6.1 课题2化学反应的限度化学平衡状态 练习（含答案） 2024-2025学年高一化学苏教版（2019）必修2
文档属性
| 名称 | 6.1 课题2化学反应的限度化学平衡状态 练习（含答案） 2024-2025学年高一化学苏教版（2019）必修2 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 153.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-05-08 16:15:34 | ||
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文档简介
课题2 化学反应的限度 化学平衡状态
1 密闭容器中，SO2和足量O2在一定条件下发生反应。SO2、SO3的浓度随时间的变化如图。下列说法不正确的是( )
A. 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)
B. 2 min时，反应达到化学平衡状态
C. 反应开始至5 min末，以SO2浓度的变化表示该反应的平均反应速率是0.8 mol/(L·min)
D. 若起始充入SO2和足量18O2，达到化学平衡状态时，18O存在于SO2、O2、SO3中
2 (2024徐州一中月考)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源，下列反应是目前大规模制取氢气的方法之一：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)。恒温恒容条件下，能表明该反应达到平衡状态的是( )
A. CO(g)和H2(g)的浓度相等
B. 容器内混合气体的密度不再变化
C. 容器内混合气体的压强不再变化
D. H2O(g)的消耗速率等于CO2(g)的消耗速率
3 (2022扬州期末)FeCl3溶液和KI溶液发生反应：2Fe3+＋2I－ 2Fe2+＋I2。下列关于该反应的说法正确的是( )
A. 升高温度能减小反应速率
B. 增大Fe3+和I－的浓度能增大反应速率
C. 反应达到平衡时，溶液中c(Fe3+)与c(Fe2+)相等
D. 加入过量FeCl3溶液可使I－的转化率为100%
4 (2023镇江中学检测)氮是生命的基础，氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。对于反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，下列有关说法不正确的是( )
A. 在容器中充入4 mol NH3和5 mol O2，一定条件下充分反应，反应结束后，转移电子的物质的量为20 mol
B. 在恒容容器内，反应达到平衡后，通入Ar，压强增大，但v(正)和v(逆)都不变
C. 断裂1 mol N—H的同时断裂1 mol O—H，说明该反应达到平衡状态
D. 当混合气体的平均摩尔质量不变时，说明该反应达到平衡状态
5 对于密闭容器中的反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(正反应为放热反应)，673 K、30 MPa下，n(NH3)和n(H2)随时间t的变化关系如图所示。下列叙述正确的是( )
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
6 某同学为探究FeCl3与KI反应是否存在反应限度，设计了如下实验方案(FeCl3溶液、KI溶液浓度均为0.1 mol/L)，其中最合理的方案是( )
A. 方案1 B. 方案2 C. 方案3 D. 方案4
7 (2024徐州期末)恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面发生反应：2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化如表所示，根据表中数据分析，下列说法不正确的是( )
编 号 表面积 0 min 20 min 40 min 60 min 80 min
c(NH3)/(×10-3 mol/L)
① a 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80
② a 1.20 0.80 0.40 0.19 0.19
③ 2a 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40
A. 实验①，0～20 min内，以N2浓度的变化表示该反应的平均反应速率，v(N2)＝1.00×10-5 mol/(L·min)
B. 实验②，反应体系压强不变时，反应达到平衡状态
C. 其他条件不变时，增大氨气浓度，化学反应速率一定增大
D. 其他条件不变时，0～40 min内，增加催化剂的表面积，化学反应速率增大
