化学必修2课时作业2-1-2化学反应的限度

课时作业10化学反应的限度时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题4分，共48分)1．下列说法正确的是(B)A．密闭容器中充入1molN2和3molH2可生成2molNH3B．一定条件下，可逆反应达到平衡状态，该反应就达到了这一条件下的最大限度C．对于任何反应增大压强，化学反应速率均增大D．化学平衡是一种动态平衡，条件改变，原平衡状态不会被破坏解析：N2和H2生成NH3的反应为可逆反应，1molN2和3molH2不能完全反应生成2molNH3，A项错；压强是影响化学反应速率的一个因素，但并不适合于所有的反应，必须有气体参与的反应才适合，C不正确；化学平衡是一种动态平衡，该平衡是建立在一定条件下的平衡，如果条件改变，平衡将发生移动，D项不正确。2．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图，下列表述中正确的是(D)A．反应的化学方程式为2MNB．t2时，正、逆反应速率相等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：从图象可知，N的物质的量在减少，应为反应物，M的物质的量在增大，应为生成物，由图中数据可得出反应的化学方程式为2NM；由图可知，t2时未达到平衡，正、逆反应速率不相等；t3时M、N的物质的量保持不变，说明已达到平衡状态，则正反应速率等于逆反应速率；t1时，N的物质的量是6mol，M的物质的量是3mol，故N的浓度是M浓度的2倍是正确的。3．在一个不传热的固定容积的密闭容器中，可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，当m、n、p、q为任意整数时，达到平衡的标志是(B)①体系的压强不再改变②体系的温度不再改变③各组分的浓度不再改变④各组分的质量分数不再改变⑤反应速率v(A)v(B)v(C)v(D)＝mnpq⑥单位时间内mmolA发生断键反应，同时pmolC也发生断键反应A．③④⑤⑥ B．②③④⑥C．①③④⑤ D．①③④⑥解析：判断化学平衡的根本标志是v正＝v逆，⑥中mmolA断键，则同时生成pmolC，而pmolC也发生断键反应，因此对C而言v正＝v逆，⑥正确；而⑤中没有指明反应速率的方向，错误；平衡状态的直接标志是各组分的浓度不再改变，则各组分的质量分数不再改变，③④正确；间接标志是体系的温度不再改变，故②正确；但因(m＋n)与(p＋q)的相对大小不确定，故①无法确定，若m＋n＝p＋q，则压强始终不变化，则①错误。因此选B。4．硫酸是一种重要的化工产品，硫酸的消耗量常被视为一个国家工业发展水平的一种标志。目前的重要生产方法是“接触法”，有关接触氧化反应2SO2＋O2eq\o(,\s\up15(一定条件))2SO3的说法不正确的是(B)A．该反应为可逆反应，故在一定条件下二氧化硫和氧气不可能全部转化为三氧化硫B．达到平衡后，反应就停止了，故此时正、逆反应速率相等且均为0C．一定条件下，向某密闭容器中加入2molSO2和1molO2，则从反应开始到达到平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，某一时刻，正、逆反应速率相等D．在利用上述反应生产三氧化硫时，要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题解析：对于可逆反应来说，在一定条件下反应物不可能全部转化为产物，反应只能进行到一定程度。在达到平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，最终正、逆反应速率相等，即达到平衡，此时反应物和生成物的浓度都不再随时间的变化而变化，但反应并没有停止，正、逆反应都依然进行着。5．如图所示是425℃时，在1L下列叙述错误的是(B)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中的可逆反应为H2(g)＋I2(g)2HI(g)D．图①②中当c(HI)＝3.16mol/L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。6．在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol·L－1、0.1mol·L－1、0.2mol·L－1，当反应达到平衡时，可能存在的数据是(B)A．SO2为0.4mol·L－1、O2为0.2mol·L－1B．SO2为0.25mol·L－1C．SO2、SO3均为0.15mol·L－1D．SO3为0.4mol·L－1解析：假设该时刻的SO3全部转化为SO2和O2，则SO2、O2的浓度分别将达到0.4mol·L－1、0.2mol·L－1；而假设该时刻的SO2和O2全部化合生成SO3，则SO3的浓度将达到0.4mol·L－1。因为该反应是可逆反应，三种物质必将同时存在(即可逆反应中的物质均不可能100%转化)，很显然，A、D是不可能的。