高中化學(xué)必修2人教版課時作業(yè)2-3-2化學(xué)反應(yīng)的限度和反應(yīng)條件的控制

(本欄目內(nèi)容，在學(xué)生用書中以獨立形式分冊裝訂！)一、選擇題1．下列反應(yīng)不屬于可逆反應(yīng)的是()A．SO2溶于水和H2SO3分解B．H2跟I2化合成HI和HI分解C．SO2跟O2化合成SO3和SO3分解D．電解水生成H2和O2和H2與O2轉(zhuǎn)化成H2O解析：可逆反應(yīng)必須是在相同條件下，同時向正、逆方向進行的化學(xué)反應(yīng)，D中兩個反應(yīng)的反應(yīng)條件不相同。答案：D2．對于可逆反應(yīng)2SO2＋O22SO3，在混合氣體中充入一定量的18O2，足夠長時間后，18O原子()A．存在于SO2、O2、SO3中 B．只存在于SO2、O2中C．只存在于O2、SO3中 D．只存在于SO3中解析：由于該反應(yīng)是可逆的，加入18O2后生成的SO3中含有18O，SO3分解生成SO2和O2，所以SO2和O2中也含有18O。答案：A3．將煤塊粉碎、經(jīng)脫硫處理、在適當(dāng)過量的空氣中燃燒，這樣處理的目的是()①使煤充分燃燒，提高煤的利用率②減少SO2的產(chǎn)生，避免造成“酸雨”③減少有毒CO的產(chǎn)生，避免污染空氣④減少CO2的產(chǎn)生，避免“溫室效應(yīng)”A．①②③ B．②③④C．①③④ D．①②③④解析：①將煤塊粉碎，增大與空氣的接觸面積，能使煤充分燃燒，提高煤的利用率，正確；②煤中含有S元素，燃燒時能生成SO2，經(jīng)脫硫處理可減少SO2的產(chǎn)生，避免造成“酸雨”，正確；③在適當(dāng)過量的空氣中燃燒，生成CO2，減少CO的產(chǎn)生，正確；④無論是否脫硫處理，在適當(dāng)過量的空氣中燃燒，生成CO2的量都不變，不能減少CO2的產(chǎn)生，錯誤。答案：A4．在一定溫度下的定容密閉容器中，下列情況表明反應(yīng)A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已達到反應(yīng)限度的是()A．混合氣體的密度保持不變B．有1molC生成的同時有1molD生成C．混合氣體的總物質(zhì)的量保持不變D．有1molA生成的同時有1molC消耗解析：混合氣體的密度ρ＝eq\f(m氣,V容)，V(容)不變，若密度不變，說明m(氣)不變，能證明反應(yīng)達到平衡，A正確；B項表示的均為正反應(yīng)方向的速率，D項表示的均為逆反應(yīng)方向的速率，故B、D錯誤；因A為固體，故反應(yīng)前后氣體的總物質(zhì)的量始終不變化，C錯誤。答案：A5．可逆反應(yīng)3H2＋N2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(高溫、高壓))2NH3達到平衡的標(biāo)志是()①消耗3molH2的同時生成2molNH3②1個NN鍵斷裂的同時，有3個H—H鍵形成③H2、N2與NH3的物質(zhì)的量之比為3∶1∶2④1個NN鍵斷裂的同時，有6個N—H鍵斷裂⑤1個NN鍵斷裂的同時，有6個N—H鍵形成A．①②⑤ B．②④C．①②③④ D．全部解析：①消耗3molH2的同時生成2molNH3均表示正反應(yīng)，不能說明達到平衡狀態(tài)；②1個NN鍵斷裂的同時，有3個H—H鍵形成，表示正、逆反應(yīng)速率相等，達到平衡狀態(tài)；③H2、N2與NH3的物質(zhì)的量之比為3∶1∶2，不能說明正、逆反應(yīng)速率相等，不一定達到平衡狀態(tài)；④1個NN鍵斷裂的同時，有6個N—H鍵斷裂，表示正、逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)；⑤1個NN鍵斷裂的同時，有6個N—H鍵形成均表示正反應(yīng)，不能說明達到平衡狀態(tài)。答案：B6．一定條件下的密閉容器中，可逆反應(yīng)2A(g)B(g)＋3C(g)在下列四種狀態(tài)中處于平衡狀態(tài)的是()反應(yīng)速率ABCDv(正)/[mol·(L·min)－1]v(A)＝2v(A)＝1v(A)＝1v(A)＝2v(逆)/[mol·(L·min)－1]v(B)＝2v(B)＝1.5v(C)＝1.5v(C)＝2解析：按平衡狀態(tài)的特點，將以不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化成同一物質(zhì)向正、逆兩個方向的反應(yīng)速率，C項是相等的。答案：C7．一定溫度下，可逆反應(yīng)2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)在恒容密閉容器中反應(yīng)，達到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是()①單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時生成2nmolNO2；②單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時生成2nmolNO；③用NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率的比為2∶2∶1的狀態(tài)；④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)；⑤密閉容器中壓強不再改變的狀態(tài)；⑥混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)。A．①④⑤⑥ B．②③⑤⑥C．①③④⑥ D．