第2章第2节第2课时 化学反应的限度 同步练习（含解析）

第2章 化学键 化学反应与能量
第2节 化学反应的快慢和限度
第2课时 化学反应的限度

1．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
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，可以说明反应既不向正反应方向移动，也不向逆反应方向移动，符合化学平衡特征，C正确；化学平衡是一种动态平衡，D错误。
答案：C
2．向已达到平衡的可逆反应2SO2＋O22SO3充入由18O组成的氧气，一段时间后，18O存在于下列哪种物质中(　　)
A．多余的氧气中
B．生成的三氧化硫中
C．氧气和二氧化硫中
D．二氧化硫、氧气和三氧化硫中
解析：化学平衡是动态平衡，18O2的加入定会与SO2结合生成含18O的SO3，同时含18O的SO3又会分解得到SO2和O2，使SO2、O2中也含有18O，因此18O存在于SO2、O2、SO3这三种物质中。
答案：D
3．一定条件下反应2AB(g)A2(g)＋B2(g)达到平衡状态的标志是(　　)
A．单位时间内生成n mol A2，同时消耗2n mol AB
B．容器内，3种气体AB、A2、B2共存
C．AB的消耗速率等于A2的生成速率的2倍
D．容器中各组分的物质的量分数不随时间变化
解析：A、C项均表示正反应方向；B项是可逆反应的特点，无法判断反应是否达到平衡； D项，反应达到化学平衡时，各组分的物质的量分数保持不变，故D正确。
答案：D
4．在200 ℃时，将a mol H2(g)和b mol I2(g)充入到体积为V L的密闭容器中，发生反应：I2(g)＋H2(g) 2HI(g)。
(1)反应刚开始时，由于c(H2)＝________，c(I2)＝________，而c(HI)＝________，所以化学反应速率________最大，而________最小(为零)。
(2)随着反应的进行，反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c(H2)________，c(I2)________，而c(HI)________，从而化学反应速率v正________，而v逆________。
(3)当反应进行到v正与v逆________时，此可逆反应就达到了最大限度，若保持外界条件不变时，混合物中各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和生成物的产率及体系的总压强(或各组分的分压)都将________。
答案：(1) mol·L－1　 mol·L－1　0v正　v逆
(2)减小　减小　增大　减小　增大
(3)相等　不变

(时间：40分钟　分值：100分)
A级　基础巩固
基础题Ⅰ
1．下列反应体系中，不属于可逆反应的是(　　)
A．Cl2溶解于水
B．氨气溶解于水
C．工业合成氨
D．Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3和2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O
解析：A项，Cl2溶于水存在反应：Cl2＋H2O HCl＋HClO；B项，NH3溶于水存在反应：NH3＋H2ONH3·H2O；C项，N2＋3H22NH3；D项，两反应的条件不同，不是可逆反应。
答案：D
2．下列措施可以提高燃料燃烧效率的是(　　)
①提高燃料的着火点　②降低燃料的着火点　③将固体燃料粉碎　④将液体燃料雾化　⑤将煤气化处理　⑥通入足量的空气
A．①③④⑤ B．②③⑤⑥
C．③④⑤⑥ D．①②③④
解析：燃料的着火点不可改变且与燃烧效率无关。
答案：C
3．引起化学平衡移动的根本原因是(　　)
A．浓度的改变 B．压强的改变
C．使用了催化剂 D．正、逆反应速率的改变
解析：其他条件一定时浓度和压强的改变可以使正、逆反应速率发生改变，进而使化学平衡发生移动，因此化学平衡移动的根本原因是正、逆反应速率的改变。使用催化剂可以改变反应速率，但它对正、逆反应速率的影响是相同的，即催化剂不能使化学平衡发生移动。
答案：D
4．已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)。下列说法不正确的是(　　)
A．升高温度可使该反应的逆反应速率降低
B．使用高效催化剂可有效提高正反应速率
C．反应达到平衡后，NO的反应速率保持恒定
D．单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达到平衡
解析：升温，无论是正反应，还是逆反应，反应速率均加快，A项错误；催化剂可以加快化学反应速率，B项正确；达到平衡后，各物质的反应速率保持不变，C项正确；由于CO和CO2的化学计量数相等，故当两者单位时间内消耗的物质的量相等时，反应即达到平衡，D项正确。
答案：A
5．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，下列表述正确的是(　　)

