人教版选修4 化学平衡 第1课时 化学平衡状态的建立及标志 作业2.doc

课时训练7化学平衡状态的建立及标志一、可逆反应1.下列各组两个反应互为可逆反应的是()2h2+o22h2o与2h2o2h2+o2h2so4(浓)+2hbr2h2o+br2+so2与br2+so2+2h2o2hbr+h2so42no2n2o4与n2o42no22so2+o22so3与2so32so2+o2a.b.c.d.解析:可逆反应必须是在同一条件下,同时向正、逆反应方向进行的反应,中的反应条件不同,中h2so4的浓度不同,性质不同。答案:c2.在密闭容器中进行反应:x2(g)+y2(g)2z(g),已知x2、y2、z的起始浓度分别为0.1 mol/l、0.3 mol/l、0.2 mol/l,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是()a.z为0.3 mol/lb.y2为0.4 mol/lc.x2为0.2 mol/ld.z为0.4 mol/l解析:可逆反应的重要特征是物质的转化率不可能达到100%。要达到b和c项中物质的浓度,物质z要全部消耗。而要达到d项中物质的浓度,物质x2要全部消耗。答案:a3.向含有2 mol的so2的容器中通入过量氧气发生2so2+o22so3,充分反应后生成so3的物质的量(填“”或“=”,下同)2 mol,so2的物质的量0,转化率100%。解析:通入的氧气量再多,2mol的so2也不可能完全消耗,其转化率不可能达到100%,故生成的so3的物质的量也达不到2mol。答案:二、化学平衡的特征4.现向一密闭容器中充入1 mol n2和3 mol h2,在一定条件下使该反应n2+3h22nh3发生,下列有关说法中正确的是()a.达到化学平衡时,n2将完全转化为nh3b.达到化学平衡时,n2、h2和nh3的物质的量浓度一定相等c.达到化学平衡时,n2、h2和nh3的物质的量浓度不再变化d.达到化学平衡时,正反应和逆反应的速率都为0解析:由于合成氨反应为可逆反应,所以达到化学平衡时,n2不可能完全转化为nh3,因此a项错误;达到化学平衡时,n2、h2和nh3的物质的量浓度不再发生变化,但不一定相等,因此b项不正确,c项正确;达到平衡时正反应速率和逆反应速率相等,但不为0,反应并未停止,因此d项错误。答案:c5.对于可逆反应h2(g)+i2(g)2hi(g),在温度一定下由h2(g)和i2(g)开始反应,下列说法正确的是()a.h2(g)的消耗速率与hi(g)的生成速率之比为21b.反应进行的净速率是正、逆反应速率之和c.正、逆反应速率的比值是恒定的d.达到平衡时,正、逆反应速率相等解析:a项,用各物质表示的化学反应速率之比等于其化学计量数之比,则有2v(h2,消耗)=v(hi,生成);正、逆反应速率都取正值,反应进行的净速率是正、逆反应速率之差,b项错误;c项,随着反应的进行,v(正)不断减小,v(逆)不断增大,二者的比值也不断变化;d项,达到平衡,正、逆反应速率相等是判断平衡的核心依据。答案:d6.在200 时,将a mol h2(g)和b mol i2(g)充入到体积为v l的密闭容器中,发生反应:i2(g)+h2(g)2hi(g)。(1)反应刚开始时,由于c(h2)=,c(i2)=,而c(hi)=,所以化学反应速率最大,而最小(为0)。(2)随着反应的进行,反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c(h2),c(i2),而c(hi),从而化学反应速率v(正),而v(逆)。(3)当反应进行到v(正)与v(逆)时,此可逆反应就达到了最大限度,若保持外界条件不变时,混合物中各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和生成物的产率及体系的总压强(或各组分的分压)都将。答案:(1)av mol/lbv mol/l0v(正)v(逆)(2)减小减小增大减小增大(3)相等保持不变二、化学平衡状态的标志7.