2024-2025學年新教材高中化學專題6化學反應與能量變化1.3化學反應的限度化學平衡狀態(tài)課時練含解析蘇教版必修2

PAGE9-化學反應的限度化學平衡狀態(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.下列對可逆反應的相識正確的是 ()A.SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBr與2HBr+H2SO4(濃)Br2+SO2↑+2H2O互為可逆反應B.既能向正反應方向進行，又能向逆反應方向進行的反應叫可逆反應C.在同一條件下，同時向正、逆兩個方向進行的反應叫可逆反應D.在確定條件下SO2能被完全氧化成SO3【解析】選C。A項的反應條件不同；B項不確定是同時進行；SO2不能被完全氧化成SO3，D錯誤。2.如圖是N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在反應過程中反應速率v與時間t的關系曲線，下列說法錯誤的是()A.t1時，正反應速率大于逆反應速率B.t2時，反應體系中NH3的濃度達到最大值C.t2～t3時間段，正反應速率等于逆反應速率D.t2～t3時間段，各物質的濃度相等且不再發(fā)生變更【解析】選D。t1時反應是正反應速率大于逆反應速率，A正確；t2時達平衡狀態(tài)，反應到達最大限度，反應體系中NH3的濃度達到最大值，B正確；t2～t3時間段，反應達到平衡狀態(tài)，v正=v逆，各物質的濃度不再發(fā)生變更但不確定相等，C正確，D錯誤?！炯庸逃柧殹糠磻狽2+3H22NH3在密閉容器中一段時間后，達到平衡狀態(tài)。下列說法正確的是 ()A.N2、H2不再化合B.N2、H2、NH3濃度不再變更C.N2、H2、NH3的質量相等D.變更條件，N2、H2、NH3的濃度也不再變更【解析】選B。達到平衡狀態(tài)時，正、逆反應仍在進行，只是正、逆反應速率相等，A錯誤；達到平衡狀態(tài)時，各組分的質量或濃度不再發(fā)生變更，但它們的質量或濃度不確定相等，B正確，C錯誤；化學平衡是確定條件下的動態(tài)平衡，若條件變更引起平衡移動時，N2、H2、NH3的濃度會隨之變更，D錯誤。3.在密閉容器中發(fā)生反應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，則平衡時各物質濃度不行能是 ()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，B為0.90mol·L-1【解析】選A。若將0.4mol·L-1的C完全轉化為A和B，此時，A的物質的量濃度為0.4mol·L-1，而該反應為可逆反應，反應不能完全進行究竟，故A的物質的量濃度確定小于0.4mol·L-1?！炯庸逃柧殹?.(2024·濰坊高一檢測)如圖所示是425℃時，在1L密閉容器中發(fā)生化學反應的濃度隨時間的變更示意圖。下列敘述錯誤的是 ()A.圖①中t0時，三種物質的物質的量相同B.圖①中t0時，反應達到平衡狀態(tài)C.圖②中的可逆反應為2HI(g)H2(g)+I2(g)D.圖①②中當c(HI)=3.16mol·L-1時，反應達到平衡狀態(tài)【解析】選B。圖①中t0時，H2、I2、HI的物質的量相等但未保持不變，沒有達到平衡狀態(tài)，B錯誤。2.在5mL0.1mol·L-1KI溶液中滴加0.1mol·L-1FeCl3溶液2滴后，再進行下列試驗，其中可證明FeCl3溶液和KI溶液的反應是可逆反應的試驗是 ()A.再滴加AgNO3溶液，視察是否有AgI沉淀產生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沉淀產生D.加入CCl4振蕩后，取上層清液，滴加KSCN溶液，視察是否出現紅色【解析】選D。FeCl3溶液與KI溶液反應的實質是2Fe3++2I-2Fe2++I2，由題意知Fe3+不足、I-過量。若反應不是可逆反應，反應后的溶液中應無Fe3+；若反應是可逆反應，則反應后的溶液中含Fe3+，所以應滴加KSCN溶液，檢驗Fe3+是否存在。4.