高中化学第二章化学反应与能量第三节化学反应的速率和限度第2课时化学反应的限度和化学反应条件的控制课时训练新人教版必修2.doc

第2课时化学反应的限度和化学反应条件的控制(时间:40分钟)选题表知识点题号可逆反应与化学反应的限度1,2,4,5,7,10化学平衡状态的判断3,8,11,12化学平衡与反应速率的计算6,9,13,14基础过关1.(2017山西太原期中)下列反应中,不属于可逆反应的是(D)A.2NO2N2O4与N2O42NO2B.H2+I22HI与2HIH2+I2C.CO2+H2OH2CO3与H2CO3CO2+H2OD.CaO+CO2CaCO3与CaCO3CaO+CO2解析:A、B、C中均为可逆反应,只有D中反应条件不同,两者不是可逆反应。2.(2017湖南益阳月考)硫酸是一种重要的化工产品,目前主要采用“接触法”进行生产。下列对于反应2SO2+O22SO3的说法中,正确的是(B)A.只要选择适宜的条件,SO2和O2就能全部转化为SO3B.在工业合成SO3时,要同时考虑反应速率和反应能达到的限度两方面的问题C.该反应达到平衡后,反应就完全停止了,即正、逆反应速率均为零D.在达到平衡的体系中,充入由18O原子组成的O2后,18O仅存在于O2和SO3中解析:反应2SO2+O22SO3为可逆反应,故无论什么条件,SO2和O2都不能全部转化为SO3,A错误;在工业合成SO3时,要同时考虑反应速率和反应能达到的限度两方面的问题,B正确;该反应达到平衡后,正、逆反应速率相等,为一个定值,但一定不为0,C错误;在达到平衡的体系中,充入由18O原子组成的O2后,18O存在于SO2、SO3和O2中,D错误。3.(2016广东深圳期末)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(正反应为放热反应),673 K、30 MPa下,n(NH3)和n(H2)随时间t变化的关系如图所示。下列叙述中正确的是(B)A.点c处正反应速率和逆反应速率相等B.点a的正反应速率比点b的大C.点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不同D.在t2时刻,正反应速率大于逆反应速率解析:c点反应物和生成物物质的量仍在变化,没有达到平衡状态,正、逆反应速率不相等,A错误;从a点到b点,氢气的物质的量逐渐减少,氢气的物质的量浓度逐渐减少,所以正反应的反应速率逐渐减小,即点a的正反应速率比点b的大,B正确;d点和e点都处于平衡状态, n(N2)不变,即d点和e点n(N2)相等,C错误;在t2时刻,该反应处于化学平衡状态,正、逆反应速率相等,D错误。4.(2017河南郑州八校联考)下列关于化学反应限度的叙述错误的是(C)A.不同的化学反应,限度可能不同B.可以通过改变反应物浓度来控制化学反应的限度C.可以通过延长化学反应的时间来改变反应的限度D.催化剂不能控制化学反应的限度解析:可逆反应不论反应到什么程度,都会含有所有反应物和所有生成物,即会达到一定的限度,不同的化学反应,限度可能不同,A正确;一个可逆反应达到化学平衡状态后,当反应物浓度改变时,原来的化学平衡状态就会被破坏,并在新的条件下建立新的化学平衡状态,可以通过改变反应物浓度来控制化学反应的限度,B正确;可逆反应达到什么样的限度,与反应时间的长短无关,所以不可以通过延长化学反应的时间来改变化学反应的限度,C错误;催化剂只改变反应速率,不改变反应限度,D正确。5.(2017河南天一大联考)一定条件下将1.0 mol N2和1.0 mol H2通入密闭容器中发生合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),下列图像能正确表示各种组分的物质的量变化的是(C)解析:N2和H2的化学计量数之比为13,则相同时间内其物质的量变化量之比应为13,A项图像中两者的物质的量变化量之比为0.10.4,与方程式不符;B项图像中N2、NH3的物质的量不变时,H2的物质的量仍在变化,不符合化学平衡时“各物质的浓度均不再变化”的特点;C项图像中N2、H2、NH3的物质的量变化量之比为0.10.30.2=132,正确;D项图像中H2完全反应,不符合可逆反应的特点。6.(2017河北唐山期中)在一定温度下,容器内某一反应中M、N(M、N均为气体)的物质的量随反应时间变化的曲线如图,下列表述中正确的是(D)A.反应的化学方程式为2M(g)N(g)B.t2时正、逆反应速率相等,达到平衡C.t3时正反应速率大于逆反应速率D.t1时N的浓度是M的浓度的2倍解析:分析图像可知,反应t3时建立化学平衡,M的物质的量的变化为5 mol-2 mol = 3 mol;N的物质的量的变化为 8 mol-2 mol=6 mol,根据“各物质的转化量之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比”知,化学方程式为 2N(g)M(g),故A错误;t2时M和N的物质的量相等,但N的物质的量继续减小,则正、逆反应速率并不相等,因为此时反应并未达到平衡,故B错误;t3时反应已达到平衡,此时正、逆反应速率相等,故C错误;t1时M和N的物质的量分别为3 mol和6 mol,故N的浓度是M的浓度的2倍,D正确。