學業分層測評(九)化學反應的限度(建議用時：45分鐘)[學業達標]1．下列各組反應中，不屬于可逆反應的是()A．N2＋3H2eq\o(=,\s\up15(高溫、高壓),\s\do15(催化劑))2NH3和2NH3eq\o(=,\s\up15(高溫、高壓),\s\do15(催化劑))N2＋3H2B．H2＋I2eq\o(=,\s\up15(△))2HI和2HIeq\o(=,\s\up15(△))H2＋I2C．2H2＋O2eq\o(=,\s\up15(點燃))2H2O和2H2Oeq\o(=,\s\up15(通電))2H2↑＋O2↑D．2SO2＋O2eq\o(=,\s\up15(催化劑),\s\do15(△))2SO3和2SO3eq\o(=,\s\up15(催化劑),\s\do15(△))2SO2＋O2【答案】C2．下列反應體系中，不屬于可逆反應的是()A．Cl2溶解于水B．氨氣溶解于水C．工業合成氨D．Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3和2NaHCO3eq\o(=,\s\up15(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O【解析】A項，Cl2溶于水存在反應：Cl2＋H2OHCl＋HClO；B項，NH3溶于水存在反應：NH3＋H2ONH3·H2O；C項，N2＋3H2eq\o(,\s\up15(高溫、高壓),\s\do15(催化劑))2NH3；D項，兩反應的條件不同，不是可逆反應。【答案】D3．對于可逆反應2SO2＋O2eq\o(,\s\up15(催化劑),\s\do15(△))2SO3，在混合氣體中充入一定量18O2，足夠長的時間后，18O原子()A．只存在于O2中B．只存在于SO3和O2中C．只存在于SO2和O2中D．存在于SO2、SO3和O2中【答案】D4．在5mLmol·L－1KI溶液中滴加mol·L－1FeCl3溶液5～6滴后，再進行下列實驗，其中可證明FeCl3溶液和KI溶液的反應是可逆反應的實驗是()A．再滴加AgNO3溶液，觀察是否有AgI沉淀產生B．加入CCl4振蕩后，觀察下層液體顏色C．加入CCl4振蕩后，取上層清液，滴加AgNO3溶液，觀察是否有AgCl沉淀產生D．加入CCl4振蕩后，取上層清液，滴加KSCN溶液，觀察是否有血紅色【解析】反應本質為2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2，故Cl－未參與反應，B、C不正確；因反應中I－過量故A不正確。【答案】D5．在一定條件下，向某容器中充入N2和H2合成NH3。以下敘述錯誤的是()A．開始反應時，正反應速率最大，逆反應速率為零B．隨著反應的進行，正反應速率逐漸減小，最后減小為零C．隨著反應的進行，逆反應速率逐漸增大，最后保持恒定D．隨著反應的進行，正反應速率逐漸減小，最后與逆反應速率相等且都保持恒定【解析】隨著反應的進行，正反應速率逐漸減小，一段時間后，反應達到平衡狀態，但此時反應并沒有停止，只不過v正＝v逆≠0，故B項錯誤。【答案】B6．下列對化學反應速率與化學反應限度的敘述，不正確的是()A．當化學反應達到最大限度時反應速率為0B．同一化學反應，若反應條件不同，限度可能不同C．化學反應的限度影響了反應物在該條件下的最大轉化率D．反應物本身的性質是影響化學反應速率的決定性因素【解析】化學反應達到最大限度時，即達到了化學平衡狀態；該狀態是動態平衡，化學反應速率不為0。【答案】A7．在一定溫度下的定容密閉容器中，當物質的下列物理量不再變化時，不能表明反應：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已達平衡的是()【導學號：39700031】A．混合氣體的壓強B．混合氣體的密度C．B的物質的量濃度D．