【文档说明】20222023学年高一化学 苏教版2019必修第二册 核心考点归纳与测试 考点2 化学反应的限度(核心考点归纳) Word版含解析.docx,共(16)页,481.653 KB,由小赞的店铺上传
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考点2化学反应的限度【核心考点梳理】一、化学反应的限度1.可逆反应(1)概念:在同一条件下,既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的化学反应。(2)特征:反应不能进行到底,或者在一定条件下反应物与生成物同时存在。在书写化学方程式时,可逆反应用符号“”表示。2.影响化学反应的限度的因素(1)决
定因素:化学反应的限度首先取决于反应物的化学性质。不同的可逆反应在给定条件下的化学反应限度不同,反应物的最大转化率不同。(2)外界因素:化学反应的限度受温度、浓度、压强等条件的影响。改变其中的一个条件,可以在一定程
度上改变一个化学反应的限度。【典型例题】例1.(2022·全国·高一假期作业)下列关于化学反应限度的叙述错误的是()A.任何可逆反应都有一定的限度B.化学反应的限度是不可改变的C.化学反应的限度与时间长短无关D.化学反应达到反应限度时,正逆反应速率相等【答案】B【解析】A.只要是可逆反应,
就存在限度,故A正确;B.化学反应限度,改变条件,平衡被打破,重新建立新的平衡,故B错误;C.达到限度,跟反应速率的快慢无关系,故C正确;D.达到限度:一定条件下的可逆反应中,正逆反应速率相等,且各组分的浓度不再改变,故D正确
;故答案:B。例2.(2022春·甘肃金昌·高一永昌县第一高级中学校考期中)下列各组反应属于可逆反应的是()A.2H2O=通电2H2+O2,2H2+O2=点燃2H2OB.NH3+CO2+H2O=NH4HCO3,NH4HCO3=NH3+H2O+CO2C.H
2+I2=2HI,2HI=H2+I2D.2Ag+Br2u=CO2AgBr,2AgBr=光照2Ag+Br2【答案】C【分析】根据可逆反应的定义:在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应的方向进行的反应,可以分析。【
解析】A.两方程式反应条件不同,不属于可逆反应,A错误;B.两方程式反应条件不同,不属于可逆反应,B错误;C.两方程式反应条件相同,属于可逆反应,C正确;D.两方程式反应条件不同,不属于可逆反应,D错误;故
选C。例3.(2022春·贵州黔西·高一校考阶段练习)已知2Fe3++2I-→2Fe2++I2,为了探究FeCl3溶液和KI溶液的反应是否存在一定的限度,取5mL0.5mol•L-1KI溶液,向其中加主0.1mol•L-1的
FeCl31mL,充分反应,下列实验操作能检验该反应是否存在限度的是()A.再滴加AgNO3溶液,观察是否有黄色沉淀产生B.再加入CCl4振荡后,观察下层液体颜色是否变为紫红色C.再加入CCl4振荡后,取上层清液,滴加AgNO3溶液,观察是否有白色沉淀产生
D.再加入CCl4振荡后,取上层清液,滴加KSCN溶液,观察溶液是否变成红色【答案】D【详解】由题给数据知:氯化铁少量,则:A.无论是否存在反应限度,滴加3AgNO溶液,都有黄色沉淀生成,A错误;B.再加入4CCl振荡后,观察下层液体颜色是否变为紫红色,只能说明
生成碘,不能确定反应是否存在限度,B错误;C.再加入4CCl振荡后,取上层清液,滴加3AgNO溶液,观察是否有白色沉淀产生,不能确定反应是否存在限度,反应前后溶液中均存在Cl−,C错误;D.再加入4CCl振荡后,取上层清液,滴加KSCN溶液,观察溶液是否变红色,可知3Fe+有没有反应完,从而确定
KI和3FeCl的反应是否有一定的限度。D正确;故选D。【核心归纳】1.可逆反应的特点(1)正反应和逆反应发生的条件相同。若正向进行和逆向进行的反应所需要的条件不同,不能称为可逆反应。(2)正、逆反应同时存在,同时进行。
