《学霸笔记 同步精讲》专题6 第1单元 第2课时 化学反应的限度 练习（教师版）化学苏教版必修二
文档属性
| 名称 | 《学霸笔记 同步精讲》专题6 第1单元 第2课时 化学反应的限度 练习（教师版）化学苏教版必修二 |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 110.0KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2026-03-11 00:00:00 | ||
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文档简介
第2课时 化学反应的限度
基础巩固
1.假设某化学反应的反应过程如图所示,观察分析,符合图中变化的化学反应为( )。
A.A2+3B22AB3
B.2AB2+B22AB3
C.2A2B+5B24AB3
D.2AB2+B22AB3
答案:D
解析: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,说明反应不能进行到底,为可逆反应,结合反应前后原子守恒可知化学方程式为2AB2+B22AB3。
2.现向一密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2,在一定条件下发生反应N2+3H22NH3。下列有关说法正确的是( )。
A.达到化学平衡时,正反应和逆反应的速率都为0
B.达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化
C.达到化学平衡时,N2将完全转化为NH3
D.达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等
答案:B
解析:A项,达到化学平衡时,正反应和逆反应的速率相等,但都不为0,错误;B项,达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度不再发生变化,正确;C项,达到化学平衡时,N2不能完全转化为NH3,错误;D项,达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度不再发生变化,但不一定相等,错误。
3.化学反应2SO2(气体)+O2(气体)2SO3(气体)在硫酸工业中有重要应用。关于该反应的叙述正确的是( )。
A.无限延长化学反应的时间能改变化学反应的限度
B.SO2、O2、SO3的物质的量之比为2∶1∶2时达到平衡状态
C.该反应达到化学平衡状态时,正反应速率和逆反应速率相等且等于零
D.若开始加入SO2和18O2,达到化学平衡时18O存在于三种物质中
答案:D
解析:达到化学反应的限度后,延长反应时间无法改变化学反应的限度,A项错误;SO2、O2、SO3的物质的量不再发生改变时,达到平衡状态,B项错误;该反应达到化学平衡状态时,正反应速率和逆反应速率相等,化学平衡为动态平衡,化学反应速率不为零,C项错误;若开始加入SO2和18O2,根据可逆反应的特点可知平衡时18O存在于三种物质中,D项正确。
4.在5 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液中滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液5~6滴后,再进行下列实验,其中可证明FeCl3溶液与KI溶液的反应是可逆反应的实验是( )。
A.再滴加AgNO3溶液,观察是否有AgI沉淀产生
B.加入CCl4振荡后,观察下层液体颜色
C.加入CCl4振荡后,取上层清液,滴加AgNO3溶液,观察是否有AgCl沉淀产生
D.加入CCl4振荡后,取上层清液,滴加KSCN溶液,观察是否出现红色
答案:D
解析:KI溶液与FeCl3溶液反应的离子方程式为2Fe3+ +2I-2Fe2+ +I2,根据题目条件可知KI溶液过量,所以要证明该反应为可逆反应,只需证明有Fe3+存在即可,可以用KSCN溶液检验。
5.可逆反应H2(气体)+I2(气体)2HI(气体)达到平衡的标志是( )。
A.混合气体的颜色不再改变
B.v(H2)∶v(I2)∶v(HI)=1∶1∶2
C.混合气体的密度保持不变
D.H2、I2、HI的分子个数比为1∶1∶2
答案:A
解析:A项,HI为无色气体,碘蒸气为紫红色气体,当混合气体的颜色不再变化时,c(I2)不变,反应达到化学平衡状态,正确;B项,未指明速率所表示的反应方向,反应不一定达到化学平衡状态,错误;C项,该反应前后气体的体积不变,在密闭容器中气体的质量不变,气体的密度一直不变,则混合气体的密度不变不一定达到化学平衡状态,错误;D项,当可逆反应达到平衡时,容器内物质H2、I2和HI的分子个数比为1∶1∶2时,浓度可能仍会变化,不一定达到化学平衡状态,错误。
