人教版高中化學(xué)選擇性必修第一冊第2章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第2節(jié)第1課時化學(xué)平衡狀態(tài)作業(yè)含解析

1、第1課時 化學(xué)平衡狀態(tài)A級·基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練一、選擇題1下列各組兩個反應(yīng)互為可逆反應(yīng)的是(C)2H2O22H2O與2H2O2H2O2H2SO4(濃)2HBr=2H2OBr2SO2與Br2SO22H2O=2HBrH2SO42NO2=N2O4與N2O4=2NO22SO2O22SO3與2SO32SO2O2ABCD解析：可逆反應(yīng)必須是在同一條件下同時向兩個方向進(jìn)行的反應(yīng)。2反應(yīng)N2(g)3H2(g)2NH3(g)H<0，若在恒壓絕熱容器中發(fā)生，下列選項表明反應(yīng)一定已達(dá)平衡狀態(tài)的是(A)A容器內(nèi)的溫度不再變化B容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化C相同時間內(nèi)，斷開HH的數(shù)目和生成NH的數(shù)目相等D容器內(nèi)氣體的濃

2、度c(N2)c(H2)c(NH3)132解析：A選項，溫度不再變化，說明正反應(yīng)放出的熱量等于逆反應(yīng)吸收的熱量，即正、逆反應(yīng)速率相等，可以表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，所以正確；B選項，該容器為恒壓容器，因此不論是否達(dá)到平衡狀態(tài)，壓強(qiáng)均不發(fā)生變化，所以錯誤；C選項，斷開HH和生成NH均表示的是正反應(yīng)，因此不能表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，所以錯誤；D選項，容器內(nèi)氣體的濃度c(N2)c(H2)c(NH3)132，不表示各物質(zhì)濃度不再發(fā)生變化，因此不能表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，所以錯誤。3對于某一可逆反應(yīng)，在不同條件下的平衡狀態(tài)中，正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系是(A)解析：四個選項中，只有選項A始終都滿足v(正)v(逆)，即反

3、應(yīng)處于平衡狀態(tài)。4在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)X2(g)3Y2(g)2Z(g)，X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.2 mol·L1、0.6 mol·L1、0.4 mol·L1，當(dāng)平衡時，下列數(shù)據(jù)肯定不正確的是(A)AX2的物質(zhì)的量為0.4 mol·L1，Y2的物質(zhì)的量為1.2 mol·L1BY2的物質(zhì)的量為1.0 mol·L1CX2的物質(zhì)的量為0.3 mol·L1，Z的物質(zhì)的量為0.2 mol·L1DZ的物質(zhì)的量為0.6 mol·L15一定溫度下，對可逆反應(yīng)A(g)2B(g)3C(g)的下列敘述中，能說明反應(yīng)已達(dá)

4、到平衡的是(A)AC生成的速率與C分解的速率相等B單位時間內(nèi)消耗a mol A，同時生成3a mol CC容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化D混合氣體的物質(zhì)的量不再變化解析：單位時間內(nèi)消耗a mol A，同時生成3a mol C，同為正反應(yīng)方向，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；該反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變，故容器內(nèi)的壓強(qiáng)和混合氣體的物質(zhì)的量始終不變。6在恒溫下的密閉容器中，有可逆反應(yīng)2NO(g)O2(g)2NO2(g)H<0，不能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是(A)A正反應(yīng)生成NO2的速率和逆反應(yīng)生成O2的速率相等B反應(yīng)器中壓強(qiáng)不隨時間變化而變化C混合氣體顏色深淺保持不變D混合氣體平均相對分子質(zhì)量保持不變解析：A

5、 項中正反應(yīng)生成NO2的速率和逆反應(yīng)生成O2的速率相等時，二者之比不符合化學(xué)方程式中相應(yīng)的化學(xué)計算數(shù)之比，所以不能說明已達(dá)到平衡狀態(tài)。7一定溫度下在一容積不變的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)2X(g)Y(g)Z(s)，以下不能說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是(C)A混合氣體的密度不再變化B反應(yīng)容器中Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變CX的分解速率與Y的消耗速率相等D單位時間內(nèi)生成1 mol Y的同時生成2 mol X解析：X的分解速率與Y的消耗速率之比為21時，才能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故C項中反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)。8在一個不傳熱的固定容積的密閉容器中，可逆反應(yīng)mA(g)nB(g)pC(g)qQ(g)(m、n、p、q為任意

