2023新教材人教版化學作業(yè)與測評第2章 第2節(jié) 第1課時

化學選擇性必修1［人教版］作業(yè)與測評第二節(jié)化學平衡第1課時化學平衡狀態(tài)[預(yù)習作業(yè)](建議用時：15分鐘)1．可逆反應(yīng)是指在________下，既能向________方向進行又能向________方向進行的化學反應(yīng)。答案相同條件正反應(yīng)逆反應(yīng)2．化學平衡狀態(tài)是指一定條件下，________反應(yīng)中，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率________，反應(yīng)混合物中____________________的狀態(tài)。答案可逆相等各組分的濃度保持不變3．化學平衡狀態(tài)的特征(1)逆：研究的對象是________反應(yīng)。(2)等：化學平衡的條件是v正和v逆________。(3)動：化學平衡是一種________平衡，此時反應(yīng)并未停止。(4)定：當可逆反應(yīng)達到平衡時，各組分的質(zhì)量(或濃度)為________。(5)變：若外界條件改變，平衡可能發(fā)生________，并在新條件下建立____________。答案(1)可逆(2)相等(3)動態(tài)(4)定值(5)改變新的平衡1．下列對可逆反應(yīng)的認識正確的是()A．SO2＋Br2＋2H2O=H2SO4＋2HBr與2HBr＋H2SO4(濃)=Br2＋SO2↑＋2H2O屬于可逆反應(yīng)B．既能向正反應(yīng)方向進行，又能向逆反應(yīng)方向進行的反應(yīng)叫可逆反應(yīng)C．H2與I2在加熱時，生成HI，同時HI又分解出H2和I2，屬于可逆反應(yīng)D．2Ag＋Br2eq\o(=,\s\up7(CuO))2AgBr與2AgBreq\o(=,\s\up7(光))2Ag＋Br2屬于可逆反應(yīng)答案C解析可逆反應(yīng)是在相同條件下同時向正、逆兩個方向進行的反應(yīng)，A、D的兩個方向進行的反應(yīng)條件不同；B未指明“是相同條件”，因此，只有C正確。2．在一定量的密閉容器中進行反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。已知反應(yīng)過程中某一時刻N2、H2、NH3的濃度分別為0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.2mol·L－1。當反應(yīng)達到平衡時，可能存在的數(shù)據(jù)是()A．N2為0.2mol·L－1，H2為0.6mol·L－1B．N2為0.15mol·L－1C．N2、H2均為0.18mol·L－1D．NH3為0.4mol·L－1答案B解析反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)體系中任何一種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率都小于100%，所以A、D錯誤；從題給量的關(guān)系知無論反應(yīng)進行到什么程度，c(N2)∶c(H2)＝1∶3，因此兩者不可能同時均為0.18mol·L－1，C錯誤。3．下列關(guān)于化學反應(yīng)限度的說法中正確的是()A．一個可逆反應(yīng)達到的平衡狀態(tài)就是這個反應(yīng)在該條件下所能達到的限度B．當一個可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等都等于0C．平衡狀態(tài)是一種靜止的狀態(tài)，因為反應(yīng)物和生成物的濃度已經(jīng)不再改變D．化學反應(yīng)的限度不可以通過改變條件而改變答案A解析可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)后，雖v正＝v逆，但均不為0，是動態(tài)平衡，B、C錯誤；通過改變影響化學平衡移動的條件就可以改變化學反應(yīng)的限度，D錯誤。4．把HI氣體充入密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)2HI(g)H2(g)＋I2(g)，下列能說明反應(yīng)達平衡狀態(tài)的是()A．c(HI)＝c(H2)B．v正(H2)＝v逆(I2)C．c(HI)＝2c(H2)D．v正(H2)＝2v正(HI)答案B解析反應(yīng)達平衡狀態(tài)時，v正＝v逆，各物質(zhì)濃度不變(不一定滿足一定的比例關(guān)系)，故B正確。5.可逆反應(yīng)X2＋3Y22Z2在反應(yīng)過程中，反應(yīng)速率(v)與時間(t)關(guān)系曲線如圖所示，下列敘述不正確的是()A．t1時，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率B．t1～t2，逆反應(yīng)速率逐漸減小C．t2時，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等D．t2～t3，各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化答案B[課時分層練](建議用時：40分鐘)[學習·理解]1．