下列說法中，可以證明反應N2+3H22NH3已達平衡狀態(tài)的是 ()A.1個N≡N鍵斷裂的同時，有3個H—H鍵斷裂B.1個N≡N鍵斷裂的同時，有3個H—H鍵形成C.1個N≡N鍵斷裂的同時，有2個N≡N鍵形成D.1個N≡N鍵斷裂的同時，有6個N—H鍵形成【解析】選B。換算成為同一種物質的正反應速率或逆反應速率進行比較?！炯庸逃柧殹吭诖_定溫度下的恒容密閉容器中，當下列物理量不再隨時間變更時，表明反應A(s)+2B(g)C(g)+D(g)確定達到平衡狀態(tài)的是 ()A.混合氣體的壓強B.混合氣體的密度C.混合氣體的物質的量D.混合氣體中C和D的物質的量之比【解析】選B。該反應是反應前后氣態(tài)物質體積不變的反應，整個反應過程中氣體的壓強不變，氣體的物質的量不變，A、C錯誤；混合氣體的密度不變時，說明反應體系中A的質量不再變更，反應達到平衡狀態(tài)，B正確；若起先時，容器中未加入C和D，則混合氣體中C和D的物質的量之比始終不變，D錯誤。5.14CO2與碳在高溫條件下發(fā)生反應：14CO2+C2CO，達到化學平衡后，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反應生成14CO(正反應)的同時，逆反應14CO的分解生成14CO2和14C也在進行，故平衡混合物中含14C的粒子有14CO2、14CO、6.(雙選)對于可逆反應：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，下列敘述正確的是 ()A.達到化學平衡時，4v正(O2)=5v逆(NO)B.若單位時間內生成xmolNO的同時，消耗xmolNH3，則反應達到平衡狀態(tài)C.若有5molOO鍵斷裂，同時有12molH—O鍵形成，此時必為化學平衡狀態(tài)D.化學平衡時，化學反應速率關系是3v正(NH3)=2v逆(H2O)【解析】選A、D。達到化學平衡時正、逆反應速率相等，則4v正(O2)=5v逆(NO)，A正確；單位時間內生成xmolNO的同時，消耗xmolNH3，均表示正反應速率，B錯誤；有5molOO鍵斷裂，同時有12molH—O鍵形成，均表示正反應速率，C錯誤；化學平衡時正、逆反應速率相等，則依據反應速率之比是相應的化學計量數之比可知化學反應速率關系是3v正(NH3)=2v逆(H2O)，D正確。7.下列關于反應NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)，下列物理量可以確定達到平衡狀態(tài)的是()A.密閉容器中氨氣的體積分數不變B.密閉容器中的壓強不變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中，反應物是固體，無論反應是否達到平衡，NH3的體積分數始終為，所以密閉容器中NH3、CO2的體積分數不變，不標記反應平衡，A錯誤；當壓強不變時，說明氣體總物質的量不再變更，即反應達到平衡狀態(tài)，B正確；只有當各組分的濃度不變時，反應才達到平衡狀態(tài)，C錯誤；反應必需是同時向兩個方向進行，且符合反應速率之比等于物質的化學計量數之比，反應才達到平衡狀態(tài)，D錯誤。8.確定條件下，對于反應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)。達平衡時，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，H2和NH3的生成速率之比2∶3③N2和H2的轉化率不相等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反應中N2和H2以1∶3消耗，達平衡時N2和H2濃度之比為1∶3，故c1∶c2=1∶3，①正確；平衡時H2和NH3的生成速率之比為3∶2，②錯誤；由于起始時反應物是按方程式計量數之比配料，故N2和H2轉化率相等，③錯誤；運用極值轉化法，假設NH3完全轉化為反應物，c1的最大值為0.14mol·L-1，而題設c1>0，反應又是可逆的，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(均為氣態(tài))間進行反應，其物質的量隨時間的變更曲線如圖。依圖回答：(1)該反應的化學方程式可表示為。

