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

1、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

2、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.2H2O2H2+O2,2H2+O22H2OB.NH3+CO2+H2ONH4HCO3,NH4HCO3NH3+CO2+H2OC.H2+I22HI,2HIH2+I2D.2Ag+Br22AgBr,2AgBr2Ag+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:同一条件下的反应;正反应与逆反应同时进行。故

3、只有C项为可逆反应。4.如图是可逆反应X2+3Y22Z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.t2t3,反应不再发生D.t2t3,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;t2t3,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+3H22NH3,反应一段时间后,容器中存在的

4、物质为(C)A.N2、H2 B.NH3C.N2、H2、NH3 D.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)=21D.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 21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21,不能作为判断反应是否达到平衡的依据,故C

5、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、Q 3种物质的浓度一定相等B.M、N全部变成了QC.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2 mol SO3通入2 L容积恒定的密闭容器甲中,若维持容器内温度不变,5 min末测得SO3的物质的量为0.8 mol。则下列说法正确的是(A)A.0

6、5 min,SO2的生成速率v(SO2)=0.12 molL-1min-1B.若起始时充入3 mol SO3,起始时SO3分解速率不变C.若某时刻消耗了1 mol SO3同时生成了0.5 mol O2,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,5 min末测得SO3的物质的量为0.8 mol,则05 min内消耗SO3 1.2 mol,v(SO3)=0.12 molL-1min-1,故05 min,SO2的生成速率 v(SO2)=0.12 molL-1min-1,A正确;若起始时充入 3 mol SO3,起始浓度增大,SO3分解速率增大,B错误;若某时刻

7、消耗了1 mol SO3同时生成了0.5 mol O2,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

8、)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132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

9、起始物质的量和转化率,故X、Y、Z的分子数之比为 132,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12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

10、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1 mol A和3 mol B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a mol A同时生成2a mol C解析:反应前后气体质量不变,容器容积

11、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a mol A同时生成2a mol C,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a L密闭容器中加入1 mol X气体和 2 mol Y 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134D.单位时间内消耗0.1

12、 mol X同时生成0.4 mol Z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0.1 mol X同时生成0.4 mol Z,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

13、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1 mol Y的同时生成2 mol X解析:X的分解速率与Y的消耗速率之比为21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

14、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2 mol SO2和1 mol O2,在一定条件下发生反应:2SO2+O22SO3,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a mol O2,同时消耗2a mol SO2时,反应达到平衡状态D.当SO2、O2

15、、SO3的分子数比为212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a mol O2,同时消耗2a mol SO2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212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)

16、,X2、Y2、Z起始浓度分别为0.2 molL-1 、0.6 molL-1 、0.4 molL-1,当平衡时,下列数据肯定不对的是(A)A.X2为0.4 molL-1,Y2为1.2 molL-1B.Y2为1.0 molL-1C.X2为0.3 molL-1,Z为0.2 molL-1D.Z为0.6 molL-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2MNB.t2时,正、逆反应速率相等,达到平衡C.t3时正反

17、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4 mol,M增加的物质的量是2 mol,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2NM,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)2N

18、H3(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21,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)+3

19、B(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)C的生成速率与C的分解速率相等;单位时间内生成 a mol A,同时生成3a mol B;B的浓度不再变化;混合气体总的物质的量不再发生变化;A、B、C的物质的量之比为133;混合气体的密度不再变化。A. B.C. D.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,所以选项符合题意。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,

20、所以容器内气体的物质的量始终是不变的,不能说明达到平衡状态。A、B、C的物质的量之比为133,不能说明反应达平衡状态,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)=2 molL-1,c(B)=3 molL-1,c(C)=c(D)=0 molL-1,反应开始20 min后达到平衡状态,此时D的平衡浓度为0.5 molL-1,则下列说法不正确的是(C)A.前20 min的平均反应速率v(C)=0.1 mol/(Lmin)B.A的

21、转化率为50%C.C的平衡浓度c(C)=4 molL-1D.B的平衡浓度c(B)=1.5 molL-1解析:利用三段式法计算2A(g)+3B(g) 4C(g)+D(g)起始(molL-1) 2 3 0 0转化(molL-1) 1 1.5 2 0.5平衡(molL-1) 1 1.5 2 0.5前20 min的平均反应速率v(C)=0.1 molL-1min-1,故A正确;A的转化率为100%=50%,故B正确;C的平衡浓度为2 molL-1,故C错误;B的平衡浓度为 1.5 molL-1,故D正确。4.在2 L密闭容器中,在800 下反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随

22、时间的变化如下表:时间/s012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)图中表示NO2的变化曲线是(用a、b、c、d表示)。用O2表示02 s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)。体系气体的颜色不再变化容器中气体的总压不变气体密度不变NO的生成速率和NO2的消耗速率相等解析:(1)平衡时c(NO2)=0.006 5 molL-1,故NO2的变化曲线应为b;v(NO)=0.003 mol

23、L-1s-1,v(O2)=0.001 5 molL-1s-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,均为该反应达到平衡的标志。答案:(1)b1.51 molL-1s-1 (2)BCD(3)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”。.甲组:取5 mL 0.1 molL-1的KI溶液于试管中,滴加 0.1 molL-1的FeCl3溶液2 mL,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

24、: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;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不合理,你认为是 ,改进的方法是 。(2)有人认为步骤适合检验生成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 。.乙组:取4 mL 1 molL-1的CaCl2溶液于试管中,发现滴入1 molL-1的Na2SO4溶液6 mL后已经观察不到有白色沉淀产生了,发生的反应是:N

25、a2SO4+CaCl2CaSO4+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。.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

26、。.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:.(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.将混合液过滤,在滤液中加入1 molL-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