高中化學《必修第二冊》課后習題第二節(jié)　第3課時　化學反應的限度　化學反應條件的控制

第3課時化學反應的限度化學反應條件的控制合格考達標練1.(2021天津耀華中學高一檢測)下列有關化學反應速率與化學反應限度的敘述錯誤的是()A.化學反應速率是表示化學反應快慢的物理量B.一般情況下,升高溫度能加快化學反應速率C.可逆反應達到化學反應限度時,反應就靜止不動了D.可逆反應達到化學反應限度時,正反應速率等于逆反應速率答案C解析化學反應速率是表示化學反應快慢的物理量,A正確。一般情況下,升高溫度,分子(或離子)的運動速率加快,彼此之間接觸幾率增大,發(fā)生反應的幾率增大,故化學反應速率加快,B正確?？赡娣磻_到化學反應限度時,反應并未停止,對于同一物質來說,其消耗速率與生成速率相等,但不等于0,C錯誤。可逆反應達到化學反應限度時,各物質的濃度保持不變,正反應速率等于逆反應速率,D正確。2.在一密閉容器中放入1molX,進行可逆反應2X(g)3Y(g),反應過程中的反應速率(v)與時間(t)的變化關系如圖所示,下列敘述正確的是()A.t1時,只有正反應在進行B.t2~t3時間段,反應停止C.t2時,容器內有1.5molYD.t2~t3時間段,X、Y的物質的量均沒有發(fā)生變化答案D解析t1時,正、逆反應速率都大于零,都在進行,A錯誤;t2~t3時間段,正、逆反應速率都大于零,反應仍在進行,X、Y的物質的量均沒有發(fā)生變化,B錯誤,D正確;t2時,反應達到平衡,但X不能完全轉化為Y,故Y小于1.5mol,C錯誤。3.(2021山東煙臺高一期中)恒容密閉容器中進行的可逆反應2NO2(g)2NO(g)+O2(g),下列不能說明該反應達到平衡狀態(tài)的是()A.單位時間內生成nmolO2的同時生成2nmolNO2B.混合氣體的顏色不再改變C.混合氣體的壓強不再改變的狀態(tài)D.混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)答案D解析單位時間內生成nmolO2,必然消耗2nmolNO2,同時生成2nmolNO2,則該反應達到平衡狀態(tài),A不符合題意;恒容條件下,混合氣體的顏色不再改變,則c(NO2)不變,該反應達到平衡狀態(tài),B不符合題意;混合氣體的壓強不變,說明氣體的總物質的量不變,則該反應達到平衡狀態(tài),C不符合題意;恒容條件下進行反應,混合氣體的總質量不變,則密度始終不變,不能判斷是否達到平衡狀態(tài),D符合題意。4.一定溫度下,在某恒容的密閉容器中,建立化學平衡:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。下列敘述中不能說明該反應已達到化學平衡狀態(tài)的是()A.體系的壓強不再發(fā)生變化B.v正(CO)=v逆(H2O)C.生成nmolCO的同時生成nmolH2D.1molH—H鍵斷裂的同時斷裂2molH—O鍵答案C解析A項,由于該反應是一個反應前后氣體分子總數不相等的反應,當體系的壓強不再發(fā)生變化時,說明反應已達到化學平衡狀態(tài);B項,根據v正(CO)=v逆(H2O)=v逆(CO),可知CO的正反應速率等于其逆反應速率,說明反應已達到化學平衡狀態(tài);C項,生成CO、H2均表示反應向正反應方向進行,沒有表示出正、逆反應速率的關系,不能說明反應已達到化學平衡狀態(tài);D項,H—H鍵斷裂和H—O鍵斷裂是兩個相反的反應方向,1molH—H鍵斷裂的同時斷裂2molH—O鍵,即消耗1molH2的同時消耗了1molH2O,可知H2的消耗量等于其生成量,說明反應已達到化學平衡狀態(tài)。5.在密閉容器中進行反應:X2(g)+3Y2(g)2Z(g),其中X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.2mol·L-1,在一定條件下,當反應達到平衡狀態(tài)時,各物質的濃度有可能是()A.c(Z)=0.5mol·L-1 B.c(Y2)=0.5mol·L-1C.c(X2)=0.2mol·L-1 D.c(Y2)=0.6mol·L-1答案B解析該反應是可逆反應,無論正向還是逆向反應都不能進行到底,若反應正向進行完全,則c(Z)=0.4mol·L-1,若反應逆向進行完全,則c(X2)=0.2mol·L-1,c(Y2)=0.6mol·L-1,則有0<c(X2)<0.2mol·L-1,0<c(Y2)<0.6mol·L-1,0<c(Z)<0.4mol·L-1,故只有B項符合要求。6.硫酸是一種重要的化工產品,硫酸的消耗量常被視為一個國家工業(yè)發(fā)展水平的一種標志。目前硫酸的重要生產方法是“接觸法”,有關接觸氧化反應2SO2+O22SO3的說法不正確的是()A.該反應為可逆反應,故在一定條件下二氧化硫和氧氣不可能全部轉化為三氧化硫B.達到平衡后,反應就停止了,故此時正、逆反應速率相等且均為0C.一定條件下,向某密閉容器中加入2molSO2和1molO2,則從反應開始到達到平衡的過程中,正反應速率不斷減小,逆反應速率不斷增大,某一時刻,正、逆反應速率相等D.在利用上述反應生產三氧化硫時,要同時考慮反應所能達到的限度和化學反應速率兩方面的問題答案B解析對于可逆反應來說,在一定條件下反應物不可能全部轉化為產物,反應只能進行到一定限度。2molSO2和1molO2從開始反應到達到平衡的過程中,正反應速率不斷減小,逆反應速率不斷增大,最終正、逆反應速率相等,即達到化學平衡,此時反應物和生成物的濃度都不再隨時間的變化而變化,但反應并沒有停止,正、逆反應都依然進行著。7.一定溫度下,在容積為VL的密閉容器中進行反應aN(g)bM(g),M、N的物質的量隨時間的變化曲線如下圖所示:(1)此反應的化學方程式中ab=(2)t1~t2min內,以M的濃度變化表示的平均反應速率為。

