2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第二章化學(xué)反應(yīng)與能量3-2化學(xué)反應(yīng)的限度課后作業(yè)含解析新人教版必修2

PAGEPAGE9化學(xué)反應(yīng)的限度一、選擇題(每小題4分，共48分，每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng))1．下列對(duì)可逆反應(yīng)的相識(shí)正確的是(C)A．SO2＋Br2＋2H2O=H2SO4＋2HBr與2HBr＋H2SO4(濃)=Br2＋SO2↑＋2H2O互為可逆反應(yīng)B．既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫可逆反應(yīng)C．在同一條件下，同時(shí)向正、逆兩個(gè)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫可逆反應(yīng)D．電解水生成氫氣和氧氣與氫氣和氧氣點(diǎn)燃生成水的反應(yīng)是可逆反應(yīng)解析：理解好可逆反應(yīng)定義中的“同一條件下”“同時(shí)”“正、逆兩個(gè)方向”等關(guān)鍵字眼。2．下列說(shuō)法正確的是(B)A．密閉容器中充入1molN2和3molH2可生成2molNH3B．肯定條件下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，該反應(yīng)就達(dá)到了這一條件下的最大限度C．對(duì)于任何反應(yīng)增大壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率均增大D．化學(xué)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡，條件變更，原平衡狀態(tài)不會(huì)被破壞解析：N2和H2生成NH3的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，1molN2和3molH2不能完全反應(yīng)生成2molNH3，A項(xiàng)錯(cuò)；壓強(qiáng)是影響化學(xué)反應(yīng)速率的一個(gè)因素，但并不適合于全部的反應(yīng)，必需有氣體參與的反應(yīng)才適合，C不正確；化學(xué)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡，該平衡是建立在肯定條件下的平衡，假如條件變更，平衡將發(fā)生移動(dòng)，D項(xiàng)不正確。3．肯定溫度下，向一恒容密閉容器中充入2molSO2和1molO2，在肯定條件下發(fā)生反應(yīng)：2SO2＋O22SO3，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(A)A．當(dāng)O2的濃度不變時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)B．達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等且都為零C．當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)消耗amolO2，同時(shí)消耗2amolSO2D．當(dāng)SO2、O2、SO3的分子數(shù)之比為2∶1∶2時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)解析：當(dāng)O2的濃度不變時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，A正確；達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等，但不為零，B錯(cuò)誤；單位時(shí)間內(nèi)消耗amolO2，同時(shí)消耗2amolSO2，只能說(shuō)明正反應(yīng)速率的狀況，不能說(shuō)明正、逆反應(yīng)速率相等，即反應(yīng)不肯定達(dá)到平衡狀態(tài)，C錯(cuò)誤；當(dāng)SO2、O2、SO34．向絕熱恒容密閉容器中通入SO2和NO2，使反應(yīng)SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)在肯定條件下達(dá)到平衡，正反應(yīng)速率隨時(shí)間變更的曲線(xiàn)如圖所示。由圖可得出的正確結(jié)論是(D)A．反應(yīng)在c點(diǎn)達(dá)到平衡狀態(tài)B．反應(yīng)物濃度：a點(diǎn)小于b點(diǎn)C．反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量D．