2023-2024学年高二化学2019选择性必修1试题2.2.2化学反应的方向与限度（化学平衡状态）2

2.2.2化学反应的方向与限度（化学平衡状态）基础知识清单基础知识清单一、可逆反应1.定义在相同条件下，既能向方向进行，同时又能向方向进行的反应。 2.表示方法 可逆反应方程式用“”连接，把从左向右进行的反应称为，把从右向左进行的反应称为。3.特点 (1)同一条件下，正反应和逆反应。 (2)反应进行到底，反应物实现完全转化。 (3)反应体系中，与化学反应有关的各种物质。 (4)反应达到限度时，反应。 二、化学平衡状态 1.化学平衡的建立 (1)化学平衡的建立过程。实例：以N2＋3H22NH3为例N2＋3H22NH3反应物浓度v正生成物浓度v逆开始时c(N2)c(H2)进行中c(N2)c(H2)平衡时c(N2)c(H2)(2)化学平衡建立的浓度—时间图像和速率—时间图像。2.化学平衡状态 当外界条件不变时，可逆反应进行到一定程度，反应物和生成物的不再随时间而发生变化，称之为化学平衡状态。 3.化学平衡状态的特征 4.化学反应达到平衡状态的判断方法1．直接标志(1)v正＝v逆①同一种物质的生成速率等于； ②在化学方程式同一边的不同物质的生成速率和消耗速率之比等于； ③在化学方程式两边的不同物质的生成(或消耗)速率之比等于。 (2)各组分的浓度保持一定 ①各组分的浓度时间的改变而改变； ②各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数时间的改变而改变。2.间接标志——“变量不变” (1)反应体系中的总压强不随时间的改变而变化(适用于反应前后气体分子数不等的反应)。 (2)对于反应混合物中存在有颜色物质的可逆反应，若体系中颜色不再改变，则反应达到平衡状态。 (3)根据平均摩尔质量(即平均相对分子质量)计算公式M＝eq\f(m(气总),n(气总))，若M在反应过程中是一变量，则平均摩尔质量(平均相对分子质量)保持不变，反应达到平衡状态。 (4)对同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。课后分层练课后分层练1．在一定体积的密闭容器中进行反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。已知反应过程中某一时刻N2、H2、NH3的浓度分别为0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.2mol·L－1。当反应达到平衡时，可能存在的数据是()A．N2为0.2mol·L－1，H2为0.6mol·L－1B．N2为0.15mol·L－1C．N2、H2均为0.18mol·L－1D．NH3为0.4mol·L－12．在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol·L－1、0.1mol·L－1、0.2mol·L－1。当反应达到平衡时可能存在的数据是()A．SO2为0.4mol·L－1，O2为0.2mol·L－1B．SO3为0.25mol·L－1C．SO2、SO3均为0.15mol·L－1D．SO3为0.4mol·L－13．可逆反应在一定条件下达到化学平衡时，下列说法正确的是()A．正反应速率等于逆反应速率，且都为零B．反应物和生成物浓度相等C．反应体系中混合物的组成保持不变D．反应物断开化学键吸收的能量等于生成物形成化学键所放出的能量4．可逆反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是()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)5．在密闭容器中进行反应：X2(g)＋3Y2(g)2Z2(g)，若X2、Y2、Z2的初始浓度分别为0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.2mol·L－1，当反应达到平衡后，各物质的浓度可能是()①X2为0.2mol·L－1②Y2为0.1mol·L－1③Z2为0.3mol·L－1④Y2为0.6mol·L－1A．①②B．②③C．③④D．①④6．14CO2与碳在高温条件下发生反应：14CO2＋C2CO，达到化学平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有()A．14CO2 B．14CO2、14COC．14CO2、14CO、14C D．14CO7．有关化学平衡状态的特征，下列说法不正确的是()A．所有的化学反应都存在化学平衡状态B．平衡时反应已达到最大限度，但反应并未停止C．平衡时各组分的浓度不一定相等D．化学平衡状态是一种动态平衡8．对于可逆反应：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，则下列叙述中正确的是()A．