2024年高中化學(xué)第二章第三節(jié)第1課時可逆反應(yīng)化學(xué)平衡練習(xí)含解析新人教版選修4

PAGEPAGE5第1課時可逆反應(yīng)化學(xué)平衡選題表學(xué)問點(diǎn)基礎(chǔ)過關(guān)實(shí)力提升可逆反應(yīng)及特點(diǎn)1,4,10化學(xué)平衡2,3,6,7,8,912綜合考查511,13基礎(chǔ)過關(guān)(20分鐘)1.下列各組兩個反應(yīng)互為可逆反應(yīng)的是(C)①H2+Cl22HCl與2HClH2↑+Cl2↑②H2SO4(濃)+2HBr2H2O+Br2+SO2↑與Br2+SO2+2H2O2HBr+H2SO4③2NO2N2O4與N2O42NO2④2SO2+O22SO3與2SO32SO2+O2A.①② B.②③C.③④ D.②④解析:可逆反應(yīng)要求的是相同條件,①②呈現(xiàn)的反應(yīng)條件不同,③④條件相同,故③④均互為可逆反應(yīng)。2.合成氨工業(yè)為人類解決糧食問題作出了巨大貢獻(xiàn)?？隙l件下,在密閉容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g),當(dāng)正、逆反應(yīng)速率相等且不等于零時,下列說法不正確的是(A)A.N2、H2完全轉(zhuǎn)化為NH3B.N2、H2、NH3在容器中共存C.反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)D.N2、H2、NH3的濃度不再變更解析:反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g),當(dāng)正、逆反應(yīng)速率相等且不等于零時,達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)。可逆反應(yīng)中,反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物,A不正確;N2、H2、NH3在容器中共存,B正確;正、逆反應(yīng)速率相等且不等于零時的狀態(tài)是化學(xué)平衡狀態(tài),C正確;化學(xué)平衡狀態(tài)時,各組分的濃度不隨時間的變更而變更,D正確。3.(2024·廣東南沙區(qū)一中期中)肯定溫度下,對可逆反應(yīng)A(g)+B(g)3C(g)的下列敘述中,不能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡的是(B)A.C生成的速率與C分解的速率相等B.單位時間內(nèi)消耗amolA,同時生成3amolCC.容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變更D.混合氣體的物質(zhì)的量不再變更解析:C生成的速率與C分解的速率相等,說明正、逆反應(yīng)速率相等,達(dá)到平衡狀態(tài),故A不符合題意;單位時間內(nèi)消耗amolA,同時生成3amolC,都體現(xiàn)正反應(yīng)方向,未體現(xiàn)正與逆的關(guān)系,故B符合題意;方程式兩端化學(xué)計量數(shù)不相等,則容器內(nèi)的壓強(qiáng)將隨平衡的移動而變更,壓強(qiáng)不再變更,說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故C不符合題意;方程式兩端化學(xué)計量數(shù)不相等,則容器內(nèi)氣體的物質(zhì)的量將隨平衡的移動而變更,混合氣體的物質(zhì)的量不再變更,說明正、逆反應(yīng)速率相等,達(dá)平衡狀態(tài),故D不符合題意。4.(2024·河北邯鄲其次中學(xué)期中)在容積不變的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s),已知反應(yīng)中X、Y的起始濃度分別為0.1mol·L-1、0.2mol·L-1,在肯定條件下,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時,各物質(zhì)的濃度可能是(A)A.X為0.05mol·L-1 B.Y為0.1mol·L-1C.Z為0.2mol·L-1 D.W為0.1mol·L-1解析:若按起始濃度不進(jìn)行反應(yīng),X、Y濃度最大,分別為0.1mol·L-1、0.2mol·L-1,Z的濃度最小為0,W的物質(zhì)的量為0;若反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行達(dá)到平衡,X、Y濃度最小,Z的濃度最大,W為固體,濃度為常數(shù);假定完全反應(yīng),依據(jù)反應(yīng)X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s),X、Y濃度最小分別為0、0.1mol·L-1,Z的濃度最大為0.2mol·L-1,W為固體,物質(zhì)的量最大為0.1mol;由于可逆反應(yīng),物質(zhì)不行能完全轉(zhuǎn)化,所以平衡時濃度范圍:0<c(X)<0.1mol·L-1,0.1mol·L-1<c(Y)<0.2mol·L-1,0<c(Z)<0.2mol·L-1,W為固體,濃度為常數(shù)。X為0.05mol·L-1在0<c(X)<0.1mol·L-1的范圍內(nèi),A項正確;Y為0.1mol·L-1不在0.1mol·L-1<c(Y)<0.2mol·L-1的范圍內(nèi),B項錯誤;Z為0.2mol·L-1不在0<c(Z)<0.2mol·L-1的范圍內(nèi),C項錯誤;W濃度為常數(shù),D項錯誤。5.某反應(yīng)進(jìn)行過程中,各物質(zhì)物質(zhì)的量的變更狀況如圖所示。下列說法正確的是(C)A.C、D是生成物B.反應(yīng)的化學(xué)方程式:2A+B2CC.2min后各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再變更D.