高中化学人教版 (新课标)必修2第三节 化学反应的速率和限度第2课时课时练习

这是一份高中化学人教版 (新课标)必修2第三节 化学反应的速率和限度第2课时课时练习，共13页。试卷主要包含了下列不属于可逆反应的是等内容，欢迎下载使用。

题组一 可逆反应与化学平衡状态
1.下列不属于可逆反应的是( )
A.氯气与水反应生成HCl与次氯酸
B.N2与H2在一定条件下可以生成NH3,同时NH3又可分解为N2和H2
C.电解水生成H2和O2,氢气和氧气转化为H2O
D.SO2溶于水和H2SO3分解
2.(2019江西上饶二中高一月考)14CO2与碳在高温条件下发生反应14CO2+C 2CO,达到平衡后,平衡混合物中含14C的微粒有( )
A.14CO2B.14CO2、14CO
C.14CO2、14CO、14CD.14CO
3.(2020安徽蚌埠五中、田家炳中学期中)在一定条件下,使SO2和O2在一密闭容器中进行反应,下列说法中不正确的是( )
A.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后为零
B.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后不变
C.随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,最后不变
D.反应开始时,正反应速率最大,逆反应速率为零
题组二 化学平衡状态的判断
4.(2019福建龙岩连城一中等六校期中联考)在一定温度下的恒容密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),下列证据能说明反应一定达到化学平衡状态的是( )
A.容器内的压强不再改变
B.c(SO2)∶c(O2)∶c(SO3)=2∶1∶2
C.混合气体的密度不再改变
D.SO2的生成速率与SO3的消耗速率相等
5.(2019浙江“七彩阳光”新高考研究联盟期中)在恒温条件下,可逆反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)在体积固定的密闭容器中进行,达到平衡状态的标志是( )
A.混合气体的颜色不再改变
B.H2、I2、HI分子个数比为1∶1∶2
C.混合气体中I2和H2的体积分数相等
D.混合气体的压强不再变化
6.(2019甘肃张掖高二期末)一定条件下,在恒容密闭容器中进行反应3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g) Si3N4(s)+12HCl(g),不能表示上述反应达到化学平衡状态的是( )
A.v逆(N2)=3v正(H2)
B.N2和HCl物质的量之比保持不变
C.混合气体密度保持不变
D.每消耗3 ml SiCl4(g)的同时消耗1 ml Si3N4(s)
题组三 化学平衡计算与图像
7.在容积可变的密闭容器中,2 ml N2和8 ml H2在一定条件下发生反应,达到平衡时,H2的转化率为25%,则平衡时氮气的体积分数接近于( )
A.5% B.10% C.15% D.20%
8.(2020天津静海四校联考)一定温度下,在恒容密闭容器内进行着某一反应,X气体、Y气体的物质的量随反应时间变化的曲线如图。下列叙述中正确的是( )
A.反应的化学方程式为5Y X
B.t1 min时,Y的浓度是X浓度的1.5倍
C.t2 min时,正、逆反应速率相等
D.t3 min时,逆反应速率大于正反应速率
题组四 化学反应条件的控制
9.化学反应条件的控制具有重要的现实意义。如下反应条件的控制中,不恰当的是( )
A.为防止铁生锈,在其表面涂一层防锈油漆
B.为防止火灾,在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火
C.为加快KClO3的分解速率而加入MnO2
D.降温加快H2O2的分解速率
10.通过控制或改变反应条件可以加快、减缓甚至阻止反应的进行,使化学反应有利于人类的生存和提高生活质量。下列各图所示的措施中,能加快化学反应速率的是( )
能力提升练

