2019-2020学年新教材高中化学课时跟踪检测十一化学反应的限度鲁科版必修第二册

2019-2020学年新教材高中化学课时跟踪检测十一化学反应的限度鲁科版必修第二册

课时跟踪检测（十一） 化学反应的限度 学业水平考试达标练 ‎1．下列关于化学反应限度的叙述错误的是(　　)‎ A．不同的化学反应，限度可能不同 B．可以通过改变温度来控制化学反应的限度 C．可以通过延长化学反应的时间来改变反应的限度 D．当一个化学反应在一定条件下达到限度时，正、逆反应速率相等 解析：选C　反应限度主要取决于反应的本身；温度可使化学平衡移动；延长时间不可以改变反应的限度；达平衡时，v(正)＝v(逆)≠0。‎ ‎2．(2019·青岛高一检测)对于可逆反应M＋3N2Q达到平衡时，下列说法正确的是(　　)‎ A．M、N、Q三种物质的浓度一定相等 B．M、N全部变成了Q C．反应混合物各组分的浓度不再变化 D．反应已经停止 解析：选C　M、N、Q的浓度都不随时间变化而变化时，该反应达到平衡，平衡时M、N、Q的浓度不一定相等，故A错误，C正确；可逆反应不能进行到底，则M、N的转化率不可能为100%，故B错误；平衡时反应没有停止，仍在进行，但是正反应速率和逆反应速率相等，故D错误。‎ ‎3．(2019·聊城高一检测)根据描述判断下列反应不属于可逆反应的是(　　)‎ A．1 mol N2和4 mol H2在一定条件下充分反应，N2的转化率为13%‎ B．将SO3 加入一密闭容器中并在一定条件下充分反应，反应后容器中有SO3、SO2、O2‎ C．将装有NO2(红棕色)和N2O4(无色)混合气体的烧瓶浸入冰水中，气体颜色变浅 D．2 mol H2在1 mol O2中燃烧生成2 mol H2O,2 mol H2O电解生成2 mol H2和1 mol O2‎ 解析：选D　N2与H2反应的物质的量的比是1∶3，若将1 mol N2和4 mol H2混合，在一定条件下充分反应，氢气过量，N2的转化率为13%，证明该反应为可逆反应，A不符合题意；将SO3 加入一密闭容器中并在一定条件下充分反应，若反应完全，反应后容器中将不再含有SO3，但事实上反应后容器中有SO3、SO2、O2，证明该反应为可逆反应，B不符合题意；将装有NO2(红棕色)和N2O4(无色)混合气体的烧瓶浸入冰水中，气体颜色变浅，说明具备NO2(红棕色)转化为N2O4(无色)的反应完全，但物质未反应完全，证明NO2与N2O4存在反应：2NO2N2O4，该反应为可逆反应，C不符合题意；2 mol H2在1 mol O2中燃烧生成2 mol H2O,2 mol H2O电解生成2 mol H2和1 mol O2，说明H2O分解反应是完全彻底的反应，不是可逆反应，D符合题意。‎ ‎4．(2019·济南高一检测)‎ 8‎ 对处于化学平衡的体系，从化学平衡与化学反应速率的关系可知(　　)‎ A．化学反应速率变化时，化学平衡一定发生移动 B．化学平衡发生移动时，化学反应速率一定变化 C．正反应进行的程度大，正反应速率一定大 D．只有在催化剂存在下，才会发生化学反应速率变化而化学平衡不移动的情况 解析：选B　使用催化剂时，正、逆反应速率同等程度改变，平衡并不移动，A错误；化学平衡移动的过程就是由v(正)＝v(逆)变为v(正)≠v(逆)，再转化为v′(正)＝v′(逆)的过程，B正确；反应进行的程度和反应速率无必然联系，故反应进行的程度大，正反应速率不一定大，C错误；对于类似H2(g)＋I2(g)2HI(g)的反应，其他条件不变，缩小体积时，H2(g)、I2(g)、HI(g)的浓度同等程度增大，正、逆反应速率同等程度增大，故平衡不移动，D错误。‎ ‎5．一定温度下，体积一定的容器内发生可逆反应3X(g)＋Y(g)4Z(g)，达到平衡的标志是(　　)‎ A．密度不随时间变化 B．3v正(X)＝v逆(Y)‎ C．单位时间内生成3n mol X，同时消耗n mol Y D．压强不随时间变化 解析：选C　容器容积不变，混合气体总质量不变，则密度为定值，不能根据密度判断平衡状态，故A错误；3v正(X)＝v逆(Y)，不满足化学计量数关系，说明正反应速率＜逆反应速率，该反应没有达到平衡状态，故B错误；单位时间内生成3n mol X，同时消耗n mol Y，表示的是正逆反应速率，且满足计量数关系，说明达到平衡状态，故C正确；由3X(g)＋Y(g)4Z(g)可知，该反应前后的化学计量数之和相等，所以压强不再变化的状态不一定是平衡状态，故D错误。‎ ‎6．在已达到平衡的可逆反应2SO2＋O22SO3中，充入由 18O组成的氧气一段时间后，18O存在于下列物质中的(　　)‎ A．多余的氧气中 B．生成的三氧化硫中 C．氧气和二氧化硫中 D．二氧化硫、氧气和三氧化硫中 解析：选D　化学平衡是动态平衡，18O2的加入定会与SO2结合生成含 18O的SO3，同时含 18O的SO3又会分解得到SO2和O2，使SO2、O2中也含有 18O，因此 18O存在于SO2、O2、SO3这三种物质中。