全部解析：①中單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時，必消耗2nmol的NO2，所以①能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)；②中描述的都是正反應(yīng)方向的速率，不能說明反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)。③中無論反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)，同向的速率之比一定為方程式的相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)比。④中混合氣體的顏色不變，即c(NO2)保持不變，說明反應(yīng)處于平衡狀態(tài)；⑤、⑥因該反應(yīng)是一個反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不等的反應(yīng)，容器的體積固定故氣體的壓強不變，氣體的平均相對分子質(zhì)量不變，均能說明反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。答案：A8．在一定溫度下，容器內(nèi)某一反應(yīng)中，M、N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間變化的曲線如下圖所示，下列表述正確的是()A．反應(yīng)的化學(xué)方程式為2MNB．t2時，正、逆反應(yīng)速率相等，達到平衡C．t3時，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率D．t1時，N的濃度是M濃度的2倍解析：從曲線變化的趨勢看，n(N)逐漸減少，n(M)逐漸增加。當(dāng)t＝0時，n(M)、n(N)均不為0，分別為2mol、8mol；t1時N由8mol減至6mol，減少2mol，M增加1mol，說明M、N之間的量變關(guān)系為2NM；t1時M為3mol，N為6mol，即N的濃度為M的2倍；t2時M、N兩物質(zhì)的物質(zhì)的量相等，且為4mol，并非正、逆反應(yīng)速率相等；t3時，M、N的物質(zhì)的量不隨時間改變，是化學(xué)平衡的特征，說明正、逆反應(yīng)速率相等。答案：D9．(2019·廣西桂林十八中高一期中)在容積固定的容器中，發(fā)生反應(yīng)2HI(g)H2(g)＋I2(g)，下列說法中能證明反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是()①混合氣體的顏色不再變化②各組分濃度相等③v正(H2)＝2v逆(HI)④一個H—H鍵斷裂的同時有兩個H—I鍵斷裂⑤混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化A．①④ B．①②④C．①③⑤ D．①④⑤解析：容器內(nèi)氣體的顏色不再變化，說明I2(g)的濃度不變，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，①正確；各組分濃度相等，但濃度不一定不變，不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，②錯誤；反應(yīng)速率v正(H2)∶2v逆(HI)，速率之比不等于計量數(shù)之比，正、逆反應(yīng)速率不相等，反應(yīng)沒有達到平衡狀態(tài)，③錯誤；一個H—H鍵斷裂等效于兩個H—I鍵形成，同時有兩個H—I鍵斷裂，說明正、逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，④正確；混合氣體的平均摩爾質(zhì)量是混合氣體的總質(zhì)量和混合氣體的總物質(zhì)的量的比值，總質(zhì)量和總物質(zhì)的量均不變，所以混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，⑤錯誤；所以A正確。答案：A10．在密閉容器中進行反應(yīng)X2(g)＋3Y2(g)=2Z2(g)，若X2、Y2、Z2的起始濃度分別為0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L，達到平衡時下列物質(zhì)的濃度可能為()A．X2為0.2mol/L B．Y2為0.2mol/LC．Z2為0.4mol/L D．Y2為0.6mol/L解析：采用極值轉(zhuǎn)化法進行分析：①若0.1mol/L的X2，0.3mol/L的Y2全部轉(zhuǎn)化為Z2，則平衡時c(Z2)＝0.4mol/L，此時c(X2)＝0，c(Y2)＝0。②若0.2mol/L的Z2全部轉(zhuǎn)化為X2和Y2，則平衡時c(X2)＝0.2mol/L，c(Y2)＝0.6mol/L，此時c(Z2)＝0。則因可逆反應(yīng)不能進行到底，故上述濃度無法實現(xiàn)。達到平衡時三者濃度范圍分別是：0<c(X2)<0.2mol/L，0<c(Y2)<0.6mol/L,0<c(Z2)<0.4mol/L，只有B符合題意。答案：B二、非選擇題11．在某一容積為5L的密閉容器內(nèi)，加入0.2mol的CO和0.2mol的H2O，在催化劑存在的條件下高溫加熱，發(fā)生如下反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，反應(yīng)中CO2的濃度隨時間變化情況如圖所示：(1)根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，反應(yīng)開始至達到平衡時，CO的化學(xué)反應(yīng)速率為____________，反應(yīng)達到平衡時，c(H2)＝________。