PAGE9-第2課時化學反應的限度(建議用時：40分鐘)[合格過關練]1．下列對可逆反應的相識正確的是()A．SO2＋Br2＋2H2O=H2SO4＋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．H2＋Cl2eq\o(=,\s\up10(光照))2HCl與2HCleq\o(=,\s\up10(通電))H2↑＋Cl2↑互為可逆反應C[A、D項中反應條件不同，均不是可逆反應，錯誤；B項中未強調在相同條件下，錯誤。]2．化學反應H2(g)＋I2(g)2HI(g)在持續(xù)加熱的條件下進行，向密閉容器中充入2molH2和3molI2(g)，充分反應后，該密閉容器中()A．2molH2已耗盡B．3molI2(g)已耗盡C．HI的物質的量等于4molD．HI的物質的量小于4molD[由于該反應是可逆反應，所以2molH2和3molI2(g)不行能完全耗盡，A、B錯誤；由于該反應是可逆反應，反應物轉化率達不到100%，因此HI的物質的量肯定小于4mol，C錯誤，D正確。]3．肯定條件下的密閉容器中，在下列四種狀態(tài)下，可逆反應2X(g)Y(g)＋3Z(g)達到平衡狀態(tài)的是()反應速率ABCDv(正)/(mol·L－1·min－1)v(X)＝2v(X)＝1v(X)＝1v(X)＝2v(逆)/(mol·L－1·min－1)v(Y)＝2v(Y)＝1.5v(Z)＝1.5v(Z)＝2C[推斷可逆反應是否達到平衡狀態(tài)時，可以將用不同物質表示的反應速率轉化成同一物質正、逆兩個方向的反應速率，若二者相等，則反應達到平衡狀態(tài)。將A、B、C、D四項中的逆反應速率均轉化為用X表示的逆反應速率，分別為4mol·L－1·min－1、3mol·L－1·min－1、1mol·L－1·min－1、eq\f(4,3)mol·L－1·min－1，只有C項v(正)＝v(逆)，可以說明反應達到平衡狀態(tài)。]4．對可逆反應4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，下列敘述正確的是()A．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)B．達到化學平衡時，若增大容器容積，則正反應速率減小，逆反應速率增大C．化學反應速率關系是2v正(NH3)＝3v正(H2O)D．達到化學平衡時，4v正(O2)＝5v逆(NO)D[若單位時間內生成xmolNO，肯定消耗xmolNH3，不能體現(xiàn)正、逆反應速率相等，故A錯誤；達到化學平衡時，若增大容器容積，則物質的濃度減小，正、逆反應速率均減小，故B錯誤；化學反應中反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，依據(jù)化學方程式可知3v正(NH3)＝2v正(H2O)成立，故C錯誤；化學反應中反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，依據(jù)化學方程式可知4v正(O2)＝5v逆(NO)，故D正確。]5．在肯定溫度下的某容積不變的密閉容器中，建立下列化學平衡：C(s)＋H2O(g)eq\o(,\s\up10(高溫))CO(g)＋H2(g)。不能確定上述可逆反應在肯定條件下已達到化學平衡狀態(tài)的是()A．體系的壓強不再發(fā)生變更B．v正(CO)＝v逆(H2O)C．生成nmolCO的同時生成nmolH2D．反應體系的密度不再變更C[反應無論達到平衡，還是未達到平衡，生成nmolCO的同時都會生成nmolH2。]6．將0.2mol·L－1的KI溶液和0.05mol·L－1Fe2(SO4)3溶液等體積混合后，取混合液分別完成下列試驗，能說明溶液中存在化學平衡“2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2”的是()試驗編號試驗操作試驗現(xiàn)象①滴入KSCN溶液溶液變紅色②滴入AgNO3溶液有黃色沉淀生成③滴入K3[Fe(CN)6]溶液有藍色沉淀生成④滴入淀粉溶液溶液變藍色已知：3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－=Fe3[Fe(CN)6]2↓(藍色沉淀)。A．①和② B．②和④C．③和④ D．①D[將0.2mol·L－1的KI溶液和0.05mol·L－1Fe2(SO4)3溶液等體積混合后，依據(jù)方程式可知碘離子過量，因此只須要證明溶液中含F(xiàn)e3＋即可說明此反應為可逆反應，存在化學平衡。①向溶液中滴入KSCN溶液，溶液變紅，則說明溶液中有Fe3＋，即能說明反應存在平衡，①正確；②由于碘離子過量，所以向溶液中滴入AgNO3溶液肯定有黃色沉淀生成，不能說明反應存在平衡，②錯誤；③無論反應存不存在平衡，溶液中均存在Fe2＋，滴入K3[Fe(CN)6]溶液均有藍色沉淀生成，③錯誤；④無論反應存不存在平衡，溶液中均有I2，滴入淀粉溶液后溶液均變藍色，故不能證明存在平衡，④錯誤。]