1、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N23H22NH3达到平衡状态A.1个NN键形成的同时,有3个HH键形成B.1个NN键断裂的同时,有3个HH键断裂C.1个NN键断裂的同时,有6个NH键断裂D.1个NN键断裂的同时,有6个NH键形成【答案】C【解析】A. 由N23H22NH3可逆反应可知,1个NN键形成的同时,有3个HH键形成,说明反应逆向进行,故A不符合题意;B. 由N23H22NH3可逆反应可知,1个NN键断裂的同时,有3个HH键断裂,说明反应正向进行,故B不符合题意;C. 由N23H22N
2、H3可逆反应可知,1个NN键断裂的同时,有6个NH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N23H22NH3可逆反应可知,1个NN键断裂的同时,有6个NH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Av(A)=2molL-1min-1v(B)=2molL-1min-1Bv(A)=2molL-1min-1v(C)=2molL-1min-1Cv(A)=1molL-1min-1v(B)=2molL-1min-1Dv(A)=1molL-1min-1v(C)=
3、1.5molL-1min-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)=2molL-1min-1,v逆(A)=4molL-1min-1,与v(A)=2molL-1min-1不相等,故A错误;B 当v(C)=2molL-1min-1,v逆(A)=molL-1min-1,与v(A)=2molL-1min-1不相等,故B错误;C 当v(B)=2molL-1min-1,v逆(A)=4molL-1min-1,与v(A)=1molL-1min-1不相等,故B错误;D 当v(C)=1.5mol
4、L-1min-1,v逆(A)=1molL-1min-1,与v(A)=1molL-1min-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:4NH
5、3(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
6、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
7、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
8、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。
9、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
10、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1 L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.图中t0时,三种物质的物质的量相同B.图中t0时,反应达到平衡状态C.图中的逆反应为H2(g)I2(g) 2HI(g)D.图中当c(HI)3.16 molL1时,反应达到平衡状态【答案】B【解析】A.图中t0时,三种物质的物质浓度相同,因为在1 L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. 图中t0时,
11、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.由图可知,当c(HI)3.16 molL1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
12、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molL1 s1。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
13、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
14、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0.1 molL1、0.3molL1和0.2molL1,则平衡时各物质的浓度不可能是( )A.X为0.2 molL1B.Y为0.1 molL1C.Z为0.3 molL1D.Z为0.1 molL1时,Y为0.45 molL1【答案】A【分析】化学平衡的建立,既可以从正反应开始,也可
15、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):0.1 0.3 0.2变化(mol/L):0.1 0.3 0.2 平衡(mol/L): 0 0 0.4 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):0.1 0.3 0.2变化(mol/L):0.1 0.3 0.2 平衡(mol/L):0.2 0.6 0因为是可逆反应,物质不能完全转化,所以平衡
16、时浓度范围为0c(X)0.2mol/L,0c(Y)0.6mol/L,0c(Z)0.4 mol/L,所以A选项是不可能的、BC选项可能;D选项,若Z为0.1 molL1时,反应逆反应进行,且Z反应了0.1 molL1,此时Y为0.3mol/L+0.1mol/L=0.45 molL1,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1 L的密闭容器中(体积不变)充入1mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)。测得CO2和CH3
17、OH(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
18、化而变化C.单位时间内每消耗X,同时生成ZD.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)=0.3mol0.1mol0.2mol=312,则反应的化学方程式为3X(g)+Y(g)2Z
19、(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/(Lmin),故答案为:0.05mol/(Lmin);(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3mol X,同时生成2mol Z,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
20、;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5 L的密闭容器内,加入0.2 mol的CO和0.2 mol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)。CO减少的速率和CO2减少的速率相等CO、H2O、CO2、H2
21、的浓度都相等CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化【答案】 (1). 0.003 molL1min1 (2). 0.03 molL1 (3). 【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/(Lmin);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/(Lmin);0.03mol/L;(2)CO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,故正确;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,故错误;CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化,说明达到了化学平衡状态,故正确;故选。【点睛】本题的易错点为(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。
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