必修 第二册第二节 化学反应的速率与限度课后练习题

化学反应限度巩固练习

一、单选题

1．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

【答案】D

2．在密闭容器中进行反应：X2(g)＋3Y2(g) 2Z(g)，其中 X2、Y2、Z 的起始浓度分别为0.1 mol·L-1、0.4 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．c(Z)=0.4 mol·L-1                                                 B．c(Y2)=0.1 mol·L-1

C．c(X2)=0.15mol·L-1  且 c(Z)=0.25mol·L-1              D．c(X2)=0.05 mol·L-1  且 c(Z)=0.3 mol·L-1

【答案】D

3．可逆反应3H2+N22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示，下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是(    )

A．v正(N2)=v正(H2)        B．v正(N2)=v逆(NH3)         C．2v正(H2)=3v逆(NH3)         D．v正(N2)=3v逆(H2)

【答案】C

4．碳单质可应用于脱硝。向容积为2 L的密闭容器中加入炭(足量)和NO，模拟发生脱硝反应：C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g)，测得不同温度下，NO的物质的量随时间的变化如下图所示，T1时，下列条件能说明反应已经达到平衡状态的是

A．2v(NO)正=v(N2)逆

B．气体的密度不再发生变化

C．容器内的气体的压强不再发生变化

D．N2和CO2的物质的量之比不再发生变化

【答案】B

5．100℃时，将0.1 mol N2O4置于1 L密闭的烧瓶中，然后将烧瓶放入100℃ 的恒温槽中，烧瓶内的气体逐渐变为红棕色：N2O4(g) 2NO2(g)。下列结论不能说明上述反应在该条件下已经达到反应限度的是

①N2O4的消耗速率与NO2的生成速率之比为1:2    ②NO2的生成速率与NO2消耗速率相等

③烧瓶内气体的压强不再变化                       ④烧瓶内气体的质量不再变化

⑤NO2的物质的量浓度不再改变                    ⑥烧瓶内气体的颜色不再加深

⑦烧瓶内气体的平均相对分子质量不再变化        ⑧烧瓶内气体的密度不再变化

A．②③⑥⑦ B．①④⑧ C．只有①④ D．只有⑦⑧

【答案】B

6．下列说法正确的是(    )

A．在化学反应中，固体和纯液体的化学反应速率为零

B．在可逆反应里，当反应达到平衡后，其化学反应速率为零

C．在某一化学反应里，其化学反应速率只能用反应物浓度的改变或生成物体浓度的改变来表示，其数值可能相同，也可能不相同

D．化学反应速率用生成物浓度的改变来表示时可以是负值

【答案】C

7．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．化学方程式：2NM

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，M的浓度是N的浓度的2倍

【答案】A

8．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

【答案】A

9．在恒温恒压的密闭体系中，可逆反应：A(s)＋2B(g)⇌2C(g)ΔH<0，能作为该反应达到化学平衡的标志的是

①v正(B)=v逆(C)              ②n(B)∶n(C)=1∶1                ③容器内压强不再改变

④容器内气体的密度不再改变            ⑤容器内混合气体的平均相对分子质量不再改变

A．②③④ B．①③④ C．②③⑤ D．①④⑤

【答案】D

10．100℃时，将0.1 mol N2O4置于1L密闭的烧瓶中，然后将烧瓶放入100℃的恒温槽中，烧瓶内的气体逐渐变为红棕色：N2O4(g)2NO2(g)。下列结论不能说明上述反应在该条件下已经达到平衡状态的是(    )

①烧瓶内气体的压强不再变化                  ②NO2生成速率与NO2消耗速率相等

③N2O4的消耗速率与NO2的生成速率之比为1∶2 ④烧瓶内气体的质量不再变化

⑤NO2的物质的量浓度不再改变                 ⑥烧瓶内气体的颜色不再加深

⑦烧瓶内气体的平均相对分子质量不再变化       ⑧烧瓶内气体的密度不再变化

A．②③⑥⑦ B．③④⑧ C．①③④ D．⑤⑦⑧B

【答案】B

11．对可逆反应，下列叙述正确的是(    )

A．化学反应速率关系是：

B．若单位时间内生成xmol NO的同时，消耗xmol NH3，则反应达到平衡状态

C．达到化学平衡时，若增大容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大

D．达到化学平衡时，

【答案】D

12．在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，已知反应过程中某时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.8 mol/L、0. 4 mol/L、0.8mol/L，当反应达平衡时，可能存在的数据是