6、整數(shù))達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是(C)體系的壓強(qiáng)不再改變體系的溫度不再改變各組分的濃度不再改變各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變反應(yīng)速率vAvBvCvQmnpq單位時間內(nèi)m mol A斷鍵的同時有p mol C也斷鍵ABCD解析：由于m、n、p、q的關(guān)系未知，所以壓強(qiáng)不變無法判斷該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)；在整個平衡建立過程中，同一反應(yīng)方向的各物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)速率之比均等于相應(yīng)化學(xué)計量數(shù)之比。9可逆反應(yīng)2NO22NOO2在恒容的密閉容器中進(jìn)行，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是(A)單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時生成2n mol NO2單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時生成2n mol NO用NO2、NO、O2表示的反應(yīng)速

7、率之比為221混合氣體的顏色不再改變混合氣體的密度不再改變混合氣體的壓強(qiáng)不再改變混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變ABCD全部解析：單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時必消耗2n mol NO2，若同時生成2n mol NO2，說明v(正)v(逆)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；描述的均是正反應(yīng)方向，無法說明；同一反應(yīng)方向的各物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率之比始終等于相應(yīng)化學(xué)計量數(shù)之比，故無法說明；NO2為紅棕色的氣體，混合氣體顏色不變能說明反應(yīng)體系中NO2濃度一定，說明反應(yīng)已達(dá)到平衡；因，反應(yīng)前后，m、V均不變，也不變，故不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡；該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等，故均能說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)。二、非選擇題10

8、在一定條件下，將0.01 mol CO和0.01 mol H2O(g)通入1 L密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：COH2O(g)CO2H2。(1)反應(yīng)剛開始時，反應(yīng)物的濃度_最大_,_正反應(yīng)速率_最大_；生成物的濃度為_零_，逆反應(yīng)速率為_零_。(2)反應(yīng)過程中，反應(yīng)物的濃度_減小_(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，正反應(yīng)速率_減小_；當(dāng)生成物的濃度_增大_，逆反應(yīng)速率_增大_。(3)當(dāng)正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率時，反應(yīng)物的濃度_不變_，生成物的濃度_不變_。B級·能力提升練一、不定項選擇題(每小題有1個或2個選項符合題意)1在一恒溫、恒容的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)A(s)2B(g)C(g)D(

9、g)，當(dāng)下列物理量不再變化時，能夠表明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是(BC)A混合氣體的壓強(qiáng)B混合氣體的平均相對分子質(zhì)量CB的物質(zhì)的量濃度D氣體的總物質(zhì)的量解析：因反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，故無論反應(yīng)是否平衡，混合氣體的壓強(qiáng)和氣體的總物質(zhì)的量都不改變；若反應(yīng)正向進(jìn)行，混合氣體的質(zhì)量增大，則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量增大，反之減小，故混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變時，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。2一定條件下，將NO2與SO2以體積比12置于密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g)H41.8 kJ·mol。下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(BC)A體系壓強(qiáng)保持不變B混合氣體顏色保

10、持不變CSO3和SO2的體積比保持不變D每消耗1 mol SO3的同時生成1 mol NO2解析：由于該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，體系的壓強(qiáng)始終保持不變，故不能以壓強(qiáng)不變作為反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志，A錯誤；混合氣體顏色保持不變，說明NO2濃度保持不變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，B正確；未達(dá)平衡時，SO3與SO2的體積比是一個變量，當(dāng)該比值保持不變時，可說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，C正確；消耗SO3和生成NO2為同一方向的反應(yīng)，D錯誤。3在一定條件下體積不變的密閉容器中，反應(yīng)2A(g)2B(g)3C(g)D(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是(A)A單位時間內(nèi)生成2n mol A，同時生成n mol DB容

11、器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時間而變化C單位時間內(nèi)生成n mol B，同時消耗1.5 n mol CD容器內(nèi)混合氣體密度不隨時間而變化解析：單位時間內(nèi)生成2n mol A，同時生成n mol D，符合v(正)v(逆)，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，單位時間內(nèi)生成n mol B，同時消耗1.5 n mol C，都是表示逆反應(yīng)速率，不能判斷反應(yīng)是否達(dá)平衡狀態(tài)；因為反應(yīng)前后氣體總體積不變，則不論反應(yīng)是否達(dá)到平衡，體系的壓強(qiáng)始終不變，故壓強(qiáng)不變不能作為化學(xué)平衡的判定依據(jù)；該反應(yīng)是一個氣態(tài)反應(yīng)，在恒容條件下，混合氣體的密度始終不變，故密度不變也不能作為化學(xué)平衡的判定依據(jù)。4在一定條件下，將3 mol A和1 mol B兩種氣體混合于

