2020新教材高中化学课时作业10化学反应的限度化学反应条件的控制新人教版第二册 6页

课时作业10　化学反应的限度　化学反应条件的控制 ‎ [学业达标]‎ ‎1．假设某化学反应的反应过程如图所示，观察分析，符合图中变化的化学反应为(　　)‎ A．A2＋3B22AB3 B．2AB2＋B22AB3‎ C．‎2A2B＋5B2===4AB3 D．2AB2＋B2===2AB3‎ 解析：由图可知反应物用AB2、B2表示，生成物用AB3表示，反应后反应物与生成物共存，说明反应不能进行到底，为可逆反应，结合反应前后原子守恒可知反应方程式为2AB2＋B22AB3。‎ 答案：B ‎2．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2n mol A，同时生成3n mol B 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 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n mol A的同时一定生成3n mol B，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，D不正确。‎ 答案：C ‎3．在一定条件下，向某容器中充入N2和H2合成NH3，以下叙述错误的是(　　)‎ 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：随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，一段时间后，反应达到平衡状态，但此时反应并没有停止，只不过v(正)＝v(逆)≠0，故B项错误。‎ 答案：B ‎4．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 6‎ 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 解析：当一个可逆反应达到平衡状态时，正、逆反应速率相等，反应物达到最大转化率，这就是这个反应在该条件下所能达到的限度，不是不再反应，仍在进行，A项错误；当一个可逆反应进行到平衡状态时，正、逆反应速率相等，B项正确；化学平衡状态是一种动态平衡，一旦条件改变，平衡就可能被破坏，化学反应的限度也就可能随之改变，C、D两项错误。‎ 答案：B ‎5．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 解析：对于同一种物质，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等时，反应即达平衡。1个N≡N键断裂的同时，应该有3个H—H键形成或者6个N—H键断裂才能生成1个N≡N键。而不论反应是否达到平衡，只要有1个N≡N键断裂，肯定会有3个H—H键断裂、有6个N—H键形成。‎ 答案：C ‎6．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 mol/L、0.3 mol/L和0.2 mol/L，则平衡时各物质的浓度不可能是(　　)‎ A．X为0.2 mol/L B．Y为0.1 mol/L C．Z为0.3 mol/L D．Z为0.1 mol/L时，Y为0.45 mol/L 解析：若将0.2 mol/L的Z完全转化为X和Y。此时，X的物质的量浓度为0.2 mol/L，而该反应为可逆反应，故X的物质的量浓度一定小于0.2 mol/L。‎ 答案：A ‎7．一定条件下，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 6‎ D．c(N2) :c(H2) :c(HCl)＝1:3:6‎ 解析：v逆(N2)和v正(H2)表示不同的反应方向，且速率之比等于化学计量数之比，则表明反应处于平衡状态，A错误。v正(HCl)和v正(SiCl4)表示同一反应方向，无论是否平衡，均成立，B错误。由于生成物中Si3N4为固体，正反应为气体质量减少的反应，当气体的密度不变时，表明反应处于平衡状态，C正确。浓度关系与平衡与否无关，D项错误。‎ 答案：C ‎8．一定温度下，在某恒容的密闭容器中，建立化学平衡：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)。下列叙述中不能说明该反应已达到化学平衡状态的是(　　)‎ A．体系的压强不再发生变化 B．v正(CO)＝v逆(H2O)‎ C．生成n mol CO的同时生成n mol H2‎ D．1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键 解析：A项，由于该反应前后气体体积改变，当体系的压强不再发生变化时，说明反应已达到化学平衡状态。B项，CO的正反应速率等于其逆反应速率，说明反应已达到化学平衡状态。C项，生成CO、H2均表示反应向正反应方向进行，没有表示出正、逆反应速率的关系，不能说明反应已达到化学平衡状态。D项，H—H键断裂和H—O键断裂是两个相反的反应方向，1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键，即消耗1 mol H2的同时消耗了1 mol H2O，可知H2的消耗量等于其生成量，说明反应已达到化学平衡状态。