A．反应的化学方程式为2MN
B．t2时，正、逆反应速率相等，达到平衡
C．t3时，正反应速率大于逆反应速率
D．t1时，N的浓度是M浓度的2倍
答案：D
基础题Ⅱ
6．在4 L密闭容器中充入6 mol A气体和5 mol B气体，在一定条件下发生反应：3A(g)＋B(g)2C(g)＋xD(g)，达到平衡时，生成了2 mol C，经测定D的浓度为0.5 mol·L-1，下列判断正确的是(　　)
A.＝1
B．B的转化率为20%
C．平衡时A的浓度为1.50 mol·L-1
D．达到平衡时，在相同温度下容器内混合气体的压强是反应前的85%
解析：由题意，平衡时n(D)＝0.5 mol·L－1×4 L＝2 mol，生成2 mol C的同时生成2 mol D，所以x＝2。

B的转化率α(B)＝×100%＝20%，平衡c(A)＝＝0.75 mol·L－1。由x＝2可知反应前后气体的物质的量不变，容器内气体的压强不变。
答案：B
7．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高温加热，发生如下反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，反应中CO2的浓度随时间变化情况如图：

(1)根据图中数据，反应开始至达到平衡时，CO的化学反应速率为________，反应达平衡时，c(H2)＝______________________。
(2)判断该反应达到平衡的依据是________(填序号)。
①CO减少的速率和CO2减少的速率相等
②CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等
③CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
解析：(1)由图分析10 min达到平衡，CO2浓度增加了0.03 mol·L－1，则CO浓度减小0.03 mol·L－1，所以v(CO)＝＝0.003 mol·L－1·min－1，由于起始时，H2浓度为0，所以达到平衡时c(H2)＝0.03 mol·L－1；(2)化学平衡是动态平衡，只是正、逆反应速率相等，并不是停止反应。CO减少的速率是正反应速率，CO2减少的速率是逆反应速率，当二者相等时，v正(CO)＝v逆(CO)，可逆反应达到平衡。反应达到平衡时，各组分的浓度不再发生变化。
答案：(1)0.003 mol·L－1·min－1　0.03 mol·L－1　(2)①③
B级　能力提升
8．某温度下，在2 L密闭容器中X、Y、Z三种物质(均为气态)间进行反应，其物质的量随时间的变化曲线如图。依图回答：

(1)该反应的化学方程式可表示为________。
(2)反应起始至t min(设t＝5)，Y的平均反应速率是__________。
(3)在t min时，该反应达到了________状态，下列可判断反应已达到该状态的是________(填字母)。
A．X、Y、Z的反应速率相等
B．X、Y的反应速率比为2∶3
C．混合气体的密度不变
D．生成1 mol Z的同时生成2 mol X
E．X、Y、Z物质的量之比等于系数比
F．混合气体的总压强不再发生改变
答案：(1)2X(g) 3Y(g)＋Z(g)
(2)0.12 mol·L－1·min－1
(3)化学平衡　DF
9．在2 L密闭容器内，800 ℃时NO(g)和O2(g)反应生成NO2(g)的体系中，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)上述反应________(填“是”或“不是”)可逆反应，在第5 s时，NO的转化率为________。

(2)如图，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)下列叙述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
(4)能使该反应的反应速率增大的是________。
a．及时分离出NO2气体
b．适当升高温度
c．增大O2的浓度
d．选择高效的催化剂
解析：(1)该反应是可逆反应，5 s时，NO转化率为×100%＝65%。(2)由平衡体系2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)知，NO2为生成物，初始状态时，c(NO2)＝0，随反应的进行，c(NO2)逐渐增大，当达到平衡时，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)＝v(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，容器内气体密度总保持不变，故d项无法说明该反应是否达到平衡状态。
(4)分离出NO2气体后，浓度减小，反应速率减慢，而升高温度，加催化剂及增大反应物浓度都会使反应速率增大。
答案：(1)是　65%　(2)b　0.001 5 mol·L－1·s－1　(3)bc　(4)bcd





PAGE