《作业推荐》第六章 第二节 02化学反应的限度高中化学人教版必修第二册同步练习.docx

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《作业推荐》第六章第二节02化学反应的限度高中化学人教版必修第二册同步练习

《作业推荐》化学反应的限度

一、单选题

1.下列哪种说法可以证明反应N2＋3H2

2NH3达到平衡状态

A.1个N≡N键形成的同时，有3个H—H键形成

B.1个N≡N键断裂的同时，有3个H—H键断裂

C.1个N≡N键断裂的同时，有6个N—H键断裂

D.1个N≡N键断裂的同时，有6个N—H键形成

【答案】C

【解析】A.由N2＋3H2

2NH3可逆反应可知，1个N≡N键形成的同时，有3个H—H键形成，说明反应逆向进行，故A不符合题意；

B.由N2＋3H2

2NH3可逆反应可知，1个N≡N键断裂的同时，有3个H—H键断裂，说明反应正向进行，故B不符合题意；

C.由N2＋3H2

2NH3可逆反应可知，1个N≡N键断裂的同时，有6个N—H键断裂说明正逆反应速率相等，化学反应达到平衡状态，故C符合题意；

D.由N2＋3H2

2NH3可逆反应可知，1个N≡N键断裂的同时，有6个N—H键形成，说明反应正向进行，故D不符合题意；

答案选C。

2.一定条件下，可逆反应2A（g）

B（g）+3C（g），反应处于平衡状态的是（）

选项

正反应速率

逆反应速率

A

v（A）=2mol·L-1·min-1

v（B）=2mol·L-1·min-1

B

v（A）=2mol·L-1·min-1

v（C）=2mol·L-1·min-1

C

v（A）=1mol·L-1·min-1

v（B）=2mol·L-1·min-1

D

v（A）=1mol·L-1·min-1

v（C）=1.5mol·L-1·min-1

【答案】D

【分析】可逆反应2A（g）

B（g）+3C（g），在应处于平衡状态时正反应速率等于逆反应速率，化学反应速率与系数成正比，以此分析。

【详解】

A．当v（B）=2mol·L-1·min-1，v逆（A）=4mol·L-1·min-1，与v（A）=2mol·L-1·min-1不相等，故A错误；

B．当v（C）=2mol·L-1·min-1，v逆（A）=

mol·L-1·min-1，与v（A）=2mol·L-1·min-1不相等，故B错误；

C．当v（B）=2mol·L-1·min-1，v逆（A）=4mol·L-1·min-1，与v（A）=1mol·L-1·min-1不相等，故B错误；

D．当v（C）=1.5mol·L-1·min-1，v逆（A）=1mol·L-1·min-1，与v（A）=1mol·L-1·min-1相等，故D正确；

故答案选：

D。

3.一定条件下，发生可逆反应：

4NH3（g）＋5O2（g）

4NO（g）＋6H2O（g），下列叙述中，不能作为此可逆反应已经达到化学平衡状态的标志的是

A.NH3的消耗速率等于NO的生成速率

B.NH3的消耗速率等于NO的消耗速率

C.NH3的浓度和NO的浓度都不发生改变

D.密闭容器内的压强不发生改变

【答案】A

【解析】A.由可逆反应：

4NH3（g）＋5O2（g）

4NO（g）＋6H2O（g）可知，当NH3的消耗速率等于NO的生成速率，说明反应正向进行，故A符合题意；

B.由可逆反应：

4NH3（g）＋5O2（g）

4NO（g）＋6H2O（g）可知，当NH3的消耗速率等于NO的消耗速率，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故B不符合题意；

C.由可逆反应：

4NH3（g）＋5O2（g）

4NO（g）＋6H2O（g）可知，NH3的浓度和NO的浓度都不发生改变，说明此可逆反应已经达到化学平衡状态，故C不符合题意；

D.由可逆反应：

4NH3（g）＋5O2（g）

4NO（g）＋6H2O（g）可知，化学反应前后气体的计量数不等，当密闭容器内的压强不发生改变，说明此可逆反应已经达到化学平衡状态，故D不符合题意；

答案选A。

【点睛】突破口：

化学平衡状态的特征是各物质的浓度不在改变及正逆反应速率相等。

4.一定条件下，在密闭容器中进行反应：

3SiCl4（g）＋2N2（g）＋6H2（g）

Si3N4（s）＋12HCl（g）能表示上述反应达到化学平衡状态的是

A.v逆（N2）＝3v正（H2）

B.v正（HCl）＝4v正（SiCl4）

C.混合气体密度保持不变

D.c（N2）:

c（H2）:

c（HCl）＝1:

