【同步测试】《化学反应的快慢和限度第二课时》习题3【高中化学】

《化学反应的快慢和限度第二课时》同步测试练习题一、选择题1．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．水电解生成H2和O2与H2在O2中燃烧生成H2O【解析】可逆反应是指在相同条件下，同时向正、逆两个方向进行的反应。A：Cl2＋H2OHCl＋HClOB：NH3＋H2ONH3·H2OC：N2＋3H2eq\o(,\s\up15(高温、高压),\s\do5(催化剂))2NH3，故A、B、C均为可逆反应；D项中水电解生成H2和O2与H2在O2中燃烧生成H2O，两反应的反应条件不同，因此不属于可逆反应，故选D。【答案】D2．化学反应H2(g)＋I2(g)eq\o(,\s\up15(△),\s\do5())2HI(g)是一个可逆反应，在持续加热的条件下，向密闭容器中充入2molH2和3molI2蒸气，充分反应后，该密闭容器内()A．2molH2已耗尽B．3molI2已耗尽C．HI的物质的量等于4molD．HI的物质的量少于4mol【解析】该反应为可逆反应，不能进行到底，充入2molH2和3molI2蒸气时，I2过量，应根据H2计算，若H2完全反应时生成4molHI，因H2不能完全反应，故生成HI的物质的量少于4mol。【答案】D3．下列关于化学反应限度的说法中不正确的是()A．当一个可逆反应达到平衡状态时，就是这个反应在该条件下所能达到的限度B．当一个可逆反应进行到平衡状态时，那么这个反应的正向反应速率和逆向反应速率相等C．平衡状态是一种静止的状态，因此反应物和生成物的浓度已经不再改变D．化学反应的限度可以通过改变条件而改变【解析】化学平衡是一种动态平衡，反应仍在进行，只是v(正)＝v(逆)。【答案】C4．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()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】开始反应时，由于反应物浓度最大，导致正反应速率最大，由于生成物浓度为零，导致逆反应速率为零，故A对；可逆反应在达到平衡的过程中，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，平衡时，正反应速率与逆反应速率相等，但不能为零，故B错，C、D均对。【答案】B5．引起化学平衡移动的根本原因是()A．浓度的改变B．压强的改变C．使用了催化剂D．正、逆反应速率的改变【解析】其他条件一定时浓度和压强的改变可以使正、逆反应速率发生改变，但它们使化学平衡发生移动是通过改变正、逆反应速率来实现的，因此化学平衡移动的根本原因是正、逆反应速率的改变。使用催化剂可以改变反应速率，但它对正、逆反应速率的影响是相同的，即催化剂不能使化学平衡发生移动。【答案】D6．下列说法中，可以证明反应N2＋3H2NH3已达到平衡状态的是()A．1个N≡N键断裂的同时，有3个N—H键形成B．1个N≡N键断裂的同时，有6个N—H键断裂C．1个N≡N键断裂的同时，有6个N—H键形成D．1个N≡N键断裂的同时，有3个H—H键断裂【解析】根据化学反应的实质可知，每当有1个N≡N键断裂时，必有3个H—H键断裂，同时有6个N—H键形成，C、D不能说明反应已达平衡状态；当有6个N—H键断裂时，必有1个N≡N键形成，则一个N≡N键断裂的同时又有一个N≡N键形成，说明反应已达平衡状态。【答案】B7．对可逆反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，下列达到平衡状态的标志是()A．达到化学平衡时4v正(O2)＝5v逆(NO)B．单位时间内生成4molNO的同时，消耗4molNH3C．NH3、O2、NO、H2O的物质的量之比满足4∶5∶4∶6D．单位时间里生成4molNO的同时生成6molH2O【解析】A项表示的反应不同向，且速率比等于方程式中的化学计量数之比，故判断为平衡状态；B、D两项表示的化学反应是同向的；C项，反应中各物质的物质的量之比等于方程式的化学计量数之比不一定是平衡状态。【答案】A8．下列叙述中可以说明反应2HI(g)H2(g)＋I2(g)已达平衡状态的是()①单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolHI②一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂③百分组成HI%＝I2%④反应速率v(H2)＝v(I2)＝1/2v(HI)⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)＝2∶1∶1⑥v(HI)分解＝v(HI)生成⑦压强不变A．①③⑤ B．②⑥C．④⑤ D．④⑥⑦【解析】①H2和HI在方程式中的系数之比为1∶2，因此单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolHI时正逆反应速率还不相等，故此时还没有达到平衡状态。②H—H键断裂代表的是逆反应速率，而H—I键断裂代表的是正反应速率，因此一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂表示此时正逆反应速率相等，反应达到了化学平衡。③HI的百分组成与I2的百分组成相等，这是反应中的一种特殊时刻，不一定达到化学平衡状态。④因为在同一反应中各物质的反应速率之比等于各物质的方程式系数之比，因此在任何状态都有v(H2)＝v(I2)＝1/2v(HI)。⑤HI、I2和H2的浓度之比为2∶1∶1，这只是反应中的一种特殊时刻，不一定达到化学平衡状态。⑥v(HI)分解＝v(HI)生成表示正逆反应速率相等，达到化学平衡状态。⑦由于化学方程式可逆号两端气体的系数相等，因此压强不能作为判断是否达到化学平衡的依据。【答案】B9．右图是可逆反应X2(g)＋3Y2(g)2Z2(g)在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线，下列叙述正确的是()A．t1时，只有正方向反应B．