8 (2024苏州中学月考)恒温下，将3 mol A和2 mol B投入容积为2 L的恒容密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋xB(s) 4C(g)＋2D(g)。5 min末，测得容器中B、D的物质的量均为0.8 mol。下列有关说法正确的是( )
A. x＝2
B. 0～5 min内，用A浓度的变化表示该反应的平均反应速率为0.24 mol/(L·min)
C. 其他条件不变，增加B的量可加快反应速率
D. 5 min末，容器内气体的压强是起始压强的1.4倍
9 (2024徐州铜山期中)NO2(红棕色)和N2O4(无色)之间在一定条件下可发生反应：N2O4(g) 2NO2(g)。
(1) 一定温度下，容积为2 L的恒容密闭容器中，NO2(红棕色)和N2O4(无色)之间发生反应，如图所示。
①曲线________(填“X”或“Y”)表示NO2的物质的量随时间的变化曲线。
②0～3 min内，用NO2浓度的变化表示的反应速率为________________。
③若在一保温容器中加入一定量NO2，反应一段时间后，混合气体温度升高，说明2 mol NO2(g)的能量比1 mol N2O4(g)的能量________(填“高”或“低”)。
(2) 恒温恒容条件下，可以说明反应：N2O4(g) 2NO2(g)达到平衡状态的是________(填字母，下同)。
A. c(N2O4)∶c(NO2)＝1∶2
B. v正(N2O4)＝2v逆(NO2)
C. 容器内气体的颜色不再变化
D. 混合气体的密度不再变化
(3) 一定温度下，向该恒容密闭容器中充入0.04 mol/L N2O4，c(NO2)随时间的变化曲线如图所示。
①1～4四个点中，v正＝v逆的点有________。
②反应进行到16 min时，N2O4的转化率是________。
③下列措施能使该反应速率加快的是________。
A. 升高温度
B. 恒容条件下充入He，增大压强
C. 增大容器容积
D. 加入合适的催化剂
10 实现“碳中和”，综合利用CO2具有重要的意义。一定条件下，CO2与H2制备气态甲醇(CH3OH)的化学方程式为CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)。
(1) 为了增大反应速率，可以采取的措施是_____________________________
(任写一种)。
(2) 一定温度下，在恒容密闭容器中进行该反应，当进行到某一时刻时，CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度分别为0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.1 mol/L、0.1 mol/L，反应达到平衡状态时，下列数据不可能出现的是________(填字母，下同)。
A. c(CO2)＝0.2 mol/L，c(H2)＝0.6 mol/L
B. c(CO2)＝0.15 mol/L，c(H2O)＝0.05 mol/L
C. c(CH3OH)＝0.15 mol/L，c(H2O)＝0.15 mol/L
D. c(H2)＝0.6 mol/L，c(CH3OH)＝0.2 mol/L
(3) 在容积为2 L的恒温密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，测得CO2和CH3OH的物质的量随时间的变化情况如表所示。
时间/min 0 3 6 9 12
n(CH3OH)/mol 0 0.50 a 0.75 0.75
n(CO2)/mol 1 0.50 0.35 0.25 0.25
①a＝________；3～6 min内，v(H2)＝____________________。
②12 min末，混合气体中CH3OH的物质的量分数为________。已知：B的物质的量分数＝×100%。
③3 min时的v正(CH3OH)________(填“>”“<”或“＝”)9 min时的v逆(CH3OH)。
④下列能说明上述反应达到平衡状态的是________。
A. CO2的体积分数在混合气体中保持不变
B. 混合气体的密度不随时间的变化而变化
C. 单位时间内消耗3 mol H2，同时生成1 mol H2O
D. 容器中CO2和CH3OH(g)的物质的量浓度相等
E. 混合气体的平均相对分子质量保持不变
课题2 化学反应的限度 化学平衡状态
1. B 2～5 min时间段内，SO2、SO3的量一直在发生变化，说明2 min时，反应未达到化学平衡状态，B错误；反应开始至5 min末，v(SO2)＝＝0.8 mol/(L·min)，C正确；该反应是可逆反应，故达到化学平衡状态时，18O存在于SO2、O2、SO3中，D正确。
2. D 反应达到平衡状态的标志是“变量不变”，CO(g)和H2(g)的浓度相等，不能表明浓度不再变化，A错误；容积恒定，气体总质量不变，故密度恒定，不是变量，B错误；该反应是气体分子数不变的反应，恒温恒容条件下，压强恒定，不是变量，C错误；H2O(g)的消耗速率等于CO2(g)的消耗速率，表明正、逆反应速率相等，能表明该反应达到平衡状态，D正确。
