江蘇專版2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)專題6化學(xué)反應(yīng)與能量變化第一單元化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)限度第2課時化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)平衡狀態(tài)分層作業(yè)蘇教版必修第二冊

專題6第一單元第2課時化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)平衡狀態(tài)必備學(xué)問基礎(chǔ)練1.[2024江西南昌三中期中]下列關(guān)于可逆反應(yīng)的敘述中,不正確的是()A.任何可逆反應(yīng)都有肯定的反應(yīng)限度B.反應(yīng)條件變更,可逆反應(yīng)的反應(yīng)限度可能變更C.可逆反應(yīng)達到平衡時,反應(yīng)停止D.可逆反應(yīng)達到平衡時,正、逆反應(yīng)速率肯定相等2.[2024江蘇鹽城響水清源中學(xué)月考]有關(guān)反應(yīng)2NH3的說法正確的是()A.上升溫度可減慢反應(yīng)速率B.運用催化劑可提高反應(yīng)速率C.達到平衡時,v(正)=v(逆)=0D.達到平衡時,H2轉(zhuǎn)化率可達100%3.[2024江蘇徐州樹恩高級中學(xué)月考]在恒溫恒容下,反應(yīng)2A(g)+2B(g)3C(g)+D(g),達到平衡狀態(tài)的標記是()A.c(A)不再變更B.A、B、C、D的反應(yīng)速率之比為2∶2∶3∶1C.單位時間內(nèi)生成nmolB,同時消耗1.5nmolCD.容器內(nèi)各氣體濃度相等4.[2024江蘇淮安淮陰中學(xué)期末]硫酸是一種重要的化工產(chǎn)品,目前硫酸的主要生產(chǎn)方法是“接觸法”,其主要反應(yīng)之一為2SO2+O22SO3。下列有關(guān)該反應(yīng)的說法不正確的是()A.SO2和O2不行能全部轉(zhuǎn)化為SO3B.達到平衡后,正、逆反應(yīng)速率相等且均為0C.該反應(yīng)從起先到平衡的過程中,正反應(yīng)速率不斷減小,逆反應(yīng)速率不斷增大,某一時刻,正、逆反應(yīng)速率相等D.工業(yè)上生產(chǎn)SO3時,要同時考慮反應(yīng)所能達到的限度和化學(xué)反應(yīng)速率兩方面的問題5.[2024福建福安一中月考]某溫度下,在2L密閉容器中X、Y、Z三種物質(zhì)(均為氣態(tài))間進行反應(yīng),其物質(zhì)的量隨時間的變更曲線如圖。據(jù)圖回答:(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為。

(2)反應(yīng)起始至tmin(設(shè)t=5),Z的平均反應(yīng)速率是,X的轉(zhuǎn)化率為(用百分數(shù)表示),Y的體積分數(shù)為。