t1～t2时，X2的物质的量越来越多C．t2～t3，反应不再发生D．t2～t3，各物质的浓度不再发生变化【解析】t1时v(正)>v(逆)>0，A项错；由于t1～t2时v(正)>v(逆)>0，反应物X2或Y2物质的量逐渐减少至t2时刻保持不变，B项错；t2～t3达到平衡状态，v(正)＝v(逆)≠0，C项错。【答案】D10．对于可逆反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)，在温度一定时由H2(g)和I2(g)开始反应，下列说法正确的是()A．H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为2∶1B．反应进行的净速率是正、逆反应速率之差C．正、逆反应速率的比值是恒定的D．达到平衡时，正、逆反应速率相等【解析】A选项中，速率之比等于系数之比，应为1∶2；B选项出现的净速率在中学没出现过，但根据平均速率的求算，为反应物的净减少量，该项正确；C项明显错误，反应过程中，正反应速率是减小的过程，而逆反应速率是增大的过程；D选项是平衡的特征，正确。【答案】BD二、非选择题11．在一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应：Fe2O3(s)＋3CO(g)====2Fe(s)＋3CO2(g)。(1)该温度下，在2L盛有Fe2O3粉末的密闭容器中通入CO气体，10min后，生成了单质铁11.2g。则10min内CO的平均反应速率为_________________。(2)请用上述反应中某种气体的有关物理量来说明该反应已达到平衡状态：①___________________________________________，②______________。【解析】(1)Fe2O3(s)＋3CO(g)====2Fe(s)＋3CO2(g)3mol2×56g0.3mol11.2gv(CO)＝eq\f(Δc,t)＝0.3mol/(2L×10min)＝0.015mol·L－1·min－1。【答案】(1)0.015mol·L－1·min－1(2)①CO(或CO2)的生成速率与消耗速率相等②CO(或CO2)的质量不再改变12．某温度下，在2L密闭容器中X、Y、Z三种物质(均为气态)间进行反应，其物质的量随时间的变化曲线如图。依图回答：(1)该反应的化学方程式可表示为__________________________________。(2)反应起始至tmin(设t＝5)，Y的平均反应速率是____________________。(3)在tmin时，该反应达到了________状态，下列可判断反应已达到该状态的是________(选填字母)。A．X、Y、Z的反应速率相等B．X、Y的反应速率比为2∶3C．混合气体的密度不变D．生成1molZ的同时生成2molXE．X、Y、Z物质的量之比等于系数比F．混合气体的总压强不再发生改变【解析】达到平衡时，X减少0.8mol，Y增加1．2mol，Z增加0.4mol所以X是反应物，Y、Z是生成物Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)＝0.8∶1.2∶0.4＝2∶3∶1该反应的化学方程式可表示为2X(g)3Y(g)＋Z(g)eq\o(v,\s\up6(－))(Y)＝eq\f(ΔnY,Δt)＝eq\f(1.2mol,2L×5min)＝0.12mol·L－1·min－1【答案】(1)2X(g)3Y(g)＋Z(g)(2)0.12mol·L－1·min－1(3)化学平衡D、F13．在2L密闭容器中，800℃时反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表：时间(s)012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)A点处，v(正)__________v(逆)，A点正反应速率________B点正反应速率(用“大于”“小于”或“等于”填空)。(2)如图中表示NO2的变化的曲线是________。用O2表示从0～2s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)＝0.020mol－0.007mol＝0.013mol，生成n(NO2)＝0.013mol。平衡时c(NO2)＝0.0065mol·L－1，所以NO2的变化曲线为b。0～2s内，v(O2)＝eq\f(1,2)v(NO)＝eq\f(1,2)×eq\f(0.020mol－0.008mol,2L×2s)＝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，所以容器内的密度不论反应是否达到平衡状态一直保持不变。(4)分离出NO2气体后，浓度减小，反应速率减慢，而升高温度，加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)b1.5×10－3mol/(L·s)(3)bc(4)bcd14．如图所示，烧瓶A、B中装有相同浓度的NO2和N2O4的混合气体，中间用止水夹K夹紧，烧杯甲中盛放100mL6mol·L－1的盐酸，烧杯乙中盛放100mL冷水，两烧杯液体温度相同。现向烧杯甲的溶液中放入25gNaOH固体，同时向烧杯乙中放入25gNH4NO3固体，搅拌使之溶解。(1)写出烧瓶中存在的反应的化学方程式____________________________，实验前烧瓶中气体呈________色。(2)该实验的实验目的是___________________________________________。(3)分别向甲、乙烧杯中加NaOH固体和NH4NO3固体后，某同学又用温度计测量两烧杯中液体的温度，发现甲中温度________，乙中温度________，原因是___________________________________________。同时发现A瓶中气体颜色变深，B瓶中气体颜色变浅。(4)由此，该小组同学得出的结论是：________________________________________________