1.(2019浙江丽水期中,疑难1,★★☆)已知Fe3++I- Fe2++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5 mL 0.5 ml·L-1 KI溶液,向其中加入0.1 ml·L-1的FeCl3溶液1 mL,充分反应,下列实验操作能验证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,观察溶液是否变成血红色
2.(2019浙江余姚中学高一月考,疑难1,★★☆)在一个密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。已知反应过程中的某一时刻SO2、O2和SO3的浓度分别为0.2 ml/L、0.1 ml/L和0.2 ml/L。当反应达到平衡时可能存在的数据正确的是( )
A.c(O2)=0.2 ml/L
B.c(SO2)=0.25 ml/L
C.c(SO2)+c(SO3)=0.3 ml/L
D.c(SO2)=c(SO3)=0.15 ml/L
3.(2020内蒙古包头包钢一中高二期中,疑难2,★★☆)SO2的催化氧化反应(2SO2+O2 2SO3)是一个放热的反应。如果反应在密闭容器中进行,下列有关说法中正确的是( )
A.因为反应放热,所以升高温度会使反应速率减小
B.通过调控反应条件,SO2可以100%转化为SO3
C.当SO2与SO3的浓度相等时,反应达到平衡状态
D.使用催化剂的目的是加快反应速率,提高生产效率
4.(2019广西桂林荔浦高级中学月考,疑难2,★★☆)在恒容隔热容器中,下列说法可以证明可逆反应N2+3H2 2NH3已达到平衡状态的是( )
①1 ml键断裂的同时,有6 ml N—H键断裂
②v(H2)=0.9 ml·L-1·min-1,v(NH3)=0.6 ml·L-1·min-1
③保持其他条件不变时,体系气体密度不再改变
④NH3、N2、H2的体积分数都不再改变
⑤体系温度不再改变
A.②③④B.①③⑤C.①④⑤D.③④⑤
5.(2020山东日照一中模块认定,疑难2,★★☆)在地壳内SiO2和HF存在以下反应:SiO2(s)+4HF(g) SiF4(g)+2H2O(g)。如果上述反应在密闭容器中发生,当反应达到平衡状态时( )
A.2v正(HF)=v逆(H2O)
B.v(H2O)=v(SiF4)
C.SiO2的质量保持不变
D.反应物不再转化为生成物
6.(2019山东师大附中高一下期中,疑难1,★★☆)在500 ℃和催化剂存在的条件下,某固定容积的容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)(正反应放热)。下列有关说法正确的是( )
A.达到化学平衡时,混合气体中SO3的质量分数不再变化
B.在上述条件下,SO2能完全转化为SO3
C.达到化学平衡时,正反应和逆反应的速率相等且都为零
D.达到化学平衡时,SO2和SO3的浓度一定相等
7.(2020吉林延边二中月考,疑难1、2,★★☆)某可逆反应在某体积为5 L的密闭容器中进行,0~3 min各物质的物质的量变化情况如图所示(A、B、C均为气体):
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)反应开始至2 min时,B的平均反应速率为 。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是 (填字母)。
a.v(A)=2v(B)
b.容器内压强保持不变
c.v逆(A)=v正(C)
d.容器内混合气体密度保持不变
(4)A平衡时的转化率为 。
8.(★★☆)以下是反应:2SO2+O2 2SO3在不同条件下达到平衡状态时SO2的转化率。
试回答下列问题:
(1)提高该化学反应限度的途径: 。
(2)要实现SO2的转化率为93.5%,需控制的反应条件是 。
答案全解全析
基础过关练
1.C 可逆反应是指在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应,电解水生成氢气和氧气,氢气和氧气在点燃的条件下生成水,反应条件不同,不是可逆反应。故选C。
