6.2.2化学反应的限度 化学反应条件的控制 同步练习-云南省弥勒市第一中学2020-2021学年高一化学人教版（2019）必修第二册

第2课时化学反应的限度 化学反应条件的控制
单选题
1.在密闭容器中进行如下反应：X2(g)＋Y2(g) 2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1?mol·L－1、0.3?mol·L－1、0.2?mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是( )
A.Y2为0.2?mol·L－1 B.Y2为0.35?mol·L－1
C.X2为0.2?mol·L－1 D.Z为0.4?mol·L－1
2．在一定条件下，使一定量的A和B气体混合发生反应：。下列描述中，说明反应已经达到平衡状态的是( )
A．各物质的浓度之比
B．混合气体中各物质的浓度相等
C．单位时间内，若消耗了 A，同时也消耗了 C
D．混合气体的体积是反应开始前的
3．一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）。当SO2、O2、SO3的浓度不再变化时，下列说法正确的是( )
A.该反应已达化学平衡状态 B.正、逆反应速率相等且等于零
C.SO2和O2全部转化SO3 D.SO2、O2、SO3的浓度一定相等
4．已知2Fe3++2I-→2Fe2++I2，为了探究FeCl3溶液和KI溶液的反应是否存在一定的限度，取5mL0.5mol?L-1KI溶液，向其中加主0.1mol?L-1的FeCl31mL，充分反应，下列实验操作能检验该反应是否存在限度的是( )
A．再滴加AgNO3溶液，观察是否有黄色沉淀产生
B．再加入CCl4振荡后，观察下层液体颜色是否变为紫红色
C．再加入CCl4振荡后，取上层清液，滴加AgNO3溶液，观察是否有白色沉淀产生
D．再加入CCl4振荡后，取上层清液，滴加KSCN溶液，观察溶液是否变成红色
5．在一定温度下的刚性密闭容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明下述反应：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已达到平衡状态( )
①混合气体的压强　②混合气体的密度　③各气体物质的物质的量浓度　④气体的总物质的量 ⑤混合气体的平均相对分子质量
A．②③⑤ B．①②③ C．②③④⑤ D．①③④⑤
6．氨基甲酸铵分解反应为NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)，在一体积恒定的容器里，发生上述的反应，可以判断该反应已经达到平衡的是( )
A.密闭容器中氨气的体积分数不变 B.1?mol NH2COONH4分解同时有17?g NH3消耗
C.密闭容器中混合气体的密度不变 D.2v(NH3)=v(CO2)
7．为了研究碳酸钙粉末与稀盐酸反应的反应速率，某同学利用图1所示装置通过实验测定反应中生成的的体积随反应时间变化的情况，绘制出图2所示的曲线。已知该反应是放热反应，下列说法正确的是( )
A．段反应速率大于段的主要原因是此阶段盐酸的浓度较大
B．段反应速率小于段的主要原因是此阶段反应体系的温度降低
C．时刻不再产生气体，表明碳酸钙已经完全消耗
D．微热锥形瓶时活塞向右移动，停止加热后活塞恢复至原位置，则装置气密性良好
8.一定温度下，在某容器中进行如下可逆反应，当混合气体的平均摩尔质量不再改变时，能说明反应达到平衡状态的是( )
①恒容时发生反应：A(g)+ B(g)3C(g)
②恒压时发生反应：A(g)+ B(g) 2C(g)
③恒容时发生反应：A(g)+2B(g) 2C(g)+D(g)
④恒压时发生反应：A(g)+2B(g) 3C(g)+D(s)
A.②③ B.①④ C.①③ D.②④
填空题
9．某温度时，在0.5L密闭容器中，某一可逆反应的A、B气体物质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析可得：
