高中化學(xué)：習(xí)題2：化學(xué)反應(yīng)中的熱量

化學(xué)反應(yīng)的限度

【典例導(dǎo)悟】

【典例I*多選)(2009?汕頭模擬)對可逆反應(yīng)1\H(g)+

5()：：(g)=~-lN()(g)+6H()(K)?下列敘述正確的是

A.平衡.v,i(())(())必成立

B.關(guān)系式$5(())總成證

C.用上述四種物質(zhì)NH、()、N()、H()衣示的正反應(yīng)

速率的數(shù)值中.5(11())現(xiàn)大

I).若投入1mN\H和5mol().通過控制外界條件.

必能生成ImolNO

【思路點(diǎn)撥】解答本題需要明確如下三點(diǎn)：

(1)化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志。

(2)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)計(jì)量數(shù)之間的定量關(guān)系。

(3)可逆反應(yīng)不可能進(jìn)行到底。

【自主解答】選A、Co平衡時，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，即同一種物質(zhì)

的消耗速率和生成速率相等，A選項(xiàng)正確；在任意一個化學(xué)反應(yīng)中，化學(xué)反應(yīng)速

率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，即v(NH3)：v(02)：v(NO)：v(H20)

=4：5：4：6,所以4v正(02)=5v正(NO),v正(H20)的數(shù)值最大，B選

項(xiàng)錯誤，C選項(xiàng)正確；若4molNL和

5molO?恰好完全反應(yīng)則正好生成4molNO,但是該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，可逆反應(yīng)

不可能完全反應(yīng)，所以無論如何控制外界條件，都不可能生成4moiNO,D選項(xiàng)

錯誤。

【典例2】?定溫度下?某?密闈恒容的容器內(nèi)可逆反應(yīng)

A(g)+3B(g2C(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是

A.C的生成速率與(’的分解速率相等

B.容器內(nèi)混合氣體的密度不隨時間而變化

C.單位時間生成nmolA.同時生成3nmolB

D.A、B、(,的分子數(shù)之比為1：3：2

【思路點(diǎn)撥】解答本題需要注意以下三點(diǎn):

(1)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率要相等。

（2）反應(yīng)混合物中各組成成分的濃度要保持不變。

（3）反應(yīng)前后氣體的體積如何變化。

【自主解答】選A。

選項(xiàng)內(nèi)容指向?聯(lián)系分析結(jié)論

C的生成速率與分解速率分別就是

該反應(yīng)中（'的正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)

A正確

速率?由于這兩個反應(yīng)速率相等.說

明該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡C

盡管該可逆反應(yīng)反應(yīng)前后％體的總

物質(zhì)的量有變化.但容器中氣體的總

質(zhì)量不變.容器的容積不變.則花合

B氣體的密度總是不變的.即無論是否錯誤

達(dá)到平衡.混合氣體的密度不會改

變.因此B中所述,不一定是化學(xué)平

衡狀態(tài)。

對于該可逆反應(yīng)由于.、與B反應(yīng)物

的化學(xué)計(jì)量效之比為1:3.不掄是否

平衡■.只要生成nmol；\的同時必然

生成3nmolB.它們僅表明了該反應(yīng)錯誤

的逆反應(yīng)速率.因此選項(xiàng)C不能確定

，正）、力逆）是否相等.則無法判斷

該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。

在該可逆反應(yīng)中.A、B的消耗分子數(shù)

與C的生成分子數(shù)之比是1：3：2.

而達(dá)到平衡狀態(tài)時.A、B剌余的分子

教與生成C的分子數(shù)之比不一定是

1：3：2。因此選項(xiàng)I）并不能說明反

應(yīng)混合物中A,B,C濃度不變.也無

法判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀

態(tài).

【互動探究】在上題中若混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變，則能否說明該反應(yīng)一定

達(dá)到平衡狀態(tài)？

提示：能。由平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算公式

M野哭.因?yàn)榛旌蠚怏w的總質(zhì)量不變.當(dāng)混合氣體

的平均摩爾質(zhì)量不變時.說明;足合氣體的總物質(zhì)的量不

交,而該反應(yīng).\(*)+為反應(yīng)前后氣體

物質(zhì)的量不同的反應(yīng).若沒有達(dá)到平街.則沌合氣體的

總物質(zhì)的量應(yīng)該不斷地變化.所以當(dāng)泄合氣體的總物質(zhì)

的量不變時.說明反應(yīng)達(dá)到了平衡.

