第六章 第二节 第2课时　化学反应的限度　化学反应条件的控制 课后练（含答案）—2024春高中化学人教版必修二

第2课时　化学反应的限度　化学反应条件的控制
题组一　可逆反应
1．下列关于物质“反应程度”的说法正确的是(　　)
A．一定条件下，2 mol SO2与足量O2反应可得到2 mol SO3
B．1 mol Cl2与足量的H2O反应可生成1 mol HClO
C．1 mol H2与1 mol I2反应可制备2 mol HI
D．一定条件下，1 mol N2与3 mol H2反应可制备1.0 mol NH3
2．500 ℃时，将2 mol N2和2.25 mol H2充入体积为10 L的恒容密闭容器中，反应达到平衡时，NH3的浓度不可能是(　　)
A．0.1 mol·L－1 B．0.12 mol·L－1
C．0.05 mol·L－1 D．0.16 mol·L－1
题组二　化学反应的限度
3．(2022·江苏淮安高一期中)在密闭容器中进行反应：N2＋3H22NH3，下列说法正确的是(　　)
A．升高温度能加快反应速率
B．充入氢气能减慢反应速率
C．达到平衡时，反应速率：v正＝v逆＝0
D．达到平衡时，N2和H2能100%转化为NH3
4．已知反应：NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)，起始时向某密闭容器中通入1 mol NO2、
2 mol S18O2，反应达到平衡后，下列有关说法正确的是(　　)
A．NO2中不可能含18O
B．有1 mol N18O生成
C．S18O2的物质的量不可能为0.8 mol
D．SO2、SO3、NO、NO2均含18O时，说明该反应达到平衡
题组三　化学平衡状态的判断
5．在实验室中模拟H2(g)＋I2(g)2HI(g)时，控制反应条件不变，将一定量的氢气和碘蒸气充入恒容密闭容器中，反应一段时间后，不能确定该反应已经达到化学平衡状态的是(　　)
A．容器中的压强不再变化
B．H2的浓度不再变化
C．容器中混合物的颜色不再变化
D．HI的物质的量不再变化
6．一定温度下，已知反应N2O4(g)2NO2(g)。现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是(　　)
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
题组四　化学反应条件的控制
7．工业上合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，在实际生产中为提高合成氨的反应速率，下列说法正确的是(　　)
A．温度越高，反应速率越快，因此采取的温度越高越好
B．压强越大，反应速率越快，因此采取的压强越大越好
C．催化剂能加快反应速率，因此可选用适当的催化剂
D．可向容器中加入一定量的水蒸气，使氨气溶解以提高反应速率
8．(2023·辽宁抚顺高一期中)在工业生产或实验中，下列做法与调控化学反应速率无关的是(　　)
A．煅烧矿石时，向炉膛中鼓入空气增强火势
B．将Fe与稀H2SO4反应中的稀H2SO4换成稀HNO3
C．食品抽真空包装
D．实验室制氢气时，用锌粉代替锌块
9．(2023·杭州高一期中)在一定温度下，在某恒容的密闭容器中，发生反应：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)。下列有关叙述正确的是(　　)
A．加入少量碳后，CO生成速率加快
B．气体的密度不随时间而改变，说明反应已达到平衡
C．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小
D．若2 mol H—O断裂，同时有1 mol H—H生成，说明反应已达到平衡
10．(2023·湖北仙桃中学高一质检)下列描述的化学反应状态，不一定是平衡状态的是(　　)
A．H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)，绝热、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变
B．2NO2(g)N2O4(g)，恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变
C．CaCO3(s)CO2(g)＋CaO(s)，恒温、恒容下，反应体系中气体的密度保持不变
D．NH4Cl(s)NH3(g)＋HCl(g)，恒温、恒容下，反应体系中气体的平均摩尔质量保持不变
11．(2022·长沙高一检测)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(g)。2 min末该反应达到平衡，生成0.8 mol D，并测得C的浓度为0.2 mol·L－1。下列判断正确的是(　　)
A．x＝2
B．B的转化率为50%
C．2 min内A的平均反应速率为0.3 mol·L－1·min－1
D．若混合气体的密度保持不变，则表明该反应达到平衡状态
12.(2023·保定高一检测)向某容积一定的密闭绝热容器中充入2 mol NO和1 mol O2，一定条件下发生反应：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)，其反应速率与反应时间关系如图所示，下列选项表明反应达到平衡状态的是(　　)
A．NO、O2物质的量之比为2∶1
B．M、N、P、Q四点中，N点时反应已达到平衡状态
C．混合气体的总质量不再变化
D．单位时间内生成2a mol NO2的同时，生成a mol O2
13．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所示。
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)上图中，A点处v正____(填“大于”“小于”或“等于”)v逆。
(2)图中表示NO2变化的曲线是______。用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v＝_________。
(3)下列能说明该反应已经达到平衡状态的是_________(填字母，下同)。
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)下列能使该反应的反应速率增大的是_____。
