《2025年三维随堂精练高中化学必修第二册人教版》

3.在一定条件下，将3 mol A和1 mol B两种气体混合于固定容积为2 L的密闭容器中，发生如下反应：$3A(g)+B(g)\rightleftharpoons xC(g)+2D(g)$。2 min末该反应达到平衡，生成0.8 mol D，并测得C的浓度为$0.2mol·L^{-1}$。下列判断正确的是 （C）
A.$x = 2$
B.B的转化率为50％
C.2 min内A的平均反应速率为$0.3mol·L^{-1}·min^{-1}$
D.若混合气体的密度保持不变，则表明该反应达到平衡状态

答案： C ［A项，2 min末测得C的浓度为0.2 mol·L⁻¹，则生成C的物质的量为0.2 mol·L⁻¹×2 L＝0.4 mol，根据方程式可知：x∶2＝0.4 mol∶0.8 mol，所以x＝1；B项，根据三段式计算： 3A(g)＋B(g)$\rightleftharpoons$C(g)＋2D(g) 起始(mol/L) 1.5 0.5 0 0 转化(mol/L) 0.6 0.2 0.2 0.4 平衡(mol/L) 0.9 0.3 0.2 0.4 据以上分析可知，B的转化率＝$\frac{0.2 mol·L⁻¹}{0.5 mol·L⁻¹}$×100％＝40％；C项，2 min内A的平均反应速率＝$\frac{0.6 mol·L⁻¹}{2 min}$＝0.3 mol·(L·min)⁻¹；D项，因反应前后各物质均为气态，则反应前后气体的质量不变化，而反应容器的容积是固定的，则混合气体的密度在反应过程中是不变的。］

4.将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中（固体体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：$NH_{2}COONH_{4}(s)\rightleftharpoons2NH_{3}(g)+CO_{2}(g)$，不能判断该分解反应达到化学平衡的是 （B）
A.混合气体的压强不再变化
B.密闭容器中氨的体积分数不变
C.混合气体的密度不再变化
D.混合气体的总物质的量不再变化

答案： B ［A项，该反应为气体物质的量增大的反应，混合气体的压强为变量，混合气体的压强不再变化时，表明达到平衡状态；B项，氨和二氧化碳的化学计量数之比为2∶1，故密闭容器中氨的体积分数始终保持不变，故不能作为判断是否达到化学平衡状态的依据；C项，NH₂COONH₄(s)为固态，混合气体的总质量为变量，总体积为定值，则混合气体的密度为变量，当混合气体的密度不再变化时，表明达到平衡状态；D项，该反应为气体物质的量增大的反应，混合气体的总物质的量不再变化时，表明达到平衡状态。］

5.一定温度下，在一容积不变的密闭容器中发生反应：$2SO_{2}(g)+O_{2}(g)\rightleftharpoons2SO_{3}(g)$。已知反应过程中某时刻，$SO_{2}$、$O_{2}$、$SO_{3}$的物质的量浓度分别为2 mol/L、1 mol/L、2 mol/L。当反应达到平衡时，可能的数据是 （B）
①$SO_{2}$为4 mol/L
②$SO_{3}$为3.5 mol/L
③$SO_{2}$、$SO_{3}$均为1.5 mol/L
④$O_{2}$为0.5 mol/L
A.①②
B.②③
C.①③
D.②④