【學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)訓(xùn)練】

1.下列各組反應(yīng)中.屬于可逆反應(yīng)的一組是()

.A.2H++()*.211+()2H()

B.Nll>iCO-1-11()--NIIJK'O.

NH;HCO——NH*+C()*+H()

C.H+1-+1

Cu()光照

I).2?\grBr---2Agl>r.2AgBr"^~2Ag-Hr：

【解析】選C。根據(jù)可逆反應(yīng)的概念，可逆反應(yīng)是在相同條件下同時向正、逆兩

個方向進(jìn)行的反應(yīng)，分析各選項(xiàng)，可知A、B、D三選項(xiàng)所列正、逆反應(yīng)條件不同，

不是可逆反應(yīng)。

2.(2010?臨沂高一檢測)對化學(xué)反應(yīng)限度的敘述，錯誤的是()

A.化學(xué)反應(yīng)的限度不可改變

B.反應(yīng)達(dá)到限度時，正逆反應(yīng)速率相等

C.化學(xué)反應(yīng)的限度與時間的長短無關(guān)

D.任何可逆反應(yīng)都有一定的限度

【解析】選A。化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)進(jìn)行的最大限度?；瘜W(xué)平衡的建立與途

徑無關(guān)，即在外界條件不變的情況下，可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始，還是從逆

反應(yīng)開始或從中間狀態(tài)開始，都可以建立同一個化學(xué)平衡，在不同的過程中，所

用的時間可能不同，所以化學(xué)反應(yīng)的限度與時間的長短無關(guān)。外界條件改變，化

學(xué)平衡可能會發(fā)生移動，即化學(xué)反應(yīng)的限度發(fā)生了改變，A選項(xiàng)錯誤。

3.(2010?溫州高一檢測)在5mL0.1mol?L-1KI溶液中滴加0.1mol?L-l

FeCh溶液5?6滴后，再進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，其中可證明FeCh溶液和KI溶液的反應(yīng)

是可逆反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)是()

A.再滴加AgNOa溶液，觀察是否有Agl沉淀產(chǎn)生

B.加入CC1,振蕩后，觀察下層液體顏色

C.加入CCL振蕩后，取上層清液，滴加AgN。；溶液，觀察是否有AgCl沉淀產(chǎn)生

D.加入CCL振蕩后，取上層清液，滴加KSCN溶液，觀察是否有血紅色

【解析】選D。KI溶液與FeCL溶液反應(yīng)的離子方程式為：2Fe"+2b-2Fe"

+以根據(jù)題目條件可知KI溶液過量，則Fe"應(yīng)完全反應(yīng)，所以要證明該反應(yīng)為

可逆反應(yīng)，只需證明有Fe?.存在即可，可以用KSCN溶液檢驗(yàn)。

4.哈伯因發(fā)明了由氮?dú)夂蜌錃夂铣砂睔獾姆椒ǘ@得1918年諾貝爾化學(xué)獎?，F(xiàn)

向一密閉容器中充入1mol此和3mol乩，在一定條件下使該反應(yīng)發(fā)生，有關(guān)說

法正確的是()

A.達(dá)到化學(xué)平衡時，M將完全轉(zhuǎn)化為NH,

B.達(dá)到化學(xué)平衡時，N,、乩和NH；,的物質(zhì)的量濃度一定相等

C.達(dá)到化學(xué)平衡時，岫、H?和ML的物質(zhì)的量濃度不再變化

D.達(dá)到化學(xué)平衡時，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率都為零

催(匕劑

【解析】選合成氨反應(yīng)N：+3H>-2NH是

高溫、南區(qū)

一個可逆反應(yīng).反應(yīng)不可能進(jìn)行到底：化學(xué)平衡是一種動

態(tài)平衡.達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)有兩個標(biāo)志：①各組分的濃度

不再發(fā)生變化：②正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等.但是都不

等于事.

