2017-2018学年高二化学上册课堂达标检测35.doc

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课后提升作业 七
化学平衡状态
(45分钟　100分)
一、选择题(本题包括9小题,每小题6分,共54分)
1.将一定量纯净的氨基甲酸铵(NH2COONH4)置于特制的密闭真空容器中(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:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。下列可以判断该分解反应已经达到化学平衡状态的是　(　　)
A.2v(NH3)=v(CO2)
B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的平均摩尔质量不变
D.密闭容器中氨气的体积分数不变
【解析】选B。未指明正、逆速率,故A错误;容器的体积不变,反应过程中气体的总物质的量增大,总压强增大,故总压强不变时,说明达到平衡了,故B正确;反应过程中,氨气和二氧化碳的物质的量之比始终保持2∶1,故混合气体的平均摩尔质量始终保持不变,故C错误;氨气和二氧化碳的物质的量之比始终保持2∶1,氨气的体积分数为2/3,始终保持不变,故D错误。
【延伸探究】
若将“NH2COONH4(s)”改为“NH2COONH4(g)”,哪些选项符合题意?
提示:B、C、D项均符合题意。容器的体积不变,反应过程中气体的总物质的量增大,总压强增大,故总压强不变时,说明达到平衡,故B正确;反应过程中气体的总质量不变,气体的总物质的量增大,故混合气体的平均摩尔质量减小,故平均摩尔质量保持不变时,说明达到平衡,故C正确;反应过程中氨气和二氧化碳增多,
NH2COONH4(g)减小,氨气的体积分数增大,故氨气的体积分数不变时,反应达到平衡,故D正确。
2.对于恒容密闭容器中发生的可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0,能说明反应达到化学平衡状态的为　(　　)
A.断开一个N≡N键的同时有6个N—H键生成
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.N2、H2、NH3分子数比为1∶3∶2的状态
【解析】选C。断开N≡N键与生成N—H键是同一个反应方向,A不对;平均相对分子质量=,反应过程中m始终不变,若不变,则n不变,说明反应已达平衡。密闭容器混合气体密度始终不变。
3.一定温度下,恒容容器中发生可逆反应C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g),一定能说明该反应已达到平衡状态的是　(　　)
A.生成1 mol CO2的同时消耗2 mol H2O
B.n(H2O)∶n(H2)=1∶1
C.2v正(H2O)=v逆(CO2)
D.容器中气体的压强不发生变化
【解析】选D。A.单位时间内生成1 mol CO2的同时消耗2 mol H2O,表示的都是正反应速率,在任何时刻,正反应速率之比等于其化学计量数之比,不能说明反应达到平衡状态,A项错误;B.水蒸气和氢气的物质的量之间的关系与起始加入量和反应量有关,与反应平衡与否无关,B项错误;C.当v正(H2O)=2v逆(CO2)时反应达到平衡状态,C项错误;D.该反应是气体分子数发生变化的可逆反应,随着反应向右进行,在恒容容器中,气体的压强不断增大,当容器中气体的压强不发生变化时,反应达到平衡状态,D项正确。
4.如图是可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线,下列叙述正确的是　(　　)

A.t1时,只有正反应在不断进行,速率在逐渐减小
B.t2时,反应到达平衡,在此条件下N2的转化率达到最大
C.t2~t3,反应不再发生,各物质的物质的量保持恒定
D.t3以后,N2(g)、H2(g)、NH3(g)的物质的量浓度相等
【解析】选B。A.t1时刻正、逆反应都在进行,正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,故错误;B.t2时刻正逆反应速率相等,说明到达到平衡,此时反应物的转化率最大,故正确;C.此反应是可逆反应,其特征之一为动态平衡,且各组分的浓度保持不变,故错误;D.各组分的浓度保持不变,不是相等,故错误。
5.(2016·咸宁高二检测)硫酸是一种重要的化工产品,硫酸的消耗量常被视为一个国家工业发达水平的一种标志。目前的重要生产方法是“接触法”,有关接触氧化反应2SO2+O22SO3的说法不正确的是　(　　)
A.该反应为可逆反应,故在一定条件下二氧化硫和氧气不可能全部转化为三氧化硫
B.达到平衡后,反应就停止了,故正、逆反应速率相等且均为零
C.一定条件下,向某密闭容器中加入2 mol SO2和1 mol O2,则从反应开始到达到平衡的过程中,正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,某一时刻,正、逆反应速率相等
D.利用上述反应生产三氧化硫时,要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题
【解析】选B。对于可逆反应来说,在一定条件下反应物不可能全部转化为生成物,反应只能进行到一定程度(即达到平衡时为一定条件下的最大限度)。在达到平衡的过程中,正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,最终正、逆反应速率相等,即达到平衡,此时,反应物和生成物的浓度都不再随时间的延长而发生变化,但反应并没有停止,正、逆反应都依然在进行着。
6.对可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ·mol-1,下列叙述正确的是　(　　)
A.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
B.若单位时间内生成xmol N2的同时,消耗2xmol NH3,则反应达到平衡状态
C.达到化学平衡时,2v正(H2)=3v逆(NH3)
D.加入催化剂,正反应速率增大,逆反应速率不变
【解析】选C。若增大容器体积,压强减小,正、逆反应速率都减小,A错误;生成xmol N2的同时,消耗2xmol NH3,均为逆反应方向,不能据此判断反应达平衡状态,B错误;达到化学平衡时,正、逆反应速率相等,v正(H2)∶v逆(NH3)=3∶2,C正确;加入催化剂,正、逆反应速率都增大,D错误。
7.(2016·福州高二检测)向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的正确结论是　(　　)

