内容正文:
专题2
化学反应速率与化学平衡
第1讲 描述运动的基本概念
基础过关练
第二单元 化学反应的方向与限度
第2课时 化学平衡状态
第1讲 描述运动的基本概念
题组一 可逆反应
1.[2025天津滨海期中]下列数据描述可以表示N2+3H2 2NH3的逆反应的是 ( )
A.生成1 mol NH3
B.生成1 mol H—H共价键
C.消耗1 mol N2
D.c(N2)不变
B
第1讲 描述运动的基本概念
解析 生成1 mol NH3表示N2+3H2 2NH3的正反应,A不符合题意;生成1 mol H—H共价键,即产生
H2,表示N2+3H2 2NH3的逆反应,B符合题意;消耗1 mol N2表示N2+3H2 2NH3的正反应,C不符合题
意;c(N2)不变表示正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,D不符合题意。
第1讲 描述运动的基本概念
2.往10 mL 0.2 mol·L-1 NaI溶液中滴加4~5滴0.1 mol·L-1 FeCl3溶液后,再进行下列实验,可证明FeCl3溶液
和NaI溶液的反应为可逆反应的是 ( )
A.再滴加AgNO3溶液,观察是否有AgI沉淀产生
B.加入CCl4振荡后,观察下层液体颜色
C.加入CCl4振荡后,取上层清液,滴加AgNO3溶液,观察是否有AgCl沉淀产生
D.加入CCl4振荡后,取上层清液,滴加KSCN溶液,观察是否出现红色
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 I-有剩余,Ag+和剩余的I-反应生成AgI沉淀,与反应是否可逆无关,A项错误;无论该反应是否可
逆,溶液中一定有碘单质,下层一定会呈紫红色,B项错误;上层清液中一定含Cl-,一定会产生AgCl沉淀,与
本反应是否可逆无关,C项错误;向上层清液中加KSCN溶液,若溶液变红,证明溶液中还有Fe3+,该反应为
可逆反应,若溶液不变红,证明溶液中Fe3+已经全部转化为Fe2+,该反应不可逆,D项正确。
第1讲 描述运动的基本概念
题组二 化学平衡的建立与特征
3.如图是可逆反应X(g)+3Y(g) 2Z(g)在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线,下列叙述正
确的是 ( )
A.t2~t3时,各物质的浓度不再发生变化
B.t2时,反应未达到限度
C.t2~t3时,反应已停止进行
D.t1时,反应只向正反应方向进行
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 重点分析选项中涉及的反应阶段,联系化学平衡的相关知识进行解答。
第1讲 描述运动的基本概念
4.[2025山西部分学校开学联考]某温度下,在一恒容密闭容器中充入2 mol C2H2(g)和2 mol H2(g)发生反
应C2H2(g)+H2(g) C2H4(g),5 min时达到平衡。下列说法错误的是 ( )
A.若升高温度,体系达到平衡的时间小于5 min
B.达到平衡时,气体的物质的量可能减小为原来的一半
C.加入催化剂可提高C2H2(g)的转化速率
D.反应开始至达到平衡时,体系的压强一直减小
B
第1讲 描述运动的基本概念
解析 升高温度,正、逆反应速率均加快,可以缩短反应达到平衡所用时间,则体系达到平衡的时间
小于5 min,A正确;若C2H2(g)和H2(g)完全反应转化为C2H4(g),气体的物质的量减小为原来的一半,但该反
应是可逆反应,不能完全转化,则达到平衡时,气体的物质的量不可能减小为原来的一半,B错误;加入催
化剂可提高反应速率,即可提高C2H2(g)的转化速率,C正确;该反应为气体分子数减少的反应,反应开始
至达到平衡时,气体的物质的量一直在减小,体系的压强也一直在减小,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
5.[2026云南玉溪第三中学月考]在一个密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),反应过程中某
一时刻测得SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1,当反应达到平衡时,可出现
的数据是 ( )
A.c(SO3)=0.4 mol·L-1
B.c(SO3)=0.15 mol·L-1,c(SO2)=0.15 mol·L-1
C.c(O2)=0.3 mol·L-1
D.c(SO3)+c(SO2)=0.4 mol·L-1