6.某温度下,将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生反应:NO2(气体)+SO2(气体)SO3(气体)+NO(气体),下列不能说明反应达到平衡状态的是( )。
A.体系中气体的平均相对分子质量保持不变
B.SO2和NO的体积分数保持不变
C.每消耗1 mol SO3的同时消耗1 mol NO2
D.v正(NO2)=v逆(SO3)
答案:A
解析:A项,由于该反应为气体体积不变的反应,因此气体总物质的量不变,又因为反应前后都是气体,因此气体总质量不变,根据M=知,气体的平均相对分子质量始终不变,不能判断反应达到平衡状态;B项,SO2和NO的体积分数保持不变,说明各物质的量保持不变,能说明反应达到平衡状态;C项,每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2,此时正反应速率=逆反应速率,能说明反应达到平衡状态;D项,正、逆反应速率相等,能说明反应达到平衡状态。
7.已知反应:2X+Y2Z(X、Y、Z均为气体),某研究小组将4 mol X和2 mol Y置于一容积不变的密闭容器中,测定不同时段内X的物质的量,得到如下表数据:
t/min 2 4.5 5 6
X/mol 2.8 2.4 1.2 1.2
根据以上信息作出的下列判断中不正确的是( )。
A.随着反应的进行,混合气体的密度不会改变
B.反应在5.5 min时,v正(X)=v逆(Z)
C.6 min时,容器中剩余0.6 mol Y
D.其他条件不变,将X的物质的量改为10 mol,则可得4 mol Z
答案:D
解析:由元素守恒可知,反应前后气体的质量相等,在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变,则随着反应的进行,混合气体的密度不会改变,A项正确;由表格中数据可知,5 min时反应达到平衡,则反应在5.5 min时,反应处于平衡状态,由物质的反应速率之比等于化学计量数之比可知,反应速率v正(X)=v逆(Z),B项正确;由表格中数据可知,5 min时反应达到平衡,X的物质的量减少2.8 mol,则Y的物质的量减少1.4 mol,平衡时Y的物质的量为2 mol-1.4 mol=0.6 mol,C项正确;该反应为可逆反应,可逆反应不可能完全反应,则其他条件不变,将X的物质的量改为10 mol,2 mol Y不可能完全转化,所以由方程式可知,Z的物质的量小于4 mol,D项错误。
8.在某一容积为5 L的密闭容器内,加入0.2 mol的CO和0.2 mol的H2O,在催化剂存在的条件下加热,发生如下反应:CO(气体)+H2O(气体)CO2(气体)+H2(气体),反应中CO2的浓度随时间变化情况如图所示。据此回答下列问题。
(1)根据图中数据,反应开始至达到平衡时,CO的反应速率为 ;反应达到平衡时,c(H2)= 。
(2)判断该反应达到平衡的依据是 。
①CO减少的化学反应速率和CO2减少的化学反应速率相等
②CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等
③CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
④正、逆反应速率都为0
答案:(1)0.003 mol·L-1·min-1 0.03 mol·L-1
(2)①③
解析:(1)由图可知10 min时达到平衡,所以v(CO)=v(CO2)==0.003 mol·L-1·min-1。方程式中的化学计量数之比=反应时转化的浓度之比,所以c(H2)=c(CO2)=0.03 mol·L-1。
9.在一定条件下,气体A与气体B反应生成气体C。反应过程中,反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图。回答下列问题。
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)0~t1 s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)下列关于该反应的说法正确的是 。
a.到达t1 s时反应已停止
b.在t1 s之前,B气体的消耗速率大于它的生成速率
c.在t1 s时,C气体的正反应速率等于逆反应速率
答案:(1)3A+B2C
