2019-2020学年高中化学 第二章 化学反应与能量 第三节 化学反应的速率和限度 第二课时 化学反应的限度 化学反应条件的控制练习 新人教版必修2

第二课时 化学反应的限度化学反应条件的控制随堂演练1对于可逆反应2so2o22so3，在混合气体中充入一定量的18o2，足够长的时间后，18o原子a只存在于o2中b只存在于o2和so3中c只存在于o2和so2中d存在于so2、o2和so3中解析可逆反应在相同条件下，可以同时向两个反应方向进行，反应体系中各物质同时存在，由于三种物质均含有氧元素，故o原子可能存在于三种物质中。答案d2在一定条件下，某容器中充入n2和h2合成nh3，以下叙述错误的是a开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零b随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减小为零c随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后保持恒定d随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应速率相等且都保持恒定解析一个可逆反应开始时，正反应速率大于逆反应速率，此过程中，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，达一定程度时，正反应速率与逆反应速率相等，但不为零。答案b3n2(g)3h2(g) 2nh3(g)在体积不变的密闭容器中反应，下列叙述表示处于化学平衡状态的是an2、h2、nh3的浓度比为132的状态b混合气体的密度不随时间而变化c当有1 mol nn键断裂时，有6 mol nh键断裂d单位时间内消耗a mol n2的同时，消耗3a mol的h2的状态解析a中，n2、h2、nh3的浓度比等于化学计量数之比时，不能确定是否处于平衡状态，因为无法以v正v逆和浓度是否不变进行判断。b中，因容器的体积不变，而混合气体的总质量不改变，则无论平衡与否，混合气体的密度均不变化。c中，当有1 mol nn键断裂时，相当于生成2 mol nh3(1 mol nh3中含有3 mol nh 键)，即生成6 mol nh键，与有6 mol nh键断裂符合v(nh3)正v(nh3)逆，故处于化学平衡状态。d中，消耗a mol n2的同时消耗3a mol h2是同向的，不管平衡与否，只要n2和h2反应就一定符合该比例。答案c4(1)氢气是合成氨的重要原料，合成氨反应的化学方程式如下：n2(g)3h2(g) 2nh3(g)该反应为放热反应且每生成2 mol nh3，放出92.4 kj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1 l的容器中通入2 mol 氮气和8 mol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%。n2的转化率为_。反应达到平衡时，放出热量为_(填序号)。a小于92.4 kjb等于92.4 kjc大于92.4 kjd可能大于或小于或等于92.4 kj(3)下列能证明反应已达化学平衡的标志为_。a压强不变b体系的温度不变cn2、h2、nh3的分子数之比为132dv(n2)正v(h2)正解析(1)v(正)v(逆)时，表明反应处于化学平衡状态，故t2t3，t4t5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(2 mol8 mol)20%2 mol。n2 3h22nh3 13 2n2n：1 mol3 mol2 mol 2 mol因此反应中有1 mol n2和3 mol h2反应生成2 mol nh3，则反应放出热量为92.4 kj，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(n2)正、v(h2)正同方向，不能说明反应到达平衡状态。答案(1)t2t3；t4t5(2)50%b(3)ab限时检测限时45分钟，满分50分一、选择题(共10小题，每小题3分，共30分)1下列反应条件的控制中，不恰当的是a为了防止铁生锈，在其表面涂一层防锈油漆b为防止火灾，在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火c为加快kclo3的分解速率，加入mno2d为加快h2o2的分解速率，把反应容器放到冷水中冷却解析冷水温度低，会降低反应速率。答案d2一定温度下，反应a2(g)b2(g) 2ab(g)达到平衡的标志是a单位时间内生成n mol a2同时生成n mol abb容器内的总压强不随时间的变化而变化c单位时间内生成2n mol ab同时生成n mol b2d单位时间内生成n mol a2同时生成n mol b2解析达到化学平衡的实质是v正v逆，生成2n mol ab的同时即消耗n mol b2，是指v正，而生成n mol b2是指v逆，v正v逆，c项是化学平衡状态；题目中该反应不论平衡与否，容器内压强始终不变化，b项不正确。答案c3对于反应2so2o22so3，下列判断正确的是a2体积so2和足量o2反应，必定生成2体积so3b其他条件不变，扩大容器的体积，反应速率必然加快c平衡时，so2消耗速率必定等于o2生成速率的两倍d平衡时，so2浓度必定等于o2浓度的两倍解析二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫是一个可逆反应，所以2体积so2不可能全部转化为2体积的so3，a错误；在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积，压强减小，反应物和生成物的浓度减小，反应速率减慢，b错误；当生成o2的速率为v时，此时生成so2的速率为2v。现消耗so2的速率也为2v，所以v消耗(so2)v生成(so2)，此反应已达平衡，c正确；平衡时反应物、生成物浓度之比应从两个方面考虑：第一，反应物起始浓度；第二，化学方程式中的化学计量数。所以“so2浓度必定等于o2浓度的两倍”这种说法是错误的，d错误。答案c4对于可逆反应m3n2q达到平衡时，下列说法正确的是am、n、q三种物质的浓度一定相等bm、n全部变成了qc反应混合物各组分的浓度不再变化d反应已经停止解析该反应达到平衡时，各组分的浓度不再变化，但不一定相等，反应物也不能完全转化为生成物，同时反应并未停止，而是一种动态平衡，c正确。答案c5反应no2(g)so2(g) so3(g)no(g)。