反应产生氢气的速率与反应时间可用如图L2-2-10所示的曲线表示，试回答下列问题。
图L2-2-10
(1)曲线O→a段不产生氢气的主要原因是________________________________________________________________________。
有关的化学方程式为：______________________。
(2)曲线a→b段产生氢气的速率较慢的主要原因是____________________。 (3)曲线b→c段产生氢气的速率增加较快的主要原因是____________________。 (4)曲线由c以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因是________________。
15．某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(3)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液，可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是________________；
(4)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有________________________________________________________________________(答两种)；
(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需的时间。
实验 混合溶液 4 mol·L1H2SO4/mL －A 30 0 V7 B V1 0.5 V8 C V2 2.5 V9 D V3 5 V10 E V4 V6 10 F V5 20 0 饱和CuSO4溶液/mL H2O/mL ①请完成此实验设计，其中：V1＝________，V6＝______，V9＝________。
②该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因________________。
16．O3在水中易分解，一定条件下，O3的浓度减少一半所需的时间(t)如下表所示。已知：O3
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的起始浓度为0.021 6 mol·L1。 pHt/minT/℃ 20 30 50 3.0 301 158 31 4.0 231 108 26 5.0 169 48 15 6.0 58 15 7 (1)pH增大能加速O3分解，表明对O3分解起催化作用的是________。
(2)在30 ℃、pH＝4.0条件下，O3的分解速率为________ mol·L1·min1。 (3)据表中的递变规律，推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为________(填字母代号)。 a．40 ℃、pH＝3.0 b．10 ℃、pH＝4.0 c．30 ℃、pH＝7.0
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第三节 化学平衡 第1课时 化学平衡状态
知识点一 可逆反应与不可逆反应
1．下列各组两个反应互为可逆反应的是( )
①2H2＋O2点燃,Ｆ2H2O与2H2O电解,Ｆ2H2↑＋O2↑
②H2SO4(浓)＋2HBr===2H2O＋Br2＋SO2↑与Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4 ③2NO2===N2O4与N2O4===2NO2
④2SO2＋O2=====2SO3与2SO3=====2SO2＋O2 △△
A．①② B．②③ C．③④ D．②④
2．模型法是化学中把微观问题宏观化的最常见方法，对于反应2HBr(g) 下列四个图中可以表示该反应在一定条件下为可逆反应的是( )
催化剂
催化剂
H2(g)＋Br2(g)，
A B
C D
图L2-3-1
3．对于可逆反应2SO2＋O22SO3，在混合气体中充入一定量的18O2，足够长时间后，18O原子存在于( )
A．只存在于O2中
B．只存在于O2和SO3中 C．只存在于O2和SO2中 D．存在于SO2、O2和SO3中 知识点二 化学平衡状态
4．在一定条件下，使SO2和O2在一密闭容器中进行反应，下列说法中不正确的是( ) A．反应开始时，正反应速率最大，逆反应速率为零 B．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后为零 C．随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后不变 D．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后不变 5．可逆反应达到平衡的主要特征是( )
A．反应停止了 B．正、逆反应的速率均为零
C．正、逆反应都还在进行 D．正、逆反应的速率相等 6．能够说明一个可逆反应H2(g)＋I2(g) 2HI(g)已达到平衡状态的是( ) A．1 mol H—H键断裂的同时有1 mol H—I键形成 B．1 mol H—H键断裂的同时有2 mol H—I键形成 C．1 mol I—I键断裂的同时有2 mol HI键形成
D．1 mol H—H键断裂的同时有1 mol I—I键形成 7．下列各关系中能说明反应N2＋3H22NH3已达到平衡状态的是( ) A．3v正(N2)＝v正(H2) B．v正(N2)＝v逆(NH3) C．2v正(H2)＝3v逆(NH3) D．v正(N2)＝3v逆(H2) 8．可逆反应2HI(g) H2(g)＋I2(g)在密闭容器中进行，下列能说明该反应已达到平衡状态的是( )
A．容器内压强不随时间变化而变化
B．混合气体总分子数不随时间变化而变化 C．混合气体的颜色不再改变 D．c(H2)与c(I2)保持相等
9．在200 ℃，将a mol H2(g)和b mol I2(g)充入到体积为V L的密闭容器中，发生反应：H2(g)＋I2(g) 2HI(g)。
(1)反应刚开始时，由于c(H2)＝________，c(I2)＝________，而c(HI)＝________，所以化学反应速率________最大，而________最小(为零)。
(2)随着反应的进行，反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c(H2)________，c(I2)________，而c(HI)________，从而化学反应速率v正________，而v逆________。
(3)当反应进行到v正与v逆________时，此可逆反应就达到了平衡，若保持外界条件不变时，反应混合物各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和产物的产率及体系的总压强(或各组分的分压)都将____________。
10．对于反应A(g)＋2B(g) C(g) ΔH<0，下述为平衡状态标志的是________(填序号)。 ①单位时间内A、B生成C的分子数与C分解的分子数相等 ②外界条件不变时，A、B、C的浓度不随时间变化 ③外界条件不变时，体系的温度不再变化 ④外界条件不变时，体系的压强不再变化 ⑤体系的分子总数不再变化
11．一定条件下，将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生反应：NO2(g)＋SO2(g) SO3(g)＋NO(g) ΔH＝－41.8 kJ/mol，下列能说明反应达到平衡状态的是( ) A．体系压强保持不变 B．混合气体颜色保持不变
C．SO3和NO的体积比保持不变
D．每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2 12．在容器中进行如下反应：X2(g)＋Y2(g) 2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是( )
A．Z为0.3 mol/L B．Y2为0.4 mol/L C．X2为0.2 mol/L D．Z为0.4 mol/L
13．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) CO2(g)＋H2(g) ΔH>0。反应中CO2的浓度随时间变化情况如图：
图L2-3-2
(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________。
①CO减少的化学反应速率和CO2减少的化学反应速率相等 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正、逆反应速率都为零
14．一定温度下，在2 L的恒容密闭容器内发生的反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图L2-3-3所示。
图L2-3-3
请回答下列问题：
(1)该反应的化学方程式为______________________。
(2)在t2时刻存在的等量关系是______________，此时反应是否达到化学平衡状态？______(填“是”或“否”)。
(3)在t3时刻v正________(填“>”、“<”或“＝”)v逆，理由____________。 15．反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)在恒温恒容条件下进行，下列情况中，反应正向进行的是________；反应逆向进行的是________；处于平衡状态的是________；无法判断是否达到平衡的是________。
A．单位时间内消耗2 mol N2，同时生成4 mol NH3 B．单位时间内消耗3 mol H2，同时生成2 mol NH3 C．单位时间内生成2 mol N2，同时生成6 mol N—H键 D．混合气的密度不再随时间而改变 E．容器中气体的压强不再随时间而改变
F．单位时间内生成2 mol NH3，同时又生成2 mol H—H键
16．在一定温度下的恒容密闭容器中，可逆反应达到化学平衡状态时，一些宏观物理量恒定不变：a.各物质的浓度不变；b.平衡混合物中各组分的物质的量分数或质量分数不变；c.容器内气体压强不变；d.容器内气体密度不变；e.容器内气体颜色不变；f.混合气体平均摩尔质量不变。
(1)能说明反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)达到平衡状态的有________； (2)能说明反应H2(g)＋I2(g) 2HI(g) 达到平衡状态的有________； (3)能说明反应2NO2(g) N2O4(g) 达到平衡状态的有________。
17．698 K时，向V L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)
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2HI(g) ΔH＝－26.5 kJ·mol1，测得各物质的物质的量浓度与时间变化的关系如图L2-3-4