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课时训练
展开1.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+3B2⇌2AB3
B.2AB2+B2⇌2AB3
C.2A2B+5B2===4AB3
D.2AB2+B2===2AB3
2.在一定温度下,可逆反应2A(g)+3B(g)⇌2C(g)达到平衡状态的标志是( )
A.A的生成速率与C的分解速率相等
B.单位时间生成2nmlA,同时生成3nmlB
C.A、B、C的浓度不再变化
D.A、B、C的分子数之比为2∶3∶2
3.一定条件下,将A、B、C三种气体各1ml通入一个密闭容器中发生反应:2A+B⇌2C。达到化学反应限度时,B的物质的量可能是( )
A.0B.0.5ml
C.1mlD.1.5ml
4.在一定温度下,向密闭容器中充入一定量的NO2和SO2,发生反应:NO2+SO2⇌NO+SO3。当化学反应达到平衡状态时,下列叙述正确的是( )
A.SO2和SO3的物质的量一定相等
B.NO2和SO3的物质的量一定相等
C.反应混合物的总物质的量一定等于反应开始时NO2和SO2的总物质的量
D.SO2、NO2、NO、SO3的物质的量一定相等
[综合性测评]
5.如图所示是425℃时,在1L密闭容器中发生化学反应的浓度随时间的变化示意图。
下列叙述错误的是( )
A.图①中t0时,三种物质的物质的量相同
B.图①中t0时,反应达到平衡状态
C.图②中的逆反应为H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)
D.图①②中当c(HI)=3.16ml·L-1时,反应达到平衡状态
6.在2.0L恒温恒容密闭容器中充入1.0mlHCl和0.3mlO2,加入催化剂发生反应
4HCl(g)+O2(g)⇌2Cl2(g)+2H2O(g),
HCl、O2的物质的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.t2时,v(正)=v(逆)
B.加入催化剂,反应速率不变
C.t1时容器内气体的总压强比t2时的大
D.t3时,容器中c(Cl2)=c(H2O)=0.4ml·L-1
7.在一密闭容器中通入A、B、C三种气体,保持一定温度,测得不同时刻各物质的浓度如表所示。则下列判断正确的是( )
A.在t3s时反应已经停止
B.t3~t4s内正、逆反应速率不相等
C.在容器中发生的反应为A(g)+B(g)⇌C(g)
D.在t2~t3s内A的平均反应速率为eq \f(1,t3-t2)ml·L-1·s-1
8.汽车尾气中含有NO、CO等有害气体,某新型催化剂能促使NO、CO转化为两种无毒气体。20℃时,将0.8mlNO和0.8mlCO充入容积为2L的密闭容器中,模拟尾气转化,容器中NO物质的量随时间变化如图。下列说法错误的是( )
A.该反应的化学方程式可表示为
2NO+2CO⇌N2+2CO2
B.反应开始和平衡时,容器中气体压强之比为4∶3
C.反应达到平衡状态时,CO的物质的量浓度为0.2ml·L-1
D.0~10min内,v(NO)=0.02ml·L-1·min-1
9.下列说法正确的是( )
A.H2(g)+I2(g)⇌2HI(g),其他条件不变,缩小反应容器体积,正逆反应速率不变
B.C(s)+H2O(g)⇌H2(g)+CO(g),碳的质量不再改变说明反应已达平衡
C.若压强不再随时间变化能说明反应
2A(?)+B(g)⇌2C(?)已达平衡,则A、C不能同时是气体
D.1mlN2和3mlH2反应达到平衡时H2转化率为10%,放出的热量为Q1;在相同温度和压强下,当2mlNH3分解为N2和H2的转化率为10%时,吸收的热量为Q2,Q2不等于Q1
10.在某一容积为5L的密闭容器内,加入0.2ml的CO和0.2ml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的浓度随时间变化的情况如图所示。
(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 ,反应达到平衡时,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
11.在2L密闭容器内,800℃时反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表所示。
(1)下图表示NO2变化的曲线是 。用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v= 。
(2)能说明该反应已达到平衡状态的是 (填字母,下同)。
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
(3)为使该反应的反应速率增大,下列措施正确的是 。
a.及时分离出NO2气体
b.适当升高温度
c.增大O2的浓度
d.选择高效催化剂
课时跟踪检测11 化学反应的限度 化学反应条件的控制
1.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反应方程式为2AB2+B2⇌2AB3。
答案:B
2.解析:A的生成速率与C的分解速率都表示逆反应速率,A错误;不管反应是否平衡,单位时间内生成2nmlA的同时一定生成3nmlB,即v正不一定等于v逆,B错误;A、B、C的浓度不再变化,表明已达到平衡状态,但平衡状态时A、B、C的分子数之比不一定为2∶3∶2,C正确,D错误。
答案:C
