2019版高中化学 第二章 化学反应速率和化学平衡 第3节 化学平衡 第1课时课时作业 新人教版选修4.doc

第二章第三节化学平衡第1课时基 础 巩 固1化学反应H2(g)I2(g)=2HI(g)是一个可逆反应，在持续加热的条件下，向密闭容器中充入2 mol H2和3 mol I2蒸气，充分反应后，该密闭容器内(D)A2 mol H2已耗尽B3 mol I2已耗尽CHI的物质的量等于4 mol DHI的物质的量少于4 mol解析：该反应为可逆反应，不能进行到底，充入2 mol H2和3 mol I2蒸气时，I2过量，应根据H2计算，若H2完全反应时生成4 mol HI，因H2不能完全反应，故生成HI的物质的量少于4 mol。2298K时，合成氨反应的热化学方程式为：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJ/mol，在该温度下，取1 mol N2和3 mol H2放在密闭容器内反应。下列说法正确的是(C)A在有催化剂存在的条件下，反应放出的热量为92.4 kJB有无催化剂该反应放出的热量都为92.4 kJC反应放出的热量始终小于92.4 kJD若再充入1 mol H2，到达平衡时放出的热量应为92.4 kJ解析：该反应为可逆反应，正向不可能进行到底，所以1 mol N2和3 mol H2反应放出的热量始终小于92.4 kJ，C正确。3(2017黑龙江牡丹江一中高二月考)工业上常用煤和水作原料经过多步反应制得氢气，其中一步反应原理为CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，下面选项的条件中可判断该反应达到平衡状态的是(B)A单位时间内消耗1 mol的H2O同时生成1 mol的H2B两个HO键断裂的同时有两个C=O键断裂C反应容器内的气体密度不再发生变化D混合气体的相对分子质量不再发生变化解析：单位时间内消耗1 mol的H2O，表示的是正反应速率，生成1 mol的H2表示的也是正反应速率，无法说明反应达到平衡状态，A项错误；两个HO键断裂表示的是正反应速率，两个C=O键断裂表示的是逆反应速率，且正、逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，B项正确；在恒容密闭容器中，混合气体的质量和体积始终不变，则混合气体的密度始终不变，所以反应容器内的气体密度不再发生变化不能说明反应达到平衡状态，C项错误；该反应是气体的总物质的量不变的可逆反应，根据M，混合气体的相对分子质量始终不发生变化，所以相对分子质量不变不能说明反应达到平衡状态，D项错误。4(2018宁夏银川)在一定温度下的定容容器中，当下列哪些项不再发生变化时，表明反应A(g)2B(g)C(g)D(g)已达到平衡状态(C)混合气体的压强混合气体的密度B的物质的量浓度混合气体的总物质的量混合气体的平均相对分子质量v(C)与v(D)的比值混合气体的总质量混合气体的总体积ABCD解析：该反应为反应前后气体物质的量减小的反应，一定温度下的定容容器，随反应正向移动压强降低，当压强不再变化时，说明达到平衡状态，故正确；反应物和生成物都是气体，总质量不变，容器容积不变，密度始终不变，不能说明达到平衡状态，故错误；随反应正向移动B的物质的量浓度减小，当B的物质的量浓度不再变化时，说明达到平衡状态，故正确；该反应为反应前后气体物质的量减小的反应，随反应正向移动混合气体总物质的量减小，混合气体总物质的量不再变化时，说明达到平衡状态，故正确；反应物和生成物都是气体，总质量不变，随反应正向移动混合气体总物质的量减小，混合气体的平均相对分子质量增大，当混合气体的平均相对分子质量不再变化时，说明达到平衡状态，故正确；v(C)与v(D)的速率关系自始至终都是11，不能说明达到平衡状态，故错误；反应物和生成物都是气体，混合气体总质量不发生变化，不能说明达到平衡状态，故错误；容器的容积不变，混合气体总体积不变，不能说明达到平衡状态，故错误；综上正确，选C。5(2017河南郑州一中高二入学考)下列叙述中可以说明反应2HI(g)H2(g)I2(g)已达平衡状态的是(B)单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI反应体系的颜色不再变化百分组成w(HI)w(I2)反应速率v(H2)v(I2)v(HI)c(HI) c(H2) c(I2)2 1 1v分解(HI)v生成(HI)压强不变ABCD解析：中表示的反应速率的方向相反，但不能满足反应速率之比等于相应的化学计量数之比；产物中I2(g)有颜色，当体系的颜色不再发生变化时，说明I2(g)的浓度不再变化，可以判断反应达到平衡；平衡时各物质的浓度不再发生变化，但各物质的浓度之间不一定满足某种关系，故、不能说明达平衡状态；反应速率之比等于相应的化学计量数之比，因此中的关系是始终成立的，不能说明达平衡状态；v分解(HI)、v生成(HI)分别表示正、逆反应速率，二者相等时说明反应达平衡状态；根据反应方程式可知，反应前后气体体积是不变的，因此压强始终是不变的，所以不能说明达平衡状态。