14 课时精练（十三） 化学反应的限度-【金版新学案】2025-2026学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义配套练习（鲁科版2019 单选）

(本栏目内容在学生用书中以活页形式分册装订！) 　　　　　　　　　　　　　　　　 1．下列反应不属于可逆反应的是(　　) A．工业上利用氮气和氢气合成氨气 B．2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑和Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3 C．密闭容器中的二氧化氮和四氧化二氮在一定压强下可以相互转化 D．密闭容器中的二氧化硫和氧气在一定条件下可以生成三氧化硫，同时三氧化硫又可以分解为二氧化硫和氧气 B　[在相同条件下既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应是可逆反应。工业上利用氮气和氢气合成氨气是可逆反应，A项不符合题意；密闭容器中的二氧化氮和四氧化二氮在一定压强下可以相互转化，是可逆反应，C项不符合题意；密闭容器中的二氧化硫和氧气在一定条件下可以生成三氧化硫，同时三氧化硫又可以分解为二氧化硫和氧气，属于可逆反应，D项不符合题意。] 2．(2024·甘肃山丹一中期中考试)下列关于化学反应的限度的叙述错误的是(　　) A．任何可逆反应都有一定的限度 B．化学反应达到反应限度时，正、逆反应的反应速率相等 C．化学反应的限度与反应时间的长短无关 D．化学反应的限度是不可改变的 D　[可逆反应无论进行到什么程度，都会同时含有所有反应物和所有生成物，即会达到一定的限度，A项正确；一个可逆反应达到反应限度，即达到化学平衡状态时，正反应速率与逆反应速率相等，B项正确；可逆反应达到什么样的限度，与反应时间的长短无关，C项正确；一个可逆反应达到化学平衡状态后，当条件(如温度、浓度等)改变时，原来的化学平衡状态就会被破坏，并在新的条件下达到新的化学平衡状态，即反应限度发生改变，D项错误。] 3．(2023·四川达州高中期末检测)在容积不变的密闭容器中进行反应X2(g)＋3Y2(g) 2Z2(g)，若X2、Y2、Z2的初始物质的量浓度分别为0．10 mol·L－1、0．30 mol·L－1、0．20 mol·L－1，当反应达到平衡时Z2的物质的量浓度不可能是(　　) A．0．05 mol·L－1 B．0．20 mol·L－1 C．0．35 mol·L－1 D．0．40 mol·L－1 D　[由于该反应是可逆反应，则达到平衡时反应物和生成物的浓度均不可能是0。当反应达到平衡时，若Z2的物质的量浓度为0．05 mol·L－1，则消耗Z2，反应逆向进行，此时c(X2)＝0．175 mol·L－1，c(Y2)＝0．525 mol·L－1，均不为0，故A项可能；当反应达到平衡时，若Z2的物质的量浓度为0．20 mol·L－1，则c(X2)＝0．10 mol·L－1，c(Y2)＝0．30 mol·L－1，均不为0，故B项可能；当反应达到平衡时，若Z2的物质的量浓度为0．35 mol·L－1，则反应正向进行，此时c(X2)＝0．025 mol·L－1，c(Y2)＝0．075 mol·L－1，均不为0，故C项可能；当反应达到平衡时，若Z2的物质的量浓度为0．40 mol·L－1，则反应正向进行，此时c(X2)＝0，c(Y2)＝0，故D项不可能。] 4．(2024·江苏启东中学高一月考)在恒温下的密闭容器中，有可逆反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)，下列不能说明该反应已达到平衡状态的是(　　) A．正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率相等 B．混合气体的颜色不再改变 C．反应容器中的压强不随时间的变化而变化 D．混合气体的平均摩尔质量保持不变 A　[A项，正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率之比等于2∶1时，反应达到平衡状态；B项，混合气体的颜色不再改变，说明NO2的浓度不变，即反应达到平衡状态；C项，反应前后气体的化学计量数之和不相等，随着反应的进行，容器中的压强不断变化，当容器中的压强不再改变时，说明反应已达到平衡状态；D项，反应前后气体的化学计量数之和不相等，气体的质量始终不变，随着反应的进行，气体的物质的量不断变化，当气体的物质的量不再改变时，混合气体的平均摩尔质量不再改变，说明反应已达到平衡状态。] 5．(2024·山东高一下学期月考)一定温度下，在一容器内进行某反应，已知各物质的物质的量随时间的变化情况如图所示，则下列叙述正确的是(　　) A．反应的化学方程式为2M⇌N B．t1 min时，逆反应速率一定大于正反应速率 C．t2 min时，反应达到了化学平衡状态 D．t3 min时，正反应速率等于逆反应速率 D　[由图像可知，反应中M的物质的量逐渐增多，N的物质的量逐渐减少，则在该反应中N为反应物，M为生成物，故A项错误；t1 min时，反应没有达到化学平衡状态，正反应速率大于逆反应速率，故B项错误；t2 min时，反应没有达到化学平衡状态，故C项错误；t3 min时，反应达到化学平衡状态，正反应速率等于逆反应速率，故D项正确。] 6．(2023·河北衡水月考)下列描述的化学反应状态，不一定是平衡状态的是(　　) A．