(1)该反应的化学方程式为_________________。
(2)若降低温度，则该反应的正反应速率_________(填“加快”“减慢”或“不变”，下同)，逆反应速率_______。
(3)第4min时，正、逆反应速率的大小关系为_________(填”>””<”或”=”)。
(4)0～4min内，用B的浓度变化来表示该反应的平均反应速率为________。
(5)能判断该反应在一定温度下达到化学平衡状态的依据是__________。
A．容器中压强不变 B．混合气体中A的浓度不再改变 C．容器中气体密度不变 D．
(6)平衡时A的转化率为__________。
(7)平衡时混合气体中B的体积分数约为______________。
(8)反应达到平衡，此时体系内压强与开始时的压强之比为__________。
10．化学反应速率和限度是中学化学原理中很重要部分，根据所学知识回答下列问题：
I．用纯净的锌粒与稀盐酸反应制取氢气气体，请回答：
(1)实验过程如上图所示，分析判断_____段化学反应速率最快（填OE、EF或FG）。
(2)将锌粒投入盛有稀盐酸的烧杯中，刚开始时产生H2的速率逐渐加快，其原因是__________。
(3)为了减缓上述反应的速率，欲向溶液中加入下列物质少许，你认为可行的是_____。
A．硫酸铜溶液 B．水 C．浓盐酸
Ⅱ．某温度时，在2 L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化的曲线如下图所示。由图中数据分析：
(1)该反应的化学方程式：____________________________；
(2)反应开始至2 min末，X的反应速率为_______（mol·L﹣1·min﹣1）；
(3)反应前的压强与平衡时的压强之比为_____。
三、选做题
11．Ⅰ.在容积为2L的密闭容器中进行如下反应：A(g)+2B(g)3C(g)+xD(g)，开始时A为4mol，B为6mol；5min末时测得C的物质的量为3mol，用D表示的化学反应速率v(D)为0.2mol/(L·min)。计算
(1)5min末A的物质的量浓度为__________mol/L。
(2)前5min内用B表示的化学反应速率v(B)为_________mol/(L·min)。
(3)化学方程式中x值为__________ 。
(4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别为：①v(A)=5mol/(L·min)；②v(B)=6mol/(L·min)；③v(C)=4.5mol/(L·min)；④v(D)=8mol/(L·min)。
其中反应速率最快的是__________(填编号)。
II.将纯锌片和纯铜片按如图所示方式插入100mL相同浓度的稀硫酸一段时间，回答下列问题：
(5)下列说法正确的是________ (填字母代号)。
A．甲、乙均为化学能转变为电能的装置 B．乙中铜片上没有明显变化
C．甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少 D．两烧杯中溶液的酸性均减弱
(6)在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：甲________乙(填“>”、“<”或“=”)。原因是________。
12．Ⅰ．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的恒温密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下反应：，测得CO2和的浓度随时间变化如图所示。
(1)从3min到9min，___________(计算保留2位有效数字)。
(2)能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
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1mol H2，同时生成1mol CH3OH
