2023春新教材高中化学第6章化学反应与能量第2节化学反应的速率与限度第3课时化学反应的限度化学反应条件的控制课后提能训练新人教版

第六章第二节第3课时A组·基础达标1．将煤块粉碎、经脱硫处理、在适当过量的空气中燃烧，这样处理的目的是()①使煤充分燃烧，提高煤的利用率②减少SO2的产生，避免造成“酸雨”③减少CO的产生，避免污染空气④减少CO2的产生，避免“温室效应”A．①②③ B．②③④C．①③④ D．①②③④【答案】A【解析】①将煤块粉碎，增大与空气的接触面积，能使煤充分燃烧，提高煤的利用率，正确；②煤中含有S元素，燃烧时能生成SO2，经脱硫处理可减少SO2的产生，避免造成“酸雨”，正确；③在适当过量的空气中燃烧，生成CO2，减少CO的产生，正确；④无论是否脱硫处理，在适当过量的空气中燃烧，生成CO2的量都不变，不能减少CO2的产生，错误。2．汽车尾气污染已成为突出的环境问题。反应2NO＋2COeq\o(⥬,\s\up7(催化剂))2CO2＋N2可用于净化汽车尾气。一定条件下，该反应进行一段时间后，各物质的浓度均不再变化，此时()A．反应完全停止 B．反应达到了平衡状态C．反应物消耗完全 D．正反应速率大于逆反应速率【答案】B3．下列关于提高燃料燃烧效率的说法，不正确的是()A．空气量越多越好 B．应通入适量的空气C．固体燃料燃烧前最好粉碎 D．液体燃料燃烧时以雾状喷出【答案】A4．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【答案】D【解析】可逆反应的最大限度即达到化学平衡状态，对于可逆反应，反应不能进行到底，A错误；化学平衡为动态平衡，正、逆反应速率相等且不为零，B错误；CO和H2以1∶2的物质的量之比反应，不能说明正、逆反应速率相等，C错误。5．将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)⥬2NH3(g)＋CO2(g)。可以判断该分解反应已经达到化学平衡状态的是()A．2v(NH3)＝v(CO2)B．密闭容器中NH3与CO2的物质的量之比不变C．密闭容器中混合气体的密度不变D．密闭容器中氨气的体积分数不变【答案】C【解析】未指明其速率是代表正反应速率还是逆反应速率，且倍数关系也不正确，A错误；由于得到的气体中NH3与CO2的体积比恒为2∶1，不能说明已达平衡状态，B、D错误；该反应中NH2COONH4为固体，当压强或气体密度不变时，反应达到平衡状态，C正确。6．一定温度下，在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应：2X(g)⥬Y(g)＋Z(s)，下列叙述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1molY的同时生成2molX【答案】C【解析】X的分解速率与Y的消耗速率之比等于2∶1时才符合要求，C错误。7．硫酸是一种重要的化工产品，目前的重要生产方法是接触法，反应原理为2SO2＋O2eq\o(⥬,\s\up7(催化剂))2SO3，已知该反应为放热反应。下列说法正确的是()A．只要选择适宜的条件，SO2和O2就能全部转化为SO3B．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零C．由反应可知，2molSO2的能量大于2molSO3的能量D．工业在利用上述反应生产SO3时，要同时考虑反应限度和反应速率两方面的问题【答案】D8．在1273K、100.0kPa条件下，乙烷生成乙烯的反应C2H6(g)⥬C2H4(g)＋H2(g)达到平衡后()A．C2H6的浓度保持不变B．C2H6仍在不断分解，其浓度不断减小C．C2H6的分解速率大于生成速率D．C2H4仍在不断生成，其浓度不断增加【答案】A9．工业上合成氨一般采用400～500℃的温度，其原因一般不是()A．适当提高氨的合成速率 B．催化剂在500℃左右活性最小C．缩短反应达到平衡的时间 D．催化剂在500℃左右活性最大【答案】B10．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要意义。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)随时间变化的关系如下图所示。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点处反应达到平衡【答案】D【解析】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，A错误；虽然c点时n(H2)＝n(NH3)，但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错误；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d、e两点处n(N2)相等，C错误，D正确。11．某可逆反应在某体积为5L的密闭容器中进行，在0～3min各物质的量的变化情况如下图所示(A、B、C均为气体)。