在2no2n2o4的可逆反应中,下列状态说明反应达到化学平衡的是()a.c(n2o4)c(no2)不变的状态b.n2o4处于不再分解的状态c.no2的分子数与n2o4的分子数之比为21的状态d.v(no2)v(n2o4)=21的状态解析:化学平衡的标志主要有两个:正、逆反应速率相等和各组分的浓度不变。a项表述的各组分的浓度不变,a项符合题意;平衡时反应没有停止,b项不符合题意;平衡时物质的分子数与化学计量数之间没有必然联系,c项不符合题意;d项适用于化学反应的任意阶段,不能作为平衡的判断标志,d项不符合题意。答案:a8.一定条件下,将no2与so2以体积比12置于密闭容器中发生反应:no2(g)+so2(g)so3(g)+no(g)h=-41.8 kj/mol,下列能说明反应达到平衡状态的是()a.体系压强保持不变b.混合气体颜色保持不变c.so3和no的体积比保持不变d.每消耗1 mol so3的同时生成1 mol no2解析:由于该反应为反应前后气体的物质的量相等的反应,体系的压强始终保持不变,故不能以压强不变判断反应是否达到平衡,a项不符合题意。so3与no的体积比始终保持11,c项不符合题意;消耗so3和生成no2为同一反应方向,d项不符合题意。答案:b9.在体积固定的密闭容器中,对于n2(g)+3h2(g)2nh3(g)h0的反应,达到平衡的标志是。a.生成nh3的速率与nh3的分解速率相等b.断开一个键的同时有6个nh键生成c.n2、h2、nh3百分含量不再变化d.总压强不变e.n2、h2、nh3分子数之比为132的状态f.n2、h2、nh3的浓度相等g.n2、h2不再起反应h.v(n2)=13v(h2)i.混合气体密度不变j.混合气体平均相对分子质量不变k.反应放出的热量等于反应吸收的热量解析:审题关键:v(正)是否等于v(逆)。判断一个可逆反应是否达到平衡状态,要从两个方面来考虑,v(正)=v(逆)0,混合物各成分浓度不变,只要符合其一,则达平衡状态。b选项只知正反应速率,不知逆反应速率,无法判断是否平衡;e、f也无法判断是否平衡,因n2、h2、nh3分子数之比为132及浓度相等,不能说明各成分浓度不变;g选项违背了化学平衡的特征;h选项正反应速率、逆反应速率都满足这种关系,不能说明v(正)=v(逆);气体总质量不变,体积不变时密度始终不变,混合气体密度不变不能说明是否达到了平衡状态。a、k选项体现了v(正)=v(逆)0,c、d、j体现了混合物中各成分浓度不变。答案:a、c、d、j、k(建议用时:30分钟)1.下列反应一般认为是不可逆反应的是()a.so2溶于水b.h2与i2反应生成hic.cl2溶于水d.na与h2o的反应答案:b2.一定条件下,对于可逆反应x(g)+3y(g)2z(g),若x、y、z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为0),达到平衡时,x、y、z的浓度分别为0.1 mol/l、0.3 mol/l、0.08 mol/l,则下列判断正确的是()a.c1c2=31b.平衡时,y和z的生成速率之比为23c.x、y的转化率不相等d.c1的取值范围为0c10.14 mol/l解析:平衡浓度之比为13,转化浓度亦为13,故c1c2=13,a、c两项不正确;平衡时y生成表示逆反应,z生成表示正反应且vy(生成)vz(生成)应为32,b项不正确;由可逆反应的特点可知0c10.14mol/l。答案:d3.在一定温度下,将等物质的量的co和水蒸气通入恒容密闭容器中,发生如下反应:co(g)+h2o(g)co2(g)+h2(g),一段时间后反应达到平衡。对该平衡状态描述正确的是()a.正反应速率等于0b.正反应速率大于逆反应速率c.正反应速率等于逆反应速率d.正反应速率小于逆反应速率解析:当反应达到平衡状态时,v(正)=v(逆)0,故选c。