(3)下列敘述能說明上述反應達到平衡狀態(tài)的是(填字母)。

A.反應中M與N的物質的量之比為1∶1B.混合氣體的總質量不隨時間的變化而變化C.混合氣體的總物質的量不隨時間的變化而變化D.單位時間內每消耗amolN,同時生成bmolME.混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化答案(1)2(2)1(t2-t1)(3)CE解析(1)反應中各物質的化學計量數之比等于物質的量的變化量之比,所以a∶b=(8mol-2mol)∶(5mol-2mol)=2∶1,該反應的化學方程式為2N(g)M(g)。(2)v(M)=4mol-3mol(t2-t1)(3)達到平衡狀態(tài)時,各組分的濃度不再發(fā)生變化,M和N的物質的量之比不變,不能說明二者的物質的量不再改變,A選項錯誤;該反應的反應物和生成物都是氣體,根據質量守恒定律,反應前后,混合氣體的質量始終不變,B選項錯誤;該反應為氣體體積減小的反應,若反應沒有達到平衡狀態(tài),反應過程中氣體的總物質的量和壓強始終在減小,當該量不再發(fā)生變化時,則說明反應達到了平衡狀態(tài),C和E選項正確;消耗amolN和生成bmolM都表示的是正反應方向,沒有體現正、逆反應速率相等,不能說明反應達到了平衡狀態(tài),D選項錯誤。等級考提升練8.(2021天津第一中學高一期末)在兩個恒溫、恒容的密閉容器中進行下列兩個可逆反應:(甲)2X(g)Y(g)+Z(s);(乙)A(s)+2B(g)C(g)+D(g),當下列物理量不再發(fā)生變化時:①混合氣體的密度②反應容器中生成物的百分含量③反應物的消耗速率與生成物的消耗速率之比等于計量數之比④混合氣體的壓強⑤混合氣體的總物質的量。其中能表明(甲)和(乙)都達到化學平衡狀態(tài)的是()A.①②③ B.①②③⑤C.①②③④ D.①②③④⑤答案A解析甲中Z是固體,乙中A是固體,混合氣體的密度不變時,兩個反應均達到平衡狀態(tài),①正確;兩個反應容器中生成物的百分含量不變,兩個反應均已達到平衡,②正確;反應物的消耗速率與生成物的消耗速率之比等于化學計量數之比,說明正、逆反應速率相等,表明甲和乙均達到平衡狀態(tài),③正確;乙反應前后氣態(tài)物質的化學計量數相等,恒容條件下,氣體的總物質的量和混合氣體的壓強始終不變,不能說明反應達平衡狀態(tài),④、⑤均錯誤。9.(雙選)(2021江蘇宿遷高一期中)在一定條件下,將3molA和1molB兩種氣體混合于容積為2L的密閉容器中,發(fā)生反應:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(s)。2min末該反應達到平衡,此時生成0.8molD,并測得C的濃度為0.2mol·L-1。下列判斷錯誤的是()A.x=1B.平衡時B與C的濃度之比為2∶3C.A與B的轉化率相等,均為40%D.由體系中混合氣體的密度不變,不能判斷該反應已達到平衡狀態(tài)答案BD解析根據不同物質的物質的量變化之比等于化學計量數之比,則有x∶2=Δn(C)∶Δn(D)=(0.2mol·L-1×2L)∶0.8mol=1∶2,x=1,A正確;Δc(B)=Δc(C)=0.2mol·L-1,所以平衡時B與C的濃度之比為(12mol·L-1-0.2mol·L-1)∶0.2mol·L-1=3∶2,B錯誤;Δn(A)=3Δn(C)=3×0.2mol·L-1×2L=1.2mol,A的轉化率為40%,Δn(B)=Δn(C)=0.2mol·L-1×2L=0.4mol,B的轉化率為40%,C正確;因為D為固體,所以該反應是氣體質量減小的反應,只有達到平衡時,體系中混合氣體的密度才不變,D10.將一定量純凈的氨基甲酸銨置于特制的密閉真空容器中(假設容器容積不變,固體試樣體積忽略不計),在恒定溫度下使其分解:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)?？