苏教版高中化学必修2专题2第一单元第2课时化学反应的限度精编作业.docx
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苏教版高中化学必修2专题2第一单元第2课时化学反应的限度精编作业
第2课时 化学反应的限度
基础过关
1.可逆反应达到平衡状态的重要特征是（ D ）
A.反应停止了B.正、逆反应的速率均为零
C.正、逆反应都还在继续进行D.正、逆反应的速率相等
解析:
可逆反应达到平衡状态不是反应停止了,而是正反应速率和逆反应速率相等。
2.下列关于化学反应限度的说法中正确的是（ B ）
A.某化学反应达到平衡时反应物的转化率并不一定最大
B.当某反应在一定条件下达到反应限度时即达到了化学平衡状态
C.当某反应体系中气体的压强不再改变时,该反应一定达到反应限度
D.当某反应达到限度时,反应物和生成物的浓度一定相等
解析:
化学反应限度即化学平衡,反应达到平衡时反应物转化率最大,
A错误、B正确;对于反应前后气体体积不变的反应,如H2（g）+I2（g）
2HI（g）,压强不随反应进行的程度而改变,C错误;达到化学平衡时,反应物与生成物浓度不一定相等,D错误。
3.下列各组反应中,属于可逆反应的一组是（ C ）
A.2H2O
2H2↑+O2↑,2H2+O2
2H2O
B.NH3+CO2+H2O
NH4HCO3,NH4HCO3
NH3↑+CO2↑+H2O
C.H2+I2
2HI,2HI
H2+I2
D.2Ag+Br2
2AgBr,2AgBr
2Ag+Br2
解析:
可逆反应指在同一条件下,同时向正、逆两个方向进行的反应,即满足两个条件:
①同一条件下的反应;②正反应与逆反应同时进行。
故只有C项为可逆反应。
4.如图是可逆反应X2+3Y2
2Z在反应过程中的反应速率（v）与时间（t）的关系曲线,下列叙述不正确的是（ C ）
A.t1、t2时,用不同物质表示正、逆反应速率有2v（X2）=v（Z）
B.t2时,反应已达到了一定限度
C.t2～t3,反应不再发生
D.t2～t3,各物质的浓度不再发生变化
解析:
对于任何化学反应,无论在何时,用不同物质表示同一反应的化学反应速率时,均存在反应速率之比等于化学计量数之比,A正确;
t2～t3,反应达到一定的限度,此时各物质的浓度不再发生变化,但反应没有停止,B、D正确,C不正确。
5.在密闭容器中发生合成氨的反应:
N2+3H2
2NH3,反应一段时间后,容器中存在的物质为（ C ）
A.N2、H2B.NH3
C.N2、H2、NH3D.不能确定
解析:
该反应为可逆反应,反应有一定的限度。
6.一定条件下的可逆反应:
2NO2（红棕色）
2NO（无色）+O2（无色）,在恒压密闭容器充入NO2,达到化学平衡状态的标志是（ D ）
A.反应停止了
B.NO的正反应速率与O2的逆反应速率相等
C.c（NO）∶c（O2）=2∶1
D.气体的颜色不再变化
解析:
反应达到平衡时,正、逆反应速率相等,但反应并没有停止,故A不符合题意;NO的正反应速率与O2的逆反应速率之比为2∶1时才能确定反应达到平衡状态,故B不符合题意;c（NO）∶c（O2）始终是2∶1,不能作为判断反应是否达到平衡的依据,故C不符合题意;混合气体的颜色不再改变,说明NO2气体的浓度不变,反应达到平衡状态,故D符合题意。
7.对于可逆反应:
M（g）+N（g）
Q（g）达到平衡时,下列说法正确的是（ C ）
A.M、N、Q3种物质的浓度一定相等
B.M、N全部变成了Q
C.反应混合物中各成分的百分组成不再变化
D.反应已经停止
解析:
反应达到平衡时,各浓度不再变化,反应物不能完全转化为生成物,反应仍在进行,没有停止。
8.在一定条件下发生反应2SO3（g）
2SO2（g）+O2（g）,将2molSO3通入2L容积恒定的密闭容器甲中,若维持容器内温度不变,5min末测得SO3的物质的量为0.8mol。
则下列说法正确的是（ A ）
A.0～5min,SO2的生成速率v（SO2）=0.12mol·L-1·min-1
