2019-2020高中化学（人教版 选修4）练习：第2章 第3节 第1课时

2019-2020高中化学（人教版 选修4）练习：第2章 第3节 第1课时

第二章　第三节　第1课时 一、选择题 ‎1．下列有关可逆反应的说法不正确的是(　　)‎ A．可逆反应是指在同一条件下能同时向正逆两个方向进行的反应 B．2HIH2＋I2是可逆反应 C．CaCO3CaO＋CO2↑是可逆反应 D．存在平衡的不一定是化学反应 解析：存在平衡的不一定是化学反应，如溶解平衡，D正确；CaCO3分解与CaO与CO2反应的条件不同，二者不互为可逆反应。‎ 答案：C ‎2．(2014·济宁模拟)把HI气体充入密闭容器中，在一定条件下发生反应2HI(g)H2(g)＋I2(g)，在反应趋向平衡状态的过程中，下列说法正确的是(　　)‎ A．HI的生成速率等于其分解速率 B．HI的生成速率小于其分解速率 C．HI的生成速率大于其分解速率 D．无法判断HI的生成速率和分解速率的相对大小 解析：HI充入密闭容器中，反应开始瞬间，浓度最大，正反应速率最大，随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，对于逆反应，开始的瞬间，逆反应速率为零，随着反应的进行，逐渐增大，最后两者相等，建立平衡，趋向于平衡的过程中，正反应速率大于逆反应速率，即HI的生成速率小于其分解速率。‎ 答案：B 点评：对于一个由正反应开始的反应体系，随着反应的进行，反应物不断减少，生成物不断增多，v正越来越小，v逆越来越大，但始终v正>v逆，反应进行到某一时刻，v正＝v逆，这时就达到了化学平衡。‎ ‎3．(2014·甘肃河西五市联考)可逆反应N2＋3H22NH2的正、逆反应速率可用各反应物和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．3v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)‎ 解析：如用N2、H2、NH3分别表示同一正反应速率时，应有如下关系，v正(N2)∶v正(H2)∶v正(NH3)＝1∶3∶2。达到平衡时：v正(H2)∶v逆(NH3)＝3∶2，v正(N2)∶v逆(NH3)＝1∶2，v正(N2)∶v逆(H2)＝1∶3、选项A只表示一个方向，选项B、D不符合计量数关系，选项C符合要求。‎ 答案：C ‎4．(2014·西安交大附中诊断)在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再改变时，表明反应：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已达平衡的是(　　)‎ A．混合气体的压强 B．混合气体的密度 C．B物质的相对分子质量 D．气体的总物质的量 解析：反应A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)前后气体分子数目相等，反应过程中气体的总物质的量、压强始终不变；B的相对分子质量是一定值，与平衡无关，故A、C、D项均不能说明反应达到平衡状态。反应达到平衡的过程中，气体质量是一变量，由ρ＝m/V可判断，混合气体的密度也是一变量，因此混合气体的密度不再改变，表明反应已达平衡。‎ 答案：B 点评：能否说明已达化学平衡状态，主要看这种状态是任何时候都具有的还是只有在化学平衡状态时才具有的。只有化学平衡状态时才具有的特点才能用来作为达到化学平衡状态的标志。‎ ‎5．(2014·黄冈检测)一定温度下，对于可逆反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(正反应放热)的下列叙述，不能说明反应已达化学平衡状态的是(　　)‎ A．恒容容器内混合气体的密度不再变化 B．NH3的生成速率与H2的生成速率之比为2∶3‎ C．恒压容器内混合气体的总物质的量不再变化 D．单位时间内断裂a mol N≡N键，同时断裂6a mol N—H键 解析：反应物、生成物均为气体，在恒容容器中质量不变，体积不变，密度不变。‎ 答案：A ‎6．在一个密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol·L－1、0.1 mol·L－1、0.2 mol·L－1，当反应达到平衡时，可能存在的数据是(　　)‎ A．SO2为0.4 mol·L－1，O2为0.2 mol·L－1‎ B．SO2为0.25 mol·L－1‎ C．SO2、SO3均为0.15 mol·L－1‎ D．SO3为0.4 mol·L－1‎ 解析：A项数据表明，题中0.2 mol·L－1的SO3完全转化成了SO2和O2，即平衡时，c(SO3)＝0，这是不可能的；B项可能；C项数据表明SO2、SO3的浓度都在原浓度基础上减少了0.05 mol·L－1，这也是不可能的；D项数据表明SO2完全转化成了SO3，即平衡时，c(SO2)＝0，c(O2)＝0，这也是不可能的。‎ 解答可逆反应的问题时要特别注意，即反应物不可能完全转化为产物，产物也不可能完全转化为反应物。另外还要注意量的变化，元素原子不可能凭空增加或减少，总之，要注意“可逆”和“守恒”。‎ 答案：B ‎7．