2024-2025學年高中化學第2章化學反應與能量第3節(jié)化學反應的速率和限度第2課時化學反應的限度及反應條件的控制課后限時作業(yè)含解析新人教版必修2

PAGE9-第2課時化學反應的限度及反應條件的限制考點對應題號基本目標發(fā)展目標1.可逆反應推斷與應用1,4122.化學反應條件的限制及意義2,6133.化學平衡的特征與推斷依據(jù)3,5,711,144.綜合應用8,9,1015,16[基本目標]1．肯定條件下，某容器中各微粒在反應前后變更的示意圖如圖所示，其中和代表不同元素的原子。下列關于此反應的說法可能錯誤的是()A．屬于吸熱反應 B．屬于可逆反應C．屬于氧化還原反應 D．屬于分解反應A解析由圖可知，為化合物分解生成化合物與單質(zhì)的反應，且反應后存在反應物，則為可逆反應，B、C項正確；一般分解反應為吸熱反應，由圖不能確定反應中能量變更，A項錯誤；一種物質(zhì)分解生成兩種物質(zhì)，為分解反應，D項正確。2．化學反應條件的限制具有重要的現(xiàn)實意義。如下反應條件的限制中，不恰當?shù)氖?)A．為防止鐵生銹，在其表面涂一層防銹油漆B．為防止火災，在面粉廠、加油站等場所要嚴禁煙火C．為加快KClO3的分解速率而加入MnO2D．降溫加快H2O2的分解速率D解析A項，防止鐵生銹，在其表面涂一層防銹油漆，阻擋鐵與潮濕的空氣接觸；B項，面粉廠、加油站四周的空氣中飄浮著可燃性的粉塵或氣體，遇明火可能會發(fā)生爆炸，所以要嚴禁煙火；C項，加入MnO2，對KClO3的分解起催化作用，可以加快化學反應速率；D項，降溫會使化學反應速率減小，減慢H2O2的分解速率。3．對于可逆反應M＋NQ，達到平衡時，下列說法正確的是()A．M、N、Q三種物質(zhì)的濃度肯定相等B．M、N全部變成了QC．反應物和生成物的濃度都保持不變D．正反應和逆反應均不再進行C解析反應平衡時各物質(zhì)的濃度是否相等取決于起始時各物質(zhì)的量的關系和轉(zhuǎn)化的程度，所以不能作為推斷是否達到平衡的依據(jù)，A項錯誤；該反應是可逆反應，所以反應物不行能完全轉(zhuǎn)化為生成物，B項錯誤；反應物和生成物的濃度都保持不變是化學平衡狀態(tài)的推斷依據(jù)，C項正確；反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，但反應不停止，D項錯誤。4．向5mL0.1mol/LKI溶液中滴加0.1mol/LFeCl3溶液5～6滴后，再進行下列試驗，其中可證明FeCl3溶液和KI溶液的反應是可逆反應的試驗是()A．再滴加AgNO3溶液，視察是否有AgI沉淀產(chǎn)生B．加入CCl4振蕩后，視察下層液體顏色C．加入CCl4振蕩后，取上層清液，滴加AgNO3溶液，視察是否有AgCl沉淀產(chǎn)生D．加入CCl4振蕩后，取上層清液，滴加KSCN溶液，視察是否出現(xiàn)紅色D解析FeCl3溶液與KI溶液反應的實質(zhì)是2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2，由題意知，F(xiàn)e3＋不足，I－過量。若反應不是可逆反應，反應后的溶液中應無Fe3＋；若反應是可逆反應，則反應后的溶液中含F(xiàn)e3＋，所以應滴加KSCN溶液，檢驗Fe3＋是否存在。5．肯定溫度下在一容積不變的密閉容器中發(fā)生可逆反應2X(g)Y(g)＋Z(s)，以下不能說明該反應達到化學平衡狀態(tài)的是()A．混合氣體的密度不再變更B．反應容器中Y的質(zhì)量分數(shù)不變C．X的分解速率與Y的消耗速率相等D．單位時間內(nèi)生成1molY的同時生成2molXC解析該反應是一個反應前后氣體的質(zhì)量變更的化學反應，當反應達到平衡狀態(tài)時，混合氣體的質(zhì)量不再發(fā)生變更，容器的體積不變，導致混合氣體的密度不再發(fā)生變更，所以該反應達到平衡狀態(tài)，A項正確；依據(jù)平衡狀態(tài)的概念可知，當反應混合物中各組成成分的百分含量保持不變時即是平衡狀態(tài)，所以反應容器中Y的質(zhì)量分數(shù)不變，是平衡狀態(tài)，B項正確；C、X的分解速率屬于正速率，Y的消耗速率屬于逆速率，二者之比為2∶1時，該反應達到平衡狀態(tài)，而X的分解速率與Y的消耗速率相等時不是平衡狀態(tài)，C項錯誤；單位時間內(nèi)生成1molY為正速率，生成2molX為逆速率，而且正逆速率之比等于化學計量數(shù)之比，是平衡狀態(tài)，D項正確。