高中化学苏教版化学反应与能量转化专题综合 学业分层测评9

学业分层测评(九)化学反应的限度(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下列各组反应中，不属于可逆反应的是()A．N2＋3H2eq\o(=,\s\up15(高温、高压),\s\do15(催化剂))2NH3和2NH3eq\o(=,\s\up15(高温、高压),\s\do15(催化剂))N2＋3H2B．H2＋I2eq\o(=,\s\up15(△))2HI和2HIeq\o(=,\s\up15(△))H2＋I2C．2H2＋O2eq\o(=,\s\up15(点燃))2H2O和2H2Oeq\o(=,\s\up15(通电))2H2↑＋O2↑D．2SO2＋O2eq\o(=,\s\up15(催化剂),\s\do15(△))2SO3和2SO3eq\o(=,\s\up15(催化剂),\s\do15(△))2SO2＋O2【答案】C2．下列反应体系中，不属于可逆反应的是()A．Cl2溶解于水B．氨气溶解于水C．工业合成氨D．Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3和2NaHCO3eq\o(=,\s\up15(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O【解析】A项，Cl2溶于水存在反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO；B项，NH3溶于水存在反应：NH3＋H2ONH3·H2O；C项，N2＋3H2eq\o(,\s\up15(高温、高压),\s\do15(催化剂))2NH3；D项，两反应的条件不同，不是可逆反应。【答案】D3．对于可逆反应2SO2＋O2eq\o(,\s\up15(催化剂),\s\do15(△))2SO3，在混合气体中充入一定量18O2，足够长的时间后，18O原子()A．只存在于O2中B．只存在于SO3和O2中C．只存在于SO2和O2中D．存在于SO2、SO3和O2中【答案】D4．在5mLmol·L－1KI溶液中滴加mol·L－1FeCl3溶液5～6滴后，再进行下列实验，其中可证明FeCl3溶液和KI溶液的反应是可逆反应的实验是()A．再滴加AgNO3溶液，观察是否有AgI沉淀产生B．加入CCl4振荡后，观察下层液体颜色C．加入CCl4振荡后，取上层清液，滴加AgNO3溶液，观察是否有AgCl沉淀产生D．加入CCl4振荡后，取上层清液，滴加KSCN溶液，观察是否有血红色【解析】反应本质为2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2，故Cl－未参与反应，B、C不正确；因反应中I－过量故A不正确。【答案】D5．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】B6．下列对化学反应速率与化学反应限度的叙述，不正确的是()A．当化学反应达到最大限度时反应速率为0B．同一化学反应，若反应条件不同，限度可能不同C．化学反应的限度影响了反应物在该条件下的最大转化率D．反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定性因素【解析】化学反应达到最大限度时，即达到了化学平衡状态；该状态是动态平衡，化学反应速率不为0。【答案】A7．在一定温度下的定容密闭容器中，当物质的下列物理量不再变化时，不能表明反应：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已达平衡的是()【导学号：39700031】A．混合气体的压强B．混合气体的密度C．B的物质的量浓度D．混合气体的平均相对分子质量【解析】A为固态，反应前后气体物质的量不变，则反应容器内的压强始终不变，A项不能确定反应是否达到平衡状态；B项，ρ＝eq\f(m,V)，V不变，则只有气体的总质量m不变时，ρ才不变，因而ρ不变时，可确定反应已达到平衡状态；C项，B的物质的量浓度不变时可确定反应已达到平衡状态；D项，平均相对分子质量数值上等于平均摩尔质量，eq\x\to(M)＝eq\f(m气,n气)，要使eq\x\to(M)不再变化，则只有气体的总质量m(气)不再变化，则反应达平衡状态。【答案】A8．(双选)在一定温度下，向aL密闭容器中加入1molX气体和2molY气体，发生如下反应：X(g)＋2Y(g)2Z(g)，此反应达到平衡状态的标志是()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1∶2∶2D．单位时间消耗molX同时生成molZ【解析】因该反应方程式两边气体分子数不等，故容器内压强不随时间变化时，各物质的物质的量不再改变，即各物质浓度不再改变，则只有A、B均能说明反应达到平衡状态。【答案】AB9．CO和H2在一定条件下可以合成乙醇：2CO(g)＋4H2(g)CH3CH2OH(g)＋H2O(g)，下列叙述中能说明上述反应在一定条件下已达到最大限度的是()A．CO全部转化为乙醇B．正反应和逆反应的化学反应速率均为零C．CO和H2以1∶2的物质的量之比反应生成乙醇D．反应体系中乙醇的物质的量浓度不再变化【解析】可逆反应的最大限度即化学平衡，对于可逆反应，反应不能进行到底，所以A不正确；化学平衡为动态平衡，正、逆反应速率相等且不为零，B项不正确；C项不能说明正、逆反应速率相等，不正确。【答案】D10．在2L容器中有3种物质进行反应，X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图所示，反应在t时刻达到平衡。(1)该反应的化学方程式是__________________________________。(2)反应起始至t时刻，Y的平均反应速率是__________________。