‎ ‎7．一定条件下的密闭容器中，在下列四种状态下，可逆反应2X(g)Y(g)＋3Z(g)达到平衡状态的是(　　)‎ 8‎ 反应速率 A B C D v(正)/(mol·L－1·min－1)‎ v(X)＝2‎ v(X)＝1‎ v(X)＝1‎ v(X)＝2‎ v(逆)/(mol·L－1·min－1)‎ v(Y)＝2‎ v(Y)＝1.5‎ v(Z)＝1.5‎ v(Z)＝2‎ 解析：选C　判断可逆反应是否达到平衡状态，可以将用不同物质表示的反应速率转化成同一物质正、逆两个方向的反应速率，若二者相等，则反应达到平衡状态。将A、B、C、D四项中的逆反应速率均转化为用X表示的逆反应速率，分别为4 mol·L－1·min－1、3 mol·L－1·min－1、1 mol·L－1·min－1、 mol·L－1·min－1，只有C项v(正)＝v(逆)，可以说明反应达到平衡状态。‎ ‎8．(2019·德州期中)一定温度下，可逆反应A2(g)＋B2(g)2AB(g)达到平衡状态的标志是(　　)‎ A．单位时间内生成 n mol A2，同时生成n mol AB B．单位时间内生成2n mol AB，同时生成n mol B2‎ C．体系内的总压不随时间变化 D．单位时间内生成n mol A2，同时生成n mol B2‎ 解析：选B　化学反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质浓度不变，由此衍生的一些物理量不变，注意此化学方程式的特点是反应前后气体体积不变的可逆反应。单位时间内生成n mol A2，同时生成n mol AB，正逆反应速率不相等，反应未达到平衡状态，故A项错误；单位时间内生成2n mol AB，同时生成n mol B2，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故B项正确；反应前后气体体积相等，所以压强不变不能说明各组分浓度不变，反应不一定达到平衡状态，故C项错误；单位时间内生成n mol A2，同时生成n mol B2，都是逆反应方向，无法证明是否达到平衡状态，故D项错误。‎ ‎9．对于反应A(g)＋B(g)‎3C(g)(正反应为放热反应)，下述为平衡状态标志的是(　　)‎ ‎①单位时间内A、B生成C的分子数与分解C的分子数相等　②外界条件不变时，A、B、C浓度不随时间变化 ‎③体系温度不再变化　④体系的压强不再变化 ‎⑤体系的分子总数不再变化 A．①②　　　　　 B．①②③‎ C．①②③④ D．①②③④⑤‎ 解析：选D　①正、逆反应速率相等；②浓度不变，说明已达平衡；③如果该反应没有达到平衡，则反应要和外界有能量的交换，必然导致体系温度改变，现在体系温度不变，说明已达平衡；④、⑤由于该反应是一个体积改变的反应，没有达到平衡之前，压强是改变的，分子总数也是改变的，只有平衡了，二者才不再改变，故①②③④⑤均正确。‎ ‎10．对可逆反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，下列叙述正确的是(　　)‎ 8‎ A．达到化学平衡时，4v正(O2)＝5v逆(NO)‎ B．若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3，则反应达到平衡状态 C．达到化学平衡后，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大 D．平衡后，再充入NH3，由于其他物质浓度不变，反应速率虽增大，平衡不会发生移动 解析：选A　根据不同物质表示同一反应时的速率关系，可知 v逆(O2)＝v逆(NO)，代入A中表达式知v正(O2)＝v逆(O2)，A项正确；NO的生成与NH3的消耗均表示正反应，在任意时刻都成比例，B项不正确；达到平衡后，增加容器体积，反应物、生成物浓度同时减小，正、逆反应速率同时减小，C项不正确；平衡后，增大反应物浓度，反应速率增大，平衡发生移动，D项不正确。‎ ‎11.(2019·德州期中)在某一容积为‎5 L的密闭容器内，加入0.2 mol的A和0.2 mol的B, 在催化剂存在的条件下高温加热，发生如下反应：A(g)＋2B(g)===C(g)＋3D(g)，反应中C的浓度随时间变化情况如图，根据图中数据，反应开始至达到平衡时，化学反应速率为(　　)‎ A．v(A)＝0.000 6 mol·L－1·min－1‎ B．v(B)＝0.006 mol·L－1·min－1‎ C．v(C)＝0.03 mol·L－1·min－1‎ D．v(D)＝0.001 mol·L－1·min－1‎ 解析：选B　由图可知10 min时到达平衡，v(C)＝＝＝0.003 mol·L－1·min－1。根据化学计量数之比＝反应速率之比，所以v(A)＝v(C)＝0.003 mol·L－1·min－1；v(B)＝2v(C)＝0.006 mol·L－1·min－1；v(D)＝3v(C)＝0.009 mol·L－1·min－1。