高中化學(xué)人教版第二章化學(xué)反應(yīng)與能量單元測(cè)試 公開(kāi)課獎(jiǎng)

第2課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)反應(yīng)條件的控制課時(shí)訓(xùn)練11化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)反應(yīng)條件的控制基礎(chǔ)夯實(shí)1.下列反應(yīng)不屬于可逆反應(yīng)的是()溶于水和H2SO3分解與I2化合成HI和HI分解與O2化合成SO3和SO3分解與HCl化合生成NH4Cl和NH4Cl受熱分解生成NH3和HCl解析:可逆反應(yīng)是指在相同條件下同時(shí)向正反兩個(gè)方向進(jìn)行的反應(yīng),而D項(xiàng)中兩個(gè)反應(yīng)的條件不同。答案:D2.對(duì)于可逆反應(yīng):M+NQ達(dá)到平衡時(shí),下列說(shuō)法中正確的是()、N、Q三種物質(zhì)的濃度一定相等、N全部變成了QC.反應(yīng)混合物中各成分的百分組成不再變化D.反應(yīng)已經(jīng)停止解析:可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),v(正)=v(逆)>0,反應(yīng)仍在進(jìn)行,M、N、Q的濃度不再發(fā)生變化,但它們不一定相等。答案:C3.工業(yè)煉鐵是在高爐中進(jìn)行的,高爐煉鐵的主要反應(yīng)是:①2C+O22CO;②Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。該煉鐵工藝中,焦炭的實(shí)際用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于按照化學(xué)方程式計(jì)算所需要的量。其主要原因是()過(guò)量與鐵礦石接觸不充分C.煉鐵高爐的高度不夠D.反應(yīng)①②都有一定限度解析:研究表明,反應(yīng)①②都是可逆反應(yīng),都有一定的限度,因此反應(yīng)①中的碳和反應(yīng)②中的CO不能完全轉(zhuǎn)化,致使焦炭的實(shí)際用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于按照化學(xué)方程式計(jì)算所需要的量。答案:D4.一定溫度下,在某恒容的密閉容器中,建立化學(xué)平衡:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。下列敘述中不能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是()A.體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化正(CO)=v逆(H2O)C.生成nmolCO的同時(shí)生成nmolH2molH—H鍵斷裂的同時(shí)斷裂2molH—O鍵解析:A項(xiàng),由于該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)不相等的反應(yīng),當(dāng)體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化時(shí),說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài);B項(xiàng),根據(jù)v正(CO)=v逆(H2O),可知CO的正反應(yīng)速率等于其逆反應(yīng)速率,說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài);C項(xiàng),生成CO、H2均表示反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,沒(méi)有表示出正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系,不能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài);D項(xiàng),H—H鍵斷裂和H—O鍵斷裂是兩個(gè)相反的反應(yīng)方向,1molH—H鍵斷裂的同時(shí)斷裂2molH—O鍵,即消耗1molH2的同時(shí)消耗了1molH2O,可知H2的消耗量等于其生成量,說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。答案:C5.在一密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),已知反應(yīng)過(guò)程中某一時(shí)刻SO2、O2、SO3的濃度分別為mol·L-1、mol·L-1、mol·L-1,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),可能存在的數(shù)據(jù)是()為mol·L-1、O2為mol·L-1為mol·L-1、SO3均為mol·L-1為mol·L-1解析:假設(shè)該時(shí)刻的SO3全部轉(zhuǎn)化為SO2和O2,則SO2、O2的濃度將分別達(dá)到mol·L-1、mol·L-1;而假設(shè)該時(shí)刻的SO2和O2全部化合生成SO3,則SO3的濃度將達(dá)到mol·L-1。因?yàn)樵摲磻?yīng)是可逆反應(yīng),三種物質(zhì)必將同時(shí)存在(即可逆反應(yīng)中的物質(zhì)均不可能100%轉(zhuǎn)化),很顯然,A、D兩項(xiàng)是不可能的。要得到C項(xiàng)中的數(shù)據(jù)必須是SO2和SO3同時(shí)消耗而減少,這不符合S原子守恒,也是不可能的。答案:B6.在恒溫、恒容條件下,不能表示H2(g)+I2(g)2HI(g)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是()A.單位時(shí)間內(nèi)消耗amolH2的同時(shí)消耗2amolHIB.容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化C.容器內(nèi)H2、I2不再減少,HI不再增加D.混合氣體的顏色不再發(fā)生變化解析:化學(xué)反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g),反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)沒(méi)有發(fā)生變化,不管反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),容器內(nèi)的總壓強(qiáng)始終不隨時(shí)間變化,B項(xiàng)不能表示反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)。答案:B7.硫酸是一種重要的化工產(chǎn)品,硫酸的消耗量常被視為一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平的一種標(biāo)志。目前硫酸的重要生產(chǎn)方法是“接觸法”,有關(guān)接觸氧化反應(yīng)2SO2+O22SO3的說(shuō)法不正確的是()A.該反應(yīng)為可逆反應(yīng),故在一定條件下二氧化硫和氧氣不可能全部轉(zhuǎn)化為三氧化硫B.達(dá)到平衡后,反應(yīng)就停止了,故此時(shí)正、逆反應(yīng)速率相等且均為0C.一定條件下,向某密閉容器中加入2molSO2和1molO2,則從反應(yīng)開(kāi)始到達(dá)平衡的過(guò)程中,正反應(yīng)速率不斷減小,逆反應(yīng)速率不斷增大,某一時(shí)刻,正、逆反應(yīng)速率相等D.在利用上述反應(yīng)生產(chǎn)三氧化硫時(shí),要同時(shí)考慮反應(yīng)所能達(dá)到的限度和化學(xué)反應(yīng)速率兩方面的問(wèn)題解析:對(duì)于可逆反應(yīng)來(lái)說(shuō),在一定條件下反應(yīng)物不可能全部轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物,反應(yīng)只能進(jìn)行到一定限度。在達(dá)到平衡的過(guò)程中,正反應(yīng)速率不斷減小,逆反應(yīng)速率不斷增大,最終正、逆反應(yīng)速率相等,即達(dá)到平衡,此時(shí)反應(yīng)物和生成物的濃度都不再隨時(shí)間的變化而變化,但反應(yīng)并沒(méi)有停止,正、逆反應(yīng)都依然進(jìn)行著。答案:B8.在合成氨反應(yīng)中,下列說(shuō)法可以確定反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是()A.當(dāng)有1mol鍵斷裂的同時(shí),有3molH—H鍵斷裂B.當(dāng)有1mol鍵斷裂的同時(shí),有6molN—H鍵形成C.當(dāng)有1mol鍵斷裂的同時(shí),有6molH—H鍵形成D.當(dāng)有1mol鍵斷裂的同時(shí),有6molN—H鍵斷裂解析:化學(xué)反應(yīng)可看作反應(yīng)物化學(xué)鍵的斷裂和生成物化學(xué)鍵的形成過(guò)程。N2+3H22NH3,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),有v(正)=v(逆),也就是當(dāng)有1molN2參加反應(yīng)的同時(shí)有2molNH3分解,即1mol鍵斷裂的同時(shí),有6molN—H鍵斷裂,D項(xiàng)正確。答案:D9.在2L的密閉容器中有3種物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng),X、Y、Z的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)如圖所示,反應(yīng)在t1min時(shí)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。

