6-2-2-化学平衡状态及限度(精讲)高一化学(人教版2019必修第二册)(原卷版)

6.2.2化学平衡状态及限度（精讲）思维导图思维导图常见考点常见考点考点一化学平衡状态【例1-1】（2022陕西）在一定温度下，向aL密闭容器中加入1molX气体和2molY气体，发生如下反应：X(g)+2Y(g)⇌2Z(g)此反应达到平衡的标志是A．容器内压强不随时间变化B．容器内X、Y、Z的浓度之比为1︰2︰2C．容器内各物质的浓度随时间变化D．单位时间消耗0.1molX同时生成0.2molZ【例1-2】（2022吉林）将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(假设容器体积不变，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)。能判断该反应已经达到化学平衡的有①

②密闭容器中总压强不变③密闭容器中混合气体的密度不变

④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变⑤密闭容器混合气体的总物质的量不变

⑥密闭容器中CO2的体积分数不变⑦混合气体总质量不变A．3个 B．4个 C．5个 D．6个【例1-3】（2022四川）在一密闭容器中进行如下反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。已知反应过程中的某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L，当反应达平衡时，可能存在的数据是A．SO2为0.25mol/LB．SO2、SO3均为0.15mol/LC．SO2为0.4mol/LD．SO2为0.4mol/L、O2为0.2mol/L【一隅三反】1．（2022山西）下列关于化学反应限度的说法中正确的是A．当一个可逆反应达到平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等且等于零B．一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度C．平衡状态时，各物质的浓度保持相等D．化学反应的限度不可以通过改变条件而改变2．（2022云南）在一密闭容器中，N2+3H22NH3反应达到平衡后，下列说法中正确的是A．N2与H2不再化合，NH3不再分解B．单位时间内，消耗1molN2的同时消耗3molH2C．容器内的总压强不随时间而变化D．N2、H2、NH3的物质的量浓度相等3．（2022宁夏）在一定温度下的恒容密闭容器中，发生反应，下列能判断该反应已达到化学平衡状态的标志是A．和的物质的量浓度之和不再变化 B．混合气体的分子总数不再变化C．混合气体的密度不再变化 D．的物质的量不再变化4．（2022重庆）下列说法中不正确的是A．当可逆反应达到平衡时，就是此反应在该条件下能达到的限度B．当可逆反应达到平衡时，此反应的正反应速率和逆反应速率相等C．延长反应时间，不能使2molSO2与1molO2反应生成2molSO3D．化学反应达到其限度后，反应就停止了5．（2022内蒙古）以下情况中，可以证明可逆反应达到平衡状态的有个Ⅰ.①

②1个键断裂的同时，有6个键断裂Ⅱ.③恒温恒容时，气体的压强不再改变④恒温恒压时，气体的密度不再改变Ⅲ.⑤恒温恒容时，气体的密度不再改变⑥恒温恒容时，气体的平均相对分子质量不再改变Ⅳ.⑦恒温恒容时，气体的平均相对分子质量不再改变⑧恒温恒压时，的体积分数不再改变Ⅴ.⑨⑩恒容绝热时，压强不再改变⑪恒容绝热时，平衡常数不再改变A．6 B．7 C．8 D．9考点二化学反应条件的控制与优化【例2-1】（2022·上海）合成氨工业中，原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜(Ⅰ)溶液来吸收原料气中的CO，其反应是[Cu(NH3)2]Ac+CO+NH3[Cu(NH3)2]Ac·CO

