6.1.2 化学反应的限度分层练习

6.1.2化学反应的限度课后分层练课后分层练1．500℃时，将2molN2和2.25molH2充入体积为10L的恒容密闭容器中，反应达到平衡时，NH3的浓度不可能是()A．0.1mol·L－1 B．0.12mol·L－1C．0.05mol·L－1 D．0.16mol·L－12．下列不属于可逆反应的是()A．氯气与水反应生成盐酸与次氯酸B．N2与H2在一定条件下可以生成NH3，同时NH3又可分解为N2和H2C．电解水生成H2和O2，H2和O2转化为H2OD．SO2溶于水和H2SO3分解3．对化学反应速率与化学反应限度的叙述不正确的是()A．当化学反应达到最大限度时反应速率为零B．同一化学反应，若反应条件不同，限度可能不同C．化学反应达到限度时，正逆反应速率相等D．化学反应的限度与时间的长短无关4．相同温度和压强下，在容积为2L的密闭容器中发生反应：2HI(g)H2(g)＋I2(g)，达到平衡状态的标志是()A．c(H2)保持不变B．c(H2)＝c(I2)C．2v正(HI)＝v逆(I2)D．断裂2molH—I共价键，同时生成1molH—H共价键5．已知反应：NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)，起始时向某密闭容器中通入1molNO2、2molS18O2，反应达到平衡后，下列有关说法正确的是()A．NO2中不可能含18OB．有1molN18O生成C．S18O2的物质的量不可能为0.8molD．SO2、SO3、NO、NO2均含18O时，说明该反应达到平衡6．可逆反应2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)在恒容密闭容器中进行：①单位时间内生成nmolO2的同时，生成2nmolNO2②单位时间内生成nmolO2的同时，生成2nmolNO③用NO2、NO和O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1④混合气体的颜色不再改变⑤混合气体的密度不再改变⑥混合气体的压强不再改变⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变可说明该反应达到化学平衡状态的是()A．①④⑥⑦ B．②③④⑥C．①④⑤⑦ D．①②⑥⑦7．工业上合成氨反应为N2(g)＋3H2(g)eq\o(,\s\up12(高温、高压),\s\do4(催化剂))2NH3(g)，在实际生产中为提高合成氨的反应速率，下列说法正确的是()A．温度越高，反应速率越快，因此采取的温度越高越好B．压强越高，反应速率越快，因此采取的压强越高越好C．催化剂能加快反应速率，因此可选用适当的催化剂D．可向容器中加入一定量的水蒸气，使氨气溶解以提高反应速率0.3mol·L－1和0.2mol·L－1，在一定条件下，当反应达到一定限度时，各物质的浓度可能是()A．X为0.2mol·L－1B．Y为0.1mol·L－1C．Z为0.4mol·L－1D．Z为0.1mol·L－1时，Y为0.4mol·L－19．在1273K、100.0kPa条件下，乙烷生成乙烯的反应C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g)达到平衡后()A．C2H6的浓度保持不变B．C2H6仍在不断分解，其浓度不断减小C．C2H6的分解速率大于生成速率D．C2H4仍在不断生成，其浓度不断增加10．目前国际空间站处理CO2废气涉及的反应为CO2＋4H2CH4＋2H2O。下列关于该反应的说法不正确的是()A．升高温度能加快该反应的速率B．钌催化剂能加快该反应的速率C．达到平衡时，v(正)＝v(逆)＝0D．一定条件下，当CO2转化率达到最大值时，反应达到平衡11．汽车尾气系统中的催化转化器，可有效降低尾气中的CO、NO和NO2等向大气的排放。在催化转化器的前半部发生的反应为2CO(g)＋2NO(g)2CO2(g)＋N2(g)。一定条件下，下列说法能充分说明该反应已经达到化学平衡状态的是()A．正、逆反应速率都等于零B．CO、NO、CO2、N2的浓度相等C．CO、NO、CO2、N2在容器中共存D．CO、NO、CO2、N2的浓度均不再变化12．对于密闭容器中的反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，在673K、30MPa下，n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是()A．NH3在点a′的正反应速率比点b′的正反应速率更小B．