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化学反应的限度建议用时45分钟[学业达标]1.下列不属于可逆反应的是 A.Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2OB.N2+3H22NH3C.Cl2+H2OHCl+HClOD.2NO2gN2O4g【解析】 A项正反应和逆反应条件不同,故不属于可逆反应【答案】 A2.反应2SO2+O22SO3达到平衡后,再向反应容器中充入含氧的同位素O的氧气,经过一段时间后,O原子存在于 A.O2 B.SO2C.O2和SO2D.O
2、SO2和SO3【解析】 可逆反应在相同条件下,可以向正、逆两个反应方向进行,反应体系中各物质同时存在,由于三种物质均含有氧元素,故O原子可能存在于三种物质中【答案】 D3.有关2SO2+O22SO3的说法中,不正确的是 A.该反应为可逆反应,故在一定条件下SO2和O2不可能全部转化为SO3B.达到平衡后,反应就停止了,故正、逆反应速率相等且均为零C.一定条件下,向某密闭容器中加入2molSO2和1molO2,则从反应开始到达到平衡的过程中,正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,某一时刻之后,正、逆反应速率相等D.平衡时SO
2、O
2、SO3的分子数之比不再改变【解析】 化学平衡是动态平衡,到达化学平衡状态时,反应并没停止,只是正、逆反应速率相等而已【答案】 B4.下列说法中,可以证明反应N2+3H22NH3已达到平衡状态的是 A.1个N≡N键断裂的同时,有3个N—H键形成B.1个N≡N键断裂的同时,有6个N—H键断裂C.1个N≡N键断裂的同时,有6个N—H键形成D.1个N≡N键断裂的同时,有3个H—H键断裂【解析】 根据化学反应的实质可知,每当有1个N≡N键断裂时,必有3个H—H键断裂,同时有6个N—H键形成,C、D不能说明反应已达平衡状态;当有6个N—H键断裂时,必有1个N≡N键形成,则一个N≡N键断裂的同时又有一个N≡N键形成,说明反应已达平衡状态【答案】 B5.2016·聊城高一质检右图是可逆反应X2g+3Y2g2Z2g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 A.t1时,只有正方向反应B.t1~t2时,X2的物质的量越来越多C.t2~t3,反应不再发生D.t2~t3,各物质的浓度不再发生变化【解析】 t1时v正v逆0,A项错;由于t1~t2时v正v逆0,反应物X2或Y2物质的量逐渐减少至t2时刻保持不变,B项错;t2~t3达到平衡状态,v正=v逆≠0,C项错【答案】 D6.在373K时,密闭容器中充入一定量的NO2和SO2,发生如下反应NO2+SO2NO+SO3,平衡时,下列叙述正确的是
①NO和SO3的物质的量一定相等
②NO2和SO2的物质的量一定相等
③体系中的总物质的量一定等于反应开始时总物质的量
④SO
2、NO
2、NO、SO3的物质的量一定相等A.
①和
②B.
②和
③C.
①和
③D.
