2025版高中化學第二章第三節(jié)第2課時化學反應的限度化學反應條件的控制

PAGE6-第2課時化學反應的限度化學反應條件的限制課時過關·實力提升基礎鞏固1在一密閉容器中進行反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。反應從正反應起先。下列說法錯誤的是()A.起先時正反應速率最大B.v正(SO2)∶v正(O2)=2∶1時,反應達到平衡狀態(tài)C.達到平衡v逆(SO3)最大D.起先時v逆(SO3)=0答案:B解析:不管是否平衡,v正(SO2)∶v正(O2)=2∶1始終成立。2如下反應條件的限制中,不恰當?shù)氖?)A.為防止鐵生銹,在其表面涂一層防銹油漆B.為防止火災,在面粉廠、加油站等場所要嚴禁煙火C.為加快KClO3的分解速率而加入MnO2D.降溫加快H2O2的分解速率答案:D解析:降溫會使化學反應速率減小,減慢H2O2的分解速率。3下列對可逆反應的相識正確的是()A.SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBr與2HBr+H2SO4(濃)Br2+SO2↑+2H2O互為可逆反應B.既能向正反應方向進行,又能向逆反應方向進行的反應叫做可逆反應C.在同一條件下,同時向正、逆兩個方向進行的反應叫做可逆反應D.電解水生成氫氣和氧氣與氫氣和氧氣點燃生成水的反應是可逆反應答案:C解析:理解好可逆反應定義中的“同一條件下”“同時”“正、逆兩個方向”等關鍵字眼,可正確理解可逆反應。4化學反應限度的調控在工業(yè)生產和環(huán)保技術等方面得到了廣泛的應用,假如設法提高化學反應的限度,下面的說法錯誤的是()A.能夠節(jié)約原料和能源 B.能夠提高產品的產量C.能夠提高經濟效益 D.能夠提高化學反應速率答案:D解析:化學反應的限度與反應速率之間沒有干脆關系,提高化學反應的限度,反應速率不肯定增大,同樣增大反應速率,化學反應的限度不肯定能提高。5下列關于化學反應限度的說法中正確的是()A.一個可逆反應達到的平衡狀態(tài)就是這個反應在該條件下所能達到的限度B.當一個可逆反應達到平衡狀態(tài)時,正向反應速率和逆向反應速率相等且等于零C.平衡狀態(tài)時,各物質的濃度保持相等D.化學反應的限度不行以通過變更條件而變更答案:A解析:平衡狀態(tài)就是一個可逆反應在該條件下所能達到的最大限度,A項正確;反應達到平衡時,v(正)=v(逆)≠0,各物質濃度保持不變但不肯定相等,且當外界條件發(fā)生變更時,這種狀態(tài)也會發(fā)生變更,B、C、D三項錯誤。6某溫度下,在一固定容積的密閉容器中進行如下反應:H2(g)+I2(g)2HI(g),下列狀況肯定能說明反應已達到限度的是()A.壓強不再隨時間而變更時B.氣體的總質量不再變更時C.混合氣體中各組成成分的含量不再變更時D.單位時間內每消耗1molI2,同時有2molHI生成時答案:C解析:推斷一個反應是否達到限度,從宏觀上看各種成分的量是否再發(fā)生變更,從微觀上看正、逆反應速率是否相等。因為反應中各成分均為氣體且反應前后氣體的物質的量相等,所以無論是否達到限度,壓強和質量都不發(fā)生變更,故A、B兩項不正確。消耗I2與生成HI的方向均為正反應方向,D項不能證明正反應速率與逆反應速率相等,故不正確。7已知可逆反應:N2+3H22NH3,現(xiàn)向一密閉容器中充入1molN2和3molH2,在肯定條件下使該反應發(fā)生,下列有關說法正確的是()A.達到化學平衡時,N2將完全轉化為NH3B.達到化學平衡時,N2、H2和NH3的物質的量濃度肯定相等C.達到化學平衡時,N2、H2和NH3的物質的量濃度不再變更D.達到化學平衡時,正反應和逆反應的速率都為零答案:C解析:N2與H2合成氨的反應是可逆反應,N2不行能完全轉化為NH3,A項錯誤;達到平衡時,N2、NH3、H2的物質的量濃度不再變更但不肯定相等,B項錯誤,C項正確;達到平衡時,正、逆反應速率相等而反應仍在進行,故都不為零,D項錯誤。8在一個不傳熱的固定容積的密閉容器中,可逆反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),當m、n、p、q為隨意整數(shù)時,達到平衡的標記是。