(1)该反应的化学方程式为__________________________________。(2)在一定温度下，体积不变的密闭容器中，上述反应达到平衡的标志是________(填字母)。A．气体总质量保持不变B．A、B、C的浓度都相等C．A、B、C的浓度不再发生变化D．A、B、C的分子数之比为2∶1∶2E．正反应和逆反应都已停止F．容器内气体密度不再发生变化【答案】(1)2A＋B⥬2C(2)C【解析】(1)根据图像可知，A、B物质的量减少，为反应物，C物质的量增大，为生成物，2min时达到平衡，该反应为可逆反应，0～2minA、B、C物质的量改变量分别为2mol、1mol、2mol，所以该反应的化学方程式为2A＋B⥬2C。(2)根据质量守恒，不论反应是否平衡，气体总质量保持不变，A错误；A、B、C的浓度是否相等与反应是否平衡无关，B错误；A、B、C的分子数之比与反应是否平衡无关，D错误；反应平衡时正反应速率等于逆反应速率，不是0，E错误；根据质量守恒定律，气体质量不变，容器的体积固定，则不论是否平衡，密度保持不变，F错误。B组·能力提升12．(2022·安徽黄山月考)已知反应2X(g)＋Y(g)⥬2Z(g)，某研究小组将4molX和2molY置于一容积不变的密闭容器中，测定不同时间段内X的转化率，得到的数据如表，下列判断正确的是()t/min24.556X转化率30%40%70%70%A．随着反应的进行，混合气体的密度不断增大B．反应在5.5min时，v正(X)＝v逆(Z)C．6min时，容器中剩余1.4molYD．其他条件不变，将X的物质的量改为10mol，则可得4molZ【答案】B【解析】反应过程中气体质量和容积均不变，则随着反应的进行，混合气体的密度不变，A错误；转化率不变时反应达到平衡状态，则反应在5.5min时，v正(X)＝v逆(Z)，B正确；6min时消耗X的物质的量是4mol×0.7＝2.8mol，则根据方程式可知消耗Y的物质的量是1.4mol，容器中剩余0.6molY，C错误；其他条件不变，将X的物质的量改为10mol，不可能得4molZ，因为是可逆反应，2molY不能完全反应，D错误。13．在一定温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中，某一反应中X、Y、Z三种气体的物质的量随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3X⥬3Y＋ZB．t时，正、逆反应都不再继续进行，反应达到化学平衡C．若t＝4，则0～t时X的化学反应速率为0.1mol/(L·min)D．温度、体积不变，t时刻充入1molHe，使压强增大，正、逆反应速率都增大【答案】C【解析】由图像可以看出，反应中X物质的量减小，为反应物，Y、Z的物质的量增多，为生成物，且Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)＝0.8mol∶1.2mol∶0.4mol＝2∶3∶1，则该反应的化学方程式为2X⥬3Y＋Z，A错误；t时，正、逆反应继续进行，反应达到化学平衡，是动态平衡，B错误；若t＝4，则0～t时X的化学反应速率v(X)＝eq\f((2.4－1.6)mol,2L·4min)＝0.1mol/(L·min)，C正确；温度、体积不变，t时刻充入1molHe，使压强增大，由于对物质的浓度无影响，因此，正、逆反应速率不变，D错误。14．在一定条件下，A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中，反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如下图。回答下列问题：(1)该反应的化学方程式为_______________________________________________。(2)0～t1s内A的反应速率为__________________________________________。(3)反应后与反应前的压强之比为________________________。(4)(t1＋10)s时，A气体的体积分数为________，此时v正(A)________(填“>”“<”或“＝”)v逆(B)。(5)关于该反应的说法正确的是______(填字母)。a．到达t1s时反应已停止b．在t1s之前B气体的消耗速率大于它的生成速率c．在t1s时C气体的正反应速率等于逆反应速率【答案】(1)3A＋B⥬2C(2)eq\f(0.6,t1)mol·L1·s1(3)9∶13(4)22.2%>(5)bc【解析】(1)从0～t1s时，Δc(A)＝0.8mol·L1－0.2mol·L1＝0.6mol·L1，Δc(B)＝0.5mol·L1－0.3mol·L1＝0.2mol·L1，Δc(C)＝0.4mol·L1，三者之比为Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)＝3∶1∶2，所以化学方程式为3A＋B⥬2C。(2)0～t1s内A的反应速率为eq\f(0.6mol·L1,t1s)＝eq\f(0.6,t1)mol·L1·s1