2 课时精练(二) 化学反应的限度及化学平衡-【金版新学案】2024-2025学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义配套练习（苏教版2019）

课时精练(二)　化学反应的限度及化学平衡 (本栏目内容在学生用书中以活页形式分册装订！) [基础达标练] 1．对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．有一定限度的化学反应，都是可逆反应 C．化学反应的限度与时间的长短无关 D．化学反应的限度是不可改变的 D　[任何可逆反应都有一定的限度，反之，有一定限度的化学反应都是可逆反应，对同一可逆反应，当外界条件不变时，反应的限度不变，与时间长短无关，但当外界条件发生改变时，化学反应的限度也会发生改变。] 2．(2022·淮安市高中校协作体下学期期中)在一定条件下，能说明可逆反应达到平衡状态的是(　　) A．正反应速率逐渐增大的状态 B．正、逆反应速率相等的状态 C．逆反应速率逐渐减小的状态 D．正、逆反应速率不相等的状态 B　[在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，正、逆反应速率相等且大于0，答案选B。] 3．(2022·沭阳县下学期中调研)已知合成氨的反应：N2＋3H22NH3，在一定条件下达到平衡。下列说法正确的是(　　) A．正、逆反应速率相等 B．N2的转化率为100% C．H2的浓度为0 D．反应停止了 A　[A.反应达到平衡状态时同一物质的正、逆反应速率相等，故A正确；B.该反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以N2的转化率不是100%，故B错误；C.达到平衡状态时反应物和生成物共存，所以H2浓度不是0，故C错误；D.该反应达到平衡状态时正、逆反应速率相等但不等于0，所以反应没有停止，处于动态平衡状态，故D错误。答案选A。] 4．下列反应中，不属于可逆反应的是(　　) A．2NO2===N2O4与N2O4===2NO2 B．H2＋I22HI与2HIH2＋I2 C．CO2＋H2O===H2CO3与H2CO3===CO2↑＋H2O D．CaO＋CO2===CaCO3与CaCO3CaO＋CO2↑ D　[反应物可以变为生成物，生成物也可以转化为反应物，反应条件相同，因此反应为可逆反应，A、B、C不符合题意；反应物变为生成物在室温下进行，而生成物转化为反应物需要在高温下进行，反应条件不相同，因此反应不是可逆反应，D符合题意；故合理选项是D。] 5．一定温度下，可逆反应A2(g)＋B2(g) 2AB(g)达到平衡状态的标志是(　　) A．单位时间内生成n mol A2，同时生成n mol AB B．A2、B2、AB的物质的量之比为1∶1∶2 C．体系内的总压不随时间变化 D．单位时间内生成2n mol AB的同时生成n mol B2 D　[单位时间内生成n mol A2，同时生成n mol AB，正、逆反应速率不相等，反应未达到平衡状态，A项错误；A2、B2、AB的物质的量之比为1∶1∶2不能说明各组分的浓度保持不变，无法证明反应是否达到平衡状态，B项错误；反应前后气体分子数目相等，所以压强不变不能说明各组分浓度保持不变，反应不一定达到平衡状态，C项错误；单位时间内生成2n mol AB的同时生成n mol B2，说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，D项正确。] 6．(2023·连云港市赣榆区期末)工业利用氮气和氢气合成氨气：N2＋3H22NH3 ，一定温度下，在恒容的密闭容器中加入 1 mol N2和 3 mol H2合成 NH3。下列有关说法正确的是(　　) A．充分反应后，可得到 2 mol NH3 B．升高温度，v(正)、v(逆)都增大 C．反应达到平衡状态后再加入 1 mol N2，则v(正)增大，v(逆)减小 D．反应达到平衡状态时，N2、H2、NH3物质的量浓度之比一定为 1∶3∶2 B　[A.氮气和氢气合成氨的反应是可逆反应，不能进行到底，所以1 mol N2和 3 mol H2充分反应后，也不可能得到 2 mol NH3，故A错误；B.升高温度，加快反应速率，所以升高温度，v(正)、v(逆)都增大，故B正确；C.反应达到平衡状态后再加入 1 mol N2，增大了反应物浓度，所以v(正)增大；氮气会和氢气反应生成氨气，使氨气浓度增大，所以v(逆)也增大，故C错误；D.