‎ 答案：C ‎9．一定条件下，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 解析：当v正＝v逆时，为平衡状态，A项叙述均表示正反应速率，且反应过程中二者恒相等，故不能判断可逆反应达到平衡状态；B项叙述前者表示正反应速率，后者表示逆反应速率，当二者相等时，可逆反应达到平衡状态；该反应为气体体积增大的反应，在反应过程中体系压强增大，当压强不再改变时，则达到平衡状态。‎ 答案：A ‎ [等级突破]‎ ‎10．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 6‎ 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 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正确。‎ 答案：C ‎11．在一定温度下的恒容密闭容器中，能说明反应X2(g)＋Y2(g)2XY(g)已达到平衡的是(　　)‎ A．容器内的总压强不随时间变化 B．容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化 C．XY气体的物质的量分数不变 D．X2和Y2的消耗速率相等 解析：该反应的特点：一是可逆反应；二是反应前后气体体积相等。根据气体压强之比等于气体物质的量之比推断，该反应在整个反应过程中总压强是不变的，A不能说明该反应已经达到平衡；同理推断，容器中气体的平均相对分子质量始终不随时间变化而变化，B不能说明该反应已经达到平衡；X2和Y2的化学计量数相等且均为反应物，其消耗速率始终相等。‎ 答案：C ‎12．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)＝3.16 mol·L－1时，反应达到平衡状态 解析：图①中t0时，H2、I2、HI的物质的量相等但未保持不变，没有达到平衡状态，B项错。‎ 答案：B ‎13．已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2‎ 6‎ ‎(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 解析：升温，无论是正反应，还是逆反应，反应速率均加快，A项错误；化学反应达到化学平衡时，正、逆反应速率相等，但不为0，即反应没有停止，B项错误；C项中给出的两个反应速率表示的方向均为正反应方向，没有逆反应方向，故不能用于化学平衡状态的判断，C项错误；由于CO和CO2的化学计量数相等，故当两者同时消耗的量相等时，说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡，D项正确。‎ 答案：D ‎14．在‎2 L容器中3种物质间进行反应，X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图。反应在t时刻达到平衡，依图所示：‎ ‎(1)该反应的化学方程式是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)反应起始至t，Y的平均反应速率是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)X的转化率是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)关于该反应的说法正确的是________。‎ A．到达t时刻该反应已停止 B．在t时刻之前X的消耗速率大于它的生成速率 C．在t时刻正反应速率等于逆反应速率 D．在t时刻达到平衡是因为此时反应物总物质的量与生成物总物质的量相等 解析：‎ ‎(1)由图像知，从0～t，n(X)减小，n(Y)增加，n(Z)增加，可以确定X为反应物，Y、Z为生成物，从0～t，Δn(X) :Δn(Y) :Δn(Z)＝0.8:1.2:0.4＝2:3:1。‎ 故该反应的化学方程式为：2X3Y＋Z。‎ ‎(2)v(Y)＝＝＝＝ mol/(L·min)。‎ 6‎ ‎(3)α(X)＝×100%＝33.3%。‎ ‎(4)t之前，v正>v逆；t时刻为平衡状态，则v正＝v逆。‎ 答案：(1)2X3Y＋Z　(2) mol/(L·min) (3)33.3%　(4)BC ‎15．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________，反应达到平衡时，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 解析：(1)由图分析10 min达到平衡，CO2浓度增加了0.03 mol/L，则CO浓度减小0.03 mol/L，所以v(CO)＝＝0.003 mol/(L·min)，由于起始时，H2浓度为0，所以达到平衡时c(H2)＝0.03 mol/L；(2)CO减少的速率是正反应速率，CO2减小速率是逆反应速率，可作为判断化学平衡的依据。‎ 答案：(1)0.003 mol/(L·min)　0.03 mol·L－1　(2)①③‎ 6‎