山西省2016学年高二化学新人教版选修4 第2章 第3节第1课时可逆反应与化学平衡状态 学案完美版

(1)上图表示NO2的浓度变化的曲线是________。

用O2表示从0～2 s内该反应的反应速率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

解析：(1)该反应达平衡时，n(NO)＝0.007 mol，此时n(NO2)＝0.013 mol，其浓度变化量为0.006 5 mol·L－1，所以表示NO2浓度变化的曲线是b。(2)A项表示的是同一方向的速率，在任何时候都成立，而D中容器的体积及气体的总质量都不变，气体的密度也始终不变。

答案：(1)b 1.5×103 mol·(L·s)1 (2)BC

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[能力提升]

11．在一定温度下的定容密闭容器中，发生反应：A(s)＋2B(g)物理量不再变化时，不能表明反应已达平衡的是( )

A．混合气体的压强 B．混合气体的密度

C．混合气体的平均相对分子质量 D．混合气体总质量

解析：选A。该可逆反应的反应物和生成物的气体分子数相等。也就是说，无论反应是否达到平衡，气体的总物质的量始终不变。在温度和体积一定时，混合气体的压强与气体总物质的量成正比，所以混合气体的压强也始终不变。反应物A是固体，其他物质都是气体。根据质量守恒定律，反应体系中固体和气体的总质量是不变的。若混合气体的质量不变，则m

固体A的质量也不变，可说明反应已达平衡。根据混合气体的密度公式：ρ＝，混合气体

V—m

的平均相对分子质量的公式：Mr＝，因为V、n都是定值，所以混合气体的密度和平均相

n

C(g)＋D(g)。当下列

对分子质量不变时，混合气体的质量不变，反应已达平衡。

12．(2016·临沂高二检测)可逆反应：2NO2

到平衡状态的标志是( )

①单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO2 ②单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO

③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为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混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 A．①④⑥ C．①③④

B．②③⑤ D．①②③④⑤⑥

2NO＋O2在恒容的密闭容器中反应，达

解析：选A。①分别表示正、逆反应方向，且变量符合化学计量数之比，正确；②都表示正反应方向，错误；③化学反应达到平衡时各组分的浓度不再改变，但不一定符合化学计量数之比，错误；④混合气体的颜色不再改变说明NO2的浓度不再改变，正确；⑤混合气m

体的密度为ρ＝，气体的质量和容器的体积都不变，故密度始终不变，错误；⑥混合气体

Vm

的平均相对分子质量为Mr＝，气体的质量不变，未达到平衡时，气体的物质的量变化，

n当平均相对分子质量不变时说明已达平衡，正确。

13．已知常温常压下，N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ/mol。在同温同压下

向一密闭容器中通入0.5 mol N2和1.5 mol H2，反应完成时放出热量为Q kJ，则下列关系正确的是( )

A．Q＝92.4 C．Q＜46.2

B．Q＝46.2 D．Q>46.2

解析：选C。0.5 mol N2与1.5 mol H2完全反应生成1 mol NH3时放出热量为46.2 kJ，但该反应为可逆反应，不可能进行到底，故Q<46.2。

14．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加热至高温，发生如下反应：CO(g)＋H2O(g)应中CO2的浓度随时间变化情况如图：

CO2(g)＋H2(g) ΔH>0。反

(1)根据上图数据，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________。

A．消耗CO的化学反应速率和消耗CO2的化学反应速率相等 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、逆反应速率都为零

解析：(1)由图可知10 min时达到平衡，v(CO)＝v(CO2)＝Δc/Δt＝0.03 mol·L－1÷10 min＝0.003 mol·L－1·min－1。由化学方程式得c(H2)＝c(CO2)＝0.03 mol·L－1。

(2)达到平衡的标志是各物质的百分组成不变，浓度不变，正、逆反应速率相等且不为零。消耗CO的化学反应速率是正反应速率，消耗CO2的化学反应速率是逆反应速率。所以A、C可作为判断反应达到平衡的依据。

答案：(1)0.003 mol·L1·min1 0.03 mol·L1

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－

(2)AC

15．乙酸和乙醇可以发生酯化反应：CH3COOH＋C2H5OH

浓H2SO4

△

CH3COOC2H5＋H2O。

(1)对于上述可逆反应，若乙酸分子中的氧都是18O，乙醇分子中的氧都是16O，一段时间后，分子中含有18O的物质有________。

A．1种 C．3种

B．2种 D．4种

(2)在上述条件下，生成物中水的相对分子质量为________。 A．16 C．20

B．18 D．22

(3)下列描述，能说明乙酸和乙醇的酯化反应已达到平衡状态的有________。 ①单位时间内，生成1 mol乙酸乙酯，同时生成1 mol水 ②单位时间内，生成1 mol乙酸乙酯，同时生成1 mol乙酸 ③单位时间内，消耗1 mol乙醇，同时消耗1 mol乙酸 ④正反应速率与逆反应速率相等

⑤混合物中各物质的浓度不再变化

解析：由反应

浓H2SO4

△

＋H218O可知该反应为可逆

反应，含有18O的物质有乙酸、乙酸乙酯和水3种，生成的水的相对分子质量为20。达到平衡状态时，v正＝v逆，各物质的浓度不再变化，故②④⑤的描述能说明反应已达平衡。

答案：(1)C (2)C (3)②④⑤

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