混合氣體的平均相對分子質量【解析】A為固態，反應前后氣體物質的量不變，則反應容器內的壓強始終不變，A項不能確定反應是否達到平衡狀態；B項，ρ＝eq\f(m,V)，V不變，則只有氣體的總質量m不變時，ρ才不變，因而ρ不變時，可確定反應已達到平衡狀態；C項，B的物質的量濃度不變時可確定反應已達到平衡狀態；D項，平均相對分子質量數值上等于平均摩爾質量，eq\x\to(M)＝eq\f(m氣,n氣)，要使eq\x\to(M)不再變化，則只有氣體的總質量m(氣)不再變化，則反應達平衡狀態。【答案】A8．(雙選)在一定溫度下，向aL密閉容器中加入1molX氣體和2molY氣體，發生如下反應：X(g)＋2Y(g)2Z(g)，此反應達到平衡狀態的標志是()A．容器內壓強不隨時間變化B．容器內各物質的濃度不隨時間變化C．容器內X、Y、Z的濃度之比為1∶2∶2D．單位時間消耗molX同時生成molZ【解析】因該反應方程式兩邊氣體分子數不等，故容器內壓強不隨時間變化時，各物質的物質的量不再改變，即各物質濃度不再改變，則只有A、B均能說明反應達到平衡狀態。【答案】AB9．CO和H2在一定條件下可以合成乙醇：2CO(g)＋4H2(g)CH3CH2OH(g)＋H2O(g)，下列敘述中能說明上述反應在一定條件下已達到最大限度的是()A．CO全部轉化為乙醇B．正反應和逆反應的化學反應速率均為零C．CO和H2以1∶2的物質的量之比反應生成乙醇D．反應體系中乙醇的物質的量濃度不再變化【解析】可逆反應的最大限度即化學平衡，對于可逆反應，反應不能進行到底，所以A不正確；化學平衡為動態平衡，正、逆反應速率相等且不為零，B項不正確；C項不能說明正、逆反應速率相等，不正確。【答案】D10．在2L容器中有3種物質進行反應，X、Y、Z的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示，反應在t時刻達到平衡。(1)該反應的化學方程式是__________________________________。(2)反應起始至t時刻，Y的平均反應速率是__________________。(3)關于該反應的說法正確的是________。A．到達t時刻該反應已停止B．在t時刻之前X的消耗速率大于它的生成速率C．在t時刻正反應速率等于逆反應速率D．在t時刻達到平衡是因為此時反應物總物質的量與生成物總物質的量相等【解析】(1)由圖像知，從0～t時刻，n(X)減小，n(Y)增大，n(Z)增大，可以確定X為反應物，Y、Z為生成物，Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)＝∶∶＝2∶3∶1，故該反應的化學方程式為2X3Y＋Z。(2)v(Y)＝eq\f(ΔcY,Δt)＝eq\f(ΔnY,V·Δt)＝eq\fmol,2L×tmin)＝eq\f,t)mol·(L·min)－1。(3)化學平衡是一種動態平衡，故A錯；在t時刻之前，可逆反應尚未達到化學平衡，此時v正(X)＞v逆(X)，故B對；在t時刻，可逆反應已達化學平衡，此時正、逆反應速率相等，故C對；在t時刻達到化學平衡是因為此時反應混合物中各組分的濃度不再變化，故D錯。【答案】(1)2X3Y＋Z(2)eq\f,t)mol·(L·min)－1(3)BC11．t℃時，將2molSO2和1molO2通入體積為2L的恒溫、恒容密閉容器中，發生如下反應：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，2min時反應達到化學平衡，此時測得反應物O2還剩余mol，請填寫下列空白：(1)從反應開始到化學平衡，生成SO3的平均反應速率為________。(2)下列敘述能說明該反應已達到化學平衡狀態的是________(填標號，下同)。A．容器內壓強不再發生變化B．SO2的體積分數不再發生變化C．容器內氣體原子總數不再發生變化D．相同時間內消耗2nmolSO2的同時消耗nmolO2E．相同時間內消耗2nmolSO2的同時生成nmolO2【解析】2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)起始濃度(mol·L－1)10轉化濃度(mol·L－1)平衡濃度(mol·L－1)v(SO3)＝eq\fmol·L－1,2min)＝mol·(L·min)－1。