Δt1＝Δt2時(shí)，SO2的轉(zhuǎn)化率：a～b段小于b～c段解析：化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)記是各物質(zhì)的濃度不再變更，其實(shí)質(zhì)是正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，且保持不變，c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的正反應(yīng)速率明顯還在變更，故肯定未達(dá)到平衡，A錯(cuò)誤；a到b時(shí)正反應(yīng)速率增加，反應(yīng)物濃度不斷減小，B錯(cuò)誤：隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物濃度減小，但正反應(yīng)速率增大，說(shuō)明體系溫度上升，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，即反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，C錯(cuò)誤；因?yàn)榉磻?yīng)始終正向進(jìn)行，且a～c段正反應(yīng)速率始終在增大，故SO2的轉(zhuǎn)化率：a～b段小于b～c段，D正確。5．可逆反應(yīng)2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)在體積固定的密閉容器中，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)記是(A)①單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)生成2nmolNO2②單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)生成2nmolNO③用NO2、NO、O2表示的反應(yīng)速率的比為2∶2∶1的狀態(tài)④混合氣體的顏色不再變更的狀態(tài)⑤混合氣體的密度不再變更的狀態(tài)⑥混合氣體的壓強(qiáng)不再變更的狀態(tài)⑦混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變更的狀態(tài)A．①④⑥⑦B．②③⑤⑦C．①③④⑤D．全部解析：②中均表示的是正反應(yīng)速率，不能說(shuō)明v(正)、v(逆)是否相等；③中反應(yīng)的隨意時(shí)刻用NO2、NO、O2表示的反應(yīng)速率之比均為2∶2∶1；⑤中依據(jù)質(zhì)量守恒定律和ρ＝eq\f(m,V)可知反應(yīng)過(guò)程中混合氣體的密度始終不變更。6．肯定條件下，對(duì)于反應(yīng)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(dá)平衡時(shí)，X、Y、Z濃度分別為0.1mol/L、0.3mol/L和0.08mol/L，則下列推斷不合理的是(D)①c1∶c2＝1∶3②平衡時(shí)，Y和Z的生成速率之比為2∶3③X和Y的轉(zhuǎn)化率不相等④c1的取值范圍為0<c1<0.14mol/LA．①②B．③④C．①④D．②③解析：分析濃度變更關(guān)系：X(g)＋3Y(g)2Z(g)c起始/(mol/L)c1c2c3c平衡/(mol/L)0.10.30.08化學(xué)方程式中反應(yīng)物化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為1∶3，所以反應(yīng)中X和Y必定以1∶3消耗，因?yàn)檫_(dá)平衡時(shí)X和Y濃度之比為1∶3，故c1∶c2＝1∶3，①正確；平衡時(shí)，Y和Z的生成速率之比應(yīng)當(dāng)和化學(xué)方程式中計(jì)量數(shù)之比相等，故Y和Z的生成速率之比為3∶2，②錯(cuò)誤；由于起始時(shí)反應(yīng)物是按方程式計(jì)量數(shù)之比配料，故X和Y轉(zhuǎn)化率相等，③錯(cuò)誤；運(yùn)用極限法，假設(shè)Z完全轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，c1的極限值為0.14mol/L，而題設(shè)c1>0，反應(yīng)又是可逆的，故④正確。7．在肯定條件下，將3molA和1molB兩種氣體混合于容積為2L的恒容密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)。2min末該反應(yīng)達(dá)到平衡，測(cè)得生成0.8molD和0.4molC。下列推斷不正確的是(D)A．x＝1B．2min時(shí)，A的濃度為0.9mol·L－1C．2min內(nèi)A的平均反應(yīng)速率為0.3mol·L－1·min－1D．B的轉(zhuǎn)化率為60%解析：依據(jù)三段式法計(jì)算：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)起始量/mol3100變更量/mol1.20.40.40.8平衡量/mol1.80.60.40.8因?yàn)楦魑镔|(zhì)的變更量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，所以x＝1，A正確；2min時(shí)，c(A)＝eq\f(1.8mol,2L)＝0.9mol·L－1，B正確；v(A)＝eq\f(1.2mol,2L×2min)＝0.3mol·L－1·min－1，C正確；B的轉(zhuǎn)化率為eq\f(0.4mol,1mol)×100%＝40%，D錯(cuò)誤。8.肯定溫度下，在容積為1L的容器內(nèi)，某一反應(yīng)中M、N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間變更的曲線(xiàn)如圖所示，則下列表述中正確的是(D)A．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2MNB．