专题2.3.2化学反应的限度-课时同步2017-2018学年高一化学人教版（必修2）

第二章 化学反应与能量
2.3.2 化学反应的限度


（时间：35分钟）
一、选择题
1．对化学反应限度的叙述不正确的是
①任何可逆反应都有一定的限度；
②化学反应的限度是不可改变的；
③化学反应的限度与时间的长短无关；
④化学反应达到限度时，正逆反应的速率相等；
⑤达到平衡时，反应停止了，正、逆反应速率都为零。
A．①④ B．②⑤ C．②③ D．⑤
【答案】B

2．在密闭容器中于一定条件下进行下列反应：2SO2+O22SO3，当达到平衡时通入18O2，再次平衡时，18O存在于
A．SO2、O2 B．SO2、SO3 C．SO2、O2、SO3 D．O2、SO3
【答案】C
【解析】该反应是可逆反应，生成三氧化硫的同时，三氧化硫又分解生成二氧化硫和氧气，因此平衡后三种物质均存在18O，D答案选C。
3．对于可逆反应M+NQ达到平衡时，下列说法正确的是
A．M、N、Q三种物质的浓度一定相等
B．M、N全部变成了Q
C．反应物和生成物的浓度都保持不变
D．反应已经停止
【答案】C
【解析】平衡时反应物、生成物的浓度之比应从两个方面考虑：一是反应物的起始浓度，二是化学方程式中的化学计量数。如2 mol M与1 mol N反应，无论怎样反应，M与N的浓度永远不相等，所以“M、N、Q三种物质的浓度一定相等”这种说法是错误的，A错误；此反应是可逆反应，B错误；反应物和生成物的浓度都保持不变，可以说明反应达到平衡状态，但未停止，C正确，D错误。
4．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．增大容器体积
【答案】C

5．硫酸是一种重要的化工产品，硫酸的消耗量常被视为一个国家工业发展水平的一种标志。目前硫酸的重要生产方法是“接触法”，有关接触氧化反应2SO2+O22SO3的说法不正确的是
A．该反应为可逆反应，故在一定条件下二氧化硫和氧气不可能全部转化为三氧化硫
B．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0
C．一定条件下，向某密闭容器中加入2 mol SO2和1 mol O2，则从反应开始到达平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，某一时刻，正、逆反应速率相等
D．在利用上述反应生产三氧化硫时，要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题
【答案】B
【解析】对于可逆反应来说，在一定条件下反应物不可能全部转化为产物，反应只能进行到一定限度。在达到平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，最终正、逆反应速率相等，即达到平衡，此时反应物和生成物的浓度都不再随时间的变化而变化，但反应并没有停止，正、逆反应都依然进行着。
6．在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，下列表述中正确的是

A．化学方程式为：2MN
B．t2时，正逆反应速率相等，达到平衡
C．t3时，正反应速率等于逆反应速率
D．t1时，N的浓度是M浓度的3倍
【答案】C

7．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
【答案】D
【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。
8．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)
【答案】D

9．在一个不传热的固定容积的密闭容器中可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qQ(g)，当m、n、p、q为任意整数且C为有色物质，可逆反应一定达到平衡的标志是
①混合气体的平均摩尔质量不再改变
②体系的温度不再改变
③各组分的浓度不再改变
④各组分的质量分数不再改变
⑤反应速率vA∶vB∶vC∶vQ=m∶n∶p∶q
⑥体系颜色不再变化
⑦单位时间内m mol A断键反应，同时p mol C也断键反应
A．②③④⑤⑥ B．①②③④⑤ C．②③④⑥⑦ D．①②③④⑥⑦
【答案】C
【解析】①混合气体的总质量始终不变，而m+n与p+q的大小不确定，混合气体的总物质的量可能始终不变，也可能始终改变，根据M=，则混合气体的平均摩尔质量不再改变时，不一定为平衡状态，故①错误；②体系的温度不再改变，正逆反应速率相等，所以能据此判断该反应达到平衡状态，故②正确；③各组分的物质的量浓度不再改变，该反应达到平衡状态，故③正确；④当该反应达到平衡状态，各组分的质量分数不再改变，故④正确；⑤当反应速率vA∶vB∶vC∶vQ=m∶n∶p∶q，不能据此判断该反应是否达到平衡状态，故⑤错误；⑥体系颜色不再变化，说明C的浓度一定，则为平衡状态，故⑥正确；⑦单位时间内m mol A断键反应等效于p mol C形成，同时p mol C也断键反应，故⑦正确；故答案为C。
二、非选择题
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1 L的密闭容器中，充入 1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。

(1)从3 min到9 min，v(H2)=________mol·L?1·min?1。
(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．混合气体的密度不随时间的变化而变化
C．单位时间内消耗3 mol H2，同时生成1 mol H2O
D．CO2的体积分数在混合气体中保持不变
(3)平衡时CO2的转化率为______________。
(4)平衡时混合气体中CH3OH(g)的体积分数是__________________。
(5)一定温度下，第9分钟时v逆(CH3OH) _______(填“大于”、“小于”或“等于”)第3分钟时v正(CH3OH)。
【答案】(1)0.125
(2)D
(3)75﹪
(4)30﹪
(5)小于
【解析】(1)从3 min到9 min消耗CO2是0.25 mol/L，根据方程式可知消耗氢气是0.75 mol/L，则v (H2)=0.75 mol/L÷6 min=0.125 mol·L?1·min?1。
(2)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)时反应仍然再进行，没有达到平衡状态，A错误；B．密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中混合气总质量和容积始终是不变的，所以混合气体的密度不随时间的变化而变化不能说明，B错误；C．单位时间内消耗3 mol H2，同时一定生成1 mol H2O，不能说明反应达到平衡状态，C错误；D．CO2的体积分数在混合气体中保持不变说明反应达到平衡状态，D正确，答案选D。
(5)第9分钟时反应达到平衡状态，则v逆(CH3OH) 小于第3分钟时的v正(CH3OH)。
11．在2 L密闭容器内，充入一定量的NO和O2，800 ℃时发生反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，n(NO)随时间的变化如表：
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)反应在1 s~2 s内，O2的物质的量减少________mol。
(2)如图所示，表示NO2变化曲线的是________。用O2表示从0～2s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
【答案】(1)0.001
(2)b 1.5×10?3 mol·(L·s)?1
(3)bc
【解析】(1)根据表中信息，1 s~2 s内NO的物质的量减小0.010 mol?0.008 mol=0.002 mol，NO与 O2的化学计量数之比为2∶1，所以O2的物质的量减小0.001 mol。
(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·s)?1，则v(O2)=v(NO)=0.001 5 mol·(L·s)?1。