2.C 该反应正向进行时生成物CO中含14C,反应逆向进行时,所得CO2和C中均含14C,结合上述分析,三种物质中均含14C。
3.A SO2和O2在密闭容器中发生反应,反应开始时,反应物浓度最大,正反应速率最大,逆反应速率为零,随着反应的进行,反应物浓度减小,生成物浓度增大,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,当正、逆反应速率相等时,达到化学平衡状态,但正、逆反应速率均不为零。
4.A 该反应在恒温恒容密闭容器中进行,且反应前后气体总体积不等,当容器内压强不再改变时,一定达到平衡状态,A项正确;达到平衡状态时,各组分浓度不变,浓度之比与化学计量数之比相等不能说明反应一定达平衡状态,B项错误;容器体积和气体质量均不改变,即混合气体的密度始终保持不变,C项错误;SO2的生成与SO3的消耗均为逆反应方向的物质变化,因此v生(SO2)=v消(SO3),无法确定该反应是否达到平衡状态,D项错误。
5.A 混合气体的颜色不再改变,说明碘蒸气的浓度不变,正、逆反应速率相等,达到平衡状态,A正确;当体系达到平衡状态时,H2、I2、HI分子个数比可能为1∶1∶2,也可能不是1∶1∶2,与各物质的初始浓度及转化率有关,B错误;达到平衡时,混合气体中I2和H2的体积分数不变,而不一定相等,C错误;混合气体的压强一直不变,D错误。
6.A 化学反应中反应速率之比等于相应的化学计量数之比,即v(N2)=13v(H2),当v逆(N2)=3v正(H2)时表示逆反应速率>正反应速率,反应没有达到平衡状态,A项符合题意;N2和HCl物质的量之比保持不变,说明N2和HCl物质的量保持不变,反应达到平衡状态,B项不符合题意;反应后有固体生成,混合气体密度保持不变,可说明反应达到平衡状态,C项不符合题意;消耗3 ml SiCl4(g)的同时消耗1 ml Si3N4(s),说明反应达到平衡状态,D项不符合题意。
7.C 达到平衡时,H2转化的物质的量为8 ml×25%=2 ml。在一定条件下,N2与H2发生反应:
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
n(起始)/ml:2 8 0
n(转化)/ml:23 2 43
n(平衡)/ml:43 6 43
同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比,平衡时氮气的体积分数为43ml43ml+6 ml+43ml×100%≈15%。故选C。
8.B 由题图可知,反应中X的物质的量增多,Y的物质的量减少,即反应中Y为反应物,X为生成物,结合相同时间内消耗Y和生成X的物质的量之比为2∶1,可确定反应的化学方程式为2Y X,A项错误;t1 min时Y和X物质的量分别为6 ml和4 ml,容器容积恒定则Y的浓度是X的1.5倍,B项正确;t2 min时X和Y的物质的量恰好相等,但未达到平衡状态,此时正反应速率大于逆反应速率,C项错误;由题图可知t3 min时,反应达到平衡状态,正、逆反应速率相等,D项错误。
9.D A项,防止铁生锈,可在其表面涂一层防锈油漆,阻止铁与潮湿的空气接触,正确;B项,面粉厂、加油站周围的空气中飘浮着可燃性的粉尘、气体,遇明火可能会发生爆炸,所以面粉厂、加油站均要严禁烟火,正确;C项,加入MnO2,对KClO3的分解起催化作用,可以加快化学反应速率,正确;D项,降温会使化学反应速率减小,减慢H2O2的分解速率,错误。
10.C 铁门表面喷漆,使铁与氧气隔绝,可防止铁被氧化,减小了反应速率;橡胶里加炭黑,可防止橡胶老化,减小了反应速率;用扇子扇煤炉火,增加空气的量,可增大反应速率;将木头电线杆稍稍烤焦,可防止木材的腐烂,减小了反应速率。
能力提升练
1.D 无论反应是否存在限度,滴加AgNO3溶液,都有黄色沉淀生成,A错误;再加入CCl4振荡后,观察到下层液体颜色变为紫红色,只能说明有碘生成,不能确定反应是否存在限度,B错误;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,不能确定反应是否存在限度,反应前后溶液中均存在Cl-,C错误;再加入CCl4振荡后,取上层清液,滴加KSCN溶液,观察溶液是否变成血红色,可知Fe3+有没有反应完,从而确定KI和FeCl3的反应是否有一定的限度,D正确。
