【创新设计】高中化学 2.3.2 化学反应的限度化学反应条件的控制同步训练 新人教版必修2.doc

第2课时化学反应的限度化学反应条件的控制一、选择题(本题共6个小题，每小题5分，共计30分，每小题只有一个选项符合题意)1可逆反应达到最大反应限度的本质特征是()。a反应停止了 b正逆反应的速率均为零c正逆反应都还在继续进行 d正逆反应的速率相等解析v(正)v(逆)0是化学平衡的实质，也是判断可逆反应达到反应限度(平衡状态)最重要的特征。答案d2在一定温度下，向密闭容器中充入一定量的no2和so2，发生反应：no2so2noso3，当化学反应达到平衡时，下列叙述正确的是()。aso2和so3的物质的量一定相等bno2和so3的物质的量一定相等c反应混合物的总物质的量一定等于反应开始时no2和so2的总物质的量dso2、no2、no、so3的物质的量一定相等解析题中没有给出各物质的投料情况，no2、so2和so3的量之间没有必然的关系，可能相等，也可能不等，a、b、d项错；该反应反应前后气体分子数不变，故反应混合物的总物质的量一定等于反应开始时no2和so2的总物质的量，c项正确。答案c3下列反应中可判断为可逆反应的是()。a氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，氯化氢受热分解生成氢气和氯气b氮气与氢气在高温、高压、催化剂作用下可以生成氨气，同时氨气又分解为氮气和氢气c单质溴可以置换出碘，氯气又可以置换出溴d氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸在光照条件下可分解为盐酸和氧气答案b4在一定温度下，可逆反应2a(g)3b(g)2c(g)达到平衡的标志是()。aa的生成速率与c的分解速率相等b单位时间生成2n mol a，同时生成3n mol bca、b、c的浓度不再变化da、b、c的分子数之比为232解析a项，a的生成速率与c的分解速率都表示逆反应速率；b项，不管反应是否平衡，单位时间内生成n mol a的同时一定生成3n mol b，即v(正)不一定等于v(逆)；a、b、c的浓度不再变化，表明已达到平衡状态；但平衡状态时a、b、c的分子数之比不一定为232，故d不正确。答案c5煤本身是可燃物质，但是块状的煤用明火靠近都不燃烧，而当煤变为粉末状态时，在空气中达到一定的浓度遇明火即迅速爆炸，其原因是()。a粉末状态的煤比块状煤的着火点低b粉末状态的煤比块状煤放出的热量多c粉末状态的煤比块状煤的总表面积大d粉末状态的煤呈气态，属于可燃性气体解析煤变为粉末状态时，总表面积大，与空气中的氧气密切接触时，一旦遇见火源，便发生剧烈的氧化还原反应。答案c6如图所示是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图。下列叙述与示意图不相符合的是()。a反应达到平衡时，正反应速率和逆反应速率相等b该反应达到平衡态后，增加反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态c该反应达到平衡态后，减小反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态d同一反应物在平衡态和平衡态时浓度不相等解析本题考查化学反应速率和化学平衡知识，当平衡时，各物质的量随时间的变化应不再发生变化，故是平行于横坐标的直线，由平衡态变为平衡态，可通过增大反应物浓度的方法实现。从题中图像可知，新平衡反应速率大于原平衡反应速率，所以不可能是减小反应物的浓度，所以c项叙述与示意图不相符合。答案c二、填空题(本题共2个小题，共计20分)7(10分)已知：工业上合成氨：n23h22nh3的反应为可逆反应；铁触媒是合成氨反应的催化剂，能同等程度地加快合成氨的正、逆反应速率，但不能改变合成氨反应的限度；在一定条件下进行的合成氨反应的速率随反应时间变化的曲线如图所示。(1)上述合成氨反应进行到_时刻达到最大反应限度。(2)t3时，向反应混合物中加入了铁触媒，请你在图中画出t3后的速率随反应时间变化的曲线图。