要得到C中的数据必须是SO2和SO3同时消耗而减少，这不符合S原子守恒，也是不可能的。7．对于密闭容器中的反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，400℃、30MPa下n(NH3)和n(H2A．点a的正反应速率比点b的大B．点c处反应达到平衡C．点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样D．点d(t1时刻)3v正(H2)＝v逆(N2)解析：随着反应的进行，反应物的浓度逐渐减小，反应速率逐渐减小，则a点的正反应速率比b点大，故A正确；c点反应物和生成物物质的量仍在变化，没有达到平衡状态，故B错误；d点和e点都处于平衡状态，n(N2)不变，d点和e点n(N2)相等，故C错误；点d(t1时刻)处于平衡状态，v正(H2)＝3v逆(N2)，故D错误。8．下列关于化学反应限度的说法中正确的是(B)A．改变外界条件不能改变化学反应的限度B．当某反应在一定条件下达到反应限度时即达到了化学平衡状态C．当某反应体系中气体的压强不再改变时，该反应一定达到反应限度D．当某反应达到限度时，反应物和生成物的浓度一定相等解析：A项，外界条件改变时，可能会改变反应的限度；C项，如反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)，在恒容条件下，压强一直不变，因此压强不变不能作为达到反应限度的标志；D项，反应达到限度时，反应物和生成物的浓度不再变化，并不一定相等。9．一定温度下，把2.5molA和2.5molB混合盛入容积为2L的密闭容器里，发生如下反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)，经5s反应达平衡，在此5s内C的平均反应速率为0.2mol·L－1·s－1，同时生成1molD，下列叙述中不正确的是(B)A．x＝4B．达到平衡状态时A的物质的量浓度为c(A)＝1.0mol·L－1C．5s内B的反应速率v(B)＝0.05mol·L－1·s－1D．达到平衡状态时容器内气体的压强与起始时压强比为65解析：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)开始(mol)2.52.500变化(mol)1.50.50.5x1平衡(mol)1221故0.5x＝2，x＝4，A正确；平衡时A的浓度为c(A)＝eq\f(1mol,2L)＝0.5mol·L－1，B错误；反应速率之比等于化学计量数之比，则eq\f(vC,vB)＝4，故vB＝eq\f(0.2mol·L－1·s－1,4)＝0.05mol·L－1·s－1，C正确；达到平衡状态时容器内气体的压强与起始时压强比为(1＋2＋2＋1)(2.5＋2.5)＝65，D正确。10．在一个6L的密闭容器中放入3molX和2molY，在一定条件下发生反应4X(g)＋3Y(g)2Q(g)＋nR(g)，达到平衡后，容器内的压强比原来增加5%，X浓度减小eq\f(1,3)，则该反应方程式中的n值是(D)A．3 B．4C．5 D．6解析：解法一：平衡体系存在于一个恒容的容器中，据阿伏加德罗定律气体的物质的量之比等于压强之比。压强比原来增加5%，说明物质的量比原来增加5%，设初态有3molX和2molY，X浓度减小1/3，说明反应中消耗X的物质的量为1mol，据方程式由差量法可知当消耗4molX，气体物质的量增加(2＋n)－(4＋3)＝n－5，所以(n－5)/4＝(2＋3)×5%，解得n＝6。解法二：仔细审题可知反应是一个物质的量增加的反应则有4＋3<2＋n，分析选项知只有选项D符合题意。所以在做选择题时对于有数据似乎需要计算的题目，不要忙于按常规计算，应分析选项直接求解。11．下列说法不正确的是(D)①在一密闭容器中充入1molH2和1molI2，达到平衡后，保持恒压，向其中再加入1molH2和1molI2，重新达到平衡时，反应速率增大②已达平衡的反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0，升高温度，可以增大正反应速率，减小逆反应速率③在2L密闭容器中充入2molA气体和1molB气体，在一定条件下发生反应：2A(g)＋B(g)2C(g)，达到平衡时，C的浓度为0.6mol/L，则A的转化率为30%④Mg、Al在相同条件下分别与0.1mol/L盐酸反应，反应速率相同A．①② B．①②③C．②③④ D．①②③④解析：①错误，因为恒压，体积必变为原来的2倍，由于仍按原配比投料，所以反应速率不变；②错误，升高温度，正、逆反应速率都增大；③错误，此时A已反应消耗1.2mol，所以A的转化率为60%；④错误，由于镁比铝活泼，所以同等条件下镁与盐酸反应快。12．一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间t(单位为分钟)变化的曲线如图，下列描述正确的是(C)A．t分钟时该反应达到化学平衡状态B．