(2) mol·L-1·s-1
(3)9∶13
(4)22.2% >
(5)bc
解析:(1)从0到t1 s时,Δc(A)=0.8 mol·L-1-0.2 mol·L-1=0.6 mol·L-1,Δc(B)=0.5 mol·L-1-0.3 mol·L-1=0.2 mol·L-1,Δc(C)=0.4 mol·L-1,三者之比为Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)=0.6 mol·L-1∶0.2 mol·L-1∶0.4 mol·L-1=3∶1∶2,反应后三种物质共存,说明该反应为可逆反应,所以化学方程式为3A+B2C。
(2)0~t1 s内A的反应速率为= mol·L-1·s-1。
(3)相同条件下,压强之比等于气体的物质的量之比,反应前气体的总物质的量为1.3 mol,反应后气体的总物质的量为0.9 mol,故反应后与反应前的压强之比为9∶13。
(4)A气体的体积分数为≈22.2%;在t1~(t1+10) s反应处于平衡状态,v正(A)=3v逆(B),故v正(A)>v逆(B)。
(5)a项,可逆反应不可能停止,错误;b项,在t1 s之前,反应未达平衡,仍然向正反应方向进行,故B气体的消耗速率大于它的生成速率,正确;c项,在t1 s时,反应达到平衡,故C气体的正反应速率等于逆反应速率,正确。
10.在一个容积为2 L的恒容密闭容器中,800 ℃时发生反应2NO(气体)+O2(气体)2NO2(气体),体系中n(NO)随时间的变化如下表。
时间/s 0 1 2 3 4 5
0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
(1)如图所示,表示NO2变化曲线的是 。
(2)用O2表示0~2 s内该反应的平均速率v(O2)= 。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是 。
A.v(NO2)=2v(O2)
B.容器内压强保持不变
C.v逆(NO)=2v正(O2)
D.容器内密度保持不变
答案:(1)b
(2)0.001 5 mol·L-1·s-1
(3)BC
解析:(1)由平衡体系2NO(气体)+O2(气体)2NO2(气体)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变化的曲线为b。
(2)0~2 s内参加反应的NO的物质的量为0.020 mol-0.008 mol=0.012 mol,参加反应的O2的物质的量为0.006 mol,v(O2)==0.001 5 mol·L-1·s-1。
(3)A项中未指明正、逆反应速率,无法说明该反应是否达到平衡状态;该反应前后气体物质的量不相等,当容器内压强保持不变时,说明该反应已达到平衡状态,B项正确;C项中正、逆反应速率相等,说明该反应已达到平衡状态;气体总质量不变,气体总体积不变,无论该反应是否达到平衡,容器内密度始终保持不变,D项无法说明该反应是否达到平衡状态。
能力提升
1.化学反应限度的调控在工业生产和环保技术等方面得到了广泛的应用,若设法提高化学反应的限度,下列说法错误的是( )。
A.能够节约原料和能源
B.能够提高产品的产量
C.能够提高经济效益
D.能够提高化学反应速率
答案:D
解析:提高化学反应的限度能够节约原料和能源、提高产品的产量、提高经济效益,但是和化学反应速率的大小无关,故选D项。
2.一定条件下,对于可逆反应X(气体)+3Y(气体)2Z(气体),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为0),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.08 mol·L-1,则下列判断正确的是( )。
A.c1∶c2=3∶1
B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为2∶3
C.反应消耗的X和Y的物质的量相等
D.c1的取值范围为0答案:D
解析:X、Y平衡浓度之比为1∶3,转化浓度之比亦为1∶3,故c1∶c2=1∶3,反应消耗的X和Y的物质的量不相等,A、C两项不正确;平衡时v生成(Y)表示逆反应速率,v生成(Z)表示正反应速率,v生成(Y)∶v生成(Z)应为3∶2,B项不正确;由可逆反应的特点可知03.在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应。
甲:C(固体)+H2O(气体)CO(气体)+H2(气体);