下列各組兩個反應(yīng)互為可逆反應(yīng)的是()①2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2H2O與2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2H2↑＋O2↑②H2SO4(濃)＋2HBr=2H2O＋Br2＋SO2↑與Br2＋SO2＋2H2O=2HBr＋H2SO4③2NO2=N2O4與N2O4=2NO2④2SO2＋O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(加熱))2SO3與2SO3eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(加熱))2SO2＋O2A．①② B．②③C．③④ D．②④答案C解析可逆反應(yīng)必須是在同一條件下，同時向正、逆反應(yīng)方向進行的反應(yīng)，①中的反應(yīng)條件不同，②中H2SO4的濃度不同，性質(zhì)不同。[重難點撥]可逆反應(yīng)的特點(1)向兩個相反的方向進行的兩個化學反應(yīng)，在相同的條件下同時進行、各反應(yīng)物與生成物共存。兩個化學反應(yīng)構(gòu)成了一個對立的統(tǒng)一體。(2)符號“”兩邊的物質(zhì)互為反應(yīng)物、生成物。(3)無論一種物質(zhì)投入量有多大，其他反應(yīng)物都不能完全反應(yīng)。2．對于可逆反應(yīng)2SO2＋O22SO3，在混合氣體中充入一定量的18O2足夠長時間后，18O原子()A．只存在于O2中B．只存在于SO3和O2中C．只存在于SO2和O2中D．存在于SO2、SO3和O2中答案D3．一定條件下，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)過程中測得的有關(guān)數(shù)據(jù)如表所示，下列說法不正確的是()t/s02468n(Cl2)/mol00.300.390.400.40A.6s之后反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，容器內(nèi)的壓強不再隨時間的延續(xù)而改變B．達到6s時，反應(yīng)停止，不再進行C．8s時，反應(yīng)容器中各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化D．生成Cl2的平均反應(yīng)速率：0～2s＞2～4s答案B4．一定溫度下，對于可逆反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(正反應(yīng)放熱)的下列敘述，不能說明反應(yīng)已達化學平衡狀態(tài)的是()A．恒容容器內(nèi)混合氣體的密度不再變化B．NH3的生成速率與H2的生成速率之比為2∶3C．恒壓容器內(nèi)混合氣體的總物質(zhì)的量不再變化D．單位時間內(nèi)斷裂amolN≡N鍵，同時斷裂6amolN—H鍵答案A解析反應(yīng)物、生成物均為氣體，在恒容容器中質(zhì)量不變，不管反應(yīng)是否達到平衡，密度一直不變，則密度不變不能說明反應(yīng)已達化學平衡狀態(tài)。5．在一定條件下，將0.3molCO2和0.2molH2通入2L密閉容器中，進行反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)。下列關(guān)于該反應(yīng)建立平衡的說法正確的是()A．反應(yīng)剛開始時，生成物濃度最大，正反應(yīng)速率最小B．隨著反應(yīng)的進行，反應(yīng)物濃度逐漸減小，正反應(yīng)速率逐漸增大C．達到平衡狀態(tài)時反應(yīng)體系中CO2的濃度為0mol·L－1D．該反應(yīng)建立平衡過程中v-t(時間)圖像為答案A解析由于該反應(yīng)從逆反應(yīng)方向開始進行，故反應(yīng)剛開始時，生成物濃度最大，正反應(yīng)速率最小，A正確；隨著反應(yīng)的進行，生成物濃度逐漸減小，逆反應(yīng)速率逐漸減小，反應(yīng)物濃度逐漸增大，正反應(yīng)速率逐漸增大，B不正確；該反應(yīng)不能進行徹底，故平衡時CO2的濃度不可能是0mol·L－1，C不正確；該反應(yīng)建立平衡的過程中，逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，且逆反應(yīng)速率逐漸減小，正反應(yīng)速率逐漸增大，達到平衡時正、逆反應(yīng)速率相等，D不正確。[重難點撥]化學平衡的特征(1)逆：研究的對象為可逆反應(yīng)。(2)等：同一物質(zhì)的正、逆反應(yīng)速率相等(不同物質(zhì)不一定相等)。(3)動：動態(tài)平衡v正＝v逆≠0。(4)定：各組分含量保持一定。(5)變：外界條件改變，平衡狀態(tài)可能發(fā)生改變。6．下列描述的化學反應(yīng)狀態(tài)，不一定是平衡狀態(tài)的是()A．恒溫、恒容下，反應(yīng)體系H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)中氣體的顏色保持不變B．恒溫、恒容下，反應(yīng)體系H2(g)＋I2(g)2HI(g)中氣體的壓強保持不變C．