选修四2.3.1化学平衡状态 学案+随堂练习+课后练习(有答案)

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名称 选修四2.3.1化学平衡状态 学案+随堂练习+课后练习(有答案)
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资源类型 试卷
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2020-08-17 15:37:16

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文档简介

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2.3.1
化学平衡状态
一、可逆反应
1.可逆反应
2.不可逆反应
有些反应的逆反应进行程度太小因而可忽略,把这类反应称作不可逆反应,用“===”号表示。例如:Ba2++SO===BaSO4↓。
二、化学平衡状态
1.化学平衡状态
在一定条件下的可逆反应里,当正、逆两个方向的反应速率___________时,反应体系中所有参加反应的物质的___________或___________保持恒定的状态。
2.化学平衡状态的特征
3.化学平衡状态的判断依据(满足其一即可)
(1)正反应速率与逆反应速率相等,v正=v逆。
①对同一物质,该物质的生成速率等于它的消耗速率;
②对不同物质,速率之比等于方程式中的化学计量数之比,但必须是不同方向的速率。
(2)反应混合物中各组分的百分含量保持不变。
4.化学平衡状态的判断方法
(1)对于纯气体反应,如mA(g)+nB(g)?pC(g)+qD(g):
①若m+n≠p+q,恒温恒容下气体的总物质的量不变、总压强不变、平均相对分子质量不变和恒温恒压下气体的密度不变都可以说明反应达到了平衡状态;
②若m+n=p+q,不管是否达到平衡状态,气体总体积、总压强、总物质的量始终保持不变,从而平均摩尔质量(相对分子质量)、气体密度总保持不变(r=m/n,ρ=m/V),因此这五项都不能作为判断反应是否达到平衡的依据。
(2)对于有固体或液体物质参与的反应,如aA(s)+bB(g)?cC(g)+dD(g):
①气体质量不变?达到平衡;
②若b≠c+d,则n气、气、p总、ρ不变均说明已达到平衡;
③若b=c+d,则n气、p总不变不能判断是否达到平衡状态,气、ρ不变能说明已达到平衡。
(3)对于有色物质参加的反应,体系的颜色保持不变,说明已达到平衡状态。
(4)对于绝热反应,体系温度保持不变,说明已达到平衡状态。
参考答案:
2.3.1
化学平衡状态
一、可逆反应
1.相同条件
正反应
逆反应
?
正反应
逆反应
SO2+H2O?H2SO3
相同
同时
小于
二、化学平衡状态
1.相等
质量
浓度
2.可逆
动态
==
物质的量浓度
2.3.1
化学平衡状态
随堂练习
一、可逆反应
1.下列各组两个反应互为可逆反应的是(  )
①2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O与CO2+Na2CO3+H2O===2NaHCO3
②H2SO4(浓)+2HBr===2H2O+Br2+SO2与Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4
③2NO2?N2O4与N2O4?2NO2
④2SO2+O2eq
\o(\s\up
7(催),\s\do
3())2SO3与2SO3eq
\o(\s\up
7(催),\s\do
3())2SO2+O2
A.①②
B.②③
C.③④
D.②④
2.根据化学反应进行的________,可分为________和________。判断下列反应,属于可逆反应的是_________________________________,属于不可逆反应的是________。
①二氧化硫的催化氧化 ②氮气和氢气的化合 ③水的电解 ④可燃物的燃烧 ⑤氨气溶于水 ⑥氯气溶于水 ⑦二氧化硫和水的反应 ⑧三氧化硫和水的反应 ⑨铁置换硫酸铜溶液中的铜
3.下列说法正确的是(  )
A.可逆反应的化学反应速率是指正反应速率
B.在可逆反应里正反应的速率是正值,逆反应的速率是负值
C.在一定条件下,当可逆反应的正反应速率与逆反应速率相等时,反应物和生成物的浓度不再发生变化,这就是该反应所达到的限度
D.对于可逆反应来说,反应物转化为生成物没有一定的限度
4.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0.1
mol/L、0.3
mol/L、0.2
mol/L。当反应达到平衡时,可能存在的数据是
(  )
A.N2为0.2
mol/L,H2为0.6
mol/L
B.N2为0.15
mol/L
C.N2、H2均为0.18
mol/L
D.NH3为0.4
mol/L
二、化学平衡状态
1.在一定条件下,使SO2和O2在一密闭容器中进行反应,下列说法中不正确的是(  )
A.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后为零
B.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后不变
C.随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,最后不变
D.反应开始时,正反应速率最大,逆反应速率为零
2.在200
℃时,将a
mol
H2(g)和b
mol
I2(g)充入体积为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________(填“v正”或“v逆”,下同)最大,而________最小(为零);
