化学反应的限度人教版高一化学必修2同步练习.docx

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化学反应的限度人教版高一化学必修2同步练习

第三节化学反应的速率和限度

第2课时化学反应的限度

1．对于可逆反应M＋N

Q达到平衡时，下列说法正确的是（　　）

A．M、N、Q三种物质的浓度一定相等

B．M、N全部变成了Q

C．反应物和生成物的浓度都保持不变

D．反应已经停止

解析：

平衡时反应物、生成物的浓度之比应从两个方面考虑：

一是反应物的起始浓度，二是化学方程式中的化学计量数。

如2molM与1molN反应，无论怎样反应，M与N的浓度永远不相等，所以“M、N、Q三种物质的浓度一定相等”这种说法是错误的，A错误；此反应是可逆反应，B错误；反应物和生成物的浓度都保持不变，可以说明反应既不向正反应方向移动，也不向逆反应方向移动，符合化学平衡特征，C正确；化学平衡是一种动态平衡，D错误。

答案：

C

2．将煤块粉碎、经脱硫处理、在适当过量的空气中燃烧，这样处理的目的是（　　）

①使煤充分燃烧，提高煤的利用率　②减少SO2的产生，避免造成“酸雨”　③减少有毒的CO产生，避免污染空气

④减少CO2的产生，避免“温室效应”

A．①②③　B．②③④

C．①③④D．①②③④

解析：

煤粉碎可提高煤的利用率，脱硫是为了减少SO2的产生过量空气是为了充分燃烧，减少CO产生。

答案：

A

3．在密闭容器中通入一定量的HI气体，使其在一定条件下发生反应：

2HI（g）

H2（g）＋I2（g）。

下列叙述中，一定属于平衡状态的是（　　）

A．HI、H2、I2的浓度相等

B．混合气体的颜色不再变化

C．混合气体的总压强不再变化

D．v（HI）∶v（H2）∶v（I2）＝2∶1∶1

解析：

反应体系中各物质浓度相等不一定是平衡状态，A错误；三种物质中只有I2有颜色，既然颜色不变，说明I2的量不再增多也不再减少，则一定是平衡状态，B正确；因为该反应反应前后气体总物质的量不变，所以无论是否平衡，体系总压强都不变，故C错误；在任何条件下，用各物质表示的化学反应速率之比都等于化学计量数之比，D错误。

答案：

B

4．

（1）氢气是合成氨的重要原料，合成氨反应的化学方程式为N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）。

该反应为放热反应且每生成2molNH3，放出92.4kJ的热量。

当合成氨反应达到平衡后，改变某一外界条件（不改变N2、H2和NH3的量），反应速率与时间的关系如图所示。

图中表示反应处于化学平衡状态的时间段（t1时刻后）为______________________。

（2）在一定温度下，向一个容积为1L的容器中通入2mol氮气和8mol氢气及固体催化剂，使之反应。

已知平衡时容器内气体的压强为起始时的80%。

①N2的转化率为________。

②反应达到平衡时，放出热量为________（填序号）。

A．小于92.4kJ　　B．等于92.4kJ

C．大于92.4kJD．可能大于或小于或等于92.4kJ

（3）下列能证明反应已达化学平衡的标志为________（填序号）。

A．压强不变

B．体系的温度不变

C．N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2

D．v正（N2）＝

v正（H2）

解析：

（1）v正＝v逆时，表明反应处于化学平衡状态，故t2～t3，t4～t5段符合。

（2）气体的压强为起始的80%，则气体的物质的量也为起始时的80%，则减少量为20%，因此，反应后气体的总物质的量减少（2mol＋8mol）×20%＝2mol。

N2　＋　3H2　

　2NH3

　　1　　　　3　　　　　2　　　　Δn＝2

Δn：

1mol　　3mol　　　2mol　　2mol

因此反应中有1molN2和3molH2反应生成2molNH3，则反应放出热量为92.4kJ，N2转化率为

×100%＝50%。

（3）因该反应是气体分子数减少且正反应为放热的反应，故压强、温度不变能证明反应达到化学平衡；反应达平衡时，N2、H2、NH3的浓度不再变化，与化学计量数之比无关，C错误；D项v正（N2）、v正（H2）同方向，不能说明反应到达平衡状态。