B.若起始时充入3molSO3,起始时SO3分解速率不变
C.若某时刻消耗了1molSO3同时生成了0.5molO2,则表明该反应达到了平衡状态
D.达到平衡时,SO2和SO3的浓度相等
解析:
据题意得,5min末测得SO3的物质的量为0.8mol,则0～5min内消耗SO31.2mol,v（SO3）=0.12mol·L-1·min-1,故0～5min,SO2的生成速率v（SO2）=0.12mol·L-1·min-1,A正确;若起始时充入
3molSO3,起始浓度增大,SO3分解速率增大,B错误;若某时刻消耗了
1molSO3同时生成了0.5molO2,则说明可逆反应正向进行,不能表明该反应达到了平衡状态,C错误;达到平衡时,SO2和SO3的浓度不一定相等,D错误。
9.在一定条件下,向某容器中充入N2和H2合成NH3,以下叙述中错误的是（ B ）
A.开始反应时,正反应速率最大,逆反应速率为零
B.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后正反应速率减小为零
C.随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,最后保持恒定
D.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后与逆反应速率相等且都保持恒定
解析:
充入N2和H2,平衡从正反应方向建立,则开始时v（正）最大、v（逆）为零,随着反应的进行v（正）逐渐减小,v（逆）逐渐增大,达到平衡状态时v（正）=v（逆）≠0,故B错误。
10.一定温度下,容积不变的密闭容器中,可逆反应X（g）+3Y（g）
2Z（g）达到平衡的标志是（ C ）
A.气体总质量保持不变
B.X、Y、Z的浓度都相等
C.X、Y、Z的浓度不再发生变化
D.X、Y、Z的分子数之比为1∶3∶2
解析:
反应物和生成物都是气体,故气体总质量保持不变不能作为判断反应达到化学平衡状态的依据,故A错误;平衡时X、Y、Z的浓度取决于物质的起始物质的量和转化率,故X、Y、Z的浓度都相等不能作为判断反应达到平衡状态的依据,故B错误;X、Y、Z的浓度不再发生变化,说明反应达到平衡状态,故C正确;平衡时X、Y、Z的分子数之比取决于物质的起始物质的量和转化率,故X、Y、Z的分子数之比为1∶3∶2,不能作为判断反应达到平衡状态的依据,故D错误。
11.一定条件下,将物质的量之比为1∶2的NH3与O2置于恒容的密闭容器中发生反应:
4NH3（g）+5O2（g）
4NO（g）+6H2O（g）,下列不能说明反应达到平衡状态的是（ B ）
A.NH3的消耗速率等于NH3的生成速率
B.混合气体的密度保持不变
C.NO的物质的量保持不变
D.NH3和O2的浓度不再变化
解析:
当化学反应达到平衡状态时,正、逆反应速率相等,各物质的浓度不再发生变化。
NH3的消耗速率等于NH3的生成速率,说明正、逆反应速率相等,能说明反应达到平衡状态,A不符合题意;密度是混合气的质量和容器容积的比值,在反应过程中质量和容积始终是不变的,无论反应是否达到平衡状态,容器内气体的密度都不发生变化,不能判断是否达到平衡状态,B符合题意;NO的物质的量保持不变,说明反应达到平衡,C不符合题意;NH3和O2的浓度不再变化,说明反应达到平衡,D不符合题意。
12.一定条件下,将1molA和3molB充入恒容密闭容器中,发生如下反应:
A（g）+3B（g）
2C（g）,下列不能说明该反应已经达到平衡状态的是（ A ）
A.气体的密度不再改变
B.混合气体中A的体积分数不再变化
C.混合气体的总压不再变化
D.单位时间内生成amolA同时生成2amolC
解析:
反应前后气体质量不变,容器容积不变,故气体密度不变,因此密度不变不能说明反应达到平衡状态,A符合题意;A的体积分数不变,说明反应达到平衡状态,B不符合题意;反应前后气体物质的量不相等,压强不变,说明反应达到平衡状态,C不符合题意;单位时间内生成
amolA同时生成2amolC,说明正、逆反应速率相等,能说明反应达到平衡状态,D不符合题意。
