C.①④D.②③【解析】選D。分析濃度變更關(guān)系：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)c起始/(mol·L-1)： c1 c2c平衡/(mol·L-1)： 0.1 0.3 0.08反應(yīng)中N2和H2以1∶3消耗，達(dá)平衡時(shí)N2和H2濃度之比為1∶3，故c1∶c2=1∶3，①正確；平衡時(shí)H2和NH3的生成速率之比為3∶2，②錯(cuò)誤；由于起始時(shí)反應(yīng)物是按方程式計(jì)量數(shù)之比配料，故N2和H2轉(zhuǎn)化率相等，③錯(cuò)誤；運(yùn)用極值轉(zhuǎn)化法，假設(shè)NH3完全轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，c1的最大值為0.14mol·L-1，而題設(shè)c1>0，反應(yīng)又是可逆的，④正確。二、非選擇題(本題包括2小題，共30分)9.(14分)某溫度下，在2L密閉容器中X、Y、Z三種物質(zhì)(均為氣態(tài))間進(jìn)行反應(yīng)，其物質(zhì)的量隨時(shí)間的變更曲線如圖。依圖回答：(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為。

(2)反應(yīng)起始至tmin(設(shè)t=5)，Y的平均反應(yīng)速率是_______。

(3)在tmin時(shí)，該反應(yīng)達(dá)到了_______狀態(tài)，下列可推斷反應(yīng)已達(dá)到該狀態(tài)的是_______(填字母)。

A.X、Y、Z的反應(yīng)速率相等B.X、Y的反應(yīng)速率比為2∶3C.混合氣體的密度不變D.生成1molZ的同時(shí)生成2molXE.X、Y、Z物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)比F.混合氣體的總壓強(qiáng)不再發(fā)生變更【解析】(1)依據(jù)物質(zhì)的量的變更量書(shū)寫(xiě)該反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)反應(yīng)起始至tmin(設(shè)t=5)，Y增加了1.2mol，2L容器，5min達(dá)到平衡，Y的平均反應(yīng)速率是0.12mol·L-1·min-1。(3)生成1molZ的同時(shí)生成2molX和混合氣體的總壓強(qiáng)不再發(fā)生變更可推斷反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)。答案：(1)2X(g)3Y(g)+Z(g)(2)0.12mol·L-1·min-1(3)化學(xué)平衡DF10.(16分)(2024·南陽(yáng)高一檢測(cè))Ⅰ.在恒溫條件下將確定量X和Y的混合氣體通入一容積為2L的密閉容器中，X和Y兩物質(zhì)的濃度隨時(shí)間變更狀況如圖。(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為(反應(yīng)物或生成物用符號(hào)X、Y表示)：_______________。

(2)a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)中，表示化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的點(diǎn)是_______。

Ⅱ.以下是關(guān)于化學(xué)反應(yīng)2SO2+O22SO3的兩個(gè)素材：素材1：某溫度和壓強(qiáng)下，2L容器中，不同時(shí)間點(diǎn)測(cè)得密閉體系中三種物質(zhì)的物質(zhì)的量：時(shí)間(s)物質(zhì)的量(mol)物質(zhì)010203040506070SO210.70.50.350.20.10.10.1O20.50.350.250.180.10.050.050.05SO300.30.50.650.80.90.90.9素材2：反應(yīng)在不同條件下進(jìn)行時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率：(SO2的轉(zhuǎn)化率是反應(yīng)的SO2占起始SO2的百分?jǐn)?shù)，SO2的轉(zhuǎn)化率越大，化學(xué)反應(yīng)的限度越大)壓強(qiáng)轉(zhuǎn)化率溫度0.1MPa0.5MPa1MPa10MPa400℃99.299.699.799.9300℃93.596.997.899.3600℃73.785.890.096.4依據(jù)以上的兩個(gè)素材回答問(wèn)題：(3)依據(jù)素材1中計(jì)算20～30s期間，用二氧化硫表示的化學(xué)反應(yīng)平均速率為_(kāi)_________。