(2014·九江市检测)某体积可变的密闭容器，盛有适量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应：A＋3B2C。若维持温度和压强不变，当达到平衡时容器的体积为V L，其中C气体的体积占10%。下列推断正确的是(　　)‎ ‎①原混合气体的体积为1.2V L　②原混合气体的体积为1.1V L　③反应达到平衡时气体A消耗掉0.05V L　④反应达到平衡时气体B消耗掉0.05V L A．②③ B．②④‎ C．①③ D．①④‎ 解析：设起始A和B的体积分别为a L、b L，‎ ‎　　　　　　　　A　　＋　　3B　　2C 起始的体积(L) a b 0‎ 转化的体积(L) 0.05V 0.15V 10%V 平衡时体积(L) a－0.05V b－0.15V 10%V a－0.05V＋b－0.15V＋10%V＝V，a＋b＝1.1V。‎ 答案：A ‎8．298K时，合成氨反应的热化学方程式为：‎ N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ/mol，在该温度下，取1 mol N2和3 mol H2放在密闭容器内反应。下列说法正确的是(　　)‎ A．在有催化剂存在的条件下，反应放出的热量为92.4 kJ B．有无催化剂该反应放出的热量都为92.4 kJ C．反应放出的热量始终小于92.4 kJ D．若再充入1 mol H2，到达平衡时放出的热量应为92.4 kJ 解析：该反应为可逆反应，正向不可能进行到底，所以1 mol N2和3 mol H2反应放出的热量始终小于92.4 kJ，C正确。‎ 答案：C ‎9．(2014·经典习题选萃)恒温下，将1.6 mol N2与2.4 mol H2的混合气体通入一个固定容积为4 L的密闭容器中，发生如下反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，10 min后反应达平衡时，NH3的体积分数为25%，下列有关说法正确的是(　　)‎ A．达到平衡时，N2和H2的转化率之比为1∶1‎ B．达到平衡时，混合气体的密度为12.4 g·L－1‎ C．10 min内v(H2)＝0.35 mol·(L·min)－1‎ D．平衡混合气体中，n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)＝1∶3∶2‎ 解析：设参加反应的N2的物质的量为x，‎ ‎ N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ‎ n(始)/mol 1.6 2.4 0‎ n(变)/mol x 3x 2x n(平)/mol 1.6－x 2.4－3x 2x 由×100%＝25%，解得x＝0.4 mol。A项，平衡转化率之比为∶＝1∶2，错误。B项，反应过程中，容器内混合气体密度一直不变，故ρ＝＝＝12.4 g·L－1，正确。C项，v(H2)＝0.03 mol·(L·min)－1，错误。D项，平衡时n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)＝3∶3∶2，错误。‎ 答案：B ‎10．向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的正确结论是(　　)‎ A．反应在c点达到平衡状态 B．反应物浓度：a点小于b点 C．反应物的总能量低于生成物的总能量 D．Δt1＝Δt2时，SO2的转化率：a～b段小于b～c段 解析：A项反应达到平衡时v(正)＝v(逆)，c点v(正)最大，但未达到平衡；B项随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，故a点反应物的浓度大于b点的；C项反应初始阶段，随着反应的不断进行，反应速率逐渐加快，说明该反应为放热反应，即反应物的总能量大于生成物的总能量；D项随着反应的进行，SO2的转化率逐渐增大，故b～c段SO2的转化率大于a～b段。‎ 答案：D ‎11．(2014·经典习题选萃)将一定量的氨基甲酸铵固体置于某容积恒定的真空容器中，发生反应：H2NCOONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)，在不同温度下，该反应达平衡状态时的部分数据如表所示。下列说法正确的是(　　)‎ 温度 平衡浓度(mol·L－1)‎ c(NH3)‎ c(CO2)‎ T1‎ ‎0.1‎ T2‎ ‎0.1‎ A.若T2>T1，则该反应的ΔH<0‎ B．向容器中充入N2，H2NCOONH4质量增加 C．NH3体积分数不变时，说明该反应达到平衡 D．T1、T2时，转化的H2NCOONH4的物质的量Δn(T2)＝2Δn(T1)‎ 解析：无论反应是否达到平衡状态，NH3的体积分数都是，故C错误。T2时c(NH3)、c(CO2)都是T1时的2倍，容器的容积又恒定不变，所以T2时转化的H2NCOONH4是T1时的2倍，D正确。‎ 答案：D ‎12．在容积可变的密闭容器中，2 mol N2和8 mol 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%‎ 解析：　　　　　　N2　　＋　　3H22NH3‎ 起始物质的量/mol 2 8 0‎ 转化物质的量/mol 2/3 2 4/3‎ 平衡物质的量/mol 4/3 6 4/3‎ 平衡时氮气的体积分数为×100%＝15%。