13.在一定温度下,向aL密闭容器中加入1molX气体和2molY气体,发生如下反应:
X（g）+3Y（g）
4Z（g）,此反应达到平衡的标志是（ B ）
A.容器内压强不随时间变化
B.容器内各物质的浓度不随时间变化
C.容器内X、Y、Z的浓度之比为1∶3∶4
D.单位时间内消耗0.1molX同时生成0.4molZ
解析:
由X（g）+3Y（g）
4Z（g）可知,此反应中各成分均为气体且反应前后气体体积不变。
反应过程中,压强始终不变,故A不符合题意;反应达到平衡时,各物质的浓度不再随时间改变,是达到化学平衡状态的依据,故B符合题意;反应达到平衡时的浓度比与反应的初始物质的量以及反应的转化率有关,故C不符合题意;单位时间内消耗
0.1molX同时生成0.4molZ,表示的都是正反应速率,所以不能用来作为判断反应是否达到平衡状态的依据,故D不符合题意。
14.一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（ C ）
A.混合气体的密度不再变化
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2molX
解析:
X的分解速率与Y的消耗速率之比为2∶1时,才能说明反应达到平衡状态,故C项不能说明反应达到平衡状态。
15.在一恒温、恒容的密闭容器中发生反应A（s）+2B（g）
C（g）+
D（g）,当下列物理量不再变化时,能够表明该反应已达平衡状态的是（ B ）
A.混合气体的压强
B.混合气体的平均相对分子质量
C.A的物质的量浓度
D.气体的总物质的量
解析:
因反应前后气体分子数不变,故无论反应是否平衡,混合气体的压强和气体的总物质的量都不改变,故A、D项不能表明该反应已达平衡状态;A为固态,其物质的量浓度为常数,故C项也不能表明该反应已达平衡状态;若v（正）>v（逆）,则混合气体的质量增加,即混合气体的平均相对分子质量变大,反之变小,因此当混合气体的平均相对分子质量不变时能够表明该反应已达平衡状态,B正确。
16.一定温度下,向一恒容密闭容器中充入2molSO2和1molO2,在一定条件下发生反应:
2SO2+O2
2SO3,下列有关说法正确的是（ A ）
A.当O2的浓度不变时,反应达到平衡状态
B.达到化学平衡时,正反应和逆反应的速率相等且都为零
C.当单位时间消耗amolO2,同时消耗2amolSO2时,反应达到平衡
状态
D.当SO2、O2、SO3的分子数比为2∶1∶2时,反应达到平衡状态
解析:
在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0）,反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态;当O2的浓度不变时,反应达到平衡状态,A正确;达到化学平衡时,正反应和逆反应的速率相等,但不为零,B错误;当单位时间消耗amolO2,同时消耗2amolSO2时,只能说明正反应速率的情况,不能说明正、逆反应速率相等,C错误;当SO2、O2、SO3的分子数比为2∶1∶2时,正、逆反应速率不一定相等,所以反应不一定达到平衡状态,D错误。
17.体积不变的密闭容器中进行如下反应:
X2（g）+3Y2（g）
2Z（g）,X2、Y2、Z起始浓度分别为0.2mol·L-1、0.6mol·L-1、0.4mol·L-1,当平衡时,下列数据肯定不对的是（ A ）
A.X2为0.4mol·L-1,Y2为1.2mol·L-1
B.Y2为1.0mol·L-1
C.X2为0.3mol·L-1,Z为0.2mol·L-1
D.Z为0.6mol·L-1
解析:
对于一个可逆反应而言,物质之间无法达到百分之百的转化,A项中,只有Z物质百分之百的转化才可以,故错误。
18.在一定温度下,容器内某一反应中M、N的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列表述中正确的是（ D ）
