人教版（2019）高中化学必修第二册 《6.2.4 化学平衡的特征与反应条件的控制》名师作业设计（含答案）

《化学平衡的特征与反应条件控制》作业设计
1．某可逆反应达到平衡状态时，下列说法不正确的是( )
A．化学平衡是一种动态平衡，v正＝v逆≠0
B．一定条件下，可逆反应都能达到平衡状态
C．平衡状态时，反应混合物中各组分含量保持不变
D．平衡状态时，反应混合物中各物质的浓度一定相同
2．向一密闭容器中放入1 mol X，进行可逆反应2X(g)3Y(g)，反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线如图所示，下列叙述正确的是( )
A．t1时，只有正反应 B．t2～t3时，反应不再发生
C．t2时，容器内有1.5 mol Y D．t2～t3时，X、Y的物质的量均没有发生变化
3．在一定温度下，向密闭容器中充入一定量的NO2和SO2，发生反应：NO2(g)＋SO2(g)NO(g)＋SO3(g)，当化学反应达到平衡时，下列叙述正确的是( )
A．SO2和SO3的物质的量一定相等
B．NO2和SO3的物质的量一定相等
C．反应后混合物的总物质的量一定等于反应开始时NO2和SO2的总物质的量
D．SO2、NO2、NO、SO3的物质的量一定相等
4．在一定条件下，使一定量的A和B气体混合发生反应2A(g)＋3B(g)4C(g)。下列描述中，说明反应已达到平衡状态的是( )
A．各物质的浓度之比c(A)∶c(B)∶c(C)＝2∶3∶4
B．混合气体中各物质的浓度相等
C．单位时间内，消耗a mol A物质的同时消耗2a mol C物质
D．混合气体的体积是反应开始前的4/5
5．可逆反应2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是( )
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态 ⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态 ⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
6．往恒容密闭容器中通入a mol NO2气体，在一定温度下分解生成O2和NO，各物质浓度随时间的变化如图所示：
下列说法错误的是( )
A．X表示NO，Y表示O2
B．t1 min时，NO2的正反应速率比逆反应速率大
C．t3 min时，c(NO2)+c(NO)+c(O2)=1.5a mol L-1
D．t3 min时改变某种外界条件，化学反应限度可能不变
7．在2.0 L恒温恒容密闭容器中充入1.0 mol HCl和0.3 mol O2，加入催化剂发生反应4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)，HCl、O2的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．t2时，v(正)＝v(逆)
B．加入催化剂反应速率不变
C．t1时容器内气体的总压强比t2时的大
D．t3时，容器中c(Cl2)＝c(H2O)＝0.4 mol·L－1
8．把2.5 mol A和 2.5 mol B混合放入容积为2 L的密闭容器里，发生如下反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)，经 5 s反应达平衡，在此5 s内C的平均反应速率为0.2 mol·L－1·s－1，同时生成1 mol D，下列叙述中错误的是(　　)
A．x＝4
B．达到平衡状态时容器内气体的压强与起始时压强之比为6∶5
C．5 s内B的平均反应速率v(B)＝0.05 mol·L－1·s－1
D．达到平衡状态时A的转化率为50%
9．下图所示为工业合成氨的流程图。下列有关生产条件的调控作用分析正确的是_______(填序号)。
(1)步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒
(2)步骤②中“加压”可以加快反应速率
(3)步骤②采用的压强是2×107 Pa，因为在该压强下铁触媒的活性最大
(4)步骤③，选择高效催化剂是合成氨反应的重要条件
(5)目前，步骤③一般选择控制反应温度为700 ℃左右
(6)步骤④⑤有利于提高原料的利用率，能节约生产成本
10．中国政府承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下反应：
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