3:

6

【答案】C

【解析】A.由3SiCl4（g）＋2N2（g）＋6H2（g）

Si3N4（s）＋12HCl（g）可知，当3v逆（N2）＝v正（H2）时，能表示反应达到化学平衡状态，故A不符合题意；

B.由3SiCl4（g）＋2N2（g）＋6H2（g）

Si3N4（s）＋12HCl（g）可知，4v正（HCl）＝v正（SiCl4）,能表示反应达到化学平衡状态，故B不符合题意；

C.由3SiCl4（g）＋2N2（g）＋6H2（g）

Si3N4（s）＋12HCl（g）可知，化学反应前后气体质量不等，容器的体积不变，所以混合气体密度保持不变，能表示反应达到化学平衡状态，故C符合题意；

D.由3SiCl4（g）＋2N2（g）＋6H2（g）

Si3N4（s）＋12HCl（g）可知，浓度的变化量之比等于化学反应计量数之比，即c（N2）:

c（H2）:

c（HCl）＝1:

3:

6，不能说明反应达到平衡状态，故D不符合题意；

答案选C。

5.下列关于化学反应限度的说法正确的是

A.一个可逆反应达到的平衡状态，就是这个反应在该条件下不再反应

B.当一个可逆反应达到平衡状态时，正、逆反应速率相等

C.平衡状态是一种静止的状态，反应物和生成物的浓度已经不再改变

D.化学反应的限度不可以通过改变条件而改变

【答案】B

【解析】A.一个可逆反应达到的平衡状态，就是这个反应在该条件下正逆反应速率相等，反应物和生成物浓度不再改变，但反应仍然在进行，故A错误；

B.当一个可逆反应达到平衡状态时，正、逆反应速率相等，故B正确；

C.平衡状态是一种动态平衡，正、逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再改变，故C错误；

D.根据影响化学反应平衡移动因素可知，化学反应的限度可以通过改变条件而改变，如升高温度，平衡向着吸热方向移动，降低温度平衡向着放热方向移动，故D错误；

答案选B。

6.已知汽车尾气无害化处理反应为2NO（g）＋2CO（g）

N2（g）＋2CO2（g）。

下列说法正确的是

A.升高温度可使该反应的逆反应速率降低

B.达到化学平衡时，化学反应已经停止

C.v正（NO）＝v正（CO2）时，说明达到了化学平衡

D.单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达到平衡

【答案】D

【解析】A.由2NO（g）＋2CO（g）

N2（g）＋2CO2（g）反应可知，升高温度化学反应速率加快，故A错误；

B.化学平衡属于动态平衡，达到化学平衡状态时正逆反应速率相等，化学反应没有停止，故B错误；

C.由2NO（g）＋2CO（g）

N2（g）＋2CO2（g）反应可知，当v正（NO）＝v逆（CO2）时，说明达到了化学平衡，故C错误；

D.由2NO（g）＋2CO（g）

N2（g）＋2CO2（g）反应可知，单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达到平衡，故D正确；

答案选D。

7.如图所示是425℃时，在1L密闭容器中发生化学反应的浓度随时间的变化示意图。

下列叙述错误的是

A.图①中t0时，三种物质的物质的量相同

B.图①中t0时，反应达到平衡状态

C.图②中的逆反应为H2（g）＋I2（g）

2HI（g）

D.图①②中当c（HI）＝3.16mol·L－1时，反应达到平衡状态

【答案】B

【解析】A.图①中t0时，三种物质的物质浓度相同，因为在1L密闭容器中发生化学反应，所以三种物质的物质的量相同，故A正确；

B.图①中t0时，三种物质的物质浓度相同，反应在继续进行，没有达到平衡状态，故B错误；

C.由图②可知反应物为HI（g），生成物为H2（g）和I2（g），该反应的逆反应为H2（g）＋I2（g）

2HI（g），故C正确；

D.由图①②可知，当c（HI）＝3.16mol·L－1时，反应达到平衡状态，故D正确；

答案选B。

8.如图是可逆反应

 在反应过程中的反应速率

与时间

的关系曲线，下列叙述不正确的是

A.

