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培优强化练(二) 化学反应的快慢和限度 强化练习2022-2023学年高一下学期化学鲁科版（2019）必修第二册
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这是一份培优强化练(二) 化学反应的快慢和限度 强化练习2022-2023学年高一下学期化学鲁科版（2019）必修第二册，文件包含培优强化练二化学反应的快慢和限度强化练习教师版2022-2023学年高一下学期化学鲁科版2019必修第二册doc、培优强化练二化学反应的快慢和限度强化练习学生版2022-2023学年高一下学期化学鲁科版2019必修第二册doc等2份试卷配套教学资源，其中试卷共22页， 欢迎下载使用。
培优强化练(二) 化学反应的快慢和限度
学习理解 共45分
一、选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分)
1．(双选)(2021·济南高一检测)将4 mol A气体和2 mol B气体置于1 L的密闭容器中，混合后发生如下反应：2A(g)＋B(g)2C(g)，若经2 s后测得C的浓度为1.2 mol·L－1，下列说法正确的是( )
A．用物质A表示2 s末的反应速率为0.6 mol·L－1·s－1
B．反应后的压强是开始时候的0.9倍
C．2 s时物质A的转化率为70%
D．2 s时C的产率为30%
解析:选B、D。2 s内C的平均反应速率＝＝0.6 mol·L－1·s－1，同一可逆反应中同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比，则v(A)＝v(C)＝0.6 mol·L－1·s－1，化学反应速率是平均速率，不是瞬时速率，故A错误；相同条件下，气体的压强之比等于物质的量之比，反应后气体的总物质的量等于2.8 mol＋ 1.4 mol＋1.2 mol＝5.4 mol，反应前气体的物质的量为4 mol＋2 mol＝6 mol，反应后的压强是开始时候的0.9倍，故B正确；2 s后n(C)＝1.2 mol·L－1×1 L＝1.2 mol，参加反应的n(A)＝n(C)＝1.2 mol，则A的转化率＝×100%＝30%，故C错误；假设4 mol A气体和2 mol B气体完全生成C的物质的量为4 mol，2 s时物质C的物质的量为1.2 mol，2 s时物质C的产率为30%，故D正确。
2．(2021·渭南高一检测)已知汽车尾气无害化处理的反应为2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)，下列说法不正确的是( )
A．升高温度可使该反应的逆反应速率降低
B．使用高效催化剂可有效提高正反应速率
C．反应达到平衡后，NO的反应速率保持恒定
D．单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达到平衡
解析:选A。升高温度、使用催化剂都会使化学反应速率加快，既包括正反应速率也包括逆反应速率，A选项错误，B选项正确。反应达到平衡后，正反应速率和逆反应速率相等，C、D选项正确。
3．(2021·天津河西区高一检测)如图所示是可逆反应2HI(g)H2(g)＋I2(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．t2～t3，各物质的浓度不再发生变化
B．t2～t3，反应不再发生
C．t2～t3，各物质的浓度之比一定等于2∶1∶1
D．若向容器中加入2 mol HI，则最终可生成1 mol H2和1 mol I2
解析:选A。由图可知，t2时反应达到平衡状态，各组分的浓度保持不变，A项正确；但平衡后，反应仍在进行，只不过此时正、逆反应速率相等，各物质浓度不再发生变化，B项错误；达到平衡后，各组分的浓度并没有确定的比值关系，C项错误；因该反应是可逆反应，加入2 mol HI时，最终生成H2和I2的物质的量一定小于1 mol，D项错误。
4．(2021·晋城高一检测)将0.2 mol·L－1的KI溶液和0.05 mol·L－1 Fe2(SO4)3溶液等体积混合后，取混合液分别完成下列实验，能说明溶液中存在化学平衡
“2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2”的是( )
实验编号
实验操作
实验现象
①
滴入KSCN溶液
溶液变红色
②
滴入AgNO3溶液
有黄色沉淀生成
③
滴入K3[Fe(CN)6]溶液
有蓝色沉淀生成
④
滴入淀粉溶液
溶液变蓝色
已知：3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色沉淀)。
A．①和② B．②和④
C．③和④ D．①