3.解析:根据题意知,该反应是可逆反应。反应向正反应方向进行,假设A全部转化为C,消耗A1ml,B只消耗0.5ml;反应向逆反应方向进行,假设C完全转化为A和B,则B的物质的量变为1.5ml。因为是可逆反应,所以B的物质的量范围为0.5ml<n(B)<1.5ml,四个选项中只有C符合,C项正确。
答案:C
4.解析:题中没有给出各物质的投料情况,NO2、SO2和SO3的量之间没有必然的关系,可能相等,也可能不等,A、B、D错误;该反应反应前后气体分子数不变,故反应混合物的总物质的量一定等于反应开始时NO2和SO2的总物质的量,C正确。
答案:C
5.解析:图①中t0时,H2、I2、HI的物质的量相等但未保持不变,没有达到平衡状态,B项错。
答案:B
6.解析:t2时刻以后,反应物的量还在减少,反应还在正向进行,v(正)>v(逆),A错误;加入合适的催化剂能改变化学反应速率,B错误;反应4HCl(g)+O2(g)⇌2Cl2(g)+2H2O(g)是气体体积减小的反应,随着反应的进行,气体的总物质的量减少,恒容容器内压强减小,故t1时容器内气体的总压强比t2时的大,C正确;t3时,O2的物质的量为0.1ml,减少了0.2ml,则生成的Cl2和H2O的物质的量均为0.4ml,故容器中c(Cl2)=c(H2O)=0.2ml·L-1,D错误。
答案:C
7.解析:由题给数据可知,t3s时可逆反应达到化学平衡状态,此时,v(正)=v(逆)≠0,A错误;t3~t4s内,A、B、C的浓度没有发生变化,反应处于化学平衡状态,正、逆反应速度相等,B错误;达到化学平衡状态时,A、B、C的浓度变化量之比为4∶2∶2=2∶1∶1,故该反应的化学方程式为2A(g)+B(g)⇌C(g),C错误;t2~t3s内,Δc(A)=1ml·L-1,故用A表示的该段时间的平均化学反应速率为eq \f(1,t3-t2)ml·L-1·s-1,D项正确。
答案:D
8.解析:NO、CO反应产生两种无毒气体N2和CO2,反应的化学方程式可表示为2NO+2CO⇌N2+2CO2,A正确;列三段式
2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)
起始量
转化量
平衡量
反应开始时气体总物质的量为1.6ml,平衡时气体总物质的量为1.4ml,恒温恒容条件下,气体的压强之比等于其物质的量之比,反应开始和平衡时,容器中气体压强之比为8∶7,B错误;由图像可知反应达到平衡状态时,NO的物质的量减少0.4ml,则CO的物质的量也减少0.4ml,浓度为eq \f(0.4ml,2L)=0.2ml·L-1,C正确;0~10min内,v(NO)=eq \f(0.4ml,2L×10min)=0.02ml·L-1·min-1,D正确。
答案:B
9.解析:该可逆反应反应前后气体化学计量数之和不变,缩小反应容器容积,相当于加压,正、逆反应速率同等程度增大,A错误;在反应达到平衡前,碳的质量不断改变,达到平衡后,碳的质量不变,因而碳的质量不再改变说明反应已达到平衡,B正确;若压强不再改变说明反应达到平衡,表明反应前后气体的化学计量数之和不等,故A、C可能同时均为气体,C错误;合成氨的反应为3H2(g)+N2(g)⇌2NH3(g),实际参与反应的n(H2)=3ml×10%=0.3ml,氨气分解时实际消耗的n(NH3)=2ml×10%=0.2ml,同时生成0.3mlH2,同一反应中,消耗与生成等量同一物质,能量变化值相等,则Q1=Q2,D错误。
答案:B
10.解析:(1)由图分析10min达到平衡,CO2浓度增加了0.03ml·L-1,则CO浓度减小0.03ml·L-1,所以v(CO)=eq \f(0.03ml·L-1,10min)=0.003ml·L-1·min-1,由于起始时,H2浓度为0,所以达到平衡时c(H2)=0.03ml·L-1;(2)CO减少的速率是正反应速率,CO2减少的速率是逆反应速率,可作为判断化学平衡的依据。
答案:(1)0.003ml·L-1·min-1 0.03ml·L-1
(2)①③
11.解析:(1)NO2的起始浓度为0,2s时,c(NO2)可根据题表中n(NO)的变化量求解,c(NO2)=Δc(NO)=eq \f(0.020-0.008,2)ml·L-1=0.006ml·L-1。由题表可求0~2s内v(NO)=eq \f(0.006,2)ml·L-1·s-1=0.003ml·L-1·s-1。v(O2)=eq \f(1,2)v(NO)=0.0015ml·L-1·s-1。(2)a项,在任意状态下,都存在v(NO2)=2v(O2)这样的速率关系,不能作为平衡状态的标志,错误;b项,因该反应为气体体积不等的反应,故压强不变可作为平衡状态的标志,正确;c项,由v逆(NO)=2v正(O2),可推出v逆(NO)=v正(NO),说明已达到平衡状态,正确;d项,由于平衡体系中全是气体,容器容积固定,故任意状态下密度不变,错误。(3)a项,及时分离出NO2气体,反应速率减小,错误;b项,适当升高温度,反应速率增大,正确;c项,增大O2的浓度能增大反应速率,正确;d项,选择高效催化剂能增大反应速率,正确。
答案:(1)b 0.0015ml·L-1·s-1 (2)bc (3)bcd
浓度
测定时刻/s
t1
t2
t3
t4
c(A)/(ml·L-1)
6
3
2
2
c(B)/(ml·L-1)
5
3.5
3
3
c(C)/(ml·L-1)
1
2.5
3
3
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO)/
ml
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
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