答案：

（1）t2～t3、t4～t5　

（2）①50%　②B　（3）AB

（时间：

40分钟）

[A级　基础巩固]

1．下列关于化学反应限度的说法中正确的是（　　）

A．Cl2溶于水发生了可逆反应

B．当一个可逆反应达到平衡状态时，正向反应速率和逆向反应速率相等且等于零

C．平衡状态时，各物质的浓度保持相等

D．化学反应的限度不可以通过改变条件而改变

解析：

A项，发生了可逆反应：

Cl2＋H2O

HCl＋HClO，正确。

B项，达到平衡状态，v正＝v逆≠0，错误；C项，达到平衡状态，各物质的浓度保持不变，不一定相等，错误；D项，一定条件下反应达到限度，改变浓度、温度或压强，平衡可能改变，错误。

答案：

A

2．一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X（g）

Y（g）＋Z（s），下列叙述不能说明该反应达到化学平衡状态的是（　　）

A．混合气体的密度不再变化

B．反应容器中Y的质量分数不变

C．X的分解速率与Y的消耗速率相等

D．单位时间内生成1molY的同时生成2molX

解析：

因Z为固体，若未达到平衡，混合气体的密度会发生变化，A项可作平衡标志；C项中X的分解速率与Y的消耗速率之比等于2∶1时才符合要求。

答案：

C

3．X、Y、Z为三种气体，把amolX和bmolY充入一密闭容器中，发生反应X＋2Y

2Z。

达到平衡时，若它们的物质的量满足：

n（X）＋n（Y）＝n（Z），则Y的转化率为（　　）

A.

×100%B.

×100%

C.

×100%D.

×100%

解析：

设反应达平衡时消耗Y的物质的量为x。

则：

　　　　　　　　X　＋　2Y

2Z

起始量/molab0

转化量/mol

xx

平衡量/mola－

b－xx

依题意可得：

＋（b－x）＝x，解得

x＝

mol

Y的转化率为

×100%＝

×100%，选B。

答案：

B

4．下列措施可以提高燃料燃烧效率的是（　　）

①提高燃料的着火点　②降低燃料的着火点　③将固体燃料粉碎　④将液体燃料雾化处理　⑤将煤进行气化处理　⑥通入适当过量的空气

A．①③④⑤B．②③⑤⑥

C．③④⑤⑥D．①②③④

解析：

理论上，提高燃料燃烧效率的常用方法是增大燃料与空气的接触面积，并通入适当过量的空气。

对于①和②，由于燃料的着火点是其固有的性质，不可改变，故这两项措施不可行。

③、④、⑤所采取的措施均是为了增大燃料与空气的接触面积。

答案：

C

5.合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要意义。

对于密闭容器中的反应：

N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g），在673K、30MPa下，n（NH3）和n（H2）随时间变化的关系如图所示。

下列叙述正确的是（　　）

A．点a的正反应速率比点b的小

B．点c处反应达到平衡

C．点d（t1时刻）和点e（t2时刻）处n（N2）不一样

D．点e处反应达到平衡

解析：

由图可知，a点时n（H2）比b点大，即反物浓度大，所以a点的正反应速率大于b点，A项错误，虽然c点时n（H2）＝n（NH3），但二者的物质的量仍在随时间发生变化，故c点并没达到平衡，B项错误；由于在t1、t2时，n（H2）、n（NH3）不再随时间发生变化，表明反应已达到平衡，故d、e两点处n（N2）相等，C项错误，D项正确。

答案：

D

[B级　能力提升]

6．在200℃时，将amolH2（g）和bmolI2（g）充入到体积为VL的密闭器中，发生反应：

I2（g）＋H2（g）

2HI（g）。

（1）反应刚开始时，由于c（H2）＝______，c（I2）＝___________。

而c（HI）＝________，所以化学反应速率________最大，而________最小（为0）。

（2）随着反应的进行，反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c（H2）________，c（I2）________，而c（HI）________，从而化学反应速率v（正）________，而v（逆）________。