(3)下列可推斷反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是(填字母)。

A.X、Y、Z的反應(yīng)速率相等B.體系的壓強保持不變C.混合氣體的密度不變D.生成1molZ的同時生成2molXE.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變關(guān)鍵實力提升練6.在10L密閉容器中,1molA和3molB在肯定條件下反應(yīng):A(g)+xB(g)2C(g)。2min后反應(yīng)達到平衡時,測得混合氣體共3.4mol,生成0.4molC,則下列計算結(jié)果正確的是()A.平衡時,物質(zhì)的量之比n(A)∶n(B)∶n(C)=2∶11∶4B.x值等于3C.達到平衡時,A轉(zhuǎn)化了0.2molD.B的平均反應(yīng)速率為0.4mol·L-1·min-17.合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟和社會發(fā)展具有重要的意義。對于密閉容器中的反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng)),673K、30MPa下,n(NH3)和n(H2)隨時間t變更的關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是()A.c點處正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等B.a點的正反應(yīng)速率比b點的大C.d點(t1時刻)和e點(t2時刻)處n(N2)不同D.在t2時刻,正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率8.[2024江蘇鹽城響水中學(xué)?？计谥衇肯定條件下,恒容的密閉容器中,對于可逆反應(yīng)3X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始濃度(單位:mol·L-1)分別為c1、c2、c3(均不為零),達到化學(xué)平衡狀態(tài)時,X、Y、Z的濃度分別為0.3mol·L-1、0.3mol·L-1、0.2mol·L-1,則下列推斷合理的是()A.c1∶c2=1∶3B.達到化學(xué)平衡狀態(tài)時,Y和Z的生成速率之比為2∶3C.達到化學(xué)平衡狀態(tài)時,容器內(nèi)的壓強不再變更D.c1的取值范圍為0.3<c1<0.69.[2024江蘇宿遷泗陽縣試驗高級中學(xué)?？茧A段練習(xí)]肯定溫度下,在2L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變更的曲線如圖所示。下列描述錯誤的是()A.反應(yīng)起先到10s,用Z表示的反應(yīng)速率為0.079mol·L-1·s-1B.反應(yīng)起先到10s,X的物質(zhì)的量濃度削減了0.79mol·L-1C.反應(yīng)起先到10s時,Y的轉(zhuǎn)化率為79.0%D.反應(yīng)的化學(xué)方程式為X(g)+Y(g)2Z(g)10.[2024江蘇徐州階段練習(xí)]回答下列問題。(1)某學(xué)生為了探究鋅與鹽酸反應(yīng)過程中的速率變更,他在100mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉,用排水集氣法收集反應(yīng)放出的氫氣(氣體體積已折合成標準狀況下的),試驗記錄如表(氫氣體積為累計值):時間/min123456氫氣體積/mL50120224392472502①哪一時間段反應(yīng)速率最大:(填“0~1min”“1~2min”“2~3min”“3~4min”“4~5min”或“5~6min”)。

②反應(yīng)后期速率變慢的主要緣由是。

③第“3~4min”時間段以鹽酸濃度表示的該反應(yīng)速率(設(shè)溶液體積不變)是。

(2)某溫度下,在一個2L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體物質(zhì)的量隨時間的變更曲線如圖所示。依據(jù)圖中數(shù)據(jù),填寫下列空白:①從起先至2min,X的平均反應(yīng)速率為。

②該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

③1min時,反應(yīng)速率的大小關(guān)系為v(正)(填“>”“<”或“=”)v(逆)。

④下列能說明反應(yīng)已達平衡的是(填字母)。

a.X、Y、Z三種氣體的濃度相等b.氣體混合物物質(zhì)的量不再變更c.反應(yīng)速率v(X)∶v(Y)=3∶1d.(單位時間內(nèi)消耗X的物質(zhì)的量)∶(單位時間內(nèi)消耗Z的物質(zhì)的量)=3∶211.硫-碘循環(huán)分解水制氫主要涉及下列反應(yīng):Ⅰ.SO2+2H2O+I2H2SO4+2HIⅡ.2HIH2+I2(g)Ⅲ.2H2SO42SO2+O2+2H2O(1)分析上述反應(yīng),下列推斷正確的是(填字母,下同)。

A.反應(yīng)Ⅲ易在常溫下進行B.反應(yīng)Ⅰ中SO2氧化性比HI強C.循環(huán)過程需補充H2OD.循環(huán)過程產(chǎn)生1molO2的同時產(chǎn)生1molH2(2)在肯定條件下,容積不變的密閉容器中,能說明反應(yīng)Ⅱ達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是。

A.混合氣體的顏色不再變更B.混合氣體的密度不再變更C.反應(yīng)混合物中各組分物質(zhì)的濃度相等D.H2、HI、I2三種物質(zhì)的反應(yīng)速率之比為1∶2∶1E.容器中氣體壓強不變(3)肯定溫度下,向1L密閉容器中加入1molHI(g),發(fā)生反應(yīng)Ⅱ,H2的物質(zhì)的量隨時間的變更如圖所示。①0~2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(HI)=。