t2時(shí)，正、逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡C．t3時(shí)，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率D．t1時(shí)，N的濃度是M濃度的2倍解析：反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)M增加了3mol，N減小了6mol，所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NM，A項(xiàng)錯(cuò)誤；t2時(shí)M、N的濃度相等，但是正、逆反應(yīng)速率不相等，故未達(dá)到平衡，B項(xiàng)錯(cuò)誤；t3時(shí)，M、N的濃度不再變更，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，達(dá)到平衡狀態(tài)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；t1時(shí)，N的濃度為6mol·L－1，M的濃度為3mol·L－1，D項(xiàng)正確。9．對(duì)于密閉容器中的可逆反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3,400℃、30MPa下，n(NH3)和n(H2A．a(chǎn)點(diǎn)的正反應(yīng)速率比b點(diǎn)的大B．c點(diǎn)處反應(yīng)達(dá)到平衡C．d點(diǎn)(t1時(shí)刻)和e點(diǎn)(t2時(shí)刻)處的n(N2)不一樣D．d點(diǎn)(t1時(shí)刻)時(shí)，3v正(H2)＝v逆(N2)解析：隨著反應(yīng)的時(shí)行，反應(yīng)物濃度降低，正反應(yīng)速率漸漸減小，A正確；c點(diǎn)時(shí)氨氣與氫氣的物質(zhì)的量相等，但由于它們的物質(zhì)的量還在發(fā)生變更，所以此時(shí)反應(yīng)并未達(dá)到平衡，B錯(cuò)誤；在d點(diǎn)、e點(diǎn)由于外界條件沒(méi)變，所以是同一條件下的平衡狀態(tài)，氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量相同，C錯(cuò)誤；d點(diǎn)時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，v正(H2)＝3v逆(N2)，D錯(cuò)誤。10．對(duì)于可逆反應(yīng)：4NH3(g)＋5O2(g)eq\o(,\s\up15(催化劑),\s\do15(△))4NO(g)＋6H2O(g)，下列說(shuō)法正確的是(A)A．達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，4v正(O2)＝5v逆(NO)B．若單位時(shí)間內(nèi)生成xmolNO的同時(shí)消耗xmolNH3，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C．達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，若增加容器體積，則正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大D．化學(xué)反應(yīng)速率關(guān)系是：2v正(NH3)＝3v正(H2O)解析：依據(jù)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式的計(jì)量數(shù)之比有：4v正(O2)＝5v正(NO)，所以4v正(O2)＝5v逆(NO)時(shí)表示化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡，故A項(xiàng)正確；生成NO、消耗NH3均為正反應(yīng)的變更，未表示逆反應(yīng)的變更狀況，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；由于反應(yīng)物、生成物均為氣體，所以增加容器體積，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都會(huì)減小，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；因?yàn)関正(NH3)∶v正(H2O)＝2∶3，即3v正(NH3)＝2v正(H2O)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。11．在372K時(shí)，把0.5molN2O4通入體積為5L的真空密閉容器中，馬上出現(xiàn)紅棕色。反應(yīng)進(jìn)行到2s時(shí)，NO2的濃度為0.02mol·L－1。在60s時(shí)，體系已達(dá)平衡，此時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為起先時(shí)的1.6倍。下列說(shuō)法正確的是(B)A．前2s以N2O4的濃度變更表示的平均反應(yīng)速率為0.01mol·L－1·s－1B．在2s時(shí)體系內(nèi)壓強(qiáng)為起先時(shí)的1.1倍C．在平衡時(shí)體系內(nèi)含有N2O40.25molD．