反应开始到10分钟，用X表示的反应速率为0.079mol·L－1·min－1C．反应开始到10分钟时，Y的转化率为79.0%D．反应的化学方程式为X(g)＋2Y(g)3Z(g)解析：由图可知，10min时，该反应达到平衡状态，A错误；10min内，用X表示的反应速率为v(X)＝eq\f(\f(1.20－0.41,2),10)mol·L－1·min－1＝0.0395mol·L－1·min－1，B错误；10min内，Y的转化率为eq\f(0.79,1.00)×100%＝79.0%，C正确；由图象可以看出，随反应进行，X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增大，所以X、Y是反应物，Z是生成物，10min后X、Y、Z的物质的量为定值，不为0，反应是可逆反应，且Δn(X)Δn(Y)Δn(Z)＝(1.20－0.41)mol(1.00－0.21)mol1.58mol＝112，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，故反应化学方程式为X(g)＋Y(g)2Z(g)，D错误。二、非选择题(共52分)13．(12分)某温度时，在2L容器中A、B两种物质间的转化反应中A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析得：(1)该反应的化学方程式为2AB。(2)反应开始时至4min时，A的平均反应速率为0.05_mol·(L·min)－1。(3)4min时，反应是否达平衡状态？否(填“是”或“否”)，8min时，v正＝v逆(填“>”“<”或“＝”)。解析：(1)分析图中从反应开始到第4min时，A、B的物质的量变化为：A减少0.4mol，B增加0.2mol，可知A为反应物，B为生成物，且反应为可逆反应(因为反应最终达到化学平衡)，因此化学方程式为2AB。(2)反应开始时至4min时，A的平均反应速率v(A)＝eq\f(0.4mol,2L×4min)＝0.05mol·(L·min)－1。(3)4min时，反应尚未建立平衡，正在向正反应方向进行，8min时，反应已达到平衡，正、逆反应速率的大小关系为v正＝v逆。14．(12分)在200℃时，将amolH2(g)和bmolI2(g)充入到体积为VI2(g)＋H2(g)2HI(g)。(1)反应刚开始时，由于c(H2)＝eq\f(a,V)mol/L，c(I2)＝eq\f(b,V)mol/L，而c(HI)＝0，所以化学反应速率v(正)最大，而v(逆)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)减小，c(I2)减小，则c(HI)增大，从而化学反应速率v(正)减小，而v(逆)增大。(3)当反应进行到v(正)与v(逆)相等时，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各组分的分压都将保持不变。解析：主要考查化学平衡建立的过程，开始时，c(H2)和c(I2)为最大值，正反应速率最大，由于此时没有HI，逆反应速率最小为0，随着反应进行c(H2)和c(I2)越来越小，正反应速率越来越小，逆反应速率逐渐变大，直到平衡时，v(正)＝v(逆)。15．(13分)某温度时，在一个10L的恒容容器中，X、Y、Z均为气体，三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据填空：(1)反应开始至2min，以气体X表示的平均反应速率为0.015_mol/(L·min)。(2)该反应的化学方程式为3X＋Y2Z。(3)起始时容器内混合气体密度＝(填“>”“<”或“＝”，下同)平衡时混合气体密度，起始时混合气体的平均相对分子质量<平衡时混合气体的平均相对分子质量。(4)将amolX与bmolY的混合气体发生上述反应，反应到某时刻各物质物质的量恰好满足：n(X)＝n(Y)＝n(Z)，则原混合气体中ab＝53。解析：(1)反应开始至2min，以气体X表示的平均反应速率为v(X)＝eq\f(0.3mol,10L×2min)＝0.015mol/(L·min)。(2)根据图示的内容知，X和Y是反应物，X、Y、Z的变化量之比是(1.0－0.7)mol(1.0－0.9)mol0.2mol＝312，该反应的化学方程式为3X＋Y2Z。(3)混合气体密度ρ＝eq\f(m,V)，从开始到平衡，质量是守恒的，体积是不变的，所以密度始终不变；混合气体的平均摩尔质量M＝eq\f(m,n)，从开始到平衡气体的总质量不变，但n逐渐减小，所以起始容器内混合气体的平均相对分子质量比达到平衡时小。(4)3X＋Y2Z起始量ab0变化量3mm终了量a－3mb－m当n(X)＝n(Y)＝n(Z)时，有a－3m＝2m＝b－所以a＝5m，b＝3m，ab＝516．(15分)已知反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)在830℃条件下，达到平衡时生成物和反应物的关系式eq\f(cC·cD,cA·cB)为一个常数