2023版高中化學(xué)人教版選擇性必修1 第二章 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 第1課時(shí) 化學(xué)平衡狀態(tài)

第二節(jié)化學(xué)平衡?第1課時(shí)化學(xué)平衡狀態(tài)基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練題組一可逆反應(yīng)1.下列有關(guān)可逆反應(yīng)的說(shuō)法不正確的是()A.可逆反應(yīng)是指在同一條件下能同時(shí)向正、逆兩個(gè)方向進(jìn)行的反應(yīng)B.2HIH2+I2是可逆反應(yīng)C.可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),反應(yīng)體系中各物質(zhì)的濃度相等D.可逆反應(yīng)中反應(yīng)物和生成物同時(shí)存在2.(2022江西九校聯(lián)考)在一個(gè)恒容密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng):2X2(g)+Y2(g)2Z(g),反應(yīng)開始時(shí)X2、Y2、Z的濃度分別為0.2mol·L-1、0.2mol·L-1、0。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),可能存在的數(shù)據(jù)是()A.Z的濃度為0.2mol·L-1B.Y2的濃度為0.1mol·L-1C.X2的濃度為0.1mol·L-1D.X2的濃度為0.4mol·L-1題組二化學(xué)平衡狀態(tài)的理解與應(yīng)用3.(2020安徽蚌埠五中期中)在一定條件下,使SO2和O2在一密閉容器中進(jìn)行反應(yīng),下列說(shuō)法中不正確的是()A.反應(yīng)開始時(shí),正反應(yīng)速率最大,逆反應(yīng)速率為零B.隨著反應(yīng)的進(jìn)行,正反應(yīng)速率逐漸減小,最后為零C.隨著反應(yīng)的進(jìn)行,逆反應(yīng)速率逐漸增大,最后不變D.隨著反應(yīng)的進(jìn)行,正反應(yīng)速率逐漸減小,最后不變4.一定溫度下,向2L恒容密閉容器中充入1molCOCl2(g),發(fā)生反應(yīng)COCl2(g)Cl2(g)+CO(g),反應(yīng)過(guò)程中測(cè)得的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示。下列說(shuō)法不正確的是()t/s2468n(Cl2)/mol0.300.390.400.40A.6s時(shí)反應(yīng)處于平衡狀態(tài),容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再隨時(shí)間而改變B.6s后,反應(yīng)停止,不再進(jìn)行C.8s時(shí)反應(yīng)容器中各物質(zhì)的濃度與6s時(shí)相同D.生成Cl2的平均反應(yīng)速率:v(0~2s)>v(2~4s)題組三化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志及其判斷5.(2022山東鄒城一中月考)用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金屬制造發(fā)動(dòng)機(jī)的耐熱部件,能大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率。工業(yè)上用化學(xué)氣相沉積法制備氮化硅,其反應(yīng)為3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g)。一定條件下,在恒容密閉容器中,能表示上述反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是()A.3v(N2)=v(H2)B.v正(HCl)=4v正(SiCl4)C.混合氣體密度保持不變D.c(N2)∶c(H2)∶c(HCl)=1∶3∶66.(2021江蘇如皋第一階段檢測(cè))在一定溫度下,恒容密閉容器中反應(yīng)3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是()A.容器內(nèi)混合氣體的密度不再變化B.斷裂2molO—H鍵的同時(shí)形成1molH—H鍵C.容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)不再變化D.消耗3molFe的同時(shí)生成1molFe3O4能力提升練題組一化學(xué)平衡狀態(tài)的綜合判斷1.將一定量純凈的氨基甲酸銨固體置于密閉真空容器中(容器體積不變,固體試樣體積忽略不計(jì)),在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡:H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。下列各項(xiàng):①2v(NH3)=v(CO2);②密閉容器中壓強(qiáng)不變;③密閉容器中混合氣體的密度不變;④密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)不變;⑤密閉容器中c(NH3)不變。能判斷該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是()A.②③⑤B.②③④C.①④D.全部2.(2020浙江溫州期末)反應(yīng)X(s)+2Y(g)2W(g)ΔH=-akJ·mol-1(a>0),一定溫度下,在恒容的密閉容器中,加入1molX和2molY發(fā)生反應(yīng),下列說(shuō)法正確的是()A.充分反應(yīng)后,放出的熱量為akJB.當(dāng)Y與W的物質(zhì)的量濃度之比為1∶1時(shí),表明該反應(yīng)一定已達(dá)到平衡狀態(tài)C.當(dāng)容器內(nèi)氣體的密度不再改變時(shí),表明該反應(yīng)一定已達(dá)到平衡狀態(tài)D.當(dāng)該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),X和Y的轉(zhuǎn)化率之比為1∶23.