答案(1)t2(2)8(10分)在一定温度下，发生如下反应：n2(g)3h2(g)2nh3(g)，起始时，充入的n2和h2的物质的量分别是3.0 mol和6.0 mol，平衡时生成nh3的物质的量是2.4 mol。已知容器的容积为5.0 l，试求：(1)h2的转化率是_。(2)平衡时混合气体中n2的体积分数是_。解析n23h22nh3起始 3.0 mol 6.0 mol 0 mol转化 1.2 mol 3.6 mol 2.4 mol平衡 1.8 mol 2.4 mol 2.4 mol(1)h2的转化率100%60%。(2)n2的体积分数100%27.3%。答案(1)60%(2)27.3%一、选择题(本题共4个小题，每小题5分，共计20分，每小题只有一个选项符合题意)1下列关于化学反应限度的说法正确的是()。一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度当一个可逆反应达到平衡状态时，正、逆反应速率相等平衡状态是一种静止的状态，反应物和生成物的浓度已经不再改变化学反应的限度不可以通过改变条件而改变a b c d解析当一个可逆反应达到平衡状态时，正、逆反应速率相等，从表面上看，反应物不再被消耗，生成物也不再增加，反应物达到最大转化率，生成物达到最大产率，这就是这个反应在该条件下所能达到的限度，正确；当一个可逆反应的正、逆反应速率相等时，该反应已达到平衡状态；反之，当一个可逆反应进行到平衡状态时，正、逆反应速率相等，正确；化学平衡状态是一种动态平衡，一旦条件改变，平衡就要被破坏，化学反应的限度也就随之而改变，、错误。答案a2在合成氨反应中，下列说法可以确定反应达到化学平衡状态的是()。a当有1 mol nn键断裂的同时，有3 mol hh键断裂b当有1 mol nn键断裂的同时，有6 mol nh键形成c当有1 mol nn键断裂的同时，有6 mol hh键形成d当有1 mol nn键断裂的同时，有6 mol nh键断裂解析化学反应可看做反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成。n23h22nh3，当反应达到平衡时，有v(正)v(逆)，也就是当有1 mol n2参加反应的同时有2 mol nh3分解，即1 mol nn断裂的同时，有6 mol nh键断裂，d项正确。答案d3一定温度下在一定体积的密闭容器中，下列叙述不能作为可逆反应a(g)3b(g)2c(g)达到平衡状态标志的是()。c的生成速率与c的消耗速率相等单位时间内生成a mol a，同时生成3a mol ba、b、c的浓度不再变化c的物质的量不再变化混合气体的总压强不再变化混合气体的总物质的量不再变化单位时间消耗a mol a，同时生成3a mol ba、b、c的分子数之比为132a b c d解析关于平衡状态的判断，一定要根据实际反应分析选项，判断是否达到平衡状态，只有在平衡状态下具备的性质才能作为“标志”。本题中的反应是一个反应前后气体物质的量不等的可逆反应。在反应过程中的任意时刻都符合。可能是平衡状态，也可能不是平衡状态。答案a4一定条件下，对于反应x(g)3y(g)2z(g)，若x、y、z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)。达平衡时，x、y、z浓度分别为0.1 moll1、0.3 moll1和0.08 moll1，则下列判断不合理的是()。c1c213平衡时，y和z的生成速率之比23x和y的转化率不相等c1的取值范围为0c10.14 moll1a b c d解析分析浓度变化关系：x(g)3y(g)2z(g)c起始/(moll1) c1 c2 c3c平衡/(moll1) 0.1 0.3 0.08反应的化学方程式中反应物化学计量数之比为13，所以反应中x和y必然以13消耗，因为达平衡时x和y浓度之比为13，故c1c213，正确；平衡时y和z的生成速率之比应该和化学方程式对应化学计量数之比相等，故y和z的生成速率之比为32，错误；由于起始时反应物是按化学方程式化学计量数之比配料，故x和y转化率相等，错误；运用极限法，假设z完全转化为反应物，c1的极限值为0.14 moll1，而题设c10，反应又是可逆的，故也正确。