高中化學 第2章 化學鍵 化學反應與能量 第2節(jié) 化學反應的快慢和限度（第2課時）化學反應的限度學業(yè)分層測評 魯科版必修
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化學反應的限度 (建議用時：45分鐘) [學業(yè)達標] 1．下列不屬于可逆反應的是( ) A．Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O B．N2＋3H22NH3 C．Cl2＋H2OHCl＋HClO D．2NO2(g)N2O4(g) 【解析】 A項正反應和逆反應條件不同，故不屬于可逆反應。 【答案】 A 2．反應2SO2＋O22SO3達到平衡后，再向反應容器中充入含氧的同位素O的氧氣，經過一段時間后，O原子存在于( ) A．O2 B．SO2 C．O2和SO2 D．O2、SO2和SO3 【解析】 可逆反應在相同條件下，可以向正、逆兩個反應方向進行，反應體系中各物質同時存在，由于三種物質均含有氧元素，故O原子可能存在于三種物質中。 【答案】 D 3．有關2SO2＋O22SO3的說法中，不正確的是( ) A．該反應為可逆反應，故在一定條件下SO2和O2不可能全部轉化為SO3 B．達到平衡后，反應就停止了，故正、逆反應速率相等且均為零 C．一定條件下，向某密閉容器中加入2 mol SO2和1 mol O2，則從反應開始到達到平衡的過程中，正反應速率不斷減小，逆反應速率不斷增大，某一時刻之后，正、逆反應速率相等 D．平衡時SO2、O2、SO3的分子數之比不再改變 【解析】 化學平衡是動態(tài)平衡，到達化學平衡狀態(tài)時，反應并沒停止，只是正、逆反應速率相等而已。 【答案】 B 4．下列說法中，可以證明反應N2＋3H22NH3已達到平衡狀態(tài)的是( ) A．1個N≡N鍵斷裂的同時，有3個N—H鍵形成 B．1個N≡N鍵斷裂的同時，有6個N—H鍵斷裂 C．1個N≡N鍵斷裂的同時，有6個N—H鍵形成 D．1個N≡N鍵斷裂的同時，有3個H—H鍵斷裂 【解析】 根據化學反應的實質可知，每當有1個N≡N鍵斷裂時，必有3個H—H鍵斷裂，同時有6個N—H鍵形成，C、D不能說明反應已達平衡狀態(tài)；當有6個N—H鍵斷裂時，必有1個N≡N鍵形成，則一個N≡N鍵斷裂的同時又有一個N≡N鍵形成，說明反應已達平衡狀態(tài)。 【答案】 B 5．(2016聊城高一質檢)右圖是可逆反應X2(g)＋3Y2(g)2Z2(g)在反應過程中的反應速率(v)與時間(t)的關系曲線，下列敘述正確的是( ) A．t1時，只有正方向反應 B．t1～t2時，X2的物質的量越來越多 C．t2～t3，反應不再發(fā)生 D．t2～t3，各物質的濃度不再發(fā)生變化 【解析】 t1時v(正)>v(逆)>0，A項錯；由于t1～t2時v(正)>v(逆)>0，反應物X2或Y2物質的量逐漸減少至t2時刻保持不變，B項錯；t2～t3達到平衡狀態(tài)，v(正)＝v(逆)≠0，C項錯。 【答案】 D 6．在373 K時，密閉容器中充入一定量的NO2和SO2，發(fā)生如下反應：NO2＋SO2NO＋SO3，平衡時，下列敘述正確的是( ) ①NO和SO3的物質的量一定相等 ②NO2和SO2的物質的量一定相等?、垠w系中的總物質的量一定等于反應開始時總物質的量 ④SO2、NO2、NO、SO3的物質的量一定相等 A．①和② B．②和③ C．①和③ D．③和④ 【解析】?、俪淙氲氖荖O2和SO2，又NO和SO3的化學計量數之比為1∶1，其物質的量一定相等；②充入NO2、SO2的量不知道，平衡時不一定相等；③反應過程中壓強保持不變，則總物質的量保持不變；④充入SO2、NO2的量不確定，則平衡時反應物和生成物不一定相等。故選C。 【答案】 C 7．下列說法中可以說明密閉容器中的反應：P(g)＋Q(g)R(g)＋S(g)在恒溫下已達平衡狀態(tài)的是( ) A．