‎ ‎12．‎180 ℃‎时将0.5 mol H2和1 mol CO2通入‎1 L的恒容密闭容器中，反应生成甲醇蒸汽(CH3OH)和某无机副产物，测得各物质的物质的量随时间的部分变化如图所示，下列说法中正确的是(　　)‎ 8‎ A．该反应的化学方程式：‎ ‎2CO2＋4H22CH3OH＋O2‎ B．在0～3 min内H2的平均化学反应速率为0.1 mol·L－1·min－1‎ C．当容器内混合气体密度不再变化时，表明反应已经达到平衡状态 D．在3～10 min内，反应仍未达到平衡状态 解析：选B　由图知，消耗n(CO2)＝(1－0.9) mol＝0.1 mol，生成n(H2)＝(0.5－0.2)mol＝0.3 mol，生成n(CH3OH)＝0.1 mol，同一反应中参加反应的各物质的物质的量之比等于其分子个数之比，则n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)＝0.1 mol∶0.3 mol∶0.1 mol＝1∶3∶1，根据原子守恒知，还生成H2O，所以反应方程式为CO2＋3H2CH3OH＋H2O，故A错误；v(H2)＝＝＝0.1 mol·L－1·min－1，故B正确；反应前后气体总质量不变、容器体积不变，则反应前后气体密度始终不变，所以气体密度不能作为平衡状态的判断标准，故C错误；在3 min时各物质的物质的量不变，反应达到平衡状态，则在3～10 min内，反应达到平衡状态，故D错误。‎ ‎13．在一体积为‎10 L的容器中，通入一定量的CO和H2O，‎850 ℃‎时发生反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)。‎ ‎(1)CO和H2O浓度变化如图，则0～4 min的平均反应速率v(CO)＝________ mol·L－1·min－1。‎ ‎(2)图中4～5 min该反应________(填“是”或“否”)处于平衡状态，判断理由________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)v(CO)＝＝＝0.03 mol·L－1·min－1。(2)平衡时，反应物或生成物的浓度不再发生改变。‎ 8‎ 答案：(1)0.03　(2)是　c(CO)和c(H2O)不发生变化 ‎14．(2019·朝阳区高一检测)在‎2 L密闭容器内，‎800 ℃‎时反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表：‎ 时间/s ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ n(NO)/mol ‎0.020‎ ‎0.010‎ ‎0.008‎ ‎0.007‎ ‎0.007‎ ‎0.007‎ ‎(1)A点处v(正)________v(逆)，A点正反应速率________B点正反应速率(填“大于”“等于”或“小于”)。 ‎ ‎(2)图中表示NO2变化的曲线是________。用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v＝________________________________________________________________________。 ‎ ‎(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 ‎(4)能使该反应的反应速率增大的是__________。 ‎ 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 解析：(1)A点，反应未达平衡，由表中数据知n(NO)随反应进行不断减小，说明反应从正向开始，所以A点v(正)>v(逆)；A点处反应物的浓度大于B点，所以A点正反应速率大于B点。(2)图中纵坐标为浓度，平衡时消耗n(NO)＝0.020 mol－0.007 mol＝0.013 mol，生成n(NO2)＝0.013 mol。平衡时c(NO2)＝0.006 5 mol·L－1，所以NO2的变化曲线为b。0～2 s内，NO的消耗浓度为＝＝0.006 mol·L－1，故v(O2)＝＝1.5×10－3 mol·L－1·s－1。(3)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。(4)分离出NO2气体后，浓度减小，反应速率减慢，而升高温度，选择高效催化剂及增大反应物浓度都会使反应速率增大。‎ 答案：(1)大于　大于 ‎(2)b　1.5×10－3 mol·L－1·s－1　 (3)bc　(4)bcd ‎15．Ⅰ.已知NO2和N2O4之间发生可逆反应：2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)。