A．SO2为 1.6 mol/L，O2为0.8 mol/L B．SO2为 1.0mol/L

C．SO3为1.6 mol/L D．SO2、SO3一定均为0.6 mol/L

【答案】B

13．将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡:H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。能判断该反应已经达到化学平衡的是（    ）

①v(NH3)正=2v(CO2)逆             ②密闭容器中总压强不变             ③密闭容器中混合气体的密度不变

④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变             ⑤密闭容器混合气体的总物质的量不变

⑥密闭容器中 CO2的体积分数不变           ⑦混合气体总质量不变

A．①②③⑤⑦ B．①②⑤⑦ C．①⑤⑥ D．全部

【答案】A

14．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应；673K、30时，和随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是(    )

A．a点的正反应速率比点b的小

B．c点处反应达到平衡

C．d点(时刻)和e点(时刻)处不一样

D．其他条件不变，773K下反应至时刻，比图中d点的值大

【答案】D

15．一定温度下，将3mol SO2和1mol O2充入一恒容密闭容器中，在催化剂存在下进行反应：，若2mol SO2(g)和1mol O2(g)完全反应生成2mol SO3(g)，放出的热量为197kJ，当达到反应限度时，下列说法中正确的是(    )

A．达到反应限度时，生成的SO3为2mol

B．达到反应限度时，反应放出的热量为197kJ

C．达到反应限度时SO2、O2、SO3的分子数之比一定为2∶1∶2

D．达到反应限度时SO2的消耗速率必定等于SO3的消耗速率

【答案】D

二、填空题

16．已经达到平衡状态的标志是_______(填序号)。

①    ②    ③、、不再随时间而改变

④单位时间内生成mol的同时生成mol      ⑤单位时间内生成mol的同时生成mol

⑥反应速率           ⑦一个键断裂的同时有两个键断裂

⑧温度和体积一定时，容器内压强不再变化       ⑨温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化

⑩温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化    ⑪其他条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化

【答案】③④⑦⑨

17．根据化学反应速率和化学反应限度的知识回答下列问题：

Ⅰ．某温度时，在2 L容器中发生A、B两种物质间的转化反应，A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示：

(1)该反应的化学方程式为_______。

(2)反应开始至4 min时，A的平均反应速率为_______。

(3)4 min时，反应是否达平衡状态？_______(填“是”或“否”)，8 min时，v正_______(填“>”“<”或“=”)v逆。

Ⅱ．氢气是合成氨的重要原料，合成氨反应的化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，该反应为放热反应，且每生成2 mol NH3，放出92.4 kJ的热量。当合成氨反应达到平衡后，改变某一外界条件(不改变N2、H2和NH3的量)，反应速率与时间的关系如图所示。图中表示反应处于化学平衡状态的时间段(t1时刻后)为_______。

(2)在一定温度下，向一个容积为1 L的容器中通入2 mol氮气和8 mol氢气及固体催化剂，使之反应。已知平衡时容器内气体的压强为起始时的80%。

①N2的转化率为_______。

②反应达到平衡时，放出的热量_______(填字母，下同)。

A．小于92.4 kJ    B．等于92.4 kJ     C．大于92.4 kJ      D．可能大于、小于或等于92.4 kJ

(3)若该反应在绝热条件下进行，下列能证明反应已达化学平衡的为_______。

A．压强不变                              B．体系的温度不变     

C．N2、H2、NH3的分子数之比为1:3:2       D．混合气体的质量不变

【答案】2AB    0.05mol/(L▪min)    否    =    t2-t3 t4-t5    50%    B    AB   

18．一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。

（1）由图中的数据分析，该反应的化学方程式为__。

（2）反应在0～10s内，用Z表示的反应速率为__。

（3）反应达到平衡时，容器内气体的压强和开始时相比__(填：“增大”、“减小”或“不变”)。

（4）反应进行到10s时，Y的转化率为__。

【答案】X+Y2Z    0.079mol/(L•s)    不变    79%   

19．在密闭容器反应：2A(g)＋B(s)2C(g)，下列情况是否能判定达到平衡状态。(填“是”或“否”)

