学年高一化学必修2课后同步练人教版第14课时 化学反应的限度Word格式.docx
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A.SO2为0.4mol·
L-1、O2为0.2mol·
L-1
B.SO2为0.25mol·
C.SO2、SO3均为0.15mol·
D.SO3为0.4mol·
3.对于可逆反应M+N
Q达到平衡时,下列说法正确的是()
A.M、N、Q三种物质的浓度一定相等
B.M、N全部变成了Q
C.反应物和生成物的浓度都保持不变
D.反应已经停止
4.在一定温度下,容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示,下列表述正确的是()
A.化学方程式为2M
N
B.t2时,正逆反应速率相等,达到平衡
C.t3时,正反应速率大于逆反应速率
D.t1时,N的浓度是M浓度的2倍
5.煤本身是可燃物质,但是块状的煤用明火靠近都不燃烧,而当煤变为粉末状态时,在空气中达到一定的浓度遇明火即迅速爆炸,其原因是()
A.粉末状态的煤比块状煤的着火点低
B.粉末状态的煤比块状煤放出的热量多
C.粉末状态的煤比块状煤的总表面积大
D.粉末状态的煤呈气态,属于可燃性气体
6.下列反应中可判断为可逆反应的是()
A.氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,氯化氢受热分解生成氢气和氯气
B.氮气与氢气在高温、高压、催化剂作用下可以生成氨气,同时氨气又分解为氮气和氢气
C.单质溴可以置换出碘,氯气又可以置换出溴
D.氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸在光照条件下可分解为盐酸和氧气
7.在一密闭容器中进行反应:
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g),已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol·
L-1、0.1mol·
L-1、0.2mol·
L-1,当反应达到平衡时,可能存在的数据是()
L-1,O2为0.2mol·
L-1
8.在一定温度下,向密闭容器中充入一定量的NO2和SO2,发生反应:
NO2+SO2
NO+SO3,当化学反应达到平衡时,下列叙述正确的是()
A.SO2和SO3的物质的量一定相等
B.NO2和SO3的物质的量一定相等
C.反应混合物的总物质的量一定等于反应开始时NO2和SO2的总物质的量
D.SO2、NO2、NO、SO3的物质的量一定相等
9.在一定温度下,可逆反应2A(g)+3B(g)
2C(g)达到平衡的标志是()
A.A的生成速率与C的分解速率相等
B.单位时间生成2nmolA,同时生成3nmolB
C.A、B、C的浓度不再变化
D.A、B、C的分子数之比为2∶3∶2
10.一定温度下在一定体积的密闭容器中,下列叙述不能作为可逆反应A(g)+3B(g)
2C(g)达到平衡状态标志的是()
①C的生成速率与C的消耗速率相等②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB③A、B、C的浓度不再变化④C的物质的量不再变化⑤混合气体的总压强不再变化⑥混合气体的总物质的量不再变化⑦单位时间消耗amolA,同时生成3amolB⑧A、B、C的分子数之比为1∶3∶2
A.②⑧B.④⑦C.①③D.⑤⑥
二、非选择题
11.在某一容积为5L的密闭容器内,加入0.2mol的CO和0.2mol的H2O(g),在催化剂存在的条件下高温加热,发生如下反应:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),反应放出热量。
反应中CO2的浓度随时间变化的情况如图所示:
(1)根据图中数据,从反应开始至达到平衡时,CO的化学反应速率为________;
反应平衡时c(H2)=________。
(2)判断该反应达到平衡的依据是________(填序号)。
①CO减小的化学反应速率和CO2减小的化学反应速率相等
②CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等
③CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
④正、逆反应速率都为零
12.在2L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)
1
2
3
4
5
n(NO)/mol
0.020
0.010
0.008
0.007
(1)下图表示NO2的变化的曲线是________。
用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v=________。
(2)能说明该反应已达到平衡状态的是________(填字母序号,下同)。
a.v(NO2)=2v(O2)b.容器内压强保持不变
c.v逆(NO)=2v正(O2)d.容器内密度保持不变
(3)为使该反应的反应速率增大,下列措施正确的是________。
a.及时分离出NO2气体b.适当升高温度
c.增大O2的浓度d.选择高效催化剂
13.在一定温度下,发生如下反应:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),起始时,充入的N2和H2的物质的量分别是3.0mol和6.0mol,平衡时生成NH3的物质的量是2.4mol。
已知容器的容积为5.0L,试求:
(1)H2的转化率是________。
(2)平衡时混合气体中N2的体积分数是________。
参考答案与解析
1.
【解析】将用B、C表示的逆反应速率转化为用A表示,然后比较v正(A)与v逆(A)是否相等。
或使用化学反应速率之比等于化学计量数之比这一规则,看看v(正)与v(逆)之比是否等于化学计量数之比。
【题型】选择题
【难度】容易
2.
【答案】B
【解析】假设该时刻的SO3全部转化为SO2和O2,则SO2、O2的浓度将达到0.4mol·
L-1;
而假设该时刻的SO2和O2全部化合生成SO3,则SO3的浓度将达到0.4mol·
L-1。
因为该反应是可逆反应,三种物质必将同时存在(即可逆反应中的物质均不可能100%转化),因此,体系中的SO3、O2、SO2浓度值的范围应该分别是0~0.4mol·
L-1、0~0.2mol·
L-1、0~0.4mol·
L-1,很显然,A、D是不可能的。
要得到C中的数据必须是SO2和SO3同时消耗而减少,这不符合硫原子守恒,也是绝对不可能的。
3.