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)平衡混合气体中和的质量之比是___________。
(5)第3分钟时___________第9分钟时(填“＞”“＜”“=”或“无法比较”)。
Ⅱ．(1)在恒温条件下将一定量X和Y的混合气体通入容积为2L的密闭容器中，X和Y两物质的浓度随时间的变化情况如图所示。
①写出该反应的化学方程式(反应物或生成物用符号X、Y表示)：___________。
②a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是___________。
(2)如图所示是可逆反应的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线，下列叙述正确的是___________(填字母)。
A． t1时，只有正方向反应在进行 B． t2时，反应达到最大限度
C． t2～t3，反应不再进行 D． t2～t3，各物质的浓度不再发生变化
第2课时化学反应的限度 化学反应条件的控制
1.答案：B
解析：若反应从正反应方向进行达到平衡，X2、Y2的浓度最小，Z的浓度最大，假设完全反应，则：
X2（g）+Y2（g）2Z（g）
起始浓度/（mol?L-1）0.1 0.3 0.2
转化浓度/（mol?L-1）0.1 0.1 0.2
平衡浓度/（mol?L-1） 0 0.2 0.4
若反应从逆反应方向进行达到平衡，X2、Y2的浓度最大，Z的浓度最小，假设完全反应，则：
X2（g）+Y2（g）2Z（g）
起始浓度/（mol?L-1） 0.1 0.3 0.2
转化浓度/（mol?L-1） 0.1 0.1 0.2
平衡浓度/（mol?L-1） 0.2 0.4 0
反应为可逆反应，物质不能完全转化，所以平衡时浓度范围为0?mol?L-1 2．C
【详解】
A．各物质的浓度之比c(A)∶c(B)∶c(C)=2∶3∶4，无法判断各组分的浓度是否继续变化，无法判断是否为平衡状态，故A错误；
B．混合气体中各物质的浓度相等，无法判断各组分的浓度是否会发生变化，无法判断是否达到平衡状态，故B错误；
C．单位时间内若消耗了a?molA物质，同时也消耗了2a?mol?C物质，表示的是正逆反应速率相等，说明达到平衡状态，故C正确；
D．混合气体的体积是反应开始前的，无法判断各组分的百分含量是否变化，无法判断是否达到平衡状态，故D错误；
故选C。
3.答案：A
解析：当SO2、O2、SO3的浓度不再变化时，反应已达到化学平衡状态，故A正确；平衡状态是动态平衡，所以正、逆反应速率相等且大于零，故B错误；反应可逆，SO2和O2不可能全部转化为SO3，故C错误；反应达到平衡状态时，SO2、O2、SO3的浓度不变但不一定相等，故D错误。
4．D
【详解】
由题给数据知：氯化铁少量，则：
A．无论是否存在反应限度，滴加溶液，都有黄色沉淀生成，A错误；
B．再加入振荡后，观察下层液体颜色是否变为紫红色，只能说明生成碘，不能确定反应是否存在限度，B错误；
C．再加入振荡后，取上层清液，滴加溶液，观察是否有白色沉淀产生，不能确定反应是否存在限度，反应前后溶液中均存在，C错误；
D．再加入振荡后，取上层清液，滴加溶液，观察溶液是否变红色，可知有没有反应完，从而确定和的反应是否有一定的限度。D正确；
故选D。
5．A
【详解】
①由于A呈固态，该反应反应前后气体分子数不变，建立平衡的过程中混合气体总物质的量的始终不变，在一定温度下的刚性密闭容器中，混合气体的压强始终不变，则混合气体的压强不再发生变化不能说明反应达到平衡状态；
②由于A呈固态，建立平衡的过程中混合气体的总质量发生变化，在一定温度下的刚性密闭容器中，根据ρ= ，混合气体的密度发生变化，则混合气体的密度不再发生变化能说明反应达到平衡状态；
③各气体物质的物质的量浓度不再发生变化是反应达到平衡状态的特征标志；
④由于A呈固态，该反应反应前后气体分子数不变，建立平衡的过程中混合气体总物质的量始终不变，气体的总物质的量不再发生变化不能说明反应达到平衡状态；