乙:CO(气体)+H2O(气体)CO2(气体)+H2(气体)。
现有下列状态。
①混合气体的平均相对分子质量不再改变
②恒温时,气体压强不再改变
③各气体浓度相等
④断裂H—O键速率是断裂H—H键速率的2倍
⑤混合气体密度不变
⑥单位时间内,消耗水蒸气的质量与生成氢气的质量比为9∶1
其中能说明甲、乙容器中的反应均达到化学平衡状态的是( )。
A.①②④ B.③⑤
C.⑤⑥ D.④
答案:D
解析:①乙反应前后气体的物质的量不变,无论是否达到平衡状态,混合气体的平均相对分子质量都不改变,不合题意;②乙反应前后气体的物质的量不变,恒温时,无论是否达到平衡状态,气体压强都不改变,不合题意;③各气体浓度相等,反应不一定达到平衡状态,不合题意;④断裂H—O键速率是断裂H—H键速率的2倍,可说明正、逆反应速率相等,反应达到化学平衡状态,符合题意;⑤乙反应是全部由气体参加的反应,无论反应是否达到化学平衡状态,混合气体的密度都不变,不合题意;⑥单位时间内,消耗水蒸气的质量与生成氢气的质量比为9∶1,描述的是正反应速率之间的关系,不能说明反应达到化学平衡状态,不合题意。综上分析可知,④能够说明甲、乙容器中的反应均达到化学平衡状态。
4.将气体A、B置于固定容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应。
3A(气体)+B(气体)2C(气体)+2D(气体)
反应进行到10 s末达到平衡状态,测得A的物质的量为1.8 mol,B的物质的量为0.6 mol,C的物质的量为0.8 mol。回答下列问题。
(1)用C表示10 s内该反应的化学反应速率: 。
(2)反应前A的物质的量浓度是 。
(3)平衡时容器内D的浓度为 。
(4)若改变下列条件,生成D的速率如何变化(用“增大”“减小”或“不变”填空)。
编号 改变的条件 生成D的速率
① 降低温度
② 增大A的浓度
答案:(1)0.04 mol·L-1·s-1
(2)1.5 mol·L-1
(3)0.4 mol·L-1
(4)①减小 ②增大
解析:(1)v(C)==0.04 mol·L-1·s-1。
(2)根据3A(气体)+B(气体)2C(气体)+2D(气体),生成0.8 mol C,则消耗A的物质的量为0.8 mol×=1.2 mol,平衡时A的物质的量为1.8 mol,则反应前A的物质的量为1.2 mol+1.8 mol=3 mol,浓度是=1.5 mol·L-1。
(3)根据化学方程式可知,平衡时D的物质的量与C的物质的量相等,均为0.8 mol,D的浓度为=0.4 mol·L-1。
(4)由反应3A(气体)+B(气体)2C(气体)+2D(气体)可知:
①降低温度,反应速率减小;
②增大A的浓度,反应速率增大。
8
基础巩固
1.假设某化学反应的反应过程如图所示,观察分析,符合图中变化的化学反应为( )。
A.A2+3B22AB3
B.2AB2+B22AB3
C.2A2B+5B24AB3
D.2AB2+B22AB3
答案:D
解析: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,说明反应不能进行到底,为可逆反应,结合反应前后原子守恒可知化学方程式为2AB2+B22AB3。
2.现向一密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2,在一定条件下发生反应N2+3H22NH3。下列有关说法正确的是( )。
A.达到化学平衡时,正反应和逆反应的速率都为0
B.达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化
C.达到化学平衡时,N2将完全转化为NH3
D.达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等
答案:B
解析:A项,达到化学平衡时,正反应和逆反应的速率相等,但都不为0,错误;B项,达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度不再发生变化,正确;C项,达到化学平衡时,N2不能完全转化为NH3,错误;D项,达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度不再发生变化,但不一定相等,错误。
3.化学反应2SO2(气体)+O2(气体)2SO3(气体)在硫酸工业中有重要应用。关于该反应的叙述正确的是( )。
A.无限延长化学反应的时间能改变化学反应的限度
B.SO2、O2、SO3的物质的量之比为2∶1∶2时达到平衡状态
C.该反应达到化学平衡状态时,正反应速率和逆反应速率相等且等于零