ΔH<0。(1)必须除去原料气中CO的原因为_______。(2)醋酸二氨合铜(Ⅰ)溶液吸收CO的生产适宜条件应是_______。(3)吸收CO后的醋酸二氨合铜溶液经过适当处理又可再生，恢复其吸收CO的能力以供循环使用。醋酸二氨合铜溶液再生的生产适宜条件应是_______。【例2-2】（2022·云南）通过控制其他实验条件不变，来研究原料粒度、提取时间和提取温度对青蒿素提取率的影响，其结果如下图所示，采用的最佳原料粒度、提取时间和提取温度分别为___________。【一隅三反】1．（2022浙江）图为工业合成氨以及氨催化氧化制硝酸的流程示意图。下列说法不正确的是A．物质B是未反应完全的氮气和氢气，通过循环投料，可以提高原料利用率B．物质A是空气，其中的O2在吸收塔中氧化NO，使之能被水充分吸收生成硝酸C．为提高原料价格更高的的转化率，应向合成塔通入过量的空气以提高N2浓度D．尾气中的氮氧化物可使用碱性的Na2CO3溶液吸收，或使用NH3将氮氧化物还原为N22．（2022·北京）合成氨中的原料气进入合成塔前需经过铜氨液处理，目的是除去其中的CO，发生的反应为：，。铜氨液吸收CO适宜的生产条件是A．低温和高压 B．高温和低压C．加快原料气的通入速率 D．吸收效果与铜氨溶液的浓度无关3．（2022江西）在合成氨工业中，原料气(N2、H2及少量NH3、CO的混合气)需经过铜氨溶液除去其中的CO，其反应为：[Cu(NH3)2]++CO+NH3[Cu(NH3)3CO]+

△H＜0，则铜氨溶液吸收CO适宜的生产条件是A．低温和高压 B．低温和低压 C．高温和高压 D．高温和低压考点三化学反应速率图像问题【例3】（2022辽宁）一定温度下，在2L的密闭容器中发生反应：，反应过程中B、C的物质的量随时间变化的关系如图甲所示；反应达到平衡后，在t1min、t2min、t3min、t4min分别只改变一种反应条件，逆反应速率随时间变化的关系如图乙所示。下列有关说法正确的是A．0～2min内，v(B)=0.1mol/(L·min)B．t1min时，改变的条件可能是升高温度C．t3min时，改变的条件可能是增大压强，此时c(B)不变D．t4min时，可能是使用了催化剂，此时c(B)不变【一隅三反】1．（2022四川）某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B，一定温度下发生反应：A(g)+xB(g)2C(g)，达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化如下图所示。下列说法中正确的是A．8min时表示正反应速率等于逆反应速率B．前20minA的反应速率为1.00mol/(L·min)C．反应方程式中的x=1，30min时表示增大压强D．40min时改变的条件是升高温度，且正反应为放热反应2．（2022·重庆）向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B，发生如下反应：，在一定条件下，容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是（

）A．0～10min内v(A)=0.02mol/(L·min)B．x∶y=1∶2C．0～10min随反应进行，容器内压强变小D．第10min和第16min改变的条件都可能是升温3．（2022江苏）已知反应：A(s)＋3B(g)2C(g)

