人教版（2019）高中化学必修第二册 《化学反应的限度》拔高练习（含答案）

第三节 化学反应的速率和限度
第2课时　化学反应的限度　化学反应条件的控制
能力提升
1.对可逆反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),下列叙述正确的是(　　)
A.NH3、O2、NO、H2O(g)同时存在时,则反应达到化学平衡状态
B.单位时间内生成x mol NO,同时消耗x mol NH3时,说明反应达到化学平衡状态
C.达到化学平衡状态时,若增大容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大
D.化学反应速率关系是3v正(NH3)=2v正(H2O)
2. (2016河南南阳测试)如图曲线a表示释放能量的反应X(g)+Y(g)Z(g)+M(g)+N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若改变起始条件,使反应过程按b曲线进行,可采取的措施是(　　)
A.升高温度
B.加大X的投入量
C.加催化剂
D.增大体积
3.一定温度下的恒容容器中,下列哪些物理量不再发生变化时,表明反应A(g)+2B(g)C(g)+D(g)已达到化学平衡状态(　　)
①混合气体的压强　②混合气体的密度　③B的物质的量浓度　④混合气体的总物质的量　⑤混合气体的平均相对分子质量　⑥混合气体的总质量　⑦混合气体的总体积
A.①②③④⑤⑥⑦
B.①③④⑤
C.①②③④⑤⑦
D.②⑥⑦
4.一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示:
下列描述正确的是(　　)
A.从反应开始到10 s,用Z表示的反应速率为0.158 mol·L-1·s-1
B.从反应开始到10 s,X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L-1
C.从反应开始到10 s时,Y的转化率为79.0%
D.反应的化学方程式为X(g)+Y(g)Z(g)
5.在一密闭容器中通入A、B、C三种气体,保持一定温度,在t1~t4 s时测得各物质的浓度如表,则下列判断正确的是(　　)
测定时刻/s浓度 t1 t2 t3 t4
c(A)/(mol·L-1) 6 3 2 2
c(B)/(mol·L-1) 5 3.5 3 3
c(C)/(mol·L-1) 1 2.5 3 3
A.在t3 s时反应已经停止
B.t3~t4 s内正、逆反应速率不相等
C.在容器中发生的反应为A(g)+B(g)C(g)
D.在t2~t3 s内A的平均反应速率为 mol·L-1·s-1
6.在一定条件下,将3 mol A和1 mol B两种气体混合于固定容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(s)。2 min时该反应达到平衡,生成了0.8 mol D,并测得C的浓度为0.2 mol·L-1。下列判断错误的是(　　)
A.x=1
B.平衡时B与C的浓度之比为3∶2
C.平衡时A与B的转化率相等,均为40%
D.平衡时加入少量D可提高该反应的反应速率
7.在2 L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 0 1 2 3 4 5
n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
(1)上述反应　　　(填“是”或“不是”)可逆反应。
(2)如图所示,表示NO2变化曲线的是　　　。用O2表示从0~2 s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　　　(填序号)。
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
8.在容积为5 L的密闭容器中,加入0.2 mol CO和0.2 mol H2O(g),在催化剂存在的条件下高温加热,发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),并放出热量。反应中CO2的浓度随时间变化的曲线如图所示。
(1)根据图中数据,从反应开始至达到平衡时,CO的化学反应速率为　　　　　　　　　　　　　　;反应达到平衡时c(H2)=　　　　。
(2)判断该反应达到平衡状态的依据是　　　　　　　　(填字母)。
A.单位时间内CO消耗的物质的量和CO2消耗的物质的量相等
B.CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等
C.CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
D.正、逆反应速率都为0
参考答案
1.解析:四种气体同时存在时,不能说明可逆反应达到了化学平衡状态,A项错误;NO的生成与NH3的消耗均表示正反应,B项错误;达到化学平衡状态时,增大容器体积,反应物、生成物浓度同时减小,正、逆反应速率同时减小,C项错误;在反应的任意状态总有v正(NH3)∶v正(H2O)=4∶6,即3v正(NH3)=2v正(H2O),D项正确。
答案:D
2.解析:由图可知:a曲线换为b曲线,只是缩短达到平衡的时间,即加快了反应速率而平衡没有移动,加入催化剂能同等程度加快正逆反应速率,而平衡不移动,故C对,而A、B、D中的措施都会使平衡发生移动。
答案:C
3.解析:由于反应物、生成物全部是气体,且反应在恒容容器中进行,反应前后气体的质量不变,故反应过程中气体的密度一直保持不变,故②⑥⑦不符合题意。
答案:B
4.解析:从反应开始到10 s时,X的量减少了1.20 mol-0.41 mol=0.79 mol,Y的量减少了1.00 mol-0.21 mol=0.79 mol,Z增加了1.58 mol,所以反应的化学方程式为X(g)+Y(g)2Z(g),D项错误。用Z表示的反应速率为=0.079 mol·L-1·s-1,A项错误。X物质的量浓度减少了=0.395 mol·L-1,B项错误。
答案:C
5.解析:由题给数据可知,t3 s时可逆反应达到化学平衡状态,此时,v(正)=v(逆)≠0,A项错误;t3~t4 s内,A、B、C的浓度没有发生变化,反应处于化学平衡状态,正、逆反应速率相等,B项错误;达到化学平衡状态时,A、B、C的浓度变化量之比为4∶2∶2=2∶1∶1,故该反应的化学方程式为2A(g)+B(g)C(g),C项错误;t2~t3 s内,Δc(A)=1 mol·L-1,故用A表示的该时间段的平均化学反应速率为 mol·L-1·s-1,D项正确。
答案:D
6.解析:生成C的物质的量为0.2 mol·L-1×2 L=0.4 mol,浓度变化的量与化学计量数成正比,故x=1,A项正确;B减少的量为0.4 mol,平衡时浓度为(1 mol-0.4 mol)÷2 L=0.3 mol·L-1,B项正确;B的转化率为×100%=40%,同样可计算出A的转化率也为40%,C项正确;因D为固体,平衡时加入少量D,各物质的浓度没有改变,故反应速率不变,D项错误。
答案:D
7.解析:(1)该反应是可逆反应。
(2)由平衡体系2NO(g)+O2(g)2NO2(g)知,NO2为生成物,n(NO2)=Δn(NO)=0.020 mol-0.007 mol=0.013 mol
c(NO2)==0.006 5 mol·L-1
故表示NO2变化曲线的为b。
v(NO)= =0.003 mol·L-1·s-1,
则v(O2)=1/2v(NO)=0.001 5 mol·L-1·s-1。
(3)A项中未指明正、逆反应速率,故无法说明该反应是否达到平衡状态;由于该反应是反应前后气体体积不相等的反应,当容器内压强保持不变时,说明该反应已达到平衡状态,故B项正确;C项中已说明正、逆反应速率相等,故说明该反应已达到平衡状态;由于气体总质量不变,气体总体积也不变,因此,无论该反应是否达到平衡,容器内密度保持不变,故D项无法说明该反应是否达到平衡状态。
答案:(1)是
(2)b　0.001 5 mol·L-1·s-1
(3)BC
8.解析:(1)由题图可知从第10 min时反应达到平衡状态,则v(CO)=v(CO2)==0.003 mol·L-1·min-1;反应时转化的浓度之比=化学方程式中化学计量数之比,所以c(H2)=Δc(H2)=Δc(CO2)=0.03 mol·L-1。
(2)达到化学平衡状态的标志是各物质的百分含量保持一定,浓度保持不变,正、逆反应速率相等且不为0。
答案:(1)0.003 mol·L-1·min-1　0.03 mol·L-1
(2)AC
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