高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 化学反应的速率与限度第2课时复习练习题

第二节　化学反应的速率与限度

第2课时　化学反应的限度

课后训练巩固提升

基础巩固

1.下列对可逆反应的认识正确的是(　　)。

A.SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBr与2HBr+H2SO4(浓)Br2+SO2↑+2H2O互为可逆反应

B.木柴燃烧过程中反应物和生成物能同时存在,所以木柴燃烧是可逆反应

C.既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应

D.对于可逆反应,若其正反应是放热反应,则其逆反应一定是吸热反应

答案D

解析A项第2个方程中反应物是浓硫酸,这两个反应发生的条件不同,不是可逆反应;木柴燃烧不属于可逆反应,B项错误;可逆反应是指同一条件下,既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应,C项错误。

2.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。

3.下列措施可以提高燃料燃烧效率的是(　　)。

①固体燃料粉碎　②液体燃料雾化　③煤经气化处理　④通入稍过量的空气

A.①③

B.①②③

C.②④

D.①②③④

答案D

解析由于固体燃料及液体燃料与空气的接触面积有限,燃烧往往不够充分,因此工业上常将固体燃料粉碎,或将液体燃料雾化以增大燃料与空气的接触面积,提高燃烧效率。

4.在一密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),反应从正反应开始。下列说法错误的是(　　)。

A.开始时正反应速率最大

B.v正(SO2)∶v正(O2)=2∶1时,反应达到平衡状态

C.达到平衡时v逆(SO3)达到最大

D.开始时v逆(SO3)=0

答案B

解析不管反应是否达到平衡,v正(SO2)∶v正(O2)=2∶1始终成立。

5.对化学反应限度的叙述,错误的是(　　)。

A.任何可逆反应都有一定的限度

B.化学反应达到限度时,正、逆反应速率相等

C.化学反应的限度与时间的长短无关

D.化学反应的限度是不可改变的

答案D

解析任何可逆反应都有一定的限度,当反应达到限度时,即反应达到化学平衡状态,此时v正=v逆。对同一可逆反应,达到化学平衡时,反应条件不变,反应的限度不变,与时间长短无关;若反应条件发生改变,引起v正与v逆不相等时,化学平衡被破坏,化学反应的限度也会发生改变。

6.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,如果设法提高了化学反应的限度,下面的说法错误的是(　　)。

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

解析化学反应的限度与反应速率之间没有直接关系,提高化学反应的限度,反应速率不一定增大,同样增大反应速率,化学反应的限度也不一定能提高。

7.天然气和液化石油气燃烧的主要化学方程式依次为CH4+2O2CO2+2H2O,C3H8+5O23CO2+4H2O。现有一套以天然气为燃料的灶具,若改烧液化石油气,下列采取的措施正确的是(　　)。

A.减少空气进入量,增大液化石油气进入量

B.增大空气进入量,减少液化石油气进入量

C.减少空气进入量,减少液化石油气进入量

D.增大空气进入量,增大液化石油气进入量

答案B

解析从化学方程式可知,单位体积的天然气比液化石油气燃烧时消耗的O2少,若改烧液化石油气,必须增大空气进入量,或者减少液化石油气进入量。

8.已知可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),现向一密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2,在一定条件下使该反应发生,下列有关说法正确的是(　　)。

A.达到化学平衡时,N2将完全转化为NH3

B.达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等

C.达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化

D.达到化学平衡时,正反应和逆反应的速率都为零

答案C

解析N2与H2合成氨的反应是可逆反应,N2不可能完全转化为NH3,A项错误;达到平衡时,N2、NH3、H2的物质的量浓度不再变化但不一定相等,B项错误,C项正确;达到平衡时,反应仍在进行,正、逆反应速率相等,但都不为零,D项错误。

9.下列说法正确的是(　　)。

A.当一个可逆反应进行到正反应速率与逆反应速率相等时,反应就停止了

B.一定条件下,可逆反应达到平衡状态,反应就达到了该条件下的最大限度

C.对于任何反应,增大压强,化学反应速率均增大

D.化学平衡是一种动态平衡,若反应条件改变,原平衡状态不会被破坏

答案B

解析达到平衡时,正、逆反应速率相等但反应仍在进行,A项错误;对于有气体参与的反应,通过缩小容器的容积使压强增大,化学反应速率增大,C项错误;在一定条件下建立的化学平衡是一种动态平衡,若反应条件改变,原平衡可能会破坏,D项错误。

10.在一个容积为2 L的密闭容器里充入8 mol SO2和4 mol 18O2,在一定条件下发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),2 min末达到平衡状态,测得容器中有7.2 mol SO2。试回答下列问题。

