2020-2021学年高中化学-课时作业10-化学反应的限度鲁科版必修2.doc

2020-2021学年高中化学 课时作业10 化学反应的限度鲁科版必修2

2020-2021学年高中化学 课时作业10 化学反应的限度鲁科版必修2

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姓名：

- 9 -

课时分层作业(十)　化学反应的限度
(建议用时：40分钟)

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＋3B22AB3　　　B．2AB2＋B2===2AB3
C．2A2B＋5B24AB3 D．2AB2＋B22AB3
D　[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＋B22AB3。]
2．对于可逆反应M＋NQ达到平衡时，下列说法正确的是(　　)
A．M、N、Q三种物质的浓度一定相等
B．M、N全部变成了Q
C．反应物和生成物的浓度都保持不变
D．正、逆反应速率均为0
C　[一个可逆反应达到平衡状态时，正、逆反应仍在不断进行，同时各组分的浓度保持不变，但不一定相等。]
3．可逆反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)达到平衡的标志是(　　)
A．H2、I2、HI的浓度相等
B．H2、I2、HI的浓度保持不变
C．混合气体的密度保持不变
D．混合气体的质量不再改变
B　[化学反应达平衡的标志为各组分量不变，故B正确、A错误；混合气体的密度和质量在反应过程中始终保持不变，不能据此判断是否达到平衡，C、D错误。]
4．一定条件下的密闭容器中，在下列四种状态下，可逆反应2X(g)Y(g)＋3Z(g)达到平衡状态的是(　　)
反应速率
A
B
C
D
v(正)/(mol·L－1·min－1)
v(X)＝2
v(X)＝1
v(X)＝1
v(X)＝2
v(逆)/(mol·L－1·min－1)
v(Y)＝2
v(Y)＝1.5
v(Z)＝1.5
v(Z)＝2
C　[判断可逆反应是否达到平衡状态时，可以将用不同物质表示的反应速率转化成同一物质正、逆两个方向的反应速率，若二者相等，则反应达到平衡状态。将A、B、C、D四项中的逆反应速率均转化为用X表示的逆反应速率，分别为4 mol·L－1·min－1、3 mol·L－1·min－1、1 mol·L－1·min－1、 mol·L－1·min－1，只有C项v(正)＝v(逆)，可以说明反应达到平衡状态。]
5．在一定温度下的某容积不变的密闭容器中，建立下列化学平衡：C(s)＋H2O(g)高温,CO(g)＋H2(g)。不能确定上述可逆反应在一定条件下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．反应体系的密度不再改变
C　[反应无论达到平衡，还是未达到平衡，生成n mol CO的同时都会生成n mol H2。]
6．可逆反应：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)，在体积不变的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是(　　)
A．单位时间内生成n mol O2的同时消耗2n mol NO2
B．单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO
C．NO2、NO、O2表示的浓度数值之比为2∶2∶1的状态
D．NO2的物质的量不再改变的状态
D　[O2的生成表示的是正反应速率，而NO2的消耗表示的也是正反应速率，两者速率方向相同，不能表示反应达到平衡状态；同样，NO生成表示的也是正反应速率，B项也不能表示反应达到平衡状态；各组成成分浓度关系与是否平衡无必然联系；各组成成分的物质的量不变表示反应达到平衡状态。]
7．一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(　　)
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
C　[因Z为固体，若未达到平衡，混合气体的密度会发生变化，A项可作为平衡标志；C项中X的分解速率与Y的消耗速率之比等于2∶1时反应才达到平衡。]
8．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－1、0.3 mol·L－1和0.2 mol·L－1，则平衡时各物质的浓度不可能是(　　)
A．X为0.2 mol·L－1
B．Y为0.1 mol·L－1
C．Z为0.3 mol·L－1
D．Z为0.1 mol·L－1时，Y为0.45 mol·L－1
A　[若将0.2 mol·L－1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－1，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－1。]
9．对于密闭容器中的反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，在673 K、30 MPa下，n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是(　　)

