2024-2025学年高中化学第2章化学反应与能量第3节化学反应的速率和限度第2课时化学反应的限度及反应条件的控制课后限时作业含解析新人教版必修2

PAGE9-第2课时化学反应的限度及反应条件的限制考点对应题号基本目标发展目标1.可逆反应推断与应用1,4122.化学反应条件的限制及意义2,6133.化学平衡的特征与推断依据3,5,711,144.综合应用8,9,1015,16[基本目标]1．肯定条件下，某容器中各微粒在反应前后变更的示意图如图所示，其中和代表不同元素的原子。下列关于此反应的说法可能错误的是()A．属于吸热反应 B．属于可逆反应C．属于氧化还原反应 D．属于分解反应A解析由图可知，为化合物分解生成化合物与单质的反应，且反应后存在反应物，则为可逆反应，B、C项正确；一般分解反应为吸热反应，由图不能确定反应中能量变更，A项错误；一种物质分解生成两种物质，为分解反应，D项正确。2．化学反应条件的限制具有重要的现实意义。如下反应条件的限制中，不恰当的是()A．为防止铁生锈，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的分解速率而加入MnO2D．降温加快H2O2的分解速率D解析A项，防止铁生锈，在其表面涂一层防锈油漆，阻挡铁与潮湿的空气接触；B项，面粉厂、加油站四周的空气中飘浮着可燃性的粉尘或气体，遇明火可能会发生爆炸，所以要严禁烟火；C项，加入MnO2，对KClO3的分解起催化作用，可以加快化学反应速率；D项，降温会使化学反应速率减小，减慢H2O2的分解速率。3．对于可逆反应M＋NQ，达到平衡时，下列说法正确的是()A．M、N、Q三种物质的浓度肯定相等B．M、N全部变成了QC．反应物和生成物的浓度都保持不变D．正反应和逆反应均不再进行C解析反应平衡时各物质的浓度是否相等取决于起始时各物质的量的关系和转化的程度，所以不能作为推断是否达到平衡的依据，A项错误；该反应是可逆反应，所以反应物不行能完全转化为生成物，B项错误；反应物和生成物的浓度都保持不变是化学平衡状态的推断依据，C项正确；反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但反应不停止，D项错误。4．向5mL0.1mol/LKI溶液中滴加0.1mol/LFeCl3溶液5～6滴后，再进行下列试验，其中可证明FeCl3溶液和KI溶液的反应是可逆反应的试验是()A．再滴加AgNO3溶液，视察是否有AgI沉淀产生B．加入CCl4振荡后，视察下层液体颜色C．加入CCl4振荡后，取上层清液，滴加AgNO3溶液，视察是否有AgCl沉淀产生D．加入CCl4振荡后，取上层清液，滴加KSCN溶液，视察是否出现红色D解析FeCl3溶液与KI溶液反应的实质是2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2，由题意知，Fe3＋不足，I－过量。若反应不是可逆反应，反应后的溶液中应无Fe3＋；若反应是可逆反应，则反应后的溶液中含Fe3＋，所以应滴加KSCN溶液，检验Fe3＋是否存在。5．肯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)，以下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更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2molXC解析该反应是一个反应前后气体的质量变更的化学反应，当反应达到平衡状态时，混合气体的质量不再发生变更，容器的体积不变，导致混合气体的密度不再发生变更，所以该反应达到平衡状态，A项正确；依据平衡状态的概念可知，当反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变时即是平衡状态，所以反应容器中Y的质量分数不变，是平衡状态，B项正确；C、X的分解速率属于正速率，Y的消耗速率属于逆速率，二者之比为2∶1时，该反应达到平衡状态，而X的分解速率与Y的消耗速率相等时不是平衡状态，C项错误；单位时间内生成1molY为正速率，生成2molX为逆速率，而且正逆速率之比等于化学计量数之比，是平衡状态，D项正确。6．反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在肯定容积的密闭容器中进行，则下列说法或结论中，能够成立的是()A．其他条件不变仅将容器的体积缩小一半，反应速率减小B．反应达平衡状态时：v正(CO)＝v逆(H2O)C．保持体积不变，充入少量He使体系压强增大，反应速率肯定增大D．其他条件不变，适当增加C(s)的质量会使反应速率增大B解析A项，体积减小，容器内气体的压强增大，反应速率增大，错误；C项，保持体积不变，充入少量氦气使体系压强增大，但反应气体的浓度不变，所以反应速率不变，错误；D项，变更固体的量不能改变更学反应速率，错误。7．在肯定温度下，同密闭容器中充入肯定量的NO2和SO2，发生反应：NO2(g)＋SO2(g)NO(g)＋SO3(g)，当化学反应达到平衡时，下列叙述正确的是()A．SO2和SO3的物质的量肯定相等B．