答案d二、填空题(本题共3个小题，共计30分)5(8分)在某一容积为5 l的密闭容器内，加入0.2 mol的co和0.2 mol的h2o(g)，在催化剂存在的条件下高温加热，发生如下反应：co(g)h2o(g) co2(g)h2(g)，反应放出热量。反应中co2的浓度随时间变化的情况如图所示：(1)根据图中数据，从反应开始至达到平衡时，co的化学反应速率为_；反应平衡时c(h2)_。(2)判断该反应达到平衡的依据是_(填序号)。co减小的化学反应速率和co2减小的化学反应速率相等co、h2o、co2、h2的浓度都相等co、h2o、co2、h2的浓度都不再发生变化正、逆反应速率都为零解析(1)由图可知10 min时反应达到平衡，所以v(co)0.003 moll1min1，反应时转化的浓度之比化学方程式中化学计量数之比，所以c(h2)c(co)0.03 moll1。(2)达到平衡的标志是各物质的物质的量分数保持一定，浓度不变，正、逆反应速率相等且不为零。co减小的化学反应速率是正反应速率，co2减小的化学反应速率是逆反应速率，所以选。答案(1)0.003 moll1min10.03 moll1(2)6(10分)t 时，将2 mol so2和1 mol o2通入体积为2 l的恒温恒容密闭容器中，发生如下反应：2so2(g)o2(g)2so3(g)，2 min时反应达到化学平衡，此时测得反应物o2还剩余0.8 mol，请填写下列空白：(1)从反应开始到化学平衡，生成so3的平均反应速率为_；平衡时so2转化率为_。(2)下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是(填标号，下同)_。a容器内压强不再发生变化bso2的体积分数不再发生变化c容器内气体原子总数不再发生变化d相同时间内消耗2n mol so2的同时消耗n mol o2e相同时间内消耗2n mol so2的同时生成n mol o2(3)t2 时，若将物质的量之比n(so2)n(o2)11的混合气体通入一个恒温恒压的密闭容器中，反应达到平衡时，混合气体体积减少了20%。so2的转化率为_。解析(1)2so2(g)o2(g)2so3(g)起始浓度/(moll1) 1 0.5 0转化浓度/(moll1) 0.2 0.1 0.2平衡浓度/(moll1) 0.8 0.4 0.2v(so3)0.1 moll1min1(so2)100%20%。(3)设so2、o2的物质的量均为1 mol，反应过程中总物质的量减小了2 mol20%0.4 mol。由so2o22so3n 212 1知当总物质的量减少0.4 mol时，so2反应了0.8 mol，so2的转化率为80%。答案(1)0.1 moll1min120%(2)abe(3)80%7(12分)在2 l密闭容器内，800 时反应2no(g)o2(g)2no2(g)体系中，n(no)随时间的变化如表：时间(s)012345n(no)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)下图表示no2的变化的曲线是_。用o2表示从02 s内该反应的平均速率v_。(2)能说明该反应已达到平衡状态的是_。av(no2)2v(o2) b容器内压强保持不变cv逆(no)2v正(o2) d容器内密度保持不变(3)为使该反应的反应速率增大，下列措施正确的是_。a及时分离出no2气体 b适当升高温度c增大o2的浓度 d选择高效催化剂解析(1)no2的起始浓度为c(no2)0，2 s时c(no2)可根据图表中n(no)的变化量求解，c(no2)moll10.006 moll1，故答案选b。由图表可求02 s内v(no) mol(ls)10.003 mol(ls)1，故v(o2)1.5103mol(ls)1。(2)a：在任意状态下，都存在v(no2)2v(o2)这样的速率关系，不能作为平衡状态的标志，故a错。b：因该反应为气体体积不等的反应，故压强不变可作为平衡状态的标志。