点c反应达到平衡C．点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样D．点e处c(NH3)不再变化时间实验序号11020304050601800℃1.00.800.670.570.500.500.502800℃c20.600.500.500.500.500.503800℃c30.920.750.630.600.600.604820℃1.00.400.250.200.200.200.20根据上述数据，完成下列填空：(1)实验1中，在10～20min时间内，以A表示的平均反应速率为________mol·L－1·min－1。(2)实验2中，A的初始浓度c2＝________mol·L－1，反应经20min就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是________。(3)设实验3的化学反应速率为v3，实验1的化学反应速率为v1，则v3________v1(填“＞”“＝”或“＜”)，且c3________1.0mol·L－1(填“＞”“＝”或“＜”)。(4)已知，温度升高，化学平衡向吸热方向移动，比较实验4和实验1，可推测该反应的正反应是________反应(填“吸热”或“放热”)。1．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应：N2(g)＋3H2(g)eq\o(,\s\up12(高温、高压),\s\do4(催化剂))2NH3(g)(正反应为放热反应)，673K、30MPa下，n(NH3)和n(H2)随时间t变化的关系如图所示。下列叙述中正确的是()A．c点处正反应速率和逆反应速率相等B．a点的正反应速率比b点的大C．d点(t1时刻)和e点(t2时刻)处n(N2)不同D．在t2时刻，正反应速率大于逆反应速率2．在一定条件下发生反应：2A(g)＋2B(g)xC(g)＋2D(g)，在2L密闭容器中，把4molA和2molB混合，2min后达到平衡时生成1.2molC，又测得反应速率v(D)＝0.2mol·L－1·min－1，下列说法正确的是()A．A和B的转化率均是20%B．x＝3C．平衡时A的物质的量为2.8molD．平衡时气体压强比原来减小3．一定温度下，在某恒容的密闭容器中，建立化学平衡：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)。下列叙述中不能说明该反应已达到化学平衡状态的是()A．体系的压强不再发生变化B．v正(CO)＝v逆(H2O)C．生成nmolCO的同时生成nmolH2D．1molH—H键断裂的同时断裂2molH—O键4．在一定温度下，某容器内的某一反应中，X、Y的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示，下列表述正确的是()A．t1时，Y的浓度是X的浓度的2倍B．反应的化学方程式为X2YC．t2时，反应的正、逆反应速率相等，达到平衡状态D．t3时，X、Y的量不再变化，化学反应停止了，正、逆反应速率为零5．如图所示是425℃时，在1L密闭容器中发生化学反应的浓度随时间的变化示意图。①②下列叙述错误的是()A．图①中t0时，三种物质的物质的量相同B．图①中t0时，反应达到平衡状态C．图②中的可逆反应为2HI(g)H2(g)＋I2(g)D．图①②中当c(HI)＝3.16mol·L－1时，反应达到平衡状态6．一定条件下，对于反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)。达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1mol·L－1、0.3mol·L－1和0.08mol·L－1，则下列判断不合理的是()①c1∶c2＝1∶3②平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3③X和Y的转化率不相等④c1的取值范围为0＜c1＜0.14mol·L－1A．①② B．③④C．①④ D．②③7．在一密闭容器中加入A和B，各物质的物质的量浓度随着反应的进行如图所示。下列说法不正确的是()A．该反应的化学方程式为5A(g)＋4B(g)4C(g)B．2min前，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大C．用B的浓度变化表示2min内的速率为2mol/(L·min)D．2min时，该反应达到平衡，此时A、B、C的浓度比为5∶4∶48．