专题6 第一单元 第2课时 化学反应的限度 化学平衡状态（同步练习）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高一化学必修第二册（苏教版）

专题6　化学反应与能量变化 第一单元　化学反应速率与反应限度 第2课时　化学反应的限度　化学平衡状态 基础过关练 题组一　可逆反应 1.(2024广东揭阳五校联考)下列对可逆反应的认识正确的是(　　) A.SO2+Br2+2H2O H2SO4+2HBr与2HBr+H2SO4(浓) Br2+SO2↑+2H2O互为可逆反应 B.既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应 C.在书写化学方程式时,可逆反应用符号“”表示 D.2H2+O22H2O与2H2O 2H2↑+O2↑互为可逆反应 2.(2025河北石家庄阶段检测)在密闭容器中发生反应X(g)+3Y(g) 2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1和0.2 mol·L-1,在一定条件下,当反应达到一定限度时,各物质的浓度可能是(　　) A.X为0.2 mol·L-1 B.Y为0.1 mol·L-1 C.Z为0.4 mol·L-1 D.Z为0.1 mol·L-1时,Y为0.4 mol·L-1 题组二　化学反应的限度 3.(2024天津二十一中月考)下列关于化学反应限度的说法正确的是(　　) A.一个可逆反应达到平衡状态时,这个反应在该条件下不再反应 B.当一个可逆反应达到平衡状态时,正、逆反应速率相等且为零 C.化学平衡状态是一种静止的状态,反应物和生成物的浓度相等 D.化学反应的限度可以通过改变条件而改变 4.(2025山东枣庄三中月考)在紫外线的作用下,氧气可生成臭氧:3O2(g) 2O3(g)。在一恒容密闭容器中发生该反应,能说明该反应达到平衡状态的是(　　) A.单位时间内生成2 mol O3,同时消耗 3 mol O2 B.O2的消耗速率为0.3 mol·L-1·s-1,O3的消耗速率为0.2 mol·L-1·s-1 C.容器内,两种气体的浓度相等 D.气体密度不再改变 5.(教材习题改编)制硫酸时,接触室中发生反应:2SO2+O2 2SO3。下列说法不正确的是(　　) A.使用催化剂是为了增大反应速率,提高生产效率 B.在上述条件下达到化学平衡时,各组分浓度保持不变 C.通过调控反应的条件,可以提高反应进行的程度 D.延长反应物在接触室内的时间,可使SO2全部转化为SO3 6.(2024河北沧州联考)某同学设计了如下实验来探究化学反应的限度: ⅰ.取3 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液于试管中,向其中加入10滴0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,振荡。 ⅱ.用胶头滴管取适量反应后的溶液滴到点滴板上,向其中滴加1~2滴淀粉溶液,观察到溶液变蓝。 ⅲ.用胶头滴管取适量步骤ⅰ反应后的溶液滴到点滴板上,向其中滴加1~2滴KSCN溶液,观察到溶液变红。下列说法错误的是(　　) A.步骤ⅰ中,反应的离子方程式为2Fe3++2I- 2Fe2++I2 B.步骤ⅱ中现象说明KI和FeCl3的反应存在限度 C.KSCN是含有共价键的离子化合物 D.往步骤ⅰ中反应后的溶液中加入2 mL苯,液体会分层且上层溶液呈紫红色 题组三　化学平衡状态的分析与判断 7.(2024江苏徐州第三中学学业质量检测)在2.0 L恒温恒容密闭容器中充入2.0 mol N2和6.0 mol H2,加入催化剂发生反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),N2、H2的物质的量随时间的变化如图所示。下列有关说法正确的是(　　) A.t1 min时,N2的生成速率等于N2的消耗速率 B.使用正催化剂可缩短反应达平衡所需的时间 C.t2 min时,v(NH3)= mol·L-1·min-1 D.反应中通入足量的N2,可使H2完全转化为NH3 8.(2024江苏无锡第一中学期末)某可逆反应的正、逆反应速率随时间变化的曲线如图所示,下列说法正确的是(　　) A.t1时,反应达到最大的限度 B.t2时,反应逆向进行 C.t3时,反应未处于平衡状态 D.t4时,反应物的转化率达到100% 9.(2025湖北荆州期中)一定温度下,在恒容的密闭容器中,加入1 mol X和2 mol Y发生反应X(s)+2Y(g) 2W(g),下列说法正确的是(　　) A.当容器中气体的压强不再改变时,该反应一定已达到平衡状态 B.当达到平衡状态时,X和Y的转化率之比为1∶2 C.当Y与W的物质的量浓度之比为1∶1时,该反应一定已达到平衡状态 D.当容器内气体的密度不再改变时,该反应一定已达到平衡状态 10.