(3)反应不能进行彻底,反应物和生成物共存。(4)能量转化互逆。若正反应吸收能量,则逆反应释放能量。2.化学反应的限度的实验探究(1)实验原理:根据可逆反应的特征,要验证一个化学反应的限度,必须检验反应体系中既存在反应物,又存在生成物。(2)实验方法:需要分
别检验反应物和生成物,其中被检验的反应物必须是少量的。如在探究FeCl3与KI反应的实验中,用少量FeCl3溶液和过量KI溶液反应,在分离出I2后,再检验反应体系中是否有Fe3+存在。二、化学平衡状态1.化学平衡状态(1)化学平衡状态的概念:如
果外界条件(温度、浓度、压强等)不发生改变,当可逆反应进行到一定程度时,正反应速率与逆反应速率相等,反应物的浓度与生成物的浓度不再发生改变,达到一种表面“静止”的状态,称为“化学平衡状态”,简称化学平衡。2.化学平衡的建立对于可逆反应2Fe3++2I-2Fe2++I2,其化学反应速率与时间的关系如
图所示。①反应开始时,正反应速率最大,原因是反应物浓度最大;逆反应速率为0,原因是生成物浓度为0;②反应进行中,正反应速率的变化是逐渐减小,原因是反应物浓度逐渐减小;逆反应速率的变化是逐渐增大,原因是生成物浓度逐渐增大;③反应一段
时间(t1)后,正反应速率和逆反应速率的关系是大小相等,反应物的浓度不再改变,生成物的浓度不再改变。【典型例题】例1.(2022春·贵州六盘水·高一统考期末)某温度下,在恒容密闭容程中发生反应:2232SO(
g)+O(g)2SO(g)催化剂,反应过程中化学反应速率随时间变化关系如图所示。下列说法正确的是A.1t时,()()222vO>vSO正逆B.2t时,反应达到最大限度,反应已经停止C.温度升高可使化学反应速率加快,所以实际生产中温度越高越好D.容器中充入氦气增
大压强,可以加快该反应的化学反应速率【答案】A【解析】A.1t时,反应未达平衡状态,()()22vO>vO正逆,根据速率之比等于计量数之比,则()()222vO=vOS逆逆,即有()()222vO>vSO正逆,故A正确;B.2t时,反应达平衡状态,处于动态平衡,反
应并未停止,故B错误;C.实际生产中考虑到设备、催化剂等因素,并不是温度越高越好,故C错误;D.容器中充入氦气,虽然压强增大,但是各物质浓度不变,分压不变,反应速率不变,故D错误;故选A。例2.(2022春·黑龙江哈尔滨·高一哈尔滨市第一二二中学校校考期末)在一定温度下,向恒容密闭容
器中充入一定量的A气体和B气体进行下述反应:A(g)B(g)2C(g)D(s)++。下列表述不能判断该反应达到化学平衡状态的是A.2(A)(C)vv=正逆B.容器中混合气体的密度不再变化C.容器中混合气体总压强不再发生变化D.容器中混合气体的平
均相对分子质量不再变化【答案】C【解析】A.2(A)(C)vv=正逆,说明该反应正逆反应速率相等,能判断该反应达到化学平衡状态,A项正确;B.该反应中D是固体,反应前后气体总质量发生改变,容器体积不变,所以混合气体的密度是变量,当容器中混合气体的密度不再变化,能判断该反应达到化学平衡状
态,B项正确;C.该反应是气体体积不变的反应,反应前后体系的压强始终不变,不能判断该反应达到化学平衡状态,C项错误;D.混合气体的平均相对分子质量Mmn=总总,该反应中D是固体,反应前后气体总质量发生改变,该反应是
气体体积不变的反应,反应前后混合气体的总物质的量不变,所以混合气体的平均相对分子质量是变量,当混合气体的平均相对分子质量不再变化时,能判断该反应达到化学平衡状态,D项错误;答案选C。【核心归纳】1.化学平衡状态的特征2.化学平衡状态的判断直接标志—
—“正逆相等”(1)v正=v逆①同一种物质的生成速率等于消耗速率;②在化学方程式同一边的不同物质的生成速率与消耗速率之比等于化学计量数之比;③在化学方程式两边的不同物质的生成(或消耗)速率之比等于化学计量数之
