2025版高一化學必修第二冊（含不定項選擇）課時過程性評價 十二 化學反應的限度 化學反應條件的控制

十二化學反應的限度化學反應條件的控制(30分鐘40分)題組過關·夯基礎題組一:可逆反應與化學反應限度1.(2分)500℃時,將2molN2和2.25molH2充入體積為10L的恒容密閉容器中,反應達到平衡時,NH3的濃度不可能是 ()A.0.1mol·L-1 B.0.12mol·L-1C.0.05mol·L-1 D.0.16mol·L-1【解析】選D。由題干信息可知,N2和H2發(fā)生反應生成NH3,反應的化學方程式為N2+3H22NH3,該反應中N2過量,假設2.25molH2完全反應,則生成NH3的物質的量為1.5mol,濃度為0.15mol·L-1,但該反應是可逆反應,H2不可能完全轉化為NH3,因此達到平衡時,NH3的濃度小于0.15mol·L-1,D符合題意。2.(2分)下列說法正確的是 ()A.H2(g)+I2(g)2HI(g),其他條件不變,縮小反應容器體積,正、逆反應速率不變B.C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g),氣體的總物質的量不再改變不能說明反應已達平衡狀態(tài)C.若壓強不再隨時間變化能說明反應2A(?)+B(g)2C(?)已達平衡,則A、C不能同時是氣體D.1molN2和3molH2反應達到平衡時H2轉化率為10%,放出的熱量為Q1;在相同溫度和壓強下,當2molNH3分解為N2和H2的轉化率為10%時,吸收的熱量為Q2,則Q2等于Q1【解析】選D。H2(g)+I2(g)2HI(g),其他條件不變,縮小反應容器體積,壓強增大,則正、逆反應速率均增大,A錯誤;C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g),氣體的總物質的量會隨著反應進行而變化,當其不再改變時說明反應已達平衡狀態(tài),B錯誤;反應2A(?)+B(g)2C(?)的兩邊,氣體的化學計量數(shù)之和不可能相等,故不管A、C是什么狀態(tài),若壓強不再隨時間變化,均能說明反應已達平衡狀態(tài),C錯誤。3.(2分)A和B在溶液中進行如下的可逆反應:A(g)+B(g)AB(g),反應開始時溶液中只有A和B,反應過程中A、B、AB的物質的量濃度隨時間變化的曲線圖正確的是 ()【解析】選D。因為反應開始時溶液中只有A和B,所以該反應的反應物是A和B,隨著反應的進行,它們的濃度逐漸減小,AB是生成物,隨著反應的進行,它的濃度逐漸增大,當?shù)侥骋粫r刻時,它們同時達到平衡,濃度不再變化,A、B選項錯誤;C選項反應物與生成物沒有同時達到平衡,不符合題意。題組二:化學平衡狀態(tài)的判斷4.(2分)對于反應N2+3H22NH3,下列有關說法不正確的是 ()A.在容器中充入1molN2和3molH2,一定條件下充分反應,轉移電子的物質的量為6molB.在恒容容器內(nèi),反應達到平衡后,通入Ar,壓強增大,但v正和v逆都不變C.斷裂6molN—H鍵的同時,斷裂3molH—H鍵,說明該反應達到平衡狀態(tài)D.絕熱條件下當體系溫度不變時,說明該反應達到平衡狀態(tài)【解析】選A。氮氣與氫氣生成氨氣的反應為可逆反應,可逆反應不可能完全反應,則在容器中充入1mol氮氣和3mol氫氣,一定條件下充分反應,轉移電子的物質的量小于6mol,故A錯誤;在恒容容器內(nèi),反應達到平衡后,通入氬氣,容器內(nèi)氣體壓強增大,但反應體系中各物質的濃度不變,所以正、逆反應速率都不變,故B正確;斷裂6molN—H鍵的同時,斷裂3molH—H鍵說明正逆反應速率相等,反應已達到平衡,故C正確;合成氨反應為放熱反應,絕熱條件下當體系溫度不變說明正逆反應速率相等,反應已達到平衡,故D正確。5.(4分)將0.2mol·L-1的KI溶液和0.05mol·L-1的Fe2(SO4)3溶液等體積混合后,取混合液分別完成下列實驗,能說明下列溶液中存在化學平衡“2Fe3++2I-2Fe2++I2”的是 ()實驗編號實驗操作實驗現(xiàn)象①滴入KSCN溶液溶液變紅色②滴入AgNO3溶液有黃色沉淀生成③滴入K3[Fe(CN)6]溶液有藍色沉淀生成④滴入淀粉溶液溶液變藍色A.