將0.2mol·L-1的KI溶液和0.05mol·L-1的Fe2(SO4)3溶液等體積混合充分反應(yīng)后,取混合液分別完成下列實(shí)驗(yàn),能說(shuō)明溶液中存在化學(xué)平衡2Fe3++2I-2Fe2++I2的是()實(shí)驗(yàn)編號(hào)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①滴入KSCN溶液溶液變紅色②滴入AgNO3溶液有黃色沉淀生成③滴入K3[Fe(CN)6]溶液有藍(lán)色沉淀生成④滴入淀粉溶液溶液變藍(lán)色A.①B.②④C.③④D.①②題組二化學(xué)平衡的相關(guān)計(jì)算4.某容積可變的密閉容器,盛有適量的A和B的混合氣體,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):A(g)+3B(g)2C(g)。若維持溫度和壓強(qiáng)不變,當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)容器的容積為VL,其中C氣體的體積占10%。下列推斷正確的是()①原混合氣體的體積為1.2VL②原混合氣體的體積為1.1VL③反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)消耗氣體A0.05VL④反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)消耗氣體B0.05VLA.②③B.②④C.①③D.①④5.(2021山東滕州一中訓(xùn)練)一定溫度下,把2.5molA和2.5molB混合充入容積為2L的密閉容器里,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(s)xC(g)+2D(g),經(jīng)5s反應(yīng)達(dá)平衡,在此5s內(nèi)C的平均反應(yīng)速率為0.2mol·L-1·s-1,同時(shí)生成1molD。下列敘述中不正確的是()A.反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為60%B.x=4C.若混合氣體的密度不再變化,則該可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)D.反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),相同條件下容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)與起始時(shí)壓強(qiáng)之比為6∶5

答案全解全析基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練1.C可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),反應(yīng)體系中各物質(zhì)的濃度保持不變,但不一定相等。2.C利用極限法將0.2mol·L-1X2全部轉(zhuǎn)化為生成物,反應(yīng)體系中X2、Y2、Z的濃度分別為0、0.1mol·L-1、0.2mol·L-1,而可逆反應(yīng)中反應(yīng)物不可能全部轉(zhuǎn)化為生成物,所以反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),0<c(X2)<0.2mol·L-1、0.1mol·L-1<c(Y2)<0.2mol·L-1、0<c(Z)<0.2mol·L-1,符合的只有C項(xiàng)。3.B在一定條件下,反應(yīng)開始時(shí),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,A正確;隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)物的濃度減小,可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底,則正反應(yīng)速率最后不為零,B錯(cuò)誤;隨著反應(yīng)的進(jìn)行,生成物的濃度增大,逆反應(yīng)速率逐漸增大,最后不變,正、逆反應(yīng)速率相等,C正確;隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)物的濃度減小,正反應(yīng)速率逐漸減小,最后不變,D正確。4.B由題表數(shù)據(jù)可知,6s時(shí)化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài),恒容密閉容器內(nèi)氣體總物質(zhì)的量保持不變,因而壓強(qiáng)不再變化,故A正確;6s時(shí)反應(yīng)處于平衡狀態(tài),反應(yīng)不會(huì)停止,仍在進(jìn)行,故B錯(cuò)誤;6~8s反應(yīng)處于平衡狀態(tài),容器中各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化,故C正確;0~2s生成Cl20.30mol,2~4s生成Cl20.09mol,可知0~2s內(nèi)生成Cl2的平均反應(yīng)速率大,故D正確。5.C未指明反應(yīng)速率的方向,不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),A錯(cuò)誤;都表示正反應(yīng)速率,不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),B錯(cuò)誤;該反應(yīng)有固體生成,在恒容密閉容器中,混合氣體的密度保持不變說(shuō)明混合氣體的總質(zhì)量不變,可說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),C正確;起始濃度未知,當(dāng)c(N2)∶c(H2)∶c(HCl)=1∶3∶6時(shí)不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),D錯(cuò)誤。