在一定条件下，A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中，反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图。回答下列问题：(1)该反应的化学方程式为______________________________________。(2)0～t1s内A的反应速率为________________。(3)反应后与反应前的压强之比为__________________________________。(4)(t1＋10)s时，A气体的体积分数为________________，此时v正(A)________________(填“＞”“＜”或“＝”)v逆(B)。9．在2L密闭容器中，800℃时，反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表所示。时间/s012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)上图中，A点处v正________v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。(2)图中表示NO2变化的曲线是________。用O2表示从0～2s内该反应的平均速率v＝________________。(3)下列能说明该反应已经达到平衡状态的是________(填字母，下同)。a．v(NO2)＝2v(O2)b．容器内压强保持不变c．v逆(NO)＝2v正(O2)d．容器内的密度保持不变(4)下列能使该反应的反应速率增大的是________。a．及时分离出NO2气体b．适当升高温度c．增大O2的浓度d．选择高效的催化剂10．Ⅰ、下图为汽车尾气处理系统中“三元催化”的工作原理，NO和CO在催化剂作用下生成无污染性物质的方程式2NO＋2COeq\o(=,\s\up12(催化剂),\s\do4(△))N2＋2CO2。某课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律，设计了以下对比实验。实验编号实验目的T/℃NO初始浓度/mol·L－1CO初始浓度/mol·L－1同种催化剂的比表面积/m2·g－1c(CO)不变时所用的时间/min①参照2806.50×10－34.00×10－380t②2806.50×10－34.00×10－31200.5t③3606.50×10－34.00×10－3800.2t(1)实验编号②的实验目的为___________________________________。(2)课题中探究外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响的另一因素是________。Ⅱ、某温度下在4L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。(1)该反应的化学方程式是_________________________________________。(2)该反应达到平衡状态的标志是________(填字母)。A．Y的体积分数在混合气体中保持不变B．X、Y的反应速率之比为3∶1C．容器内气体压强保持不变D．容器内气体的总质量保持不变E．生成1molY的同时消耗2molZ(3)2～5min内用X表示的化学反应速率为________。6.1.2化学反应的限度课后分层练课后分层练1．500℃时，将2molN2和2.25molH2充入体积为10L的恒容密闭容器中，反应达到平衡时，NH3的浓度不可能是()A．0.1mol·L－1 B．0.12mol·L－1C．0.05mol·L－1 D．0.16mol·L－1[答案]D[解析]由题干信息可知，N2和H2发生反应生成NH3，反应的方程式为N2＋3H2eq\o(,\s\up12(高温、高压),\s\do4(催化剂))2NH3，该反应中N2过量，假设2.25molH2完全反应，则生成NH3的物质的量为1.5mol，浓度为0.15mol·L－1，但该反应是可逆反应，H2不可能完全转化为NH3，因此达到平衡时，NH3的浓度小于0.15mol·L－1，D选项符合题意。2．下列不属于可逆反应的是()A．氯气与水反应生成盐酸与次氯酸B．N2与H2在一定条件下可以生成NH3，同时NH3又可分解为N2和H2C．电解水生成H2和O2，H2和O2转化为H2OD．SO2溶于水和H2SO3分解[答案]C[解析]可逆反应指在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气点燃生成水，反应条件不同，不是可逆反应。