一定条件下，将no2与so2以体积比12置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是a体系压强保持不变b混合气体颜色保持不变cso3和no的体积比保持不变d每消耗1 mol so3的同时生成1 mol no2解析该反应是气体体积不变的反应，且四者的化学计量数均为1，所以该反应过程中压强始终不变，so3和no同做为生成物，其比例始终为11，d项中所指出的是同一方向的反应。由于no2是有颜色的，平衡移动必然导致颜色变化，故b项能说明反应达平衡。答案b6(双选)对于可逆反应h2(g)i2(g) 2hi(g)，在温度一定下由h2(g)和i2(g)开始反应，下列说法正确的是ah2(g)的消耗速率与hi(g)的生成速率之比为21b反应进行的净速率是正、逆反应速率之差c正、逆反应速率的比值是恒定的d达到平衡时，正、逆反应速率相等解析速率之比等于各物质的化学计量数之比，h2(g)的消耗速率与hi(g)的生成速率比为12，a项错误。刚开始时，正反应速率最大，逆反应速率为0，随着反应的进行， 正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，二者的比值是变化的，c项错误。净速率是正、逆反应速率之差，b项正确。正、逆反应速率相等是化学反应达到平衡的标志，d项正确。答案bd7在密闭容器中进行反应x2(g)3y2(g)=2z2(g)，若x2、y2、z2的起始浓度分别为0.1 moll1、0.3 moll1、0.2 moll1，达到平衡时下列物质的浓度可能为ax2为0.2 moll1 by2为0.2 moll1cz2为0.4 moll1 dy2为0.6 moll1解析采用极值转化法进行分析：若0.1 moll1的x2,0.3 moll1的y2全部转化为z2，则平衡时c(z2)0.4 moll1，此时c(x2)0，c(y2)0。若0.2 moll1的z2全部转化为x2和y2，则平衡时c(x2)0.2 moll1，c(y2)0.6 moll1，此时c(z2)0。又因可逆反应不能进行到底，故上述浓度无法实现。达平衡时三者浓度范围分别是：0c(x2)0.2 moll1,0c(y2)0.6 moll1,0c(z2)0.4 moll1，只有b符合题意。答案b8如图1、2所示是425 时，在1 l密闭容器中发生化学反应的速率与浓度变化示意图。下列叙述错误的是图1中起始加入的是h2(g)和i2(g)图2中起始加入的是h2(g)和i2(g)图1与图2中起始反应物不同图1、2中当时间到达t时刻时，反应就停止了abc d解析从图1和图2的图像分析得，图1表示hi的分解反应最后达到平衡状态，图2表示合成碘化氢的反应最后达到平衡状态，故图1与图2中起始反应物不同。答案d9(双选)将6 mol a和5 mol b混合于4 l恒容密闭容器中，发生如下反应：3a(g)b(g) nc(g)2d(g)，5 s 后反应达到平衡状态，生成2 mol d，经测定以c表示的平均反应速率为0.1 moll1s1。则下列结论中正确的是a5 s内以a表示的平均反应速率为0.15 moll1s1b平衡时，b的浓度为1 moll1cn值等于1d平衡时b的转化率为50%解析5 s后反应达到平衡状态，生成2 mol d，以d表示的平均反应速率为0.1 moll1s1，根据用不同物质表示同一反应时，速率比等于方程式的化学计量数比，得到n2,5 s内以a表示的平均反应速率为0.15 moll1s1，a正确，c错误；以b表示的平均反应速率为0.05 moll1s1,5 s后b减少1 mol，平衡时，b的浓度为1 moll1，b正确；平衡时b的转化率为1/5100%20%，d错误。答案ab10(双选)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673 k、30 mpa下，n(nh3)和n(h2)随时间变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是a点a的正反应速率比点b的大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，即反应物浓度大，所以a点的正反应速率大于b点，a项正确。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项不正确。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项不正确，d项正确。答案ad二、非选择题(共2小题，共20分)11(8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)(mol)0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)上述反应_(填“是”或“不是”)可逆反应，在第5 s时，no的转化率为_。(2)如下图中表示no2变化曲线的是_。用o2表示从0 s2 s 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_。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解析(1)该反应是可逆反应，5 s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，在0 s时，c(no2)0 moll1，随反应的进行，c(no2)逐渐增大，当达到平衡时，c(no2)0.006 5 moll1，故表示no2变化曲线的为b。v(no)0.003 mol(ls)1，则v(o2)v(no)0.001 5 mol(ls)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)b1.5103 mol(ls)1(3)bc12(12分)恒温下，将a mol n2与b mol h2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：n2(g)3h2(g) 2nh3(g)(1)若反应进行到某时刻t时，n(n2)13 mol，n(nh3)6 mol，计算a的值。(2)反应达到平衡时，混合气体的体积为716.8 l(标准状况下)，其中nh3的含量(体积分数)为25%。计算平衡时nh3的物质的量。(3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比n(始)n(平)_。(写出最简整数比，下同)(4)原混合气体中，ab_。(5)达到平衡时，n2和h2的转化率之比(n2)(h2)_。(6)平衡混合气体中，n(n2)n(h2)n(nh3)_。解析(1)由反应方程式得： n23h22nh3开始/mol a b 0t时刻/mol 13 6在t时刻生成6 mol nh3，消耗了 3 mol n2，所以a13316。(2)分析题意知：n(nh3)平25%32 mo