‎ ‎(1)在烧瓶A和B中盛有相同浓度的NO2与N2O4的混合气体，中间用止水夹夹紧，浸入到盛有水的烧杯中，如图所示：‎ 8‎ 分别向两个烧杯中加入浓硫酸和NH4NO3固体，观察到的现象：A中气体红棕色加深，B中_____________。这说明，当条件改变时，原来的化学平衡将被破坏，并在新的条件下建立起新的平衡，即发生________________________________________________________。‎ ‎(2)如图是在一定温度下，某固定容积的密闭容器中充入一定量的NO2气体后，反应速率(v)与时间(t)的关系曲线。下列叙述正确的是________。‎ a．t1时，反应未达到平衡，NO2浓度在减小 b．t2时，反应达到平衡，反应不再进行 c．t2～t3，各物质浓度不再变化 d．t2～t3，各物质的浓度相等 e．O～t2，N2O4浓度增大 f．反应过程中气体的颜色不变 解析：(1)浓硫酸的稀释是放热过程，硝酸铵的溶解是吸热过程，所以盛有浓硫酸的烧杯中溶液温度升高、溶解硝酸铵的烧杯中溶液温度降低，A中气体颜色加深，说明正反应是放热反应，降低温度平衡正向移动，所以B中红棕色变浅。这说明，当条件改变时，原来的化学平衡将被破坏，并在新的条件下建立起新的平衡，即发生化学平衡的移动。(2)t1时，反应未达到平衡，正反应速率大于逆反应速率，所以平衡正向移动，则NO2浓度在减小，故a正确；t2时，正逆反应速率相等，所以反应达到平衡，反应仍然进行，为动态平衡状态，故b错误；t2～t3，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，所以各物质浓度不再变化，但各物质的浓度不相等，故c正确，d错误；O～t2，正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动，则N2O4浓度增大，故e正确；反应过程中气体的颜色变浅，达到平衡后颜色不再改变，故f错误。‎ 答案：(1)红棕色变浅　化学平衡的移动　(2)ace ‎16．甲醇(CH3OH)可作为新型汽车动力燃料，以下是甲醇在工业上的制备过程：‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)在一定条件下反应室Ⅰ中发生反应：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)。将1 mol CH4‎ 8‎ 和2 mol H2O通入反应室Ⅰ(设反应室容积为‎10 L)，10 min末有0.1 mol CO生成，则10 min内反应的平均速率v(H2)＝________ mol·L－1·min－1。‎ ‎(2)在容积不变的条件下，不能说明反应室Ⅰ中的反应已达到平衡状态的是________(填字母)。‎ a．CO的物质的量不再改变 b．容器内的压强保持不变 c．CH4的消耗速率与生成速率相等 d．容器内的密度保持不变 ‎(3)在容积为‎1 L的反应室Ⅱ中充入1 mol CO与2 mol H2，在催化剂作用下反应生成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，当反应达平衡时，CO的转化率为80%，则平衡前后的压强之比为________(最简整数比)。‎ 解析：(1)10 min内v(CO)＝＝＝0.001 mol·L－1·min－1，根据反应速率之比等于化学计量数之比，所以v(H2)＝3v(CO)＝3×0.001 mol·L－1·min－1＝0.003 mol·L－1·min－1。(2) CO是生成物，若未达到平衡，则CO的物质的量就会发生变化，所以CO的物质的量不再改变，说明反应达到平衡状态，a不符合题意；该反应在恒容密闭容器中进行，反应前后气体的物质的量改变，若容器内的压强保持不变，说明气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，b不符合题意；CH4的消耗速率与生成速率相等，则甲烷的物质的量不变，反应处于平衡状态，c不符合题意；反应在恒容密闭容器内进行，反应混合物都是气体，无论反应是否进行，也无论反应是否处于平衡状态，容器内的密度始终保持不变，因此不能根据气体密度不变判断平衡状态，d符合题意。‎ ‎(3)　　　 CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)‎ 开始/mol 1　　　2　　　　　0‎ 转化/mol 0.8 1.6 0.8‎ 平衡/mol 0.2 0.4 0.8‎ 平衡时气体的总物质的量为n(后)＝0.2 mol＋0.4 mol＋0.8 mol＝1.4 mol，反应开始时的总物质的量为n(前)＝1 mol＋2 mol＝3 mol，由于容器的容积不变，所以反应前后的压强比等于气体的物质的量的比，故p(前)∶p(后)＝n(前)∶n(后)＝3∶1.4＝15∶7。‎ 答案：(1)0.003　(2)d　(3)15∶7‎ 8‎