3．对化学反应速率与化学反应限度的叙述不正确的是()A．当化学反应达到最大限度时反应速率为零B．同一化学反应，若反应条件不同，限度可能不同C．化学反应达到限度时，正逆反应速率相等D．化学反应的限度与时间的长短无关[答案]A[解析]A项反应达到最大限度时v正＝v逆≠0，A项错误；同一化学反应，条件改变，化学平衡可能被破坏，反应限度可能就会被改变，B项正确；任何可逆反应都有一定的限度，当反应达到限度时，即反应达到化学平衡，此时v(正)＝v(逆)，对同一可逆反应，达到化学平衡时，当外界条件不变时，反应的限度不变，与时间长短无关。4．相同温度和压强下，在容积为2L的密闭容器中发生反应：2HI(g)H2(g)＋I2(g)，达到平衡状态的标志是()A．c(H2)保持不变B．c(H2)＝c(I2)C．2v正(HI)＝v逆(I2)D．断裂2molH—I共价键，同时生成1molH—H共价键[答案]A[解析]在一定条件下的可逆反应中，如果正、逆反应速率相等，各组分的百分含量保持不变，则达到化学平衡状态。A项，c(H2)保持不变，符合要求；B项，c(H2)＝c(I2)，不一定是保持不变，不符合要求；C项，应为v正(HI)＝2v逆(I2)，错误；D项，断裂2molH—I共价键是正反应，同时生成1molH—H共价键，也是正反应，错误。5．已知反应：NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)，起始时向某密闭容器中通入1molNO2、2molS18O2，反应达到平衡后，下列有关说法正确的是()A．NO2中不可能含18OB．有1molN18O生成C．S18O2的物质的量不可能为0.8molD．SO2、SO3、NO、NO2均含18O时，说明该反应达到平衡[答案]C[解析]该反应为可逆反应，则通入1molNO2、2molS18O2，反应达到平衡后，SO2、SO3、NO、NO2均含18O，故A错误；该反应为可逆反应，反应物不可能完全反应，所以通入1molNO2、2molS18O2，不可能有1molN18O生成，故B错误；该反应为可逆反应，反应物不可能完全反应，所以通入1molNO2、2molS18O2，则NO2、S18O2消耗都小于1mol，所以S18O2的物质的量不可能为0.8mol，故C正确；该反应为可逆反应，SO2、SO3、NO、NO2均含18O时，不能说明该反应达到平衡，故D错误。6．可逆反应2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)在恒容密闭容器中进行：①单位时间内生成nmolO2的同时，生成2nmolNO2②单位时间内生成nmolO2的同时，生成2nmolNO③用NO2、NO和O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1④混合气体的颜色不再改变⑤混合气体的密度不再改变⑥混合气体的压强不再改变⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变可说明该反应达到化学平衡状态的是()A．①④⑥⑦ B．②③④⑥C．①④⑤⑦ D．①②⑥⑦[答案]A[解析]单位时间内生成nmolO2必同时消耗2nmolNO2，而生成2nmolNO2必同时消耗nmolO2，①能说明反应已达到化学平衡状态，②不能说明。③中无论反应是否达到化学平衡状态，各物质表示的化学反应速率之比都等于相应物质的化学计量数之比。④有色气体的颜色不再改变，则表示体系中各物质的物质的量浓度不再变化，说明反应已达到化学平衡状态。⑤体积固定，气体的质量反应前后不变，无论是否达到化学平衡状态，气体的密度始终不变。⑥反应前后气体的体积不相等，压强不变，意味着各物质的含量不再变化，说明反应已达到化学平衡状态。⑦由于反应前后气体的质量不变，气体的平均相对分子质量不变时，说明气体中各物质的物质的量不变，反应达到化学平衡状态。故选A。7．工业上合成氨反应为N2(g)＋3H2(g)eq\o(,\s\up12(高温、高压),\s\do4(催化剂))2NH3(g)，在实际生产中为提高合成氨的反应速率，下列说法正确的是()A．温度越高，反应速率越快，因此采取的温度越高越好B．压强越高，反应速率越快，因此采取的压强越高越好C．催化剂能加快反应速率，因此可选用适当的催化剂D．可向容器中加入一定量的水蒸气，使氨气溶解以提高反应速率[答案]C[解析]A项，温度高反应速率快，但温度过高会消耗更多的燃料，因此实际生产中的温度不是越高越好，故错误；B项，压强大反应速率快，但压强过高会增加设备的成本，因此实际生产中的压强不是越高越好，故错误；C项，可选用适当的催化剂提高反应速率，故正确；D项，加入水蒸气会降低反应体系的温度，且氨气溶于水并不能提高反应速率，故错误。