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 反应过程中的某一时刻测得SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1,
若完全转化,则SO2、O2、SO3的浓度分别为0.4 mol·L-1、0.2 mol·L-1、0或0、0、0.4 mol·L-1。根据分析
可知平衡时,0<c(SO3)<0.4 mol·L-1,A错误;SO3的浓度减小,则SO2的浓度应增大,B错误;根据分析可知平衡
时,0<c(O2)<0.2 mol·L-1,C错误;根据硫原子守恒,应有c(SO2)+c(SO3)=0.4 mol·L-1,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
6.[2026贵州铜仁思南中学月考]锡、铅均为第ⅣA族元素,在含Pb2+的溶液中投入Sn会发生置换反应生
成Sn2+,反应过程中金属离子(R2+)的物质的量浓度随时间的变化情况如图所示。下列说法错误的是
( )
A.0~10 s内,v(Sn2+)=0.044 mol·L-1·s-1
B.反应的离子方程式为Pb2++Sn Pb+Sn2+
C.5 s时,正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态
D.12 s时,5c(Sn2+)=11c(Pb2+)
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 0~10 s内Sn2+的浓度从0变为0.44 mol·L-1,所以v(Sn2+)= =0.044 mol·L-1·s-1,A项正确;根
据题干信息可知,在含Pb2+的溶液中投入Sn会发生置换反应生成Sn2+,由题图可知该反应为可逆反应,反
应的离子方程式为Pb2++Sn Pb+Sn2+,B项正确;由题图可知5 s时Pb2+和Sn2+的浓度相等,反应还在向正
反应方向进行,正、逆反应速率不相等,反应没有达到平衡状态,C项错误;由题图可知12 s时,c(Sn2+)=
0.44 mol·L-1,c(Pb2+)=0.2 mol·L-1, = = ,即5c(Sn2+)=11c(Pb2+),D项正确。
第1讲 描述运动的基本概念
7.[2024山东临沂期中]稀土被称为新材料的宝库。稀土中的镧系离子可用离子交换法分离,其反应可
表示为Ln3+(aq)+3RSO3H(s) (RSO3)3Ln(s)+3H+(aq)。某温度时,c(H+)随时间变化关系如图所示。下
列说法正确的是 ( )
A.t1 s时,正反应速率大于逆反应速率
B.t1~t2 s时间段的平均反应速率为v(Ln3+)= mol·L-1·s-1
C.t3 s时,离子交换反应停止
D.增加少量RSO3H,反应速率加快
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 随着反应的进行,反应物浓度逐渐下降,生成物浓度逐渐上升,直到反应达到平衡状态。由题
图可知,t1 s时,反应未达到平衡状态,正反应速率大于逆反应速率,A正确;化学反应速率之比等于化学计
量数之比,则t1~t2 s时间段的v(Ln3+)= v(H+)= mol·L-1·s-1,B错误;t3 s时,反应达到平衡状态,正、逆反
应速率相等,但离子交换反应未停止,C错误;RSO3H为固体,其浓度视为定值,则加入少量RSO3H,反应速
率不变,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
题组三 化学平衡状态的判断
8.[2026山西三晋联盟名校联考]将一定量的固体NH4I置于恒容密闭容器中,在一定温度下只发生反应:
NH4I(s) NH3(g)+HI(g)。下列能表明该反应已达到平衡状态的是 ( )
A.容器内混合气体的密度保持不变
B.容器内物质的总质量保持不变
C.NH3(g)的体积分数不再改变
D.c(HI)∶c(NH3)=1∶1
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 根据ρ= ,容积不变,混合气体的质量会随反应进行发生变化,当混合气体的密度保持不变时,即
混合气体的质量不再变化,说明反应达到化学平衡状态,A正确;由质量守恒定律知,容器内物质的总质
量始终保持不变,因此容器内物质的总质量保持不变,不能说明反应达到化学平衡状态,B错误;题述反
应生成等物质的量的NH3和HI,两者体积分数始终为50%,且两者浓度之比始终为1∶1,则当NH3(g)的体