6．反應C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在肯定容積的密閉容器中進行，則下列說法或結論中，能夠成立的是()A．其他條件不變僅將容器的體積縮小一半，反應速率減小B．反應達平衡狀態(tài)時：v正(CO)＝v逆(H2O)C．保持體積不變，充入少量He使體系壓強增大，反應速率肯定增大D．其他條件不變，適當增加C(s)的質(zhì)量會使反應速率增大B解析A項，體積減小，容器內(nèi)氣體的壓強增大，反應速率增大，錯誤；C項，保持體積不變，充入少量氦氣使體系壓強增大，但反應氣體的濃度不變，所以反應速率不變，錯誤；D項，變更固體的量不能改變更學反應速率，錯誤。7．在肯定溫度下，同密閉容器中充入肯定量的NO2和SO2，發(fā)生反應：NO2(g)＋SO2(g)NO(g)＋SO3(g)，當化學反應達到平衡時，下列敘述正確的是()A．SO2和SO3的物質(zhì)的量肯定相等B．NO2和SO3的物質(zhì)的量肯定相等C．反應后混合物的總物質(zhì)的量肯定等于反應起先時NO2和SO2的總物質(zhì)的量D．SO2、NO2、NO、SO3的物質(zhì)的量肯定相等C解析題中沒有給出各物質(zhì)的投料狀況，NO2、SO2、NO和SO3的量之間沒有必定的關系，可能相等，也可能不等，A、B、D項錯誤；該反應反應前后氣體分子數(shù)不變，故反應后混合物的總物質(zhì)的量肯定等于反應起先時NO2和SO2的總物質(zhì)的量，C項正確。8．對于反應2SO2(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(Δ))2SO3(g)。下列推斷正確的是()A．2molSO2和足量O2反應，必定生成2molSO3B．當v正>v逆時，隨著反應進行，反應物的物質(zhì)的量漸漸減小至零C．正反應速率之比為v(SO2)∶v(O2)∶v(SO3)＝2∶1∶2D．在其他條件不變時，增大壓強，v正增大，v逆減小C解析該反應為可逆反應，不論條件怎樣變更，反應也不會完全，A項錯誤；v正>v逆可表示單位時間內(nèi)反應物反應掉的物質(zhì)的量比生成的物質(zhì)的量多，但反應物不會削減到零，B項錯誤；在可逆反應里，各物質(zhì)表示的反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，只是此時反應速率可代表正反應速率或逆反應速率，C項正確；增大壓強，可同時增大反應物和生成物的濃度，正、逆反應速率均增大，D項錯誤。9．在某一容積為5L的密閉容器內(nèi)，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)eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(高溫))CO2(g)＋H2(g)，反應放出熱量。反應中CO2的濃度隨時間變更的狀況如圖所示：(1)依據(jù)圖中數(shù)據(jù)，從反應起先至達到平衡時，CO的化學反應速率為____________；反應平衡時c(H2)＝________。(2)推斷該反應達到平衡的依據(jù)是________(填序號)。①消耗CO的化學反應速率和消耗CO2的化學反應速率相等②CO、H2O(g)、CO2、H2的濃度都相等③CO、H2O(g)、CO2、H2的濃度都不再發(fā)生變更④正、逆反應速率都為零解析(1)由題圖可知10min時反應達到平衡，所以v(CO)＝v(CO2)＝eq\f(0.03mol·L－1,10min)＝0.003mol·L－1·min－1。(2)達到平衡的標記是各物質(zhì)的百分含量保持肯定，濃度不變，正、逆反應速率相等且不為零。