高中化學(xué)《必修第二冊(cè)》課后習(xí)題第二節(jié)　第3課時(shí)　化學(xué)反應(yīng)的限度　化學(xué)反應(yīng)條件的控制

第3課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)反應(yīng)條件的控制合格考達(dá)標(biāo)練1.(2021天津耀華中學(xué)高一檢測(cè))下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)反應(yīng)限度的敘述錯(cuò)誤的是()A.化學(xué)反應(yīng)速率是表示化學(xué)反應(yīng)快慢的物理量B.一般情況下,升高溫度能加快化學(xué)反應(yīng)速率C.可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)反應(yīng)限度時(shí),反應(yīng)就靜止不動(dòng)了D.可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)反應(yīng)限度時(shí),正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率答案C解析化學(xué)反應(yīng)速率是表示化學(xué)反應(yīng)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(yùn)動(dòng)速率加快,彼此之間接觸幾率增大,發(fā)生反應(yīng)的幾率增大,故化學(xué)反應(yīng)速率加快,B正確?？赡娣磻?yīng)達(dá)到化學(xué)反應(yīng)限度時(shí),反應(yīng)并未停止,對(duì)于同一物質(zhì)來說,其消耗速率與生成速率相等,但不等于0,C錯(cuò)誤?？赡娣磻?yīng)達(dá)到化學(xué)反應(yīng)限度時(shí),各物質(zhì)的濃度保持不變,正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,D正確。2.在一密閉容器中放入1molX,進(jìn)行可逆反應(yīng)2X(g)3Y(g),反應(yīng)過程中的反應(yīng)速率(v)與時(shí)間(t)的變化關(guān)系如圖所示,下列敘述正確的是()A.t1時(shí),只有正反應(yīng)在進(jìn)行B.t2~t3時(shí)間段,反應(yīng)停止C.t2時(shí),容器內(nèi)有1.5molYD.t2~t3時(shí)間段,X、Y的物質(zhì)的量均沒有發(fā)生變化答案D解析t1時(shí),正、逆反應(yīng)速率都大于零,都在進(jìn)行,A錯(cuò)誤;t2~t3時(shí)間段,正、逆反應(yīng)速率都大于零,反應(yīng)仍在進(jìn)行,X、Y的物質(zhì)的量均沒有發(fā)生變化,B錯(cuò)誤,D正確;t2時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡,但X不能完全轉(zhuǎn)化為Y,故Y小于1.5mol,C錯(cuò)誤。3.(2021山東煙臺(tái)高一期中)恒容密閉容器中進(jìn)行的可逆反應(yīng)2NO2(g)2NO(g)+O2(g),下列不能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A.單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)生成2nmolNO2B.混合氣體的顏色不再改變C.混合氣體的壓強(qiáng)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(shí)間內(nèi)生成nmolO2,必然消耗2nmolNO2,同時(shí)生成2nmolNO2,則該反應(yīng)達(dá)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(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),B不符合題意;混合氣體的壓強(qiáng)不變,說明氣體的總物質(zhì)的量不變,則該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),C不符合題意;恒容條件下進(jìn)行反應(yīng),混合氣體的總質(zhì)量不變,則密度始終不變,不能判斷是否達(dá)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(xué)平衡:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。下列敘述中不能說明該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是()A.