恒溫、恒容下，反應(yīng)體系C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)中氣體的密度保持不變D．反應(yīng)體系N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)中H2的物質(zhì)的量保持不變答案B解析B中反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，故壓強保持不變不能說明是平衡狀態(tài)。7．恒溫恒容條件下，將2molA氣體和2molB氣體通入體積為2L的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(s)，2min時反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，此時剩余1.2molB，并測得C的濃度為1.2mol·L－1。(1)從開始反應(yīng)至達到平衡狀態(tài)，生成C的平均反應(yīng)速率為________________________。(2)x＝________。(3)下列各項可作為該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標志的是________(填字母)。A．壓強不再變化B．氣體密度不再變化C．A的消耗速率與B的消耗速率之比為2∶1D．A的百分含量保持不變答案(1)0.6mol·L－1·min－1(2)3(3)BD解析(2)2A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(s)eq\a\vs4\al(開始/,mol·L－1)110eq\a\vs4\al(轉(zhuǎn)化/,mol·L－1)0.80.41.2eq\a\vs4\al(平衡/,mol·L－1)0.20.61.2由此可知，2∶1∶x＝0.8∶0.4∶1.2＝2∶1∶3，所以x＝3。[應(yīng)用·實踐]8．在一定溫度下、容積不變的密閉容器中，可逆反應(yīng)A(g)＋3B(g)2C(g)＋2D(s)達到平衡狀態(tài)的標志是()①C的生成速率與C的消耗速率相等②單位時間內(nèi)生成amolA，同時生成3amolB③A、B、C的濃度不再改變④混合氣體的密度不再改變⑤混合氣體的總壓強不再改變⑥混合氣體的總物質(zhì)的量不再改變⑦A、B、C的濃度之比為1∶3∶2A．③④⑤⑥⑦ B．②③④⑤⑥C．①②③④⑦ D．①③④⑤⑥答案D解析①C的生成速率與C的消耗速率相等，即v正＝v逆，說明該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)；②無論該反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)，單位時間內(nèi)生成amolA的同時都會生成3amolB，所以不能作為達到平衡狀態(tài)的標志；③反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，各物質(zhì)的物質(zhì)的量保持不變，濃度也不變，所以A、B、C的濃度不再變化，說明該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)；④反應(yīng)前后氣體的總質(zhì)量發(fā)生改變，容器容積一定，當混合氣體的密度不再發(fā)生改變時，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)；⑤該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，容器容積、溫度均不變，當混合氣體的總壓強不再變化時，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)；⑥該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，當混合氣體的總物質(zhì)的量不再變化時，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)；⑦達到平衡狀態(tài)時，A、B、C三種物質(zhì)的濃度之比可能是1∶3∶2，也可能不是1∶3∶2。[重難點撥]可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標志(1)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，v正＝v逆。①對同一物質(zhì)，該物質(zhì)的生成速率等于它的消耗速率。②對不同物質(zhì)，速率之比等于方程式中的化學計量數(shù)之比，但必須是不同方向的速率。(2)反應(yīng)混合物中各組分的百分含量保持不變。9．已知X(g)和Y(g)可以相互轉(zhuǎn)化：2X(g)Y(g)ΔH<0?，F(xiàn)將一定量X(g)和Y(g)的混合氣體通入一體積為1L的恒溫密閉容器中，反應(yīng)物及生成物的濃度隨時間變化的關(guān)系如圖所示。則下列說法正確的是()A．若混合氣體的密度不再變化，則說明反應(yīng)已達化學平衡狀態(tài)B．a(chǎn)、b、c、d四個點表示的反應(yīng)體系中，表示化學反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的只有b點C．