3. B 升高温度，反应速率增大，A错误；增大反应物浓度，化学反应速率增大，B正确；达到平衡时，c(Fe3+)、c(Fe2+)不一定相等，C错误；可逆反应不能进行到底，D错误。
4. A 该反应为可逆反应，反应物不能完全转化，A错误；在恒容容器内，反应达到平衡后，通入Ar，压强增大，但各物质浓度均不变，v(正)和v(逆)都不变，B正确；从方程式可以看出，断裂12 mol N—H的同时断裂 12 mol O —H，即断裂1 mol N—H的同时断裂1 mol O —H，说明该反应达到平衡状态，C正确；该反应前后气体分子数增加，气体总质量不变，恒容条件下当混合气体的平均摩尔质量不变时，说明该反应达到平衡状态，D正确。
5. B c点之后，反应物和生成物的物质的量仍在变化，故c点没有达到平衡状态，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点大，B正确；d点和e点都处于化学平衡状态，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。
6. D KI溶液和FeCl3溶液发生氧化还原反应生成Fe2+和I2，反应的离子方程式为2Fe3+＋2I－ 2Fe2+＋I2，Fe3+少量时，向反应后的溶液中加入CCl4，若下层呈紫红色，则说明生成碘，向上层清液中滴加KSCN溶液，溶液显红色，说明发生反应：Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3，则Fe3+没有反应完，反应存在限度，D正确。
7. C 实验①，0～20 min内，以N2浓度的变化表示该反应的平均反应速率，v(NH3)＝＝2.00×10-5 mol/(L·min)，v(N2)＝v(NH3)＝1.00×10-5 mol/(L·min)，A正确；该反应是气体分子数增大的反应，恒温恒容下，压强随着反应的发生而变化，当气体压强不变，说明反应达到平衡状态，B正确；对比实验①②可知，0～40 min内，增大氨气浓度，反应速率并没有增大，C错误；对比实验①③可知，催化剂的表面积越大，反应速率越大，D正确。
8. D ＝＝，x＝3，A错误；v(D)＝＝0.08 mol/(L·min)，v(A)＝v(D)＝×0.08 mol/(L·min)＝0.12 mol/(L·min)，B错误；B为固体，增加B的量，反应速率不变，C错误；同温同体积下，气体的压强之比等于气体的物质的量之比，起始时气体总物质的量为3 mol，5 min末气体总物质的量＝(3－1.2)mol＋0.8 mol×2＋0.8 mol＝4.2 mol，则5 min末容器内气体的压强是起始压强的＝1.4倍，D正确。
9. (1) ①X ②0.1 mol/(L·min) ③高
(2) C
(3) ①1、2 ②75% ③AD
10. (1) 升高温度、选用合适的催化剂、增大反应物浓度等(答案合理即可)
(2) AD
(3) ①0.65 0.075 mol/(L·min)
②30% ③> ④AE
1 密闭容器中，SO2和足量O2在一定条件下发生反应。SO2、SO3的浓度随时间的变化如图。下列说法不正确的是( )
A. 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)
B. 2 min时，反应达到化学平衡状态
C. 反应开始至5 min末，以SO2浓度的变化表示该反应的平均反应速率是0.8 mol/(L·min)
D. 若起始充入SO2和足量18O2，达到化学平衡状态时，18O存在于SO2、O2、SO3中
2 (2024徐州一中月考)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源，下列反应是目前大规模制取氢气的方法之一：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)。恒温恒容条件下，能表明该反应达到平衡状态的是( )
A. CO(g)和H2(g)的浓度相等
B. 容器内混合气体的密度不再变化
C. 容器内混合气体的压强不再变化
D. H2O(g)的消耗速率等于CO2(g)的消耗速率
3 (2022扬州期末)FeCl3溶液和KI溶液发生反应：2Fe3+＋2I－ 2Fe2+＋I2。下列关于该反应的说法正确的是( )
A. 升高温度能减小反应速率
B. 增大Fe3+和I－的浓度能增大反应速率
C. 反应达到平衡时，溶液中c(Fe3+)与c(Fe2+)相等
D. 加入过量FeCl3溶液可使I－的转化率为100%
4 (2023镇江中学检测)氮是生命的基础，氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。对于反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，下列有关说法不正确的是( )
A. 在容器中充入4 mol NH3和5 mol O2，一定条件下充分反应，反应结束后，转移电子的物质的量为20 mol
B. 在恒容容器内，反应达到平衡后，通入Ar，压强增大，但v(正)和v(逆)都不变
C. 断裂1 mol N—H的同时断裂1 mol O—H，说明该反应达到平衡状态