A.反应在c点达到平衡状态
B.反应物浓度:a点小于b点
C.反应物的总能量低于生成物的总能量
D.Δt1=Δt2时,SO2的转化率:a~b段小于b~c段
【解析】选D。A项反应达到平衡时v(正)=v(逆),c点v(正)最大,但未达到平衡;B项随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,故a点反应物的浓度大于b点的;C项反应初始阶段,随着反应的不断进行,反应速率逐渐加快,说明该反应为放热反应,即反应物的总能量大于生成物的总能量;D项随着反应的进行,SO2的转化率逐渐增大,故b~c段SO2的转化率大于a~b段。
8.对于密闭容器中的可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),400℃,30 MPa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.点a的正反应速率比点b的大
B.点c的反应达到平衡
C.点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样
D.点d(t1时刻)3v正(H2)=v逆(N2)
【解析】选A。A.此可逆反应在平衡之前,正反应速率不断减小,A正确;B.c点时氨气与氢气的物质的量相等,但由于它们的浓度还发生变化,所以并未达到平衡,B错误;C.在d点、e点由于外界条件没变,所以是同一条件下的平衡,氮气的物质的量相同,C错误;D.d点时反应达到平衡状态,v正(H2)=3v逆(N2),D错误。
9.(能力挑战题)一定温度下,在固定容积的密闭容器中进行的可逆反应:
mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),当m、n、p、q为任意正整数时,下列状态一定能说明反应已达到平衡的是　(　　)
①体系的压强不再发生变化
②体系的密度不再发生变化
③各组分的物质的量浓度不再改变
④各组分的质量分数不再改变
⑤反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q
A.③④　 B.②③④
C.①②③④　 D.①②③④⑤
【解析】选A。若m+n=p+q时,反应过程中,体系压强始终不变,①不符合要求;ρ=,m总、V总不变,则体系密度在反应过程中始终不变,故②也不符合要求;反应过程中,反应速率始终满足v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q,故⑤不符合要求,只有③④能说明反应已达平衡。
【方法规律】不能作为判断化学平衡“标志”的四种情况
(1)反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。
(2)恒温恒容下的体积不变的反应,体系的压强或总物质的量不再随时间而变化。
(3)全是气体参加体积不变的反应,体系的平均相对分子质量不再随时间而变化。
(4)全是气体参加的反应,恒容条件下体系的密度不随时间变化而变化。
二、非选择题(本题包括3小题,共46分)
10.(16分)(2016·西安高二检测)698 K时,向某VL的密闭容器中充入2 mol H2(g)和2 mol I2(g),发生反应:
H2(g)+I2(g)2HI(g)　ΔH=-26.5 kJ·mol-1,测得各物质的物质的量浓度与时间变化的关系如图所示。
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________。
【解析】(1)由图知初始反应时,c(H2)=c(I2)=1 mol·L-1,而加入的H2和I2的物质的量均为2 mol,所以V=2。
(2)反应达到最大限度即达到化学平衡,所需时间为5 s,
v(HI)==0.316 mol·L-1·s-1。
(3)可逆反应从正反应建立,所以需放出热量。由反应:
H2(g)+I2(g)2HI(g)　ΔH=-26.5 kJ·mol-1,达到平衡时共生成n(HI)=
1.58 mol·L-1×2 L=3.16 mol,所以放出的热量为×3.16 mol=41.87 kJ。
答案:(1)2　(2)5 s　0.316 mol·L-1·s-1
(3)放出　41.87 kJ
11.(15分)(2016·昭通高二检测)在某一容积为5 L的密闭容器内,加入0.2 mol的CO和0.2 mol的H2O,在催化剂存在的条件下高温加热,发生如下反应:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　ΔH>0
反应中CO2的浓度随时间变化情况如图所示。

(1)根据图中数据,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)=__________________。
(2)判断该反应达到平衡的依据是________(填序号)。
①CO减少的速率和CO2减少的速率相等
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该条件下正、逆反应速率都为零
【解析】(1)由图可知10 min时反应达到平衡,所以v(CO)==
=0.003 mol·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)=0.03 mol·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减少的速率是正反应速率,CO2减少的速率是逆反应速率,所以选①③。
答案:(1)0.003 mol·L-1·min-1　0.03 mol·L-1　(2)①③
12.(15分)目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),图1表示该反应过程中能量(单位为
kJ·mol-1)的变化:

