2023版高中化学人教版选择性必修1 第二章 化学反应速率与化学平衡 第1课时 化学平衡状态

第二节化学平衡▶第1课时化学平衡状态基础过关练题组一可逆反应1.下列有关可逆反应的说法不正确的是()A.可逆反应是指在同一条件下能同时向正、逆两个方向进行的反应B.2HIH2+I2是可逆反应C.可逆反应达到化学平衡状态时,反应体系中各物质的浓度相等D.可逆反应中反应物和生成物同时存在2.(2022江西九校联考)在一个恒容密闭容器中进行如下反应:2X2(g)+Y2(g)2Z(g),反应开始时X2、Y2、Z的浓度分别为0.2mol·L-1、0.2mol·L-1、0。当反应达到平衡时,可能存在的数据是()A.Z的浓度为0.2mol·L-1B.Y2的浓度为0.1mol·L-1C.X2的浓度为0.1mol·L-1D.X2的浓度为0.4mol·L-1题组二化学平衡状态的理解与应用3.(2020安徽蚌埠五中期中)在一定条件下,使SO2和O2在一密闭容器中进行反应,下列说法中不正确的是()A.反应开始时,正反应速率最大,逆反应速率为零B.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后为零C.随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,最后不变D.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后不变4.一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入1molCOCl2(g),发生反应COCl2(g)Cl2(g)+CO(g),反应过程中测得的有关数据如下表所示。下列说法不正确的是()t/s2468n(Cl2)/mol0.300.390.400.40A.6s时反应处于平衡状态,容器内的压强不再随时间而改变B.6s后,反应停止,不再进行C.8s时反应容器中各物质的浓度与6s时相同D.生成Cl2的平均反应速率:v(0~2s)>v(2~4s)题组三化学平衡状态的标志及其判断5.(2022山东邹城一中月考)用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件,能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应为3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g)。一定条件下,在恒容密闭容器中,能表示上述反应达到化学平衡状态的是()A.3v(N2)=v(H2)B.v正(HCl)=4v正(SiCl4)C.混合气体密度保持不变D.c(N2)∶c(H2)∶c(HCl)=1∶3∶66.(2021江苏如皋第一阶段检测)在一定温度下,恒容密闭容器中反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)达到平衡的标志是()A.容器内混合气体的密度不再变化B.断裂2molO—H键的同时形成1molH—H键C.容器内混合气体的压强不再变化D.消耗3molFe的同时生成1molFe3O4能力提升练题组一化学平衡状态的综合判断1.将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭真空容器中(容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。下列各项:①2v(NH3)=v(CO2);②密闭容器中压强不变;③密闭容器中混合气体的密度不变;④密闭容器中氨气的体积分数不变;⑤密闭容器中c(NH3)不变。能判断该反应已经达到化学平衡状态的是()A.②③⑤B.②③④C.①④D.全部2.(2020浙江温州期末)反应X(s)+2Y(g)2W(g)ΔH=-akJ·mol-1(a>0),一定温度下,在恒容的密闭容器中,加入1molX和2molY发生反应,下列说法正确的是()A.充分反应后,放出的热量为akJB.当Y与W的物质的量浓度之比为1∶1时,表明该反应一定已达到平衡状态C.当容器内气体的密度不再改变时,表明该反应一定已达到平衡状态D.当该反应达到平衡状态时,X和Y的转化率之比为1∶23.将0.2mol·L-1的KI溶液和0.05mol·L-1的Fe2(SO4)3溶液等体积混合充分反应后,取混合液分别完成下列实验,能说明溶液中存在化学平衡2Fe3++2I-2Fe2++I2的是()实验编号实验操作实验现象①滴入KSCN溶液溶液变红色②滴入AgNO3溶液有黄色沉淀生成③滴入K3[Fe(CN)6]溶液有蓝色沉淀生成④滴入淀粉溶液溶液变蓝色A.①B.②④C.③④D.①②题组二化学平衡的相关计算4.某容积可变的密闭容器,盛有适量的A和B的混合气体,在一定条件下发生反应:A(g)+3B(g)2C(g)。若维持温度和压强不变,当达到平衡时容器的容积为VL,其中C气体的体积占10%。下列推断正确的是()①原混合气体的体积为1.2VL②原混合气体的体积为1.1VL③反应达到平衡时消耗气体A0.05VL④反应达到平衡时消耗气体B0.05VLA.②③B.②④C.①③D.①④5.(2021山东滕州一中训练)一定温度下,把2.5molA和2.5molB混合充入容积为2L的密闭容器里,发生如下反应:3A(g)+B(s)xC(g)+2D(g),经5s反应达平衡,在此5s内C的平均反应速率为0.2mol·L-1·s-1,同时生成1molD。下列叙述中不正确的是()A.反应达到平衡状态时A的转化率为60%B.x=4C.若混合气体的密度不再变化,则该可逆反应达到化学平衡状态D.反应达到平衡状态时,相同条件下容器内气体的压强与起始时压强之比为6∶5