达到化学平衡时，4v正(O2)＝5v逆(NO)B．若单位时间内生成nmolNO的同时，消耗nmolNH3，则反应达到平衡状态C．若NH3、O2、NO、H2O的分子数之比为4∶5∶4∶6时，反应达到化学平衡状态D．平衡时，化学反应速率的关系是2v正(NH3)＝3v正(H2O)9．一定条件下，向密闭容器中充入1molNO和1molCO进行反应：NO(g)＋CO(g)eq\f(1,2)N2(g)＋CO2(g)，测得化学反应速率随时间的变化关系如图所示，其中处于化学平衡状态的点是()A．d点 B．b点C．c点 D．a点10．在一定温度下，向aL密闭容器中加入1molO2和2molNO，发生如下反应：O2(g)＋2NO(g)2NO2(g)，此反应不一定达平衡的是()A．容器内压强不随时间变化B．容器内各物质的浓度不随时间变化C．容器内O2、NO、NO2的浓度之比为1∶2∶2D．单位时间内生成1molO2，同时生成2molNO211.在容器中充入SO2和只由18O原子形成的氧气(18O2)。在一定条件下达到平衡时，18O() A.只存在于O2中 B.只存在于O2和SO3中 C.只存在于SO2和SO3中 D.存在于SO3、SO2和O2中 12.已知298K时，合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.0kJ•mol－1，将此温度下的1molN2和3molH2充入一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应。测得反应放出的热量(假设测量过程中没有能量损失)()A.一定小于92.0kJ B．一定大于92.0kJ C.一定等于92.0kJ D．无法确定 13.下列对化学反应限度的叙述中，错误的是() A.任何可逆反应在给定的条件下的进程都有一定的限度，不同反应的限度不同 B.可逆反应的最大转化率不能达到100%，所以可逆反应不容易发生 C.化学反应达到平衡时，反应物和生成物的浓度均不再改变，但物质间的转化仍在进行 D.改变反应条件，化学反应限度可能改变 14．如图是可逆反应X2＋3Y22Z在反应过程中反应速率(v)与时间(t)的关系曲线，下列叙述正确的是()A.t1时，只发生正方向的反应 B.t2时，反应未达到最大限度 C.t2～t3时，反应不再发生 D.t2～t3时，各物质的浓度不再发生变化 15.一定条件下，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/s02468n(Cl2)/mol 00.300.390.400.40A.6s之后反应达到平衡状态，容器内的压强不再随时间的延续而改变 B.达到6s时，反应停止，不再进行 C.8s时，反应容器中各物质的浓度不再发生变化 D.生成Cl2的平均反应速率：v(0～2s)＞v(2～4s) 16．在密闭容器中进行反应：X2(g)＋3Y2(g)2Z(g)，X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.2mol·L－1、0.6mol·L－1、0.4mol·L－1，当平衡时，下列数据肯定不正确的是()A．X2为0.4mol·L－1，Y2为1.2mol·L－1B．Y2为1.0mol·L－1C．X2为0.3mol·L－1，Z为0.2mol·L－1D．Z为0.6mol·L－117.已知反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ•mol－1，下列说法正确的是() A.向密闭容器中充入1molN2和3molH2，充分反应后，放出92.4kJ的热量 B.向密闭容器中充入一定量N2和H2，放出92.4kJ的热量时，生成了2molNH3 C.向密闭容器中充入1molN2和足量H2，充分反应后，放出92.4kJ的热量D.向密闭容器中充入2molNH3，充分反应后，吸收了92.4kJ的热量 18.在一定条件下，将0.3molCO2和0.2molH2充入2L密闭容器中，进行反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)。下列关于该反应建立平衡的说法正确的是() A.反应刚开始时，生成物浓度最大，正反应速率最小 B.随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，正反应速率逐渐增大 C.达到平衡状态时反应体系中CO2的浓度为0mol/L D.该反应建立平衡过程中v(速率)R000Rt(时间)图像如图所示 19．在一定温度下的恒容密闭容器中，以下说法能表明反应：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已达平衡的是()A．混合气体的压强不变B．混合气体的密度不变C．每消耗2molB，同时生成1molCD．C和D的浓度比不变20.