解析:选D。将0.2 mol·L－1的KI溶液和0.05 mol·L－1Fe2(SO4)3溶液等体积混合后，根据方程式可知碘离子过量，因此只需要证明溶液中含Fe3＋即可说明此反应为可逆反应，能建立化学平衡。①向溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红，则说明溶液中有Fe3＋，即能说明反应存在平衡，①正确；②由于碘离子过量，所以向溶液中滴入AgNO3溶液一定有黄色沉淀生成，不能说明反应存在平衡，②错误；③无论反应存不存在平衡，溶液中均存在Fe2＋，滴入K3[Fe(CN)6]溶液均有蓝色沉淀生成，③错误；④无论反应存不存在平衡，溶液中均有I2，滴入淀粉溶液后溶液均变蓝色，故不能证明存在平衡，④错误。
5．(2021·哈尔滨高一检测)一定温度下，在一恒容密闭容器中，发生反应：N2＋3H22NH3，下列能说明反应已达到平衡状态的是( )
①体系的压强不变 ②体系的密度不变 ③各组分的物质的量浓度不变 ④各组分的质量分数不变 ⑤反应速率v(N2)∶v(H2)＝1∶3 ⑥混合气体的总物质的量不变 ⑦混合气体的平均相对分子质量不变
⑧一个N≡N键断裂的同时，有三个H—H键的断裂 ⑨c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2
A．②③⑥⑦⑨ B．②③⑤⑧⑨
C．①③④⑥⑦ D．①④⑤⑧⑨
解析:选C。①反应前后气体体积不相等，所以体系的压强不变说明反应达到平衡状态，故正确；②由于是恒容容器，且体系中均为气体，因此密度不变不能说明是平衡状态，故错误；③各组分的物质的量浓度不变，是平衡的特征，故正确；④各组分的质量分数不变，是平衡的特征，故正确；⑤进行到任何状态，都有反应速率v(N2)∶v(H2)＝1∶3，所以不一定是平衡状态，故错误；⑥反应前后气体体积不相等，混合气体的总物质的量不变能说明是平衡状态，故正确；⑦混合气体的平均相对分子质量等于质量的数值与物质的量的数值的比值，质量不变，但是物质的量在未达平衡状态时发生变化，所以混合气体的平均相对分子质量不变的状态是平衡状态，故正确；⑧一个N≡N键断裂的同时，有三个H—H键断裂均是指正反应速率，不能说明达到平衡状态，故错误；⑨当反应体系达平衡状态时，N2、H2、NH3的浓度之比可能为1∶3∶2，也可能不是1∶3∶2，与各物质的初始浓度及转化率有关，则c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2时不一定是平衡状态，故错误。
二、非选择题(本题共1小题，共15分)
6．(2021·商丘高一检测)一定温度下，某恒容密闭容器中含有NO2、N2O4两种气体，反应开始至达到平衡状态过程中，两种物质的浓度随时间的变化如图所示：
(1)表示NO2浓度变化的曲线是__________(填“x”或“y”)，写出相应的化学方程式：______________________________________。
(2)从反应开始至达到平衡的过程中，用N2O4表示的反应速率v(N2O4)＝______________。a、b两点对应状态中，x代表的物质的反应速率相对大小为v(a)________v(b)。
(3)若平衡后改变温度，容器中气体的平均摩尔质量变大，则反应向生成__________(填“NO2”或“N2O4”)的方向进行。
解析:(1)根据图像，到达平衡时x的浓度降低了8 mol·L－1，y的浓度增大了4 mol·L－1，因此表示NO2浓度变化的曲线是x，反应的化学方程式为2NO2N2O4。(2)从反应开始至达到平衡的过程中，用N2O4表示的反应速率v(N2O4)＝＝＝0.4 mol·L－1·min－1；a、b两点对应状态中，a点时c(NO2)较大，则NO2的反应速率v(a)>v(b)。(3)若平衡后改变温度，容器中气体的平均摩尔质量变大，说明气体的物质的量变小，则反应向生成N2O4的方向进行。
答案：(1)x 2NO2N2O4 (2)0.4 mol·L－1·min－1 > (3)N2O4
应用实践 共35分
一、选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分)
7．(双选)在2.0 L恒温恒容密闭容器中充入1.0 mol HCl和0.3 mol O2，加入催化剂发生反应：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)，HCl、O2的物质的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．t2时，v(正)＝v(逆)
B．加入催化剂反应速率不变
C．t1时容器内气体的总压强比t2时的大
D．t3时，容器中c(Cl2)＝c(H2O)＝0.2 mol·L－1
解析:选C、D。t2时，反应物的量还在减少，反应还在向正反应方向进行，v(正)> v(逆)，A错误；加入催化剂改变化学反应速率，B错误；反应4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)，是气体体积缩小的反应，随着反应的进行，气体的物质的量减小，恒容容器内压强减小，故t1时容器内气体的总压强比t2时的大，C正确；t3时，O2的物质的量为0.1 mol，减少了0.2 mol，故容器中c(Cl2)＝c(H2O)＝0.2 mol·L－1，D正确。
补偿训练:
一定温度下，向容积为2 L的密闭容器通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是( )