(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)________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),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平衡,若保持外界条件不变时,反应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等都将________。
3.在一定温度下,将2
mol
NO2气体通入恒容密闭容器中,发生如下反应:2NO2(g)?N2O4(g)。下列不能说明反应达到平衡的是(  )
A.N2O4浓度不再改变
B.NO2的分解速率等于N2O4的生成速率
C.混合气体的颜色不变
D.混合气体中NO2百分含量不变
4.在一定温度下,反应2NO2?N2O4在固定体积的容器中达平衡的标志是
(  )
A.单位时间内反应物减少的分子数等于生成物增加的分子数
B.数值上v(NO2生成)=2v(N2O4消耗)
C.混合气体的颜色不随时间的变化而变化
D.密度不随时间的变化而变化
5.将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡H2NCOONH4(s)?2NH3(g)+CO2(g)。
①2v(NH3)=v(CO2) ②密闭容器中总压强不变 ③密闭容器中混合气体的密度不变 ④密闭容器中氨气的体积分数不变 ⑤密闭容器中c(NH3)不变
能判断该反应已经达到化学平衡的是(  )
A.②③⑤
B.②③④
C.①④⑤
D.全部
2.3.1
化学平衡状态
随堂练习
答案
一、可逆反应
1.C
2.程度 可逆反应 不可逆反应 ①②⑤⑥⑦ ③④⑧⑨
3.C
4.B
二、化学平衡状态
1.A
2.(1)
mol/L 
mol/L 0 v正 v逆
(2)减小 减小 增大 减小 增大
(3)相等 不变
3.B
4.C
5.A
2.3.1
化学平衡状态
练习题
1.在平衡体系2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)中通入18O组成的氧气,重新达到平衡后,则18O(  )
A.只存在于O2中
B.只存在于NO2中
C.只存在于O2和NO2中
D.存在于NO、O2、NO2中
2.下列各关系中能说明反应N2+3H2?2NH3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)
3.在一定条件下,可逆反应X(g)+2Y(g)?2Z(g) ΔH=-a
kJ·mol-1,达到化学平衡时,下列说法一定正确的是(  )
A.反应放出a
kJ热量
B.X和Y的物质的量之比为1∶2
C.反应物和生成物的浓度都不再发生变化
D.X的正反应速率等于Z的逆反应速率
4.一定条件下,向密闭容器中充入1
mol
NO和1
mol
CO进行反应:NO(g)+CO(g)?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
5.一定条件下,将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生反应:NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g) ΔH=-41.8
kJ·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1
mol
SO3的同时生成1
mol
NO2
6.在一定温度下,向a
L密闭容器加入1
mol
X气体和2
mol
Y气体,发生如下反应:X(g)+2Y(g)?2Z(g),此反应达到平衡状态的标志是(  )
①容器内压强不随时间变化 ②容器内各物质的浓度不随时间变化 ③容器内X、Y、Z的浓度之比为1∶2∶2 ④单位时间内消耗0.1
mol
X的同时生成0.2
mol
Z
A.①②
B.①④
C.②③
D.③④
7.对可逆反应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,5v正(O2)=4v逆(NO)
B.若单位时间内生成n
mol
NO的同时,生成n
mol
NH3,则反应达到平衡状态
C.若N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2时,反应达到化学平衡状态
D.化学反应速率关系是:2v正(NH3)=3v正(H2O)
8.在一定温度下的定容容器中,当下列哪些物理量不再发生变化时,表明反应A(g)+2B(g)?C(g)+D(g)已达到平衡状态的是(  )
①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③B的物质的量浓度 ④混合气体总物质的量 ⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥v(C)与v(D)的比值 ⑦混合气体总质量 ⑧混合气体总体积
A.①②③④⑤⑥⑦⑧
B.①③④⑤
C.①②③④⑤⑦
D.①③④⑤⑧
9.工业上常用煤和水作原料经过多步反应制得氢气,其中一步反应原理为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),下面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1
mol的H2O同时生成1
mol的H2
B.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.混合气体的相对分子质量不再发生变化
10.恒温恒容下,将2
mol
A气体和2
mol
B气体通入体积为2
L的密闭容器中发生如下反应:2A(g)+B(g)??xC(g)+2D(s),2
min时反应达到平衡状态,此时剩余1.2
mol
B,并测得C的浓度为1.2
mol·L-1。