(2025内蒙古赤峰期中)某温度下,在一恒容密闭容器中进行反应:A(g)+3B(g) 2C(g),下列情况一定能说明反应已达到平衡状态的是(　　) ①单位时间内,有1 mol A反应,同时有2 mol C生成 ②容器内气体压强不再变化 ③单位时间内,有2 mol C生成,同时有1 mol A生成 ④用A、B、C表示的该反应的化学反应速率之比为1∶3∶2 ⑤气体的平均摩尔质量不再变化 ⑥气体的密度不再变化 A.③④⑤⑥ B.①②③ C.②④⑥ D.②③⑤ 11.(2024江苏连云港阶段检测)CO2催化加氢能合成甲醇,在体积为2 L的密闭容器中,充入2 mol CO2和6 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH的浓度随时间变化的曲线如图所示。 (1)在4 min到9 min时间段,v(H2)=　　　　　　　mol·L-1·min-1。  (2)能说明上述反应达到平衡状态的是　　。  A.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度相等 B.容器内气体的压强不随时间的变化而变化 C.单位时间内每消耗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)下列措施能增大反应速率的是　　　　。  A.升高温度　　　　B.扩大容器容积 C.充入一定量氦气　　　　D.加入催化剂 (4)平衡时H2的物质的量为　　　　。  能力提升练 题组一　化学平衡状态的分析与判断 1.(2024河北保定期中,)可逆反应:2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)在体积固定的密闭容器中,达到平衡状态的标志是(　　) 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、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1的状态 ④混合气体的颜色不再改变的状态 ⑤混合气体的密度不再改变的状态 ⑥混合气体的压强不再改变的状态 ⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 A.①④⑥⑦　　　　B.②③⑤⑦ C.①③④⑤　　　　D.全部 2.(2025海南部分学校期中)常温下,往烧杯中加入10 mL 1 mol·L-1 FeCl3溶液和10 mL 2 mol·L-1 KI溶液,c(I-)随时间变化如图所示,不考虑溶液混合时体积的改变。下列说法正确的是(　　) A.c0=2 B.烧杯中发生反应的离子方程式为2Fe3++2I- 2Fe2++I2 C.8 min时,往烧杯中滴加KSCN溶液,溶液不变红 D.3~8 min内,Fe3+的平均反应速率为0.08 mol·L-1·min-1 题组二　有关化学平衡的简单计算 3.(2025河北石家庄阶段测试)在一定条件下,将3 mol A气体和1 mol B气体通入容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g),2 min末该反应达到平衡,生成0.8 mol D,测得C的浓度为0.2 mol·L-1。下列叙述错误的是(　　) A.x=1 B.2 min内A的反应速率为0.6 mol·L-1·min-1 C.达平衡时,B转化的物质的量为0.4 mol D.体系的压强不变时,该反应达到平衡状态 4.(2024江苏扬州新华中学期中)利用甲烷可除去NO2,反应的化学方程式为CH4+2NO2 N2+CO2+2H2O。在2 L密闭容器中加入0.50 mol CH4和1.2 mol NO2,控制不同温度,测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据见下表。下列说法正确的是(　　) 组别 温度 n(CH4)/mol 0 min 10 min 20 min 40 min 50 min ① T1 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10 ② T2 0.50 0.30 0.18 0.15 A.组别①中,0~20 min内NO2的降解速率为0.006 25 mol·L-1·min-1 B.由实验数据可知T1>T2 C.T2温度下,40 min时反应已经达到平衡状态 D.组别②中达到平衡时NO2的降解率更高 5.(2024河北承德期中)某温度时,在2 L容器中发生A、B两种物质间的转化反应,A、B的物质的量随时间变化的曲线如图所示。回答下列问题。 (1)该反应的化学方程式为　　　　　　　。  (2)反应开始至4 min,A的平均反应速率为　　　　;8 min时,正反应速率　　　　(填“>”“<”或“=”)逆反应速率。  (3)4 min时,反应是否达到化学平衡状态　　　　　(填“是”或“否”)。  