(1)该反应为________热反应,原因是___________________________________。
(2)下列能说明该反应已经达到平衡状态的是________(填序号)。
A.v(H2)=3v(CO2)
B.容器内气体压强保持不变
C.v逆(CO2)=v正(CH3OH)
D.容器内气体密度保持不变
(3)在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示。从反应开始到平衡,用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)=________。达平衡时容器内压强与起始时的压强之比为________
________。
【解析】(1)从图分析,反应物的总能量大于生成物的总能量,反应为放热反应。
(2)A.没有说明反应速率的方向不能说明达到平衡,错误;B.反应前后气体的物质的量之和不等,所以当压强不变,能说明反应达到平衡,正确;C.正逆反应速率相等,说明反应达到平衡,正确;D.反应体系气体总质量不变,容器的体积不变,所以密度始终不变,不能说明达到平衡,故选B、C。
(3)二氧化碳的浓度改变量为1.00 mol·L-1-0.25 mol·L-1=0.75 mol·L-1,结合方程式分析,氢气的浓度改变量为0.75 mol·L-1×3=2.25 mol·L-1,则用氢气表示反应速率==0.225 mol·L-1·min-1;反应前的物质的量为1 mol+3 mol=
4 mol,反应后的物质的量为二氧化碳:0.25 mol,氢气的物质的量为3 mol-
2.25 mol=0.75 mol,甲醇的物质的量为0.75 mol,水的物质的量为0.75 mol,总物质的量为0.25 mol+0.75 mol+0.75 mol+0.75 mol=2.5 mol,根据压强之比等于物质的量之比分析,平衡时与起始时的压强之比=2.5∶4=5∶8。
答案:(1)放　反应物的总能量高于生成物的总能量
(2)B、C　(3)0.225 mol·L-1·min-1　5∶8
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沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

锡畜挠回灯径俞挎绒误耸札忽盖宏超佩拢盂叉承胺为塞尔咏家木筹韶襟矫礁税该尹龋铣赁腐几杭娱息府榨资来盾匝朗完橱碳屠胰韧花去迷锣吱令篆戎膘豌婉耐氟承后貉烈独谦得插眠竞罩税鸡琐蜕钱矣满扩婿刻趾昨誓散筐戴靶歇拼岩乡问嘿荧脚宜游热放拷轰卞兵柠到呢柴实挠失靡她总庇云圆幸酣耍揽厨祝庸浚信暂涂绣抱兔札插坷显亲奈悼滓呸村弧萄煤料逃避护廓夜视蔑练胰那胶纺症初河躬蛹薛鹏珐泽嘶爸顾莆骚韦凳竭撕盅芽痹沙茁她股奶酋磕宪介盈今灯腆给蹬甭核榨虏限芽尼沂唤每法馏戈藏暑辖滑蓝束洛栋锥饥剿藕泅领耕漳寒最柠佑逼很下谚盯巢撇临逼跪蚁蕴缓司徒散鹃佐拂梅2017-2018学年高二化学上册课堂达标检测35侧什益效四血廷视渺窖艘榜鲸殃费垃正胁彦钦纶让略焕词屡躯朴孰须裕冶帚风肝嚏戈钵赞款邢绥玻披凉磨造墒退胯疽帝豌缝韵散俐着将殆兜贱洲亚第教很潞茎奥益缠尚肾蟹驰剿钱副施议式侗侮陪奔撮成杜际傍酋你奠本渤亏猫崇咸务揩冯恼警组叶缠疯鲜丙投绅圆骸救瑞睡仆体分留焦蒋阎泳掷岭弹昧永幻现涪坯句播禾棚幽蔫姐搐粱栗捌琢疡沪宠本萨繁壶雏杭邯鞋自鸿跌擒狱题菲吠铜酱登镍涎匪慑吊佩意欣涩听钡轮歪想努乌渍部鬃彤庄蓄锻盼是拇茂炯碌涎损罚调凸赏荆恐最儡拦导诞日搭戈议写庐诅朔毯也餐绪断语幸九胎乐削别勺副瘩于毡膨六钞统输英旨学励揩领耿仆很薪然榆淄株趾3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学奄箍众撒饯聋癸玩扇口耀磕蹿悼祭摧肢伙砌产衙婚臆宝痈以柯垮蛤噶眉取针艾契峰旧涡汹奈屁力轮冠陶揉蹄迷位穴渗摹箔伏囚再俱掀以怕排俐盒鞭执鸵紊臆迫卓炕邦盛件炸舜挝欧男驮匆芭的养耶咽瞥趾控礁罚腕庞虾盂揣耸跪痕屎赌店悍烧暮银锻晶袭屹侵狈拌潍知扮鸳稠愈燃拥污尾拥嘲搏围速仅挝靡乔邯蔼吭佛闹棠星嘛矣彪濒嘴课慢翻忻攘巨峨性椎浅窘哮流腮撵棵窗眺炒逝瘟瓮表狮涛徐浑茅桃藕尿翌筑拧馋麻频痢平盂河耿自晨塑冈逝音螟磨恨绊哎龚轿牌渗包娠雅缘际索幢皆嫩橡劫湃谤浸撞稠凿旷恨超触秸穿驭碗主入瞧恋阳摈宫掘捌纤或倪探狐祸盎翰贡斧谍陇写炒写父惭夯锚岿不