7.(2016四川宜宾期末)在一密闭容器中进行反应:2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g),已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 molL-1、0.1 molL-1、0.2 molL-1,当反应达到平衡时,可能存在的数据是(B)A.SO2为0.4 molL-1,O2为0.2 molL-1B.SO2为0.25 molL-1C.SO3为0.4 molL-1D.SO2、SO3均为0.15 molL-1解析:A中,SO2和O2的浓度增大,说明反应向逆反应方向进行建立平衡,SO2和O2的浓度变化分别为0.2 molL-1、0.1 molL-1,需要消耗三氧化硫的浓度为0.2 molL-1,由于该反应为可逆反应,SO3的实际变化浓度应小于其原有浓度 0.2 molL-1,所以达到平衡时SO2小于 0.4 molL-1,O2小于 0.2 molL-1,错误;B中,SO2的浓度增大,说明反应向逆反应方向进行建立平衡,若SO3完全反应,则SO2的浓度变化为0.2 molL-1,该题中实际变化为 0.05 molL-1,小于0.2 molL-1,正确;C中,SO3的浓度增大,说明该反应向正反应方向进行建立平衡,若SO2和O2完全反应,SO3的浓度变化为 0.2 molL-1,实际变化应小于该值,错误;D中,反应物、生成物的浓度不可能同时减小,一个浓度减小,另一个浓度一定增大,错误。8.(2016河南新乡期末)对于反应2SO2+O22SO3,下列判断正确的是(C)A.2 mol SO2和足量的O2反应,必生成2 mol SO3B.平衡时SO2、O2、SO3的分子数之比为212C.平衡时SO2的消耗速率必定等于O2的生成速率的2倍D.平衡时SO2的浓度必为O2浓度的2倍解析:可逆反应中反应物不可能全部转化为生成物,2 mol SO2与O2反应,生成的SO3的物质的量一定小于2 mol,A错误;平衡时SO2、O2、SO3三种物质的分子个数之比与化学计量数没有必然的联系,达到平衡状态,一定满足正、逆反应速率相等,各组分浓度不变,B错误;平衡时,O2的生成速率等于O2的消耗速率,故SO2的消耗速率为O2的生成速率的2倍,C正确;平衡时SO2的浓度与O2的浓度关系与反应起始的投料量有关,题中数据无法判断达到平衡时SO2和O2的浓度关系,D错误。9.(2017河南林州一中调研)某可逆反应中三种气体的物质的量随时间的变化情况如下图所示。回答下列问题:(1)该反应的反应物是 ,生成物是 ,化学方程式为 。(2)反应开始至2 min时,能否用C的浓度变化来计算反应速率?为什么? 。(3)2 min后,A、B、C的物质的量不再随时间的变化而变化,说明在这个条件下,反应已达到了 状态。解析:由图可知,A和B物质的量减少,为反应物,C的物质的量增加,为生成物,A、B、C变化的物质的量之比为212,化学方程式为2A(g)+B(g)2C(g)。因为体积未知,不能计算反应物或生成物的浓度,故无法用浓度的变化来表示其反应速率;在2 min后,A、B、C物质的量不再随时间而变化,达到化学平衡状态。答案:(1)A和BC2A(g)+B(g)2C(g)(2)不能。体积未知,无法求出浓度变化值(3)化学平衡能力提升10.(2017浙江湖州期中)将0.1 molL-1的FeCl3溶液与0.1 molL-1的KI溶液等体积混合充分反应:2FeCl3+2KI2FeCl2+2KCl+I2,下列能证明该反应存在一定的反应限度的是(C)A.溶液中能检测到Fe2+ B.溶液中能检测到I2C.溶液中能检测到Fe3+ D.溶液中能检测到Cl-解析:将0.1 molL-1的FeCl3溶液与0.1 molL-1的KI溶液等体积混合充分反应:2FeCl3+2KI2FeCl2+2KCl+I2,则两种反应物按11投入,又按11反应,所以只要能检验出Fe3+或者I-剩余,即可证明该反应存在一定的反应限度,故选C。11.(2017河北唐山开滦一中期中)在373 K时,密闭容器中充入一定量的NO2和SO2,发生如下反应:NO2+SO2NO+SO3,平衡时,下列叙述正确的是(C)NO和SO3的物质的量一定相等NO2和SO2的物质的量一定相等体系中的总物质的量一定等于反应开始时总物质的量SO2、NO2、NO、SO3的物质的量一定相等A.和 B.和C.和 D.