(3)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时刻，n(X)减小，n(Y)增大，n(Z)增大，可以确定X为反应物，Y、Z为生成物，Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)＝∶∶＝2∶3∶1，故该反应的化学方程式为2X3Y＋Z。(2)v(Y)＝eq\f(ΔcY,Δt)＝eq\f(ΔnY,V·Δt)＝eq\fmol,2L×tmin)＝eq\f,t)mol·(L·min)－1。(3)化学平衡是一种动态平衡，故A错；在t时刻之前，可逆反应尚未达到化学平衡，此时v正(X)＞v逆(X)，故B对；在t时刻，可逆反应已达化学平衡，此时正、逆反应速率相等，故C对；在t时刻达到化学平衡是因为此时反应混合物中各组分的浓度不再变化，故D错。【答案】(1)2X3Y＋Z(2)eq\f,t)mol·(L·min)－1(3)BC11．t℃时，将2molSO2和1molO2通入体积为2L的恒温、恒容密闭容器中，发生如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，2min时反应达到化学平衡，此时测得反应物O2还剩余mol，请填写下列空白：(1)从反应开始到化学平衡，生成SO3的平均反应速率为________。(2)下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是________(填标号，下同)。A．容器内压强不再发生变化B．SO2的体积分数不再发生变化C．容器内气体原子总数不再发生变化D．相同时间内消耗2nmolSO2的同时消耗nmolO2E．相同时间内消耗2nmolSO2的同时生成nmolO2【解析】2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)起始浓度(mol·L－1)10转化浓度(mol·L－1)平衡浓度(mol·L－1)v(SO3)＝eq\fmol·L－1,2min)＝mol·(L·min)－1。【答案】(1)mol·(L·min)－1(2)ABE[能力提升]12．在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如下图所示，下列表述正确的是()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】从曲线变化的趋势看，n(N)逐渐减小，n(M)逐渐增加。当t＝0时，n(M)、n(N)均不为0，分别为2mol、8mol；t1时N由8mol减至6mol，减少2mol，M增加1mol，说明M、N之间的反应可表示为2NM；t1时M为3mol，N为6mol，即N的浓度为M的2倍；t2时M、N两物质的物质的量相等，且为4mol，并非正、逆反应速率相等；t3时，M、N的物质的量不随时间改变，是化学平衡的特征，说明正、逆反应速率相等。【答案】D13．一定条件下，可逆反应2AB＋3C在四种状态中处于平衡状态的是()正反应速率逆反应速率AvA＝2mol·(L·min)－1vB＝2mol·(L·min)－1BvA＝2mol·(L·min)－1vC＝2mol·(L·min)－1CvA＝1mol·(L·min)－1vB＝2mol·(L·min)－1DvA＝1mol·(L·min)－1vC＝mol·(L·min)－1【解析】正反应速率和逆反应速率相等时，化学反应达到平衡状态。通过化学方程式中的化学计量数进行变换比较，A项，vA＝2mol·(L·min)－1，则vB＝1mol·(L·min)－1；B项，vA＝2mol·(L·min)－1，则vC＝3mol·(L·min)－1；C项，vA＝1mol·(L·min)－1，则vB＝mol·(L·min)－1。【答案】D14．在某一容积为5L的密闭容器内，加入mol的CO和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)。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10min达到平衡，CO2的浓度增加了mol·L－1，则CO浓度减小mol·L－1所以v(CO)＝eq\fmol·L－1,10min)＝mol·(L·min)－1，由于起始时，H2浓度为0，所以达到平衡时c(H2)＝mol·L－1；(2)CO减少的速率是正反应速率，CO2减少的速率是逆反应速率，可作为判断化学平衡的依据。【答案】(1)mol·(L·min)－1mol·L－1(2)①③15．在2L密闭容器内，800℃时反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)体系中，n时间/(s)012345n(NO)/(mol)(1)在第5s时，NO的转化率为________。(2)如图中表示NO2变化曲线的是________。用O2表示0～2s内该反应的平均速率v＝________。(3)能说明该反应已达到平衡状态的是________。a．v(NO2)＝2v(O2)b．容器内压强保持不变c．v逆(NO)＝2v正(O2)d．容器内密度保持不变【解析】(1)由题数据知，5s时，NO的转化率为eq\f－,×100%＝65%。(2)由平衡体系2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)知，NO2为生成物，在0s时，c(NO2)＝0mol·L－1，随反应的进行，c(NO2)逐渐增大，当达到平衡时，c(NO2)＝eq\fmol,2L)－eq\fmol,2L)＝5mol·L－1，故表示NO2变化曲线的为b。v(NO)＝eq\f(ΔcNO,Δt)＝eq\f(ΔnNO,V·Δt)＝eq\fmol－mol,2L×2