比。(2)各组分的浓度保持一定①各组分的浓度不随时间的改变而改变;②各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随时间的改变而改变。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体积不等的反应)。(2)对于
反应混合物中存在有颜色变化的物质的可逆反应,若体系中颜色不再改变,则反应达到平衡状态。(3)全是气体参加的且反应前后化学计量数改变的可逆反应,平均相对分子质量保持不变。(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。【考点达标随堂练】1.(2022春·北京房山·高一统考期末)一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应:2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)。该反应达到化学平衡状态时,下
列说法正确的是A.正、逆反应速率均为零B.CH3OH全部转化为CH3OCH3和H2OC.CH3OH、CH3OCH3、H2O的浓度不再变化D.CH3OH、CH3OCH3、H2O的浓度一定相等【答案】C【解析】A.化学平衡是一种动态平衡,平衡时同种物质的正逆反应速率相等,但不等于零,A项错误;B.该
反应为可逆反应,反应物不可能完全转化为生成物,则CH3OH不可能全部转化为CH3OCH3和H2O,B项错误;C.达到平衡时,同种物质的正逆反应速率相等,则CH3OH、CH3OCH3、H2O的浓度不再变化,C项正确;D.各组分的浓度与初
始浓度和转化率有关,平衡时各组分的浓度不再变化,但不一定相等,D项错误;答案选C。2.(2022春·辽宁·高一辽宁实验中学校联考期末)燃煤烟气的脱硫技术是环境科学研究的热点,利用反应()()()()222C
OgSOg2COgS1++可实现从燃煤烟气中回收硫。向两个体积相同的恒容密闭容器中通入2molCO(g)和1mol2SO(g)发生上述反应,体系的总压强随时间的变化如图所示。下列说法错误的是A.实验a平衡时CO的物质的量为1.5molB.实验b中,40min内CO的平均反应速率12.0k
Pamin−C.与实验a相比,实验b改变的条件是加入催化剂D.实验b中2SO的转化率是75%【答案】A【解析】A.假设达到平衡时,CO转化了xmol,则有如下三段式:222CO(g)+SO2CO+S(l)
(mol)210(mol)x0.5xx(g)(mol)2-x(1-0.xxg)5开始转化平衡,在恒温恒容的条件下,体系的压强之比等于气体的物质的量之比,根据图象有:3160=2-x+1-0.5x+x12
0,则x=1.5,所以实验a平衡时CO的物质的量为2mol-1.5mol=0.5mol,A项错误;B.根据反应()()()()222COg+SOg2COg+Sl,可知体系中物质的量的减小量等于二氧化硫的物质的量,又根据恒温恒容下压强之比等于物质的量之比,故40min内二氧化硫
的压强减小量为40kPa,则CO的压强减小量为80kPa,故40min内CO的平均反应速率180kPamin40−=2.01kPamin−,B项正确;C.与实验a相比,实验b的速率加快,平衡状态相同,故实验b改变的条件是加入催化剂,C项正确;D.实验b的平衡状态与实验a
相同,所以根据A项的分析,可知达到平衡时二氧化硫转化了0.75mol,故二氧化硫的转化率为0.75mol1mol×100%=75%,D项正确;答案选A。3.(2022春·内蒙古通辽·高一开鲁县第一中学校考阶段练习)在一密闭容器中进行如下反应:()()()2232S
OgOg2SOg+,已知反应过程中某一时刻2SO、2O、3SO,的浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L,当反应达平衡时,可能存在的数据是A.2SO为0.4mol/L、2O为0.2mol/LB.2SO为0.25mol/LC.2SO、3S