6对于恒容密闭容器中发生的可逆反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0，能说明反应达到化学平衡状态的为(C)A断开一个NN键的同时有6个NH键生成B混合气体的密度不变C混合气体的平均相对分子质量不变DN2、H2、NH3分子数比为132的状态解析：断开NN键与生成NH键是同一反应方向，A不对；平均相对分子质量Mr，反应过程中m始终不变，若Mr不变，则n不变，说明反应已达平衡。密闭容器混合气体密度始终不变。7在200时，将a mol H2和b mol I2(g)充入到体积为V L的密闭容器内，发生反应：I2(g)H2(g)2HI(g)H0(1)反应刚开始时，c(H2)等于_molL1_，c(I2)等于_molL1_，而c(HI)等于_0_，所以化学反应速率_v正_最大而_v逆_最小(为0)；(2)随着反应的进行，反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c(H2)_减少_，c(I2)_减少_，而c(HI)_增大_，从而化学反应速率v正_减小_，而v逆_增大_；(3)当反应进行到v正与v逆_相等_时，此可逆反应就达到了平衡，若保持外界条件不变时，反应混合物中各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数及体系的总压强(或各组分的分压)都将_不变_。8(2017湖南长沙一中高二开学考)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，则a_16_。(2)反应达平衡时，混合气体的体积为716.8 L(标准状况下)，其中NH3的含量(体积分数)为25%，平衡时NH3的物质的量为_8_mol_。(3)原混合气体与平衡时混合气体的总物质的量之比n(始) n(平)_54_(写出最简整数比，下同)。(4)达到平衡时，N2和H2的转化率之比(N2) (H2)_12_。解析：(1)反应进行到t时，nt(N2)13 mol，nt(NH3)6 mol，由化学方程式可知，参加反应的N2的物质的量为3 mol，故N2的起始物质的量为13 mol3 mol16 mol，即a16。(2)反应达平衡时，混合气体的总物质的量为n(总)32 mol，其中NH3的物质的量为32 mol25%8 mol。(3)利用差量法计算 N2(g)3H2(g)2NH3(g)减少的物质的量起始量/mol1322转化量/mol4 12 8 8故原混合气体的物质的量为32 mol8 mol40 mol，原混合气体与平衡时混合气体的总物质的量之比为40 mol 32 mol5 4。(4)由(3)知原混合气体中H2的物质的量为40 mol16 mol24 mol，所以达到平衡时，N2和H2的转化率之比(N2) (H2) 1 2。能 力 提 升1模型法是化学中把微观问题宏观化的最常见方法，对于2HBr(g)H2(g)Br2(g)反应。下列四个图中可以表示该反应在一定条件下为可逆反应的是(C)解析：C项说明三种物质共存，是可逆反应。2SO2在400600 下的催化氧化：2SO2O22SO3，这是一个正反应放热的可逆反应。如果反应在密闭容器中进行，下述有关说法中错误的是(C)A使用催化剂是为了加快反应速率，提高生产效率B在上述条件下，SO2不可能100%地转化为SO3C达到平衡时，SO2的浓度与SO3的浓度相等D为了提高SO2的转化率，应适当提高O2的浓度解析：催化剂不能提高产率，但能缩短生产周期，提高生产效率，A项正确；可逆反应中哪种物质也不可能100%全部转化，B项正确；达到平衡时，SO2和SO3的浓度不变，但不一定相等，C项不正确；提高O2的浓度，平衡向右进行，SO2的转化率提高，D项正确。3对于密闭容器中的反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g) 在673K、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) A点a的正反应速率比点b的大B点c处反应达到平衡Ct1时刻和t2时刻c(N2)不同Dt1时刻和t2时刻N2的转化率不相同解析：物质的量浓度越大，反应速率越大，所以以a点正反应速率大于b点，故A项正确。