D.若开始加入SO2和18O2,达到化学平衡时18O存在于三种物质中
答案:D
解析:达到化学反应的限度后,延长反应时间无法改变化学反应的限度,A项错误;SO2、O2、SO3的物质的量不再发生改变时,达到平衡状态,B项错误;该反应达到化学平衡状态时,正反应速率和逆反应速率相等,化学平衡为动态平衡,化学反应速率不为零,C项错误;若开始加入SO2和18O2,根据可逆反应的特点可知平衡时18O存在于三种物质中,D项正确。
4.在5 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液中滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液5~6滴后,再进行下列实验,其中可证明FeCl3溶液与KI溶液的反应是可逆反应的实验是( )。
A.再滴加AgNO3溶液,观察是否有AgI沉淀产生
B.加入CCl4振荡后,观察下层液体颜色
C.加入CCl4振荡后,取上层清液,滴加AgNO3溶液,观察是否有AgCl沉淀产生
D.加入CCl4振荡后,取上层清液,滴加KSCN溶液,观察是否出现红色
答案:D
解析:KI溶液与FeCl3溶液反应的离子方程式为2Fe3+ +2I-2Fe2+ +I2,根据题目条件可知KI溶液过量,所以要证明该反应为可逆反应,只需证明有Fe3+存在即可,可以用KSCN溶液检验。
5.可逆反应H2(气体)+I2(气体)2HI(气体)达到平衡的标志是( )。
A.混合气体的颜色不再改变
B.v(H2)∶v(I2)∶v(HI)=1∶1∶2
C.混合气体的密度保持不变
D.H2、I2、HI的分子个数比为1∶1∶2
答案:A
解析:A项,HI为无色气体,碘蒸气为紫红色气体,当混合气体的颜色不再变化时,c(I2)不变,反应达到化学平衡状态,正确;B项,未指明速率所表示的反应方向,反应不一定达到化学平衡状态,错误;C项,该反应前后气体的体积不变,在密闭容器中气体的质量不变,气体的密度一直不变,则混合气体的密度不变不一定达到化学平衡状态,错误;D项,当可逆反应达到平衡时,容器内物质H2、I2和HI的分子个数比为1∶1∶2时,浓度可能仍会变化,不一定达到化学平衡状态,错误。
6.某温度下,将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生反应:NO2(气体)+SO2(气体)SO3(气体)+NO(气体),下列不能说明反应达到平衡状态的是( )。
A.体系中气体的平均相对分子质量保持不变
B.SO2和NO的体积分数保持不变
C.每消耗1 mol SO3的同时消耗1 mol NO2
D.v正(NO2)=v逆(SO3)
答案:A
解析:A项,由于该反应为气体体积不变的反应,因此气体总物质的量不变,又因为反应前后都是气体,因此气体总质量不变,根据M=知,气体的平均相对分子质量始终不变,不能判断反应达到平衡状态;B项,SO2和NO的体积分数保持不变,说明各物质的量保持不变,能说明反应达到平衡状态;C项,每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2,此时正反应速率=逆反应速率,能说明反应达到平衡状态;D项,正、逆反应速率相等,能说明反应达到平衡状态。
7.已知反应:2X+Y2Z(X、Y、Z均为气体),某研究小组将4 mol X和2 mol Y置于一容积不变的密闭容器中,测定不同时段内X的物质的量,得到如下表数据:
t/min 2 4.5 5 6
X/mol 2.8 2.4 1.2 1.2
根据以上信息作出的下列判断中不正确的是( )。
A.随着反应的进行,混合气体的密度不会改变
B.反应在5.5 min时,v正(X)=v逆(Z)
C.6 min时,容器中剩余0.6 mol Y
D.其他条件不变,将X的物质的量改为10 mol,则可得4 mol Z
答案:D
解析:由元素守恒可知,反应前后气体的质量相等,在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变,则随着反应的进行,混合气体的密度不会改变,A项正确;由表格中数据可知,5 min时反应达到平衡,则反应在5.5 min时,反应处于平衡状态,由物质的反应速率之比等于化学计量数之比可知,反应速率v正(X)=v逆(Z),B项正确;由表格中数据可知,5 min时反应达到平衡,X的物质的量减少2.8 mol,则Y的物质的量减少1.4 mol,平衡时Y的物质的量为2 mol-1.4 mol=0.6 mol,C项正确;该反应为可逆反应,可逆反应不可能完全反应,则其他条件不变,将X的物质的量改为10 mol,2 mol Y不可能完全转化,所以由方程式可知,Z的物质的量小于4 mol,D项错误。