积分数不再改变、c(HI)∶c(NH3)=1∶1时,不能说明反应达到平衡状态,C、D错误。
陷阱突破
通常情况下,根据组分的体积分数不变,推断出反应达到平衡状态,但具体问题具体分析,NH4I(s)在
恒温、恒容密闭容器中反应,反应生成等物质的量的NH3(g)和HI(g),则NH3(g)的体积分数始终保持不
变,所以不能作为反应达到平衡的标志。
第1讲 描述运动的基本概念
9.[2026山东菏泽鄄城一中月考]焦煤与水蒸气的反应为C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH>0,是煤气
化过程中的主要反应之一,若该反应在恒温(700 ℃)、恒容的密闭体系中进行,测得的下列数据中,不能
表明t时刻该反应达到平衡状态的是 ( )
A.t时刻,消耗H2O(g)的速率与生成CO(g)的速率相等
B.t时刻,H2O(g)、CO(g)、H2(g)的浓度不再改变
C.t时刻,混合气体的平均摩尔质量不再改变
D.t时刻,生成CO(g)的速率与消耗H2(g)的速率相等
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 t时刻,消耗H2O(g)的速率与生成CO(g)的速率都是正反应速率 ,不能表明该
反应达到平衡状态,A符合题意;当H2O(g)、CO(g)、H2(g)浓度不再变化时,反应达到平衡状态,B不符
合题意;混合气体的平均摩尔质量 = ,该值不再改变,则反应中气体的m(总)、n(总)不变,反应达
到平衡状态,C不符合题意;生成CO(g)的速率与消耗H2(g)的速率分别指v正、v逆,二者相等时,反应达到
平衡状态,D不符合题意。
第1讲 描述运动的基本概念
10.[2025北京第五十中学月考]在一定温度下,固定容积的密闭容器中进行反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g),
下列说法能充分说明该反应已达到化学平衡状态的是 ( )
A.混合气体的平均摩尔质量不变
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的总物质的量不变
D.混合气体的颜色不变
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 该反应反应前后气体分子数不变,气体的总物质的量不变,气体的总质量不变,则混合气体的
平均摩尔质量一直不变,不能说明反应达到化学平衡状态,A错误、C错误;反应前后气体的总质量不变,
容器的容积不变,则混合气体的密度一直不变,不能说明反应达到化学平衡状态,B错误;混合气体的颜
色不变,说明唯一有颜色的碘单质的浓度不再发生变化,能说明反应达到化学平衡状态,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
11.工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),在恒温恒容的密闭容器中,可作为合成氨平衡标志的
是 ( )
A.混合气体的总物质的量不再变化
B.混合气体的密度保持不变
C.单位时间内生成3 mol H2的同时消耗2 mol NH3
D.c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 该反应反应前后气体体积不等,气体总物质的量是变量,混合气体的总物质的量不再变化,说
明反应达到平衡状态,A正确;气体总质量不变,容器容积不变,密度是恒量,混合气体的密度保持不变,反
应不一定平衡,B错误;单位时间内生成3 mol H2的同时消耗2 mol NH3,均表示逆反应速率,不能判断正、
逆反应速率是否相等,反应不一定平衡,C错误;c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2,不能判断各物质浓度是
否还发生改变,反应不一定平衡,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
12.[易错题][2026江西景德镇一中期中]将一定量纯净的氨基甲酸铵置于体积不变的密闭真空容器中,
在恒定温度下使其达到分解平衡:H2NCOONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g),下列叙述能判断该反应已经达
到化学平衡状态的个数有 ( )
①v正(NH3)=2v逆(CO2)
②总压强不变
③混合气体的密度不变
④混合气体的平均相对分子质量不变
⑤混合气体的总物质的量不变
⑥CO2的体积分数不变
⑦混合气体总质量不变