②下列說法正確的是(填字母)。

A.對任何化學(xué)反應(yīng)來說,反應(yīng)速率越大,反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯B.化學(xué)反應(yīng)速率常用單位時間內(nèi)任何一種反應(yīng)物物質(zhì)的量的減小或生成物物質(zhì)的量的增加來表示C.在肯定條件下,可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)時,正、逆反應(yīng)的速率不再變更D.增大反應(yīng)物的濃度、降低反應(yīng)的溫度都能增大反應(yīng)速率③A點的逆反應(yīng)速率v逆(H2)(填“大于”“小于”或“等于”)B點的正反應(yīng)速率v正(H2)。

學(xué)科素養(yǎng)創(chuàng)新練12.Ⅰ.在恒溫條件下將肯定量X和Y的混合氣體通入一容積為2L的密閉容器中,X和Y兩物質(zhì)的濃度隨時間變更狀況如圖。(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為(生成物或反應(yīng)物用符號X、Y表示):。

(2)a、b、c、d四個點中,表示化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的點是。

Ⅱ.以下是關(guān)于化學(xué)反應(yīng)2SO2+O22SO3的兩個素材。素材1:某溫度和壓強下,2L容器中,在不同時間點測得密閉體系中三種物質(zhì)的物質(zhì)的量如下。時間/sn(SO2)/moln(O2)/moln(SO3)/mol010.50100.70.350.3200.50.250.5300.350.1750.65400.20.10.8500.10.050.9600.10.050.9700.10.050.9素材2:反應(yīng)在不同條件下進行時,SO2的轉(zhuǎn)化率(SO2的轉(zhuǎn)化率是反應(yīng)的SO2的量占起始SO2的量的百分數(shù),SO2的轉(zhuǎn)化率越大,化學(xué)反應(yīng)的限度越大)如下。壓強/MPa轉(zhuǎn)化率/%300℃400℃600℃0.193.599.273.70.596.999.685.8197.899.790.01099.399.996.4回答問題:(3)依據(jù)素材1計算20~30s期間,用二氧化硫表示的化學(xué)反應(yīng)平均速率為。