A.该反应的化学方程式为3B＋4D6A＋2C
B．反应进行到1 s时，v(A)＝v(D)
C．反应进行到6 s时，B的平均反应速率为0.05 mol·L－1·s－1
D．此反应达到平衡时，升高温度，化学平衡不会发生移动
解析:选C。由题中图示可知，B、C为反应物，A、D为生成物，根据各物质的物质的量变化之比等于化学方程式中化学计量数之比可得，Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(A)∶Δn(D)＝(1.0－0.4) mol∶(1.0－0.2)mol∶(1.2－0)mol∶(0.4－0)mol＝3∶4∶6∶2，所以化学方程式为3B＋4C6A＋2D，A项错误；不论在什么时刻，用各物质表示的速率之比等于化学计量数之比，B项错误；温度升高，平衡一定移动，D项错误。
8．(2021·浙江6月选考)一定温度下，在N2O5的四氯化碳溶液(100 mL)中发生分解反应：2N2O54NO2＋O2。在不同时刻测量放出的O2体积，换算成N2O5浓度如下表：
t/s
0
600
1 200
1 710
2 220
2 820
x
c(N2O5)/(mol·L－1)
1.40
0.96
0.66
0.48
0.35
0.24
0.12
下列说法正确的是( )
A．600～1 200 s，生成NO2的平均速率为5.0×10－4mol·L－1·s－1
B．反应2 220 s时，放出的O2体积为11.8 L(标准状况)
C．反应达到平衡时，v正(N2O5)＝2v逆(NO2)
D．推测上表中的x为3 930
解析:选D。A.600～1 200 s，N2O5的变化量为(0.96－0.66) mol·L－1＝0.3 mol·L－1，在此时间段内NO2的变化量为其2倍，即0.6 mol·L－1，因此，生成NO2的平均速率为＝1.0×10－3mol·L－1·s－1，A说法不正确；B.由表中数据可知，反应2 220 s时，N2O5的变化量为(1.40－0.35) mol·L－1＝1.05 mol·L－1，其物质的量的变化量为1.05 mol·L－1×0.1 L＝0.105 mol，O2的变化量是其，即0.052 5 mol，因此，放出的O2在标准状况下的体积为0.052 5 mol ×22.4 L·mol－1＝1.176 L，B说法不正确；C.反应达到平衡时，正反应速率等于逆反应速率，用不同物质表示该反应的速率时，其数值之比等于化学计量数之比，2v正(N2O5)＝v逆(NO2)，C说法不正确；D.分析表中数据可知，该反应经过1 110 s(600～1 710，1 710～2 820)后N2O5的浓度会变为原来的，因此，N2O5的浓度由0.24 mol·L－1变为0.12 mol·L－1时，可以推测上表中的x为(2 820＋1 110)＝3 930，D说法正确。
9．(双选)(2021·泰安高一检测)在4 L密闭容器中充入6 mol A气体和5 mol B气体，在一定条件下发生反应3A(g)＋B(g)2C(g)＋xD(g)，达到平衡时，生成了2 mol C，经测定，D的浓度为0.5 mol·L－1，下列判断正确的是( )
A．x＝2
B．达到平衡时，在相同温度下容器内混合气体的压强是反应前的85%
C．平衡时A的浓度为1.50 mol·L－1
D．B的转化率为20%
解析:选A、D。0.5 mol·L－1×4 L＝2 mol，则平衡时生成C与D的物质的量相同，结合反应可知x＝2，则根据三段式法分析：
3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)
开始/mol 6 5 0 0
转化/mol 3 1 2 2
平衡/mol 3 4 2 2
由上述分析可知，x＝2，A项正确；
题给反应是反应前后气体体积不变的反应，即压强始终不变，B项错误；平衡时A的浓度为＝0.75 mol·L－1，C项错误；平衡时B的转化率为×100%＝20%，D项正确。
二、非选择题(本题共1小题，共17分)
10．(2021·福州高一检测)在2 L密闭容器中进行反应：mX(g)＋nY(g)pZ(g)＋qQ(g)，式中m、n、p、q为化学计量数。在0～3 min内，各物质的物质的量的变化如表所示：
物质
X
Y
Z
Q
起始/mol
0.7
1.0
2 min末/mol
0.8
2.7
0.8
2.7
3 min末/mol
0.8
已知：2 min内v(Q)＝0.075 mol·L－1·min－1，v(Z)∶v(Y)＝1∶2。
请回答问题：
(1)2 min内Z的反应速率v(Z)＝__________。
(2)起始时n(Y)＝__________、n(Q)＝__________。
(3)化学方程式中m＝__________、n＝__________、p＝__________、q＝__________。
(4)对于该反应，能增大正反应速率的措施是__________(填字母，下同)。
A．增大容器体积 B．移走部分Q
C．通入大量X D．升高温度
(5)该反应达到化学平衡状态时，下列说法正确的是__________。
A．反应停止了