O均为0.15mol/LD.3SO为0.4mol/L【答案】B【解析】A.SO2和O2的浓度增大,说明反应向逆反应方向进行建立平衡,若SO3完全反应,则SO2和O2的浓度的变化分别为0.2mol/L、0.1mol/L,因可逆反应,实际变化应小于该值,所以SO2小于0.4mol/L,O2小于
0.2mol/L,故A不可能;B.SO2的浓度增大,说明反应向逆反应方向进行建立平衡,SO2的浓度大于0.2mol/L、小于0.4mol/L,该题中为0.25mol/L,在此范围内,故B可能;C.反应物、生产物的浓度不可能同时减小,一个减小,另一个一定增大,故C不可能;D.SO3的浓度
增大,说明该反应向正反应方向进行建立平衡,若二氧化硫和氧气完全反应,SO3的浓度的变化为0.4mol/L,但是反应为可逆反应,实际变化应小于0.4mol/L,故D不可能;故答案为B。4.(2022·全国·高一假期作业)在一密闭容
器中进行下列反应:2X(g)+Y(g)⇌2Z(g),已知反应平衡时X、Y、Z的浓度分别为0.2mol·L-1、0.1mol·L-1、0.2mol·L-1,物质加入时不可能的数据是A.X为0.3mol·L-1B.Y为0.15mol·L-1C.X,Z均为0.25mol
·L-1D.Z为0.4mol·L-1【答案】C【分析】可逆反应可以从正逆两个方向建立平衡,利用极限法假设完全反应,计算出相应物质的浓度变化量,据此判断分析。【解析】若开始时只加入了X、Y,反应从正方向开始,Z完全由X
、Y反应生成,可得X、Y的最大值是0.4mol·L-1、0.2mol·L-1;若开始时只加入了Z,反应从逆反应方向开始,X、Y完全由Z分解生成,可得Z的最大值是0.4mol·L-1,所以X可能为0.3mol·L-1、Y可能0.15mol·L
-1、Z可能为0.4mol·L-1;X,Z分别是反应物和生成物,不可能都比平衡时的浓度大,故不可能X,Z均为0.25mol·L-1,选C。5.(2022·全国·高一假期作业)在密闭容器中进行X2(g)+2Y2(g)⇌Z(g)的反应,X2、Y2、Z的起始浓度依次
为0.2mol·L-1、0.3mol·L-1、0.3mol·L-1,当反应达到其最大限度(即化学平衡状态)时,各物质的浓度可能是A.c(Z)=0.45mol·L-1B.c(X2)=0.05mol·L-1、c(Y2)=0mol·L-1C.c(Y2)=0.8
mol·L-1D.c(X2)=0.5mol·L-1【答案】C【解析】A.如果c(Z)=0.45mol/L,则相应消耗0.3mol/L的Y2,但Y2的起始浓度是0.3mol/L,反应是可逆反应,反应物不能完全转化,故A不可能;B.可逆反应都达到平衡状态时,各种物质共存于容器中,c(Y2)不可能为0
,故B不可能;C.如果c(Y2)=0.8mol/L,则需要消耗0.25mol/LZ,剩余0.05mol/LZ,故C可能;D.如果c(X2)=0.5mol/L,则需要消耗0.3mol/LZ,反应是可逆反应,则Z的浓度不可能为0,故D
不可能;答案选C。【点睛】达到平衡状态时,各种物质共存于体系中,不能有物质完全被消耗。6.(2022春·四川达州·高一校考期中)在2L恒温密闭容器中通入气体X并发生反应:2X(g)Y(g)(正反应放热),X的物质的量n(X)随时间t变化的
曲线如图所示(图中的两条曲线分别代表有、无催化剂的情形),下列叙述正确的是()A.实线表示使用催化剂的情形B.b、c两点表明反应在相应的条件下达到了最大限度C.反应进行到a点时放出的热量多于反应进行到b点时放出的热量D.反应从开始到a点的
平均反应速率可表示为v(Y)=0.01mol·L-1·min-1【答案】B【解析】A.催化剂能加快化学反应速率,缩短反应达到平衡的时间,根据图象可知,虚线表示使用催化剂的情形,A错误;B.根据图象可知,b、c两点达到了化学平衡状态,而化学平衡状态是反应所能达到的最大限度,B正确;C.根据图象
可知,a点反应没有达到平衡,随着时间的推移,反应继续向右进行,且放出热量,b点的反应达到平衡状态,所以反应进行到a点时放出的热量小于反应进行到b点时放出的热量,C错误;D.反应从开始到a点,X的物质的量减少0.1mol,根据化学方程式可知,Y的物质的量