0.3mol·L－1和0.2mol·L－1，在一定条件下，当反应达到一定限度时，各物质的浓度可能是()A．X为0.2mol·L－1B．Y为0.1mol·L－1C．Z为0.4mol·L－1D．Z为0.1mol·L－1时，Y为0.4mol·L－1[答案]B[解析]化学反应的限度决定了可逆反应中的各成分是不能完全转化的，反应可能正向进行，也可能逆向进行，所以当反应达到一定限度时各物质的浓度范围为0<c(X)<0.2mol·L－1，0<c(Y)<0.6mol·L－1，0<c(Z)<0.4mol·L－1。而当c(Z)＝0.1mol·L－1时，c(Y)＝0.45mol·L－1。9．在1273K、100.0kPa条件下，乙烷生成乙烯的反应C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g)达到平衡后()A．C2H6的浓度保持不变B．C2H6仍在不断分解，其浓度不断减小C．C2H6的分解速率大于生成速率D．C2H4仍在不断生成，其浓度不断增加[答案]A[解析]浓度保持不变说明反应达到平衡状态，A正确；化学平衡是动态平衡，C2H6仍在不断分解，其浓度保持不变，B错误；达到平衡状态时正、逆反应速率相同，所以C2H6的分解速率等于生成速率，C错误；化学平衡是动态平衡，C2H4仍在不断生成，其浓度保持不变，D错误。10．目前国际空间站处理CO2废气涉及的反应为CO2＋4H2CH4＋2H2O。下列关于该反应的说法不正确的是()A．升高温度能加快该反应的速率B．钌催化剂能加快该反应的速率C．达到平衡时，v(正)＝v(逆)＝0D．一定条件下，当CO2转化率达到最大值时，反应达到平衡[答案]C[解析]升高温度，反应速率加快，A正确；催化剂可以加快反应的速率，B正确；化学平衡是动态平衡，当反应达到化学平衡时，v(正)＝v(逆)＞0,C错误；一定条件下，反应达到平衡时，反应物的转化率达到最大，D正确。11．汽车尾气系统中的催化转化器，可有效降低尾气中的CO、NO和NO2等向大气的排放。在催化转化器的前半部发生的反应为2CO(g)＋2NO(g)2CO2(g)＋N2(g)。一定条件下，下列说法能充分说明该反应已经达到化学平衡状态的是()A．正、逆反应速率都等于零B．CO、NO、CO2、N2的浓度相等C．CO、NO、CO2、N2在容器中共存D．CO、NO、CO2、N2的浓度均不再变化[答案]D[解析]在一定条件下，当一个可逆反应的正反应速率与逆反应速率相等时且不等于零，或反应物的浓度与生成物的浓度不再改变即为平衡状态，A错误；CO、NO、CO2、N2的浓度相等，并不能说明各物质的浓度不变，不能说明反应达到了平衡状态，B错误；可逆反应中的反应物和生成物都会同时存在于一个容器，CO、NO、CO2、N2在容器中共存不能说明为平衡状态，C错误；CO、NO、CO2、N2的浓度均不再变化能够说明反应达到平衡状态，D正确。12．对于密闭容器中的反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，在673K、30MPa下，n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是()A．NH3在点a′的正反应速率比点b′的正反应速率更小B．点c反应达到平衡C．点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样D．点e处c(NH3)不再变化[答案]D[解析]A项，随着反应的进行，反应物的浓度减小，反应速率逐渐减小，则a′点的正反应速率比b′点大，错误；B项，c点反应物和生成物的物质的量相等，没有达到平衡状态，错误；C项，d点和e点都处于平衡状态，n(N2)不变，d点和e点处n(N2)相等，错误；D项，e点处于平衡状态，点e处c(NH3)不再变化，正确。时间实验序号11020304050601800℃1.00.800.670.570.500.500.502800℃c20.600.500.500.500.500.503800℃c30.920.750.630.600.600.604820℃1.00.400.250.200.200.200.20根据上述数据，完成下列填空：(1)实验1中，在10～20min时间内，以A表示的平均反应速率为________mol·L－1·min－1。(2)实验2中，A的初始浓度c2＝________mol·L－1，反应经20min就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是________。