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课时梯级训练(11) 化学反应的限度 化学反应条件的控制
1.(2023·四川学业水平合格考)在恒温恒容条件下,反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到化学平衡状态时,下列描述正确的是( )
A.反应停止
B.SO2与SO3的物质的量浓度一定相等
C.容器内压强不再变化
D.SO2的消耗速率与SO3的生成速率相等
C 解析:可逆反应达到平衡状态时,反应仍然在进行,正反应速率和逆反应速率相等,反应并未停止,A错误;反应处于平衡状态时,SO2与SO3的物质的量浓度可能相等也可能不相等,B错误;在恒温恒容条件下,容器的容积不变,该反应是反应前后气体物质的量改变的反应,若反应未达到平衡状态,气体的物质的量发生改变,气体的压强就会发生变化,则当容器内压强不再变化时,气体物质的量不变,反应达到平衡状态,C正确;SO2是反应物,SO3表示生成物,在任何时刻都存在SO2的消耗速率与SO3的生成速率相等,不能据此判断反应是否达到平衡状态,D错误。
2.(2022·广西学业水平合格考)工业上利用反应N2+3H22NH3合成氨。一定条件下,该反应体系中NH3的浓度随时间的变化关系如图所示:
5 h后,下列有关描述不正确的是( )
A.NH3的浓度不再发生变化
B.正、逆反应速率均为零
C.反应处于动态平衡
D.反应达到限度
B 解析:由图示可知,5 h后反应达到平衡状态,NH3的浓度不再发生变化,A正确;可逆反应的平衡状态为动态平衡,平衡时正、逆反应速率相等,但不等于零,B错误,C正确;当可逆反应达到平衡状态时,反应达到限度,D正确。
3.(2023·天津东丽区高一期末)下列有关化学反应速率与化学反应限度的叙述错误的是( )
A.化学反应速率是表示化学反应快慢的物理量
B.一般情况下,升高温度能增大化学反应速率
C.可逆反应达到化学反应限度时,反应就静止不动了
D.可逆反应达到化学反应限度时,正反应速率等于逆反应速率
C 解析:化学反应速率用于对化学反应进行快慢的定量描述,是表示化学反应快慢的物理量,A正确;一般情况,升高温度,分子(或离子)的运动速率加快,彼此之间接触概率增大,发生反应的概率增大,故化学反应速率增大,B正确;可逆反应达到化学反应限度时,反应并未停止,对于同一物质来说,其消耗速率与生成速率相等,但不等于0,C错误;可逆反应达到化学反应限度时,各物质的浓度保持不变,正反应速率等于逆反应速率,D正确。
4.1909年,德国化学家哈伯经反复研究后发现,在一定温度下,向某装有催化剂的恒容容器中加入一定量的N2(g)和H2(g)发生反应:N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(g)。下列描述的化学反应状态中,能说明该反应达到平衡状态的是( )
A.单位时间内消耗0.1 mol N2的同时生成0.2 mol NH3
B.H2和NH3的物质的量之比为3∶2
C.混合气体的密度不再变化
D.混合气体的总物质的量不再变化
D 解析:单位时间内消耗0.1 mol N2,必定生成0.2 mol NH3,是同向进行,无法判断该反应是否达到平衡状态,A错误;H2和NH3的物质的量之比与是否平衡无关,H2和NH3的浓度不变才能说明该反应达到平衡状态,B错误;混合气体总质量和容器容积不变,混合气体的密度始终不会发生变化,不能说明该反应达到平衡状态,C错误;反应过程中气体的总物质的量在变化,当混合气体的总物质的量不再变化时能说明该反应已达到平衡状态,D正确。
5.向某容积一定的密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2,一定条件下发生反应:2SO2+O2⥫⥬2SO3。下列说法正确的是( )
A.正反应放热,故升高温度使正反应速率减小
B.增大O2的量,可使SO2完全反应
C.反应过程中SO2与SO3物质的量之和一直为2 mol
D.达到平衡状态时,SO2、O2、SO3物质的量之比一定为2∶1∶2
C 解析:升高温度,正反应速率增大,A错误;该反应是可逆反应,SO2不能完全反应,B错误;开始充入2 mol SO2,据硫原子守恒推知,反应过程中SO2与SO3物质的量之和一直为2 mol,C正确;达到平衡状态时,SO2、O2、SO3物质的量均保持不变,但其比值为2∶1∶2时不一定处于平衡状态,D错误。
6.某温度时,在2 L容积固定的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的关系如图所示,下列分析正确的是( )
A.X的起始浓度为2.0 mol/L
B.该反应的化学方程式为X(g)+2Y(g)===2Z(g)
C.2 min以后该反应不再进行
D.0~2 min内v(Z)=0.1 mol/(L·min)
D 解析:由图可知,X的起始物质的量为2.0 mol,物质的量浓度为=1 mol/L,A错误;反应达到平衡时,X减少了0.2 m