（1）从3min到9min，v(CO2)=______mol·L-1·min-1（计算结果保留2位有效数字）。
（2）能说明上述反应达到平衡状态的是______________（填编号）。
A．反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1（即图中交叉点）
B．混合气体的压强不随时间的变化而变化
C．单位时间内生成1molH2，同时生成1molCH3OH
D．混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
（3）平衡时CO2的转化率为__________________%。
（4）平衡混合气体中CO2(g)和H2(g)的质量之比是____________________。
（5）第3分钟时v正(CH3OH)_____________第9分钟时v逆(CH3OH)（填“＞”、“＜”“=”或“无法比较”）。
《化学平衡的特征与反应条件控制》作业设计答案解析
1．某可逆反应达到平衡状态时，下列说法不正确的是( )
A．化学平衡是一种动态平衡，v正＝v逆≠0
B．一定条件下，可逆反应都能达到平衡状态
C．平衡状态时，反应混合物中各组分含量保持不变
D．平衡状态时，反应混合物中各物质的浓度一定相同
【参考答案】D
【质量水平】容易
考点 细化内容 质量水平
化学反应速率的影响因素 A 考查对平衡特征的认识 L1
B 考查对可逆反应的认识 L1
C 考查对平衡特征的认识 L1
D 考查平衡特征的理解 L1
2．向一密闭容器中放入1 mol X，进行可逆反应2X(g)3Y(g)，反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线如图所示，下列叙述正确的是( )
A．t1时，只有正反应 B．t2～t3时，反应不再发生
C．t2时，容器内有1.5 mol Y D．t2～t3时，X、Y的物质的量均没有发生变化
【参考答案】D
【质量水平】容易
考点 细化内容 质量水平
化学反应速率的影响因素 A 考查对速率随时间变化的认识 L1
B 考查对可逆反应速率图像v正＝v逆后的认识 L1
C 考查对可逆反应能否完全进行的认识 L1
D 考查平衡特征的理解 L1
3．在一定温度下，向密闭容器中充入一定量的NO2和SO2，发生反应：NO2(g)＋SO2(g)NO(g)＋SO3(g)，当化学反应达到平衡时，下列叙述正确的是( )
A．SO2和SO3的物质的量一定相等
B．NO2和SO3的物质的量一定相等
C．反应后混合物的总物质的量一定等于反应开始时NO2和SO2的总物质的量
D．SO2、NO2、NO、SO3的物质的量一定相等
【参考答案】C
【质量水平】中等
考点 细化内容 质量水平
化学反应速率的影响因素 A 考查对可逆反应量变化的分析 L2
B 考查对可逆反应量变化的分析 L2
C 考查对可逆反应物质的量的认识 L1
D 考查平衡特征的理解 L1
4．在一定条件下，使一定量的A和B气体混合发生反应2A(g)＋3B(g)4C(g)。下列描述中，说明反应已达到平衡状态的是( )
A．各物质的浓度之比c(A)∶c(B)∶c(C)＝2∶3∶4
B．混合气体中各物质的浓度相等
C．单位时间内，消耗a mol A物质的同时消耗2a mol C物质
D．混合气体的体积是反应开始前的4/5
【参考答案】C
【质量水平】中等
考点 细化内容 质量水平
化学反应速率的影响因素 A 考查对平衡标志“定”的理解 L2
B 考查对平衡标志“定”的理解 L1
C 考查对平衡标志“等”的概念认识 L1
D 考查平衡特征的理解以及量的分析 L3
5．可逆反应2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是( )
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态 ⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态 ⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A．①④⑥⑦ B．②③⑤⑦ C．①③④⑤ D．全部
【参考答案】A
【质量水平】偏难
考点 细化内容 质量水平
化学反应速率的影响因素 A 综合考查化学平衡标志的认识，要求学生对于化学平衡标志能全面理解分析 L3
B
C
D
6．往恒容密闭容器中通入a mol NO2气体，在一定温度下分解生成O2和NO，各物质浓度随时间的变化如图所示：
下列说法错误的是( )
A．X表示NO，Y表示O2
B．t1 min时，NO2的正反应速率比逆反应速率大
C．t3 min时，c(NO2)+c(NO)+c(O2)=1.5a mol L-1