a．向容器中充入氩气 b．适当升高温度
c．增大O2的浓度 d．选择高效的催化剂
14．(2022·山东济南高一期末)向某容积固定的密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质的浓度随时间的变化如图所示。已知在反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化。请回答下列问题：
(1)密闭容器的容积是________L。
(2)若t1＝15时，则0～t1 s内以C物质浓度变化表示的反应速率v(C)＝________。
(3)写出能反映该反应达到化学平衡状态的两个依据：________________、________________。
(4)t2 s时，C在平衡混合气中的物质的量分数为________。
(5)B的起始的物质的量是________。
15．甲、乙两个研究小组决定用实验探究的方法证明化学反应具有一定的限度，在一定条件下会达到“平衡状态”。
Ⅰ.甲组：取5 mL 0.1 mol·L－1的KI溶液于试管中，滴加0.1 mol·L－1的FeCl3溶液2 mL，发生反应：2I－＋2Fe3＋2Fe2＋＋I2。为了证明该反应具有一定的限度，他们设计了如下实验：①取少量反应液，滴加AgNO3溶液，发现有少量的黄色沉淀(AgI)生成，证明反应物没有反应完全；②再取少量反应液，加入少量CCl4，振荡，发现CCl4层显浅紫色，因为I2更易溶于CCl4，即证明有I2生成。结合①②的结论，他们得出结论：该反应具有一定的可逆性，在一定条件下会达到反应限度。
(1)指导老师指出上述实验中①不合理，你认为原因是_________________，改进的方法是____________________________________________________________________。
(2)有人认为步骤②适合检验生成I2较多的情况，还有一种简单的方法可以灵敏地检验是否生成了I2，这种方法是____________________________________________________________。
Ⅱ.乙组：取4 mL 1 mol·L－1的CaCl2溶液于试管中，发现滴入1 mol·L－1的Na2SO4溶液6 mL后就不再产生白色沉淀了，发生的反应是Na2SO4＋CaCl2CaSO4↓＋2NaCl。请设计一个简单的实验，确认上述反应具有可逆性和反应限度，简要写出实验步骤和结论：_____________。
第2课时　化学反应的限度　化学反应条件的控制
1．D　2.D　3.A　4.C　5.A　6.C　7.C　8.B　9.B
10．D　[该反应为等体积反应，但为绝热体系，随着反应进行，体系内温度升高，压强增大， 当压强不变时反应达到平衡状态，A不符合题意；恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变，说明二氧化氮的浓度不再变化，说明反应达到平衡状态，B不符合题意；该反应中只有二氧化碳是气体，随着反应进行，二氧化碳的物质的量不断变化，恒温、恒容条件下，体系气体的密度保持不变，说明反应达到平衡状态，C不符合题意；反应体系中气体只有氨气和氯化氢气体，且两者比例恒定为1∶1，则气体的平均摩尔质量始终保持恒定，不能据此说明反应达到平衡状态，D符合题意。]
11．C
12．D　[NO、O2物质的量之比始终为2∶1，不能说明达到平衡状态，故A不符合题意；M、N、P、Q四点中，N点时反应速率最大，但随着时间的推移，速率仍在变化，并未达到平衡状态，故B不符合题意；该反应进行前后，混合气体的总质量始终不变，不能说明达到平衡状态，故C不符合题意；单位时间内生成2a mol NO2，反应正向进行，同时又生成a mol O2，反应逆向进行，两个不同方向，速率之比等于化学计量数之比，说明达到平衡状态，故D符合题意。]
13．(1)大于　(2)b　1.5×10－3 mol·L－1·s－1
(3)bc　(4)bcd
解析　(1)在0～1 s内n(NO)呈减小状态，则反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)向正反应方向进行，v正＞v逆。(2)上述反应向正反应方向进行，则c(NO)由逐渐减小到保持不变。表格中数据表明上述反应从开始到平衡，n(NO)的减小量为0.020 mol－0.007 mol＝0.013 mol，则n(NO2)的增加量为0.013 mol。上述反应容器的容积为2 L，则平衡时c(NO2)＝0.006 5 mol·L－1，则表示NO2变化的曲线是b。表格中数据表明，在0～2 s内n(NO)减小量为0.020 mol－0.008 mol＝0.012 mol，则n(O2)的减小量为0.006 mol，容器容积为2 L，则Δc(O2)＝0.003 mol·L－1，反应时间为2 s，根据v＝计算得v(O2)＝1.5×10－3 mol·L－1·s－1。(4)其他条件一定，升高温度或增大反应物的浓度或使用催化剂，都能使化学反应速率增大；反之，可使化学反应速率减小。a项，充入与反应无关的氩气，v不变，错误。
14．(1)2　(2)0.004 mol·L－1·s－1　(3)v正(A)＝3v逆(B)　物质C的物质的量保持不变(其他合理答案均可)　(4)50%
(5)0.04 mol
解析　(1)开始时加入0.3 mol A，图中开始时c(A)＝0.15 mol·L－1，则容器的容积为V＝＝＝2 L。(2)由图可知，0～t1 s内Δc(C)＝0.06 mol·L－1，若t1＝15时，则有v(C)＝＝0.004 mol·L－1·s－1。(5)根据题意可知反应的化学方程式为3A(g)??B(g)＋2C(g)。0～t1 s内Δc(C)＝0.06 mol·L－1，则Δc(B)＝0.03 mol·L－1，故起始时B的物质的量为
(0.05 mol·L－1－0.03 mol·L－1)×2 L＝0.04 mol。
15．Ⅰ.(1)该反应中KI过量，滴加AgNO3溶液总会生成AgI沉淀　取少量反应液，滴加KSCN溶液，若出现红色，则证明还有Fe3＋未完全反应
(2)取少量反应液，滴加淀粉溶液，若溶液变蓝色，说明生成了I2
Ⅱ.取上层清液少许于试管中，滴加1 mol·L－1的Na2CO3溶液，若产生白色沉淀，则说明反应有一定的可逆性和反应限度