該反應(yīng)不是可逆反應(yīng)解析:D在反應(yīng)前后物質(zhì)的量不變,在反應(yīng)中起催化劑的作用,反應(yīng)中,A、B的物質(zhì)的量削減,C的物質(zhì)的量增多,故A、B是反應(yīng)物,C為生成物。其中Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)=2∶1∶2,反應(yīng)進(jìn)行到2分鐘時,A、B、C的物質(zhì)的量恒定,表明反應(yīng)處于平衡狀態(tài),故該反應(yīng)為可逆反應(yīng),即反應(yīng)方程式為2A+B2C。6.對于可逆反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),下列敘述正確的是(A)A.達(dá)到化學(xué)平衡時,4v正(O2)=5v逆(NO)B.若單位時間內(nèi)生成xmolNO的同時,消耗xmolNH3,則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C.達(dá)到化學(xué)平衡時,若增大容器容積,則正反應(yīng)速率減小,逆反應(yīng)速率增大D.化學(xué)反應(yīng)速率關(guān)系是2v正(NH3)=3v正(H2O)解析:4v正(O2)=5v逆(NO)證明化學(xué)反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率是相等的,達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài),A正確;單位時間內(nèi)生成xmolNO,同時消耗xmolNH3,只表示了正反應(yīng)方向,則不能說明化學(xué)反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率是相等的,B錯誤;若增大容器容積即減小壓強(qiáng),正、逆反應(yīng)速率均減慢,C錯誤;反應(yīng)速率之比等于方程式的化學(xué)計量數(shù)之比,所以3v正(NH3)=2v正(H2O),D錯誤。7.肯定條件下,可逆反應(yīng)2AB+3C,在下列四種狀態(tài)中,處于平衡狀態(tài)的是(D)正反應(yīng)速率逆反應(yīng)速率AvA=2mol·L-1·min-1vB=2mol·L-1·min-1BvA=2mol·L-1·min-1vC=2mol·L-1·min-1CvA=1mol·L-1·min-1vB=2mol·L-1·min-1DvA=1mol·L-1·min-1vC=1.5mol·L-1·min-1解析:當(dāng)正、逆反應(yīng)速率之比等于相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比時,則說明達(dá)到了平衡狀態(tài)。按上述方法分析,D處于平衡狀態(tài)。8.汽車尾氣凈化的主要原理為2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)ΔH<0。若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行,下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是(C)A.①② B.③④ C.②④ D.①③解析:①中t1時刻v正仍舊在變更,說明沒有達(dá)到平衡狀態(tài),錯誤;②中由于是絕熱、恒容密閉體系,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,體系的溫度上升,當(dāng)溫度保持不變時,該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),正確;③中t1時刻CO2和CO的物質(zhì)的量還在變更,說明正、逆反應(yīng)速率不相等,反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài),錯誤;④中t1時刻N(yùn)O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再變更,表明正、逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),正確。9.(2024·遼寧本溪模擬)肯定溫度下,反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)記是(B)A.c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2B.N2、H2和NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不再變更C.N2與H2的物質(zhì)的量之和是NH3的物質(zhì)的量2倍D.單位時間里每增加1molN2,同時增加3molH2解析:平衡時各物質(zhì)的分子數(shù)之比取決于物質(zhì)的起始物質(zhì)的量和轉(zhuǎn)化率,故c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2不能作為推斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù),A錯誤;N2、H2和NH3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再變更,說明達(dá)到平衡狀態(tài),B正確;平衡時反應(yīng)物與生成物的物質(zhì)的量關(guān)系取決于反應(yīng)起始物質(zhì)的量以及轉(zhuǎn)化的程度,不能用來推斷是否達(dá)到平衡狀態(tài),C錯誤;單位時間內(nèi)每增加1molN2,同時增加3molH2都是指逆反應(yīng)方向,故不能說明達(dá)到平衡狀態(tài),D錯誤。10.乙酸和乙醇可以發(fā)生酯化反應(yīng):CH3COOH+HOC2H5CH3COOC2H5+H2O。(1)對于上述可逆反應(yīng),若乙酸分子中的氧都是18O,乙醇分子中的氧都是16O,一段時間后,分子中含有18O的物質(zhì)有。