答案： D ［根据可逆反应的理解，已知反应过程中某时刻，SO₂、O₂、SO₃的物质的量浓度分别为2 mol/L、1 mol/L、2 mol/L，假设SO₃全部转化，则生成的SO₂、O₂的物质的量浓度分别为2 mol/L、1 mol/L，所以达到平衡时，SO₂、O₂的物质的量浓度范围分别为0＜c(SO₂)＜4 mol/L，0＜c(O₂)＜2 mol/L，同理可得SO₃的平衡浓度为0＜c(SO₃)＜4 mol/L，据此分析解答。①根据上述分析可知，SO₂的平衡浓度为0＜c(SO₂)＜4 mol/L，所以SO₂的物质的量浓度达不到4 mol/L；②根据上述分析可知，SO₃的平衡浓度为0＜c(SO₃)＜4 mol/L，所以SO₃的物质的量浓度达不到4 mol/L；③当SO₂浓度为1.5 mol/L时，消耗的SO₂浓度为(2－1.5) mol/L＝0.5 mol/L，则转化生成的SO₃浓度为(2＋0.5) mol/L＝2.5 mol/L；④根据上述分析可知，平衡时O₂的物质的量浓度范围为0＜c(O₂)＜2 mol/L，所以其浓度可以为0.5 mol/L。］

6.一定条件下，等物质的量的$N_{2}$和$O_{2}$在容积为4 L的恒容密闭容器中发生如下反应：$N_{2}(g)+O_{2}(g)\rightleftharpoons2NO(g)$。如图表示该反应过程中$N_{2}$的物质的量$n(N_{2})$随反应时间（t）的变化。下列叙述正确的是（C）

A.当反应达到平衡时，$O_{2}$的转化率为60％
B.10 s内反应的平均速率为$v(N_{2}) = 0.1mol·L^{-1}·s^{-1}$
C.10 s末NO的物质的量浓度为$1mol·L^{-1}$
D.A点对应的化学反应速率：$v_{正}(N_{2}) = v_{逆}(NO)$

答案： A ［A项，由题图可知，反应达到平衡时，N₂由5 mol变为2 mol，由于N₂和O₂起始加入量相同，且又是等物质的量反应，则O₂的转化率为$\frac{3 mol}{5 mol}$×100％＝60％；B项，10 s内消耗(5－4) mol N₂，则10 s内v(N₂)＝$\frac{(5 - 4) mol}{4 L×10 s}$＝0.025 mol·L⁻¹·s⁻¹；C项，10 s末时生成2 mol NO，则此时c(NO)＝$\frac{2 mol}{4 L}$＝0.5 mol·L⁻¹；D项，A点达到平衡状态，则2v₍正₎(N₂)＝v₍逆₎(NO)。］

7.如图，向A、B中均充入1 mol X、1 mol Y，起始时A、B的体积相等都等于a L。在相同温度、压强和催化剂存在的条件下，关闭活塞K，使两容器中各自发生下述反应：$X(g)+Y(g)\rightleftharpoons2Z(g)+W(g)$ $\Delta H＜0$。达平衡时，A的体积为1.4a L。下列说法错误的是 （C）

A.反应速率：$v_{B}＞v_{A}$
B.A容器中X的转化率为80％
C.平衡时的压强：$p_{B}=p_{A}$
D.平衡时向A容器中充入与反应无关的气体M，能减慢A容器内化学反应的速率

答案： C ［对于X(g)＋Y(g)$\rightleftharpoons$2Z(g)＋W(g)来说，正反应是气体物质的量增大的反应，A、B容器分别在恒压、恒容下建立平衡。平衡之前，由于B的气体压强增大，根据压强对化学反应速率的影响可知，每个时刻的反应速率B都将大于A容器，即反应速率：vB＞vA，A正确；根据阿伏加德罗定律(同温同容时，压强之比等于物质的量之比)，达平衡后，混合气体的物质的量是初始时物质的量的1.4倍，即1.4×2 mol＝2.8 mol，即增大了0.8 mol，根据化学方程式的计算可知， X(g)＋Y(g)$\rightleftharpoons$2Z(g)＋W(g) △n 1 1 0.8 mol 0.8 mol 即达平衡后，X反应掉0.8 mol，A容器中X的转化率为80％，B正确；从反应开始至达到平衡，反应体系的压强B＞A，C错误；由于A是恒压条件下进行反应，平衡时向A容器中充入与反应无关的气体M，使体系的压强增大，则容器的容积扩大，使反应混合物中各组分的物质的量浓度减小，化学反应速率减慢，D正确。］