梢耘袛嘣摲纸夥磻呀涍_到化學平衡狀態(tài)的是()A.2v(NH3)=v(CO2)B.密閉容器中NH3與CO2的物質的量之比不變C.密閉容器中混合氣體的密度不變D.密閉容器中氨氣的體積分數不變答案C解析A項,未指明其速率是代表正反應速率還是逆反應速率,且倍數關系也不正確;由于得到的氣體中NH3與CO2的體積比恒為2∶1,且體系中只有這兩種氣體,故NH3的體積分數始終不變,B、D項不能說明反應是否達到平衡狀態(tài)。該反應中NH2COONH4為固體,容器容積不變,故當混合氣體密度不變時,說明反應達到平衡狀態(tài),C項正確。11.在一密閉容器中通入A、B、C三種氣體,保持一定溫度,在t1~t4s時測得各物質的濃度如表,則下列判斷正確的是()濃度測定時刻/st1t2t3t4c(A)/(mol·L-1)6322c(B)/(mol·L-1)53.533c(C)/(mol·L-1)12.533A.在t3s時反應已經停止B.t3~t4s內正、逆反應速率不相等C.在容器中發(fā)生的反應為A(g)+B(g)C(g)D.在t2~t3s內A的平均反應速率為1t3-t2mol·答案D解析由題給數據可知,t3s時可逆反應達到化學平衡狀態(tài),此時,v(正)=v(逆)≠0,A項錯誤;t3~t4s內,A、B、C的濃度沒有發(fā)生變化,反應處于化學平衡狀態(tài),正、逆反應速率相等,B項錯誤;達到化學平衡狀態(tài)前,A、B、C的濃度變化量之比為4∶2∶2=2∶1∶1,故該反應的化學方程式為2A(g)+B(g)C(g),C項錯誤;t2~t3s內,Δc(A)=1mol·L-1,故用A表示的該時間段的平均化學反應速率為1t3-t2mol·L-1·12.(2021山西朔州重點中學高一期中)向恒容密閉容器中通入SO2和NO2,在一定條件下使反應SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)達到平衡,逆反應速率隨時間的變化如圖所示。由圖可得出的正確結論是()A.從a點到c點過程中反應物的濃度逐漸增大B.從圖像可知該反應一定為放熱反應C.c點時,反應達到最大限度D.Δt1=Δt2時,SO2的濃度變化a~b段小于b~c段答案C解析由圖可知,a點到c點過程中v(逆)逐漸增大,說明生成物濃度逐漸增大,則反應物的濃度逐漸減小,A錯誤;隨著反應的進行,生成物濃度逐漸增大,v(逆)逐漸增大,根據圖示不能判斷溫度對反應的影響,故不能判斷該反應是吸熱反應還是放熱反應,B錯誤;c點后v(逆)保持不變,說明生成物濃度不變,則該反應達到最大限度,C正確;圖中a~b段反應速率比b~c段反應速率大,則Δt1=Δt2時,SO2的濃度變化a~b段大于b~c段,D錯誤。13.(雙選)(2021遼寧撫順一中高一期中)某反應充分反應前后如圖所示,圖中涉及的物質均為氣體,關于該反應的下列說法不正確的是()A.該反應可表示為AB2(g)+B2(g)2AB3(g)B.若反應開始加入1molB2(g),則不可能生成2molAB3(g)C.達到平衡時,反應速率:v(AB2)=v(AB3)、2v(AB2)=v(B2)D.相同時間內,若c(AB2)變化1.0mol·L-1,則c(B2)變化為0.05mol·L-1答案AC解析根據圖示可得該反應為2AB2(g)+B2(g)2AB3(g),A錯誤;該反應是可逆反應,開始加入1molB2(g),則不可能生成2molAB3(g),B正確;達到平衡時,根據反應速率之比等于其化學計量數之比可得反應速率:v(AB2)=v(AB3)、v(AB2)=2v(B2),C錯誤;相同時間內,c(AB2)、c(B2)的變化值之比等于其化學計量數之比,若c(AB2)變化1.0mol·L-1,則c(B2)變化為0.05mol·L-1,D正確。14.(2021山東實驗中學高一檢測)向某容積固定的密閉容器中加入0.3molA、0.1molC和一定量的B三種氣體,一定條件下發(fā)生反應,各物質濃度隨時間的變化如圖所示。已知在反應過程中混合氣體的平均相對分子質量沒有變化。請回答下列問題:(1)密閉容器的容積是L。