4可逆反应：2NO22NOO2在恒容的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是(A)单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为221的状态混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态混合气体的压强不再改变的状态混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态ABCD全部解析：单位时间内生成n mol O2的同时必消耗2n mol NO2，能说明反应已达平衡；描述均是正方向，无法判断；无论反应是否达平衡，均有此关系；NO2为有颜色的气体(红棕色)，颜色不变能说明NO2浓度一定，已达到平衡；因，反应前后，m、V均不变，也不变，不能说明反应达到平衡； 这是一个不等积反应，均能说明反应已达平衡。5一定温度下，对于可逆反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)(正反应放热)的下列叙述，不能说明反应已达化学平衡状态的是(A)A恒容容器内混合气体的密度不再变化BNH3的生成速率与H2的生成速率之比为23C恒压容器内混合气体的总物质的量不再变化D单位时间内断裂a mol NN键，同时断裂6a mol NH键解析：反应物、生成物均为气体，在恒容容器中质量不变，体积不变，密度不变。6某体积可变的密闭容器，盛有适量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应：A3B2C。若维持温度和压强不变，当达到平衡时容器的体积为V L，其中C气体的体积占10%。下列推断正确的是(A)原混合气体的体积为1.2V L原混合气体的体积为1.1V L反应达到平衡时气体A消耗掉0.05V L反应达到平衡时气体B消耗掉0.05V LABCD解析：设起始A和B的体积分别为a L、b L，a0.05Vb0.15V10%VV，ab1.1V。7向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应SO2(g)NO2(g)=SO3(g)NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的正确结论是(D)A反应在c点达到平衡状态B反应物浓度：a点小于b点C反应物的总能量低于生成物的总能量Dt1t2时，SO2的转化率：ab段小于bc段解析：A项反应达到平衡时v(正)v(逆)，c点v(正)最大，但未达到平衡；B项随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，故a点反应物的浓度大于b点的；C项反应初始阶段，随着反应的不断进行，反应速率逐渐加快，说明该反应为放热反应，即反应物的总能量大于生成物的总能量；D项随着反应的进行，SO2的转化率逐渐增大，故bc段SO2的转化率大于ab段。8(2017吉林长春实验中学高二期中)某化学反应中，反应混合物A、B、C的物质的量浓度(c)与时间(t)的关系如下表所示。下列说法正确的是(B)初始2 min4 min6 minc(A)/(molL1)1.451.281.001.00c(B)/(molL1)0.380.721.281.28c(C)/(molL1)0.0950.180.320.32A该反应的化学方程式为A=2BCB4 min末A的转化率约为31%C46 min时，反应停止了D正反应是吸热反应解析：由表格中的数据可知，A减少，B、C增加，则A为反应物，B、C为生成物，从初始到2 min，A、B、C的浓度变化量之比为(1.45 molL11.28 molL1) (0.72 molL10.38 molL1) (0.18 molL10.095 molL1)2 4 1，等于化学计量数之比，该反应为2A4BC，故A错误；4 min末A的转化率为100%31%，故B正确；4 min达到化学平衡状态，46 min时，反应没有停止，为动态平衡状态，故C错误；由表格中的数据分析判断随着反应的进行，反应物浓度在减小，而反应速率在增大；所以正反应是放热反应，故D错误。9在某一容积为5 L的密闭容器内，加入0.2 mol的CO和0.2 mol的H2O，在催化剂存在的条件下高温加热，发生如下反应：CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H0反应中CO2的浓度随时间变化情况如下图所示。(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_0.003_molL1min1_，反应达到平衡时c(H2)_0.03_molL1_。(2)判断该反应达到平衡的依据是_(填序号)。CO减少的速率和CO2减少的速率相等CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化该条件下正、逆反应速率都为零