A.4个 B.5个 C.6个 D.7个
B
第1讲 描述运动的基本概念
解析 当v正(NH3)=2v逆(CO2)=v逆(NH3)时,说明正、逆反应速率相等,该反应已经达到化学平衡状态,①
正确;该反应为气体分子数增大的反应,总压强不变时,混合气体的总物质的量不变,反应已经达到化学
平衡状态,②⑤正确;该反应为有固体参加的反应,容器容积不变,混合气体的密度不变时,说明混合气体
的总质量不变,反应已经达到化学平衡状态,③⑦正确; 该反应中反应物为固体,生成物为气体,混合气
体中氨气和二氧化碳的物质的量之比始终为2∶1,则两者的体积分数始终不变,混合气体的平均相对分
子质量始终不变 ,无法判断反应是否达到化学平衡状态,④⑥错误;综上分析可知,①②③⑤⑦
符合题意,B正确。
第1讲 描述运动的基本概念
13.O3脱硝还可发生反应2NO2(g)+O3(g) N2O5(g)+O2(g) ΔH<0。T ℃时,向2.0 L恒容密闭容器中充
入2.0 mol NO2和1.0 mol O3,反应过程中测定的部分数据见下表:
t/s 0 3 6 12 24
n(O2)/mol 0 0.36 0.60 0.80 0.80
(1)反应在0~3 s内的平均速率v(NO2)=_____________________。
(2)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是_______。(填字母)
a.混合气体密度不再变化
b.单位时间内消耗2 mol NO2的同时生成1 mol O2
c.v正(NO2)=2v逆(N2O5)
d.混合气体压强不再变化
cd
0.12 mol·L-1·s-1
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)0~3 s内,Δn(O2)=0.36 mol,则Δn(NO2)=0.36 mol×2=0.72 mol,v(NO2)= =0.12 mol·L-1·s-1。
(2)该反应反应前后混合气体的质量始终不变,容器容积不变,混合气体的密度始终不变,则混合气体的
密度不再改变,不能说明反应达到平衡状态,a错误;单位时间内消耗2 mol NO2的同时生成1 mol O2,均表
示正反应速率,不能说明反应达到平衡状态,b错误;v正(NO2)=2v逆(N2O5)=v逆(NO2),说明反应达到平衡状态,
c正确;该反应是气体体积减小的反应,随着反应进行,混合气体压强减小,当混合气体压强不再变化时,
说明反应达到平衡状态,d正确。
第1讲 描述运动的基本概念
能力提升练
第二单元 化学反应的方向与限度
第2课时 化学平衡状态
第1讲 描述运动的基本概念
题组一 化学平衡的建立
1.在2 L的密闭容器中进行反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0,起始时SO2、O2、SO3的物质的量分
别为0.2 mol、0.1 mol、0.6 mol。下列说法正确的是 ( )
A.该反应一定是正向建立平衡
B.平衡时,SO3的浓度范围为0<c(SO3)<0.4 mol/L
C.该反应在高温下自发进行
D.当SO2和O2的物质的量之比不再变化时,化学反应达到了平衡
B
第1讲 描述运动的基本概念
解析 无法确定该反应进行的方向,A错误;根据S原子守恒可知,SO2和SO3的物质的量之和是0.8 mol,
由于反应是可逆反应,反应物的转化率达不到100%,所以当反应达平衡时,0<c(SO3)<0.4 mol/L,B正确;
ΔH-TΔS<0的反应可自发进行,该反应的ΔH<0、ΔS<0,则该反应在低温下自发进行,C错误;SO2和O2的物
质的量之比一直是2∶1,故SO2和O2的物质的量之比不再变化时,化学反应不一定达到平衡,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
2.在10 L恒温恒容密闭容器中发生反应X(g)+Y(g) 2Z(g),反应过程中的部分数据如下表所示:
t/min n(X)/mol n(Y)/mol n(Z)/mol
0 1.0 1.6 0
2 0.6
5 0.6
10 1.0
20 1.0
下列说法正确的是 ( )
A.反应0~5 min的平均速率v(Z)=0.008 mol·L-1·min-1
B.该反应在10 min后才达到了平衡
C.在10 min时,有v(正)=v(逆)
D.平衡状态时,c(X)=0.06 mol·L-1
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 根据题表数据可知,0~5 min的Δn(X)=0.4 mol,由化学方程式可知,Δn(Z)=0.8 mol,则反应0~