(2)0~t1min內(nèi),Y的平均反應(yīng)速率為。

(3)下列關(guān)于該反應(yīng)的說(shuō)法正確的是。

min時(shí),該反應(yīng)已停止min之前,X的消耗速率大于它的生成速率min時(shí),正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率min時(shí),反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)是因?yàn)榇藭r(shí)反應(yīng)物的總物質(zhì)的量與生成物的總物質(zhì)的量相等解析:(1)由題給圖像知,0~t1min內(nèi),n(X)減小,n(Y)、n(Z)增大,可以確定X為反應(yīng)物,Y、Z為生成物,從反應(yīng)開(kāi)始至t1min時(shí),X、Y、Z的物質(zhì)的量的變化關(guān)系為Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)=∶∶=2∶3∶1,故該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2X3Y+Z。(2)v(Y)=mol·L-1·min-1。(3)化學(xué)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡,A項(xiàng)錯(cuò)誤;t1min之前,可逆反應(yīng)尚未達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),此時(shí)物質(zhì)X的正、逆反應(yīng)速率大小關(guān)系為v(正)>v(逆),B項(xiàng)正確;t1min時(shí),可逆反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),此時(shí)正、逆反應(yīng)速率相等,C項(xiàng)正確;t1min時(shí),反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)是因?yàn)榇藭r(shí)正、逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)混合物中各組分的濃度不再隨時(shí)間的變化而發(fā)生改變,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:(1)2X3Y+Z(2)mol·L-1·min-1(3)BC10.往2L密閉容器中充入1molN2和3molH2,在一定條件下發(fā)生合成氨反應(yīng),2min時(shí)達(dá)到平衡。測(cè)得平衡混合氣體中NH3的體積分?jǐn)?shù)為25%,則:(1)0~2min內(nèi),v(NH3)=。