2.B 若SO2、O2完全反应,c(SO3)最高可为0.4 ml/L,SO3完全分解,c(SO2)、c(O2)最高可达0.4 ml/L、0.2 ml/L,但反应为可逆反应,不可能进行到底,所以有0.4 ml/L>c(SO2)>0、0.2 ml/L>c(O2)>0、0.4 ml/L>c(SO3)>0,而C、D项中均不满足物料守恒:c(SO2)+c(SO3)=0.4 ml/L。
3.D 升高温度反应速率加快,A项错误;由于是可逆反应,通过调控反应条件,SO2也不能100%转化为SO3,B项错误;当SO2与SO3的浓度相等时,正、逆反应速率不一定相等,即该反应不一定达到平衡状态,C项错误;使用催化剂的目的是加快反应速率,提高生产效率,D项正确。
4.C 1 ml NN键断裂的同时,有6 ml N—H键断裂,说明正、逆反应速率相等,反应达到了平衡状态,①正确;v(H2)=0.9 ml·L-1·min-1,v(NH3)=0.6 ml·L-1·min-1,因未指明是正向或逆向的反应速率,无法判断正、逆反应速率是否相等,反应不一定达到平衡状态,②错误;根据质量守恒和容器恒容可知,反应体系的密度始终不变,即体系气体密度不变不能说明反应达到平衡状态,③错误;NH3、N2、H2的体积分数都不再改变,说明正、逆反应速率相等,即反应达到平衡状态,④正确;因该反应是在隔热容器中进行,体系温度不再改变,说明反应达到了平衡状态,⑤正确。综上分析①④⑤正确。
5.C 当v正(HF)=2v逆(H2O)时,反应达到平衡状态,A项错误;v(H2O)=v(SiF4)时,反应未达到平衡,B项错误;当SiO2质量保持不变时,即各组分浓度均保持不变,反应达到平衡状态,C项正确;达到平衡状态时反应物转化为生成物的速率与生成物转化为反应物的速率相等,D项错误。
6.A 达到化学平衡时,SO2、O2和SO3的物质的量浓度不再变化,所以混合气体中SO3的质量分数不再变化,A正确;该反应为可逆反应,SO2不能完全转化为SO3,B错误;化学平衡是一个动态平衡,达到化学平衡时,正反应和逆反应的速率相等但都不等于零,C错误;达到化学平衡时,SO2和SO3的浓度不再改变,但不一定相等,D错误。
7.答案 (1)2A+B 2C (2)0.1 ml·L-1·min-1 (3)bc (4)40%
解析 (1)结合题图可知2 min内消耗A、B的物质的量分别为2 ml和1 ml,生成C的物质的量为2 ml,即A、B、C的物质的量变化之比为2∶1∶2,则该反应的化学方程式为2A+B 2C。(2)2 min内v(B)=1ml5 L×2min=0.1 ml·L-1·min-1。(3)当v(A)=2v(B) 时,不能确定该反应是否达到平衡状态,a错误;反应前后气体总体积不等,当容器中压强保持不变时说明该反应达到平衡状态,b正确;根据反应方程式知,当v逆(A)=v正(C)时该反应达到平衡状态,c正确;容器体积恒定、气体质量恒定,则混合气体密度始终保持不变,不能由此判断该反应是否达到平衡状态,d错误。(4)起始时A为5 ml,反应中消耗2 ml A,则A平衡时的转化率为 2ml5ml×100%=40%。
8.答案 (1)增大压强或在一定范围内降低温度等
(2)500 ℃、0.1 MPa
解析 在化工生产中,往往需要考虑反应的快慢和反应后所得产物的产率。前者研究的是化学反应速率,后者研究的是化学平衡即化学反应的限度,对于一个特定的化学反应来说,外界条件对化学反应速率和化学反应限度都存在一定的影响。因此,选择适宜的反应条件,既可以增大反应速率,缩短生产周期,又可以达到较大的反应限度,从而获得较大的产率。
压强转化率温度
0.1 MPa
0.5 MPa
1 MPa
10 MPa
400 ℃
99.2%
99.6%
99.7%
99.9%
500 ℃
93.5%
96.9%
97.8%
99.3%
600 ℃
73.7%
85.8%
89.5%
96.4%