答案与分层梯度式解析 专题6　化学反应与能量变化 第一单元　化学反应速率与反应限度 第2课时　化学反应的限度　化学平衡状态 基础过关练 1.C　A项,HBr与浓硫酸能发生反应生成Br2、SO2和H2O,HBr与稀硫酸不反应,错误;B项,未强调在同一条件下,错误;D项,两反应的反应条件不同,错误。 2.B　可逆反应中的各成分是不能完全转化的,反应可能正向进行,也可能逆向进行,所以当反应达到一定限度时各物质的浓度范围为0<c(X)<0.2 mol·L-1,0<c(Y)<0.6 mol·L-1,0<c(Z)<0.4 mol·L-1;Z为0.1 mol·L-1时,Y为0.45 mol·L-1,故选B。 方法指导　利用极限法解决问题,因反应是可逆的,所以物质浓度应在极限浓度内。 3.D　一个可逆反应达到平衡状态时,该反应仍在继续进行,A错误;可逆反应达到平衡状态时,正、逆反应速率相等且不为零,B错误;化学平衡状态是动态平衡,反应物和生成物的浓度不再发生改变但不一定相等,C错误;改变反应条件,可能使化学平衡发生移动,即化学反应的限度可以通过改变条件而改变,D正确。 4.B　生成O3和消耗O2均是正反应方向,不能说明反应达到平衡状态,A项不符合题意;消耗O2是正反应方向,消耗O3是逆反应方向,且两者速率之比等于化学计量数之比,故正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,B项符合题意;两种气体浓度相等不一定是浓度保持不变的状态,不能说明反应达到平衡状态,C项不符合题意;该反应在体积不变的容器中进行,气体密度为定值,气体密度不变不能说明反应达到平衡状态,D项不符合题意。 5.D　使用催化剂可加快反应速率,提高生产效率,A正确;当可逆反应达到平衡时,各组分浓度保持不变,B正确;通过调控温度、压强等反应条件,可提高反应进行的程度,C正确;该反应是可逆反应,延长反应时间无法使SO2全部转化为SO3,D错误。 6.B　步骤ⅰ中I-过量,步骤ⅲ中现象说明Fe3+未完全转化为Fe2+,则该反应存在限度,故步骤ⅰ中反应的离子方程式为2Fe3++2I- 2Fe2++I2,A正确;步骤ⅱ中现象说明有I2生成,无论是否为可逆反应,均有I2生成,无法说明KI与FeCl3反应存在限度,B错误;KSCN是K+和SCN-构成的离子化合物,且SCN-中含共价键,C正确;步骤ⅰ中反应后的溶液中有I2生成,加入2 mL苯,苯会萃取水溶液中的I2,萃取后液体会分层且上层溶液呈紫红色,D正确。 7.B　t1 min时反应未达到平衡状态,v(正)>v(逆),N2的生成速率小于N2的消耗速率,故A错误;正催化剂可以加快化学反应速率,故使用正催化剂可以缩短反应达平衡所需的时间,故B正确;0~t2 min内,Δc(H2)=(6-3.6) mol=2.4 mol,则Δc(NH3)=Δc(H2)=1.6 mol,则0~t2 min内,v(NH3)= mol·L-1·min-1= mol·L-1·min-1,此为这段时间内用氨气表示的平均反应速率,不是t2 min时的v(NH3),故C错误;可逆反应不能进行到底,加入足量N2,也不可以使H2完全转化为NH3,故D错误。 8.C　由题图可知,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,当正、逆反应速率相等时,反应达到最大限度。根据分析知,t1时,反应未达到最大限度,A错误;t2时,正反应速率大于逆反应速率,反应正向进行,B错误;t3时,正反应速率大于逆反应速率,反应未处于平衡状态,C正确;该反应是可逆反应,反应物的转化率不会达到100%,D错误。 9.D　题给反应反应前后气体分子数相等,随反应进行气体的压强始终不变,因此当容器中气体的压强不再改变时,反应不一定达到平衡状态,A不正确;反应前,加入1 mol X和2 mol Y,起始投料的物质的量之比等于化学计量数之比,当达到平衡状态时,X和Y的转化率之比为1∶1,B不正确;当Y与W的物质的量浓度之比为1∶1时,反应物的转化率为50%,正、逆反应速率不一定相等,则该反应不一定达到平衡状态,C不正确;平衡前,气体的质量在不断改变,反应在恒容密闭容器中进行,则气体的密度不断改变,当容器内气体的密度不再改变时,反应达到平衡状态,D正确。 10.D　单位时间内,有1 mol A反应,同时有2 mol C生成,无法说明反应已达到平衡状态,①错误;正反应为气体物质的量减小的反应,在恒容密闭容器中,气体压强为变量,则容器内压强不再变化说明反应已达到平衡状态,②正确;单位时间内,有2 mol C生成,同时有1 mol A生成,说明正、逆反应速率相等,则反应已达到平衡状态,③正确;未指明正、逆反应速率,无法说明反应已达到平衡状态,④错误;气体的总质量不变,正反应为气体物质的量减小的反应,故气体的平均摩尔质量为变量,当气体的平均摩尔质量不再变化,说明反应已达到平衡状态,⑤正确;反应在恒容密闭容器中进行,气体总质量不变,则气体的密度始终不变,气体的密度不再变化无法说明反应已达到平衡状态,⑥错误。 11.