反应达到平衡状态时，N2、H2、NH3物质的量浓度之比和方程式的化学计量数之比不一定相等，故D错误；故选B。] 7．向某容积一定的密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2，一定条件下发生反应：2SO2(g)＋ O2 (g) 2SO3 (g)下列说法不正确的是(　　) A．升高温度能加快化学反应速率 B．达到平衡状态时，SO2、O2、SO3物质的量之比一定为2∶1∶2 C．反应过程中SO2与SO3物质的量之和一直为2 mol D．若单位时间内生成2a mol SO3的同时，生成a mol O2，则反应达到平衡状态 B　[A.升高温度，化学反应速率大大加快，A正确；B.该反应是可逆反应，当反应达到平衡状态时，SO2、O2、SO3物质的量之比可能为2∶1∶2，也可能不是该比例，这与外界条件及开始时加入的物质的量的多少有关，B错误；C.根据S元素守恒可知：反应过程中SO2与SO3物质的量之和一直为2 mol，C正确；D.若单位时间内生成2a mol SO3的同时消耗a mol O2，还生成a mol O2，则O2的浓度不变，反应达到平衡状态，D正确；故合理选项是B。] 8．可逆反应2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)在恒容密闭容器中进行： (红棕色) (无色) (无色) ①单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO2 ②单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO ③用NO2、NO和O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1 ④混合气体的颜色不再改变 ⑤混合气体的密度不再改变 ⑥混合气体的压强不再改变 ⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变 可说明该反应达到化学平衡状态的是(　　) A．①④⑥⑦ B．②③④⑥ C．①④⑤⑦ D．①②⑥⑦ A　[单位时间内生成n mol O2必同时消耗2n mol NO2，而生成2n mol NO2必同时消耗n mol O2，①能说明反应已达到化学平衡状态，②不能说明。③中无论反应是否达到化学平衡状态，各物质表示的化学反应速率之比都等于相应物质的化学计量数之比。④有色气体的颜色不再改变，则表示体系中各物质的物质的量浓度不再变化，说明反应已达到化学平衡状态。⑤体积固定，气体的质量反应前后不变，无论是否达到化学平衡状态，气体的密度始终不变。⑥反应前后气体分子数目不相等，压强不变，意味着各物质的含量不再变化，说明反应已达到化学平衡状态。⑦根据M＝，由于反应前后气体的质量不变，气体的平均相对分子质量不变时，说明气体中各物质的物质的量不变，反应达到化学平衡状态。] 9．某可逆反应在体积为5 L的恒容密闭容器中进行，0～3 min内各物质的物质的量的变化情况如图所示(A、B、C均为气体)。 (1)该反应的化学方程式为_________________________________________________。 (2)反应开始至2 min时，B的平均反应速率为______________________。 (3)能说明该反应已达到平衡状态的是________(填字母)。 A．v(A)＝2v(B) B．容器内压强保持不变 C．2v逆(A)＝v正(B) D．容器内混合气体的密度保持不变 E．混合气体的平均相对分子质量保持不变 (4)在密闭容器里，通入a mol A(g)、b mol B(g)、c mol C(g)，发生上述反应，当改变下列条件时，反应速率会减小的是__________(填字母)。 A．降低温度 B．加入催化剂 C．增大容器体积 D．恒容下，充入He 解析：　(1)根据图示可知，随着反应的进行，A、B的物质的量减少，C的物质的量增加，因此A、B是反应物，C是生成物。在2 min内A、B、C改变的物质的量分别是2 mol 、1 mol 、2 mol ，物质改变的物质的量之比等于化学方程式中化学计量数之比，则化学方程式中A、B、C的化学计量数分别是2、1、2，且2 min后随着反应进行，各种物质都存在，物质的量不变，说明该反应是可逆反应，此时反应达到了平衡状态，该反应的化学方程式为2A＋B2C。(2)用B物质表示的反应速率v(B)＝＝＝0.1 mol ·L－1·min－1。