第2課時化學反應的限度化學反應條件的控制課時訓練11化學反應的限度化學反應條件的控制基礎夯實1.下列反應不屬于可逆反應的是()溶于水和H2SO3分解與I2化合成HI和HI分解與O2化合成SO3和SO3分解與HCl化合生成NH4Cl和NH4Cl受熱分解生成NH3和HCl解析:可逆反應是指在相同條件下同時向正反兩個方向進行的反應,而D項中兩個反應的條件不同。答案:D2.對于可逆反應:M+NQ達到平衡時,下列說法中正確的是()、N、Q三種物質的濃度一定相等、N全部變成了QC.反應混合物中各成分的百分組成不再變化D.反應已經(jīng)停止解析:可逆反應達到平衡時,v(正)=v(逆)>0,反應仍在進行,M、N、Q的濃度不再發(fā)生變化,但它們不一定相等。答案:C3.工業(yè)煉鐵是在高爐中進行的,高爐煉鐵的主要反應是:①2C+O22CO;②Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。該煉鐵工藝中,焦炭的實際用量遠遠高于按照化學方程式計算所需要的量。其主要原因是()過量與鐵礦石接觸不充分C.煉鐵高爐的高度不夠D.反應①②都有一定限度解析:研究表明,反應①②都是可逆反應,都有一定的限度,因此反應①中的碳和反應②中的CO不能完全轉化,致使焦炭的實際用量遠遠高于按照化學方程式計算所需要的量。答案:D4.一定溫度下,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)生變化正(CO)=v逆(H2O)C.生成nmolCO的同時生成nmolH2molH—H鍵斷裂的同時斷裂2molH—O鍵解析:A項,由于該反應是一個反應前后氣體分子總數(shù)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(jù)v正(CO)=v逆(H2O),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)。答案:C5.在一密閉容器中進行反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),已知反應過程中某一時刻SO2、O2、SO3的濃度分別為mol·L-1、mol·L-1、mol·L-1,當反應達到平衡時,可能存在的數(shù)據(jù)是()為mol·L-1、O2為mol·L-1為mol·L-1、SO3均為mol·L-1為mol·L-1解析:假設該時刻的SO3全部轉化為SO2和O2,則SO2、O2的濃度將分別達到mol·L-1、mol·L-1;而假設該時刻的SO2和O2全部化合生成SO3,則SO3的濃度將達到mol·L-1。因為該反應是可逆反應,三種物質必將同時存在(即可逆反應中的物質均不可能100%轉化),很顯然,A、D兩項是不可能的。要得到C項中的數(shù)據(jù)必須是SO2和SO3同時消耗而減少,這不符合S原子守恒,也是不可能的。答案:B6.在恒溫、恒容條件下,不能表示H2(g)+I2(g)2HI(g)達到化學平衡狀態(tài)的是()A.單位時間內消耗amolH2的同時消耗2amolHIB.容器內的總壓強不隨時間變化C.容器內H2、I2不再減少,HI不再增加D.混合氣體的顏色不再發(fā)生變化解析:化學反應H2(g)+I2(g)2HI(g),反應前后氣體分子總數(shù)沒有發(fā)生變化,不管反應是否達到平衡狀態(tài),容器內的總壓強始終不隨時間變化,B項不能表示反應已達到平衡狀態(tài)。答案:B7.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。在達到平衡的過程中,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。答案:B8.在合成氨反應中,下列說法可以確定反應達到化學平衡狀態(tài)的是()A.當有1mol鍵斷裂的同時,有3molH—H鍵斷裂B.當有1mol鍵斷裂的同時,有6molN—H鍵形成C.當有1mol鍵斷裂的同時,有6molH—H鍵形成D.當有1mol鍵斷裂的同時,有6molN—H鍵斷裂解析:化學反應可看作反應物化學鍵的斷裂和生成物化學鍵的形成過程。N2+3H22NH3,當反應達到平衡時,有v(正)=v(逆),也就是當有1molN2參加反應的同時有2molNH3分解,即1mol鍵斷裂的同時,有6molN—H鍵斷裂,D項正確。答案:D9.在2L的密閉容器中有3種物質進行反應,X、Y、Z的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示,反應在t1min時達到化學平衡狀態(tài)。(1)該反應的化學方程式為

。

(2)0~t1min內,Y的平均反應速率為。

(3)下列關于該反應的說法正確的是。

min時,該反應已停止min之前,X的消耗速率大于它的生成速率min時,正反應速率等于逆反應速率min時,反應達到化學平衡狀態(tài)是因為此時反應物的總物質的量與生成物的總物質的量相等解析:(1)由題給圖像知,0~t1min內,n(X)減小,n(Y)、n(Z)增大,可以確定X為反應物,Y、Z為生成物,從反應開始至t1min時,X、Y、Z的物質的量的變化關系為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)=mol·L-1·min-1。(3)化學平衡是一種動態(tài)平衡,A項錯誤;t1min之前,可逆反應尚未達到化學平衡狀態(tài),此時物質X的正、逆反應速率大小關系為v(正)>v(逆),B項正確;t1min時,可逆反應已達到化學平衡狀態(tài),此時正、逆反應速率相等,C項正確;t1min時,反應達到化學平衡狀態(tài)是因為此時正、逆反應速率相等,反應混合物中各組分的濃度不再隨時間的變化而發(fā)生改變,D項錯誤。答案:(1)2X3Y+Z(2)mol·L-1·min-1(3)BC10.往2L密閉容器中充入1molN2和3molH2,在一定條件下發(fā)生合成氨反應,2min時達到平衡。測得平衡混合氣體中NH3的體積分數(shù)為25%,則:(1)0~2min內,v(NH3)=。