‎ 答案：C 二、非选择题 ‎13．(2014·衡水月考)某研究性小组决定用实验探究的方法证明化学反应具有一定的限度，在一定条件下会达到“平衡状态”。‎ 取5 mL 0.1 mol/L KI溶液于试管中，滴加0.1 mol/L FeCl3溶液2 mL，发生如下反应：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。为证明该反应具有可逆性且具有限度，他们设计了如下实验：‎ ‎①取少量反应液，滴加AgNO3溶液，发现有少量黄色沉淀(AgI)，证明反应物没有反应完全；‎ ‎②再取少量反应液，加入少量CCl4振荡，发现CCl4层显浅紫色，证明萃取到I2，即有I2生成。综合①②的结论，他们得出该反应具有一定的可逆性，在一定条件下会达到反应限度。‎ ‎(1)老师指出他们上述实验中①不合理，你认为是________________________；改进的方法是________________________。‎ ‎(2)有人认为步骤②适合检验生成I2较多的情况，还有一种简便方法可以灵敏地检验是否生成了I2，这种方法是________________________。‎ 解析：为证明化学反应2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2具有可逆性，可以考虑检验反应后的溶液中还存在着这四种离子。从反应物的量考虑，I－是相对过量的，故不能因为检测到I－存在，即认为反应具有可逆性，为使检验方便、典型，只需检验最终溶液中还存在着Fe3＋和I2即可，分别可采用KSCN溶液、淀粉溶液(或CCl4萃取)等合理方法。‎ 答案：(1)该反应中KI过量，故不能直接检验是否存在I－‎ ‎　取少量溶液滴加KSCN溶液，若出现红色，则证明还有Fe3＋未完全反应 ‎(2)取少量反应液，滴加淀粉溶液，若溶液变蓝，则说明生成了I2‎ ‎14．在2 L密闭容器内，800 ℃时反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表：‎ 时间(s)‎ ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ n(NO)(mol)‎ ‎0.02‎ ‎0.010‎ ‎0.008‎ ‎0.007‎ ‎0.007‎ ‎0.007‎ ‎(1)右图表示NO2的浓度变化的曲线是________。用O2表示从0～2 s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________。‎ 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 解析：该反应达到平衡时，n(NO)＝0.007 mol，此时n(NO2)＝0.013 mol，其浓度变化量为0.0065 mol·L－1，所以表示NO2浓度变化的曲线是b。在(2)中，a表示是同一方向的速率，在任何时候都成立，而d中容器的体积及气体的总质量都不变，气体的密度也始终不变。‎ 答案：(1)b　1.5×10－3 mol·(L·s)－1‎ ‎(2)b、c ‎15．将一定量的SO2和含0.7 mol氧气的空气(忽略CO2)放入一定体积的密闭容器中，550 ℃时，在催化剂作用下发生反应：2SO2＋O22SO3(正反应放热)。反应达到平衡后，将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液，气体的体积减小了21.28 L；再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2，气体的体积又减小了5.6 L(以上气体体积均为标准状况下的体积)。(计算结果保留一位小数)‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)判断该反应达到平衡状态的标志是________。(填字母序号)‎ a．SO2和SO3浓度相等 b．SO2百分含量保持不变 c．容器中气体的压强不变 d．SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等 e．容器中混合气体的密度保持不变 ‎(2)求该反应达到平衡时SO2的转化率(用百分数表示)。‎ ‎(3)若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液生成沉淀多少克？‎ 解析：(2)消耗O2的物质的量：0.7 mol－＝0.45 mol，生成SO3的物质的量：0.45 mol×2＝0.9 mol，SO2和SO3的物质的量之和：＝0.95 mol。‎ 反应前SO2的物质的量：0.95 mol。‎ SO2的转化率：×100%＝94.7%。‎ ‎(3)在给定的条件下，溶液呈强酸性，BaSO3不会存在。因此BaSO4的质量为0.9 mol×0.05×233 g·mol－1＝10.5 g。‎ 答案：(1)b、c ‎(2)94.7%‎ ‎(3)10.5 g ‎