25～30min內(nèi)用X表示的平均化學反應(yīng)速率是0.06mol·L－1·min－1D．反應(yīng)進行至25min時，曲線發(fā)生變化的原因是增加Y的濃度答案B解析該反應(yīng)中氣體密度一直不變，A不正確；25～30min內(nèi)X的濃度變化量是0.4mol·L－1，所以用X表示的平均化學反應(yīng)速率是eq\f(0.4mol·L－1,5min)＝0.08mol·L－1·min－1，C不正確；反應(yīng)進行至25min時，X的濃度增大，D不正確。10．二甲醚(DME)被譽為“21世紀的清潔燃料”。以下說法能說明反應(yīng)3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)達到平衡狀態(tài)的是()A．H2和CO2的濃度之比為3∶1B．單位時間內(nèi)斷裂3個H—H同時斷裂1個C=OC．恒溫恒容條件下，氣體的密度保持不變D．絕熱體系中，體系的溫度保持不變答案D解析H2和CO2的濃度之比與起始投入的量有關(guān)，A項說法不能說明達到化學平衡狀態(tài)；單位時間內(nèi)斷裂3個H—H同時形成2個C=O，故斷裂1個C=O時正、逆反應(yīng)速率不相等，B項說法不能說明達到化學平衡狀態(tài)；恒溫恒容條件下，氣體的質(zhì)量不變，氣體的體積不變，故氣體的密度一直保持不變，則密度不變不能說明達到化學平衡狀態(tài)；絕熱體系中即與外界不進行熱交換，在達到平衡之前，體系的溫度一直在變，若溫度保持不變，說明達到化學平衡狀態(tài)。11．恒溫下，將1.6molN2與2.4molH2的混合氣體通入一個固定容積為4L的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，10min后反應(yīng)達平衡時，NH3的體積分數(shù)為25%，下列有關(guān)說法正確的是()A．達到平衡時，N2和H2的轉(zhuǎn)化率之比為1∶1B．達到平衡時，混合氣體的密度為12.4g·L－1C．10min內(nèi)v(H2)＝0.35mol·(L·min)－1D．平衡混合氣體中，n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)＝1∶3∶2答案B解析設(shè)參加反應(yīng)的N2的物質(zhì)的量為xmol，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)n(始)/mol1.62.40n(變)/molx3x2xn(平)/mol1.6－x2.4－3x2x由eq\f(2x,4－2x)×100%＝25%，解得x＝0.4。N2和H2的平衡轉(zhuǎn)化率之比為eq\f(0.4,1.6)∶eq\f(1.2,2.4)＝1∶2，A錯誤。反應(yīng)過程中，容器內(nèi)混合氣體密度一直不變，故ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(1.6×28＋2.4×2,4)g·L－1＝12.4g·L－1，B正確。v(H2)＝0.03mol·(L·min)－1，C錯誤。平衡時n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)＝3∶3∶2，D錯誤。12．(2023·廣東省佛山市順德區(qū)高三模擬)一定溫度下，在剛性容器中加入等物質(zhì)的量的H2(g)與NO(g)發(fā)生反應(yīng)：2H2(g)＋2NO(g)N2(g)＋2H2O(g)ΔH<0，測得H2(g)與H2O(g)的分壓隨時間變化如圖所示。下列說法正確的是()A．當氣體密度不再變化時，反應(yīng)達到平衡B．體系中氣體總物質(zhì)的量：n初始∶n平衡＝5∶4C．升高溫度，反應(yīng)速率：v正降低，v逆增加D．該反應(yīng)的活化能：E正>E逆答案B解析根據(jù)質(zhì)量守恒，氣體總質(zhì)量不變，容器體積不變，氣體密度一直保持不變，不能判斷反應(yīng)是否達到平衡，A錯誤；由三段式2H2(g)＋2NO(g)N2(g)＋2H2O(g)總壓強起始(kPa)2.5p02.5p0005p0變化(kPa)2p02p0p02p0平衡(kPa)0.5p00.5p0p02p04p0則體系中氣體總物質(zhì)的量：n初始∶n平衡＝5∶4，B正確；升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都增加，C錯誤；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，正反應(yīng)活化能小于逆反應(yīng)活化能，D錯誤。13．在某一容積為5L的密閉容器內(nèi)加入0.2mol的CO和0.2mol的H2O，發(fā)生如下反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH>0，反應(yīng)中CO2的濃度隨時間變化情況如圖?；卮鹣铝袉栴}：(1)反應(yīng)開始至達到平衡時，CO的平均反應(yīng)速率為______________；反應(yīng)達到平衡時，c(H2O)＝________。(2)判斷該反應(yīng)達到平衡的依據(jù)是________。①CO減少的質(zhì)量和CO2減少的質(zhì)量相等②