7．將肯定量純凈的氨基甲酸銨置于特制的密閉真空容器中(假設容器體積不變，固體試樣體積忽視不計)，在恒定溫度下使其達到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)?？梢酝茢嘣摲纸夥磻呀涍_到化學平衡的是()A．2v(NH3)＝v(CO2)B．密閉容器中總壓強不變C．密閉容器中混合氣體的平均摩爾質量不變D．密閉容器中二氧化碳的體積分數(shù)不變B[NH3和CO2均為生成物，故2v(NH3)＝v(CO2)不能證明正、逆反應速率相等，A項錯誤；密閉容器中總壓強不變，說明氣體總物質的量不變，正、逆反應速率相等，B項正確；因為反應物是固體，所以整個密閉容器中混合氣體的平均摩爾質量是個定值，始終不變，C項錯誤；因為反應物是固體，容器中氨氣和二氧化碳的物質的量之比始終為2∶1，即氨氣的體積分數(shù)不變，D項錯誤。]8．密閉容器中進行如下反應X(g)＋3Y(g)2Z(g)，X、Y、Z起始濃度分別是0.2mol·L－1、0.6mol·L－1、0.4mol·L－1，當達到平衡時，下列數(shù)據(jù)可能正確的是()A．X為0.25mol·L－1，Z為0.5mol·L－1B．Y為1.2mol·L－1C．X為0.3mol·L－1，Z為0.3mol·L－1D．Z為0.6mol·L－1D[依據(jù)可逆反應平衡時反應物和生成物共存的特點可知，平衡時各物質濃度范圍為0mol·L－1<c(X)<0.4mol·L－1，0mol·L－1<c(Y)<1.2mol·L－1，0mol·L－1<c(Z)<0.8mol·L－1。X為0.25mol·L－1，Z應當為0.3mol·L－1，A項錯誤；Y為1.2mol·L－1不行能，B項錯誤；X為0.3mol·L－1，Z應當為0.2mol·L－1，C項錯誤；Z為0.6mol·L－1是可能的，D項正確。]9．對于密閉容器中的反應：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，在673K、30MPa下，n(NH3)和n(H2)隨時間變更的關系如圖所示。下列敘述正確的是()A．a點的正反應速率比b點的小B．c點處反應達到平衡C．d點(t1時刻)和e點(t2時刻)處n(N2)不一樣D．e點處反應已達到平衡D[由圖可知，a點時n(H2)比b點大，即反應物濃度大，所以a點的正反應速率大于b點的，A項不正確；c點時n(H2)、n(NH3)二者的物質的量仍在隨時間發(fā)生變更，故c點并沒達到平衡，B項不正確；由于在t1、t2時，n(H2)、n(NH3)不再隨時間發(fā)生變更，表明反應已達到平衡，故兩點處n(N2)相等，C項不正確、D項正確。]10．肯定條件下，向密閉容器中加入1molN2和3molH2，當反應N2＋3H2eq\o(,\s\up10(高溫高壓),\s\do10(催化劑))2NH3達到平衡時，下列說法錯誤的是()A．正、逆反應速率相等B．NH3的物質的量為2molC．N2、H2和NH3的濃度均不再變更D．若上升溫度，平衡狀態(tài)將被破壞B[可逆反應達到平衡時各物質均存在，即1molN2和3molH2無法完全反應生成2molNH3。]11．下列描述的化學反應狀態(tài)，不肯定是平衡狀態(tài)的是()A．H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)，恒溫恒容時，反應體系中氣體的顏色保持不變B．2NO2(g)N2O4(g)，恒溫恒容時，反應體系中氣體的壓強保持不變C．CaCO3(s)eq\o(,\s\up10(高溫))CO2(g)＋CaO(s)，恒溫恒容時，反應體系中氣體的密度保持不變D．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，反應體系中H2與N2的物質的量之比保持3∶1D[H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)，恒溫恒容時，反應體系中氣體的顏色保持不變，說明溴單質的濃度不再變更，達到了平衡狀態(tài)，A不符合；2NO2(g)N2O4(g)是反應前后氣體分子數(shù)變更的反應，當恒溫恒容時，反應體系中氣體的壓強保持不變，達到了平衡狀態(tài)，B不符合；CaCO3(s)eq\o(,\s\up10(高溫))CO2(g)＋CaO(s)，反應體系中氣體的密度等于氣體質量和體積的比值，恒溫恒容時，反應過程中氣體質量變更，容積不變，所以密度變更，當氣體密度保持不變，說明達到平衡狀態(tài)，C不符合；3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)反應體系中H2與N2的物質的量之比保持3∶1，不能證明正、逆反應速率相等，不肯定是平衡狀態(tài)，D符合。]