（3）当反应进行到v（正）与v（逆）________时，此可逆反应达到了最大限度。

若保持外界条件不变时，混合物中各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和生成物的产率都将________。

解析：

本题主要考查化学平衡建立的过程，开始时，c（H2）和c（I2）为最大值，正反应速率最大，由于此时没有HI，逆反应速率最小，为0，随着反应的进行，c（H2）和c（I2）越来越小，正反应速率越来越小，逆反应速率逐渐变大，直到平衡，v（正）＝v（逆）。

答案：

mol·L－1　

mol·L－1　0　v（正）　v（逆）　

（2）减小　减小　增大　减小　增大　（3）相等　保持不变

7.一定温度下，在容积为VL的密闭容器中进行反应：

aN（g）

bM（g），M、N的物质的量随时间的变化曲线如下图所示：

（1）此反应的化学方程式中

＝________。

（2）t1到t2时刻，以M的浓度变化表示的平均反应速率为______。

（3）下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是________。

A．反应中M与N的物质的量之比为1∶1

B．混合气体的总质量不随时间的变化而变化

C．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化

D．单位时间内每消耗amolN，同时生成bmolM

E．混合气体的压强不随时间的变化而变化

解析：

（1）化学计量数之比等于物质的量的变化量之比，所以a∶b＝（8mol－2mol）∶（5mol－2mol）＝2∶1，该反应的化学方程式为2N（g）

M（g）。

（2）v（M）＝

＝

mol·L－1·min－1；（3）达到平衡状态时，各组分的浓度不再发生变化，物质的量之比不变，不能说明物质的量相等，A选项错误；该反应的反应物和生成物都是气体，根据质量守恒定律，反应前后，混合气体的质量始终不变，B选项错误；该反应为气体体积减小的反应，若反应没有达到平衡状态，反应过程中气体的总物质的量和压强始终在减小，当该量不再发生变化时，则说明反应达到了平衡状态，C和E选项正确；消耗amolN和生成bmolM都表示的是正反应速率，没有体现逆反应速率的大小，不能说明反应达到了平衡状态，D选项错误。

答案：

（1）2　

（2）

mol·L－1·min－1　（3）CE

8．在2L密闭容器内，800℃时NO（g）和O2（g）反应生成NO2（g）的体系中，n（NO）随时间的变化如下表所示：

时间/s

0

1

2

3

4

5

n（NO）/mol

0.020

0.010

0.008

0.007

0.007

0.007

（1）上述反应________（填“是”或“不是”）可逆反应，在第5s时，NO的转化率为________。

（2）如图，表示NO2变化曲线的是________，用O2表示从0～2s内该反应的平均速率v＝________________。

（3）能说明该反应已达到平衡状态的是________。

a．v（NO2）＝2v（O2）

b．容器内压强保持不变

c．v逆（NO）＝2v正（O2）

d．容器内密度保持不变

解析：

（1）该反应是可逆反应，5s时，NO转化率为

×100%＝65%。

（2）由平衡体系2NO（g）＋O2（g）

2NO2（g）知，NO2为生成物，初始状态时，c（NO2）＝0，随反应的进行，c（NO2）逐渐增大，当达到平衡时，c（NO2）＝

－

＝0.0065mol·L－1，故表示NO2变化曲线的为b。

v（NO）＝

＝

＝

＝0.03mol·L－1·

s－1，则v（O2）＝

v（NO）＝0．0015mol·L－1·s－1。

（3）a项中未指明正、逆反应速率，故无法说明该反应是否达到平衡状态；由于该反应是前后气体体积不相等的反应，当容器内压强保持不变时，说明该反应已达到平衡状态，故b项正确；c项中已说明正、逆反应速率相等，故说明该反应已达到平衡状态；由于气体总质量不变，气体总体积也不变，因此，无论该反应是否达到平衡，容器内气体密度总保持不变，故d项无法说明该反应是否达到平衡状态。

答案：

（1）是　65%　

（2）b　0.0015mol·L－1·s－1　（3）bc