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文档简介
PAGE6-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,视察分析,符合图中变更的化学反应为()A.A2+3B22AB3B.2AB2+B2=2AB3C.2A2B+5B24AB3 D.2AB2+B22AB3D[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,说明反应不能进行究竟,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三种物质的浓度肯定相等B.M、N全部变成了QC.反应物和生成物的浓度都保持不变D.正、逆反应速率均为0C[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,但不肯定相等。]3.可逆反应H2(g)+I2(g)2HI(g)达到平衡的标记是()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变更B[化学反应达平衡的标记为各组重量不变,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,不能据此推断是否达到平衡,C、D错误。]4.肯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ABCDv(正)/(mol·L-1·min-1)v(X)=2v(X)=1v(X)=1v(X)=2v(逆)/(mol·L-1·min-1)v(Y)=2v(Y)=1.5v(Z)=1.5v(Z)=2C[推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4mol·L-1·min-1、3mol·L-1·min-1、1mol·L-1·min-1、eq\f(4,3)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.在肯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肯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更B.v正(CO)=v逆(H2O)C.生成nmolCO的同时生成nmolH2D.反应体系的密度不再变更C[反应无论达到平衡,还是未达到平衡,生成nmolCO的同时都会生成nmolH2。]6.可逆反应:2NO2(g)2NO(g)+O2(g),在体积不变的密闭容器中反应,达到平衡状态的标记是()A.单位时间内生成nmolO2的同时消耗2nmolNO2B.单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNOC.NO2、NO、O2表示的浓度数值之比为2∶2∶1的状态D.NO2的物质的量不再变更的状态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定联系;各组成成分的物质的量不变表示反应达到平衡状态。]7.肯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更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1molY的同时生成2molXC[因Z为固体,若未达到平衡,混合气体的密度会发生变更,A项可作为平衡标记;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0.1mol·L-1、0.3mol·L-1和0.2mol·L-1,则平衡时各物质的浓度不行能是()A.X为0.2mol·L-1B.Y为0.1mol·L-1C.Z为0.3mol·L-1D.Z为0.1mol·L-1时,Y为0.45mol·L-1A[若将0.2mol·L-1的Z完全转化为X和Y。此时,X的物质的量浓度为0.2mol·L-1,而该反应为可逆反应,故X的物质的量浓度肯定小于0.2mol·L-1。]9.对于密闭容器中的反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),在673K、30MPa下,n(NH3)和n(H2)随时间变更的关系如图所示。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更,故c点并没达到平衡,B项不正确;由于在t1、t2时,n(H2)、n(NH3)不再随时间发生变更,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amolH2(g)和bmolI2(g)充入体积为VL的密闭容器中,发生反应:I2(g)+H2(g)2HI(g)。(1)反应刚起先时,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更趋势为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)eq\f(a,V)mol·L-1eq\f(b,V)mol·L-10v(正)v(逆)(2)减小减小增大减小增大(3)相等保持不变11.在2L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:ⅠⅡ(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0~10s内的平均反应速率计算,t=6s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削减至不变,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中的反应是不行逆反应,而图Ⅱ中的反应是可逆反应。图Ⅱ中,10s时,变更的c(A)=1.2mol·L-1-0.8mol·L-1=0.4mol·L-1,所以6s时变更的c(A)=6s×eq\f(0.4mol·L-1,10s)=0.24mol·L-1,此时c(A)=0.96mol·L-1。[答案](1)AA(2)3A=2B+CAB+2C(3)0.9612.在某一容积为5L的密闭容器内,加入0.2mol的CO和0.2mol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的浓度随时间变更状况如图:(1)依据图中数据,反应起先至达到平衡时,CO的化学反应速率为______________,反应达平衡时,c(H2)为_________________。(2)推断该反应达到平衡的依据是______(填序号)。①CO削减的速率和CO2削减的速率相等②CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等③CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变更[解析](1)由图分析10min达到平衡,CO2浓度增加了0.03mol·L-1,则CO浓度减小0.03mol·L-1,所以v(CO)=eq\f(0.03mol·L-1,10min)=0.003mol·L-1·min-1,由于起始时,H2浓度为0,所以达到平衡时c(H2)为0.03mol·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削减的速率是正反应速率,CO2削减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更。[答案](1)0.003mol·L-1·min-10.03mol·L-1(2)①③13.对于反应2SO2(g)+O2(g)eq\o(,\s\up12(催化剂),\s\do12(△))2SO3(g),下列推断正确的是()A.2molSO2和足量的O2反应,必定生成2molSO3B.当v(正)>v(逆)时,随着反应的进行,反应物的物质的量渐渐减小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,上升温度,平衡不肯定发生移动B[该反应为可逆反应,不论条件怎样变更,反应不行能进行完全,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,此时反应不肯定达到平衡;上升温度,平衡向吸热方向移动,平衡肯定发生移动。]14.在肯定条件下,反应2A(g)+2B(g)3C(g)+D(g)达到平衡状态的标记是()A.单位时间内生成2nmolA,同时生成nmolDB.容器内压强不随时间变更而变更C.单位时间内生成nmolB,同时消耗1.5nmolCD.容器内混合气体密度不随时间变更A[A项,指v(正)=v(逆),即单位时间内生成2nmolA,同时消耗2nmolA,或单位时间内生成nmolD,同时消耗nmolD。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,不能推断。D项,容器体积不变时,气体的质量恒定,则密度ρ=eq\f(m,V)不变。]15.某温度时,在一个容积为2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变更曲线如图所示。依据图中数据,下列有关说法错误的是()A.该反应的化学方程式为3X+Y=2ZB.2min时,反应达最大限度,但化学反应仍在进行C.反应起先至2min,Z的反应速率为0.05mol·L-1·min-1D.反应达到平衡时,压强是起先时的0.9倍A[分析图知Δn(X)=0.3mol、Δn(Y)=0.1mol、Δn(Z)=0.2mol,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;2min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)=eq\f(Δc,Δt)=eq\f(0.2mol,2L×2min)=0.05mol·L-1·min-1,C项正确;依据图象可知,起先时气体总物质的量为2mol;平衡后气体总物质的量为0.9mol+0.7mol+0.2mol=1.8mol,eq\f(p平衡,p起始)=eq\f(n平衡,n起始)=eq\f(1.8mol,2mol)=0.9,D项正确。]16.在2L密闭容器中,800℃时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变更如表:时间(s)012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007(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的变更的曲线是________。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.刚好分别出NO2气体b.适当上升温度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,说明反应从正向起先,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,
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