NO2和SO3的物质的量肯定相等C．反应后混合物的总物质的量肯定等于反应起先时NO2和SO2的总物质的量D．SO2、NO2、NO、SO3的物质的量肯定相等C解析题中没有给出各物质的投料状况，NO2、SO2、NO和SO3的量之间没有必定的关系，可能相等，也可能不等，A、B、D项错误；该反应反应前后气体分子数不变，故反应后混合物的总物质的量肯定等于反应起先时NO2和SO2的总物质的量，C项正确。8．对于反应2SO2(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(Δ))2SO3(g)。下列推断正确的是()A．2molSO2和足量O2反应，必定生成2molSO3B．当v正>v逆时，随着反应进行，反应物的物质的量渐渐减小至零C．正反应速率之比为v(SO2)∶v(O2)∶v(SO3)＝2∶1∶2D．在其他条件不变时，增大压强，v正增大，v逆减小C解析该反应为可逆反应，不论条件怎样变更，反应也不会完全，A项错误；v正>v逆可表示单位时间内反应物反应掉的物质的量比生成的物质的量多，但反应物不会削减到零，B项错误；在可逆反应里，各物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比，只是此时反应速率可代表正反应速率或逆反应速率，C项正确；增大压强，可同时增大反应物和生成物的浓度，正、逆反应速率均增大，D项错误。9．在某一容积为5L的密闭容器内，加入0.2molCO和0.2molH2O(g)，在催化剂存在的条件下高温加热，发生反应：CO(g)＋H2O(g)eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(高温))CO2(g)＋H2(g)，反应放出热量。反应中CO2的浓度随时间变更的状况如图所示：(1)依据图中数据，从反应起先至达到平衡时，CO的化学反应速率为____________；反应平衡时c(H2)＝________。(2)推断该反应达到平衡的依据是________(填序号)。①消耗CO的化学反应速率和消耗CO2的化学反应速率相等②CO、H2O(g)、CO2、H2的浓度都相等③CO、H2O(g)、CO2、H2的浓度都不再发生变更④正、逆反应速率都为零解析(1)由题图可知10min时反应达到平衡，所以v(CO)＝v(CO2)＝eq\f(0.03mol·L－1,10min)＝0.003mol·L－1·min－1。(2)达到平衡的标记是各物质的百分含量保持肯定，浓度不变，正、逆反应速率相等且不为零。答案(1)0.003mol·L－1·min－10.03mol·L－1(2)①③10．肯定温度下将6molA及6molB混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)。经过5min后反应达到平衡，测得A的转化率为60%，C的平均反应速率是0.36mol/(L·min)。求：(1)平衡时D的浓度＝________。(2)B的平均反应速率v(B)＝________。(3)x＝________。答案(1)1.2mol·L－1(2)0.12mol·L－1·min－1(3)3[发展目标]11．肯定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变更的曲线如图所示，下列叙述正确的是()A．从反应起先到10s末，用Z表示的反应速率为0.158mol·L－1·s－1B．10s后，该反应停止进行C．反应的化学方程式为2X(g)＋Y(g)2Z(g)D．0～10s的时间内的平均反应速率：v(X)＝v(Y)＝0.0395mol·L－1·s－1D解析10s内，用Z表示的反应速率为v(Z)＝eq\f(1.58mol,2L×10s)＝0.079mol·L－1·s－1，A项错误；由图可知，10s后，该反应达到平衡状态，化学平衡状态是动态平衡，v正＝v逆≠0，B项错误；由图像可以看出，随反应进行X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增大，所以X、Y是反应物，Z是生成物，10s后X、Y、Z的物质的量为定值，不为0，反应是可逆反应，且Δn(X)：Δn(Y)：Δn(Z)＝(1.20－0.41)mol：(1.00－0.21)mol：1.58mol＝1：1：2，参与反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，故反应化学方程式为X(g)＋Y(g)2Z(g)，C项错误；0～10s的时间内的平均反应速率：v(X)＝v(Y)＝eq\f(0.79mol,2L×10s)＝0.0395mol·L－1·s－1，D项正确。12．在372K时，把0.5molN2O4通入体积为5L的真空密闭容器中，马上出现红棕色。反应进行到2s时，NO2的浓度为0.02mol·L－1。在60s时，体系已达平衡，此时容器内压强为起先时的1.6倍。下列说法正确的是()A．前2s以N2O4的浓度变更表示的平均反应速率为0.01mol·L－1·s－1B．在2s时体系内压强为起先时的1.1倍C．在平衡时体系内含有N2O40.25molD．