答案　(1)0.15　(2)BD　(3)AD　(4)1.5 mol 解析　(1)在4 min到9 min时间段,v(CO2)===0.05 mol·L-1·min-1,由用不同物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比,可知v(H2)=3v(CO2)=3×0.05 mol·L-1·min-1=0.15 mol·L-1·min-1。(2)由题图可知反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度相等时,并未达到平衡状态,故A错误;因反应前后气体分子数不相等,则压强是变量,容器内气体的压强不随时间的变化而变化,说明达到平衡状态,故B正确;无论是否达到平衡状态,都存在每消耗3 mol H2,同时生成1 mol H2O,故C错误;CO2的体积分数在混合气体中保持不变,说明达到平衡状态,故D正确。(3)升高温度能增大反应速率,A正确;扩大容器容积,气体浓度减小,反应速率减小,B错误;充入一定量氦气,由于容积不变,则参与反应的各气体的浓度不变,反应速率不变,C错误;加入催化剂可增大反应速率,D正确。(4)由题图知平衡时n(CH3OH)=0.75 mol·L-1×2 L=1.5 mol,则消耗的n(H2)=3n(CH3OH)=3×1.5 mol=4.5 mol,平衡时H2的物质的量为6 mol-4.5 mol=1.5 mol。 能力提升练 1.A　①反应进行的方向相反,且物质的量变化量之比等于化学计量数之比,能说明反应达平衡状态;②反应进行的方向相同,反应不一定达平衡状态;③该反应任意时刻用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比都等于2∶2∶1;④混合气体的颜色不再改变,说明NO2的浓度不变,反应达到平衡状态;⑤混合气体的质量和容器体积均不变,即密度始终不变,故混合气体密度不变不能说明达到平衡状态;反应前后气体的物质的量不相等,即压强和混合气体的平均相对分子质量均为变量,当变量不再发生变化时,反应达到平衡状态,⑥⑦符合题意。综上所述,A项正确。 技巧点拨　　　判断可逆反应达到平衡状态的依据,可简单概括为“正逆相等、变量不变”。 2.B　往烧杯中加入10 mL 1 mol·L-1 FeCl3溶液和10 mL 2 mol·L-1 KI溶液,Fe3+能将I-氧化为I2。c0==1,A错误;根据题图可知I-最终共消耗了0.2 mol·L-1×20×10-3 L=4×10-3 mol,I-有剩余,Fe3+剩余(1×10×10-3-4×10-3) mol>0,说明烧杯中发生的反应为可逆反应,离子方程式为2Fe3++2I- 2Fe2++I2,往烧杯中滴加KSCN溶液,溶液变红,B正确、C错误;3~8 min内,Fe3+的平均反应速率等于I-的平均反应速率,为 mol·L-1·min-1=0.016 mol·L-1·min-1,D错误。 3.B　列三段式: 　　　3A(g)+　　　B(g) 　　　xC(g)+　　　2D(g) 开始/mol　　　　3　　　　1　　　　0　　　　0 转化/mol　　　　1.2　　　　0.4　　　　0.4x　　　　0.8 平衡/mol　　　　1.8　　　　0.6　　　　0.4x　　　　0.8 平衡时C的浓度是0.2 mol·L-1,则0.2 mol·L-1×2 L=0.4x mol,解得x=1,A正确;2 min内A的反应速率为=0.3 mol·L-1·min-1,B错误;根据三段式可知达平衡时B转化的物质的量为0.4 mol,C正确;因为反应在恒容密闭容器中进行,且反应前后气体物质的量不相等,故体系压强是变量,则体系压强不变时,该反应达到平衡状态,D正确。 4.C　组别①中0~20 min内NO2的降解速率v(NO2)=2v(CH4)=×2=0.012 5 mol·L-1· min-1,故A错误;温度越高,反应速率越大,0~20 min内,组别①中CH4的变化量为0.25 mol,组别②中CH4的变化量为0.32 mol,则组别②温度高,T1<T2,故B错误;T1温度下,40 min时反应达到平衡状态,因T2较大,达到平衡用时较少,则T2温度下,40 min时反应已经达到平衡状态,故C正确;由题表数据可知,达到平衡时NO2的降解率组别①更高,故D错误。 5.答案　(1)2AB (2)0.05 mol·L-1·min-1　= (3)否 解析　(1)由图像可知A为反应物,B为生成物,该反应为可逆反应,反应进行到4 min时,Δn(A)=0.4 mol,Δn(B)=0.2 mol,参加反应的A、B的物质的量之比为2∶1,所以该反应的化学方程式为2A B。(2)反应开始至4 min,Δn(A)=0.4 mol,Δc(A)=0.2 mol·L-1,该时间段内A的平均反应速率为=0.05 mol·L-1· min-1;8 min时A、B的物质的量不再变化,说明此时反应已达到平衡状态,v(正)=v(逆)。(3)由题图可知4 min时反应未达到平衡状态。 7 学科网（北京）股份有限公司 $