(3)在v(A)＝2v(B)中未指明反应速率的正逆，因此不能判断反应是否达到平衡状态，A不符合；该反应是反应前后气体分子数目不等的反应，若容器内压强保持不变，则反应达到平衡状态，B符合；在任何情况下都存在v正(A)＝2v正(B)，若2v逆(A)＝v正(B)，则v正(A)＝2v正(B)＝4v逆(A)，反应正向进行，未达到平衡状态，C不符合；A、B、C都是气体，气体的质量不变，反应在恒容密闭容器中进行，容器的容积不变，则容器内混合气体的密度始终保持不变，不能据此判断反应是否达到平衡状态，D不符合；根据M＝，气体的质量不变，气体的物质的量发生改变，若混合气体的平均相对分子质量保持不变，则气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，E符合。(4)降低温度，化学反应速率减小，A符合；加入催化剂，化学反应速率加快，B不符合；增大容器体积，物质的浓度减小，反应速率减小，C符合；恒容下，充入He，物质的浓度不变，反应速率不变，D不符合。 答案：　(1)2A＋B2C　(2)0.1 mol ·L－1·min－1　(3)BE　(4)AC [能力提升练] 10．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，反应体系中气体的压强保持不变 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．N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，反应体系中H2与N2的物质的量之比为3∶1 D　[A项，Br2(g)为红棕色，当气体颜色不变时，表明各物质浓度不再变化，反应达到平衡状态；B项，该反应为反应前后气体分子数目不等的反应，当压强不变时表明反应达到平衡状态；C项，该反应中只有CO2为气体，ρ＝，容器体积不变，当气体密度不变时，表明CO2的质量不变，即浓度不变，反应达到平衡状态；D项，若起始时H2与N2的物质的量的比为3∶1，则反应过程中两者的物质的量比始终为3∶1，不能确定反应是否达到平衡。故选D。] 11．(2022·连云港市赣榆区下学期期末)向容积为 1.00 L的密闭容器中通入一定量的 N2O4和 NO2的混合气体，发生反应： N2O4(g) 2NO2(g)，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。下列有关说法正确的是(　　) 已知：NO2为红棕色气体，N2O4为无色气体 A．64 s 时，反应达到化学平衡状态 B．到达化学平衡前，混合气体的颜色逐渐变浅 C．前100 s内，用N2O4浓度变化表示反应速率为0.04 mol·L－1·s－1 D．前100 s 内，用 NO2浓度的变化表示的化学反应速率是 0.008 mol ·L －1·s －1 D　[A.64 s后，N2O4和NO2的浓度仍在发生改变，因此并没有达到平衡，A错误；B.根据图示，达到平衡前，NO2的浓度在不断增大，因此混合气体的颜色逐渐变深，B错误；C.前100 s，N2O4的浓度变化量为0.40 mol·L－1则v＝ mol·L－1·s－1＝0.004 mol·L－1·s－1，C错误；D.前100 s，NO2的浓度从0.20 mol/L变化为1.00 mol/L，则v(NO2)＝＝0.008 mol·L－1·s－1，D正确；答案选D。] 12．对于反应X(g) ＋3Y(g) 2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(都不为零)，2 s后达到平衡，X、Y、Z浓度分别为0.1 mol ·L－1、0.3 mol ·L－1和0.08 mol ·L－1，则下列判断不合理的是(　　) A．c1∶c2＝1 ∶3 B．平衡时， Y和Z的生成速率之比为2∶3 C．平衡时X的平均反应速率为 mol·L－1·s－1 D．c1的取值范围为0<c1<0.14 mol ·L－1 B　[A.平衡浓度之比为1∶3，转化浓度之比亦为1∶3，故起始浓度之比c1∶c2＝1∶3，A正确；B.平衡时，正、逆反应速率相等，Y生成表示逆反应，Z生成表示正反应，则v生成(Y)∶v生成(Z)应为3∶2，B错误；C.由题知平衡时vx＝ mol·L－1·s－1，C正确；D.消耗0.08 mol ·L－1Z，可生成0.04 mol ·L－1X，所以若逆反应完全进行，则c1取最大值为0.1 mol/L＋0.04 mol/L＝0.14 mol/L，若正反应完全进行，由于X和Y的浓度之比等于化学计量数之比，则c1取最小值为0，由可逆反应的特点，物质不可能完全转化，可知0＜c1＜0.14 mol·L－1，D正确；综上所述答案为B。] 