反應容器內壓強不隨時間變化 B．P和S的生成速率相等 C．反應容器內P、Q、R、S四者共存 D．反應容器內總物質的量不隨時間而變化 【解析】 在該反應中，反應前后的氣體的總物質的量不變，反應無論是否達到化學平衡，反應容器內壓強及總物質的量都不隨時間變化，并且四種物質始終是共存的，正確答案為B。 【答案】 B 8．一定條件下，可逆反應2AB＋3C，在下列四種狀態(tài)中，處于平衡狀態(tài)的是( ) 正反應速率 逆反應速率 A vA＝2 molL－1min－1 vB＝2 molL－1min－1 B vA＝2 molL－1min－1 vC＝2 molL－1min－1 C vA＝1 molL－1min－1 vB＝2 molL－1min－1 D vA＝1 molL－1min－1 vC＝1.5 molL－1min－1 【解析】 將逆反應速率根據化學方程式統(tǒng)一折算成用A表示的速率，來表示A的生成速率，正反應速率表示A的消耗速率，二者相等，則說明反應達到了平衡狀態(tài)。 【答案】 D 9．在一定溫度下的恒容密閉容器中，能說明反應X2(g)＋Y2(g)2XY(g)已達到平衡的是( ) A．容器內的總壓強不隨時間變化 B．容器中氣體的平均相對分子質量不隨時間變化 C．XY氣體的物質的量分數不變 D．X2和Y2的消耗速率相等 【解析】 該反應的特點：一是可逆反應；二是反應前后氣體體積相等。根據氣體壓強之比等于氣體物質的量之比推斷，該反應在整個反應過程中總壓強是不變的，A不能說明該反應已經達到平衡；同理推斷，容器中氣體的平均相對分子質量始終不隨時間變化而變化，B項不能說明該反應已經達到平衡；X2和Y2的化學計量數相等，其消耗速率始終相等。 【答案】 C 10．(2016昆明高一質檢)在一體積為10 L的密閉容器中，通入一定量的CO和H2O,850 ℃時發(fā)生反應： 【導學號：96680036】 CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) (1)CO和H2O濃度變化如圖，則0～4 min的平均反應速率v(CO)＝____ molL－1min－1。 (2)如圖中4～5 min之間該反應________(填“是”或“否”)處于平衡狀態(tài)，判斷理由 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【解析】 v(CO)＝(0.20－0.08)mol/L4 min＝0.03 molL－1min－1；根據反應物的濃度不再變化可知4～5 min之間是化學平衡狀態(tài)。 【答案】 (1)0.03 (2)是 反應物的濃度不再隨時間的延長而發(fā)生變化 11．在某一容積為5 L的密閉容器內，加入0.2 mol的CO和0.2 mol的H2O，在催化劑存在的條件下高溫加熱，發(fā)生如下反應：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，反應中CO2的濃度隨時間變化情況如圖： (1)根據圖中數據，反應開始至達到平衡時，CO的化學反應速率為______________，反應達平衡時，c(H2)＝______。 (2)判斷該反應達到平衡的依據是______(填序號)。 ①CO減少的速率和CO2減少的速率相等 ②CO、H2O、CO2、H2的濃度都相等 ③CO、H2O、CO2、H2的濃度都不再發(fā)生變化 【解析】 (1)由圖分析10 min達到平衡，CO2濃度增加了0.03 molL－1，則CO濃度減小0.03 molL－1，所以v(CO)＝＝0.003 molL－1min－1，由于起始時，H2濃度為0，所以達到平衡時c(H2)＝0.03 molL－1； (2)化學平衡是動態(tài)平衡，是正、逆反應速率相等，并不是停止反應。