H2(g)＋Br2(g) 2HBr(g)恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变 B．2NO2(g) N2O4(g)恒温、恒容下，反应体系中气体的总物质的量保持不变 C．CaCO3(s) CO2(g)＋CaO(s)恒温、恒容下，反应体系中气体的密度保持不变 D．3H2(g)＋N2(g) 2NH3(g)反应体系中H2与N2的物质的量之比保持3∶1 D　[颜色的深浅与浓度有关系，恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变，说明溴分子的浓度不再发生变化，反应达到平衡状态，选项A不符合题意；正反应是体积减小的，则恒温、恒容下，反应体系中气体的总物质的量保持不变，可以说明反应达到平衡状态，选项B不符合题意；密度是气体的质量与容器容积的比值，气体质量是变化的，则恒温、恒容下，反应体系中气体的密度保持不变，可以说明反应达到平衡状态，选项C不符合题意；反应体系中H2与N2的物质的量之比保持3∶1，不能说明正、逆反应速率相等，则不一定处于平衡状态，选项D符合题意。] 7．在容积为1．0 L的恒容密闭容器中进行可逆反应：X(g)＋2Y(s) Z(g)。判断该可逆反应达到平衡状态的依据有(　　) A．单位时间内消耗X和Y的物质的量之比为1∶2 B．容器内气体的压强不再随时间改变 C．容器内X与Z浓度之比为1∶1 D．气体Z的物质的量不再随时间变化 D　[X、Y均为反应物，A项错误；由于该可逆反应为反应前后气体分子数不变的反应，故容器内压强不变不能作为反应达到平衡状态的标志，B项错误；X与Z的浓度之比是1∶1，无法证明反应已达平衡状态，C项错误；反应物或生成物的物质的量不变是判断反应达到平衡状态的标志，D项正确。] 8．某温度下，反应N2O4(g) 2NO2(g)(正反应吸热)在密闭容器中达到平衡状态，下列说法错误的是(　　) A．加压时(体积变小)，正反应速率增大 B．保持体积不变，加入少许N2O4，将使正反应速率减小 C．保持体积不变，加入少许N2O4，达到新的平衡状态时，颜色变深 D．保持体积不变，升高温度，达到新的平衡状态时，颜色变深 B　[加压时(体积变小)，正、逆反应速率都增大；保持体积不变，加入N2O4，正反应速率增大，平衡正向移动，NO2浓度增大，平衡时颜色变深；体积不变，升高温度，平衡正向移动，NO2浓度增大，平衡时颜色变深。] 9．(2024·山东济宁嘉祥一中月考)恒温恒容条件下，在密闭容器中通入等物质的量的CO2和H2，发生反应：CO2＋3H2CH3OH＋H2O(g)。下列描述能说明反应达到平衡状态的是(　　) A．容器内CO2的体积分数不再变化 B．消耗的CO2和H2的物质的量的比值不再变化 C．单位时间内断裂3NA个C—H键，同时断裂3NA个H—H键 D．容器内混合气体的平均摩尔质量为34．5 g·mol－1，且保持不变 C　[甲醇的沸点比水低，水为气态，则甲醇必为气态，设CO2和H2的起始物质的量均为3 mol，达到平衡状态时消耗二氧化碳的物质的量为x mol，则： CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) 3 3 0 0 x 3x x x 3－x 3－3x x x CO2的体积分数＝＝，即无论反应是否达到平衡状态，容器内CO2的体积分数均不变化，A项错误；设混合气体的平均摩尔质量为M，假设反应向右进行完全，＝＞，氢气先反应完，3－3x＝0，x＝1，M＝g·mol－1＝34．5 g·mol－1，由于该反应为可逆反应，反应不可能向右进行完全，混合气体的平均摩尔质量不可能为34．5 g·mol－1，D项错误；无论反应是否达到平衡状态，消耗的CO2和H2的物质的量的比值始终为，B项错误；单位时间内断裂3NA个C—H键，即生成3NA个H—H键，若同时断裂3NA个H—H键，则v逆(H2)＝v正(H2)，能说明反应达到平衡状态，C项正确。] 10．在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时，表明反应A(s)＋3B(g) 2C(g)＋D(g)已达到平衡状态的是(　　) A．混合气体的压强 B．混合气体的密度 C．A的物质的量浓度 D．气体的总物质的量 B　[由于A是固体，反应两边气体的质量不相等，容器的容积固定，气体的体积不变，所以混合气体的密度是个变量，其不变时说明v正＝v逆，达到了平衡状态，故选B。] 11．(2024·江西临川二中高一期中考试)在两个恒温、恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应：(甲)2X(g) Y(g)＋Z(s)、(乙)A(s)＋2B(g) C(g)＋D(g)，下列情况：①混合气体的密度不变；②混合气体的压强不变；③反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于其化学计量数之比；④反应容器中生成物的百分含量不变；⑤混合气体的总物质的量不变，其中能表明甲和乙都达到化学平衡状态的是(　　) A．仅①②③　　　　　　 B．仅①②③④ C．仅①③④ D．