5 min的平均速率v(Z)= = =0.016 mol·L-1· min-1,A错误;由10 min和20 min时Y的物质的量相同
可知,10 min时反应已经达到了平衡,即v(正)=v(逆),B错误、C正确;根据题表中数据得,平衡时,Δn(Y)=
Δn(X)=0.6 mol,则平衡状态时c(X)= =0.04 mol·L-1,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
题组二 化学平衡状态的判断
3.用Cl2生产某些含氯有机物时会生成副产物HCl,利用下列反应可实现氯的循环利用:4HCl(g)+O2(g)
2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH<0。在恒温恒容的密闭容器中,充入4 mol HCl、1 mol O2发生上述反应,下列
示意图正确且能说明反应最终达到平衡状态的是 ( )
A.①②③ B.②③ C.③ D.④
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 在恒容密闭容器中发生题述反应,反应物与生成物都是气体,混合气体的总质量始终不变,密
度在反应过程中始终不变,题图①不正确;题给反应的ΔH为定值,与反应是否达到平衡状态无关,题图②
不能说明反应最终达到平衡状态;容器中开始未充入生成物,逆反应的初始速率为0,题图③不正确;题图
④示意图正确且能说明反应最终达到平衡状态,D项符合题意。
第1讲 描述运动的基本概念
4.[2026湖南娄底第一中学月考] 在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应:
甲:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)
乙:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
现有下列状态:①混合气体平均相对分子质量不再改变 ②恒温时,气体压强不再改变 ③各气体组分
浓度相等 ④绝热时,反应体系温度保持不变 ⑤断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍 ⑥混合
气体密度不变 ⑦单位时间内,消耗水蒸气质量与生成氢气质量比为9∶1
其中能表明甲、乙容器中反应都达到平衡状态的是 ( )
A.①②⑤ B.③④⑥
C.⑥⑦ D.④⑤
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 ①平均相对分子质量是混合气体的质量和混合气体的总的物质的量的比值,乙中反应混合气
体的质量、物质的量始终不变,则混合气体平均相对分子质量不再改变不能说明反应达到平衡,不正
确;②乙中反应混合气体的物质的量始终不变,则压强不再发生变化时,不能说明反应达到平衡,不正确;
③达到化学平衡时各气体组分的浓度不再发生变化,但各气体组分的浓度不一定相等,不正确;④正确;
⑤表示反应方向相反的速率满足速率之比等于相应物质的化学计量数之比时,说明反应达到平衡状态,
正确;⑥密度是混合气体的质量和容器容积的比值,在反应过程中,乙中反应混合气体的质量和容器容
积始终不变,则混合气体密度不变时,不能说明反应达到平衡状态,不正确;⑦消耗水蒸气、生成氢气均
表示正反应,不正确。
第1讲 描述运动的基本概念
5.[2025江苏海安期中]我国科学家最近开发新催化剂(P/Cu SAs@CN)高效电还原CO2制备C2H6,化学原
理是2CO2(g)+7H2(g) C2H6(g)+4H2O(g) ΔH<0,下列说法错误的是 ( )
A.P/Cu SAs@CN能降低该反应的活化能
B.当CO2的消耗速率与H2的生成速率之比等于2∶7时,反应已达平衡状态
C.当水蒸气浓度为CO2浓度的2倍时,反应已达平衡状态
D.该反应在低温下能自发进行
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 P/Cu SAs@CN是该反应的催化剂,能降低反应的活化能,加快反应速率,A正确;当CO2的消耗速
率与H2的生成速率之比等于2∶7时,说明正、逆反应速率相等,反应已达平衡状态,B正确;当水蒸气浓
度为CO2浓度的2倍时,不能说明正、逆反应速率相等,即不能判断反应是否达到平衡状态,C错误;根据
题给化学方程式可知,该反应ΔH<0、ΔS<0,则在低温时可满足ΔH-TΔS<0,反应能自发进行,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