CO減少的速率是正反應速率，CO2減少的速率是逆反應速率，當二者相等時，v正(CO)＝v逆(CO)，可逆反應達到平衡。反應達到平衡時，各組分的濃度不再發(fā)生變化。 【答案】 (1)0.003 molL－1min－1 0.03 molL－1 (2)①③ 12．(2016青島高一質檢)在2 L密閉容器中，800 ℃時反應2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)體系中，n(NO)隨時間的變化如下表： 時間(s) 0 1 2 3 4 5 n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 (1)A點處，v(正)__________v(逆)，A點正反應速率________B點正反應速率(用“大于”“小于”或“等于”填空)。 (2)如圖中表示NO2的變化的曲線是________。用O2表示從0～2 s內該反應的平均速率v＝____________。 (3)能說明該反應已經達到平衡狀態(tài)的是________。 a．v(NO2)＝2v(O2) b．容器內壓強保持不變 c．v逆(NO)＝2v正(O2) d．容器內的密度保持不變 (4)能使該反應的反應速率增大的是________。 a．及時分離出NO2氣體 b．適當升高溫度 c．增大O2的濃度 d．選擇高效的催化劑 【解析】 (1)A點，反應未達平衡，由表中數據知n(NO)隨反應進行不斷減小，說明反應從正向開始，所以A點v(正)>v(逆)；A點處反應物的濃度大于B點，所以A點正反應速率大于B點。 (2)圖中縱坐標為濃度，平衡時消耗n(NO)＝0.020 mol－0.007 mol＝0.013 mol，生成n(NO2)＝0.013 mol。平衡時c(NO2)＝0.006 5 molL－1，所以NO2的變化曲線為b。0～2 s內，v(O2)＝v(NO)＝＝1.510－3molL－1s－1。 (3)v(NO2)＝2v(O2)未指明v(正)、v(逆)，不能表明是平衡狀態(tài)，該反應遵循質量守恒定律，且容器的體積未變化，所以容器內的密度不論反應是否達到平衡狀態(tài)一直保持不變。 (4)分離出NO2氣體后，濃度減小，反應速率減慢，而升高溫度，加催化劑及增大反應物濃度都會使反應速率增大。 【答案】 (1)大于 大于 (2)b 1.510－3 mol/(Ls) (3)bc (4)bcd [能力提升] 13．一定溫度下，可逆反應A(g)＋3B(g)2C(g)未達到平衡的是( ) A．C的生成速率與C的分解速率相等 B．單位時間生成n mol A消耗4n mol B C．A、B、C的濃度不再變化 D．C的百分含量達到最大值 【解析】 化學平衡的標志是正反應速率與逆反應速率相等。C的生成速率是正反應速率，C的分解速率是逆反應速率，A項達到平衡；A、B、C各物質的濃度不變化，是平衡狀態(tài)的宏觀表現(xiàn)，C項達到平衡；逆反應生成n mol A，同時生成3n mol B，對于正反應卻消耗了4n mol B，說明v正>v逆，反應向正反應方向進行，B項未達到平衡；C的百分含量達到最大值，說明反應達到限度，即D項達到平衡。 【答案】 B 14．在密閉容器中進行如下反應：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.1 molL－1、0.3 molL－1、0.2 molL－1，在一定條件下，當反應達到平衡時，各物質的濃度有可能是( ) A．Y2為0.2 molL－1 B．Y2為0.35 molL－1 C．X2為0.2 molL－1 D．Z為0.4 molL－1 【解析】 X2(g)＋Y2(g)2Z(g) 起始(molL－1) 0.1 0.3 0.2 逆反應開始 0 0.2 0.4 正反應開始 0.2 0.4 0 所以，0
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