12、固定容積為2 L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)B(g)xC(g)2D(g)。2 min末該反應(yīng)達(dá)到平衡，生成0.8 mol D，并測得C的濃度為0.2 mol·L1。下列判斷錯誤的是(AC)Ax2B2 min內(nèi)A的反應(yīng)速率為0.3 mol·L1·min1CB的轉(zhuǎn)化率為50%D若混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變，則表明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)解析： 3A(g)B(g)xC(g)2D(g)起始/(mol)3100轉(zhuǎn)化/(mol)3aa xa2a平衡/(mol)33a1a xa2a由題意得：2a0.8，a0.4。0.2 mol·L1，x1；B項，2 min內(nèi)，

13、v(A)0.3 mol·L1·min1；C項，(B)×100%40%；D項，由于氣體的總物質(zhì)的量只有在平衡時才保持不變，所以混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。5已知N2O4(g)2NO2(g)H>0，現(xiàn)將1 mol N2O4充入一恒壓密閉容器中，下列示意圖不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(B)解析：B項，對于一個特定的反應(yīng)，H固定不變，不能作為判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)；C項，在t1時刻，2v正(N2O4)v逆(NO2)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。在恒壓容器中，該反應(yīng)混合氣體的密度不變、某一組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變均可說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。二、非選擇

14、題6(1)在一定條件下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的本質(zhì)特征是_正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等_，下列關(guān)系中能說明反應(yīng)N2(g)3H2(g)2NH3(g)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_C_。A3v正(N2)v正(H2)Bv正(H2)v逆(NH3)C2v正(H2)3v逆(NH3)Dv正(N2)3v逆(H2)(2)在一定溫度下的恒容密閉容器中，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，一些宏觀物理量恒定不變：a.各物質(zhì)的濃度不變；b.平衡混合物中各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變，c.容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，d.容器內(nèi)氣體密度不變，e.容器內(nèi)氣體顏色不變。能說明反應(yīng)N2(g)3H2(g)2NH3(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的有_abc_；能說明反

15、應(yīng)H2(g)I2(g)2HI(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的有_abe_；能說明反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的有_abce_。解析：(2)由于在恒容條件下發(fā)生反應(yīng)，且中反應(yīng)在反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量不變，因此不能用氣體的密度變化來判斷反應(yīng)是否處于化學(xué)平衡狀態(tài)。中反應(yīng)是一個反應(yīng)前后氣體的體積不變的反應(yīng)，則反應(yīng)前后氣體的壓強(qiáng)保持不變，故不能用壓強(qiáng)的變化來判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)。中反應(yīng)涉及物質(zhì)都是無色氣體，因此不能用氣體的顏色變化來判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)。7在2 L密閉容器內(nèi)，800 時發(fā)生反應(yīng) 2NO(g)O2(g)2NO2(g)H<0，n(NO)隨時間的變化如下表：時間/s012345n

16、(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)下圖中表示NO2的變化曲線的是_b_。用O2表示從02 s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v_1.5×103 mol·L1·s1_。(2)能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_BC_(填字母)。Av(NO2)2v(O2)B容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變Cv逆(NO)2v正(O2)D容器內(nèi)密度保持不變解析：(1)該反應(yīng)達(dá)到平衡時，n(NO)0.007 mol，此時n(NO2)0.013 mol，其濃度為0.006 5 mol·L1，所以表示NO2的變化曲線是b。02 s內(nèi)v(NO)0.003 mol·L1·s1，則v(O2)v(NO)×0.003 mol·L1·s11.5×103 mol·L1·s1。8某研究性小組決定用實驗探究的方法證明化學(xué)反應(yīng)具有一定的限度，在一定條件下會達(dá)到“平衡狀態(tài)”。取5 mL 0.1 mol·L1 KI溶液于試管中，滴加0.1 mol·L1 FeCl3溶液2 mL，發(fā)生如下反應(yīng)：2Fe32I=2Fe2I2。為證明該反應(yīng)具有可逆性且具有限度，他們設(shè)計了如下實驗：取少量反應(yīng)液，滴加AgNO3溶液，發(fā)現(xiàn)有少量黃色沉淀(AgI)，證明反應(yīng)物沒有反應(yīng)完全；再取少量