A．一段时间后密闭容器的压强不再变化_______；

B．一段时间后密闭容器中混合气体的密度不再变化______；

C．一段时间后密闭容器中混合气体的平均分子量不再变化______；

D．一段时间后密闭容器中A、B、C的物质的量为2：1：2的状态_____；

E．一段时间后密闭容器中B的物质的量不再变化_______。

【答案】否    是    是    否    是   

20．反应A(g)+B(g)C(g)+D(g) 过程中的能量变化如图所示，回答下列问题

（1）该反应是________反应(填“吸热”“放热”)；

（2）反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响？__________

（3）在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是：E1_________(填“增大”“减小”“不变”)
（4）氢氧燃料电池是常见的燃料电池，在电解质溶液是KOH溶液的负极反应为__________。

（5）反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4+4H2(g)，在一可变的容积的密闭容器中进行，

①增加Fe的量, 其正反应速率的变化是_______（填增大、不变、减小，以下相同）

②保持体积不变，充入N2使体系压强增大，其正反应速率_______

③保持压强不变，充入N2使容器的体积增大，逆反应速率_______。

【答案】放热    否    减小       H2-2e-+2OH-=2H2O    不变    不变    减小   

21．在恒温(500K)、体积为2L的密闭容器中通入1molN2和1molH2发生合成氨反应，20min后达到平衡，测得反应放出的热量为18.4kJ，混合气体的总物质的量为1.6mol。

(1)从开始反应至达到平衡时，用NH3表示该反应的化学反应速率v(NH3)=__。

(2)若拆开1molH—H键和lmolNN键需要的能量分别是436kJ和946kJ，则拆开1molN—H键需要的能量是__kJ。

(3)判断该反应达到平衡状态的依据是___(填序号)。

①单位时间内消耗1molN2的同时消耗了3molH2           ②单位时间内断裂1molNN的同时断裂了6molN—H

③v正(N2)=v逆(NH3)       ④NH3的物质的量分数不再随时间而变化   ⑤容器内气体的压强不再随时间而变化           ⑥容器内气体的密度不再随时间而变化         ⑦c(N2)：c(H2)：c(NH3)=1：3：2

【答案】0.01mol•L-1•min-1    391    ②④⑤   

三、计算题 

22．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__________。

【答案】2AB    减慢    减慢    ＞    0.1    AB    75%    71.4%    7：10   

23．向某体积固定的密闭容器中加入0.3molA、0.1molC和一定量(未知)的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图所示。已知在反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化。请回答：

(1)t1s时，A的转化率为__________。

(2)若t1=15时，则t0~t1s内以C物质浓度变化表示的反应速率v(C)=_______。

(3)密闭容器的体积是_____L；

(4)B的起始的物质的量是___________。

(5)写出反应的化学方程式：________________________。

【答案】60%    0.004 mol·L-1·s-1（或0.24mol·L-1·min-1）    2    0.04 mol    3AB+2C   

24．恒温恒容下，将2 mol A气体和2 mol B气体通入体积为2 L的密闭容器中发生如下反应：2A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(s)，2 min时反应达到平衡状态，此时剩余1.2 mol B，并测得C的浓度为1.2 mol·L－1。

（1）x＝________。

（2）从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为________。

（3）A的转化率与B的转化率之比为________。

（4）反应前与平衡后的压强之比为________ 。

【答案】3    0.6mol/L.min-1    2:1    1:1   

25．将等物质的量的A和B，混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)，5 min后测得c(D)=0.5 mol/L，c(A)：c(B)=1：2，C的反应速率是0.15 mol/(L·min)。

(1)B的反应速率v(B)=___，x=___。

(2)A在5 min末的浓度是_______。

(3)此时容器内的压强与开始时之比为：___。

【答案】0.05 mol/(L·min)    3    0.5 mol/L    11：10   

26．在373K时把11.5gN2O4气体通入体积为500mL的真空容器中，立即出现红棕色。反应进行到2s时，NO2的含量为0.01mol。进行到60s时达到平衡，此容器内混合气体的密度是氢气密度的28.75倍，则

（1）开始2s内以N2O4表示的反应速度为多少___？

（2）达到平衡时，体系的压强为开始的多少倍___？

（3）平衡时还有N2O4多少mol___？

【答案】0.005 mol•L−1•s−1    1.6倍    0.05mol   

27．将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：

3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)，经5min后，测得D的浓度为0.5mol·L－1，C的平均反应速率是0.1mol/(L·min)，且此时A、B的物质的量浓度之比为3∶5。求：

（1）此时A的浓度及反应开始前放入容器中A、B的物质的量。

（2）B的平均反应速率。

（3）x的值是多少?

【答案】（1）0.75 mol·L-1 （2）0.05mol/(L·min) （3）x＝2