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课堂小练(十一) 化学反应的限度 化学反应条件的控制
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意
1.煤本身是可燃物质,但是块状的煤用明火靠近都不燃烧,而当煤变为粉末状态时,在空气中达到一定的浓度遇明火即迅速爆炸,其原因是 ( )
A.粉末状态的煤比块状煤的着火点低
B.粉末状态的煤比块状煤放出的热量多
C.粉末状态的煤比块状煤的总表面积大
D.粉末状态的煤呈气态,属于可燃性气体
解析 煤变为粉末状态时,总表面积增大,与空气中的氧气密切接触时,一旦遇见火源便发生剧烈的氧化还原反应。
答案 C
2.下列理解不正确的是 ( )
A.化学平衡是一个动态平衡
B.化学平衡研究的对象主要是可逆反应
C.化学反应速率是研究化学反应进行的快慢问题,化学平衡是研究化学反应进行的限度问题
D.化学反应达到平衡时,正反应和逆反应速率相等,是对反应中不同物质而言的
解析 化学反应达到平衡时,对同种物质而言,其生成速率和消耗速率相等,D项错误。
答案 D
3.在一定体积的密闭容器中发生可逆反应:2A(g)+2B(g)3C(g)+D(g)。反应达到化学平衡状态的标志是 ( )
A.单位时间内生成n mol A,同时生成n mol D
B.容器内压强不随时间而变化
C.容器内混合气体的密度不随时间而变化
D.单位时间内消耗n mol B,同时消耗1.5n mol C
解析 根据化学方程式可知,化学反应前后气体的物质的量和压强不变,达到化学平衡状态时,单位时间内生成2n mol A,同时生成n mol D, A、B两项错误;因混合气体反应前后质量不变、体积不变,因此密度始终不变,C项错误;单位时间内消耗n mol B,必然生成1.5n mol C,而又同时消耗1.5n mol C,所以正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,D项正确。
答案 D
4.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 首先采用极限法分析。若反应向右进行到底,则有c(SO2)=0,c(O2)=0,c(SO3)=0.4 mol·L-1;若反应向左进行到底,则有c(SO2)=0.4 mol·L-1,c(O2)=0.2 mol·L-1,c(SO3)=0。化学反应的限度决定了可逆反应中的各种成分是不可能完全转化的,所以平衡时各物质的浓度范围为0<c(SO2)<0.4 mol·L-1,0<c(O2)<0.2 mol·L-1,0<c(SO3)<0.4 mol·L-1,A、D两项错误;若SO2为0.15 mol·L-1,则转化的SO2的浓度为(0.2-0.15)mol·L-1=0.05 mol·L-1,此时SO3的浓度为(0.2+0.05)mol·L-1=0.25 mol·L-1,C项错误。
答案 B
5.可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)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化学平衡状态的是 ( )
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 用同种物质表示反应速率时,v(正)=v(逆)时,反应达到平衡状态,用不同物质表示反应速率时,正、逆反应速率之比等于方程式中化学计量数之比时,反应达到平衡状态。故选C。
答案 C
6.将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器容积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是 ( )
A.2v(NH3)=v(CO2)
B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的平均摩尔质量不变
D.密闭容器中氨气的体积分数不变
解析 2v(NH3)=v(CO2)未体现正逆反应的关系,A项错误;密闭容器中总压强不变,说明气体总物质的量不变,正逆反应速率相等,B项正确;因为反应物是固体,所以整个密闭容器中混合气体的平均摩尔质量是个定值,始终不变,C项错误;因为反应物是固体,容器中氨气和二氧化碳的物质的量之比始终为2∶1,即氨气的体积分数始终不变,D项错误。
答案 B
7.CO和H2在一定条件下可以合成乙醇2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g),下列叙述中能说明上述反应在一定条件下已达到