①體系的壓強不再變更②體系的溫度不再變更③各組分的濃度不再變更④各組分的質量分數(shù)不再變更⑤反應速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q⑥單位時間內mmolA發(fā)生斷鍵反應,同時pmolC也發(fā)生斷鍵反應答案:②③④⑥解析:推斷化學平衡的根本標記是v(正)=v(逆),⑥中mmolA斷鍵,則同時生成pmolC,而pmolC也發(fā)生斷鍵反應,因此對C而言v(正)=v(逆),⑥正確;而⑤中未指明反應速率表示的方向,錯誤;平衡狀態(tài)的干脆標記是各組分的濃度不再變更,則各組分的質量分數(shù)不再變更,③④正確;間接標記是體系的溫度不再變更,故②正確。但因(m+n)與(p+q)的相對大小不確定,故①無法確定。9在200℃時,將amolH2(g)和bmolI2(g)充入體積為VL的密閉容器中,發(fā)生反應:I2(g)+H2(g)2HI(g)。(1)反應剛起先時,由于c(H2)=,c(I2)=,而c(HI)=,所以化學反應速率最大,而最小(為0)。

(2)隨著反應的進行,反應混合物中各組分濃度的變更趨勢為c(H2),c(I2),而c(HI),從而化學反應速率v(正),而v(逆)。

(3)當反應進行到v(正)與v(逆)時,此可逆反應達到了最大限度。若保持外界條件不變時,混合物中各組分的物質的量、物質的量濃度、質量分數(shù)、體積分數(shù)、反應物的轉化率和生成物的產率都將。

答案:(1)aVmol·L-1bVmol·L(2)減小減小增大減小增大(3)相等保持不變解析:起先時,c(H2)和c(I2)為最大值,正反應速率最大,由于此時沒有HI,逆反應速率最小,為0。隨著反應的進行,c(H2)和c(I2)越來越小,正反應速率越來越小,逆反應速率漸漸變大,直到平衡,v(正)=v(逆)。10100℃時,將0.01molN2O4氣體充入0.1L的密閉容器中,發(fā)生反應,隔肯定時間對該容器內的物質進行分析,得到如下表格:時間/s020406080100c(N2O4)/(mol·L-1)0.1000.0700.050c3abc(NO2)/(mol·L-1)00.060c20.1200.1200.120請?zhí)羁?(1)該反應的化學方程式為。達到平衡時N2O4的轉化率為,表中c2c3;ab(填“>”“<”或“=”)。