5.可逆反應(yīng)：2S02(g)+02(g)==2S03(g)(正反應(yīng)是放熱反應(yīng))，正反

應(yīng)速率分別用v(SO?)、v(0。、v(SO：,)表示，逆反應(yīng)速率分別用v'(SO?)、V，Q)、

v'(SO?)表示(單位均為mol?L—1?min—1)。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時，正確的關(guān)

系是()

,

A.v(S0：i)=v(SO3)

B.v(S02)=v(02)=v(S03)

,

C.V(02)=2V(SO；,)

z,,

D.v(SO2)=v(02)=v(SO；；)

【解析】選A。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，即同一種物

質(zhì)的生成速率與分解速率相等。用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，必須用“化學(xué)反應(yīng)

速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比”換算成同一種物質(zhì)的反應(yīng)速率，才能比較。

6.在一定溫度下，向aL密閉容器中加入1molX氣體和

2molY氣體，發(fā)生如下反應(yīng)：X(g)+2Y(g)2Z(g),此反應(yīng)達(dá)到平

衡的標(biāo)志是()

A.容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時間變化

B.v正(X)=v逆(Z)

C.容器內(nèi)X、Y、Z的濃度之比為1：2：2

D.單位時間消耗0.1molX同時生成0.2molZ

【解析】選A。由于該反應(yīng)正反應(yīng)是恒溫恒容下氣體物質(zhì)的量減小的可逆反應(yīng)，

壓強(qiáng)不隨時間變化，表明反應(yīng)達(dá)到了平衡，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)可轉(zhuǎn)換為v正(X)=

2V逆(X),即正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，未達(dá)平衡；當(dāng)有0.5molX和Imol

Y反應(yīng)生成1molZ時，X、Y、Z的濃度之比就為1：2：2,故C項(xiàng)并不能表明

反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)；D項(xiàng)也不符合題意，因?yàn)闊o論是否達(dá)到平衡，上述反應(yīng)在

任何時候，消耗0.1molX同時一定生成0.2molZo

7.將等物質(zhì)的量的N2>H,充入一定體積的密閉容器中，使其氣體的壓強(qiáng)為3X104

Pa,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時若壓的轉(zhuǎn)化率為20%,而且溫度不變，則容器內(nèi)混合氣的

壓強(qiáng)是()

A.2.4X104PaB.2.6X104Pa

C.2.8X104PaD.3.2X104Pa

【解析】選假設(shè)反應(yīng)前N,和II的物質(zhì)的量都是

3mol.則反應(yīng)的直氣的物質(zhì)的量為：△.(111)-3molX

20%-0.6mol.根據(jù)反應(yīng)：N.+3H2An

2.所以反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量減小了.X0.6tnol

0.Irnolc在恒溫恒容條件下.氣體的壓強(qiáng)比箏于物質(zhì)的

,,..?,?。籌,;P.'i：；n>(>l'mol

量之比.所以有.3n1(,](>.1.noL

解存：p2.8X10*Pa.

8.2mol乩和3molL蒸氣在持續(xù)加熱的條件下使它們充分反應(yīng)，反應(yīng)后HI的

物質(zhì)的量是（）

A.4molB.小于4mol

C.6molD.大于6mol

【解析】選B,在一定的條件下.11：與【化合反應(yīng)是一個

可逆反應(yīng)：11（氣）+1（氣）二工2111（氣屋反應(yīng)物中碘蒸

氣是過量的.若2molH都完全■反應(yīng).則可以生成1mol

Hl.但是氨氣的轉(zhuǎn)化率不可能為10⑴.所以H1的物質(zhì)

的量小于Imol.

9.（2010?寧波高一檢測）某溫度時，在2L密閉容器中，X、Y、Z三種物質(zhì)

的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析：

（1）該反應(yīng)的化學(xué)方程式;

（2）反應(yīng)開始至2min末，X的反應(yīng)速率為一

mol,L-1?min-1；

（3）3min后圖中曲線所表示的含義是。

【解析】（1）分析本題圖像可知.反應(yīng)開始到3tnin時X,

Y.Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量“不隨時間變化而變化.所以

此時反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)X物質(zhì)的量的變化為

0.6mol0tnol0.6mcl;Y物質(zhì)的量■的變化為0.8mol

0.6mo）0.2mcl.Z物質(zhì)的量的變化為I.6mol

1.2mol0.Imol.三者物質(zhì)的量的變化比為0.6mol:

0.2mol>0.1mol3：1：2.因此反應(yīng)方程式為：Y+2Z

-一-3X。（2）反應(yīng)開始至2min末：v（X）

0.Iinol0mol

0.Imol(1.,mif>)

2ininX2L

答案：(1)Y-2Z-3X(2)0.1

（3）反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)

10.(2010-常州高一檢測)往容積為10L的密閉容器內(nèi)通入40molN?和120

molH2,在一定條件下進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)2s后達(dá)到平衡狀態(tài)，平衡時c(Nz)為2mol/Lo

(1)用H2的濃度變化表示2s內(nèi)的平均速率v(HJ