【答案】C
【解析】平衡时反应物、生成物的浓度之比应从两个方面考虑:
第一反应物的起始浓度,第二化学方程式中的化学计量数。
如2molM与1molN反应,无论怎样反应,M与N的浓度永远不相等,所以“M、N、Q三种物质的浓度一定相等”这种说法是错误的,A错误;
此反应是可逆反应,B错误;
反应物和生成物的浓度都保持不变,可以说明反应既不向正反应方向移动,也不向逆反应方向移动,符合化学平衡特征,C正确;
化学平衡是一种动态平衡,D错误。
4.
【答案】D
【解析】由图像可知N为反应物,M为生成物,然后找出在相同时间段内变化的M、N的物质的量之比(与是否达到平衡无关)以确定M、N在化学方程式中的化学计量数之比,即该反应的化学方程式是2N
M。
t2时刻M、N的物质的量相等,但此时M、N的物质的量仍在发生变化,反应未达到平衡状态,因此正反应速率不等于逆反应速率。
t3时刻及t3时刻之后,M、N的物质的量不再改变,证明已达到平衡状态,此时正、逆反应速率相等。
5.
【答案】C
【解析】煤变为粉末状态时,总表面积大,与空气中的氧气密切接触时,一旦遇见火源,便发生剧烈的氧化还原反应。
6.
【解析】在相同的条件下,既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应成为可逆反应。
A项,反应条件不同;
C项和D项,反应的物质不同;
故B项正确。
7.
【答案】B
【解析】[首先采用极限法分析。
若反应向右进行到底,则有c(SO2)=0,c(O2)=0,c(SO3)=0.4mol·
L-1;
若反应向左进行到底,则有:
c(SO2)=0.4mol·
L-1,c(O2)=0.2mol·
L-1,c(SO3)=0。
化学反应的限度决定了可逆反应中的各种成分是不可能完全转化的,所以平衡时各物质的浓度范围为0<
c(SO2)<
0.4mol·
L-1,0<
c(O2)<
0.2mol·
c(SO3)<
L-1,因此A、D项错误;
对于C项,若SO2为0.15mol·
L-1,则转化的SO2的浓度为(0.2-0.15)mol·
L-1=0.05mol,此时SO3的浓度为(0.2+0.05)mol·
L-1=0.25mol·
L-1,故C项错误。
]
8.
【解析】[题中没有给出各物质的投料情况,NO2、SO2和SO3的量之间没有必然的关系,可能相等,也可能不等,A、B、D项错;
该反应反应前后气体分子数不变,故反应混合物的总物质的量一定等于反应开始时NO2和SO2的总物质的量,C项正确。
9.
【解析】A项,A的生成速率与C的分解速率都表示逆反应速率;
B项,不管反应是否平衡,单位时间内生成nmolA的同时一定生成3nmolB,即v正不一定等于v逆;
A、B、C的浓度不再变化,表明已达到平衡状态;
但平衡状态时A、B、C的分子数之比不一定为2∶3∶2,故D不正确。
10.
【答案】A
【解析】关于平衡状态的判断,一定要根据实际反应分析选项,判断是否达到平衡状态,只有在平衡状态下具备的性质才能作为“标志”。
本题中的反应是一个反应前后气体物质的量不等的可逆反应。
②在反应过程中的任意时刻都符合。
⑧可能是平衡状态,也可能不是平衡状态。
11.
【答案】
(1)0.003mol·
min-10.03mol·
L-1
(2)①③
【解析】
(1)由图可知10min时反应达到平衡,所以v(CO)=
=
=0.003mol·
min-1,反应时转化的浓度之比=化学方程式中化学计量数之比,所以Δc(H2)=Δc(CO)=0.03mol·
L-1。
(2)达到平衡的标志是各物质的物质的量分数保持一定,浓度不变,正、逆反应速率相等且不为零。
CO减小的化学反应速率是正反应速率,CO2减小的化学反应速率是逆反应速率,所以选①③。
【题型】填空题
【难度】一般
12.
(1)b1.5×
10-3mol·
s-1
(2)bc(3)bcd
(1)NO2的起始浓度为c(NO2)=0,2s时c(NO2)可根据图表中n(NO)的变化量求解,c(NO2)=
mol·
L-1=0.006mol·
L-1,故答案选b。
由图表可求0~2s内v(NO)=
(L·
s)-1=0.003mol·
s)-1,故v(O2)=1.5×
10-3mol·
s-1。
(2)a:
在任意状态下,都存在v(NO2)=2v(O2)这样的速率关系,不能作为平衡状态的标志,故a错。
b:
因该反应为气体体积不等的反应,故压强不变可作为平衡状态的标志。
c:
由v逆(NO)=2v正(O2),可推出v逆(NO)=v正(NO),说明已达到平衡状态。
d:
由于平衡体系中全是气体,容器体积固定,故任意状态下密度不变,故d错。
(3)及时分离出NO2气体,只能使平衡向正反应方向移动,不能增大反应速率,故a错;
因该反应为放热反应,适当升高温度,虽使反应速率增大,但平衡向逆反应方向移动,故b错;
增大O2的浓度既能增大反应速率,又能使平衡向正反应方向移动,故c正确;
催化剂只能增大反应速率,不能影响化学平衡的移动,故d错。
13.
(1)60%
(2)27.3%
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
起始3.0mol6.0mol0mol
转化1.2mol3.6mol2.4mol
平衡1.8mol2.4mol2.4mol
(1)H2的转化率=
×
100%=60%。
(2)N2的体积分数=
100%≈27.3%。