8.在某一容积为5 L的密闭容器内,加入0.2 mol的CO和0.2 mol的H2O,在催化剂存在的条件下加热,发生如下反应:CO(气体)+H2O(气体)CO2(气体)+H2(气体),反应中CO2的浓度随时间变化情况如图所示。据此回答下列问题。
(1)根据图中数据,反应开始至达到平衡时,CO的反应速率为 ;反应达到平衡时,c(H2)= 。
(2)判断该反应达到平衡的依据是 。
①CO减少的化学反应速率和CO2减少的化学反应速率相等
②CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等
③CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
④正、逆反应速率都为0
答案:(1)0.003 mol·L-1·min-1 0.03 mol·L-1
(2)①③
解析:(1)由图可知10 min时达到平衡,所以v(CO)=v(CO2)==0.003 mol·L-1·min-1。方程式中的化学计量数之比=反应时转化的浓度之比,所以c(H2)=c(CO2)=0.03 mol·L-1。
9.在一定条件下,气体A与气体B反应生成气体C。反应过程中,反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图。回答下列问题。
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)0~t1 s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)下列关于该反应的说法正确的是 。
a.到达t1 s时反应已停止
b.在t1 s之前,B气体的消耗速率大于它的生成速率
c.在t1 s时,C气体的正反应速率等于逆反应速率
答案:(1)3A+B2C
(2) mol·L-1·s-1
(3)9∶13
(4)22.2% >
(5)bc
解析:(1)从0到t1 s时,Δc(A)=0.8 mol·L-1-0.2 mol·L-1=0.6 mol·L-1,Δc(B)=0.5 mol·L-1-0.3 mol·L-1=0.2 mol·L-1,Δc(C)=0.4 mol·L-1,三者之比为Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)=0.6 mol·L-1∶0.2 mol·L-1∶0.4 mol·L-1=3∶1∶2,反应后三种物质共存,说明该反应为可逆反应,所以化学方程式为3A+B2C。
(2)0~t1 s内A的反应速率为= mol·L-1·s-1。
(3)相同条件下,压强之比等于气体的物质的量之比,反应前气体的总物质的量为1.3 mol,反应后气体的总物质的量为0.9 mol,故反应后与反应前的压强之比为9∶13。
(4)A气体的体积分数为≈22.2%;在t1~(t1+10) s反应处于平衡状态,v正(A)=3v逆(B),故v正(A)>v逆(B)。
(5)a项,可逆反应不可能停止,错误;b项,在t1 s之前,反应未达平衡,仍然向正反应方向进行,故B气体的消耗速率大于它的生成速率,正确;c项,在t1 s时,反应达到平衡,故C气体的正反应速率等于逆反应速率,正确。
10.在一个容积为2 L的恒容密闭容器中,800 ℃时发生反应2NO(气体)+O2(气体)2NO2(气体),体系中n(NO)随时间的变化如下表。
时间/s 0 1 2 3 4 5
0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
(1)如图所示,表示NO2变化曲线的是 。
(2)用O2表示0~2 s内该反应的平均速率v(O2)= 。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是 。
A.v(NO2)=2v(O2)
B.容器内压强保持不变
C.v逆(NO)=2v正(O2)
D.容器内密度保持不变
答案:(1)b
(2)0.001 5 mol·L-1·s-1
(3)BC
解析:(1)由平衡体系2NO(气体)+O2(气体)2NO2(气体)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变化的曲线为b。
(2)0~2 s内参加反应的NO的物质的量为0.020 mol-0.008 mol=0.012 mol,参加反应的O2的物质的量为0.006 mol,v(O2)==0.001 5 mol·L-1·s-1。