①②③④⑤ C　[①甲和乙反应前后气体质量发生变化，所以混合气体的密度不再发生改变时，能说明甲和乙都达到平衡状态，②甲反应前后气体物质的量发生变化，压强不变能说明反应达到平衡状态，乙混合气体的压强始终不变，压强不变不能说明反应达到平衡状态；③反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于其化学计量数之比，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态；④反应容器中生成物的百分含量不变，说明各组分的量不变，反应达到平衡状态；⑤甲反应前后气体的物质的量发生变化，混合气体的总物质的量不发生改变说明反应达到平衡状态，乙混合气体的总物质的量始终不变，总物质的量不变不能说明反应达到平衡状态。综上所述，C项符合题意。] 12．(2024·山东泰安泰西中学月考)已知Fe2＋遇K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀。将0．2 mol·L－1的KI溶液和0．05 mol·L－1的Fe2(SO4)3溶液等体积混合并充分反应后，取混合液分别进行下列实验，则下列选项中能说明溶液中存在可逆反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2的是(　　) 实验编号 实验操作 实验现象 ① 滴入KSCN溶液 溶液变红色 ② 滴入AgNO3溶液 有黄色沉淀生成 ③ 滴入K3[Fe(CN)6]溶液 有蓝色沉淀生成 ④ 滴入淀粉溶液 溶液变蓝色 A．①　　　B．② C．③　　　D．④ A　[将0．2 mol·L－1的KI溶液和0．05 mol·L－1Fe2(SO4)3溶液等体积混合后，I－过量，若该反应不是可逆反应，则Fe3＋全部转化为Fe2＋，溶液中不存在Fe3＋，故只需要证明溶液中含Fe3＋，即能证明该反应为可逆反应。①向溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红，则说明溶液中有Fe3＋；②向溶液中滴入AgNO3溶液，有黄色沉淀生成，说明溶液中有I－，无论该反应是否为可逆反应，溶液中均存在I－，都会有黄色沉淀生成；③向溶液中滴入K3[Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀生成，只能说明溶液中有Fe2＋，不能说明溶液中有Fe3＋；④向溶液中滴入淀粉溶液后，溶液变蓝色，只能说明溶液中有I2。综上所述，A项符合题意。] 13．(2024·连云港高一检测)在恒温恒容的密闭容器中，当下列物理量不再发生变化时：①混合气体的压强；②混合气体的密度；③混合气体的总物质的量；④混合气体的平均相对分子质量；⑤混合气体的颜色；⑥各反应物或生成物的反应速率之比等于化学计量数之比。 (1)一定能证明2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)达到平衡状态的是________(填字母，下同)。 (2)一定能证明I2(g)＋H2(g) 2HI(g)达到平衡状态的是________。 解析：混合气体的密度是混合气体的总质量与容器容积的比值，混合气体的平均相对分子质量是混合气体的总质量与总物质的量的比值；混合气体颜色的深浅与有色气体的浓度有关系。在任何时刻各反应物或生成物的反应速率之比等于化学计量数之比，则(1)反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)是反应前后气体体积减小的可逆反应，因此混合气体的压强、混合气体的总物质的量和混合气体的平均相对分子质量不变均可以说明反应达到平衡状态。(2)反应I2(g)＋H2(g) 2HI(g)是反应前后气体体积不变的可逆反应，由于碘蒸气是有色气体，则混合气体的颜色不变可以说明反应达到平衡状态。 答案：(1)①③④　(2)⑤ 14．CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1 L的密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如图所示。 (1)3～9 min内，v(H2)＝_________________________________________mol·L－1·min－1。 (2)能说明上述反应达到平衡状态的是________(填字母)。 A．反应中CO2与CH3OH(g)的物质的量浓度之比为1∶1(即图中交点) B．混合气体的密度不随时间的变化而变化 C．单位时间内消耗3 mol H2，同时生成1 mol H2O D．CO2的体积分数在混合气体中保持不变 (3)平衡时混合气体中CH3OH(g)的体积分数为________。 解析：　(1)由化学方程式可知，v(H2)＝3v(CO2)＝3×(0．50 mol·L－1－0．25 mol·L－1)÷6 min＝0．125 mol·L－1·min－1。(2)A项，由图像可知，交点处表示CO2和CH3OH(g)的浓度相等，但反应未达到平衡状态；B项，容器容积不变，该反应是纯气体反应，即气体的质量始终不变，故密度始终是常数；C项，消耗H2和生成H2O均表示正反应，其速率之比始终为3∶1；D项，反应体系中某种气体的含量不变，说明反应达到了平衡状态。(3)反应前后各物质的物质的量如下： CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) 1 3 0 0 0．25 3－3×(1－0．25) 1－0．25 1－0．25 故平衡时混合气体中CH3OH(g)的体积分数是×100%＝30%。 答案：　(1)0．125　(2)D　(3)30% 学生用书第71页 学科网（北京）股份有限公司 $$