【答案】(1)mol·(L·min)－1(2)ABE[能力提升]12．在一定溫度下，容器內某一反應中M、N的物質的量隨反應時間變化的曲線如下圖所示，下列表述正確的是()A．反應的化學方程式為2MNB．t2時，正、逆反應速率相等，達到平衡C．t3時，正反應速率大于逆反應速率D．t1時，N的濃度是M濃度的2倍【解析】從曲線變化的趨勢看，n(N)逐漸減小，n(M)逐漸增加。當t＝0時，n(M)、n(N)均不為0，分別為2mol、8mol；t1時N由8mol減至6mol，減少2mol，M增加1mol，說明M、N之間的反應可表示為2NM；t1時M為3mol，N為6mol，即N的濃度為M的2倍；t2時M、N兩物質的物質的量相等，且為4mol，并非正、逆反應速率相等；t3時，M、N的物質的量不隨時間改變，是化學平衡的特征，說明正、逆反應速率相等。【答案】D13．一定條件下，可逆反應2AB＋3C在四種狀態中處于平衡狀態的是()正反應速率逆反應速率AvA＝2mol·(L·min)－1vB＝2mol·(L·min)－1BvA＝2mol·(L·min)－1vC＝2mol·(L·min)－1CvA＝1mol·(L·min)－1vB＝2mol·(L·min)－1DvA＝1mol·(L·min)－1vC＝mol·(L·min)－1【解析】正反應速率和逆反應速率相等時，化學反應達到平衡狀態。通過化學方程式中的化學計量數進行變換比較，A項，vA＝2mol·(L·min)－1，則vB＝1mol·(L·min)－1；B項，vA＝2mol·(L·min)－1，則vC＝3mol·(L·min)－1；C項，vA＝1mol·(L·min)－1，則vB＝mol·(L·min)－1。【答案】D14．在某一容積為5L的密閉容器內，加入mol的CO和mol的H2O，在催化劑存在的條件下高溫加熱，發生如下反應：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)。反應中CO2的濃度隨時間變化情況如圖：(1)根據圖中數據，反應開始至達到平衡時，CO的化學反應速率為________________，反應達平衡時，c(H2)＝________。(2)判斷該反應達到平衡的依據是________(填序號)。①CO減少的速率和CO2減少的速率相等②CO、H2O、CO2、H2的濃度都相等③CO、H2O、CO2、H2的濃度都不再發生變化【解析】(1)由圖分析10min達到平衡，CO2的濃度增加了mol·L－1，則CO濃度減小mol·L－1所以v(CO)＝eq\fmol·L－1,10min)＝mol·(L·min)－1，由于起始時，H2濃度為0，所以達到平衡時c(H2)＝mol·L－1；(2)CO減少的速率是正反應速率，CO2減少的速率是逆反應速率，可作為判斷化學平衡的依據。【答案】(1)mol·(L·min)－1mol·L－1(2)①③15．在2L密閉容器內，800℃時反應2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)體系中，n時間/(s)012345n(NO)/(mol)(1)在第5s時，NO的轉化率為________。(2)如圖中表示NO2變化曲線的是________。用O2表示0～2s內該反應的平均速率v＝________。(3)能說明該反應已達到平衡狀態的是________。a．v(NO2)＝2v(O2)b．容器內壓強保持不變c．v逆(NO)＝2v正(O2)d．容器內密度保持不變【解析】(1)由題數據知，5s時，NO的轉化率為eq\f－,×100%＝65%。(2)由平衡體系2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)知，NO2為生成物，在0s時，c(NO2)＝0mol·L－1，隨反應的進行，c(NO2)逐漸增大，當達到平衡時，c(NO2)＝eq\fmol,2L)－eq\fmol,2L)＝5mol·L－1，故表示NO2變化曲線的為b。v(NO)＝eq\f(ΔcNO,Δt)＝eq\f(ΔnNO,V·Δt)＝eq\fmol－mol,2L×2