答案(1)0.003mol·L－1·min－10.03mol·L－1(2)①③10．肯定溫度下將6molA及6molB混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)。經(jīng)過5min后反應達到平衡，測得A的轉(zhuǎn)化率為60%，C的平均反應速率是0.36mol/(L·min)。求：(1)平衡時D的濃度＝________。(2)B的平均反應速率v(B)＝________。(3)x＝________。答案(1)1.2mol·L－1(2)0.12mol·L－1·min－1(3)3[發(fā)展目標]11．肯定溫度下，在2L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變更的曲線如圖所示，下列敘述正確的是()A．從反應起先到10s末，用Z表示的反應速率為0.158mol·L－1·s－1B．10s后，該反應停止進行C．反應的化學方程式為2X(g)＋Y(g)2Z(g)D．0～10s的時間內(nèi)的平均反應速率：v(X)＝v(Y)＝0.0395mol·L－1·s－1D解析10s內(nèi)，用Z表示的反應速率為v(Z)＝eq\f(1.58mol,2L×10s)＝0.079mol·L－1·s－1，A項錯誤；由圖可知，10s后，該反應達到平衡狀態(tài)，化學平衡狀態(tài)是動態(tài)平衡，v正＝v逆≠0，B項錯誤；由圖像可以看出，隨反應進行X、Y的物質(zhì)的量減小，Z的物質(zhì)的量增大，所以X、Y是反應物，Z是生成物，10s后X、Y、Z的物質(zhì)的量為定值，不為0，反應是可逆反應，且Δn(X)：Δn(Y)：Δn(Z)＝(1.20－0.41)mol：(1.00－0.21)mol：1.58mol＝1：1：2，參與反應的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于化學計量數(shù)之比，故反應化學方程式為X(g)＋Y(g)2Z(g)，C項錯誤；0～10s的時間內(nèi)的平均反應速率：v(X)＝v(Y)＝eq\f(0.79mol,2L×10s)＝0.0395mol·L－1·s－1，D項正確。12．在372K時，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。反應進行到2s時，NO2的濃度為0.02mol·L－1。在60s時，體系已達平衡，此時容器內(nèi)壓強為起先時的1.6倍。下列說法正確的是()A．前2s以N2O4的濃度變更表示的平均反應速率為0.01mol·L－1·s－1B．在2s時體系內(nèi)壓強為起先時的1.1倍C．在平衡時體系內(nèi)含有N2O40.25molD．平衡時，N2O4的轉(zhuǎn)化率為40%B解析N2O4和NO2存在如下轉(zhuǎn)化關系，前2s時N2O42NO2起始/mol0.50反應/mol0.050.02×52s時/mol0.5－0.050.02×5v(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時與起先時的壓強之比為p(2s)∶p(始)＝0.55∶0.5＝1.1∶1。60s達到平衡時，設參與反應的N2O4的物質(zhì)的量為x。則有N2O42NO2起始/mol0.50反應/molx2x平衡/mol0.5－x2x平衡時，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%。13．在一密閉容器中充入1molH2和1molI2，壓強為p(Pa)，并在肯定溫度下使其發(fā)生反應H2(g)＋I2(g)2HI(g)。下列說法正確的是()A．保持容器容積不變，向其中加入1molH2，化學反應速率不變B．保持容器容積不變，向其中加入1molAr，化學反應速率增大C．保持容器內(nèi)壓強不變，向其中加入1molAr，化學反應速率不變D．