(3)A项中未指明正、逆反应速率,无法说明该反应是否达到平衡状态;该反应前后气体物质的量不相等,当容器内压强保持不变时,说明该反应已达到平衡状态,B项正确;C项中正、逆反应速率相等,说明该反应已达到平衡状态;气体总质量不变,气体总体积不变,无论该反应是否达到平衡,容器内密度始终保持不变,D项无法说明该反应是否达到平衡状态。
能力提升
1.化学反应限度的调控在工业生产和环保技术等方面得到了广泛的应用,若设法提高化学反应的限度,下列说法错误的是( )。
A.能够节约原料和能源
B.能够提高产品的产量
C.能够提高经济效益
D.能够提高化学反应速率
答案:D
解析:提高化学反应的限度能够节约原料和能源、提高产品的产量、提高经济效益,但是和化学反应速率的大小无关,故选D项。
2.一定条件下,对于可逆反应X(气体)+3Y(气体)2Z(气体),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为0),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.08 mol·L-1,则下列判断正确的是( )。
A.c1∶c2=3∶1
B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为2∶3
C.反应消耗的X和Y的物质的量相等
D.c1的取值范围为0
解析:X、Y平衡浓度之比为1∶3,转化浓度之比亦为1∶3,故c1∶c2=1∶3,反应消耗的X和Y的物质的量不相等,A、C两项不正确;平衡时v生成(Y)表示逆反应速率,v生成(Z)表示正反应速率,v生成(Y)∶v生成(Z)应为3∶2,B项不正确;由可逆反应的特点可知0
甲:C(固体)+H2O(气体)CO(气体)+H2(气体);
乙:CO(气体)+H2O(气体)CO2(气体)+H2(气体)。
现有下列状态。
①混合气体的平均相对分子质量不再改变
②恒温时,气体压强不再改变
③各气体浓度相等
④断裂H—O键速率是断裂H—H键速率的2倍
⑤混合气体密度不变
⑥单位时间内,消耗水蒸气的质量与生成氢气的质量比为9∶1
其中能说明甲、乙容器中的反应均达到化学平衡状态的是( )。
A.①②④ B.③⑤
C.⑤⑥ D.④
答案:D
解析:①乙反应前后气体的物质的量不变,无论是否达到平衡状态,混合气体的平均相对分子质量都不改变,不合题意;②乙反应前后气体的物质的量不变,恒温时,无论是否达到平衡状态,气体压强都不改变,不合题意;③各气体浓度相等,反应不一定达到平衡状态,不合题意;④断裂H—O键速率是断裂H—H键速率的2倍,可说明正、逆反应速率相等,反应达到化学平衡状态,符合题意;⑤乙反应是全部由气体参加的反应,无论反应是否达到化学平衡状态,混合气体的密度都不变,不合题意;⑥单位时间内,消耗水蒸气的质量与生成氢气的质量比为9∶1,描述的是正反应速率之间的关系,不能说明反应达到化学平衡状态,不合题意。综上分析可知,④能够说明甲、乙容器中的反应均达到化学平衡状态。
4.将气体A、B置于固定容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应。
3A(气体)+B(气体)2C(气体)+2D(气体)
反应进行到10 s末达到平衡状态,测得A的物质的量为1.8 mol,B的物质的量为0.6 mol,C的物质的量为0.8 mol。回答下列问题。
(1)用C表示10 s内该反应的化学反应速率: 。
(2)反应前A的物质的量浓度是 。
(3)平衡时容器内D的浓度为 。
(4)若改变下列条件,生成D的速率如何变化(用“增大”“减小”或“不变”填空)。
编号 改变的条件 生成D的速率
① 降低温度
② 增大A的浓度
答案:(1)0.04 mol·L-1·s-1
(2)1.5 mol·L-1
(3)0.4 mol·L-1
(4)①减小 ②增大
解析:(1)v(C)==0.04 mol·L-1·s-1。
(2)根据3A(气体)+B(气体)2C(气体)+2D(气体),生成0.8 mol C,则消耗A的物质的量为0.8 mol×=1.2 mol,平衡时A的物质的量为1.8 mol,则反应前A的物质的量为1.2 mol+1.8 mol=3 mol,浓度是=1.5 mol·L-1。
(3)根据化学方程式可知,平衡时D的物质的量与C的物质的量相等,均为0.8 mol,D的浓度为=0.4 mol·L-1。
(4)由反应3A(气体)+B(气体)2C(气体)+2D(气体)可知:
①降低温度,反应速率减小;
②增大A的浓度,反应速率增大。
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