① B.②和④C.③和④ D.①和③【解析】選A。將0.2mol·L-1的KI溶液和0.05mol·L-1的Fe2(SO4)3溶液等體積混合后,I-過量,若不是可逆反應,Fe3+全部轉化為Fe2+,則溶液中無Fe3+,故只需要證明溶液中含F(xiàn)e3+,即能證明此反應為可逆反應,存在化學平衡。①向溶液中滴入KSCN溶液,溶液變紅,則說明溶液中有Fe3+,即能說明反應存在平衡,故①正確;②向溶液中滴入AgNO3溶液有黃色沉淀生成,溶液中I-過量,無論反應是否存在平衡,都會有黃色沉淀生成,所以不能說明反應存在平衡,故②錯誤;③無論反應是否存在平衡,溶液中均存在Fe2+,滴入K3[Fe(CN)6]溶液均有藍色沉淀生成,故③錯誤;④無論反應是否存在平衡,溶液中均有I2,滴入淀粉溶液后溶液均變藍色,不能說明反應存在平衡,故④錯誤。題組三:化學反應條件的控制6.(4分)工業(yè)制硫酸中的一步重要反應是SO2在400~500℃和常壓下的催化氧化:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),這是一個正反應放熱的可逆反應。如果反應在密閉容器中進行,下述相關說法錯誤的是 ()A.反應溫度選擇400~500℃是從該反應催化劑的催化活性、反應速率、反應限度等角度綜合考慮的結果B.因為在常壓下該反應的速率和SO2的轉化率已經(jīng)很高了,所以選擇常壓條件主要是從生產(chǎn)成本角度考慮C.為提高反應速率,應適當提高O2的濃度D.使用催化劑是為了加快反應速率,提高SO3的平衡產(chǎn)率【解析】選D?；どa(chǎn)中生產(chǎn)條件的選擇主要從反應速率、原料的轉化率和催化劑活性等方面考慮,A正確;在二氧化硫的催化氧化反應中,常壓下二氧化硫的轉化率已經(jīng)很高,增大壓強會增加成本,B正確;適當增大氧氣的濃度,可以提高反應速率,C正確;使用催化劑能加快化學反應的速率,縮短反應的時間,提高生產(chǎn)效率,但不能提高SO3的平衡產(chǎn)率,D錯誤?！狙a償訓練】工業(yè)上合成氨的反應為N2(g)+3H2(g)2NH3(g),在實際生產(chǎn)中為提高合成氨的反應速率,下列說法正確的是 ()A.溫度越高,反應速率越大,因此采取的溫度越高越好B.壓強越大,反應速率越大,因此采取的壓強越大越好C.催化劑能增大反應速率,因此可選用適當?shù)拇呋瘎〥.可向容器中加入一定量的水蒸氣,使氨氣溶解以增大反應速率【解析】選C。溫度高反應速率大,但溫度過高催化劑有可能會失活,因此實際生產(chǎn)中的溫度不是越高越好,A錯誤;壓強大反應速率大,但壓強過高會增加設備的成本,因此實際生產(chǎn)中的壓強不是越大越好,B錯誤;可選用適當?shù)拇呋瘎┰龃蠓磻俾?C正確;加入水蒸氣會降低反應體系的溫度,并不能增大反應速率,D錯誤。綜合應用·拓思維7.(2分)已知SO2和O2反應生成4molSO3時放出的熱量為QkJ,那么2molSO2和1molO2在一有催化劑的密閉容器中發(fā)生反應時,放出的熱量為 ()A.大于QkJ B.等于QkJC.小于0.5QkJ D.無法確定【解析】選C。由于SO2和O2反應生成4molSO3時放出的熱量為QkJ,所以生成1molSO3時放出的熱量為14QkJ,假定2molSO2和1molO2完全反應生成SO3,根據(jù)化學方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)可知,能生成2molSO3,放出的熱量為2×14QkJ=0.5QkJ。由于該反應是可逆反應,2molSO2和1molO2不能完全反應,所以放出的熱量小于0.5QkJ8.