平衡时，N2O4的转化率为40%B解析N2O4和NO2存在如下转化关系，前2s时N2O42NO2起始/mol0.50反应/mol0.050.02×52s时/mol0.5－0.050.02×5v(N2O4)＝eq\f(0.05mol,2s×5L)＝0.005mol·L－1·s－1，气体总的物质的量为0.5mol－0.05mol＋0.02mol·L－1×5L＝0.55mol。2s时与起先时的压强之比为p(2s)∶p(始)＝0.55∶0.5＝1.1∶1。60s达到平衡时，设参与反应的N2O4的物质的量为x。则有N2O42NO2起始/mol0.50反应/molx2x平衡/mol0.5－x2x平衡时，气体总的物质的量为0.5mol－x＋2x＝0.5mol＋x，所以有eq\f(0.5mol＋x,0.5mol)＝1.6，解得x＝0.3mol。平衡体系中含0.2molN2O4，N2O4的转化率为eq\f(0.3mol,0.5mol)×100%＝60%。13．在一密闭容器中充入1molH2和1molI2，压强为p(Pa)，并在肯定温度下使其发生反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)。下列说法正确的是()A．保持容器容积不变，向其中加入1molH2，化学反应速率不变B．保持容器容积不变，向其中加入1molAr，化学反应速率增大C．保持容器内压强不变，向其中加入1molAr，化学反应速率不变D．保持容器内压强不变，向其中加入1molH2(g)，化学反应速率将发生变更D解析保持容器容积不变，向其中加入1molH2，反应物浓度增大，反应速率增大，A项错误；保持容器容积不变，向其中加入1molAr，参与反应的物质的浓度不变，则反应速率不变，B项错误；保持容器内气体压强不变，向其中加入1molAr，体积增大，反应物的浓度减小，则反应速率减小，C项错误。14．肯定温度下，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更曲线如图所示：(1)t1到t2时刻，以M的浓度变更表示的平均反应速率为________。(2)此反应在该条件下达到平衡时，反应物的转化率为________。(3)下列叙述中能说明反应达到平衡状态的是________(填字母)。A．反应中M与N的物质的量之比为1∶1B．混合气体的总质量不随时间的变更而变更C．混合气体的总物质的量不随时间的变更而变更D．单位时间内消耗amolN，同时生成bmolME．混合气体的压强不随时间的变更而变更F．N的转化率达到最大，且保持不变解析(1)由图可知t1～t2时刻生成的M的物质的量为(4－3)mol，故v(M)＝eq\f(4－3mol,VL·t2－t1min)＝eq\f(1,Vt2－t1)mol/(L·min)。(2)在此条件下该反应达到平衡时，消耗N的物质的量为n(N)＝(8－2)mol，故反应物的转化率为eq\f(8－2mol,8mol)×100%＝75%。(3)反应物和生成物的物质的量相等，只是反应达到的某一种特别时刻的状态，并不肯定达到平衡，A项错误；依据质量守恒定律可知反应前后混合气体的总质量不变，故B项不能推断反应是否达到平衡；D项表示的都是正反应速率，不能推断是否达到平衡；因a≠b，p总不变，则达平衡，E项正确；N的转化率达到最大，且保持不变，说明已达平衡，F项正确。答案(1)eq\f(1,Vt2－t1)mol/(L·min)(2)75%(3)CEF15．某可逆反应在体积为5L的密闭容器中进行，0～3min内各物质的物质的量的变更状况如图所示(A、B、C均为气体)。(1)该反应的化学方程式为_____________________________________________。(2)反应起先至2min时，B的平均反应速率为________。(3)能说明该反应已达到平衡状态的是________(填字母)。a．v(A)＝2v(B)b．容器内压强保持不变c．2v逆(A)＝v正(B)d．容器内混合气体的密度保持不变(4)在密闭容器里，通入amolA(g)、bmolB(g)、cmolC(g)，发生上述反应，当变更下列条件时，反应速率会减小的是________(填序号)。①降低温度②加入催化剂③增大容器体积解析(1)从图像分析，在相同时间内，A削减了2mol，B削减了1mol，C增加了2mol，所以该反应的化学方程式为2A＋B2C。(2)2min内B削减了1mol，所以v(B)＝1mol÷5L÷2min＝0.1mol·L－1·min－1。(3)a.没有说明正、逆反应方向，不能说明反应已达平衡；b.压强不变说明反应达到平衡状态；c.反应达到平衡状态时，A的逆反应速率应当是B的正反应速率的2倍，表示为v逆(A)＝2v正(B)，所以错误；d.容器内的密度始终不变。(4)①降温，反应速率减小；②加入催化剂，反应速率加快；③增大容器的体积，物质的浓度减小，反应速率减慢，所以选①③。答案(1)2A＋B2C(2)0.1mol·L－1·min－1(3)b(4)①③16．硫—碘循环分解水制氢主要涉及下列反应：Ⅰ.SO2＋2H2O＋I2=H2SO4＋2HIⅡ.2HIH2＋I2(g)Ⅲ.2H2SO4=2SO2＋O2＋2H2O(1)分析上述反应，下