D. 当混合气体的平均摩尔质量不变时，说明该反应达到平衡状态
5 对于密闭容器中的反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(正反应为放热反应)，673 K、30 MPa下，n(NH3)和n(H2)随时间t的变化关系如图所示。下列叙述正确的是( )
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
6 某同学为探究FeCl3与KI反应是否存在反应限度，设计了如下实验方案(FeCl3溶液、KI溶液浓度均为0.1 mol/L)，其中最合理的方案是( )
A. 方案1 B. 方案2 C. 方案3 D. 方案4
7 (2024徐州期末)恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面发生反应：2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化如表所示，根据表中数据分析，下列说法不正确的是( )
编 号 表面积 0 min 20 min 40 min 60 min 80 min
c(NH3)/(×10-3 mol/L)
① a 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80
② a 1.20 0.80 0.40 0.19 0.19
③ 2a 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40
A. 实验①，0～20 min内，以N2浓度的变化表示该反应的平均反应速率，v(N2)＝1.00×10-5 mol/(L·min)
B. 实验②，反应体系压强不变时，反应达到平衡状态
C. 其他条件不变时，增大氨气浓度，化学反应速率一定增大
D. 其他条件不变时，0～40 min内，增加催化剂的表面积，化学反应速率增大
8 (2024苏州中学月考)恒温下，将3 mol A和2 mol B投入容积为2 L的恒容密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋xB(s) 4C(g)＋2D(g)。5 min末，测得容器中B、D的物质的量均为0.8 mol。下列有关说法正确的是( )
A. x＝2
B. 0～5 min内，用A浓度的变化表示该反应的平均反应速率为0.24 mol/(L·min)
C. 其他条件不变，增加B的量可加快反应速率
D. 5 min末，容器内气体的压强是起始压强的1.4倍
9 (2024徐州铜山期中)NO2(红棕色)和N2O4(无色)之间在一定条件下可发生反应：N2O4(g) 2NO2(g)。
(1) 一定温度下，容积为2 L的恒容密闭容器中，NO2(红棕色)和N2O4(无色)之间发生反应，如图所示。
①曲线________(填“X”或“Y”)表示NO2的物质的量随时间的变化曲线。
②0～3 min内，用NO2浓度的变化表示的反应速率为________________。
③若在一保温容器中加入一定量NO2，反应一段时间后，混合气体温度升高，说明2 mol NO2(g)的能量比1 mol N2O4(g)的能量________(填“高”或“低”)。
(2) 恒温恒容条件下，可以说明反应：N2O4(g) 2NO2(g)达到平衡状态的是________(填字母，下同)。
A. c(N2O4)∶c(NO2)＝1∶2
B. v正(N2O4)＝2v逆(NO2)
C. 容器内气体的颜色不再变化
D. 混合气体的密度不再变化
(3) 一定温度下，向该恒容密闭容器中充入0.04 mol/L N2O4，c(NO2)随时间的变化曲线如图所示。
①1～4四个点中，v正＝v逆的点有________。
②反应进行到16 min时，N2O4的转化率是________。
③下列措施能使该反应速率加快的是________。
A. 升高温度
B. 恒容条件下充入He，增大压强
C. 增大容器容积
D. 加入合适的催化剂
10 实现“碳中和”，综合利用CO2具有重要的意义。一定条件下，CO2与H2制备气态甲醇(CH3OH)的化学方程式为CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)。
(1) 为了增大反应速率，可以采取的措施是_____________________________
(任写一种)。
(2) 一定温度下，在恒容密闭容器中进行该反应，当进行到某一时刻时，CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度分别为0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.1 mol/L、0.1 mol/L，反应达到平衡状态时，下列数据不可能出现的是________(填字母，下同)。
A. c(CO2)＝0.2 mol/L，c(H2)＝0.6 mol/L
B. c(CO2)＝0.15 mol/L，c(H2O)＝0.05 mol/L