(1)反应后18O存在于哪些物质中: 　　　　　　　　　　。 

(2)2 min末SO3的浓度为　　　　　　　　　　。 

(3)用O2的浓度变化表示该时间段内的化学反应速率为　　　　　　　　　　。 

答案(1)SO2、O2、SO3

(2)0.4 mol·L-1

(3)0.1 mol·(L·min)-1

解析(1)可逆反应的正向反应、逆向反应同时进行,因此三种物质的分子中均可存在18O。(2)根据化学方程式,参加反应的SO2的物质的量为8mol-7.2mol=0.8mol,可计算出生成0.8molSO3,其浓度为c(SO3)==0.4mol·L-1。(3)反应消耗0.4molO2,v(O2)==0.1mol·(L·min)-1。

能力提升

1.(双选)在一定条件下,使10 mol SO3在容积固定为2 L的密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),则下图中正确的是(　　)。

答案CD

解析刚开始投入的是SO3,正反应速率为0,故A项错误;根据化学方程式可知SO2与O2的物质的量之比为2∶1,故B项错误;根据,气体的总质量不变,而反应向逆反应方向进行,n变大,故变小,达到平衡时不再变化,故C项正确;反应向逆反应方向进行,根据ρ=,气体的总质量不变,容积固定,ρ始终不变,故D项正确。

2.在一个不传热的固定容积的密闭容器中,发生可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),其中m、n、p、q为任意整数,能说明该可逆反应达到平衡状态的标志是(　　)。

①体系的压强不再改变　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v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q

⑥单位时间内m mol A发生断键反应,同时p mol C也发生断键反应

A.③④⑤⑥ B.②③④⑥ C.①③⑤ D.①④⑥

答案B

解析⑥中mmolA和pmolC同时发生断键反应,则对A或C而言都有v正=v逆,⑥正确;⑤中未指明反应速率表示的方向,⑤错误;各组分的浓度不再改变,各组分的质量分数不再改变,都说明反应已达平衡,③④正确;体系的温度不再改变,说明反应已达平衡,②正确;m+n与p+q的相对大小不确定,①无法确定。若m+n=p+q,则压强始终不变化,此情况下无法说明反应是否平衡,故①错误。

3.一定温度下,在2 L的密闭容器中,A、B、D三种气体的物质的量随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A(g)+B(g)D(g)

B.反应开始到10 s时,用B表示的反应速率为0.079 mol·(L·s)-1

C.在10 s时,D的体积分数为71.8%

D.反应开始到10 s时,A的转化率为79%

答案C

解析根据图像,随着反应的进行,A和B的物质的量减小,D的物质的量增大,所以A和B是反应物,D是生成物,10s后A、B、D的物质的量不再变化,且都不是0,则反应为可逆反应。根据10s内A、B、D的物质的量的变化量可知A项错误。反应开始到10s时,v(B)==0.0395mol·(L·s)-1,B项错误。10s时气体的总物质的量为1.58mol+0.41mol+0.21mol=2.20mol,D的体积分数为×100%=71.8%,C项正确。反应开始到10s时,A的转化率为×100%=65.8%,D项错误。

4.在100 ℃时,将0.01 mol N2O4充入0.1 L的密闭容器中发生反应,隔一定时间对该容器内的物质进行分析,数据如下:

(1)该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　,表中c2　　　　c3,a　　　　b(填“>”“<”或“=”)。 

(2)达到平衡时N2O4的转化率为　　　　。 

(3)在0~20 s内,N2O4的平均反应速率为　　　　　　　　　　　　。 

答案(1)N2O42NO2　>　=

(2)60%

(3)0.001 5 mol·(L·s)-1

解析(1)化学方程式为N2O42NO2。反应进行到60s时,c(NO2)为0.120mol·L-1,此后浓度不再发生改变,60s时反应达到平衡,故a=b。根据N2O42NO2计算,c2=(0.100mol·L-1-0.050mol·L-1)×2=0.100mol·L-1,c3=0.100mol·L-1-0.120mol·L-1×=0.040mol·L-1,所以c2>c3。

(2)N2O4的转化率为×100%=60%。

(3)在0~20s内N2O4的平均反应速率为v(N2O4)==0.0015mol·(L·s)-1。

5.在一个容积为2 L的恒容密闭容器中,800 ℃时发生反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g),体系中n(NO)随时间的变化如下表:

(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·s)-1　(3)BC

解析(1)由平衡体系2NO(g)+O2(g)2NO2(g)知,NO2为生成物,n(NO2)=Δn(NO)=0.020mol-0.007mol=0.013mol,c(NO2)==0.0065mol·L-1,故表示NO2变化的曲线为b。

(2)0~2s内参加反应的NO的物质的量为0.020mol-0.008mol=0.012mol,参加反应的O2的物质的量为0.006mol,v(O2)==0.0015mol·(L·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;该反应前后气体体积不相等,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。