(2)判斷該反應(yīng)達到平衡的依據(jù)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10min達到平衡時，CO2濃度增加了0.03mol/L，則CO濃度減小0.03mol/L，所以v(CO)＝eq\f(0.03mol/L,10min)＝0.003mol/(L·min)，由于起始時，H2濃度為0，所以達到平衡時c(H2)＝0.03mol/L；(2)CO減少的速率是正反應(yīng)速率，CO2減小速率是逆反應(yīng)速率，化學(xué)平衡是動態(tài)平衡，是正、逆反應(yīng)速率相等，并不是停止反應(yīng)。答案：(1)0.003mol/(L·min)0.03mol/L(2)①③12．(2017·濱州高一檢測)(1)20世紀30年代，Eyring和Pzer在碰撞理論的基礎(chǔ)上提出化學(xué)反應(yīng)的過渡態(tài)理論：化學(xué)反應(yīng)并不是通過簡單的碰撞就能完成的，而是在反應(yīng)物到生成物的過程中經(jīng)過一個高能量的過渡態(tài)。NO2和CO反應(yīng)生成CO2和NO的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，NO2和CO的總能量____________(填“>”“<”或“＝”)CO2和NO的總能量。(2)在某體積為2L的密閉容器中充入0.5molNO2和1molCO，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：NO2＋COCO2＋NO,2min時，測得容器中NO的物質(zhì)的量為0.2mol，則：①該段時間內(nèi)，用CO2表示的平均反應(yīng)速率為________。②假設(shè)此反應(yīng)在5min時達到平衡，則此時容器內(nèi)氣體的總物質(zhì)的量為________。③下列事實能夠說明上述反應(yīng)在該條件下已經(jīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是________(填序號)。a．容器內(nèi)氣體的質(zhì)量保持不變b．NO2的物質(zhì)的量濃度不再改變c．容器內(nèi)氣體的平均相對分子質(zhì)量不變d．NO2的消耗速率與CO2的消耗速率相等e．容器內(nèi)氣體的物質(zhì)的量保持不變答案：(1)>(2)①0.05mol·L－1·min－1②1.5mol③b、d13．已知反應(yīng)A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)在830℃條件下，達到平衡時生成物和反應(yīng)物的關(guān)系式eq\f(cC·cD,cA·cB)為一個常數(shù)，數(shù)值為1。(1)830℃時，向一個5L密閉容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B。①如反應(yīng)初始6s內(nèi)A的平均反應(yīng)速率v(A)＝0.003mol·L－1·s－1，則6s時c(A)＝____________mol·L－1，C的物質(zhì)的量為____________mol。②若反應(yīng)經(jīng)過一段時間后，達到平衡時A的轉(zhuǎn)化率為______________。(2)判斷該反應(yīng)是否達到平衡的依據(jù)為________(填正確選項前的字母)。a．壓強不隨時間改變b．單位時間內(nèi)消耗amolA，同時生成amolCc．c(A)不隨時間改變d．單位時間里生成C和D的物質(zhì)的量相等解析：(1)①c(A、起)＝0.04mol·L－1，由v(A)可得Δc(A)＝0.018mol·L－1，c(A、末)＝c(A、起)－Δc(A)＝0.022mol·L－1；由化學(xué)方程式知：c(C)＝Δc(C)＝Δc(A)＝0.018mol·L－1，則n(C)＝0.018mol·L－1×5L＝0.09mol。②設(shè)達到平衡時A變化的濃度為cmol·L－1A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)起始濃度(mol·L－1)0.040.1600變化濃度(mol·L－1)cccc平衡濃度(mol·L－1)0.04－c0.16－ccc由題意知eq\f(c·c,0.04－c·0.16－c)＝1，解之得c＝0.032，A的轉(zhuǎn)化率為eq\f(0.032,0.04)×100%＝80%。(2)a、b、d本來就是不會隨反應(yīng)進行而變化的量，不能作為平衡的標(biāo)志。答案：(1)①0.0220.09②80%(2)c14．在2L密閉容器內(nèi)，800℃時反應(yīng)2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)體系中，n(NO)隨時間的變化如表所示：時間/s012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)上述反應(yīng)________(填“是”或“不是”)可逆反應(yīng)，在第5s時，NO的轉(zhuǎn)化率為________。(2)如圖所示，表示NO2變化曲線的是________。用O2表示從0～2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v＝________________。(3)能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是________。a．v(N