D．t3 min时改变某种外界条件，化学反应限度可能不变
【参考答案】C
【质量水平】偏难
考点 细化内容 质量水平
化学反应速率的影响因素 A 考查对反应浓度随时间变化图的理解、分析 L2
B 考查可逆反应方向的理解 L2
C 考查对反应量的分析，思维的严谨性 L3
D 考查平衡改变条件后更深层次的理解 L3
7．在2.0 L恒温恒容密闭容器中充入1.0 mol HCl和0.3 mol O2，加入催化剂发生反应4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)，HCl、O2的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．t2时，v(正)＝v(逆)
B．加入催化剂反应速率不变
C．t1时容器内气体的总压强比t2时的大
D．t3时，容器中c(Cl2)＝c(H2O)＝0.4 mol·L－1
【参考答案】C
【质量水平】中等
考点 细化内容 质量水平
化学反应速率的影响因素 A 反应物还在减少，反应还在向正方向进行，平衡的判定 L1
B 考查催化剂对速率的影响 L1
C 考查反应前后压强的变化 L2
D 考查对可逆反应量的分析 L3
8．把2.5 mol A和 2.5 mol B混合放入容积为2 L的密闭容器里，发生如下反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)，经 5 s反应达平衡，在此5 s内C的平均反应速率为0.2 mol·L－1·s－1，同时生成1 mol D，下列叙述中错误的是(　　)
A．x＝4
B．达到平衡状态时容器内气体的压强与起始时压强之比为6∶5
C．5 s内B的平均反应速率v(B)＝0.05 mol·L－1·s－1
D．达到平衡状态时A的转化率为50%
【参考答案】D
【质量水平】难
考点 细化内容 质量水平
化学反应速率的影响因素 A 通过反应速率关系确定反应物系数 L2
B 考查对化学平衡前后物质的量的分析以及压强的关系 L4
C 考查反应速率的计算以及速率之间的关系 L2
D 考查平衡转化率的计算 L3
9．下图所示为工业合成氨的流程图。下列有关生产条件的调控作用分析正确的是_______(填序号)。
(1)步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒
(2)步骤②中“加压”可以加快反应速率
(3)步骤②采用的压强是2×107 Pa，因为在该压强下铁触媒的活性最大
(4)步骤③，选择高效催化剂是合成氨反应的重要条件
(5)目前，步骤③一般选择控制反应温度为700 ℃左右
(6)步骤④⑤有利于提高原料的利用率，能节约生产成本
【参考答案】(1)(2)(4)(6)
【质量水平】L4，考查了应用化学知识理解工艺生产，能分析生产生活中的现象以及原因，体现了化学知识的价值，展现学生的化学素养。
10．中国政府承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下反应：
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
（1）从3min到9min，v(CO2)=______mol·L-1·min-1（计算结果保留2位有效数字）。
（2）能说明上述反应达到平衡状态的是______________（填编号）。
A．反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1（即图中交叉点）
B．混合气体的压强不随时间的变化而变化
C．单位时间内生成1molH2，同时生成1molCH3OH
D．混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
（3）平衡时CO2的转化率为__________________%。
（4）平衡混合气体中CO2(g)和H2(g)的质量之比是____________________。
（5）第3分钟时v正(CH3OH)_____________第9分钟时v逆(CH3OH)（填“＞”、“＜”“=”或“无法比较”）。
【参考答案】(1)0.042 (2) BD (3) 75 (4)22：3 (5)＞
【质量水平】L3
(1)考查了根据坐标图分析物质量的改变以及基本概念的认识，L2；
(2)考查了对于平衡标志的判断，以及对化学平衡的综合分析，L3；
(3)考查了根据坐标图分析量的改变计算反应转化率，L2；
(4)考查了学生根据三段式对于化学反应量改变的综合分析，L3；
(5)考查了学生将反应速率随时间变化的知识在具体反应中的应用，L3。
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