體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化B.v正(CO)=v逆(H2O)C.生成nmolCO的同時(shí)生成nmolH2D.1molH—H鍵斷裂的同時(shí)斷裂2molH—O鍵答案C解析A項(xiàng),由于該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)不相等的反應(yīng),當(dāng)體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化時(shí),說明反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài);B項(xiàng),根據(jù)v正(CO)=v逆(H2O)=v逆(CO),可知CO的正反應(yīng)速率等于其逆反應(yīng)速率,說明反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài);C項(xiàng),生成CO、H2均表示反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,沒有表示出正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系,不能說明反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài);D項(xiàng),H—H鍵斷裂和H—O鍵斷裂是兩個(gè)相反的反應(yīng)方向,1molH—H鍵斷裂的同時(shí)斷裂2molH—O鍵,即消耗1molH2的同時(shí)消耗了1molH2O,可知H2的消耗量等于其生成量,說明反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。5.在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):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(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),各物質(zhì)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(yīng)是可逆反應(yīng),無論正向還是逆向反應(yīng)都不能進(jìn)行到底,若反應(yīng)正向進(jìn)行完全,則c(Z)=0.4mol·L-1,若反應(yīng)逆向進(jìn)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(xiàng)符合要求。6.硫酸是一種重要的化工產(chǎn)品,硫酸的消耗量常被視為一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平的一種標(biāo)志。目前硫酸的重要生產(chǎn)方法是“接觸法”,有關(guān)接觸氧化反應(yīng)2SO2+O22SO3的說法不正確的是()A.該反應(yīng)為可逆反應(yīng),故在一定條件下二氧化硫和氧氣不可能全部轉(zhuǎn)化為三氧化硫B.達(dá)到平衡后,反應(yīng)就停止了,故此時(shí)正、逆反應(yīng)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(yīng)開始到達(dá)到平衡的過程中,正反應(yīng)速率不斷減小,逆反應(yīng)速率不斷增大,某一時(shí)刻,正、逆反應(yīng)速率相等D.在利用上述反應(yīng)生產(chǎn)三氧化硫時(shí),要同時(shí)考慮反應(yīng)所能達(dá)到的限度和化學(xué)反應(yīng)速率兩方面的問題答案B解析對(duì)于可逆反應(yīng)來說,在一定條件下反應(yīng)物不可能全部轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物,反應(yīng)只能進(jìn)行到一定限度。2molSO2和1molO2從開始反應(yīng)到達(dá)到平衡的過程中,正反應(yīng)速率不斷減小,逆反應(yīng)速率不斷增大,最終正、逆反應(yīng)速率相等,即達(dá)到化學(xué)平衡,此時(shí)反應(yīng)物和生成物的濃度都不再隨時(shí)間的變化而變化,但反應(yīng)并沒有停止,正、逆反應(yīng)都依然進(jìn)行著。7.一定溫度下,在容積為VL的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)aN(g)bM(g),M、N的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如下圖所示:(1)此反應(yīng)的化學(xué)方程式中ab=(2)t1~t2min內(nèi),以M的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為。