③和
④【解析】
①充入的是NO2和SO2,又NO和SO3的化学计量数之比为1∶1,其物质的量一定相等;
②充入NO
2、SO2的量不知道,平衡时不一定相等;
③反应过程中压强保持不变,则总物质的量保持不变;
④充入SO
2、NO2的量不确定,则平衡时反应物和生成物不一定相等故选C【答案】 C7.下列说法中可以说明密闭容器中的反应Pg+QgRg+Sg在恒温下已达平衡状态的是 A.反应容器内压强不随时间变化B.P和S的生成速率相等C.反应容器内P、Q、R、S四者共存D.反应容器内总物质的量不随时间而变化【解析】 在该反应中,反应前后的气体的总物质的量不变,反应无论是否达到化学平衡,反应容器内压强及总物质的量都不随时间变化,并且四种物质始终是共存的,正确答案为B【答案】 B8.一定条件下,可逆反应2AB+3C,在下列四种状态中,处于平衡状态的是 正反应速率逆反应速率AvA=2mol·L-1·min-1vB=2mol·L-1·min-1BvA=2mol·L-1·min-1vC=2mol·L-1·min-1CvA=1mol·L-1·min-1vB=2mol·L-1·min-1DvA=1mol·L-1·min-1vC=
1.5mol·L-1·min-1【解析】 将逆反应速率根据化学方程式统一折算成用A表示的速率,来表示A的生成速率,正反应速率表示A的消耗速率,二者相等,则说明反应达到了平衡状态【答案】 D9.在一定温度下的恒容密闭容器中,能说明反应X2g+Y2g2XYg已达到平衡的是 A.容器内的总压强不随时间变化B.容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化C.XY气体的物质的量分数不变D.X2和Y2的消耗速率相等【解析】 该反应的特点一是可逆反应;二是反应前后气体体积相等根据气体压强之比等于气体物质的量之比推断,该反应在整个反应过程中总压强是不变的,A不能说明该反应已经达到平衡;同理推断,容器中气体的平均相对分子质量始终不随时间变化而变化,B项不能说明该反应已经达到平衡;X2和Y2的化学计量数相等,其消耗速率始终相等【答案】 C10.2016·昆明高一质检在一体积为10L的密闭容器中,通入一定量的CO和H2O850℃时发生反应【导学号96680036】COg+H2OgCO2g+H2g1CO和H2O浓度变化如图,则0~4min的平均反应速率vCO=____mol·L-1·min-12如图中4~5min之间该反应________填“是”或“否”处于平衡状态,判断理由________________________________________________________________________________________________________________________________________________【解析】 vCO=
0.20-
0.08mol/L÷4min=
0.03mol·L-1·min-1;根据反应物的浓度不再变化可知4~5min之间是化学平衡状态【答案】
10.03 2是 反应物的浓度不再随时间的延长而发生变化11.在某一容积为5L的密闭容器内,加入
0.2mol的CO和
0.2mol的H2O,在催化剂存在的条件下高温加热,发生如下反应COg+H2OgCO2g+H2g,反应中CO2的浓度随时间变化情况如图1根据图中数据,反应开始至达到平衡时,CO的化学反应速率为______________,反应达平衡时,cH2=______2判断该反应达到平衡的依据是______填序号
①CO减少的速率和CO2减少的速率相等
②CO、H2O、CO
2、H2的浓度都相等
③CO、H2O、CO
2、H2的浓度都不再发生变化【解析】 1由图分析10min达到平衡,CO2浓度增加了
0.03mol·L-1,则CO浓度减小
0.03mol·L-1,所以vCO==
0.003mol·L-1·min-1,由于起始时,H2浓度为0,所以达到平衡时cH2=
0.03mol·L-1;2化学平衡是动态平衡,是正、逆反应速率相等,并不是停止反应CO减少的速率是正反应速率,CO2减少的速率是逆反应速率,当二者相等时,v正CO=v逆CO,可逆反应达到平衡反应达到平衡时,各组分的浓度不再发生变化【答案】
10.003mol·L-1·min-1
0.03mol·L-12
①③12.2016·青岛高一质检在2L密闭容器中,800℃时反应2NOg+O2g2NO2g体系中,nNO随时间的变化如下表时间s012345nNO/mol
0.
0200.
0100.
0080.
0070.
