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课时跟踪检测(十四) 化学反应的限度
1.反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到平衡后,再向反应容器中充入含18O的氧气,经过一段时间后,18O原子( )
A.仅存在于O2中
B.仅存在于SO2中
C.仅存在于O2和SO2中
D.存在于O2、SO2和SO3中
解析:选D 可逆反应在相同条件下,可以同时向两个反应方向进行,反应体系中各物质同时存在,由于三种物质均含有氧元素,故18O原子存在于O2、SO2、SO3中。
2.下列关于化学平衡状态的说法中正确的是( )
A.改变外界条件不能改变化学平衡状态
B.当某反应在一定条件下反应物转化率保持不变时即达到了化学平衡状态
C.当某反应体系中气体的压强不再改变时,该反应一定达到平衡状态
D.当某反应达到平衡状态时,反应物和生成物的浓度一定相等
解析:选B 改变外界条件可以改变化学平衡状态,A错误;当某反应在一定条件下反应物转化率保持不变时即达到了化学平衡状态,B正确;对于反应前后气体体积不变的反应,反应体系中气体的压强不再变化时反应不一定达到平衡状态,C错误;当某反应达到平衡状态时,反应物和生成物的浓度保持不变,不一定相等,D错误。
3.(2023·重庆铁路中学高一期中考试)已知反应Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)。一定温度下,在一容积恒定的密闭容器中发生上述反应,下列选项能说明该反应达到平衡状态的是( )
A.混合气体的平均摩尔质量保持不变
B.容器内压强保持不变
C.n(CO)=n(CO2)
D.v(CO)=v(CO2)
解析:选A 随着正反应的进行,混合气体的质量逐渐增大,但混合气体的总物质的量始终不变,故混合气体的平均摩尔质量是一个变量,当其保持不变时能说明该反应达到平衡状态,A项符合题意;该反应为反应前后气体分子数不变的反应,故在一定的温度下容器内压强保持不变不能说明该反应达到平衡状态,B项不符合题意;n(CO)=n(CO2)不能说明这两种气体的浓度不再发生变化,因此不能说明该反应达到平衡状态,C项不符合题意;v(CO)=v(CO2),没有指明是正反应速率还是逆反应速率,故不能说明该反应达到平衡状态,D项不符合题意。
4.(2023·江苏淮安高一联考)在密闭容器中发生反应X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1和0.2 mol·L-1,在一定条件下,当反应达到平衡状态时,各物质的浓度可能是( )
A.c(X)为0.2 mol·L-1
B.c(Y)为0.1 mol·L-1
C.c(Z)为0.4 mol·L-1
D.c(Z)为0.1 mol·L-1,c(Y)为0.4 mol·L-1
解析:选B 由于该反应是可逆反应,则达到平衡时反应物和生成物的浓度都不可能是0。当反应达到平衡状态时,若c(X)为0.2 mol·L-1,则生成X,反应逆向进行,此时c(Y)为0.6 mol·L-1,c(Z)为0,A项错误;当反应达到平衡状态时,若c(Y)为0.1 mol·L-1,则消耗Y,反应正向进行,此时c(X)为 mol·L-1,c(Z)为 mol·L-1,均不为0,B项正确;当反应达到平衡状态时,若c(Z)为0.4 mol·L-1,则生成Z,反应正向进行,此时c(X)为0,c(Y)为0,C项错误;当反应达到平衡状态时,若c(Z)为0.1 mol·L-1,则消耗Z,反应逆向进行,此时c(X)为0.15 mol·L-1,c(Y)为0.45 mol·L-1,D项错误。
5.工业制硫酸的一步重要反应是SO2在400~500℃下的催化氧化2SO2+O22SO3,这是一个正反应放热的可逆反应。如果反应在密闭容器中进行,下列有关说法错误的是( )
A.使用催化剂是为了增大反应速率,提高生产效率
B.在上述条件下,SO2不可能100%地转化为SO3
C.提高反应时的温度,可以实现SO2的完全转化
D.通过调控反应条件,可以提高该反应进行的程度
解析:选C A项,使用催化剂可以增大反应速率,提高生产效率,正确;B项,该反应为可逆反应,SO2不可能100%地转化为SO 3,正确; C项,该反应为可逆反应,提高反应时的温度,不可能实现SO2的完全转化,错误;D项,通过调控反应条件,可以提高该反应进行的程度,正确。
6.如图所示是425 ℃时,在体积为1 L的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)=3.16 mol·L-1时,反应达到平衡状态
解析:选B 图①中t0时,H2、I2、HI的物质的量相