(2)在0~20s內,N2O4的平均反應速率為。

答案:(1)N2O42NO260%>=(2)0.0015mol·L-1·s-1解析:化學方程式為N2O42NO2,在60s時,c(NO2)為0.120mol·L-1,此后濃度不再發(fā)生變更,即60s時,反應達到平衡。由N2O42NO2計算,c2=(0.100-0.050)mol·L-1×2=0.100mol·L-1,c3=(0.100-0.120×12)mol·L-1=0.040mol·L-1,所以c2>c3。因60s時反應達到平衡,則a=b;N2O4的轉化率為0.100mol·L-1-c30.100mol·L-實力提升1假設某化學反應的反應過程如下圖所示,視察分析,符合圖中變更的化學反應為()A.A2+3B22AB3 B.2AB2+B22AB3C.2A2B+5B24AB3 D.2AB2+B22AB3答案:D解析:由圖可知反應物用AB2、B2表示,生成物用AB3表示,反應后反應物與生成物共存,說明反應不能進行究竟,為可逆反應,結合反應前后原子守恒可知化學方程式為2AB2+B22AB3。2下列食品添加劑中,其運用目的與反應速率有關的是()A.抗氧化劑 B.調味劑 C.著色劑 D.增稠劑答案:A解析:抗氧化劑可以在一段時間內愛護食品不被O2氧化,從而增長了保質期,減慢了反應速率;調味劑是用來增加食品嘗道的;著色劑是用來改善食品外觀的;增稠劑是為了增加食品的黏稠度,B、C、D三項均與速率無關。3(2024山東學考)恒溫恒容條件下,能說明反應A(s)+2B(g)C(g)+D(g)肯定處于化學平衡狀態(tài)的是()A.混合氣體的密度不再變更B.容器內的壓強保持不變C.C與D的物質的量相等D.消耗1molB的同時生成0.5molD答案:A解析:A項,反應前后氣體的質量變更,容器容積不變,當密度不變時,說明反應達到平衡狀態(tài),正確;B項,該反應前后氣體的物質的量相等,所以無論反應是否達到平衡狀態(tài),混合氣體的壓強始終恒定不變,錯誤;C項,C、D的化學計量數(shù)相等,若容器中起先時只有A和B,則無論反應是否達到平衡狀態(tài),C與D的物質的量都相等,錯誤;D項,消耗1molB的同時生成0.5molD,表示的都是正反應速率,無法推斷反應是否達到平衡狀態(tài),錯誤。4自然氣和液化石油氣燃燒的主要化學方程式依次為CH4+2O2CO2+2H2O,C3H8+5O23CO2+4H2O。有一套以自然氣為燃料的灶具,現(xiàn)改燒液化石油氣,應實行的正確措施是()A.削減空氣進入量,增大石油氣進入量B.增大空氣進入量,削減石油氣進入量C.削減空氣進入量,削減石油氣進入量D.增大空氣進入量,增大石油氣進入量答案:B解析:從化學方程式可知,單位體積的自然氣比液化石油氣燃燒時消耗的O2少,若改燒液化石油氣,必需增大空氣進入量,削減石油氣進入量。5可逆反應2NO22NO+O2,在密閉容器中反應,達到平衡狀態(tài)的標記是()A.NO2全部變成了NO和O2B.反應已經停止了C.用NO2、NO、O2的物質的量濃度變更表示的反應速率之比為2∶2∶1的狀態(tài)D.單位時間內消耗nmolO2的同時消耗2nmolNO2答案:D解析:該反應為可逆反應,反應物的轉化率不行能達到100%,A項錯誤;反應達到平衡時,v(正)=v(逆),反應達到一種動態(tài)平衡,B項錯誤;化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比,與反應是否達到平衡沒有關系,C項錯誤;D項用O2和NO2表示的反應速率方向相反,大小符合化學計量數(shù)之比,能體現(xiàn)v(正)=v(逆),正確。★6在一密閉容器中進行反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),已知反應過程中某一時刻SO2、O2、SO3的濃度分別為0.2mol·L-1、0.1mol·L-1、0.2mol·L-1,當反應達到平衡時,可能存在的數(shù)據(jù)是()A.SO2為0.4mol·L-1、O2為0.2mol·L-1B.SO2為0.25mol·L-1C.SO2、SO3均為0.15mol·L-1D.SO3為0.4mol·L-1答案:B解析:假設該時刻的SO3全部轉化為SO2和O2,則SO2、O2的濃度將分別達到0.4mol·L-1、0.2mol·L-1;而假設該時刻的SO2和O2全部化合生成SO3,則SO3的濃度將達到0.4mol·L-1。因為該反應是可逆反應,三種物質必將同時存在(即可逆反應中的物質均不行能100%轉化),很明顯,A、D兩項是不行能的。要得到C項中的數(shù)據(jù)必需是SO2和SO3同時消耗而削減,這不符合S原子守恒,也是不行能的?！?可逆反應N2+3H22NH3的正、逆反應速率可用各反應物或生成物濃度的變更來表示。下列各關系中能說明反應已達到平衡狀態(tài)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)答案:C解析:達到化學平衡狀態(tài),正、逆反應速率相等,用氨氣、氫氣、氮氣表示化學反應速率之比等于它們的化學計量數(shù)之比。結合這兩個條件,可以得出正確選項是C。8在一密閉的2L容器里充入8molSO2和4mol18O2,在肯定條件下起先反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),2min末達到平衡狀態(tài),測得容器中有7.2molSO2。試回答:(1)反應后18O存在于哪些物質中:。

(2)2min末SO3的濃度為。

(3)用O2的濃度變更表示該時間段內的化學反應速率為。

答案:(1)SO2、O2、SO3(2)0.4mol·L-1(3)0.1mol·L-1·min-1解析:(1)可逆反應可正向、逆向同時進行,因此三種物質分子中均可存在18O原子。(2)(3)依據(jù)三段式可計算出c(SO3)=8mol-7.2mol2L=0.4mol·L-1,v9在2L密閉容器中,800℃時反應2NO(g)+O2(g)2NO2(g)體系中,n(NO)隨時間的變更如下表:時間/s012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)上述反應(填“是”或“不是”)可逆反應。

(2)如圖所示,表示NO2變更曲線的是。用O2表示從0~2s內該反應的平均速率v=。

(3)能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是(填序號)。

A.v(NO2)=2v(O2)B.容器內壓強保持不變C.v逆(NO)=2v正(O2)D.容器內密度保持不變答案:(1)是(2)b0.0015mol·L-1·s-1(3)BC解析:(1)該反應是可逆反應。(2)由平衡體系2NO(g)+O2(g)2NO2(g)知,NO2為生成物,平衡時n(NO2)=Δn(NO)=0.020mol-0.007mol=0.013molc(NO2)=0.故表示NO2變更曲線的為b。0~2s內,v(NO)=Δc(NO)則v(O2)=12v(NO)=0.0015mol·L(3)A項中未指