(3)设实验3的化学反应速率为v3，实验1的化学反应速率为v1，则v3________v1(填“＞”“＝”或“＜”)，且c3________1.0mol·L－1(填“＞”“＝”或“＜”)。(4)已知，温度升高，化学平衡向吸热方向移动，比较实验4和实验1，可推测该反应的正反应是________反应(填“吸热”或“放热”)。[答案](1)0.013(2)1.0加入催化剂(3)＞＞(4)吸热[解析](1)v＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(0.80－0.67mol·L－1,20－10min)＝0.013mol·L－1·min－1。(2)根据实验1、2的数据分析，温度相同，达到平衡后A的物质的量浓度相同，且B、D起始浓度均为0，所以两组实验中A的起始浓度相同，为1.0mol·L－1；温度相同，达到平衡后A的物质的量浓度相同，但达到平衡时实验2的时间较短，所以只能是加入催化剂。(3)实验1、3比较，温度相同，10～20min时，实验3的浓度减少量大于实验1的，所以实验3的反应速率大于实验1的，即v3＞v1；根据相同条件下，浓度对化学反应速率的影响判断，实验3的起始浓度大于实验1的，即c3＞1.0mol·L－1。(4)根据已知信息，温度升高，化学平衡向吸热方向移动，实验4与实验1比较，温度升高，达到平衡时A的平衡浓度减小；温度升高，化学平衡向吸热方向移动，所以正反应是吸热反应。1．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应：N2(g)＋3H2(g)eq\o(,\s\up12(高温、高压),\s\do4(催化剂))2NH3(g)(正反应为放热反应)，673K、30MPa下，n(NH3)和n(H2)随时间t变化的关系如图所示。下列叙述中正确的是()A．c点处正反应速率和逆反应速率相等B．a点的正反应速率比b点的大C．d点(t1时刻)和e点(t2时刻)处n(N2)不同D．在t2时刻，正反应速率大于逆反应速率[答案]B[解析]c点反应物和生成物的物质的量仍在变化，没有达到平衡状态，所以正、逆反应速率不相等，A错误；从a点到b点，氢气的物质的量在逐渐减小，即其物质的量浓度在逐渐减小，所以正反应的反应速率在逐渐减小，即a点的正反应速率比b点的大，B正确；d点和e点都处于平衡状态，n(N2)不变，即d点和e点处n(N2)相等，C错误；在t2时刻，该反应处于化学平衡状态，所以正、逆反应速率相等，D错误。2．在一定条件下发生反应：2A(g)＋2B(g)xC(g)＋2D(g)，在2L密闭容器中，把4molA和2molB混合，2min后达到平衡时生成1.2molC，又测得反应速率v(D)＝0.2mol·L－1·min－1，下列说法正确的是()A．A和B的转化率均是20%B．x＝3C．平衡时A的物质的量为2.8molD．平衡时气体压强比原来减小[答案]B[解析]2min时生成n(D)＝0.2mol·L－1·min－1×2min×2L＝0.8mol，根据方程式知，n(A)(消耗)＝n(B)(消耗)＝n(D)(生成)＝0.8mol，A的转化率为eq\f(n消耗,n初始)×100%＝eq\f(0.8mol,4mol)×100%＝20%，B的转化率为eq\f(0.8mol,2mol)×100%＝40%，故A错误；相同时间内v(C)＝eq\f(\f(1.2,2),2)mol·L－1·min－1＝0.3mol·L－1·min－1，v(C)∶v(D)＝x∶2＝0.3mol·L－1·min－1∶0.2mol·L－1·min－1＝3∶2，则x＝3，故B正确；平衡时n(A)＝(4－0.8)mol＝3.2mol，故C错误；恒温恒容条件下，气体压强与气体物质的量成正比，反应前后气体的化学计量数之和增大，则反应前后气体总物质的量增大，所以平衡时气体压强比原来增大，故D错误。3．一定温度下，在某恒容的密闭容器中，建立化学平衡：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)。下列叙述中不能说明该反应已达到化学平衡状态的是()A．体系的压强不再发生变化B．v正(CO)＝v逆(H2O)C．生成nmolCO的同时生成nmolH2D．