平衡時(shí)，N2O4的轉(zhuǎn)化率為40%解析：N2O4和NO2存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系N2O42NO2，前2s時(shí)N2O42NO2起始(mol)0.50反應(yīng)(mol)0.050.02×52s時(shí)(mol)0.5－0.050.02×5v(N2O4)＝eq\f(0.05mol,2s×5L)＝0.005mol·L－1·s－1氣體總的物質(zhì)的量為0.5mol－0.05mol＋0.02mol·L－1×5L＝0.55mol。2s時(shí)與起先的壓強(qiáng)之比為p(2s)∶p(始)＝0.55∶0.5＝1.1∶1。60s達(dá)到平衡時(shí)，設(shè)參與反應(yīng)的N2O4的物質(zhì)的量為x。則有N2O42NO2起始(mol)0.50反應(yīng)(mol)x2x平衡(mol)0.5－x2x平衡時(shí)，氣體總的物質(zhì)的量為0.5mol－x＋2x＝0.5mol＋x，所以有eq\f(0.5mol＋x,0.5mol)＝1.6，解得x＝0.3mol。平衡體系中含0.2molN2O4，N2O4的轉(zhuǎn)化率為eq\f(0.3mol,0.5mol)×100%＝60%。12．在一個(gè)6L的密閉容器中放入3molX和2molY，在肯定條件下發(fā)生反應(yīng)4X(g)＋3Y(g)2Q(g)＋nR(g)，達(dá)到平衡后，容器內(nèi)的壓強(qiáng)比原來(lái)增加5%，X濃度減小eq\f(1,3)，則該反應(yīng)方程式中的n值是(D)A．3 B．4C．5 D．6解析：解法一：平衡體系存在于一個(gè)恒容的容器中，據(jù)阿伏加德羅定律氣體的物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比。壓強(qiáng)比原來(lái)增加5%，說(shuō)明物質(zhì)的量比原來(lái)增加5%，設(shè)初態(tài)有3molX和2molY，X濃度減小1/3，說(shuō)明反應(yīng)中消耗X的物質(zhì)的量為1mol，據(jù)方程式由差量法可知當(dāng)消耗4molX，氣體物質(zhì)的量增加(2＋n)－(4＋3)＝n－5，所以(n－5)/4＝(2＋3)×5%，解得n＝6。解法二：細(xì)致審題可知反應(yīng)是一個(gè)物質(zhì)的量增加的反應(yīng)則有4＋3<2＋n，分析選項(xiàng)知只有選D符合題意。所以在做選擇題時(shí)對(duì)于有數(shù)據(jù)好像須要計(jì)算的題目，不要忙于按常規(guī)計(jì)算，應(yīng)分析選項(xiàng)干脆求解。二、非選擇題(共52分)13．(12分)t℃時(shí)，將2molSO2和1molO2通入體積為2L的恒溫恒容密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，2min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)測(cè)得反應(yīng)物O2還剩余0.8mol，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白：(1)從反應(yīng)起先到化學(xué)平衡，生成SO3的平均反應(yīng)速率為0.1_mol·L－1·min－1；平衡時(shí)SO2轉(zhuǎn)化率為20%。(2)下列敘述能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是ABE。A．容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變更B．SO2的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變更C．容器內(nèi)氣體原子總數(shù)不再發(fā)生變更D．相同時(shí)間內(nèi)消耗2nmolSO2的同時(shí)消耗nmolO2E．相同時(shí)間內(nèi)消耗2nmolSO2的同時(shí)生成nmolO2(3)t℃時(shí)，若將物質(zhì)的量之比為1∶1的SO2和O2混合氣體通入一個(gè)恒溫恒壓的密閉容器中，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，混合氣體體積減小了20%。SO2的轉(zhuǎn)化率為80%。解析：(1)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)起始濃度(mol·L－1)10.50轉(zhuǎn)化濃度(mol·L－1)0.20.10.2平衡濃度(mol·L－1)0.80.40.2v(SO3)＝eq\f(0.2mol·L－1,2min)＝0.1mol·L－1·min－1α(SO2)＝eq\f(0.2mol·L－1,1mol·L－1)×100%＝20%。(3)設(shè)SO2、O2的物質(zhì)的量均為1mol，反應(yīng)過(guò)程中削減了0.4mol，即反應(yīng)了0.8molSO2，SO2的轉(zhuǎn)化率為80%。14．(12分)(1)肯定溫度下，在密閉容器內(nèi)進(jìn)行某化學(xué)反應(yīng)，氣體X、Y的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間變更的曲線(xiàn)如圖所示。①寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：3Y(g)2X(g)。