题组三 化学平衡的简单计算
6.[2025山东济宁月考]一定条件下,将3 mol X和1 mol Y混合于2 L恒容的密闭容器中,发生反应:3X(g)+
Y(g) Z(s)+4W(g)。2 min末该反应达到平衡,生成W的物质的量随时间的变化情况如图所示。下列
判断不正确的是 ( )
A.当混合气体的密度不再改变时,该反应达到平衡状态
B.0~2 min用Y表示的反应速率为0.05 mol·L-1·min-1
C.从1 min到2 min过程中,体系压强增大
D.达到平衡状态时,c(X)=1.2 mol·L-1
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 Z为固体,2 L恒容的密闭容器中,当混合气体的密度不再改变时,混合气体的质量不再改变,Z的
质量不再改变,该反应达到平衡状态,A正确;0~2 min W的物质的量的变化量为0.8 mol,则Y的物质的量
的变化量为 mol=0.2 mol,用Y表示的反应速率为 =0.05 mol·L-1·min-1,B正确;题给反应为反
应前后气体分子数不变的反应,反应进行的过程中压强始终不变,C错误;2 min末该反应达到平衡,X的
物质的量的变化量为0.8 mol× =0.6 mol,此时c(X)= =1.2 mol·L-1,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
7.[2026黑龙江哈尔滨第十二中月考]一定条件下,向2 L恒容密闭容器中加入3 mol A和1 mol B,发生反
应3A(g)+B(g) xC(g)+2D(s)。2 min末该反应达到平衡状态,生成0.8 mol D,并测得C的浓度为
0.4 mol·L-1。下列判断错误的是 ( )
A.x=2
B.0~2 min内,A的平均反应速率为0.3 mol·L-1·min-1
C.B平衡时的物质的量为0.4 mol
D.混合气体的密度不再变化时,该反应达到了平衡状态
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 平衡时生成C的物质的量为0.4 mol·L-1×2 L=0.8 mol, 生成物的物质的量变化之比等于化学
计量数之比 ,故0.8 mol∶0.8 mol=x∶2,解得x=2,A项正确;0~2 min内生成0.8 mol C,故0~2 min
内C的反应速率v(C)= =0.2 mol·L-1·min-1,反应速率之比等于化学计量数之比,故v(A)= v(C)= ×
0.2 mol·L-1·min-1=0.3 mol·L-1·min-1,B项正确;由分析知达到平衡时n(B)=1 mol- ×0.8 mol=0.6 mol,C项
错误;容器的容积不变,有固体参与反应,则混合气体的质量可变,密度可变,故混合气体的密度不再变化
时,可以说明该反应达到了平衡状态,D项正确。
第1讲 描述运动的基本概念
8.在一定条件下,向一个容积为1 L的密闭容器中通入4 mol气体A和5 mol气体B,发生反应A+B 2C,
C也是气体。随反应进行,测得如下数据:
时间/min 1 2 3 4 5 6 7 8
A的浓度/(mol·L-1) 3 2.5 2.2 2.0 1.8 1.8 1.8 1.8
B的浓度/(mol·L-1) 4 3.5 3.2 3.0 2.8 2.8 2.8 2.8
第1讲 描述运动的基本概念
(1)1 min末时C的浓度为______mol·L-1。
(2)反应第1~2 min,以A的浓度变化表示的反应速率v1(A)=__________________,反应第3~5 min,以A的浓
度变化表示的反应速率v2(A)=_________________,v1(A)______v2(A)(填“>”“<”或“=”),解释原因:
________________________________________________。
(3)第6 min时,v正______v逆(填“>”“<”或“=”)。
(4)平衡时C的浓度为________mol·L-1,平衡时混合物中C的体积分数是__________(保留3位有效数字)。
48.9%
4.4
=
随着反应的进行,反应物浓度降低,正反应速率减小
>
0.2 mol·L-1·min-1
0.5 mol·L-1·min-1
2
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)由题表数据可知,从开始到1 min末时,Δc(A)=(4-3) mol·L-1=1 mol·L-1,根据题给化学方程式可