(2分)在體積都為2L的恒容容器中,200℃和T℃時,發(fā)生如下反應A(g)2B(s)+C(g),A的物質的量濃度(單位:mol·L-1)隨時間變化的有關實驗數(shù)據(jù)見表格:項目溫度/℃時間/min0246810容器12000.800.550.350.200.150.15容器2T1.000.650.350.180.180.18下列有關該反應的描述錯誤的是 ()A.在200℃時,6min內(nèi)用A表示的化學反應速率為0.1mol·L-1·min-1B.從表中可以看出T>200C.T℃下,6min時反應剛好達到平衡狀態(tài)D.向容器1中通入氦氣,容器中壓強增大,反應速率不變【解析】選C。根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知,6min內(nèi)用A表示的化學反應速率為0.8mol·L-1-0.2mol·L-16min=0.1mol·L-1·min-1,故A正確;根據(jù)表格數(shù)據(jù),T℃時反應速率快,所以T>200,故B正確;根據(jù)表格數(shù)據(jù),T℃下,可能6min前反應就達到平衡狀態(tài),故C錯誤;向容器1中通入氦氣,反應物的濃度不變9.(4分)一定條件下,對于可逆反應:X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為零),達到平衡時,X、Y、Z的濃度分別為0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.08mol·L-1,則下列判斷正確的是 ()A.c1∶c2=3∶1B.平衡時,Y和Z的生成速率之比為2∶3C.X、Y的轉化率不相等D.c1的取值范圍為0<c1<0.14mol·L-1【解析】選D。X、Y的平衡濃度之比為1∶3,轉化濃度之比亦為1∶3,故c1∶c2=1∶3,X、Y的轉化率相等,A、C錯誤;平衡時Y生成表示逆反應速率,Z生成表示正反應速率且v生成(Y)∶v生成(Z)為3∶2,B錯誤;由可逆反應的特點可知0<c1<0.14mol·L-1,D正確。10.(8分)在某一容積為5L的密閉容器內(nèi),加入0.2mol的CO和0.2mol的H2O(g),在催化劑存在的條件下高溫加熱,發(fā)生反應:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),反應放出熱量。反應中CO2的濃度隨時間變化的情況如圖所示:(1)根據(jù)圖中數(shù)據(jù),從反應開始至達到平衡時,CO的化學反應速率為_________________________;反應平衡時c(H2)=____________________。(5分)

(2)判斷該反應達到平衡的依據(jù)是__________________(填序號)。(3分)

①CO減少的化學反應速率和CO2減少的化學反應速率相等②CO、H2O、CO2、H2的濃度都相等③CO、H2O、CO2、H2的濃度都不再發(fā)生變化④正、逆反應速率都為零【解析】(1)由圖可知10min時反應達到平衡,所以v(CO)=Δc(CO)Δ0.003mol·L-1·min-1,反應時轉化的濃度之比=化學方程式中化學計量數(shù)之比,所以Δc(H2)=Δc(CO)=0.03mol·L-1。(2)反應達到平衡的標志是各物質的物質的量分數(shù)保持一定,濃度不變,正、逆反應速率相等且不為零。故③符合題意,②、④不符合題意;CO減少的化學反應速率是正反應速率,CO2減少的化學反應速率是逆反應速率,CO和CO2的方程式化學計量數(shù)相同,故①符合題意。答案:(1)0.003mol·L-1·min-10.03mol·L-1(2)①③遷移創(chuàng)新·提素能11.(8分)地球表面離地面20~50km的高空有一臭氧層,它是地球的保護屏障。當太陽輻射通過臭氧層時,被吸收了約90%的紫外線,或者說把這些紫外線輻射的能量轉變?yōu)闊崃?使地面生命免受傷害。這其中的奧妙就在于臭氧層里存在以下動態(tài)平衡:3O2(g)2O3(g)。已知O3是一種藍色氣體。(1)分析:上述反應有何特點?(4分)提示:該反應為可逆反應,反