(2)H2在平衡混合氣中的體積分?jǐn)?shù)=。

(3)平衡時(shí)容器的壓強(qiáng)與起始時(shí)的壓強(qiáng)之比為。

解析:設(shè)0~2min內(nèi),消耗的N2的物質(zhì)的量為x,則N2+3H22NH3起始物質(zhì)的量/mol 1 3 0變化物質(zhì)的量/mol x 3x 2x平衡時(shí)物質(zhì)的量/mol 1-x 3-3x 2x則有=25%,解得x=mol,v(NH3)==mol·L-1·min-1,H2在平衡混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)為×100%=%,平衡時(shí)容器的壓強(qiáng)與起始時(shí)的壓強(qiáng)之比為∶4=4∶5。答案:(1)mol·L-1·min-1(2)%(3)4∶5能力提升1.對(duì)可逆反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),下列敘述正確的是()、O2、NO、H2O(g)同時(shí)存在時(shí),則反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)B.單位時(shí)間內(nèi)生成xmolNO,同時(shí)消耗xmolNH3時(shí),說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)C.達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),若增大容器體積,則正反應(yīng)速率減小,逆反應(yīng)速率增大D.化學(xué)反應(yīng)速率關(guān)系是3v正(NH3)=2v正(H2O)解析:四種氣體同時(shí)存在時(shí),不能說(shuō)明可逆反應(yīng)達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài),A項(xiàng)錯(cuò)誤;NO的生成與NH3的消耗均表示正反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),增大容器體積,反應(yīng)物、生成物濃度同時(shí)減小,正、逆反應(yīng)速率同時(shí)減小,C項(xiàng)錯(cuò)誤;在反應(yīng)的任意狀態(tài)總有v正(NH3)∶v正(H2O)=4∶6,即3v正(NH3)=2v正(H2O),D項(xiàng)正確。答案:D2.導(dǎo)學(xué)號(hào)52090066(2023河南南陽(yáng)測(cè)試)如圖曲線(xiàn)a表示釋放能量的反應(yīng)X(g)+Y(g)Z(g)+M(g)+N(s)進(jìn)行過(guò)程中X的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的關(guān)系。若改變起始條件,使反應(yīng)過(guò)程按b曲線(xiàn)進(jìn)行,可采取的措施是()A.升高溫度B.加大X的投入量C.加催化劑D.增大體積解析:由圖可知:a曲線(xiàn)換為b曲線(xiàn),只是縮短達(dá)到平衡的時(shí)間,即加快了反應(yīng)速率而平衡沒(méi)有移動(dòng),加入催化劑能同等程度加快正逆反應(yīng)速率,而平衡不移動(dòng),故C對(duì),而A、B、D中的措施都會(huì)使平衡發(fā)生移動(dòng)。答案:C3.一定溫度下的恒容容器中,下列哪些物理量不再發(fā)生變化時(shí),表明反應(yīng)A(g)+2B(g)C(g)+D(g)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)()①混合氣體的壓強(qiáng)②混合氣體的密度③B的物質(zhì)的量濃度④混合氣體的總物質(zhì)的量⑤混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量⑥混合氣體的總質(zhì)量⑦混合氣體的總體積A.①②③④⑤⑥⑦B.①③④⑤C.①②③④⑤⑦D.②⑥⑦解析:由于反應(yīng)物、生成物全部是氣體,且反應(yīng)在恒容容器中進(jìn)行,反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量不變,故反應(yīng)過(guò)程中氣體的密度一直保持不變,故②⑥⑦不符合題意。答案:B4.導(dǎo)學(xué)號(hào)52090067一定溫度下,在2L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)如圖所示:下列描述正確的是()A.從反應(yīng)開(kāi)始到10s,用Z表示的反應(yīng)速率為mol·L-1·s-1B.從反應(yīng)開(kāi)始到10s,X的物質(zhì)的量濃度減少了mol·L-1C.從反應(yīng)開(kāi)始到10s時(shí),Y的轉(zhuǎn)化率為%D.反應(yīng)的化學(xué)方程式為X(g)+Y(g)Z(g)解析:從反應(yīng)開(kāi)始到10s時(shí),X的量減少了mol=mol,Y的量減少了mol=mol,Z增加了mol,所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為X(g)+Y(g)2Z(g),D項(xiàng)錯(cuò)誤。