C. c(CH3OH)＝0.15 mol/L，c(H2O)＝0.15 mol/L
D. c(H2)＝0.6 mol/L，c(CH3OH)＝0.2 mol/L
(3) 在容积为2 L的恒温密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，测得CO2和CH3OH的物质的量随时间的变化情况如表所示。
时间/min 0 3 6 9 12
n(CH3OH)/mol 0 0.50 a 0.75 0.75
n(CO2)/mol 1 0.50 0.35 0.25 0.25
①a＝________；3～6 min内，v(H2)＝____________________。
②12 min末，混合气体中CH3OH的物质的量分数为________。已知：B的物质的量分数＝×100%。
③3 min时的v正(CH3OH)________(填“>”“<”或“＝”)9 min时的v逆(CH3OH)。
④下列能说明上述反应达到平衡状态的是________。
A. CO2的体积分数在混合气体中保持不变
B. 混合气体的密度不随时间的变化而变化
C. 单位时间内消耗3 mol H2，同时生成1 mol H2O
D. 容器中CO2和CH3OH(g)的物质的量浓度相等
E. 混合气体的平均相对分子质量保持不变
课题2 化学反应的限度 化学平衡状态
1. B 2～5 min时间段内，SO2、SO3的量一直在发生变化，说明2 min时，反应未达到化学平衡状态，B错误；反应开始至5 min末，v(SO2)＝＝0.8 mol/(L·min)，C正确；该反应是可逆反应，故达到化学平衡状态时，18O存在于SO2、O2、SO3中，D正确。
2. D 反应达到平衡状态的标志是“变量不变”，CO(g)和H2(g)的浓度相等，不能表明浓度不再变化，A错误；容积恒定，气体总质量不变，故密度恒定，不是变量，B错误；该反应是气体分子数不变的反应，恒温恒容条件下，压强恒定，不是变量，C错误；H2O(g)的消耗速率等于CO2(g)的消耗速率，表明正、逆反应速率相等，能表明该反应达到平衡状态，D正确。
3. B 升高温度，反应速率增大，A错误；增大反应物浓度，化学反应速率增大，B正确；达到平衡时，c(Fe3+)、c(Fe2+)不一定相等，C错误；可逆反应不能进行到底，D错误。
4. A 该反应为可逆反应，反应物不能完全转化，A错误；在恒容容器内，反应达到平衡后，通入Ar，压强增大，但各物质浓度均不变，v(正)和v(逆)都不变，B正确；从方程式可以看出，断裂12 mol N—H的同时断裂 12 mol O —H，即断裂1 mol N—H的同时断裂1 mol O —H，说明该反应达到平衡状态，C正确；该反应前后气体分子数增加，气体总质量不变，恒容条件下当混合气体的平均摩尔质量不变时，说明该反应达到平衡状态，D正确。
5. B c点之后，反应物和生成物的物质的量仍在变化，故c点没有达到平衡状态，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点大，B正确；d点和e点都处于化学平衡状态，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。
6. D KI溶液和FeCl3溶液发生氧化还原反应生成Fe2+和I2，反应的离子方程式为2Fe3+＋2I－ 2Fe2+＋I2，Fe3+少量时，向反应后的溶液中加入CCl4，若下层呈紫红色，则说明生成碘，向上层清液中滴加KSCN溶液，溶液显红色，说明发生反应：Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3，则Fe3+没有反应完，反应存在限度，D正确。
7. C 实验①，0～20 min内，以N2浓度的变化表示该反应的平均反应速率，v(NH3)＝＝2.00×10-5 mol/(L·min)，v(N2)＝v(NH3)＝1.00×10-5 mol/(L·min)，A正确；该反应是气体分子数增大的反应，恒温恒容下，压强随着反应的发生而变化，当气体压强不变，说明反应达到平衡状态，B正确；对比实验①②可知，0～40 min内，增大氨气浓度，反应速率并没有增大，C错误；对比实验①③可知，催化剂的表面积越大，反应速率越大，D正确。
8. D ＝＝，x＝3，A错误；v(D)＝＝0.08 mol/(L·min)，v(A)＝v(D)＝×0.08 mol/(L·min)＝0.12 mol/(L·min)，B错误；B为固体，增加B的量，反应速率不变，C错误；同温同体积下，气体的压强之比等于气体的物质的量之比，起始时气体总物质的量为3 mol，5 min末气体总物质的量＝(3－1.2)mol＋0.8 mol×2＋0.8 mol＝4.2 mol，则5 min末容器内气体的压强是起始压强的＝1.4倍，D正确。
9. (1) ①X ②0.1 mol/(L·min) ③高
(2) C
(3) ①1、2 ②75% ③AD
10. (1) 升高温度、选用合适的催化剂、增大反应物浓度等(答案合理即可)
(2) AD
(3) ①0.65 0.075 mol/(L·min)
②30% ③> ④AE