速练20 化学反应速率及反应限度[针对选考第12、16或21题]
(一)化学平衡状态
1.一定条件下，可逆反应：N2(g)＋3H2(g)平衡状态时，下列说法一定正确的是( ) A.c(N2)∶c(H2)＝1∶3 B.反应放出92.4 kJ的热量 C.v正(N2)＝3v逆(H2)
D.容器内气体分子总数不再发生变化 答案 D
解析 c(N2)∶c(H2)的值与起始量、转化率有关，不能判断，A错误；放出热量与物质的量成正比，起始及转化的量未知，不能计算热量，B错误；由v正(N2)＝3v逆(H2)可知，不同物质的正、逆反应速率之比不等于化学计量数之比，不是化学平衡状态，C错误；该反应为气体体积减小的反应，则容器内气体分子总数不再发生变化，为平衡状态，D正确。 2.(2017·金华市高三9月十校联考)在固定容积的密闭容器中，已知反应：H2(g)＋I2(g)
2HI(g) ΔH＝－a kJ·mol(a>0)。下列说法不正确的是( )
－1
2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol，达到化学
－1
A.当混合气体的颜色不变时，达到平衡 B.未达平衡时，放出的热量可能是a kJ C.当容器中气体的密度保持不变时，达到平衡
D.其他条件不变，若容器体积增大，正、逆反应速率均减小 答案 C
解析 混合气体的颜色不变说明碘蒸气的浓度不变，达到平衡状态，故A正确；没有投料量，未达平衡时，放出的热量可能为任意值，故B正确；反应前后气体的质量不变，且容积固定，根据ρ＝ ，密度是恒量，密度保持不变时，不一定达到平衡，故C错误；容器体积增大，浓度减小，正、逆反应速率均减小，故D正确。
3.某温度下，将一定量碳酸氢铵固体置于容积不变的密闭容器中，发生反应：NH4HCO3(s)＋H2O(g)＋CO2(g) ΔH＝Q kJ·mol(Q>0)。下列有关说法不正确的是( ) A.若容器内混合气体的密度不变，则说明反应达到平衡状态 B.若CO2体积分数不再发生变化，则说明反应达到平衡状态 C.若升高体系温度，则正、逆反应速率均增大
D.若反应过程中吸收Q kJ热量，则刚好有1 mol NH4HCO3发生分解 答案 B
1
－1
mVNH3(g)
解析 密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中气体的质量是变化的，容积始终是不变的，若容器内混合气体的密度不变，则说明反应达到平衡状态，A正确；只有生成物是气体，因此CO2体积分数始终不变，不能说明反应达到平衡状态，B错误；若升高体系温度，则正、逆反应速率均增大，C正确；根据热化学方程式可知若反应过程中吸收Q kJ热量，则刚好有1 mol NH4HCO3发生分解，D正确。 4.一定条件下发生反应：2X(g)( )
A.增大X的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小 B.达到化学平衡状态时，正、逆反应的速率都为0
C.将0.2 mol X充入反应器中，充分反应后，生成的Z的物质的量可能为0.09 mol D.达到化学平衡状态时，共吸收a kJ热量 答案 C
解析 A项，增大X的浓度，正、逆反应速率都增大，错误；B项，达到化学平衡状态时，正、逆反应速率相等但都不为0，错误；C项，该反应是可逆反应，将0.2 mol X充入反应器中，充分反应后，生成Z的物质的量介于0～0.3 mol 之间，正确；D项，没有说明参与反应的物质的量，无法计算吸收的热量，D错误。 5.一定条件下，恒压容器中发生反应：2X(g)＋Y(g)下列说法不正确的是( )
A.单位时间内生成2n mol X，同时生成n mol Y
B.混合体系的密度不再变化，说明该反应达到化学平衡状态 C.反应过程中，X和Z的物质的量之和保持不变
D.向容器中加入0.2 mol X与0.1 mol Y充分反应，放出热量为0.1a kJ 答案 D
解析 A项，根据方程式可知单位时间内生成2n mol X，同时生成n mol Y，正确；B项，密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量是不变的，压强不变，容积改变，因此混合体系的密度不再变化，说明该反应达到化学平衡状态，正确；C项，2 mol X被消耗生成2 mol Z，所以反应过程中，X和Z的物质的量之和保持不变，正确；D项，向容器中加入0.2 mol X与0.1 mol Y充分反应，由于是可逆反应，放出热量小于0.1a kJ，错误。 6.(2017·宁波市十校高三9月联考)恒温条件下，在体积不变的密闭容器中，有可逆反应X(s)＋2Y(g)
2Z(g)ΔH<0，下列说法一定正确的是( )
2Z(g) ΔH＝－a kJ·mol(a>0)。
－1
Y(g)＋3Z(g) ΔH＝a kJ·mol(a>0)。下列说法正确的是
－1
A.0.2 mol X和0.4 mol Y充分反应，Z的物质的量可能会达到0.35 mol B.从容器中移出部分反应物X，则正反应速率将下降 C.当ΔH不变时，反应将达到平衡
D.向反应体系中继续通入足量Y气体，X有可能被反应完全
2
答案 A
解析 A项，此反应是可逆反应，不能进行到底，因此Z的物质的量范围是0 7.与外界隔热、容积不变的密闭容器中，发生反应：2X(g)＋ Y(g)＝－a kJ·mol(a>0)，下列说法不正确的是( ) A.容器的温度不再升高，表明反应达到平衡状态 B.容器压强不变，表明反应达到平衡状态 C.达到化学平衡时，反应放出的总热量可能为a kJ D.反应过程中，气体的密度始终保持不变 答案 D 解析 温度不再改变，说明反应达到平衡状态，故A正确；因为此容器是隔热容器，且此反应是放热反应，随着反应进行，温度升高，压强增大，因此当压强不再改变时，说明温度不再变化，反应达到平衡状态，故B正确；投料量未知，有可能达到平衡时放出的热量为a kJ，故C正确；因为M为固体，气体的总质量是变化的，容器为恒容状态，反应过程中密度是变化的，故D错误。 8.在一定条件下，可逆反应2X(g)＋Y(s)一定正确的是( ) A.当反应消耗1 mol Y时，反应放出a kJ的热量 B.当反应达到平衡时，X、Y、Z 三者的物质的量之比为2∶1∶2 C.当反应达到平衡时，压缩体积，X的正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动 D.恒温恒容，反应达到平衡后，加入1 mol Y平衡向正反应方向移动 答案 A 解析 根据方程式，当反应消耗1 mol Y时，反应放出a kJ的热量，故A正确；当反应达到平衡时，X、Y、Z的浓度不变，三者的物质的量之比不一定为2∶1∶2，故B错误；当反应达到平衡时，压缩体积，压强增大，平衡不移动，X的正、逆反应速率都增大，故C错误；Y为固体，恒温恒容，反应达到平衡后，加入1 mol Y，Y的浓度不变，平衡不移动，故D错误。 9.一定温度下，0.1 mol N2(g)与0.3 mol H2(g)在密闭容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－a kJ·mol(a>0)。下列说法正确的是( ) －1 －1 3Z(g)＋ M(s) ΔH2Z(g) ΔH＝－a kJ·mol(a>0)，下列说法 －1 A.达到化学平衡状态时，反应放出0.1a kJ热量 B.达到化学平衡状态时，v正(NH3)∶v逆(N2)＝2∶1 3
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