⑤由于A呈固态，该反应反应前后气体分子数不变，建立平衡的过程中混合气体总物质的量始终不变，混合气体的总质量发生变化，根据混合气体的平均摩尔质量=，混合气体的平均相对分子质量发生变化，则混合气体的平均相对分子质量不再发生变化能说明反应达到平衡状态；
能说明反应达到平衡状态的是②③⑤，答案选A。
6.答案：c
解析：反应混合气体中只有氨气与二氧化碳，反应开始时只有氨基甲酸铵，则氨气和二氧化碳物质的量之比始终为2︰1，氨气体积分数始终不变，故不能说明反应达到平衡，A错误；1 mol NH2COONH4分解同时有17 g NH3消耗，17 g NH3的物质的量为1 mol，消耗17 g NH3生成0.5 mol NH2COONH4，反应未达到平衡，B错误；随反应正向进行，混合气体的质量增大，容器的容积不变，混合气体的密度增大，当密度不再变化，说明反应达到平衡状态，C正确；若2v（NH3）=（CO2），反应一定没有达到平衡状态，D错误。
7．D
【详解】
A．段反应速率大于段的主要原因是反应放热造成此阶段反应体系温度较高，A项错误；
B．段反应速率小于段的主要原因是此阶段盐酸的浓度减小，B项错误；
C．时刻不再生成更多的气体，可能盐酸反应完全，碳酸钙因过量而仍有剩余，C项错误；
D．微热锥形瓶时活塞向右移动，停止加热后活塞恢复至原位置，表明装置气密性良好，D项正确
答案选D。
8.答案：B
解析：恒容时发生反应A（g）+ B（g）3C（g），气体的总质量始终不变，反应前后气体总物质的量发生变化，当气体的平均摩尔质量不再改变时，能说明反应达到平衡状态，①正确；恒压时发生反应A（g）+B（g）2C（g），混合气体的总质量和总物质的量均不变，平均摩尔质量不再改变不能说明反应达到平衡状态，②错误；恒容时发生反应A（g）+2B（g）2C（g）+D（g），混合气体的总质量和总物质的量始终不变，平均摩尔质量始终不变，不能说明反应达到平衡状态，③错误；恒压时发生反应A（g）+2B（g）3C（g）+D（s），反应前后混合气体的总质量发生变化，混合气体的总物质的量一定，气体的平均摩尔质量不再改变时，能说明反应达到平衡状态，④正确。故B项正确。
9．2AB 减慢 减慢 ＞ 0.1 AB 75% 71.4% 7：10
【分析】
由图可知，从反应开始，A的物质的量减少，B的物质的量增加，则A为反应物、B为生成物，开始至平衡时，A减少0.8mol-0.2mol=0.6mol，B增加0.5mol-0.2mol=0.3mol，以此来解答。
【详解】
(1)由图可知，从反应开始，A的物质的量减少，B的物质的量增加，则A为反应物、B为生成物，开始至平衡时，A减少0.8mol-0.2mol=0.6mol，B增加0.5mol-0.2mol=0.3mol，由反应速率之比等于化学计量数之比可知，A、B的化学计量数比为2：1，且后来达到平衡状态，则反应为2AB；
(2)降低温度，化学反应速率减小，正逆反应速率均减小；
(3)第4min时，反应尚未达到化学平衡，反应仍在向右进行，所以v正＞v逆；
(4)0～4min内，用B的浓度变化来表示该反应的平均反应速率为
0～4 min内，用B的浓度变化来表示该反应的平均反应速率为v(B)==0.1mol/（L?min）；
(5)A．反应前后气体分子数变化，体系压强改变，容器中压强不变，可以说明化学反应达到化学平衡，故A选；
B．混合气体中A的浓度不再改变可以说明化学反应达到化学平衡，故B选；
C．容器中气体密度ρ=m/V，反应前后质量守恒，m不变，容器体积V不变，则整个反应过程容器中气体密度不变，不能说明化学反应是否达到化学平衡，故C不选；
D．取决于化学反应和起始时反应物的充入量，并不能通过说明化学反应达到化学平衡，故D不选，
故答案为：AB。
(6)平衡时消耗A的物质的量是0.6mol，则A的转化率为×100%＝75%。
(7)平衡时A和B的物质的量分别是0.2mol、0.5mol，则混合气体中B的体积分数约为×100%≈71.4%。
(8)反应达到平衡，根据压强之比是物质的量之比可知，此时体系内压强与开始时的压强之比为0.7：1.0＝7：10。
10．EF 反应放热，温度逐渐升高，温度因素大于浓度因素，所以反应速率逐渐增大 B Y+2Z3X 0.1 1：1