(3)下列敘述能說明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填字母)。

A.反應(yīng)中M與N的物質(zhì)的量之比為1∶1B.混合氣體的總質(zhì)量不隨時(shí)間的變化而變化C.混合氣體的總物質(zhì)的量不隨時(shí)間的變化而變化D.單位時(shí)間內(nèi)每消耗amolN,同時(shí)生成bmolME.混合氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化答案(1)2(2)1(t2-t1)(3)CE解析(1)反應(yīng)中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于物質(zhì)的量的變化量之比,所以a∶b=(8mol-2mol)∶(5mol-2mol)=2∶1,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2N(g)M(g)。(2)v(M)=4mol-3mol(t2-t1)(3)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),各組分的濃度不再發(fā)生變化,M和N的物質(zhì)的量之比不變,不能說明二者的物質(zhì)的量不再改變,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;該反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物都是氣體,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)前后,混合氣體的質(zhì)量始終不變,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),若反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài),反應(yīng)過程中氣體的總物質(zhì)的量和壓強(qiáng)始終在減小,當(dāng)該量不再發(fā)生變化時(shí),則說明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài),C和E選項(xiàng)正確;消耗amolN和生成bmolM都表示的是正反應(yīng)方向,沒有體現(xiàn)正、逆反應(yīng)速率相等,不能說明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài),D選項(xiàng)錯(cuò)誤。等級(jí)考提升練8.(2021天津第一中學(xué)高一期末)在兩個(gè)恒溫、恒容的密閉容器中進(jìn)行下列兩個(gè)可逆反應(yīng):(甲)2X(g)Y(g)+Z(s);(乙)A(s)+2B(g)C(g)+D(g),當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時(shí):①混合氣體的密度②反應(yīng)容器中生成物的百分含量③反應(yīng)物的消耗速率與生成物的消耗速率之比等于計(jì)量數(shù)之比④混合氣體的壓強(qiáng)⑤混合氣體的總物質(zhì)的量。其中能表明(甲)和(乙)都達(dá)到化學(xué)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(shí),兩個(gè)反應(yīng)均達(dá)到平衡狀態(tài),①正確;兩個(gè)反應(yīng)容器中生成物的百分含量不變,兩個(gè)反應(yīng)均已達(dá)到平衡,②正確;反應(yīng)物的消耗速率與生成物的消耗速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,說明正、逆反應(yīng)速率相等,表明甲和乙均達(dá)到平衡狀態(tài),③正確;乙反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)相等,恒容條件下,氣體的總物質(zhì)的量和混合氣體的壓強(qiáng)始終不變,不能說明反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),④、⑤均錯(cuò)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(yīng):3A(g)+B(g)xC(g)+2D(s)。2min末該反應(yīng)達(dá)到平衡,此時(shí)生成0.8molD,并測(cè)得C的濃度為0.2mol·L-1。下列判斷錯(cuò)誤的是()A.x=1B.平衡時(shí)B與C的濃度之比為2∶3C.A與B的轉(zhuǎn)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(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)答案BD解析根據(jù)不同物質(zhì)的物質(zhì)的量變化之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)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(shí)B與C的濃度之比為(12mol·L-1-0.2mol·L-1)∶0.2mol·L-1=3∶2,B錯(cuò)誤;Δn(A)=3Δn(C)=3×0.2mol·L-1×2L=1.2mol,A的轉(zhuǎn)化率為40%,Δn(B)=Δn(C)=0.2mol·L-1×2L=0.4mol,B的轉(zhuǎn)化率為40%,C正確;因?yàn)镈為固體,所以該反應(yīng)是氣體質(zhì)量減小的反應(yīng),只有達(dá)到平衡時(shí),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(shè)容器容積不變,固體試樣體積忽略不計(jì)),在恒定溫度下使其分解:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)?？梢耘袛嘣摲纸夥磻?yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是()A.2v(NH3)=v(CO2)B.密閉容器中NH3與CO2的物質(zhì)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?jǐn)?shù)不變答案C解析A項(xiàng),未指明其速率是代表正反應(yīng)速率還是逆反應(yīng)速率,且倍數(shù)關(guān)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?jǐn)?shù)始終不變,B、D項(xiàng)不能說明反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)。該反應(yīng)中NH2COONH4為固體,容器容積不變,故當(dāng)混合氣體密度不變時(shí),說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),C項(xiàng)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(shí)測(cè)得各物質(zhì)的濃度如表,則下列判斷正確的是()濃度測(cè)定時(shí)刻/st1t2t3t4c(A)/(mol·L-1)6322c(B)/(mol·L-1)53.533c(C)/(mol·L-1)12.533A.在t3s時(shí)反應(yīng)已經(jīng)停止B.t3~t4s內(nèi)正、逆反應(yīng)速率不相等C.在容器中發(fā)生的反應(yīng)為A(g)+B(g)C(g)D.