6.A反應(yīng)3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)是氣體質(zhì)量變化的反應(yīng),反應(yīng)過(guò)程中容器容積不變,則氣體密度是變量,當(dāng)容器內(nèi)混合氣體的密度不再變化時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡,A正確;斷裂2molO—H鍵的同時(shí)形成1molH—H鍵都表示的是正反應(yīng)速率,不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,B錯(cuò)誤;反應(yīng)3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)是氣體體積不變的反應(yīng),反應(yīng)過(guò)程中壓強(qiáng)一直不變,容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)不再變化不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,C錯(cuò)誤;消耗3molFe的同時(shí)生成1molFe3O4都表示的是正反應(yīng)速率,不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,D錯(cuò)誤。規(guī)律方法化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)(1)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等且不為0。①對(duì)于同一物質(zhì),該物質(zhì)的生成速率等于它的消耗速率;②對(duì)于不同物質(zhì),化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中其相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,但必須是不同方向的反應(yīng)速率。(2)反應(yīng)體系中“變量不變”。能力提升練1.A2v(NH3)=v(CO2),沒(méi)有說(shuō)明是正反應(yīng)速率還是逆反應(yīng)速率,也不符合化學(xué)計(jì)量數(shù)的比例關(guān)系,①錯(cuò)誤;該反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng),密閉容器中壓強(qiáng)不變能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),②正確;根據(jù)ρ(氣體)=m(氣體)V(容器),氣體質(zhì)量是變量,容器體積不變,密閉容器中混合氣體的密度不變能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),③正確;反應(yīng)生成的NH3(g)、CO2(g)的物質(zhì)的量之比始終是2∶1,因此密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)不變不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),④錯(cuò)誤;密閉容器中c(NH32.C可逆反應(yīng)中反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物,則充分反應(yīng)后,放出的熱量小于akJ,A錯(cuò)誤;不能確定平衡時(shí)Y與W的物質(zhì)的量濃度之比,B錯(cuò)誤;X為固體,反應(yīng)過(guò)程中氣體的質(zhì)量一直在變化,容器的容積不變,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),氣體的質(zhì)量不再變化,則容器內(nèi)氣體的密度不變時(shí)能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),C正確;按照化學(xué)計(jì)量數(shù)之比加入原料,X和Y的轉(zhuǎn)化率相等,D錯(cuò)誤。3.A將0.2mol·L-1的KI溶液和0.05mol·L-1的Fe2(SO4)3溶液等體積混合后,I-過(guò)量,若不是可逆反應(yīng),Fe3+全部轉(zhuǎn)化為Fe2+,則溶液中無(wú)Fe3+,故只需要證明溶液中含F(xiàn)e3+,即能證明存在化學(xué)平衡2Fe3++2I-2Fe2++I2。①向溶液中滴入KSCN溶液,溶液變紅,說(shuō)明溶液中有Fe3+,正確;②溶液中I-過(guò)量,向溶液中滴入AgNO3溶液,無(wú)論是否存在題述平衡,都會(huì)有黃色沉淀生成,錯(cuò)誤;③無(wú)論是否存在題述平衡,溶液中均存在Fe2+,滴入K3[Fe(CN)6]溶液后均有藍(lán)色沉淀生成,錯(cuò)誤;④無(wú)論是否存在題述平衡,溶液中均有I2,滴入淀粉溶液后溶液均變藍(lán)色,錯(cuò)誤。4.A根據(jù)反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g),各物質(zhì)體積變化量為0.05VL、0.15VL、0.1VL,則生成C的體積等于反應(yīng)后混合氣體減少的總體積,即0.1VL,消耗氣體A的體積等于混合氣體減少的總體積的12,消耗氣體B的體積等于混合氣體減少的總體積的1.5倍,由于平衡時(shí)氣體總體積減少0.1VL,故原混合氣體的體積應(yīng)為VL+0.1VL=1.1VL。5.D經(jīng)5s反應(yīng)達(dá)到平衡,在此5s內(nèi)C的平均反應(yīng)速率為0.2mol·L-1·s-1,則生成C的物質(zhì)的量為0.2mol·L-1·s-1×2L×5s=2mol,同時(shí)生成1molD,則x2=2mol1mol,解得x=4,列“3A(g)+B(s)4C(g)+2D(g)起始(mol) 2.5 2.5 0 0轉(zhuǎn)化(mol) 1.5 0.5 2 1平衡(mol) 1 1.5 2 1結(jié)合轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化的量起始的量×100%及氣體物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比進(jìn)行計(jì)算。反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為1.52.5×100%=60%,A正確;x=4,B正確