(4)依據(jù)素材2中分析得到，提高該化學(xué)反應(yīng)限度的途徑有____________________。

(5)依據(jù)素材1、素材2中分析得到，要實(shí)現(xiàn)素材1中SO2的轉(zhuǎn)化率需限制的反應(yīng)條件是。

【解析】Ⅰ.(1)15min時(shí)消耗0.2molY，生成0.4molX，所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Y2X。(2)X、Y的物質(zhì)的量不再發(fā)生變更時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)中，表示化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的點(diǎn)是bd。Ⅱ.(3)素材1中20～30s期間消耗二氧化硫0.15mol，用二氧化硫表示的化學(xué)反應(yīng)平均速率為0.0075mol·L-1·s-1。(4)分析素材2可知，壓強(qiáng)越大，轉(zhuǎn)化率越大；溫度越高，轉(zhuǎn)化率越低。因此，提高該化學(xué)反應(yīng)限度的途徑有增大壓強(qiáng)或在確定范圍內(nèi)降低溫度。(5)素材1中SO2的轉(zhuǎn)化率為90%，要實(shí)現(xiàn)素材1中SO2的轉(zhuǎn)化率需限制的反應(yīng)條件是溫度為600℃，壓強(qiáng)為1MPa。答案：Ⅰ.(1)Y2X(2)bdⅡ.(3)0.0075mol·L-1·s-1(4)增大壓強(qiáng)或在確定范圍內(nèi)降低溫度(5)溫度為600℃，壓強(qiáng)為1MPa(20分鐘30分)一、選擇題(本題包括2小題，每小題5分，共10分)11.500℃時(shí)，在一個(gè)容積為10L的密閉容器中進(jìn)行可逆反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，起先時(shí)加入2molN2和2molH2，則達(dá)到平衡時(shí)，NH3的濃度不行能達(dá)到 ()A.0.04mol·L-1 B.0.08mol·L-1C.0.16mol·L-1 D.0.02mol·L-1【解析】選C。起先時(shí)N2、H2的物質(zhì)的量濃度都為0.2mol·L-1，而該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)物不行能完全轉(zhuǎn)化，故反應(yīng)后NH3的濃度最大也應(yīng)小于mol·L-1≈0.1333mol·L-1?！炯庸逃?xùn)練】已知2molSO2與1molO2完全反應(yīng)生成2molSO3時(shí)放出196.64kJ的熱量，現(xiàn)試驗(yàn)室用4molSO2與2molO2進(jìn)行反應(yīng)：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，當(dāng)放出314.624kJ熱量時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，則SO2的轉(zhuǎn)化率為 ()A.40%B.50%C.80%D.90%【解析】選C。依據(jù)放出314.624kJ的熱量可知參與反應(yīng)的SO2的物質(zhì)的量為×2=3.2mol，故SO2的轉(zhuǎn)化率為×100%=80%。12.(2024·臨沂高一檢測(cè))在一個(gè)固定容積的密閉容器中，可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)中，當(dāng)m、n、p、q為隨意正整數(shù)時(shí)，達(dá)到平衡的標(biāo)記是()A.體系壓強(qiáng)不再發(fā)生變更B.反應(yīng)速率vA∶vB∶vC∶vD=m∶n∶p∶qC.容器內(nèi)氣體的密度不再變更D.各組分的物質(zhì)的量濃度不再變更【解析】選D。若m+n=p+q，反應(yīng)體系壓強(qiáng)始終不變，A不能說(shuō)明反應(yīng)已平衡；在反應(yīng)過(guò)程中，始終存在vA∶vB∶vC∶vD=m∶n∶p∶q關(guān)系，B不能說(shuō)明反應(yīng)已平衡；在密閉容器中，混合氣體質(zhì)量始終不變，故容積固定的容器中氣體的密度始終不變，C不能說(shuō)明反應(yīng)已平衡；D能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡。二、非選擇題(本題包括1小題，共20分)13.(2024·泰安高一檢測(cè))硫—碘循環(huán)分解水制氫主要涉及下列反應(yīng)：Ⅰ.SO2+2H2O+I2H2SO4+2HIⅡ.2HIH2+I2(g)Ⅲ.2H2SO42SO2+O2+2H2O(1)分析上述反應(yīng)，下列推斷正確的是_______(填字母序號(hào)，下同)。

A.反應(yīng)Ⅲ易在常溫下進(jìn)行B.反應(yīng)Ⅰ中SO2氧化性比HI強(qiáng)C.循環(huán)過(guò)程需補(bǔ)充H2OD.循