【详解】
Ⅰ．(1)由图象可知反应速率越大，斜率越大，则EF段反应速率最大，故答案为：EF；
(2)开始时反应物浓度最大，随着反应的进行浓度降低，但反应放热，温度逐渐升高，所以反应速率逐渐增大，随着反应的进行，浓度逐渐减小，浓度因素大于温度因素，反应速率逐渐减小，故答案为：反应放热，温度逐渐升高，温度因素大于浓度因素，所以反应速率逐渐增大；
(3)A．加入硫酸铜溶液，锌置换出铜，构成原电池，加快反应速率，故A错误；
B．加入蒸馏水，氢离子浓度减小，反应速率减小，故B正确；
C．加入浓盐酸，氢离子浓度增大，反应速率增大，故C错误；
故答案为：B；
Ⅱ．(1)由图象可以看出，反应中Z、Y的物质的量减少，应为反应物，X的物质的量增多，应为生成物，当反应进行到3min时，Δn（Y）=0.2mol，Δn（Z）=0.4mol，Δn（X）=0.6mol，
则Δn（Y）：Δn（Z）：Δn（X）=1：2：3，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应的方程式为：Y+2Z3X，故答案为：Y+2Z3X；
反应开始至2min末，X的反应速率为：v=0.4mol/（2Lx2min）=0.1mol/（L?min），故答案为：0.1；
(3)3min后，各物质的物质的量不再发生变化，说明反应达到反应限度，根据压强之比是物质的量之比可知反应前的压强与平衡时的压强之比为。
11．1.5mol/L 0.2mol/(L?min) 2 ① BD > 甲池锌铜可形成原电池，能加快Zn与硫酸的反应速率
【详解】
（1）
由三段式可得：5min末，故答案为：1.5mol/L；
（2），故答案为：0.2mol/(L?min)；
（3）根据同一反应中、同一时间段内，各物质的反应速率之比等于计量数之比，
所以即x=2，故答案为：2；
（4）把所有速率都换算成A的反应速率：
①；
②由知，；
③由知，；
④由知，。
故选①。
(5)A.甲形成原电池、乙不具备形成原电池的条件，故A错误；
B.乙中没有形成原电池，铜片不与硫酸反应，铜片没有明显变化，故B正确；
C.甲中铜片做正极，氢离子在铜片上放电转化为氢气，铜片的质量不变，故C错误；
D.两烧杯中溶液中硫酸均消耗，酸的浓度降低，酸性均减弱，故D正确；
故答案为：BD；
(6)甲中形成原电池，可以加快化学反应速率，故答案为：>；甲池锌铜可形成原电池，能加快Zn与硫酸的反应速率
12．0.042 BD 75% 22：3 ＞ bd BD
【详解】
Ⅰ(1)从3min到9min，CO2浓度变为，CO2反应速率为。
故答案为：0.042。
(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)，不能说明反应达到平衡状态，A错误；
B．混合气体的物质的量为变量，则压强为变量，随着反应的进行，混合气体的压强不随时间的变化而变化，此时反应达到平衡，B正确；
C．单位时间内生成3mol H2，同时生成1mol CH3OH，则正、逆反应速率相等，C错误；
D．混合气体的质量不变，混合气体的物质的量是变量，则平均相对分子质量不随时间的变化而变化，此时反应达到平衡，D正确;
故选BD。
(3)由图像可知平衡时CO2的浓度为，则消耗的二氧化碳的浓度，CO2的转化率为；
故答案为：75%。
（4）据三段式，则平衡时混合气体中和的质量之比是；故答案为：22：3。
(5)第9分钟时达到平衡，，随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，则第3分钟时大于第9分钟时；
故答案为：＞。
Ⅱ(1)由题图可知，X为生成物，Y为反应物。0～10min X增加了，Y减小了，反应达到平衡状态，故X、Y的化学计量数之比为2：1，且该反应为可逆反应，反应的化学方程式为；b、d两点处于化学平衡状态；
故答案为：Y? 2X。
(2)对于可逆反应，反应开始后的任何时刻，正逆反应均在进行；根据题图可知0～t2，反应处于非平衡状态；t2后，该反应处于平衡状态，正逆反应速率相等，但不等于0；处于平衡状态时，各物质的浓度不再发生变化，故B、D正确；
故答案为：BD。