0070.0071A点处,v正__________v逆,A点正反应速率________B点正反应速率用“大于”“小于”或“等于”填空2如图中表示NO2的变化的曲线是________用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v=____________3能说明该反应已经达到平衡状态的是________a.vNO2=2vO2 b.容器内压强保持不变c.v逆NO=2v正O2d.容器内的密度保持不变4能使该反应的反应速率增大的是________a.及时分离出NO2气体b.适当升高温度c.增大O2的浓度d.选择高效的催化剂【解析】 1A点,反应未达平衡,由表中数据知nNO随反应进行不断减小,说明反应从正向开始,所以A点v正v逆;A点处反应物的浓度大于B点,所以A点正反应速率大于B点2图中纵坐标为浓度,平衡时消耗nNO=
0.020mol-
0.007mol=
0.013mol,生成nNO2=
0.013mol平衡时cNO2=
0.0065mol·L-1,所以NO2的变化曲线为b0~2s内,vO2=vNO=×=
1.5×10-3mol·L-1·s-13vNO2=2vO2未指明v正、v逆,不能表明是平衡状态,该反应遵循质量守恒定律,且容器的体积未变化,所以容器内的密度不论反应是否达到平衡状态一直保持不变4分离出NO2气体后,浓度减小,反应速率减慢,而升高温度,加催化剂及增大反应物浓度都会使反应速率增大【答案】 1大于 大于 2b
1.5×10-3mol/L·s3bc 4bcd[能力提升]13.一定温度下,可逆反应Ag+3Bg2Cg未达到平衡的是 A.C的生成速率与C的分解速率相等B.单位时间生成nmolA消耗4nmolBC.A、B、C的浓度不再变化D.C的百分含量达到最大值【解析】 化学平衡的标志是正反应速率与逆反应速率相等C的生成速率是正反应速率,C的分解速率是逆反应速率,A项达到平衡;A、B、C各物质的浓度不变化,是平衡状态的宏观表现,C项达到平衡;逆反应生成nmolA,同时生成3nmolB,对于正反应却消耗了4nmolB,说明v正v逆,反应向正反应方向进行,B项未达到平衡;C的百分含量达到最大值,说明反应达到限度,即D项达到平衡【答案】 B14.在密闭容器中进行如下反应X2g+Y2g2Zg,已知X
2、Y
2、Z的起始浓度分别为
0.1mol·L-
1、
0.3mol·L-
1、
0.2mol·L-1,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是 A.Y2为
0.2mol·L-1B.Y2为
0.35mol·L-1C.X2为
0.2mol·L-1D.Z为
0.4mol·L-1【解析】 X2g+Y2g2Zg起始mol·L-
10.
10.
30.2逆反应开始
00.
20.4正反应开始
0.
20.40所以,0cX
20.
20.2cY
20.40cZ
0.4,B项正确【答案】 B15.对可逆反应4NH3g+5O2g4NOg+6H2Og,下列达到平衡状态的标志是 A.达到化学平衡时4v正O2=5v逆NOB.单位时间内生成4molNO的同时,消耗4molNH3C.NH
3、O
2、NO、H2O的物质的量之比满足4∶5∶4∶6D.单位时间里生成4molNO的同时生成6molH2O【解析】 A项表示的反应不同向,且速率比等于方程式中的化学计量数之比,故判断为平衡状态;B、D两项表示的化学反应是同向的;C项,反应中各物质的物质的量之比等于方程式的化学计量数之比,不一定是平衡状态【答案】 A16.下列
①~⑩的说法中可以证明2HIgH2g+I2g已达平衡状态的是________;在
⑥~⑩的说法中能说明2NO2gN2O4g已达平衡状态的是________
①单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolHI
②一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂
③百分含量wHI=wI2
④容器内HI、H
2、I2g共存
⑤cHI∶cH2∶cI2=2∶1∶1
⑥温度和体积一定时,容器内压强不再变化
⑦温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化
⑧条件一定时,混合气体的平均相对分子质量不再变化
⑨温度和压强一定时,混合气体的颜色不再变化温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化【解析】 对于2HIgH2g+I2g来讲,不管反应是否达到平衡,HI、H
2、I2g总是共存的,且容器体积一定时,容器内压强、气体的平均相对分子质量和密度总是不变,
④⑥⑧⑩不能证明反应已达到平衡,
③⑤也与是否达到平衡无关若生成nmolH2的同时生成2nmolHI,则说明反应已达到平衡,
①错;断裂1个H—H键和断裂2个H—I键表示两个相反方向的速率相等,混合气体的颜色不再变化表示各物质浓度一定,它们可以说明反应已达到平衡对于反应2NO2gN2O4g来讲,由于反应前后气体的物质的量发生变化,反应未达到平衡必然在体积不变时带来压强变化,在压强不变时带来体积变化,若未达到平衡,混合气体的平均相对分子质量、密度和颜色均将发生变化所以
⑥~⑩这5种说法都可以证明反应已达平衡状态【答案】
②⑦⑨
⑥⑦⑧⑨⑩PAGE6。