在一恒容密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。起始时，c(SO2)＝0.3mol•L－1、c(O2)＝0.2mol•L－1、c(SO3)＝0.4mol•L－1。在一定条件下，当反应达到平衡时，下列各物质的物质的量浓度关系可能正确的是() A.c(SO2)＝0.7mol•L－1 B.c(SO2)＋c(O2)＝1.1mol•L－1 C.c(SO3)＋c(SO2)＝0.65mol•L－1 D.c(SO2)＋c(O2)＋c(SO3)＝0.78mol•L－1 21.一定条件下，0.3molX(g)与0.3molY(g)在容积固定的密闭容器中发生反应：X(g)＋3Y(g)2Z(g)ΔH＝－akJ•mol－1(a＞0)，下列说法正确的是() A.反应一段时间后，X与Y的物质的量之比仍为1：1 B.达到平衡时，反应放出的热量小于0.1akJ C.混合气体密度保持不变，说明反应已达到平衡 D.达到平衡后，若向平衡体系中充入稀有气体，Z的正反应速率将增大 22.在体积固定的密闭容器中，发生反应：2CO(g)＋4H2(g)CH3CH2OH(g)＋H2O(g)。下列叙述中不能说明上述反应已达到化学反应限度的是() A.2v正(CO)＝v逆(H2) B.混合气体密度不变 C.混合气体的压强不变 D.CH3CH2OH的浓度不变 23.绝热容器中发生反应：3Z(s)X(g)＋2Y(g)ΔH＝akJ•mol－1(a>0)。下列说法不正确的是() A.将0.3molZ置于容器中充分反应生成气体的物质的量一定小于0.3mol B.容器中放入1.5molZ，达到化学平衡状态时，反应吸收的热量为0.5akJC.容器温度不变，反应已经达到平衡 D.气体平均摩尔质量不变，不能说明反应达到化学平衡状态 24.698K时，向VL的密闭容器中充入2molH2(g)和2molI2(g)，发生反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)ΔH＝－26.5kJ•mol－1，测得各物质的物质的量浓度与时间的关系如图所示。请回答下列问题： (1)V＝。 (2)该反应达到最大限度的时间是，该时间内平均反应速率v(HI)＝。(3)该反应达到平衡状态时，(填“吸收”或“放出”)的热量为。(4)达到平衡时H2的转化率为。 (5)平衡混合气体中HI的体积分数为。 1．一定条件下，在体积为1L的密闭容器中，1molX和1molY进行反应：2X(g)＋Y(g)Z(g)，下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是()A．X的百分含量不再发生变化B．c(X)∶c(Y)∶c(Z)＝2∶1∶1C．容器内原子总数不再发生变化D．同一时间内消耗2nmolX的同时生成nmolZ2．可逆反应：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)在恒容的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是()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、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的压强不再改变的状态⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A．①④⑥⑦ B．②③⑤⑦C．①③④⑤ D．全部3．一定温度下，在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应：2X(g)Y(g)＋Z(s)，以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是()A．混合气体的密度不再变化B．反应容器中Y的质量分数不变C．X的分解速率与Y的消耗速率相等D．单位时间内生成1molY的同时生成2molX4．一定条件下，将NO2与SO2以体积比为1∶2置于密闭容器中，发生反应：NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)ΔH＝－41.8kJ·mol－1，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1molSO3的同时生成1molNO25.在一密闭容器中进行反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.6mol•L－1、0.3mol•L－1、0.6mol•L－1，当反应至正、逆反应速率相等时，可能存在的状态是()A.SO2为1.2mol•L－1、O2为0.6mol•L－1 B.SO2为0.75mol•L－1 C.SO2、SO3均为0.45mol•L－1 D.SO3为1.2mol•L－1 6．