(4)依據(jù)素材2分析得到,提高該化學(xué)反應(yīng)限度的途徑有。

(5)依據(jù)素材1、素材2分析得到,要實現(xiàn)素材1中SO2的轉(zhuǎn)化率需限制的反應(yīng)條件是

。

第2課時化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)平衡狀態(tài)1.C解析可逆反應(yīng)不能完全進行,則任何可逆反應(yīng)都有肯定的反應(yīng)限度,達到了化學(xué)平衡狀態(tài)即達到了該反應(yīng)的限度,A正確;在肯定條件下,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),條件變更,則平衡發(fā)生移動,故化學(xué)反應(yīng)的限度可以通過變更條件而變更,B正確;當一個化學(xué)反應(yīng)在肯定條件下達到平衡時,正、逆反應(yīng)速率相等,且不為零,反應(yīng)并未停止,C錯誤;化學(xué)反應(yīng)達到限度時,即達到平衡狀態(tài),則正、逆反應(yīng)速率相等,D正確。2.B解析上升溫度反應(yīng)速率加快,A錯誤;運用催化劑可以加快反應(yīng)速率,B正確;化學(xué)平衡為動態(tài)平衡,平衡時v(正)=v(逆)≠0,C錯誤;該反應(yīng)為可逆反應(yīng),反應(yīng)不能進行究竟,因此達到平衡時,H2轉(zhuǎn)化率小于100%,D錯誤。3.A解析化學(xué)反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時,各物質(zhì)濃度不再隨時間延長而變更,c(A)不再變更,說明反應(yīng)肯定達到平衡狀態(tài),A符合題意;隨意時刻,用不同物質(zhì)表示的速率比都等于系數(shù)比,A、B、C、D的反應(yīng)速率之比為2∶2∶3∶1,反應(yīng)不肯定平衡,B不符合題意;單位時間內(nèi)生成nmolB,同時消耗1.5nmolC,都代表逆方向,不能推斷正、逆反應(yīng)速率是否相等,反應(yīng)不肯定平衡,C不符合題意;容器內(nèi)各氣體濃度相等,不能推斷各物質(zhì)濃度是否隨時間延長而變更,反應(yīng)不肯定平衡,D不符合題意。4.B解析該反應(yīng)為可逆反應(yīng),故SO2和O2不行能全部轉(zhuǎn)化為SO3,A正確;反應(yīng)達到平衡后,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,是動態(tài)平衡,反應(yīng)速率不行能為0,B錯誤;該反應(yīng)從起先到平衡的過程中,反應(yīng)物濃度不斷減小,生成物濃度不斷增大,故正反應(yīng)速率不斷減小,逆反應(yīng)速率不斷增大,某一時刻,正、逆反應(yīng)速率相等,達到平衡,C正確;工業(yè)上生產(chǎn)SO3時,既要考慮轉(zhuǎn)化率又要考慮反應(yīng)時間,即要同時考慮反應(yīng)所能達到的限度和化學(xué)反應(yīng)速率兩方面的問題,D正確。5.答案(1)2X3Y+Z(2)0.04mol·L-1·min-133.3%37.5%(3)BDE解析(1)由圖像可以看出X為反應(yīng)物,Y和Z為生成物,當反應(yīng)達到tmin時,Δn(X)=0.8mol,Δn(Y)=1.2mol,Δn(Z)=0.4mol,化學(xué)反應(yīng)中,各物質(zhì)的物質(zhì)的量變更值與化學(xué)計量數(shù)呈正比,則Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)=2∶3∶1,所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為2X3Y+Z。(2)反應(yīng)起始至5min,v(Z)==0.04mol·L-1·min-1;X的轉(zhuǎn)化率=×100%≈33.3%;相同條件下,氣體的體積分數(shù)等于其物質(zhì)的量分數(shù),則Y的體積分數(shù)=×100%=37.5%。(3)X、Y、Z的化學(xué)計量數(shù)不相等,則X、Y、Z的反應(yīng)速率也不會相等,三者反應(yīng)速率相等不能說明反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài),A錯誤;反應(yīng)前后的物質(zhì)的量變更,則當體系的壓強保持不變,能說明反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài),B正確;依據(jù)ρ=,由于反應(yīng)體系的體積不變,氣體的總質(zhì)量不變,則混合氣體的密度不變,不能說明反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài),C錯誤;當生成1molZ的同時生成2molX,說明正、逆反應(yīng)速率相等,達到平衡狀態(tài),D正確;依據(jù)M=,由于反應(yīng)前后的物質(zhì)的量變更,氣體的總質(zhì)量不變,則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量變更,當混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變時,能說明反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài),E正確。6.C解析A(g)+xB(g)2C(g)起始/mol 1 3 0轉(zhuǎn)化/mol 0.2 0.2x 0.4平衡/mol 0.8 3-0.2x 0.4則0.8mol+3mol-0.2xmol+0.4mol=3.4mol,x=4,B錯誤;平衡時,物質(zhì)的量之比為0.8∶(3-0.8)∶0.4=4∶11∶2,A錯誤;達到平衡時,A轉(zhuǎn)化了0.2mol,C正確;v(B)==0.04mol·L-1·min-1,D錯誤。