1molH—H键断裂的同时断裂2molH—O键[答案]C[解析]A项，由于该反应前后气体体积改变，当体系的压强不再发生变化时，说明反应已达到化学平衡状态；B项，CO的正反应速率等于其逆反应速率，说明反应已达到化学平衡状态；C项，生成CO、H2均表示反应向正反应方向进行，没有表示出正、逆反应速率的关系，不能说明反应已达化学平衡状态；D项，H—H键断裂和H—O键断裂是两个相反的反应方向，1molH—H键断裂的同时断裂2molH—O键，即消耗1molH2的同时消耗了1molH2O，可知H2的消耗量等于其生成量，说明反应已达到化学平衡状态。4．在一定温度下，某容器内的某一反应中，X、Y的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示，下列表述正确的是()A．t1时，Y的浓度是X的浓度的2倍B．反应的化学方程式为X2YC．t2时，反应的正、逆反应速率相等，达到平衡状态D．t3时，X、Y的量不再变化，化学反应停止了，正、逆反应速率为零[答案]A[解析]A项，由图像知，反应中Y的物质的量减少，X的物质的量增多，则Y为反应物，X为生成物，Y、X的物质的量变化量之比为(8－2)∶(5－2)＝6∶3＝2∶1，则化学方程式为2YX，t1时X的物质的量为3mol，Y的物质的量为6mol，因此Y的浓度是X的2倍，故A项正确，B项错误；在t2时，X和Y的物质的量相等，但反应未达到平衡，故正、逆反应速率不相等，故C项错误；在t3时，X和Y的物质的量不再随时间的变化而变化，反应达到平衡，此时正、逆反应速率相等，但不为零，故D项错误。5．如图所示是425℃时，在1L密闭容器中发生化学反应的浓度随时间的变化示意图。①②下列叙述错误的是()A．图①中t0时，三种物质的物质的量相同B．图①中t0时，反应达到平衡状态C．图②中的可逆反应为2HI(g)H2(g)＋I2(g)D．图①②中当c(HI)＝3.16mol·L－1时，反应达到平衡状态[答案]B[解析]图①中t0时，三种物质的物质的量浓度相等，由于体系恒容，所以三者的物质的量也相等，A项正确；t0后各物质的物质的量浓度发生改变，即t0时反应没有达到平衡状态，B项错误；由图②可知，该图表示的可逆反应为2HIeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g))H2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g))＋I2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g))，C项正确；图①、②中，当c(HI)＝3.16mol·L－1时，两容器中的反应均达到平衡状态，D项正确。6．一定条件下，对于反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)。达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1mol·L－1、0.3mol·L－1和0.08mol·L－1，则下列判断不合理的是()①c1∶c2＝1∶3②平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3③X和Y的转化率不相等④c1的取值范围为0＜c1＜0.14mol·L－1A．①② B．③④C．①④ D．②③[答案]D[解析]浓度变化关系：X(g)＋3Y(g)2Z(g)c起始/(mol·L－1)c1c2c3c平衡/(mol·L－1)0.10.30.08反应的化学方程式中反应物化学计量数之比为1∶3，所以反应中X和Y必然以1∶3消耗，因为达平衡时X和Y浓度之比为1∶3，故c1∶c2＝1∶3，①正确；平衡时Y和Z的生成速率之比应该和化学方程式中对应化学计量数之比相等，故Y和Z的生成速率之比为3∶2，②错误；平衡浓度比为1∶3，转化浓度比亦为1∶3，故X和Y转化率相等，③错误；运用极限法，假设Z完全转化为反应物，c1的极限值为0.14mol·L－1，而题设c1＞0，反应又是可逆的，④正确。7．在一密闭容器中加入A和B，各物质的物质的量浓度随着反应的进行如图所示。下列说法不正确的是()A．该反应的化学方程式为5A(g)＋4B(g)4C(g)B．2min前，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大C．用B的浓度变化表示2min内的速率为2mol/(L·min)D．2min时，该反应达到平衡，此时A、B、C的浓度比为5∶4∶4[答案]D[解析]A项，由图可得，当(6－1)mol·L－1A反应，同时有(7－3)mol/LB反应，生成4mol·L－1C，故该反应的化学方程式为5A(g)＋4B(g)4C(g)，A正确；B项，2min前，反应物A和B减少，生成物C增多，所以正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，B正确；C项，用B的浓度变化表示2min内的速率为(7－3)mol·L－1÷2min＝2mol/(L·min)，C正确；D项，如图，2min时该反应达到平衡，此时A、B、C的浓度比为1∶3∶4，D错误。