②在t1和t2時(shí)正反應(yīng)速率分別為v1和v2，則二者大小關(guān)系為v1>v2(填“>”“<”或“＝”)。③在t1、t2和t3三個(gè)時(shí)刻中，反應(yīng)程度最大的是t3(填“t1”“t2”或“t(2)肯定溫度下，將肯定量的N2和H2充入固定體積的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)eq\o(,\s\up15(催化劑),\s\do15(高溫、高壓))2NH3(g)。①下列描述能說(shuō)明該可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的有AE(填序號(hào))。A．容器內(nèi)的壓強(qiáng)不變B．容器內(nèi)氣體的密度不變C．相同時(shí)間內(nèi)有3molH—H鍵斷裂，有6molN—H鍵形成D．c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2E．NH3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再變更②若起始時(shí)向容器中充入10mol·L－1的N2和15mol·L－1的H2,10min時(shí)測(cè)得容器內(nèi)NH3的濃度為1.5mol·L－1。10min內(nèi)用N2表示的反應(yīng)速率為0.075_mol·L－1·min－1；此時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為15%。解析：(1)①隨著時(shí)間變更，Y的物質(zhì)的量削減、X的物質(zhì)的量增加，即Y為反應(yīng)物、X為生成物，依據(jù)物質(zhì)的量變更量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，可得化學(xué)方程式為3Y(g)2X(g)。②隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物的濃度降低，正反應(yīng)速率減慢，即v1>v2。③反應(yīng)正向進(jìn)行，t3時(shí)刻達(dá)到化學(xué)平衡，即t3時(shí)刻反應(yīng)程度最大。(2)①反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)之和不相等，密閉容器體積固定，未平衡時(shí)隨反應(yīng)進(jìn)行，氣體總物質(zhì)的量變更導(dǎo)致壓強(qiáng)變更，因此容器內(nèi)的壓強(qiáng)不變時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，故A正確；各組分都是氣體，氣體總質(zhì)量始終保持不變，容器為恒容狀態(tài)，密度保持恒定，因此密度不變不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；H—H鍵斷裂和N—H鍵形成都說(shuō)明反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，因此不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，故C錯(cuò)誤；起先時(shí)通入量未知，因此已知物質(zhì)的量濃度之比，不能推斷是否達(dá)到平衡，故D錯(cuò)誤；依據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的定義，NH3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，故E正確。②依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)學(xué)表達(dá)式，v(NH3)＝eq\f(1.5mol·L－1,10min)＝0.15mol·L－1·min－1，化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，即v(N2)＝eq\f(vNH3,2)＝0.075mol·L－1·min－1，消耗H2的物質(zhì)的量濃度為eq\f(3,2)×1.5mol·L－1＝2.25mol·L－1，H2的轉(zhuǎn)化率為eq\f(2.25mol·L－1,15mol·L－1)×100%＝15%。15．(12分)在2L密閉容器中，800℃時(shí)反應(yīng)2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)體系中，n(NO)隨時(shí)間的變更如表：時(shí)間/s012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)上述反應(yīng)是(填“是”或“不是”)可逆反應(yīng)。(2)用O2表示從0～2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v＝1.5×10－3mol·(L·s)－1。(3)能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是bc(填序號(hào))。a．v(NO2)＝2v(O2)b．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變c．v逆(NO)＝2v正(O2)d．容器內(nèi)密度保持不變解析：(1)該反應(yīng)是可逆反應(yīng)。(2)v(NO)＝eq\f(ΔcNO,Δt)＝eq\f(