在t2~t3s內(nèi)A的平均反應(yīng)速率為1t3-t2mol·答案D解析由題給數(shù)據(jù)可知,t3s時(shí)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),此時(shí),v(正)=v(逆)≠0,A項(xiàng)錯(cuò)誤;t3~t4s內(nèi),A、B、C的濃度沒有發(fā)生變化,反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài),正、逆反應(yīng)速率相等,B項(xiàng)錯(cuò)誤;達(dá)到化學(xué)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(yīng)的化學(xué)方程式為2A(g)+B(g)C(g),C項(xiàng)錯(cuò)誤;t2~t3s內(nèi),Δc(A)=1mol·L-1,故用A表示的該時(shí)間段的平均化學(xué)反應(yīng)速率為1t3-t2mol·L-1·12.(2021山西朔州重點(diǎn)中學(xué)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(yīng)SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)達(dá)到平衡,逆反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化如圖所示。由圖可得出的正確結(jié)論是()A.從a點(diǎn)到c點(diǎn)過程中反應(yīng)物的濃度逐漸增大B.從圖像可知該反應(yīng)一定為放熱反應(yīng)C.c點(diǎn)時(shí),反應(yīng)達(dá)到最大限度D.Δt1=Δt2時(shí),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(diǎn)到c點(diǎn)過程中v(逆)逐漸增大,說明生成物濃度逐漸增大,則反應(yīng)物的濃度逐漸減小,A錯(cuò)誤;隨著反應(yīng)的進(jìn)行,生成物濃度逐漸增大,v(逆)逐漸增大,根據(jù)圖示不能判斷溫度對(duì)反應(yīng)的影響,故不能判斷該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng),B錯(cuò)誤;c點(diǎn)后v(逆)保持不變,說明生成物濃度不變,則該反應(yīng)達(dá)到最大限度,C正確;圖中a~b段反應(yīng)速率比b~c段反應(yīng)速率大,則Δt1=Δt2時(shí),SO2的濃度變化a~b段大于b~c段,D錯(cuò)誤。13.(雙選)(2021遼寧撫順一中高一期中)某反應(yīng)充分反應(yīng)前后如圖所示,圖中涉及的物質(zhì)均為氣體,關(guān)于該反應(yīng)的下列說法不正確的是()A.該反應(yīng)可表示為AB2(g)+B2(g)2AB3(g)B.若反應(yīng)開始加入1molB2(g),則不可能生成2molAB3(g)C.達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)速率:v(AB2)=v(AB3)、2v(AB2)=v(B2)D.相同時(shí)間內(nèi),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(jù)圖示可得該反應(yīng)為2AB2(g)+B2(g)2AB3(g),A錯(cuò)誤;該反應(yīng)是可逆反應(yīng),開始加入1molB2(g),則不可能生成2molAB3(g),B正確;達(dá)到平衡時(shí),根據(jù)反應(yīng)速率之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可得反應(yīng)速率:v(AB2)=v(AB3)、v(AB2)=2v(B2),C錯(cuò)誤;相同時(shí)間內(nèi),c(AB2)、c(B2)的變化值之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)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(shí)驗(yàn)中學(xué)高一檢測(cè))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(yīng),各物質(zhì)濃度隨時(shí)間的變化如圖所示。已知在反應(yīng)過程中混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量沒有變化。請(qǐng)回答下列問題:(1)密閉容器的容積是L。

(2)若t1=15時(shí),則0~t1s內(nèi)以C的物質(zhì)的量濃度的變化表示的反應(yīng)速率v(C)=。

(3)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:。

(4)B的起始的物質(zhì)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(shí)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(nèi)Δc(C)=0.06mol·L-1,若t1=15時(shí),則有v(C)=0.06mol·L-115s=0.004(3)0~t1s內(nèi)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(yīng)過程中混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量沒有變化”,說明該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)不變的反應(yīng),從而推知反應(yīng)為3A(g)B(g)+2C(g)。(4)結(jié)合化學(xué)方程式可知,0~t1s內(nèi)Δc(C)=0.06mol·L-1,則有Δc(B)=0.03mol·L-1,故起始時(shí)B的物質(zhì)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(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),并放出熱量。反應(yīng)中CO2的濃度隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。(1)根據(jù)圖中數(shù)據(jù),從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時(shí),CO的化學(xué)反應(yīng)速率為;反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)c(H2)=。

(2)判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是(填字母)。

A.單位時(shí)間內(nèi)CO消耗的物質(zhì)的量和CO2消耗的物質(zhì)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(yīng)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(shí)反應(yīng)達(dá)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(yīng)達(dá)到平衡時(shí)c(H2)=Δ(2)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)