增加0.05mol,则平均反应速率可表示为-1-10.05mol2Lv(Y=0.005molLmin5m)in=,D错误。答案选B。【点睛】反应速率等于浓度的变化除以时间,不能用物质的量除以时间。7.(2022春·江苏盐城·高一校考阶段练习)CO和H2在一定条件下可以合
成乙醇:2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g),下列叙述中能说明上述反应在一定条件下已达到最大限度的是()A.CO全部转化为乙醇B.正反应和逆反应的化学反应速率均为0C.CO和H2以1∶2的物质
的量之比反应生成乙醇D.反应体系中乙醇的物质的量浓度不再变化【答案】D【解析】A.可逆反应中反应物不可能完全转化为生成物,A错误;B.可逆反应在一定条件下达到反应的限度即达到化学平衡状态,此时正、逆反应速率相等,都大于0,是动态平衡,B错误;C.只要反应发生,CO和H2就以1∶2的物质的量
之比反应生成甲醇,C错误;D.反应体系中乙醇的物质的量浓度不再变化,说明正、逆反应速率相等,D正确。答案选D。【点睛】可逆反应在一定条件下达到反应的限度即达到化学平衡状态,达到化学平衡状态的标志有:正、逆反应速率
相等,但不等于0;各组分的浓度不再改变。8.(2022年江苏省无锡市期末)某温度时,在2L容器中发生A(g)―→B(g)的反应。A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是A.该反应为不可逆反
应B.反应式为:2ABC.0~4min,v(A)=0.1mol·L-1·min-1D.在4min时刻,反应建立平衡【答案】B【解析】A项,由图示可知,8min后A、B的物质的量不再变化,且均不为0,说明该反应为可逆反应,
错误;B项,4min时Δn(A)∶Δn(B)=(0.8-0.4)mol∶(0.4-0.2)mol=2∶1,化学计量数与物质的量变化成正比,则该反应方程式为2AB,正确;C项,0~4min,v(A)=0.
8mol-0.4mol2L4min=0.05mol·L-1·min-1,错误;D项,4min以后,A、B的物质的量继续变化,说明此时没有达到平衡状态,错误。9.(2022年广东省惠州市第二学期期末)在一定条件下,某可逆反应的正反应速率、逆
反应速率随时间的变化曲线如下图所示。下列有关说法中正确的是A.t1时刻,正反应速率小于逆反应速率B.t2时刻的正反应速率小于t3时刻的逆反应速率C.t4时刻,反应处于平衡状态,正、逆反应速率均为0D.t4时刻,保持其他条件不变,升高温度,正、逆反应速率均加快
【答案】D【解析】A项,根据图象可知:在t1时刻,正反应速率大于逆反应速率,反应正向进行,错误;B项,根据图象可知:在t2、t3时刻,反应都没有达到平衡,反应正向进行,因此正反应速率大于逆反应速率,且正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐
渐增大。当反应在达到平衡的t4时刻,正反应速率与逆反应速率相等,此时正反应速率最小,逆反应速率达到最大值,因此t2时刻的正反应速率大于t3时刻的逆反应速率,错误;C项,化学平衡为动态平衡,在t4时刻,反应处于平衡状态,此时正、逆反应速率相等但不为0,错误;D项,t4时刻,保持其
他条件不变,升高温度,正、逆反应速率均加快,正确。10.(2022·全国·高一假期作业)一定条件下,在体积一定的密闭容器中加入1molCO2和4molH2发生反应:CO2+4H2CH4+2H2O。下列关于该反应的说法正确的是()A.降低温度能加快反应速率
B.反应达到平衡时,v(正)=v(逆)=0C.增大压强可以加快反应速率D.达到化学反应限度时,将生成1molCH4【答案】C【解析】A.降低温度,活化分子百分数减少,反应速率减慢,故A错误;B.反应达到平衡时正逆反应速率相等,但均不为零,故B错误;C.