8．在一定条件下，A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中，反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图。回答下列问题：(1)该反应的化学方程式为______________________________________。(2)0～t1s内A的反应速率为________________。(3)反应后与反应前的压强之比为__________________________________。(4)(t1＋10)s时，A气体的体积分数为________________，此时v正(A)________________(填“＞”“＜”或“＝”)v逆(B)。[答案](1)3A＋B2C(2)eq\f(0.6,t1)mol·L－1·s－1(3)9∶13(4)22.2%＞[解析](1)从0到t1s时，Δc(A)＝0.8mol·L－1－0.2mol·L－1＝0.6mol·L－1，Δc(B)＝0.5mol·L－1－0.3mol·L－1＝0.2mol·L－1，Δc(C)＝0.4mol·L－1，三者之比为Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)＝0.6mol·L－1∶0.2mol·L－1∶0.4mol·L－1＝3∶1∶2，所以化学方程式为3A＋B2C。(2)0～t1s内A的反应速率为eq\f(0.6mol·L－1,t1s)＝eq\f(0.6,t1)mol·L－1·s－1。(3)反应后与反应前的压强之比等于物质的量之比，为9∶13。(4)A气体的体积分数为eq\f(0.2,0.2＋0.3＋0.4)＝eq\f(2,9)≈22.2%；在t1～(t1＋10)s反应处于平衡状态，v正(A)＝3v逆(B)，故v正(A)＞v逆(B)。9．在2L密闭容器中，800℃时，反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表所示。时间/s012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)上图中，A点处v正________v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。(2)图中表示NO2变化的曲线是________。用O2表示从0～2s内该反应的平均速率v＝________________。(3)下列能说明该反应已经达到平衡状态的是________(填字母，下同)。a．v(NO2)＝2v(O2)b．容器内压强保持不变c．v逆(NO)＝2v正(O2)d．容器内的密度保持不变(4)下列能使该反应的反应速率增大的是________。a．及时分离出NO2气体b．适当升高温度c．增大O2的浓度d．选择高效的催化剂[答案](1)大于(2)b1.5×10－3mol·L－1·s－1(3)bc(4)bcd[解析](1)图中表明A点的反应时间小于1s，表格中数据表明在0～1s内n(NO)呈减小状态，则反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)在正向进行，v正＞v逆。(2)上述反应正向进行，则c(NO)由逐渐减小到保持不变。表格中数据表明上述反应从开始到平衡，n(NO)的减小量为0.020mol－0.007mol＝0.013mol，则n(NO2)的增加量为0.013mol。上述反应容器的容积为2L，则平衡时c(NO2)＝0.0065mol·L－1，则表示NO2变化的曲线是b。表格中数据表明，在0～2s内n(NO)减小量为0.020mol－0.008mol＝0.012mol，则n(O2)的减小量为0.006mol，容器容积为2L，则Δc(O2)＝0.003mol·L－1，反应时间为2s，根据v＝eq\f(Δc,Δt)计算得v(O2)＝1.5×10－3mol·L－1·s－1。(3)化学平衡状态中正、逆反应速率相等，v正(NO2)＝2v逆(O2)体现了上述反应中正、逆反应速率相等，v(NO2)＝2v(O2)则不可以。上述反应，在达到平衡之前气体总物质的量不守恒，则在恒温、恒容下气体总压强不守恒；在达到平衡之后气体总物质的量守恒，则在恒温、恒容下气体总压强守恒。总之，上述反应的容器内压强保持不变，