(1)从开始反应至达到平衡状态,生成C的平均反应速率为__________________。
(2)x=________。
(3)下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志的是________。
A.压强不再变化
B.气体密度不再变化
C.A的消耗速率与B的消耗速率之比为2∶1
D.A的百分含量保持不变
11.在一定条件下,某密闭容器中发生可逆反应2X(g)+2Y(g)?3Z(g)+2W(g),X、Y的初始浓度分别为2.5
mol·L-1和2.0
mol·L-1,达平衡后,下列各生成物的浓度数据中肯定错误的是(  )
A.c(Z)=1.5
mol·L-1
B.c(Z)=2.4
mol·L-1
C.c(W)=1.6
mol·L-1
D.c(W)=2.0
mol·L-1
12.在一定条件下,可逆反应2N2O5(g)?4NO2(g)+O2(g)中,NO2的物质的量浓度c(NO2)随时间变化的实验数据如下表所示:
时间/min
0
5
10
15
20
25
c(NO2)/(mol·L-1)
0
0.020
0.032
0.038
0.040
0.040
根据表中数据判断,该反应达到平衡时c(NO2)为(  )
A.0.020
mol·L-1
B.0.032
mol·L-1
C.0.038
mol·L-1
D.0.040
mol·L-1
13.在恒温下的密闭容器中,有可逆反应2NO(g)+O2(g)?2NO2(g) ΔH<0,不能说明反应已达到平衡状态的是(  )
A.正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率相等
B.反应器中压强不随时间变化而变化
C.混合气体颜色深浅保持不变
D.混合气体平均相对分子质量保持不变
14.一个容积固定的密闭容器中进行反应N2+3H2?2NH3,一定达到平衡状态的是(  )
①1个NN键断裂的同时,有3个H—H键形成;②1个NN键断裂的同时,有6个N—H键形成;③N2的体积分数不再改变;④容器的压强不再改变;⑤容器内气体的密度不再改变
A.①③④
B.①②④
C.①③⑤
D.②③④
15.下列叙述中可以说明反应2HI(g)?H2(g)+I2(g)已达平衡状态的是(  )
①单位时间内生成n
mol
H2的同时生成n
mol
HI
②反应体系的颜色不再变化
③百分组成w(HI)=w(I2)
④反应速率v(H2)=v(I2)=v(HI)
⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)=2∶1∶1
⑥v分解(HI)=v生成(HI)
⑦压强不变
A.①③⑤
B.②⑥
C.④⑤
D.④⑥⑦
16.在一定温度下,容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如右图所示,下列表述正确的是(  )
A.反应的化学方程式为2M?N
B.t2时,正、逆反应速率相等,达到平衡
C.t3时,正反应速率大于逆反应速率
D.t1时,N的浓度是M浓度的2倍
17.一定条件下,可逆反应:X(g)+3Y(g)?2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1
mol·L-1、c2
mol·L-1、c3
mol·L-1(均不为零),反应达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1
mol·L-1、0.3
mol·L-1、0.08
mol·L-1。则下列判断不正确的是(  )
A.c1∶c2=1∶3
B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为3∶2
C.X、Y的转化率不相等
D.c1的取值范围为018.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(s)
0
1
2
3
4
5
n(NO)/mol
0.02
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
(1)上图表示NO2的浓度变化的曲线是________。
用O2表示从0~2
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
19.一定温度下,在10
L密闭容器中加入5
mol
SO2和3
mol
O2,发生反应:2SO2(g)+O2(g)??2SO3(g),10
min时,反应达到平衡状态,此时有3
mol
SO2发生了反应。
(1)反应生成了________
mol
SO3,v(SO2)=________。
(2)平衡时SO3的浓度是________,SO2的转化率是________。
(3)平衡时容器内气体的总物质的量为________
mol。
(4)物质的浓度不再改变标志着该反应已达平衡,下列还可以说明该反应已达平衡的是________(填序号)。
①体系内压强不再改变
②容器内气体的密度不再改变
③混合气体的平均相对分子质量不再改变
④v正(SO3)=2v逆(O2)
⑤n(SO3)∶n(O2)∶n(SO2)=2∶1∶2
2.3.1
化学平衡状态
练习题
答案
1.D 
2.C 
3.C 
4.A 
5.B 
6.A 
7.B 
8.B 
9.B 
10.(1)0.6
mol·L-1·min-1 (2)3 (3)BD
11.D 
12.D 
13.A 
14.A 15.B 16.D 
17.C 
18.(1)b 1.5×10-3
mol·L-1·s-1 (2)BC
19.(1)3 0.03
mol·L-1·min-1
(2)0.3
mol·L-1 60%
(3)6.5 (4)①③④
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精品试卷·第
2

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