工业上常用煤和水作原料经过多步反应制得氢气，其中一步反应的原理为CO(g)＋H2O(g)eq\o(,\s\up11(催化剂),\s\do4(△))CO2(g)＋H2(g)，下列选项的条件中可判断该反应达到平衡状态的是()A．单位时间内消耗1molH2O的同时生成1mol的H2B．两个H—O键断裂的同时有两个C=O键断裂C．反应容器内的气体密度不再发生变化D．混合气体的平均相对分子质量不发生变化7．在密闭容器中有如下反应：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)。已知：X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度(单位mol/L)可能是()A．X2为0.2 B．Y2为0.2C．Z为0.3 D．Z为0.48.在密闭容器中进行如下反应：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol•L－1、0.3mol•L－1、0.2mol•L－1，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.X2为0.2mol•L－1 B.Y2为0.2mol•L－1 C.Z为0.3mol•L－1 D.Z为0.45mol•L－1 9.对一定温度下的恒容容器中，开始时投入等物质的量的A、B进行如下可逆反应：A(g)＋3B(g)2C(g)，下列叙述能作为平衡标志的是() ①A、B、C的分子数之比为1：3：2； ②单位时间内生成amolA，同时生成3amolB； ③A、B、C各自的浓度不变； ④混合气体的总压强不变； ⑤C的物质的量占混合气体总物质的量的百分比φ(C)不变； ⑥混合气体的密度不变； ⑦混合气体的平均摩尔质量不变 A.①②③④⑤⑥⑦ B．②③④⑤⑦ C.③④⑤⑦ D．③④⑦ 10．锡、铅均为ⅣA族元素，在含Pb2＋的溶液中投入Sn会发生置换反应生成Sn2＋，反应过程中金属离子(R2＋)的物质的量浓度随时间的变化情况如图所示。下列说法错误的是()A．0～10s内，v(Sn2＋)＝0.044mol·L－1·s－1B．反应的离子方程式为Pb2＋＋SnPb＋Sn2＋C．5s时，正、逆反应速率相等，反应达到平衡D．12s时，5c(Sn2＋)＝11c(Pb2＋)11.我国科学家王亮在CO2合成燃料CH4的催化剂选择方面取得了重大突破，其反应原理如下：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)ΔH＝－165.0kJ•mol－1，在恒容密闭容器中通入1molCO2与4molH2，下列情形能表示该反应达到平衡状态的是() A.容器内混合气体的平均摩尔质量不再改变 B.容器内气体的密度不再改变 C.eq\f(n(CO2),n(H2))的值保持不变 D.v正(CO2)＝4v逆(H2) 12.在一个绝热的固定容积的密闭容器中，发生可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(s)，当m、n、p、q为任意整数时，一定可以作为反应达到平衡的标志是() ①体系的压强不再改变 ②体系的温度不再改变 ③体系的密度不再变化 ④各组分质量分数不再改变 A.①②③ B．①②③④ C.②③④ D．③④ 13.汽车尾气在催化的作用下脱硝脱碳的主要原理为2NO＋2CON2＋2CO2。在一定条件下的密闭容器中，用传感器测得该反应在不同时间NO、CO浓度如下表。下列说法正确的是()时间/s012c(NO)/(mol•L－1)9.50×10－34.50×10－32.50×10－3c(NO)/(mol•L－1)9.00×10－34.00×10－32.00×10－3时间/s345c(CO)/(mol•L－1)1.50×10－31.50×10－31.50×10－3c(NO)/(mol•L－1)1.00×10－31.00×10－31.00×10－3A.反应前2s内的平均反应速率为v(N2)＝3.5×10－3mol•L－1•s－1 B.当2v正(NO)＝v逆(N2)时，说明反应已达到化学平衡状态C.该反应在3～5s内的平均反应速率为0 D.由表中数据可知，反应3s时达到平衡状态，此时反应已经停止 14.用Cl2生产某些含氯有机物时会生成副产物HCl，利用下列反应可实现氯的循环利用：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH＜0。在恒温恒容的密闭容器中，充入一定量的反应物发生上述反应，下列示意图正确且能说明反应最终达到平衡状态的是() A.①②③B．②③C．③D．④ 15．1133K时，向某恒容密闭容器中充入等物质的量的CO(g)和H2(g)，发生反应：CO(g)＋3H2(g)CH4(g)＋H2O(g)，容器内的压强与时间的关系如图所示，下列有关该反应的判断不正确的是() A.当容器内混合气体的平均摩尔质