时，

B.

时，反应到达限度

C.

，反应停止

D.

，各物质的浓度不再发生变化

【答案】C

【解析】A．根据图可知

时，反应未达平衡，正反应速率大于逆反应速率，故A正确；

B．根据图可知

时，正逆反应速率相等，反应处于平衡状态，即达到该条件下的最大反应限度，故B正确；

C．在

，反应处于平衡状态，正逆反应速率相等，反应仍在发生，反应处于平衡状态为动态平衡，故C错误；

D．化学反应到达平衡时，正逆反应速率相等，各物质的物质的量浓度不再发生变化，

，反应处于平衡状态，各物质的浓度不变，故D正确；

答案选C。

9.容积固定的密闭容器中的可逆反应为A（g）＋2B（g）⇌2C（g）。

以B的浓度表示的反应速率与时间的关系如图所示，已知速率的单位为mol·L－1·s－1。

图中阴影部分面积的数值相当于（　　）

A.A浓度的减少量

B.B浓度的减少量

C.C物质的量的增加量

D.B物质的量的减少量

【答案】B

【解析】由v=

可知，v正与t的乘积为浓度减小量，v逆与t的乘积为浓度增加量，所以阴影部分的面积为正反应B的浓度减少与逆反应B的浓度增加的差量，即为B浓度的减少，也等于C浓度的增加，为A浓度减少的2倍；

故选：

B。

10.在一个固定容积的密闭容器中发生可逆反应：

，不能说明达到平衡状态的标志是（）

A.体系的压强不再改变

B.混合气体密度不再改变

C.反应速率

正

逆

D.混合气体平均相对分子质量不再改变

【答案】A

【解析】A、两边的气体计量数相等，体系的压强始终不变，所以不能说明反应达平衡状态，故A选；

B、混合气体密度不再改变，说明气体的质量相等，即正逆反应速率相等，故B不选；

C、反应速率

正

正

逆

，达平衡状态，故C不选；

D、混合气体平均相对分子质量不再改变，说明正逆反应速率相等，故D不选；

故选A．

【点睛】根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。

11.在密闭容器中发生反应X（g）＋3Y（g）

2Z（g），若X、Y、Z的起始浓度分别为0.1mol·L－1、0.3mol·L－1和0.2mol·L－1，则平衡时各物质的浓度不可能是（）

A.X为0.2mol·L－1

B.Y为0.1mol·L－1

C.Z为0.3mol·L－1

D.Z为0.1mol·L－1时，Y为0.45mol·L－1

【答案】A

【分析】化学平衡的建立，既可以从正反应开始，也可以从逆反应开始，或者从正逆反应开始，不论从哪个方向开始，物质都不能完全反应，利用极限法假设完全反应，计算出相应物质的浓度变化量，实际变化量小于极限值，据此判断分析。

【详解】若反应向正反应进行，假定完全反应，则：

X（g）+3Y（g）⇌2Z（g）

开始（mol/L）：

0.10.30.2

变化（mol/L）：

0.10.30.2

平衡（mol/L）：

000.4

若反应逆反应进行，假定完全反应，则：

X（g）+3Y（g）⇌2Z（g）

开始（mol/L）：

0.10.30.2

变化（mol/L）：

0.10.30.2

平衡（mol/L）：

0.20.60

因为是可逆反应，物质不能完全转化，所以平衡时浓度范围为0＜c（X）＜0.2mol/L，0＜c（Y）＜0.6mol/L，0＜c（Z）＜0.4mol/L，所以A选项是不可能的、BC选项可能；