12．肯定溫度下，在某容器中進行如下可逆反應，當混合氣體的平均摩爾質量不再變更時，能說明反應達到平衡狀態(tài)的是()①恒容時發(fā)生反應：A(g)＋B(g)3C(g)②恒壓時發(fā)生反應：A(g)＋B(g)2C(g)③恒容時發(fā)生反應：A(g)＋2B(g)2C(g)＋D(g)④恒壓時發(fā)生反應：A(g)＋2B(g)3C(g)＋D(s)A．②③ B．①④C．①③ D．②④B[恒容時發(fā)生反應A(g)＋B(g)3C(g)，氣體的總質量始終不變，反應前后氣體總物質的量發(fā)生變更，當氣體的平均摩爾質量不再變更時，能說明反應達到平衡狀態(tài)，①正確；恒壓時發(fā)生反應A(g)＋B(g)2C(g)，混合氣體的總質量和總物質的量均不變，平均摩爾質量不再變更不能說明反應達到平衡狀態(tài)，②錯誤；恒容時發(fā)生反應A(g)＋2B(g)2C(g)＋D(g)，混合氣體的總質量和總物質的量始終不變，平均摩爾質量始終不變，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，③錯誤；恒壓時發(fā)生反應A(g)＋2B(g)3C(g)＋D(s)，反應前后混合氣體的總質量發(fā)生變更，混合氣體的總物質的量肯定，氣體的平均摩爾質量不再變更時，能說明反應達到平衡狀態(tài)，④正確。故B項正確。]13．在200℃時，將amolH2(g)和bmolI2(g)充入體積為VL的密閉容器中，發(fā)生反應：I2(g)＋H2(g)2HI(g)。(1)反應剛起先時，由于c(H2)＝________，c(I2)＝________，而c(HI)＝______，所以化學反應速率________最大，而________最小(為零)。(2)隨著反應的進行，反應混合物中各組分濃度的變更趨勢為c(H2)________，c(I2)________，而c(HI)________，從而化學反應速率v(正)________，而v(逆)________。(3)當反應進行到v(正)與v(逆)________時，此可逆反應就達到了最大限度，若保持外界條件不變時，混合物中各組分的物質的量、物質的量濃度、質量分數(shù)、體積分數(shù)、反應物的轉化率和生成物的產率及體系的總壓強(或各組分的分壓)都將________。[解析]可逆反應發(fā)生時，正反應速率越來越小，逆反應速率越來越大，反應物的濃度越來越小，生成物的濃度越來越大，平衡時，各組分的物質的量、物質的量濃度、質量分數(shù)、體積分數(shù)、反應物的轉化率和生成物的產率及體系的總壓強都將保持不變。[答案](1)eq\f(a,V)mol·L－1eq\f(b,V)mol·L－10v(正)v(逆)(2)減小減小增大減小增大(3)相等保持不變14．在2L的密閉容器中有下圖所示的反應，看圖按要求回答下列問題：ⅠⅡ(1)上圖中，反應物：Ⅰ是________，Ⅱ是_______________________。(2)寫出反應方程式：Ⅰ___________________________________________________________，Ⅱ___________________________________________________________。(3)在上圖Ⅱ中，以0～10s內的平均反應速率計算，t＝6s時A的濃度是________mol·L－1。[解析]在圖Ⅰ和圖Ⅱ中，都是A的濃度隨反應的進行不斷削減至不變，B、C的濃度隨反應的進行不斷增加至不變，所以A為反應物，B、C為生成物。不同的是圖Ⅰ中A的最終濃度為0，圖Ⅱ中不為0，所以圖Ⅰ中的反應是不行逆反應，而圖Ⅱ中的反應是可逆反應。圖Ⅱ中，10s時，變更的c(A)＝1.2mol·L－1－0.8mol·L－1＝0.4mol·L－1，所以6s時變更的c(A)＝6s×eq\f(0.4mol·L－1,10s)＝0.24mol·L－1，此時c(A)＝0.96mol·L－1。[答案](1)AA(2)3A=2B＋CAB＋2C(3)0.9615．在某一容積為5L的密閉容器內，加入0.2mol的CO和0.2mol的H2O，在催化劑存在的條件下高溫加熱，發(fā)生如下反應：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，反應中CO2的濃度隨時間變更狀況如圖：(1)依據(jù)圖中數(shù)據(jù)，反應起先至達到平衡時，CO的化學反應速率為______________，反應達平衡時，c(H2)為____________________________。(2)推斷該反應達到平衡的依據(jù)是______(填序號)。