B．正反应速率与逆反应速率均为0
C．反应物与生成物浓度相等
D．正反应速率与逆反应速率相等
解析:(1)0～2 min内，Z的物质的量浓度的改变量为＝0.1 mol·L－1，则2 min内用Z表示的反应速率为＝0.05 mol·L－1·min－1。
(2)因为v(Z)∶v(Y)＝1∶2，则说明Z、Y的物质的量的变化量之比为1∶2，因为Z减少了0.2 mol，所以Y增加了0.4 mol，则Y起始时的物质的量为2.7 mol－0.4 mol＝2.3 mol。因为2 min内v(Q)＝0.075 mol·L－1·min－1，说明Q的物质的量的变化量为0.075 mol·L－1·min－1×2 L×2 min＝0.3 mol，则起始时Q的物质的量为2.7 mol＋0.3 mol＝3.0 mol。
(3)各物质的物质的量的变化量之比等于其化学计量数之比，所以m∶n∶p∶q＝0.1 mol∶0.4 mol∶0.2 mol∶0.3 mol＝1∶4∶2∶3，则m＝1，n＝4，p＝2，q＝3。
(4)增大容器体积，物质的量浓度减小，反应速率减慢，故A错误；移走部分Q，Q的物质的量浓度减小，反应速率减慢，故B错误；通入大量X，X的浓度增大，反应速率加快，故C正确；升高温度，反应速率加快，故D正确。
(5)反应达到平衡状态时，反应没有停止，正、逆反应速率相等但不为0，反应物和生成物的浓度不一定相等，故选D。
答案：(1)0.05 mol·L－1·min－1
(2)2.3 mol 3.0 mol
(3)1 4 2 3
(4)CD (5)D
迁移创新 共20分
非选择题(本题共1小题，共20分)
11．(2021·济南高一检测)Ⅰ.已知反应aA(g)＋bB(g)cC(g)，在某温度下，向2 L的密闭容器中投入一定量的A、B，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
(1)经测定前4 s内v(C)＝0.05 mol·L－1·s－1，则该反应的化学方程式为__________________________。
(2)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行，经同一段时间后，测得三个容器中的反应速率分别为甲：v(A)＝0.3 mol·L－1·s－1；乙：v(B)＝0.12 mol·L－1·s－1；丙：v(C)＝9.6 mol·L－1·min－1，则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为__________(用甲、乙、丙表示)。
Ⅱ.某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100 mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气(气体体积已折合成标准状况)，实验记录如表(累计值)：
时间/min
1
2
3
4
5
6
氢气体积/mL
50
120
224
392
472
502
(3)哪一时间段反应速率最大__________(填0～1 min、1～2 min、2～3 min、3～4 min、4～5 min、5～6 min，下同)，原因是________________________。
(4)如果反应太剧烈，为了减缓反应而又不减少产生氢气的量，他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液，你认为可行的是________________(填字母)。
A．CH3COONa B．NaNO3溶液
C．KCl溶液 D．Na2CO3溶液
解析:(1)经测定前4 s内v(C)＝0.05 mol·L－1·s－1，生成C的物质的量浓度是0.05 mol·L－1·s－1×4 s＝0.2 mol·L－1，此时消耗A是0.8 mol·L－1－0.5 mol·L－1＝0.3 mol·L－1，则a∶c＝3∶2；平衡时消耗A与B分别是0.6 mol·L－1、0.2 mol·L－1，则a∶b＝3∶1，所以该反应的化学方程式为3A(g)＋B(g)2C(g)。
(2)如果都用物质A表示反应速率，则根据化学反应速率之比等于相应的化学计量数之比可知甲、乙、丙中用A表示的反应速率分别是0.3 mol·L－1·s－1、0.36 mol·L－1·s－1、0.24 mol·L－1·s－1，所以甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为乙>甲>丙。
(3)0～1 min、1～2 min、2～3 min、3～4 min、4～5 min、5～6 min内生成氢气的体积分别是50 mL、70 mL、104 mL、168 mL、80 mL、30 mL，因此反应速率最大的时间段是3～4 min，这应该是由于该反应是放热反应，此时温度高，温度对反应速率的影响占主导作用。
(4)CH3COONa与H＋反应生成弱酸醋酸，H＋浓度降低，反应速率减小，随着反应的进行，H＋又逐渐电离出来，所以生成的氢气体积几乎不变，A项正确；加入NaNO3溶液，在酸性溶液中NO具有强氧化性，与金属反应不能得到氢气，B项错误；KCl溶液相当于稀释，氢离子浓度降低，反应速率减小，且生成的氢气体积不变，C项正确；Na2CO3溶液消耗H＋产生二氧化碳，最终生成的氢气体积减少，D项错误。