A．a点的正反应速率比b点的小
B．c点处反应达到平衡
C．d点(t1时刻)和e点(t2时刻)处n(N2)不一样
D．e点处反应已达到平衡
D　[由图可知，a点时n(H2)比b点大，即反应物浓度大，所以a点的正反应速率大于b点的，A项不正确；c点时n(H2)、n(NH3)二者的物质的量仍在随时间发生变化，故c点并没达到平衡，B项不正确；由于在t1、t2时，n(H2)、n(NH3)不再随时间发生变化，表明反应已达到平衡，故两点处n(N2)相等，C项不正确、D项正确。]
10．在200 ℃时，将a mol H2(g)和b mol I2(g)充入体积为V L的密闭容器中，发生反应：
I2(g)＋H2(g)2HI(g)。
(1)反应刚开始时，由于c(H2)＝________，c(I2)＝________，而c(HI)＝______，所以化学反应速率________最大，而________最小(为零)。
(2)随着反应的进行，反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c(H2)________，c(I2)________，而c(HI)________________________，
从而化学反应速率v(正)________，而v(逆)________。
(3)当反应进行到v(正)与v(逆)________时，此可逆反应就达到了最大限度，若保持外界条件不变时，混合物中各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和生成物的产率及体系的总压强(或各组分的分压)都将________。
[解析]　可逆反应发生时，正反应速率越来越小，逆反应速率越来越大，反应物的浓度越来越小，生成物的浓度越来越大，平衡时，各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和生成物的产率及体系的总压强都将保持不变。
[答案]　(1)mol·L－1　mol·L－1　0　v(正)　v(逆)
(2)减小　减小　增大　减小　增大　(3)相等　保持不变
11．在2 L的密闭容器中有下图所示的反应，看图按要求回答下列问题：

Ⅰ　　　　　　　　　Ⅱ
(1)上图中，反应物：Ⅰ是________，Ⅱ是________。
(2)写出反应方程式：
Ⅰ______________________________________________________________，
Ⅱ______________________________________________________________。
(3)在上图Ⅱ中，以0～10 s内的平均反应速率计算，t＝6 s时A的浓度是________mol·L－1。
[解析]　在图Ⅰ和图Ⅱ中，都是A的浓度随反应的进行不断减少至不变，B、C的浓度随反应的进行不断增加至不变，所以A为反应物，B、C为生成物。不同的是图Ⅰ中A的最终浓度为0，图Ⅱ中不为0，所以图Ⅰ中的反应是不可逆反应，而图Ⅱ中的反应是可逆反应。图Ⅱ中，10 s时，变化的c(A)＝1.2 mol·L－1－0.8 mol·L－1＝0.4 mol·L－1，所以6 s时变化的c(A)＝6 s×＝0.24 mol·L－1，此时c(A)＝0.96 mol·L－1。
[答案]　 (1)A　A　(2)3A===2B＋C　AB＋2C (3)0.96
12．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)为_________________。
(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－1，则CO浓度减小0.03 mol·L－1，所以v(CO)＝＝0.003 mol·L－1·min－1，由于起始时，H2浓度为0，所以达到平衡时c(H2)为0.03 mol·L－1；
(2)化学平衡是动态平衡，是正、逆反应速率相等，并不是停止反应。CO减少的速率是正反应速率，CO2减少的速率是逆反应速率，当二者相等时，v正(CO)＝v逆(CO)，可逆反应达到平衡。反应达到平衡时，各组分的浓度不再发生变化。
[答案]　(1)0.003 mol·L－1·min－1　0.03 mol·L－1
(2)①③

