2019_2020学年高中化学第二章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.docx

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 m