用Z表示的反應(yīng)速率為=mol·L-1·s-1,A項(xiàng)錯(cuò)誤。X物質(zhì)的量濃度減少了=mol·L-1,B項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:C5.在一密閉容器中通入A、B、C三種氣體,保持一定溫度,在t1~t4s時(shí)測(cè)得各物質(zhì)的濃度如表,則下列判斷正確的是()測(cè)定時(shí)刻/s濃度t1t2t3t4c(A)/(mol·L-1)6322c(B)/(mol·L-1)533c(C)/(mol·L-1)133A.在t3s時(shí)反應(yīng)已經(jīng)停止~t4s內(nèi)正、逆反應(yīng)速率不相等C.在容器中發(fā)生的反應(yīng)為A(g)+B(g)C(g)D.在t2~t3s內(nèi)A的平均反應(yīng)速率為mol·L-1·s-1解析:由題給數(shù)據(jù)可知,t3s時(shí)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),此時(shí),v(正)=v(逆)≠0,A項(xiàng)錯(cuò)誤;t3~t4s內(nèi),A、B、C的濃度沒(méi)有發(fā)生變化,反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài),正、逆反應(yīng)速率相等,B項(xiàng)錯(cuò)誤;達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),A、B、C的濃度變化量之比為4∶2∶2=2∶1∶1,故該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2A(g)+B(g)C(g),C項(xiàng)錯(cuò)誤;t2~t3s內(nèi),Δc(A)=1mol·L-1,故用A表示的該時(shí)間段的平均化學(xué)反應(yīng)速率為mol·L-1·s-1,D項(xiàng)正確。答案:D6.在一定條件下,將3molA和1molB兩種氣體混合于固定容積為2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)xC(g)+2D(s)。2min時(shí)該反應(yīng)達(dá)到平衡,生成了molD,并測(cè)得C的濃度為mol·L-1。下列判斷錯(cuò)誤的是()=1B.平衡時(shí)B與C的濃度之比為3∶2C.平衡時(shí)A與B的轉(zhuǎn)化率相等,均為40%D.平衡時(shí)加入少量D可提高該反應(yīng)的反應(yīng)速率解析:生成C的物質(zhì)的量為mol·L-1×2L=mol,濃度變化的量與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比,故x=1,A項(xiàng)正確;B減少的量為mol,平衡時(shí)濃度為(1mol)÷2L=mol·L-1,B項(xiàng)正確;B的轉(zhuǎn)化率為×100%=40%,同樣可計(jì)算出A的轉(zhuǎn)化率也為40%,C項(xiàng)正確;因D為固體,平衡時(shí)加入少量D,各物質(zhì)的濃度沒(méi)有改變,故反應(yīng)速率不變,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:D7.在2L密閉容器中,800℃時(shí)反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)體系中,n(NO)隨時(shí)間的變化如下表:時(shí)間/s012345n(NO)/mol(1)上述反應(yīng)(填“是”或“不是”)可逆反應(yīng)。

(2)如圖所示,表示NO2變化曲線(xiàn)的是。用O2表示從0~2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=。

(3)能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填序號(hào))。

(NO2)=2v(O2)B.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變逆(NO)=2v正(O2)D.容器內(nèi)密度保持不變解析:(1)該反應(yīng)是可逆反應(yīng)。(2)由平衡體系2NO(g)+O2(g)2NO2(g)知,NO2為生成物,n(NO2)=Δn(NO)=mol=molc(NO2)==5mol·L-1故表示NO2變化曲線(xiàn)的為b。v(NO)===mol·L-1·s-1,則v(O2)=v(NO)=5mol·L-1·s-1。(3)A項(xiàng)中未指明正、逆反應(yīng)速率,故無(wú)法說(shuō)明該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài);由于該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不相等的反應(yīng),當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變時(shí),說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平