13．对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，下列判断正确的是(　　)
A．2 mol SO2和足量的O2反应，必定生成2 mol SO3
B．当v(正)>v(逆)时，随着反应的进行，反应物的物质的量逐渐减小
C．正反应速率之比为v(SO2)∶v(O2)∶v(SO3)＝2∶1∶2时，反应达到平衡
D．反应达到平衡后，升高温度，平衡不一定发生移动
B　[该反应为可逆反应，不论条件怎样改变，反应不可能进行完全，A项错误；v(正)>v(逆)表示单位时间内反应物反应掉的物质的量比生成的物质的量大；在可逆反应里，各物质表示的反应速率之比等于系数之比，此时反应不一定达到平衡；升高温度，平衡向吸热方向移动，平衡一定发生移动。]
14．在一定条件下，反应2A(g)＋2B(g)3C(g)＋D(g)达到平衡状态的标志是(　　)
A．单位时间内生成2n mol A，同时生成n mol D
B．容器内压强不随时间变化而变化
C．单位时间内生成n mol B，同时消耗1.5n mol C
D．容器内混合气体密度不随时间变化
A　[A项，指v(正)＝v(逆)，即单位时间内生成2n mol A，同时消耗2n mol A，或单位时间内生成n mol D，同时消耗n mol D。B项，题给反应为反应前后气体物质的物质的量相等的反应，压强恒定不变。C项，均指逆反应，不能判断。D项，容器体积不变时，气体的质量恒定，则密度ρ＝不变。]
15．某温度时，在一个容积为2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，下列有关说法错误的是(　　)

A．该反应的化学方程式为3X＋Y===2Z
B．2 min时，反应达最大限度，但化学反应仍在进行
C．反应开始至2 min，Z的反应速率为0.05 mol·L－1·min－1
D．反应达到平衡时，压强是开始时的0.9倍
A　[分析图知Δn(X)＝0.3 mol、Δn(Y)＝0.1 mol、Δn(Z)＝0.2 mol，所以三者化学系数之比为3∶1∶2，该反应是可逆反应，化学方程式为3X＋Y2Z，A项错误；2 min时，反应达平衡，但化学反应没有停止，仍在进行，B项正确；v(Z)＝＝＝0.05 mol·L－1·min－1，C项正确；根据图象可知，开始时气体总物质的量为2 mol；平衡后气体总物质的量为0.9 mol＋0.7 mol＋0.2 mol＝1.8 mol，＝＝＝0.9，D项正确。]
16．在2 L密闭容器中，800 ℃时反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表：
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)如图中A点处，v(正)________v(逆)，A点正反应速率________B点正反应速率(填“大于”“小于”或“等于”)。

(2)图中表示NO2的变化的曲线是________。
用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v＝________。
(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是________。
a．v(NO2)＝2v(O2)
b．容器内压强保持不变
c．v逆(NO)＝2v正(O2)
d．容器内的密度保持不变
(4)能使该反应的反应速率增大的是________。
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
[解析]　(1)A点，反应未达平衡，由表中数据知n(NO)随反应进行不断减小，说明反应从正向开始，所以A点v(正)>v(逆)；A点处反应物的浓度大于B点，所以A点正反应速率大于B点。(2)图中纵坐标为浓度，平衡时消耗n(NO)＝0.020 mol－0.007 mol＝0.013 mol，生成n(NO2)＝0.013 mol。平衡时c(NO2)＝0.006 5 mol·L－1，所以NO2的变化曲线为b。0～2 s内，v(O2)＝v(NO)＝×＝1.5×10－3mol·L－1·s－1。
(3)v(NO2)＝2v(O2)未指明v(正)、v(逆)，不能表明是平衡状态，该反应遵循质量守恒定律，且容器的体积未变化，所以容器内的密度在平衡与不平衡时都不变化。
(4)分离出NO2气体后，浓度减小，反应速率减慢，而升高温度，加入催化剂及增大反应物浓度都会使反应速率增大。
[答案]　(1)大于　大于　(2)b　1.5×10－3 mol·L－1·s－1　(3)bc　(4)bcd