保持容器內(nèi)壓強不變，向其中加入1molH2(g)，化學反應速率將發(fā)生變更D解析保持容器容積不變，向其中加入1molH2，反應物濃度增大，反應速率增大，A項錯誤；保持容器容積不變，向其中加入1molAr，參與反應的物質(zhì)的濃度不變，則反應速率不變，B項錯誤；保持容器內(nèi)氣體壓強不變，向其中加入1molAr，體積增大，反應物的濃度減小，則反應速率減小，C項錯誤。14．肯定溫度下，在容積為VL的密閉容器中進行反應：aN(g)bM(g)。M、N的物質(zhì)的量隨時間的變更曲線如圖所示：(1)t1到t2時刻，以M的濃度變更表示的平均反應速率為________。(2)此反應在該條件下達到平衡時，反應物的轉(zhuǎn)化率為________。(3)下列敘述中能說明反應達到平衡狀態(tài)的是________(填字母)。A．反應中M與N的物質(zhì)的量之比為1∶1B．混合氣體的總質(zhì)量不隨時間的變更而變更C．混合氣體的總物質(zhì)的量不隨時間的變更而變更D．單位時間內(nèi)消耗amolN，同時生成bmolME．混合氣體的壓強不隨時間的變更而變更F．N的轉(zhuǎn)化率達到最大，且保持不變解析(1)由圖可知t1～t2時刻生成的M的物質(zhì)的量為(4－3)mol，故v(M)＝eq\f(4－3mol,VL·t2－t1min)＝eq\f(1,Vt2－t1)mol/(L·min)。(2)在此條件下該反應達到平衡時，消耗N的物質(zhì)的量為n(N)＝(8－2)mol，故反應物的轉(zhuǎn)化率為eq\f(8－2mol,8mol)×100%＝75%。(3)反應物和生成物的物質(zhì)的量相等，只是反應達到的某一種特別時刻的狀態(tài)，并不肯定達到平衡，A項錯誤；依據(jù)質(zhì)量守恒定律可知反應前后混合氣體的總質(zhì)量不變，故B項不能推斷反應是否達到平衡；D項表示的都是正反應速率，不能推斷是否達到平衡；因a≠b，p總不變，則達平衡，E項正確；N的轉(zhuǎn)化率達到最大，且保持不變，說明已達平衡，F(xiàn)項正確。答案(1)eq\f(1,Vt2－t1)mol/(L·min)(2)75%(3)CEF15．某可逆反應在體積為5L的密閉容器中進行，0～3min內(nèi)各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變更狀況如圖所示(A、B、C均為氣體)。(1)該反應的化學方程式為_____________________________________________。(2)反應起先至2min時，B的平均反應速率為________。(3)能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是________(填字母)。a．v(A)＝2v(B)b．容器內(nèi)壓強保持不變c．2v逆(A)＝v正(B)d．容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變(4)在密閉容器里，通入amolA(g)、bmolB(g)、cmolC(g)，發(fā)生上述反應，當變更下列條件時，反應速率會減小的是________(填序號)。①降低溫度②加入催化劑③增大容器體積解析(1)從圖像分析，在相同時間內(nèi)，A削減了2mol，B削減了1mol，C增加了2mol，所以該反應的化學方程式為2A＋B2C。(2)2min內(nèi)B削減了1mol，所以v(B)＝1mol÷5L÷2min＝0.1mol·L－1·min－1。(3)a.沒有說明正、逆反應方向，不能說明反應已達平衡；b.壓強不變說明反應達到平衡狀態(tài)；c.反應達到平衡狀態(tài)時，A的逆反應速率應當是B的正反應速率的2倍，表示為v逆(A)＝2v正(B)，所以錯誤；d.容器內(nèi)的密度始終不變。(4)①降溫，反應速率減??；②加入催化劑，反應速率加快；③增大容器的體積，物質(zhì)的濃度減小，反應速率減慢，所以選①③。答案(1)2A＋B2C(2)0.1mol·L－1·min－1(3)b(4)①③16．硫—碘循環(huán)分解水制氫主要涉及下列反應：Ⅰ.SO2＋2H2O＋I2=H2SO4＋2HIⅡ.2HIH2＋I2(g)Ⅲ.2H2SO4=2SO2＋O2＋2H2O(1)分析上述反應，下