(2)H2在平衡混合氣中的體積分數(shù)=。

(3)平衡時容器的壓強與起始時的壓強之比為。

解析:設0~2min內,消耗的N2的物質的量為x,則N2+3H22NH3起始物質的量/mol 1 3 0變化物質的量/mol x 3x 2x平衡時物質的量/mol 1-x 3-3x 2x則有=25%,解得x=mol,v(NH3)==mol·L-1·min-1,H2在平衡混合氣體中的體積分數(shù)為×100%=%,平衡時容器的壓強與起始時的壓強之比為∶4=4∶5。答案:(1)mol·L-1·min-1(2)%(3)4∶5能力提升1.對可逆反應4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),下列敘述正確的是()、O2、NO、H2O(g)同時存在時,則反應達到化學平衡狀態(tài)B.單位時間內生成xmolNO,同時消耗xmolNH3時,說明反應達到化學平衡狀態(tài)C.達到化學平衡狀態(tài)時,若增大容器體積,則正反應速率減小,逆反應速率增大D.化學反應速率關系是3v正(NH3)=2v正(H2O)解析:四種氣體同時存在時,不能說明可逆反應達到了化學平衡狀態(tài),A項錯誤;NO的生成與NH3的消耗均表示正反應,B項錯誤;達到化學平衡狀態(tài)時,增大容器體積,反應物、生成物濃度同時減小,正、逆反應速率同時減小,C項錯誤;在反應的任意狀態(tài)總有v正(NH3)∶v正(H2O)=4∶6,即3v正(NH3)=2v正(H2O),D項正確。答案:D2.導學號52090066(2023河南南陽測試)如圖曲線a表示釋放能量的反應X(g)+Y(g)Z(g)+M(g)+N(s)進行過程中X的轉化率隨時間變化的關系。若改變起始條件,使反應過程按b曲線進行,可采取的措施是()A.升高溫度B.加大X的投入量C.加催化劑D.增大體積解析:由圖可知:a曲線換為b曲線,只是縮短達到平衡的時間,即加快了反應速率而平衡沒有移動,加入催化劑能同等程度加快正逆反應速率,而平衡不移動,故C對,而A、B、D中的措施都會使平衡發(fā)生移動。答案:C3.一定溫度下的恒容容器中,下列哪些物理量不再發(fā)生變化時,表明反應A(g)+2B(g)C(g)+D(g)已達到化學平衡狀態(tài)()①混合氣體的壓強②混合氣體的密度③B的物質的量濃度④混合氣體的總物質的量⑤混合氣體的平均相對分子質量⑥混合氣體的總質量⑦混合氣體的總體積A.①②③④⑤⑥⑦B.①③④⑤C.①②③④⑤⑦D.②⑥⑦解析:由于反應物、生成物全部是氣體,且反應在恒容容器中進行,反應前后氣體的質量不變,故反應過程中氣體的密度一直保持不變,故②⑥⑦不符合題意。答案:B4.導學號52090067一定溫度下,在2L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示:下列描述正確的是()A.從反應開始到10s,用Z表示的反應速率為mol·L-1·s-1B.從反應開始到10s,X的物質的量濃度減少了mol·L-1C.從反應開始到10s時,Y的轉化率為%D.反應的化學方程式為X(g)+Y(g)Z(g)解析:從反應開始到10s時,X的量減少了mol=mol,Y的量減少了mol=mol,Z增加了mol,所以反應的化學方程式為X(g)+Y(g)2Z(g),D項錯誤。用Z表示的反應速率為=mol·L-1·s-1,A項錯誤。X物質的量濃度減少了=mol·L-1,B項錯誤。答案:C5.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()測定時刻/s濃度t1t2t3t4c(A)/(mol·L-1)6322c(B)/(mol·L-1)533c(C)/(mol·L-1)133A.在t3s時反應已經(jīng)停止~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mol·L-1·s-1解析:由題給數(shù)據(jù)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)時,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mol·L-1·s-1,D項正確。答案:D6.在一定條件下,將3molA和1molB兩種氣體混合于固定容積為2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(s)。2min時該反應達到平衡,生成了molD,并測得C的濃度為mol·L-1。下列判斷錯誤的是()=1B.平衡時B與C的濃度之比為3∶2C.平衡時A與B的轉化率相等,均為40%D.平衡時加入少量D可提高該反應的反應速率解析:生成C的物質的量為mol·L-1×2L=mol,濃度變化的量與化學計量數(shù)成正比,故x=1,A項正確;B減少的量為mol,平衡時濃度為(1mol)÷2L=mol·L-1,B項正確;B的轉化率為×100%=40%,同樣可計算出A的轉化率也為40%,C項正確;因D為固體,平衡時加入少量D,各物質的濃度沒有改變,故反應速率不變,D項錯誤。答案:D7.在2L密閉容器中,800℃時反應2NO(g)+O2(g)2NO2(g)體系中,n(NO)隨時間的變化如下表:時間/s012345n(NO)/mol(1)上述反應(填“是”或“不是”)可逆反應。

(2)如圖所示,表示NO2變化曲線的是。用O2表示從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(tài)的是(填序號)。

(NO2)=2v(O2)B.容器內壓強保持不變逆(NO)=2v正(O2)D.容器內密度保持不變解析:(1)該反應是可逆反應。(2)由平衡體系2NO(g)+O2(g)2NO2(g)知,NO2為生成物,n(NO2)=Δn(NO)=mol=molc(NO2)==5mol·L-1故表示NO2變化曲線的為b。v(NO)===mol·L-1·s-1,則v(O2)=v(NO)=5mol·L-1·s-1。(3)A項中未指明正、逆反應速率,故無法說明該反應是否達到平衡狀態(tài);由于該反應是反應前后氣體體積不相等的反應,當容器內壓強保持不變時,說明該反應已達到平