答案：(1)3A(g)＋B(g)2C(g) (2)乙>甲>丙 (3)3～4 min 因该反应是放热反应，3～4 min时体系温度高，温度对反应速率的影响占主导作用
(4)AC
培优强化练(二) 化学反应的快慢和限度
学习理解 共45分
一、选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分)
1．(双选)(2021·济南高一检测)将4 mol A气体和2 mol B气体置于1 L的密闭容器中，混合后发生如下反应：2A(g)＋B(g)2C(g)，若经2 s后测得C的浓度为1.2 mol·L－1，下列说法正确的是( )
A．用物质A表示2 s末的反应速率为0.6 mol·L－1·s－1
B．反应后的压强是开始时候的0.9倍
C．2 s时物质A的转化率为70%
D．2 s时C的产率为30%
解析:选B、D。2 s内C的平均反应速率＝＝0.6 mol·L－1·s－1，同一可逆反应中同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比，则v(A)＝v(C)＝0.6 mol·L－1·s－1，化学反应速率是平均速率，不是瞬时速率，故A错误；相同条件下，气体的压强之比等于物质的量之比，反应后气体的总物质的量等于2.8 mol＋ 1.4 mol＋1.2 mol＝5.4 mol，反应前气体的物质的量为4 mol＋2 mol＝6 mol，反应后的压强是开始时候的0.9倍，故B正确；2 s后n(C)＝1.2 mol·L－1×1 L＝1.2 mol，参加反应的n(A)＝n(C)＝1.2 mol，则A的转化率＝×100%＝30%，故C错误；假设4 mol A气体和2 mol B气体完全生成C的物质的量为4 mol，2 s时物质C的物质的量为1.2 mol，2 s时物质C的产率为30%，故D正确。
2．(2021·渭南高一检测)已知汽车尾气无害化处理的反应为2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)，下列说法不正确的是( )
A．升高温度可使该反应的逆反应速率降低
B．使用高效催化剂可有效提高正反应速率
C．反应达到平衡后，NO的反应速率保持恒定
D．单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达到平衡
解析:选A。升高温度、使用催化剂都会使化学反应速率加快，既包括正反应速率也包括逆反应速率，A选项错误，B选项正确。反应达到平衡后，正反应速率和逆反应速率相等，C、D选项正确。
3．(2021·天津河西区高一检测)如图所示是可逆反应2HI(g)H2(g)＋I2(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．t2～t3，各物质的浓度不再发生变化
B．t2～t3，反应不再发生
C．t2～t3，各物质的浓度之比一定等于2∶1∶1
D．若向容器中加入2 mol HI，则最终可生成1 mol H2和1 mol I2
解析:选A。由图可知，t2时反应达到平衡状态，各组分的浓度保持不变，A项正确；但平衡后，反应仍在进行，只不过此时正、逆反应速率相等，各物质浓度不再发生变化，B项错误；达到平衡后，各组分的浓度并没有确定的比值关系，C项错误；因该反应是可逆反应，加入2 mol HI时，最终生成H2和I2的物质的量一定小于1 mol，D项错误。
4．(2021·晋城高一检测)将0.2 mol·L－1的KI溶液和0.05 mol·L－1 Fe2(SO4)3溶液等体积混合后，取混合液分别完成下列实验，能说明溶液中存在化学平衡
“2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2”的是( )
实验编号
实验操作
实验现象
①
滴入KSCN溶液
溶液变红色
②
滴入AgNO3溶液
有黄色沉淀生成
③
滴入K3[Fe(CN)6]溶液
有蓝色沉淀生成
④
滴入淀粉溶液
溶液变蓝色
已知：3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色沉淀)。
A．①和② B．②和④
C．③和④ D．①
解析:选D。将0.2 mol·L－1的KI溶液和0.05 mol·L－1Fe2(SO4)3溶液等体积混合后，根据方程式可知碘离子过量，因此只需要证明溶液中含Fe3＋即可说明此反应为可逆反应，能建立化学平衡。①向溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红，则说明溶液中有Fe3＋，即能说明反应存在平衡，①正确；②由于碘离子过量，所以向溶液中滴入AgNO3溶液一定有黄色沉淀生成，不能说明反应存在平衡，②错误；③无论反应存不存在平衡，溶液中均存在Fe2＋，滴入K3[Fe(CN)6]溶液均有蓝色沉淀生成，③错误；④无论反应存不存在平衡，溶液中均有I2，滴入淀粉溶液后溶液均变蓝色，故不能证明存在平衡，④错误。