A.反应的化学方程式为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
解析:
从图象可知,t2时,N减少的物质的量是4mol,M增加的物质的量是2mol,故N减少的浓度是M增加的浓度的2倍,也就得出反应的化学方程式为2N
M,A错误;t2时,只是M和N的物质的量相等,反应混合物中各组分的百分含量仍不能保持不变,正、逆反应速率还没有达到相等,即尚未达到平衡,B错误,t3时M、N的物质的量保持不变,说明已达到平衡状态,则正反应速率等于逆反应速率,C错误。
能力提升
1.将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中（假设容器容积不变,固体试样体积忽略不计）,在恒定温度下使其达到分解平衡:
NH2COONH4（s）
2NH3（g）+CO2（g）。
可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是（ B ）
A.2v（NH3）=v（CO2）
B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的平均摩尔质量不变
D.密闭容器中二氧化碳的体积分数不变
解析:
2v（NH3）=v（CO2）未体现正、逆反应的关系,A不符合题意;密闭容器中总压强不变,说明总物质的量不变,正、逆反应速率相等,B符合题意;因为反应物是固体,所以整个密闭容器中混合气体的平均摩尔质量是个定值,始终不变,C不符合题意;因为反应物是固体,容器中氨气和二氧化碳的物质的量之比为2∶1,即二氧化碳的体积分数始终不变,D不符合题意。
2.在一个容积固定的密闭容器中,进行可逆反应A（s）+3B（g）
3C（g）。
下列叙述中表明该可逆反应一定达到平衡状态的是（ A ）
①C的生成速率与C的分解速率相等;②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB;③B的浓度不再变化;④混合气体总的物质的量不再发生变化;⑤A、B、C的物质的量之比为1∶3∶3;⑥混合气体的密度不再变化。
A.①③⑥B.①③④⑥
C.①②③D.①③④⑤
解析:
在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等（但不为0）时,反应体系中各种物质的浓度或含量达到不再发生变化的状态,称为化学平衡状态,所以选项①③符合题意。
②中反应速率的方向是相同的,反应速率之比是相应的化学计量数之比,因此②中的关系始终成立,不能说明达到平衡状态。
该反应是反应前后气体体积不变的可逆反应,所以容器内气体的物质的量始终是不变的,④不能说明达到平衡状态。
A、B、C的物质的量之比为1∶3∶3,不能说明反应达平衡状态,⑤不符合题意。
密度是混合气的质量和容器容积的比值,在反应过程中容积始终是不变的,但气体的质量是变化的,因此⑥可以说明达到平衡状态。
故选A。
3.有一可逆反应2A（g）+3B（g）
4C（g）+D（g）,已知起始浓度c（A）=
2mol·L-1,c（B）=3mol·L-1,c（C）=c（D）=0mol·L-1,反应开始20min后达到平衡状态,此时D的平衡浓度为0.5mol·L-1,则下列说法不正确的是（ C ）
A.前20min的平均反应速率v（C）=0.1mol/（L·min）
B.A的转化率为50%
C.C的平衡浓度c（C）=4mol·L-1
D.B的平衡浓度c（B）=1.5mol·L-1
解析:
利用三段式法计算
2A（g）+3B（g）
4C（g）+D（g）
起始（mol·L-1）2300
转化（mol·L-1）11.520.5
平衡（mol·L-1）11.520.5
前20min的平均反应速率v（C）=
=0.1mol·L-1·min-1,故
A正确;A的转化率为
×100%=50%,故B正确;C的平衡浓度为
2mol·L-1,故C错误;B的平衡浓度为1.5mol·L-1,故D正确。