答案:c4.298 k时,合成氨反应的热化学方程式为:n2(g)+3h2(g)2nh3(g)h=-92.4 kj/mol,在该温度下,取1 mol n2和3 mol h2放在密闭容器内反应。下列说法正确的是()a.在有催化剂存在的条件下,反应放出的热量为92.4 kjb.有无催化剂该反应放出的热量都为92.4 kjc.反应放出的热量始终小于92.4 kjd.若再充入1 mol h2,到达平衡时放出的热量应为92.4 kj解析:该反应为可逆反应,正向不可能进行到底,所以1moln2和3molh2反应放出的热量始终小于92.4kj,c项正确。答案:c5.下列说法可以证明反应n2(g)+3h2(g)2nh3(g)已达到平衡状态的是()a.1个nn键断裂的同时,有3个hh键形成b.1个nn键断裂的同时,有3个hh键断裂c.n2、h2、nh3的分子数之比为132d.1个nn键断裂的同时,有6个hn键形成解析:a项中表示的反应方向相反,且v(正)=v(逆)0,符合题意;b、d两项中表示的反应方向相同,故b、d两项不符合题意;c项中n2、h2、nh3的分子数之比为132时未必达到平衡。答案:a6.在恒温、恒容下,当反应容器内总压强不随时间变化时,下列可逆反应一定达到平衡的是()a.a(g)+b(g)c(g)b.a(g)+2b(g)3c(g)c.a(g)+b(g)c(g)+d(g)d.以上都达到平衡解析:a项中反应前后气体的物质的量不等,恒温恒容下总压强不变,反应达平衡;b、c两项中反应前后气体的物质的量相等,不论是否达到平衡,总压强均不变。答案:a7.在密闭容器中进行如下反应:x2(g)+3y2(g)2z(g),x2、y2、z的起始浓度分别为0.2 mol/l、0.6 moll-1、0.4 mol/l,当平衡时,下列数据肯定不正确的是()a.x2为0.3 mol/l,y2为0.9 mol/lb.y2为1.0 mol/lc.x2为0.3 mol/l,z为0.2 mol/ld.z为1.0 mol/l解析:化学平衡研究的是可逆反应,故解这类题目时要善于利用极值法;另外,此题的易错点是在将选项中所有物质浓度列出来时,易忽略原子是否守恒。此题的解法为:x2(g)+3y2(g)2z(g)起始浓度(mol/l):0.20.60.4平衡浓度(mol/l):000.8(设反应正向进行彻底)平衡浓度(mol/l):0.41.20(设反应逆向进行彻底)据可逆反应的含义知:0c(x2)0.4mol/l;0c(y2)1.2mol/l;0c(z)v(逆),c(z)在增大;t2时刻,v(正)=v(逆),说明反应达到化学平衡状态:t2t3时段,反应仍在进行,但由于v(正)=v(逆),所以各物质的浓度不再发生变化。答案:d11.在2 l密闭容器内,800 时反应2no(g)+o2(g)2no2(g)体系中,n(no)随时间的变化如下表:时间/s012345n(no)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)上图表示no2的浓度变化的曲线是。用o2表示从02 s内该反应的平衡速率v=。(2)能说明该反应已达到平衡状态的是。a.v(no2)=2v(o2)b.容器内压强保持不变c.v逆(no)=2v正(o2)d.容器内密度保持不变解析:该反应达平衡时,n(no)=0.007mol,此时n(no2)=0.013mol,其浓度变化量为0.0065mol/l,所以表示no2变化的曲线是b。在(2)中,a表示的是同一方向的速率,在任何时候都成立,而d中容器的体积及气体的总质量都不变,气体的密度也始终不变。答案:(1)b1.510-3 mol/(ls)(2)bc12.500 时,有如下反应:2so2(g)+o2(g)2so3(g)h0。(1)把2 mol so2和1 mol o2放入恒容的密闭容器中,判断该反应达到平衡状态的标志是(填字母)。a.so2和so3的浓度相等b.so2的百分含量保持不变c.容器中气体的压强不变d.so3的生成速率与so2的消耗速率相等e.容器中混合