①CO削減的速率和CO2削減的速率相等②CO、H2O、CO2、H2的濃度都相等③CO、H2O、CO2、H2的濃度都不再發(fā)生變更[解析](1)由圖分析10min達到平衡，CO2濃度增加了0.03mol·L－1，則CO濃度減小0.03mol·L－1，所以v(CO)＝eq\f(0.03mol·L－1,10min)＝0.003mol·L－1·min－1，由于起始時，H2濃度為0，所以達到平衡時c(H2)為0.03mol·L－1。(2)化學平衡是動態(tài)平衡，是正、逆反應速率相等，并不是停止反應。CO削減的速率是正反應速率，CO2削減的速率是逆反應速率，當二者相等時，v正(CO)＝v逆(CO2)，可逆反應達到平衡。反應達到平衡時，各組分的濃度不再發(fā)生變更。[答案](1)0.003mol·L－1·min－10.03mol·L－1(2)①③[素養(yǎng)培優(yōu)練]16．某溫度時，在一個容積為2L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質的量隨時間的變更曲線如圖所示。依據(jù)圖中數(shù)據(jù)，下列有關說法錯誤的是()A．該反應的化學方程式為3X＋Y=2ZB．2min時，反應達最大限度，但化學反應仍在進行C．反應起先至2min，Z的反應速率為0.05mol·L－1·min－1D．反應達到平衡時，壓強是起先時的0.9倍A[分析圖知Δn(X)＝0.3mol、Δn(Y)＝0.1mol、Δn(Z)＝0.2mol，所以三者化學系數(shù)之比為3∶1∶2，該反應是可逆反應，化學方程式為3X＋Y2Z，A項錯誤；2min時，反應達平衡，但化學反應沒有停止，仍在進行，B項正確；v(Z)＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(0.2mol,2L×2min)＝0.05mol·L－1·min－1，C項正確；依據(jù)圖象可知，起先時氣體總物質的量為2mol；平衡后氣體總物質的量為0.9mol＋0.7mol＋0.2mol＝1.8mol，eq\f(p平衡,p起始)＝eq\f(n平衡,n起始)＝eq\f(1.8mol,2mol)＝0.9，D項正確。][老師獨具]1．在肯定條件下，將3molA和1molB兩種氣體混合于容積為2L的恒容密閉容器中，發(fā)生如下反應：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)。2min末該反應達到平衡，測得生成0.8molD和0.4molC。下列推斷不正確的是()A．x＝1B．2min時，A的濃度為0.9mol·L－1C．2min內A的平均反應速率為0.3mol·L－1·min－1D．B的轉化率為60%D[依據(jù)三段式法計算：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)起始量/mol3100變更量/mol1.20.40.40.8平衡量/mol1.80.60.40.8因為各物質的變更量之比等于化學計量數(shù)之比，所以x＝1，A正確；2min時，c(A)＝eq\f(1.8mol,2L)＝0.9mol·L－1，B正確；v(A)＝eq\f(1.2mol,2L×2min)＝0.3mol·L－1·min－1，C正確；B的轉化率為eq\f(0.4mol,1mol)×100%＝40%，D錯誤。]2．如圖所示是425℃時，在1L密閉容器中發(fā)生化學反應的物質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)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項錯誤。]17．某溫度時，反應X(g)4Y(g)＋Z(g)ΔH＝－QkJ·mol－1(此式表示1molX完全反應放出的熱量是QkJ)在2L恒容密閉容器中進行，X和Z的濃度隨時間變更如圖所示，下列說法不正確的是()A．2min內，X的平均反應速率為0.25mol·L－1·min－1B．第tmin時，該反應達到平衡狀態(tài)C．第5min后，X的生成速率與Z的生成速率相等且保持不變D．5min內，反應放出的熱量為1.6QkJB[2min內，X的平均反應速率為eq\f(0.9mol·L－1－0.4mol·L－1,2min)＝0.25mol·L－1·min－1，故A正確；第tmin后，X的物質的量的濃度削減，Z的物質的量濃度增加，反應正向進行，未達到平衡狀態(tài)，故B錯誤；第5min后，X、Z的濃度不再變更，該反應處于平衡狀態(tài)，X和Z的化學計量數(shù)相等，則X的生成速率與Z的生成速率相等且保持不變，故C正確；5min內，消耗X的物質的量是(0.9mol·L－1－0.1mol·L－1)×2L＝1.6mol，放出的熱量是1.6QkJ，故D正確。]18．在2