(2)反應起始至tmin(設t=5)，Y的平均反應速率是_______。

(3)在tmin時，該反應達到了_______狀態(tài)，下列可推斷反應已達到該狀態(tài)的是_______(填字母)。

A.X、Y、Z的反應速率相等B.X、Y的反應速率比為2∶3C.混合氣體的密度不變D.生成1molZ的同時生成2molXE.X、Y、Z物質的量之比等于化學計量數比F.混合氣體的總壓強不再發(fā)生變更【解析】(1)依據物質的量的變更量書寫該反應的化學方程式。(2)反應起始至tmin(設t=5)，Y增加了1.2mol，2L容器，5min達到平衡，Y的平均反應速率是0.12mol·L-1·min-1。(3)生成1molZ的同時生成2molX和混合氣體的總壓強不再發(fā)生變更可推斷反應已達到平衡狀態(tài)。答案：(1)2X(g)3Y(g)+Z(g)(2)0.12mol·L-1·min-1(3)化學平衡DF10.(16分)(2024·南陽高一檢測)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兩物質的濃度隨時間變更狀況如圖。(1)該反應的化學方程式為(反應物或生成物用符號X、Y表示)：_______________。

(2)a、b、c、d四個點中，表示化學反應處于平衡狀態(tài)的點是_______。

Ⅱ.以下是關于化學反應2SO2+O22SO3的兩個素材：素材1：某溫度和壓強下，2L容器中，不同時間點測得密閉體系中三種物質的物質的量：時間(s)物質的量(mol)物質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：反應在不同條件下進行時SO2的轉化率：(SO2的轉化率是反應的SO2占起始SO2的百分數，SO2的轉化率越大，化學反應的限度越大)壓強轉化率溫度0.1MPa0.5MPa1MPa10MPa400℃99.299.699.799.9300℃93.596.997.899.3600℃73.785.890.096.4依據以上的兩個素材回答問題：(3)依據素材1中計算20～30s期間，用二氧化硫表示的化學反應平均速率為__________。

(4)依據素材2中分析得到，提高該化學反應限度的途徑有____________________。

(5)依據素材1、素材2中分析得到，要實現素材1中SO2的轉化率需限制的反應條件是。

【解析】Ⅰ.(1)15min時消耗0.2molY，生成0.4molX，所以該反應的化學方程式為Y2X。(2)X、Y的物質的量不再發(fā)生變更時，反應達到平衡狀態(tài)，a、b、c、d四個點中，表示化學反應處于平衡狀態(tài)的點是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反應平均速率為0.0075mol·L-1·s-1。(4)分析素材2可知，壓強越大，轉化率越大；溫度越高，轉化率越低。因此，提高該化學反應限度的途徑有增大壓強或在確定范圍內降低溫度。(5)素材1中SO2的轉化率為90%，要實現素材1中SO2的轉化率需限制的反應條件是溫度為600℃，壓強為1MPa。答案：Ⅰ.(1)Y2X(2)bdⅡ.(3)0.0075mol·L-1·s-1(4)增大壓強或在確定范圍內降低溫度(5)溫度為600℃，壓強為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，在一個容積為10L的密閉容器中進行可逆反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，起先時加入2molN2和2molH2，則達到平衡時，NH3的濃度不行能達到 ()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N2、H2的物質的量濃度都為0.2mol·L-1，而該反應為可逆反應，反應物不行能完全轉化，故反應后NH3的濃度最大也應小于mol·L-1≈0.1333mol·L-1?！炯庸逃柧殹恳阎?molSO2與1molO2完全反應生成2molSO3時放出196.64kJ的熱量，現試驗室用4molSO2與2molO2進行反應：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，當放出314.624kJ熱量時反應達到平衡狀態(tài)，則SO2的轉化率為 ()A.40%B.50%C.80%D.90%【解析】選C。依據放出314.624kJ的熱量可知參與反應的SO2的物質的量為×2=3.2mol，故SO2的轉化率為×100%=80%。12.(2024·臨沂高一檢測)在一個固定容積的密閉容器中，可逆反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)中，當m、n、p、q為隨意正整數時，達到平衡的標記是()A.體系壓強不再發(fā)生變更B.反應速率vA∶vB∶vC∶vD=m∶n∶p∶qC.容器內氣體的密度不再變更D.各組分的物質的量濃度不再變更【解析】選D。若m+n=p+q，反應體系壓強始終不變，A不能說明反應已平衡；在反應過程中，始終存在vA∶vB∶vC∶vD=m∶n∶p∶q關系，B不能說明反應已平衡；在密閉容器中，混合氣體質量始終不變，故容積固定的容器中氣體的密度始終不變，C不能說明反應已平衡；D能說明反應已達平衡。二、非選擇題(本題包括1小題，共20分)13.(2024·泰安高一檢測)硫—碘循環(huán)分解水制氫主要涉及下列反應：Ⅰ.SO2+2H2O+I2H2SO4+2HIⅡ.2HIH2+I2(g)Ⅲ.2H2SO42SO2+O2+2H2O(1)分析上述反應，下列推斷正確的是_______(填字母序號，下同)。

A.反應Ⅲ易在常溫下進行B.反應Ⅰ中SO2氧化性比HI強C.循環(huán)過程需補充H2OD.循