7.B解析c點反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量仍在變更,沒有達到平衡狀態(tài),所以正、逆反應(yīng)速率不相等,A錯誤;從a點到b點,氫氣的物質(zhì)的量在漸漸減小,即其物質(zhì)的量濃度在漸漸減小,所以正反應(yīng)的反應(yīng)速率在漸漸減小,即a點的正反應(yīng)速率比b點的大,B正確;d點和e點都處于平衡狀態(tài),n(N2)不變,即d點和e點處n(N2)相等,C錯誤;在t2時刻,該反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài),所以正、逆反應(yīng)速率相等,D錯誤。8.C解析X和Y平衡時的濃度之比為1∶1,消耗量之比或生成量之比都為1∶1,因此起始濃度之比也為1∶1,即c1∶c2=1∶1,故A錯誤;達到化學(xué)平衡狀態(tài)時,正、逆反應(yīng)速率相等,則Y和Z的生成速率之比為3∶2,故B錯誤;反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等,達到化學(xué)平衡狀態(tài)時,壓強不再變更,故C正確;反應(yīng)為可逆反應(yīng),物質(zhì)不行能完全轉(zhuǎn)化,若反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行,則c1<0.6,若反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行,則c1>0,故有0<c1<0.6,故D錯誤。9.B解析反應(yīng)起先到10s,Z的物質(zhì)的量增多1.58mol,用Z表示的反應(yīng)速率為=0.079mol·L-1·s-1,故A正確;反應(yīng)起先到10s,X的物質(zhì)的量削減了0.79mol,X的物質(zhì)的量濃度削減了0.395mol·L-1,故B錯誤;反應(yīng)起先到10s時,Y的轉(zhuǎn)化率為×100%=79.0%,故C正確;反應(yīng)起先到10s,X、Y物質(zhì)的量都削減0.79mol、Z物質(zhì)的量增多1.58mol,X、Y是反應(yīng)物,Z是生成物,系數(shù)比等于變更量比,所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為X(g)+Y(g)2Z(g),故D正確。10.答案(1)①3~4min②鹽酸濃度降低③0.15mol·L-1·min-1(2)①0.075mol·L-1·min-1②3X+Y2Z③>④bd解析(1)①0~1min內(nèi)生成50mL氫氣,1~2min內(nèi)生成70mL氫氣,2~3min內(nèi)生成104mL氫氣,3~4min內(nèi)生成168mL氫氣,4~5min內(nèi)生成80mL氫氣,5~6min內(nèi)生成30mL氫氣,所以3~4min反應(yīng)速率最大。②隨反應(yīng)進行,鹽酸濃度減小,反應(yīng)后期速率變慢的主要緣由是鹽酸濃度降低。③第“3~4min”時間段,生成氫氣的物質(zhì)的量為=0.0075mol,所以消耗鹽酸的物質(zhì)的量為0.015mol,以鹽酸濃度表示的該反應(yīng)速率是=0.15mol·L-1·min-1。(2)①從起先至2min,X物質(zhì)的量削減0.3mol,X的平均反應(yīng)速率為=0.075mol·L-1·min-1。②X、Y物質(zhì)的量削減,Z物質(zhì)的量增大,X、Y是反應(yīng)物、Z是生成物,X、Y、Z的變更量分別為0.3mol、0.1mol、0.2mol,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3X+Y2Z。③依據(jù)圖像,1min時反應(yīng)正向進行,反應(yīng)速率的大小關(guān)系為v(正)>v(逆)。④X、Y、Z三種氣體的濃度相等,不能推斷濃度是否發(fā)生變更,反應(yīng)不肯定平衡,故不選a;反應(yīng)前后氣體系數(shù)和不同,氣體物質(zhì)的量是變量,氣體混合物物質(zhì)的量不再變更,反應(yīng)肯定達到平衡狀態(tài),故選b;反應(yīng)速率v(X)∶v(Y)=3∶1,不能推斷正、逆反應(yīng)速率是否相等,反應(yīng)不肯定平衡,故不選c;(單位時間內(nèi)消耗X的物質(zhì)的量)∶(單位時間內(nèi)消耗Z的物質(zhì)的量)=3∶2,正、逆反應(yīng)速率比等于系數(shù)比,反應(yīng)肯定達到平衡狀態(tài),故選d。11.答案(1)C(2)A(3)①0.1mol·L-1·min-1②C③小于解析(1)Ⅰ中生成2molH2SO4需消耗4mol水,而Ⅲ中分解2molH2SO4生成2mol水,所以循環(huán)過程中需補充水。(2)A.混合氣體的顏色不再變更,說明I2的濃度不變,正、逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故A正確;B.反應(yīng)前后氣體質(zhì)量和體積不變,混合氣體的密度始終不變更,無法推斷正、逆反應(yīng)速率是否相等,不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故B錯誤;C.物質(zhì)濃度和起始量、變更量有關(guān),反應(yīng)混合物中各組分物質(zhì)的濃度相等不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故C錯誤;D.速率之比等于化學(xué)方程式的系數(shù)之比,H2、HI、I2三種物質(zhì)的反應(yīng)速率之比為1∶2∶1,不發(fā)生變更,不能說