知,此时c(C)=2 mol·L-1。(2)反应第1~2 min,以A的浓度变化表示的反应速率v1(A)= =
0.5 mol·L-1·min-1;反应第3~5 min,以A的浓度变化表示的反应速率v2(A)= =0.2 mol·L-1·
min-1,v1(A)>v2(A)。(3)由题表数据可知,5 min之后A、B的浓度均不再变化,说明反应已达到平衡状态,
则6 min时反应仍然是平衡状态,v正=v逆。(4)从开始到平衡时,Δc(A)=(4-1.8) mol·L-1=2.2 mol·L-1,根据题
给化学方程式可知,平衡时c(C)=4.4 mol·L-1;容器的容积为1 L,则平衡时体系中n(A)=1.8 mol,n(B)=
2.8 mol,n(C)=4.4 mol,则混合物中C的体积分数是 ×100%≈48.9%。
第1讲 描述运动的基本概念
9.[2026山西三晋联盟名校联考]一定温度下,向容积为V的恒容密闭容器中充入0.16 mol M(g)和0.1 mol
N(g)发生反应:3M(g)+N(g) 2R(g) ΔH=-Q kJ·mol-1(Q>0),8 min时反应达到平衡,生成R的物质的量
为0.08 mol,反应过程中M、N的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。回答下列问题:
(1)该容器的容积V=______L。
2
(2)t min时,M的物质的量为________mol,R的物质的量分数为______%,此时放出的热量为______Q kJ。
(3)反应达平衡时,混合气体的总压强与反应前混合气体的总压强之比为__________。
9∶13
0.03
30
0.07
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)起始时充入0.16 mol M(g)和0.1 mol N(g),由题图可知,c(M)=0.08 mol·L-1,则V= =2L。
(2)由题图可知,t min时,c(M)=c(N),设转化x mol N,列三段式得:
3M(g) + N(g) 2R(g)
起始/mol 0.16 0.1 0
转化/mol 3x x 2x
t min/mol 0.16-3x 0.1-x 2x
0.16-3x=0.1-x,解得x=0.03,则t min时,n(M)=(0.16-3×0.03) mol=0.07 mol,R的物质的量分数为
×100%=30%,放出的热量为0.03Q kJ。
(3)反应达到平衡时,生成0.08 mol R,则平衡时n(M)=(0.16- ×0.08) mol=0.04 mol,n(N)=(0.1- ×
0.08) mol=0.06 mol,混合气体的n(总)=(0.08+0.04+0.06) mol=0.18 mol,恒温恒容下,反应达到平衡时,混合
气体的总压强与反应前混合气体的总压强之比为0.18 mol∶0.26 mol=9∶13。
第1讲 描述运动的基本概念
创新题型
创新点 从绝热刚性容器的角度考查化学平衡状态的判断
10.[2026辽宁鞍山联考]向一个2 L的绝热刚性容器中通入3 mol SO2和3 mol NO2,在一定条件下发生反
应:SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g),正反应速率随时间变化的关系如图所示,下列结论错误的是
( )
A.m点时反应达到了平衡状态
B.该反应是放热反应
C.体系压强不再变化,说明反应达到平衡
D.从反应开始至达到平衡,逆反应速率逐渐增大
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 题图中,v(正)在反应过程中持续变化,m点时反应没有达到平衡状态,A错误;v(正)先增大后减小,
则a→m段,v(正)增大是容器内温度升高引起的,则该反应是放热反应,B正确; 该反应体系中,气体的物
质的量、容器容积始终不变,当体系压强不变时,说明温度不变,此时正反应放出的热量与逆反应吸收
的热量相等 ,反应达到平衡状态,C正确;在达到平衡前,生成物浓度逐渐增大,容器内温度逐渐
升高,则v(逆)逐渐增大,D正确。
易错分析
本题容易根据题述反应是反应前后气体的物质的量不变的反应,误认为体系压强不变不能说明反
应达到平衡状态而误选C项,但题中给出“绝热刚性容器”这一信息,说明在反应过程中不存在与外界
的热量交换,根据pV=nRT分析,当n、V不变时,p不变则温度不变,反应达到平衡状态。
第1讲 描述运动的基本概念
$