5．(2021·哈尔滨高一检测)一定温度下，在一恒容密闭容器中，发生反应：N2＋3H22NH3，下列能说明反应已达到平衡状态的是( )
①体系的压强不变 ②体系的密度不变 ③各组分的物质的量浓度不变 ④各组分的质量分数不变 ⑤反应速率v(N2)∶v(H2)＝1∶3 ⑥混合气体的总物质的量不变 ⑦混合气体的平均相对分子质量不变
⑧一个N≡N键断裂的同时，有三个H—H键的断裂 ⑨c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2
A．②③⑥⑦⑨ B．②③⑤⑧⑨
C．①③④⑥⑦ D．①④⑤⑧⑨
解析:选C。①反应前后气体体积不相等，所以体系的压强不变说明反应达到平衡状态，故正确；②由于是恒容容器，且体系中均为气体，因此密度不变不能说明是平衡状态，故错误；③各组分的物质的量浓度不变，是平衡的特征，故正确；④各组分的质量分数不变，是平衡的特征，故正确；⑤进行到任何状态，都有反应速率v(N2)∶v(H2)＝1∶3，所以不一定是平衡状态，故错误；⑥反应前后气体体积不相等，混合气体的总物质的量不变能说明是平衡状态，故正确；⑦混合气体的平均相对分子质量等于质量的数值与物质的量的数值的比值，质量不变，但是物质的量在未达平衡状态时发生变化，所以混合气体的平均相对分子质量不变的状态是平衡状态，故正确；⑧一个N≡N键断裂的同时，有三个H—H键断裂均是指正反应速率，不能说明达到平衡状态，故错误；⑨当反应体系达平衡状态时，N2、H2、NH3的浓度之比可能为1∶3∶2，也可能不是1∶3∶2，与各物质的初始浓度及转化率有关，则c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2时不一定是平衡状态，故错误。
二、非选择题(本题共1小题，共15分)
6．(2021·商丘高一检测)一定温度下，某恒容密闭容器中含有NO2、N2O4两种气体，反应开始至达到平衡状态过程中，两种物质的浓度随时间的变化如图所示：
(1)表示NO2浓度变化的曲线是__________(填“x”或“y”)，写出相应的化学方程式：______________________________________。
(2)从反应开始至达到平衡的过程中，用N2O4表示的反应速率v(N2O4)＝______________。a、b两点对应状态中，x代表的物质的反应速率相对大小为v(a)________v(b)。
(3)若平衡后改变温度，容器中气体的平均摩尔质量变大，则反应向生成__________(填“NO2”或“N2O4”)的方向进行。
解析:(1)根据图像，到达平衡时x的浓度降低了8 mol·L－1，y的浓度增大了4 mol·L－1，因此表示NO2浓度变化的曲线是x，反应的化学方程式为2NO2N2O4。(2)从反应开始至达到平衡的过程中，用N2O4表示的反应速率v(N2O4)＝＝＝0.4 mol·L－1·min－1；a、b两点对应状态中，a点时c(NO2)较大，则NO2的反应速率v(a)>v(b)。(3)若平衡后改变温度，容器中气体的平均摩尔质量变大，说明气体的物质的量变小，则反应向生成N2O4的方向进行。
答案：(1)x 2NO2N2O4 (2)0.4 mol·L－1·min－1 > (3)N2O4
应用实践 共35分
一、选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分)
7．(双选)在2.0 L恒温恒容密闭容器中充入1.0 mol HCl和0.3 mol O2，加入催化剂发生反应：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)，HCl、O2的物质的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．t2时，v(正)＝v(逆)
B．加入催化剂反应速率不变
C．t1时容器内气体的总压强比t2时的大
D．t3时，容器中c(Cl2)＝c(H2O)＝0.2 mol·L－1
解析:选C、D。t2时，反应物的量还在减少，反应还在向正反应方向进行，v(正)> v(逆)，A错误；加入催化剂改变化学反应速率，B错误；反应4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)，是气体体积缩小的反应，随着反应的进行，气体的物质的量减小，恒容容器内压强减小，故t1时容器内气体的总压强比t2时的大，C正确；t3时，O2的物质的量为0.1 mol，减少了0.2 mol，故容器中c(Cl2)＝c(H2O)＝0.2 mol·L－1，D正确。
补偿训练:
一定温度下，向容积为2 L的密闭容器通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是( )
A.该反应的化学方程式为3B＋4D6A＋2C
B．反应进行到1 s时，v(A)＝v(D)
C．反应进行到6 s时，B的平均反应速率为0.05 mol·L－1·s－1
D．此反应达到平衡时，升高温度，化学平衡不会发生移动