通入反应物或生成物使容器内压强增大,可加快反应速率,故C正确;D.可逆反应不能彻底进行,即反应物不能完全转化为生成物,所以达到化学反应限度时,生成的甲烷小于1mol,故D错误;故答案为C。【点睛】判断压强是否影响反应速
率时,关键是看压强的改变是否改变反应物或生成物的浓度,如果改变了浓度(如恒容容器中通入反应物或生成物、改变容器体积),则影响反应速率,如果没有改变浓度(如通入惰性气体),则不影响反应速率。11.(2022春·河北邯郸·高一校考开学考试)对可逆反应()()()()3224NHg5Og4NOg6HOg
++,下列叙述正确的是A.化学反应速率关系是:322υ(NH)=3υ(HO)B.若单位时间内生成xmolNO的同时,消耗xmolNH3,则反应达到平衡状态C.达到化学平衡时,若增大容器体积,则正反应速
率减小,逆反应速率增大D.达到化学平衡时,24υO=)(5υO)(N正逆【答案】D【解析】A.根据速率之比等于计量系数之比得到化学反应速率关系是:323υ(NH)=2υ(HO),故A错误;B.若单位时间内生成xmolNO
,正向反应,同时消耗xmolNH3,正向反应,同一个方向,不能说明反应达到平衡状态,故B错误;C.达到化学平衡时,若增大容器体积,浓度减小,则正反应速率减小,逆反应速率减小,故C错误;D.达到化学平衡时
,速率之比等于计量之比,24υO=)(5υO)(N正逆,故D正确。综上所述,答案为D。12.在某一容积为5L的密闭容器内,加入0.2mol的CO和0.2mol的H2O(g),在催化剂存在的条件下高温加热,发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)
+H2(g),反应放出热量。反应中CO2的浓度随时间变化的情况如图所示:(1)根据图中数据,从反应开始至达到平衡时,CO的化学反应速率为________;反应平衡时c(H2)=________。(2)判断该反应达到平衡的依据是________(填序号)。①CO减
小的化学反应速率和CO2减小的化学反应速率相等②CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等③CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化④正、逆反应速率都为零【答案】(1)0.003mol·L-1·min-10.03mol·
L-1(2)①③【解析】(1)由图可知10min时反应达到平衡,所以v(CO)=ΔcCOΔt=0.03mol·L-110min=0.003mol·L-1·min-1,反应时转化的浓度之比=化学方程式中化学计量数之比,所以Δc(H2)=Δc(CO)=0.03mol·L-1。(2)达到
平衡的标志是各物质的物质的量分数保持一定,浓度不变,正、逆反应速率相等且不为零。CO减小的化学反应速率是正反应速率,CO2减小的化学反应速率是逆反应速率。13.(2022年北京市昌平区期末)在催化剂加热条件下,将SO2与足量O2置于恒容密闭容器中发生反应。SO2与SO3的物质
的量浓度随时间的变化如图所示,请回答下列问题。(1)写出反应的化学方程式_______________________。(2)5min后c(SO2)与c(SO3)不再随时间改变的原因是_______________________________________
__。(3)由图像可知SO2与O2的反应是可逆反应,证据是______________________________________________________________________。(4)若将SO2与足量18O2反应,当三氧化硫的浓度不再随时间改变时,容器中18O存
在于以下物质中:18O18O、S18O18O18O、________________________________(说明:本题用18O2或者18O18O表示氧气分子中的2个O原子均为18O,以此类推)。【答案】(1)2SO2+O2催化剂Δ2SO3(2)反应达到平衡(3)
O2足量的情况下,SO2的浓度始终不为0(或者SO3的浓度始终不为5mol·L-1)(4)S18O18O、SO18O、18OO、S18O18OO、S18OOO【解析】(1)根据图像可知,SO2与足量O2反应生成SO3,5min后SO2、SO3物质的量不再改变且都不为0,说明该
反应可逆,反应的化学方程式为2SO2+O2催化剂Δ2SO3;(2)5min后c(SO2)与c(SO3)不再随时间改变的原因是反应达到平衡状态;(3)由图像可知SO2与O2的反应是可逆反应,证据是O2足量的情况下,SO2的浓度始终不为0;(
4)若将SO2与足量18O2反应,由于反应可逆,反应同时向正逆两个方向进行,当三氧化硫的浓度不再随时间改变时,容器中18O存在于以下物质中:18O18O、S18O18O18O、S18O18O、SO18O、18OO、S18O18OO、S18OOO。14.