13．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 ，计算a的值：________。 (2)反应达到平衡时，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%。计算平衡时NH3的物质的量：________。 (3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比n始∶n平＝________(写最简整数比，下同)。 (4)原混合气体中，a∶b＝________。 解析：　反应方程式： 　　　　　　N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) 起始/ mol a b 0 t时刻/ mol 13 6 (1)在t时刻生成了6 mol NH3，消耗了3 mol N2，所以a＝13＋3＝16。(2)分析题意知，n(NH3)平＝×25%＝8 mol 。(3)平衡混合气体的总物质的量为n平＝n(N2)平＋n(H2)平＋n(NH3)平＝＝32 mol 。由方程式知 　　　 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) 起始/ mol 　　a　　　b　　　　　　 0 转化/ mol 　　4　　　12　　　　　 　8 平衡/ mol 　　a－4 　b－12　　　　　 8 分析题意：a－4＋b－12＋8＝32，a＋b＝40。 因a＝16，故b＝24。n始∶n平＝5∶4。 (4)原混合气体中，a∶b＝16∶24＝2∶3。 答案： (1)16　(2)8 mol 　(3)5∶4　(4)2∶3 14．450 ℃在容积为2 L的密闭容器中投入0.2 mol CO2和足量H2，发生反应CO2＋4H2CH4＋2H2O，n(CO2)随时间的变化如下表： 时间/min 0 1 2 3 4 5 n(CO2)/ mol 0.200 0.100 0.060 0.035 0.025 0.025 (1)图中表示CH4变化的曲线是________(用a、b、c、d表示)，用CO2表示0～2 min该反应的平均速率________。 (2)在3 min末H2O(g)的浓度是______ mol/L。 (3)下列措施能使该反应的反应速率增大的是____________。 A．及时分离出水蒸气 B．保持容积不变，向密闭容器中通入H2 C．适当升高温度 D．将容器的容积变为4 L (4)下列情况不能说明该反应一定达到化学平衡的是________。 A．CO2的质量保持不变 B．混合气体的密度保持不变 C．容器的压强保持不变 D．c(H2O)保持不变 E．CO2、H2、CH4和H2O的物质的量之比为1∶4∶1∶2 解析：　(1)根据方程式，甲烷、水是生成物，物质的量增大，甲烷物质的量是水的，所以表示CH4变化的曲线是d；用CO2表示0～2 min该反应的平均速率＝0.035 mol ·L－1·min－1；(2)在3 min末消耗二氧化碳的物质的量为(0.2－0.035)＝0.165 mol ，则反应生成H2O的物质的量是0.165 mol ×2＝0.33 mol ，H2O(g)的浓度是＝0.165 mol/L；(3)A.及时分离出水蒸气，浓度减小，反应速率减慢，故不选A；B.保持容积不变，向密闭容器中通入H2，反应物浓度增大，反应速率增大，故选B；C.适当升高温度，反应速率加快，故选C；D.将容器的容积变为4 L，反应物浓度减小，反应速率减慢，故不选D；选BC；(4)A.CO2的质量保持不变，说明二氧化碳浓度不变，反应一定达到平衡状态，故不选A；B.根据ρ＝，反应前后气体总质量不变，容器体积不变，密度是恒量，混合气体的密度保持不变，反应不一定达到平衡状态，故选B；C.反应前后气体分子数目不等，压强是变量，容器的压强保持不变，反应一定达到平衡状态，故不选C；D.反应达到平衡，各物质浓度保持不变，c(H2O)保持不变，反应一定达到平衡状态，故不选D；E.CO2、H2、CH4和H2O的物质的量之比为1∶4∶1∶2，不能判断浓度是否不再改变，反应不一定平衡，故选E；选BE。 答案：　(1)d　0.035 mol ·L－1·min－1 (2)0.165　(3)BC　(4)BE 学科网（北京）股份有限公司 $$