ΔH<0，在体积为10L的密闭容器中发生反应的过程如图所示。下列说法正确的是（

）A．X曲线表示B的物质的量随时间变化的关系B．第t1min时说明反应达到了平衡C．前4min，用C表示反应速率为v(C)=0.1mol·L-1·min-1D．第10min时，可能采取了降温4．（2021春·云南玉溪·高二校考阶段练习）用来表示可逆反应2A(g)＋B(g)⇌2C(g)ΔH<0的正确图象为A．B．C．D．考点四化学反应速率综合运用【例4-1】（2022春·云南楚雄·高一校考阶段练习）化学反应原理是研究、解决化学问题的重要方法。完成下列填空：(1)反应2SO2+O22SO3的能量变化如图所示，则生成2molSO3_______(填“放出”或“吸收”)的能量为_______(填标号)A．B．C．D．(2)断开气态物质中1mol某种共价键生成气态原子需要吸收的能量称为键能。如表所示是一些共价键的键能。共价键H-HN≡NN-H键能()436M391已知反应得到1mol气态放出的热量为46kJ，则上表中M的值为_______。(3)在2L容器中投入2mol和bmol，发生反应2SO2+O2=2SO3，下图是部分反应物与生成物随时间的变化曲线。①0～10min内，v(O2)=_______。②反应达到最大限度的时间是_______min，在该条件下，的最大转化率为_______。③下列条件能够加快反应速率的是_______(填标号)。A．升高温度B．保持体积不变，再充入一定量的氧气C．保持压强不变，充入He使容积增大D．保持体积不变，充入He使压强增大④下列情况能说明该反应达到化学平衡的是_______。A．v(SO3)=v(SO2)B．混合气体的密度保持不变C．体系内气体的颜色不再发生改变D．混合气体的总物质的量不再改变E.、、的物质的量之比等于2：1：2(4)一种室温下“可呼吸”的Na-CO2电池装置如图所示，电池的总反应为3CO2+4Na=2Na2CO3+C。①电极a为_______极(填“正”或“负")。②电极b发生的电极反应为_______。【一隅三反】1．（2022四川）根据化学反应速率和化学反应限度的知识回答下列问题：Ⅰ．某温度时，在2L容器中发生A、B两种物质间的转化反应，A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示：(1)该反应的化学方程式为_______。(2)反应开始至4min时，A的平均反应速率为_______。(3)4min时，反应是否达平衡状态？_______(填“是”或“否”)，8min时，v正_______(填“>”“<”或“=”)v逆。Ⅱ．氢气是合成氨的重要原料，合成氨反应的化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，该反应为放热反应，且每生成2molNH3，放出92.4kJ的热量。当合成氨反应达到平衡后，改变某一外界条件(不改变N2、H2和NH3的量)，反应速率与时间的关系如图所示。图中表示反应处于化学平衡状态的时间段(t1时刻后)为（4）_______。(5)在一定温度下，向一个容积为1L的容器中通入2mol氮气和8mol氢气及固体催化剂，使之反应。已知平衡时容器内气体的压强为起始时的80%。①N2的转化率为_______。②反应达到平衡时，放出的热量_______(填字母，下同)。A．小于92.4kJB．等于92.4kJC．大于92.4kJD．可能大于、小于或等于92.4kJ(6)若该反应在绝热条件下进行，下列能证明反应已达化学平衡的为_______。A．压强不变B．体系的温度不变C．N2、H2、NH3的分子数之比为1:3:2D．混合气体的质量不变2．（2022春·辽宁朝阳·高一校联考阶段练习）以生产甲醇()是实现“碳中和”的重要途径。其原理是。(1)该反应的能量变化如图1所示，该反应为___________(填“放热”或“吸热”)反应。(2)恒容容器中，对于上述反应，下列措施能加快反应速率的是___________(填字母)。A．升高温度 B．充入HeC．加入合适的催化剂 D．降低压强(3)在体积为2L的密闭容器中，充入1mol和3mol，测得，的物质的量随时间变化如图2。从反应开始到3min末，用浓度变化表示的平均反应速率___________；反应达到平衡状态，此时的转化率为___________。(4)用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图3。①则电极c是___________(填“正极”或“负极”)，电极d的电极反应式为___________。②若线路中转移1mol电子，则该燃料电池理论上消耗的在标准状况下的体积为___________L。3．（2022春·广西玉林·高一校联考期中）如图所示的过程是目前直接利用太阳能的研究热点。人们把通过人工光化学手段合成燃料的过程叫做人工光合作用。(1)在上图1构想的物质和能量循环中太阳能最终转化为_______能。

图1(2)人工光合作用得到的乙醇可添加到汽油中，已知汽车尾气中NO生成过程的键能变化如图2所示，则图3中能正确表示该反应能量变化的是_______(填“a”或“b”)。(3)人工光合作用的途径之一就是在催化剂光照条件下，将CO2和H2O转化为CH3OH，该反应的化学方程式为：2CO2(g)+4H2O(g)2CH3OH(g)+3O2(g)。一定条件下，在2L恒容密闭容器中充入0.50molCO2和1.00mol水蒸气进行上述反应，测得n(CH3OH)随时间的变化如下表所示：时间/min0123456n(CH3OH)/mol0.000.0400.0700.0900.1000.1000.100①用CH3OH表示0～3min内