解析:选C。由题中图示可知，B、C为反应物，A、D为生成物，根据各物质的物质的量变化之比等于化学方程式中化学计量数之比可得，Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(A)∶Δn(D)＝(1.0－0.4) mol∶(1.0－0.2)mol∶(1.2－0)mol∶(0.4－0)mol＝3∶4∶6∶2，所以化学方程式为3B＋4C6A＋2D，A项错误；不论在什么时刻，用各物质表示的速率之比等于化学计量数之比，B项错误；温度升高，平衡一定移动，D项错误。
8．(2021·浙江6月选考)一定温度下，在N2O5的四氯化碳溶液(100 mL)中发生分解反应：2N2O54NO2＋O2。在不同时刻测量放出的O2体积，换算成N2O5浓度如下表：
t/s
0
600
1 200
1 710
2 220
2 820
x
c(N2O5)/(mol·L－1)
1.40
0.96
0.66
0.48
0.35
0.24
0.12
下列说法正确的是( )
A．600～1 200 s，生成NO2的平均速率为5.0×10－4mol·L－1·s－1
B．反应2 220 s时，放出的O2体积为11.8 L(标准状况)
C．反应达到平衡时，v正(N2O5)＝2v逆(NO2)
D．推测上表中的x为3 930
解析:选D。A.600～1 200 s，N2O5的变化量为(0.96－0.66) mol·L－1＝0.3 mol·L－1，在此时间段内NO2的变化量为其2倍，即0.6 mol·L－1，因此，生成NO2的平均速率为＝1.0×10－3mol·L－1·s－1，A说法不正确；B.由表中数据可知，反应2 220 s时，N2O5的变化量为(1.40－0.35) mol·L－1＝1.05 mol·L－1，其物质的量的变化量为1.05 mol·L－1×0.1 L＝0.105 mol，O2的变化量是其，即0.052 5 mol，因此，放出的O2在标准状况下的体积为0.052 5 mol ×22.4 L·mol－1＝1.176 L，B说法不正确；C.反应达到平衡时，正反应速率等于逆反应速率，用不同物质表示该反应的速率时，其数值之比等于化学计量数之比，2v正(N2O5)＝v逆(NO2)，C说法不正确；D.分析表中数据可知，该反应经过1 110 s(600～1 710，1 710～2 820)后N2O5的浓度会变为原来的，因此，N2O5的浓度由0.24 mol·L－1变为0.12 mol·L－1时，可以推测上表中的x为(2 820＋1 110)＝3 930，D说法正确。
9．(双选)(2021·泰安高一检测)在4 L密闭容器中充入6 mol A气体和5 mol B气体，在一定条件下发生反应3A(g)＋B(g)2C(g)＋xD(g)，达到平衡时，生成了2 mol C，经测定，D的浓度为0.5 mol·L－1，下列判断正确的是( )
A．x＝2
B．达到平衡时，在相同温度下容器内混合气体的压强是反应前的85%
C．平衡时A的浓度为1.50 mol·L－1
D．B的转化率为20%
解析:选A、D。0.5 mol·L－1×4 L＝2 mol，则平衡时生成C与D的物质的量相同，结合反应可知x＝2，则根据三段式法分析：
3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)
开始/mol 6 5 0 0
转化/mol 3 1 2 2
平衡/mol 3 4 2 2
由上述分析可知，x＝2，A项正确；
题给反应是反应前后气体体积不变的反应，即压强始终不变，B项错误；平衡时A的浓度为＝0.75 mol·L－1，C项错误；平衡时B的转化率为×100%＝20%，D项正确。
二、非选择题(本题共1小题，共17分)
10．(2021·福州高一检测)在2 L密闭容器中进行反应：mX(g)＋nY(g)pZ(g)＋qQ(g)，式中m、n、p、q为化学计量数。在0～3 min内，各物质的物质的量的变化如表所示：
物质
X
Y
Z
Q
起始/mol
0.7
1.0
2 min末/mol
0.8
2.7
0.8
2.7
3 min末/mol
0.8
已知：2 min内v(Q)＝0.075 mol·L－1·min－1，v(Z)∶v(Y)＝1∶2。
请回答问题：
(1)2 min内Z的反应速率v(Z)＝__________。
(2)起始时n(Y)＝__________、n(Q)＝__________。
(3)化学方程式中m＝__________、n＝__________、p＝__________、q＝__________。
(4)对于该反应，能增大正反应速率的措施是__________(填字母，下同)。
A．增大容器体积 B．移走部分Q
C．通入大量X D．升高温度
(5)该反应达到化学平衡状态时，下列说法正确的是__________。
A．反应停止了
B．正反应速率与逆反应速率均为0
C．反应物与生成物浓度相等
D．正反应速率与逆反应速率相等
解析:(1)0～2 min内，Z的物质的量浓度的改变量为＝0.1 mol·L－1，则2 min内用Z表示的反应速率为＝0.05 mol·L－1·min－1。