(2)若t1=15時,則0~t1s內以C的物質的量濃度的變化表示的反應速率v(C)=。

(3)寫出反應的化學方程式:。

(4)B的起始的物質的量是。

答案(1)2(2)0.004mol·L-1·s-1(3)3A(g)B(g)+2C(g)(4)0.04mol解析(1)開始時加入0.3molA,c(A)=0.15mol·L-1,則容器的體積為0.3mol0.(2)由圖可知,0~t1s內Δc(C)=0.06mol·L-1,若t1=15時,則有v(C)=0.06mol·L-115s=0.004(3)0~t1s內c(A)減小0.09mol·L-1,c(C)增加0.06mol·L-1,其變化值之比為3∶1,由于“在反應過程中混合氣體的平均相對分子質量沒有變化”,說明該反應是反應前后氣體分子總數不變的反應,從而推知反應為3A(g)B(g)+2C(g)。(4)結合化學方程式可知,0~t1s內Δc(C)=0.06mol·L-1,則有Δc(B)=0.03mol·L-1,故起始時B的物質的量為(0.05mol·L-1-0.03mol·L-1)×2L=0.04mol。15.在容積為5L的密閉容器中,加入0.2molCO和0.2molH2O(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),并放出熱量。反應中CO2的濃度隨時間變化的曲線如圖所示。(1)根據圖中數據,從反應開始至達到平衡時,CO的化學反應速率為;反應達到平衡時c(H2)=。

(2)判斷該反應達到平衡狀態(tài)的依據是(填字母)。

A.單位時間內CO消耗的物質的量和CO2消耗的物質的量相等B.CO、H2O、CO2、H2的濃度都相等C.CO、H2O、CO2、H2的濃度都不再發(fā)生變化D.正、逆反應速率都為0答案(1)0.003mol·L-1·min-10.03mol·L-1(2)AC解析(1)由題圖可知,從第10min時反應達到平衡狀態(tài),則v(CO)=v(CO2)=Δc(CO2)Δt=0.03mol·L-110min=0.003mol·L-1·min-1;反應達到平衡時c(H2)=Δ(2)可逆反應達到化學平衡狀態(tài)時