D选项，若Z为0.1mol·L－1时，反应逆反应进行，且Z反应了0.1mol·L－1，此时Y为0.3mol/L+0.1mol/L

=0.45mol·L－1，故D选项可能，

故答案选A。

【点睛】本题考查对可逆反应概念的理解，注意可逆反应不能进行到底，达到平衡时反应物和生成物共存，解题时要会用极值法分析。

12.在体积为1L的密闭容器中（体积不变）充入1molCO2和3molH2，一定条件下发生反应：

CO2（g）＋3H2（g）

CH3OH（g）＋H2O（g）。

测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示。

下列说法正确的是

A.进行到3分钟时，正反应速率和逆反应速率相等

B.10分钟后容器中各物质浓度不再改变

C.达到平衡后，升高温度，正反应速率增大、逆反应速率减小

D.3min前v正>v逆，3min后v正

【答案】B

【解析】A．进行到3分钟时，物质的浓度仍然是变化的，则正反应速率和逆反应速率不相等，A错误；

B．10分钟后反应达到平衡状态，则容器中各物质浓度不再改变，B正确；

C．达到平衡后，升高温度，正逆反应速率均增大，C错误；

D．在达到平衡前v正>v逆，D错误；

答案选B。

二、填空题

13.某温度时，在2L密闭容器中X、Y、Z三种气态物质的物质的量（n）随时间（t）变化的曲线如图所示，由图中数据分析：

（1）该反应的化学方程式为______________。

（2）反应开始至2min，用Z表示的平均反应速率为_________。

（3）下列叙述能说明上述反应达到化学平衡状态的是________（填序号）

A.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化

B.混合气体的压强不随时间的变化而变化

C.单位时间内每消耗

X，同时生成

Z

D.混合气体的总质量不随时间的变化而变化

E.混合气体的密度不再发生改变

【答案】

（1）.

（2）.

（3）.AB

【分析】

（1）根据物质的量的变化判断反应物和生成物，根据物质的量的变化之比等于化学计量数之比书写方程式；

（2）根据v=

计算反应速率v（Z）；

（3）化学反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，据此分析判断。

【详解】

（1）由图象可以看出，反应中X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增多，则X、Y为反应物，Z为生成物，且△n（X）∶△n（Y）∶△n（Z）=0.3mol∶0.1mol∶0.2mol=3∶1∶2，则反应的化学方程式为3X（g）+Y（g）⇌2Z（g），故答案为：

3X（g）+Y（g）⇌2Z（g）；

（2）在2min时间内，用Z表示反应的平均速率v（Z）=

=

=0.05mol/（L•min），故答案为：

0.05mol/（L•min）；

（3）A．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化，说明各气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，故A正确；

B．混合气体的压强不随时间的变化而变化，说明混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化，说明各物质的量不变，反应达到平衡状态，故B正确；

C．单位时间内每消耗3molX，同时生成2molZ，只要反应发生就符合这个关系，不能说明达到平衡状态，故C错误；

D．混合气体的总质量一直不随时间的变化而变化，不能说明达到平衡状态，故D错误；

E．容积不变，混合气体的质量不变，因此气体的密度始终不变，不能说明达到平衡状态，故E错误；故答案为：

AB。

【点睛】本题的易错点为

（1），要注意该反应为可逆反应，应该用“⇌”表示。

14.在某一容积为5L的密闭容器内，加入0.2mol的CO和0.2mol的H2O，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），反应中CO2的浓度随时间变化情况如图：

（1）根据图中数据，反应开始至达到平衡时，CO的化学反应速率为_______，反应达平衡时，c（H2）=______。

（2）判断该反应达到平衡的依据是______（填序号）。

①CO减少的速率和CO2减少的速率相等

②CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等

③CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化

【答案】

（1）.0.003mol·L−1·min−1

（2）.0.03mol·L−1（3）.①③

【分析】

（1）由图可知，10min到达平衡，平衡时△c（CO2）=0.03mol/L，根据v=

计算v（CO）；根据方程式判断△c（H2）与△c（CO2）关系；

（2）可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量不变，据此分析判断。

【详解】

（1）由图可知，10min到达平衡，平衡时△c（CO2）=0.03mol/L，则v（CO）=

=0.003mol/（L·min）；由方程式可知△c（CO）=△c（H2）=△c（CO2）=0.03mol/L，即平衡时c（H2）=0.03mol/L，故答案为0.003mol/（L·min）；0.03mol/L；

（2）①CO减少的化学反应速率和CO2减少的化学反应速率相等，反应方向为相反，且正逆反应速率相等，表示达到平衡状态，故①正确；②平衡时CO、H2O、CO2、H2的浓度不一定相等，平衡时CO、H2O、CO2、H2的浓度与充入的气体的量和反应的转化率有关，故②错误；③CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化，说明达到了化学平衡状态，故③正确；故选①③。

【点睛】本题的易错点为

（2）②，要注意区分平衡时的浓度不变，不表示各物质的浓度之间有固定的关系。