(2)因为v(Z)∶v(Y)＝1∶2，则说明Z、Y的物质的量的变化量之比为1∶2，因为Z减少了0.2 mol，所以Y增加了0.4 mol，则Y起始时的物质的量为2.7 mol－0.4 mol＝2.3 mol。因为2 min内v(Q)＝0.075 mol·L－1·min－1，说明Q的物质的量的变化量为0.075 mol·L－1·min－1×2 L×2 min＝0.3 mol，则起始时Q的物质的量为2.7 mol＋0.3 mol＝3.0 mol。
(3)各物质的物质的量的变化量之比等于其化学计量数之比，所以m∶n∶p∶q＝0.1 mol∶0.4 mol∶0.2 mol∶0.3 mol＝1∶4∶2∶3，则m＝1，n＝4，p＝2，q＝3。
(4)增大容器体积，物质的量浓度减小，反应速率减慢，故A错误；移走部分Q，Q的物质的量浓度减小，反应速率减慢，故B错误；通入大量X，X的浓度增大，反应速率加快，故C正确；升高温度，反应速率加快，故D正确。
(5)反应达到平衡状态时，反应没有停止，正、逆反应速率相等但不为0，反应物和生成物的浓度不一定相等，故选D。
答案：(1)0.05 mol·L－1·min－1
(2)2.3 mol 3.0 mol
(3)1 4 2 3
(4)CD (5)D
迁移创新 共20分
非选择题(本题共1小题，共20分)
11．(2021·济南高一检测)Ⅰ.已知反应aA(g)＋bB(g)cC(g)，在某温度下，向2 L的密闭容器中投入一定量的A、B，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
(1)经测定前4 s内v(C)＝0.05 mol·L－1·s－1，则该反应的化学方程式为__________________________。
(2)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行，经同一段时间后，测得三个容器中的反应速率分别为甲：v(A)＝0.3 mol·L－1·s－1；乙：v(B)＝0.12 mol·L－1·s－1；丙：v(C)＝9.6 mol·L－1·min－1，则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为__________(用甲、乙、丙表示)。
Ⅱ.某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100 mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气(气体体积已折合成标准状况)，实验记录如表(累计值)：
时间/min
1
2
3
4
5
6
氢气体积/mL
50
120
224
392
472
502
(3)哪一时间段反应速率最大__________(填0～1 min、1～2 min、2～3 min、3～4 min、4～5 min、5～6 min，下同)，原因是________________________。
(4)如果反应太剧烈，为了减缓反应而又不减少产生氢气的量，他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液，你认为可行的是________________(填字母)。
A．CH3COONa B．NaNO3溶液
C．KCl溶液 D．Na2CO3溶液
解析:(1)经测定前4 s内v(C)＝0.05 mol·L－1·s－1，生成C的物质的量浓度是0.05 mol·L－1·s－1×4 s＝0.2 mol·L－1，此时消耗A是0.8 mol·L－1－0.5 mol·L－1＝0.3 mol·L－1，则a∶c＝3∶2；平衡时消耗A与B分别是0.6 mol·L－1、0.2 mol·L－1，则a∶b＝3∶1，所以该反应的化学方程式为3A(g)＋B(g)2C(g)。
(2)如果都用物质A表示反应速率，则根据化学反应速率之比等于相应的化学计量数之比可知甲、乙、丙中用A表示的反应速率分别是0.3 mol·L－1·s－1、0.36 mol·L－1·s－1、0.24 mol·L－1·s－1，所以甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为乙>甲>丙。
(3)0～1 min、1～2 min、2～3 min、3～4 min、4～5 min、5～6 min内生成氢气的体积分别是50 mL、70 mL、104 mL、168 mL、80 mL、30 mL，因此反应速率最大的时间段是3～4 min，这应该是由于该反应是放热反应，此时温度高，温度对反应速率的影响占主导作用。
(4)CH3COONa与H＋反应生成弱酸醋酸，H＋浓度降低，反应速率减小，随着反应的进行，H＋又逐渐电离出来，所以生成的氢气体积几乎不变，A项正确；加入NaNO3溶液，在酸性溶液中NO具有强氧化性，与金属反应不能得到氢气，B项错误；KCl溶液相当于稀释，氢离子浓度降低，反应速率减小，且生成的氢气体积不变，C项正确；Na2CO3溶液消耗H＋产生二氧化碳，最终生成的氢气体积减少，D项错误。
答案：(1)3A(g)＋B(g)2C(g) (2)乙>甲>丙 (3)3～4 min 因该反应是放热反应，3～4 min时体系温度高，温度对反应速率的影响占主导作用
(4)AC
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