答案全解全析基础过关练1.C可逆反应达到化学平衡状态时,反应体系中各物质的浓度保持不变,但不一定相等。2.C利用极限法将0.2mol·L-1X2全部转化为生成物,反应体系中X2、Y2、Z的浓度分别为0、0.1mol·L-1、0.2mol·L-1,而可逆反应中反应物不可能全部转化为生成物,所以反应达到平衡时,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项。3.B在一定条件下,反应开始时,反应物的浓度最大,正反应速率最大,生成物的浓度为零,逆反应速率为零,A正确;随着反应的进行,反应物的浓度减小,可逆反应不能进行到底,则正反应速率最后不为零,B错误;随着反应的进行,生成物的浓度增大,逆反应速率逐渐增大,最后不变,正、逆反应速率相等,C正确;随着反应的进行,反应物的浓度减小,正反应速率逐渐减小,最后不变,D正确。4.B由题表数据可知,6s时化学反应处于平衡状态,恒容密闭容器内气体总物质的量保持不变,因而压强不再变化,故A正确;6s时反应处于平衡状态,反应不会停止,仍在进行,故B错误;6~8s反应处于平衡状态,容器中各物质的浓度不再发生变化,故C正确;0~2s生成Cl20.30mol,2~4s生成Cl20.09mol,可知0~2s内生成Cl2的平均反应速率大,故D正确。5.C未指明反应速率的方向,不能说明反应达到平衡状态,A错误;都表示正反应速率,不能说明反应达到平衡状态,B错误;该反应有固体生成,在恒容密闭容器中,混合气体的密度保持不变说明混合气体的总质量不变,可说明该反应达到平衡状态,C正确;起始浓度未知,当c(N2)∶c(H2)∶c(HCl)=1∶3∶6时不能说明反应达到平衡状态,D错误。6.A反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)是气体质量变化的反应,反应过程中容器容积不变,则气体密度是变量,当容器内混合气体的密度不再变化时,反应达到平衡,A正确;断裂2molO—H键的同时形成1molH—H键都表示的是正反应速率,不能说明反应达到平衡,B错误;反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)是气体体积不变的反应,反应过程中压强一直不变,容器内混合气体的压强不再变化不能说明反应达到平衡,C错误;消耗3molFe的同时生成1molFe3O4都表示的是正反应速率,不能说明反应达到平衡,D错误。规律方法化学平衡状态的判断依据(1)正反应速率与逆反应速率相等且不为0。①对于同一物质,该物质的生成速率等于它的消耗速率;②对于不同物质,化学反应速率之比等于化学方程式中其相应的化学计量数之比,但必须是不同方向的反应速率。(2)反应体系中“变量不变”。能力提升练1.A2v(NH3)=v(CO2),没有说明是正反应速率还是逆反应速率,也不符合化学计量数的比例关系,①错误;该反应是气体体积增大的反应,密闭容器中压强不变能说明反应达到平衡状态,②正确;根据ρ(气体)=m(气体)V(容器),气体质量是变量,容器体积不变,密闭容器中混合气体的密度不变能说明反应达到平衡状态,③正确;反应生成的NH3(g)、CO2(g)的物质的量之比始终是2∶1,因此密闭容器中氨气的体积分数不变不能说明反应达到平衡状态,④错误;密闭容器中c(NH32.C可逆反应中反应物不能完全转化为生成物,则充分反应后,放出的热量小于akJ,A错误;不能确定平衡时Y与W的物质的量浓度之比,B错误;X为固体,反应过程中气体的质量一直在变化,容器的容积不变,当反应达到平衡状态时,气体的质量不再变化,则容器内气体的密度不变时能说明反应达到平衡状态,C正确;按照化学计量数之比加入原料,X和Y的转化率相等,D错误。3.A将0.2mol·L-1的KI溶液和0.05mol·L-1的Fe2(SO4)3溶液等体积混合后,I-过量,若不是可逆反应,Fe3+全部转化为Fe2+,则溶液中无Fe3+,故只需要证明溶液中含Fe3+,即能证明存在化学平衡2Fe3++2I-2Fe2++I2。①向溶液中滴入KSCN溶液,溶液变红,说明溶液中有Fe3+,正确;②溶液中I-过量,向溶液中滴入AgNO3溶液,无论是否存在题述平衡,都会有黄色沉淀生成,错误;③无论是否存在题述平衡,溶液中均存在Fe2+,滴入K3[Fe(CN)6]溶液后均有蓝色沉淀生成,错误;④无论是否存在题述平衡,溶液中均有I2,滴入淀粉溶液后溶液均变蓝色,错误。4.A根据反应A(g)+3B(g)2C(g),各物质体积变化量为0.05VL、0.15VL、0.1VL,则生成C的体积等于反应后混合气体减少的总体积,即0.1VL,消耗气体A的体积等于混合气体减少的总体积的12,消耗气体B的体积等于混合气体减少的总体积的1.5倍,由于平衡时气体总体积减少0.1VL,故原混合气体的体积应为VL+0.1VL=1.1VL。5.D经5s反应达到平衡,在此5s内C的平均反应速率为0.2mol·L-1·s-1,则生成C的物质的量为0.2mol·L-1·s-1×2L×5s=2mol,同时生成1molD,则x2=2mol1mol,解得x=4,列“3A(g)+B(s)4C(g)+2D(g)起始(mol) 2.5 2.5 0 0转化(mol) 1.5 0.5 2 1平衡(mol) 1 1.5 2 1结合转化率=转化的量起始的量×100%及气体物质的量之比等于压强之比进行计算。反应达到平衡状态时A的转化率为1.52.5×100%=60%,A正确;x=4,B正确