4.在2L密闭容器中,在800℃下反应2NO（g）+O2（g）
2NO2（g）体系中,n（NO）随时间的变化如下表:
时间/s
0
1
2
3
4
5
n（NO）/mol
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
（1）图中表示NO2的变化曲线是 （用a、b、c、d表示）。
用O2表示0～2s内该反应的平均速率v= 。
（2）能使该反应的反应速率增大的是 （填字母代号）。
A.及时分离出NO2气体B.适当升高温度
C.增大O2的浓度D.选择高效的催化剂
（3）判断该反应达到平衡的标志有 （填序号）。
①体系气体的颜色不再变化
②容器中气体的总压不变
③气体密度不变
④NO的生成速率和NO2的消耗速率相等
解析:
（1）平衡时c（NO2）=
=0.0065mol·L-1,故NO2的变
化曲线应为b;v（NO）=
=0.003mol·L-1·s-1,v（O2）=
0.0015mol·L-1·s-1。
（2）升温,增大浓度,使用催化剂可加快反应速率。
（3）由该反应中NO2为红棕色气体,其他气体无色,该反应前后气体的化学计量数之和不相等知,①②均为该反应达到平衡的标志。
答案:
（1）b 1.5×1
mol·L-1·s-1
（2）BCD （3）①②
5.甲、乙两个研究小组决定用实验探究的方法证明化学反应具有一定的限度,在一定条件下会达到“平衡状态”。
Ⅰ.甲组:
取5mL0.1mol·L-1的KI溶液于试管中,滴加0.1mol·L-1的FeCl3溶液2mL,发生如下反应:
2I-+2Fe3+
2Fe2++I2。
为了证明该反应具有一定的限度,他们设计了如下实验:
①取少量反应液,滴加AgNO3溶液,发现有少量的黄色沉淀（AgI）生成,证明反应物没有反应完全;②再取少量反应液,加入少量CCl4,振荡,发现CCl4层显浅紫色,证明萃取到了I2,即有I2生成。
结合①②的结论,他们得出该反应具有一定的可逆性,在一定条件下会达到反应限度。
（1）指导老师指出他们上述实验中①不合理,你认为是
,
改进的方法是
。
（2）有人认为步骤②适合检验生成I2较多的情况,还有一种简单的方法可以灵敏地检验是否生成了I2,这种方法是
。
Ⅱ.乙组:
取4mL1mol·L-1的CaCl2溶液于试管中,发现滴入
1mol·L-1的Na2SO4溶液6mL后已经观察不到有白色沉淀产生了,发生的反应是:
Na2SO4+CaCl2
CaSO4↓+2NaCl。
请设计一个简单的实验,验证上述反应具有可逆性,简要列出实验步骤和结论:
。
解析:
要探究化学反应的可逆性,可以在某一反应物相对过量的前提条件下,检验另一种反应物和某种生成物都存在,从而证明化学反应没有彻底进行,即化学反应有一定的可逆性和反应限度。
Ⅰ.甲组:
为了证明2I-+2Fe3+
2Fe2++I2具有一定的可逆性和反应限度,则应该检验反应体系中存在I-、Fe3+、Fe2+和I2四种微粒。
从反应物的量的角度考虑,I-相对过量,所以不能检验I-。
为了检验方便、典型,只需检验溶液中存在Fe3+和I2即可,分别用KSCN溶液、淀粉溶液（或CCl4萃取）等合理方法。
Ⅱ.乙组:
从反应物的量的角度考虑,Na2SO4溶液相对过量,若反应没有可逆性,则Ca2+完全沉淀,但是若该反应具有一定的可逆性和反应限度,则Ca2+没有完全沉淀。
可以在滤液中加入Na2CO3溶液来检验是否还存在未反应的Ca2+。
因为S
相对过量,所以不能用检验S
的存在来证明该反应的可逆性。
答案:
Ⅰ.
（1）该反应中KI溶液相对过量,不能通过检验存在I-来说明反应可逆 取少量反应液,滴加KSCN溶液,若溶液变血红色,则可以证明Fe3+没有反应完全,反应是可逆的
（2）取少量反应液,滴加淀粉溶液,若溶液变蓝,则可以证明生成了I2
Ⅱ.将混合液过滤,在滤液中加入1mol·L-1的Na2CO3溶液,若产生白色沉淀,说明该反应有一定的可逆性,不能完全进行到底
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