(2022春·贵州黔东南·高一校考阶段练习)按要求作答(1)在容积为5L的密闭容器中,加入0.2molCO和0.2molH2O(g),在催化剂存在的条件下高温加热,发生反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H
2(g),并放出热量。反应中CO2的浓度随时间变化的曲线如图所示。根据图中数据,从反应开始至达到平衡时,CO的化学反应速率为_______;反应达到平衡时c(H2)=_______;判断该反应达到平衡状态的依据是_______(填字母)。
A.单位时间内CO消耗的物质的量和CO2消耗的物质的量相等B.CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等C.CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化D.正、逆反应速率都为0(2)在容积固定的绝热容器中发生反应2NO(g)+2CO(g)⇌2CO2(g)+N2(g),不能说明该
反应已达到平衡状态的是_______(填字母)。A.容器内温度不再变化B.1molN≡N断裂的同时,有2molCO消耗C.2v逆(NO)=v正(N2)D.容器内混合气体的密度保持不变(3)一定温度下,往2L密闭容器
中充入1molN2和3molH2,在一定条件下发生合成氨反应,2min时达到平衡。测得平衡时混合气体中NH3的体积分数为25%。则:0~2min内,v(NH3)=_______;H2在平衡混合气中的体积分数=_______;平衡时容器的
压强与起始时的压强之比为_______;能说明该反应进行到最大限度的是_______(填字母)。a.N2的转化率达到最大值b.N2、H2和NH3的体积分数之比为1∶3∶2c.体系内气体的密度保持不变d.体系内物质的平均相对分子质量保持不变【答案】(1
)0.003mol·L-1·min-10.03mol·L-1AC(2)AB(3)0.2mol·L-1·min-156.25%45ad【解析】(1)根据图中数据,从反应开始至10min,反应达到平衡,CO2的
浓度增加了0.03mol·L-1,该变量之比等于系数之比,则CO的浓度减少了0.03mol·L-1,化学反应速率为0.003mol·L-1·min-1;反应达到平衡时c(H2)=c(CO2)=0.03mol·L-1;A.单位时间内CO消
耗的物质的量和CO2消耗的物质的量相等,正逆反应速率相等,反应达到平衡;B.CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等,不能说明保持不变,则不能说明反应达到平衡;C.CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化,各物质含量不变,反应
达到平衡;D.可逆反应达到平衡时,正、逆反应速率相等,但不为0;符合题意的是AC。(2)在容积固定的绝热容器中发生反应2NO(g)+2CO(g)⇌2CO2(g)+N2(g),A.绝热容器,容器内温度是变量,不再变化,则说
明反应得到平衡;B.1molN≡N断裂的同时,有2molCO消耗,说明正逆反应速率相等,达到平衡;C.2v逆(NO)=v正(N2),则v逆(NO):v正(N2)=1:2,不等于化学计量数之比,说明未达到平衡;D.容器容积固定,气体的总质量保持不变,混合气体的密度始终保持不变,不能说明达到平衡;符合
题意的是AB。(3)根据题意,设2min平衡时N2转化了xmol,列三段式:223N+3H2NH/mol130/molx3x2x/mol1-x3-3x2x起始转化平衡,则有2x25%4-2x=,解得x=0.4;0~2min内,n(NH3)=0.8mol,
则v(NH3)=0.8mol2L2min=0.2mol·L-1·min-1;根据阿伏伽德罗定律,H2在平衡混合气中的体积分数等于物质的量分数,为330.4100%=56.25%420.4−−;平衡时容器的压强与起
始时的压强之比为420.44=45−;a.N2的转化率达到最大值,说明反应达到最大限度;b.N2、H2和NH3的体积分数之比为1∶3∶2,不能说明各物质的含量保持不变,故不能说明反应达到最大限度;c.反应容器的体积不变,气体总质量不变,
体系内气体的密度始终不变,故体系内气体的密度保持不变不能说明反应进行到最大限度;d.体系内物质的平均相对分子质量数值上等于气体总质量与气体总物质的量的比值,气体总质量不变,气体总物质的量是变量,故平均相对分子质量保持不变,说明该反
应进行到最大限度;符合题意的是ad。