A.1種 B.2種C.3種 D.4種(2)在上述條件下,生成物中水的相對分子質(zhì)量為。

A.16 B.18C.20 D.22(3)下列描述,能說明乙酸和乙醇的酯化反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的有。

①單位時間內(nèi),生成1mol乙酸乙酯,同時生成1mol水②單位時間內(nèi),生成1mol乙酸乙酯,同時生成1mol乙酸③單位時間內(nèi),消耗1mol乙醇,同時消耗1mol乙酸④正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等⑤混合物中各物質(zhì)的濃度不再變更解析:由+H—O—C2H5+H218O可知,含有18O的物質(zhì)有乙酸、乙酸乙酯和水3種。生成的水的相對分子質(zhì)量為20。達(dá)到平衡狀態(tài)時,v正=v逆,各物質(zhì)的濃度不再變更,②④⑤的描述能說明反應(yīng)已達(dá)平衡。答案:(1)C(2)C(3)②④⑤實(shí)力提升(15分鐘)11.(2024·浙江卷)某工業(yè)流程中,進(jìn)入反應(yīng)塔的混合氣體中NO和O2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為0.10和0.06,發(fā)生化學(xué)反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g),在其他條件相同時,測得試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:壓強(qiáng)/(×105Pa)溫度/℃NO達(dá)到所列轉(zhuǎn)化率須要時間/s50%90%98%1.030122502830902551057608.0300.23.936900.67.974依據(jù)表中數(shù)據(jù),下列說法正確的是(D)A.上升溫度,反應(yīng)速率加快B.增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率變慢C.在1.0×105Pa、90℃條件下,當(dāng)轉(zhuǎn)化率為98%時反應(yīng)已達(dá)平衡D.若進(jìn)入反應(yīng)塔的混合氣體為amol,反應(yīng)速率以v=ΔnΔt表示,則在8.0×105Pa、30℃條件下,轉(zhuǎn)化率從50%增至90%時段NO的反應(yīng)速率為4a解析:依據(jù)表格信息,溫度上升,為使壓強(qiáng)不變,體積變大,導(dǎo)致濃度下降,反應(yīng)速率下降,無法得出溫度對反應(yīng)速率的影響,故A選項錯誤;依據(jù)表格信息,相同溫度時,壓強(qiáng)增大,達(dá)到所列轉(zhuǎn)化率的時間削減,化學(xué)反應(yīng)速率加快,故B選項錯誤;依據(jù)題目已知信息,無法推斷此時是否達(dá)到平衡,故C選項錯誤;當(dāng)混合氣體是amol時,其中的NO為a10mol,轉(zhuǎn)化率從50%增加到90%的過程中,NO反應(yīng)了a25mol,經(jīng)過的時間為3.7s,所以反應(yīng)速率為a25mol3.712.(1)在肯定條件下,可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的本質(zhì)特征是,下列關(guān)系中能說明反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填字母序號)。

A.3v正(N2)=v正(H2) B.v正(N2)=v逆(NH3)C.2v正(H2)=3v逆(NH3) D.v正(N2)=3v逆(H2)(2)在肯定溫度下的恒容密閉容器中,可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,一些宏觀物理量恒定不變:a.各物質(zhì)的濃度不變,b.平衡混合物中各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變,c.容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變,d.容器內(nèi)氣體密度不變,e.容器內(nèi)氣體顏色不變。①能說明反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的有;

②能說明反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的有;

③能說明反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的有。

(3)已知N2O4(g)2NO2(g)ΔH>0,現(xiàn)將1molN2O4充入一恒壓密閉容器中,下列示意圖不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是。

解析:(2)由于在恒容條件下發(fā)生反應(yīng),三個反應(yīng)在反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量不變,因此不能用氣體的密度變更來推斷反應(yīng)是否處于化學(xué)平衡狀態(tài)。②中是一個氣體體積不變的反應(yīng),反應(yīng)前后氣體的壓強(qiáng)保持不變,也不能用壓強(qiáng)的變更來推斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)。①中無有色氣體,因此不能用氣體的顏色變更來推斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)。(3)B項,對于一個特定反應(yīng),ΔH固定不變,不能作為推斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù);C項,在t1時刻,2v正(N2O4)=v逆(NO2),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。答案:(1)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等C(2)①abc②abe③abce(3)B13.肯定溫度下,在容積為VL的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):aN(g)bM(g)(a≠b),M、N的物質(zhì)的量隨時間的變更曲線如圖所示:(1)t1到t2時刻,以M的濃度變更表示的平均反應(yīng)速率為。

(2)下列敘述中能說明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填字母