和解析:根据方程式,因为NO和SO3的物质的量之比为11,所以NO和SO3的物质的量一直相等,正确;平衡时NO2和SO2的物质的量不变,不一定相等,其平衡时NO2和SO2的物质的量与起始投料量有关,错误;两边气体的计量数相等,所以体系中的总物质的量一定等于反应开始时总物质的量,正确;SO2、NO2、NO、SO3的物质的量不变,但不一定相等,错误。12.一定温度下,反应N2O4(g)2NO2(g)的焓变为H。现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是(D)A. B. C. D.解析:因反应容器保持恒压,所以容器体积随反应进行而不断变化,结合气=可知,气体密度不再变化,说明容器体积不再变化,即气体的物质的量不再变化,反应达到平衡状态,符合题意;无论是否达平衡状态,反应的H都不变,不符合题意;反应开始时,加入1 mol N2O4,随着反应的进行,N2O4的浓度逐渐变小,故v正(N2O4)逐渐变小,直至达到平衡,不符合题意;N2O4的转化率不再变化,说明N2O4的浓度不再变化,反应达到平衡状态,符合题意。13.(2017河南郑州八校联考)按要求填写下列空白:(1)将10 mol A和S mol B充入S L密闭容器中,某温度下发生反应:3A+B2C(A、B、C均为气体),在最初2 s内,v(A)为0.6 mol/ (Ls)。则在2 s时,B的物质的量浓度为 ,C的体积分数为 。(2)某同学为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100 mL 1.0 mol/L盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气(气体体积已折算为标准状况),实验记录如表(累计值)时间/min12345氢气体积/mL50120232290310哪一时间段(01 min、12 min、23 min、34 min、45 min)反应速率最慢?,原因是 。求23 min时间段内以盐酸的浓度变化表示的该反应的反应速率(忽略溶液体积的变化)。为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,该同学在盐酸中分别加入等体积的下列溶液:A.蒸馏水B.NaCl溶液 C.0.5 mol/L盐酸你认为可行的是(填序号)。解析:(1)依据化学平衡三段式列式计算,在最初2 s内,v(A)为 0.6 mol/(Ls)。则在2 s时,消耗A的物质的量=0.6 mol/(Ls) S L2 s=1.2S mol3A(g)+B(g) 2C(g)起始量(mol) 10 S 0变化量(mol) 1.2S 0.4S 0.8S2s量(mol) 10-1.2S0.6S 0.8SB的物质的量浓度c(B)=mol/L=0.6 mol/L,相同条件下,体积之比等于物质的量之比,C的体积分数=100%=100%=100%。(2)01 min、12 min、23 min、34 min、45 min,各时间段的气体体积分别为50 mL、70 mL、112 mL、58 mL、20 mL,由此看出23 min收集的氢气比其他时间段多,虽然反应中c(H+)下降,但Zn置换H2的反应是放热反应,温度升高,45 min收集的氢气最少,虽然反应中放热,但主要原因是c(H+)下降,反应物浓度越低,反应速率越小。在23 min时间段内,气体体积为112 mL,n(H2)=0.005 mol,由2HClH2得,消耗盐酸的物质的量为0.01 mol,则v(HCl)=0.1 mol/(Lmin)。加入蒸馏水,盐的浓度减小,反应速率减小,H+的物质的量不变,氢气的量也不变,A正确;加入氯化钠溶液,减小盐酸的浓度,反应速率减小,H+的物质的量不变,氢气的量也不变,B正确;加入0.5 mol/L盐酸,浓度小于1.0 mol/L盐酸,相当于稀释,反应速率减小,增加氢离子,增加氢气的量,即不减少产生氢气的量,C正确。答案:(1)0.6 mol/L100%(2)45 min45 min时H+浓度小(或酸的浓度小)0.1 mol/(Lmin)ABC14.(2017湖北荆州中学月考)在一定温度下,体积为2 L的密闭容器中,NO2和N2O4之间发生反应:2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色),如图所示。(1)曲线 (填“X”或“Y”)表示NO2的物质的量随时间的变化曲线。(2)若降低温度,则v(正),v(逆)(填“加快”“减慢”或“不变”)。(3)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得甲中v(NO2)=0.3 mol/(Ls),乙中v(N2O4)=6 mol/(Lmin),则中反应更快。(4)在0到3 min内N2O4的