6.2.2 化学反应的限度 同步练习 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019） 必修第二册

化学反应的限度 (分值:60分) A级　合格过关练 选择题只有1个选项符合题意 (1~5,7~9题,每题4分,共32分) (一)可逆反应 化学反应的限度 1.在下列反应CO+H2OCO2+H2中,加入C18O后,则18O存在于 (　　) 只存在于CO和CO2中 存在于CO、H2O、CO2中 只存在于CO中 存在于CO、H2O、CO2、H2中 2.500 ℃时,将2 mol N2和2.25 mol H2充入体积为10 L的恒容密闭容器中,反应达到平衡时,NH3的浓度不可能是 (　　) 0.1 mol·L-1 0.12 mol·L-1 0.05 mol·L-1 0.16 mol·L-1 3.不能说明反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡状态的是 (　　) NO的浓度不再改变 反应速率关系:v正(NO)=v逆(NO2) 相同时间内消耗1 mol O2的同时生成2 mol NO2 混合气体的颜色不再改变 4.一定条件下,对于反应X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)。达平衡时,X、Y、Z浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1和0.08 mol·L-1,则下列判断不合理的是 (　　) c1∶c2=1∶3 平衡时,Y和Z的生成速率之比2∶3 X和Y的转化率相等 c1的取值范围为0<c1<0.14 mol·L-1 5.一定温度下,已知反应N2O4(g)2NO2(g)。现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 (　　) ①③ ②③ ①④ ②④ 6.(6分)已知在2 L的密闭容器中进行如下可逆反应,各物质的有关数据如下: (1)(2分)该可逆反应的化学方程式可表示为　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　。 (2)(1分)用物质B来表示0~2 s的平均反应速率为　　　　　　。  (3)(1分)从反应开始到2 s末,A的转化率为　　　　　　。  (4)(2分)下列事实能够说明上述反应在该条件下已经达到化学平衡状态的是　　　　　　　　　　　　(填字母)。 A.vB(消耗)=vC(生成) B.容器内气体的总压强保持不变 C.容器内气体的密度不变 D.容器内气体C的物质的量分数保持不变 (二)化学反应条件的控制 7.化学反应限度的调控在工业生产和环保技术等方面得到了广泛的应用,如果设法提高化学反应的限度,下面的说法错误的是 (　　) 能够节约原料和能源 能够提高产品的产量 能够提高经济效益 能够提高化学反应速率 8.工业上合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g),在实际生产中为提高合成氨的反应速率,下列说法正确的是 (　　) 温度越高,反应速率越快,因此采取的温度越高越好 压强越大,反应速率越快,因此采取的压强越大越好 催化剂能加快反应速率,因此可选用适当的催化剂 可向容器中加入一定量的水蒸气,使氨气溶解以提高反应速率 9.在工业生产或实验中,下列做法与调控化学反应速率无关的是 (　　) 煅烧矿石时,向炉膛中鼓入空气增强火势 将Fe与稀H2SO4反应中的稀H2SO4换成稀HNO3 食品抽真空包装 实验室制氢气时,用锌粉代替锌块 B级　素养培优练 (10~12题,每题4分,共12分) 10.在一定温度下,在某恒容的密闭容器中,发生反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。下列有关叙述不正确的是 (　　) 加入少量碳后,CO生成速率不变 气体的密度不随时间而改变,说明反应已达到平衡 升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小 若2 mol H—O断裂,同时有1 mol H—H断裂,说明反应已达到平衡 11.一定条件下,等物质的量的N2和O2在容积为4 L的恒容密闭容器中发生如下反应:N2(g)+O2(g)2NO(g)。如图表示该反应过程中N2的物质的量n(N2)随反应时间(t)的变化。下列叙述正确的是 (　　) 当反应达到平衡时,O2的转化率为60% 10 s内反应的平均速率为v(N2)=0.1 mol·L-1·s-1 10 s末NO的物质的量浓度为1 mol·L-1 a点对应的化学反应速率:v正(N2)=v逆(NO) 12.在一定条件下,将3 mol A和1 mol B两种气体混合于固定容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。2 min末该反应达到平衡,生成0.8 mol D,并测得C的浓度为0.2 mol·L-1。下列判断正确的是 (　　) x=2 B的转化率为50% 2 min内A的平均反应速率为0.3 mol·L-1·min-1 若混合气体的密度保持不变,则表明该反应达到平衡状态 13.(10分)在2 L密闭容器中进行反应:mX(g)+nY(g)pZ(g)+qQ(g),式中m、n、p、q为化学计量数。在0~3 min内,各物质的物质的量的变化如下表所示: 物质 X Y Z Q n(起始)/mol 0.7 1.0 n(2 min末)/mol 0.8 2.7 0.8 2.7 n(3 min末)/mol 0.8 已知:2 min内v(Q)=0.075 mol·L-1·min-1,v(Z)∶v(Y)=1∶2。请回答下列问题: (1)(1分)2 min内Z的反应速率v(Z)=　　　　　　　　　　　　。 (2)(2分)起始时n(Y)=　　　　　　　　　　, n(Q)=　　　　　　　　　　。 (3)(4分)化学方程式中m=　　　　　　,n=　　　　　,p=　　　　　,q=　　　　　。  (4)(1分)对于该反应,能增大正反应速率的措施是　　　　(填字母,下同)。  A.增大容器容积 B.移走部分Q C.通入大量X D.升高温度 (5)(2分)该反应达到化学平衡状态时　　　　　　　　　　　　。 A.反应停止了 B.正反应速率与逆反应速率均为0 C.反应物与生成物浓度相等 D.正反应速率与逆反应速率相等 化学反应的限度 1.B　[加入C18O后,反应后18O会进入CO2,可逆反应逆向进行,18O有可能生成H2O,故18O存在于CO、H2O、CO2中。] 2.D　[根据反应的化学方程式N2+3H22NH3,该反应中N2过量,假设2.25 mol H2完全反应,则生成NH3的物质的量为1.5 mol,浓度为0.15 mol·L-1,但该反应是可逆反应,H2不可能完全转化为NH3,因此达到平衡时,NH3的浓度小于0.15 mol·L-1。] 3.C　[A项,NO的浓度不再改变,则表明正、逆反应速率相等,反应达平衡状态;B项,反应速率关系:v正(NO)=v逆(NO2),表明反应进行的方向相反,且速率之比等于化学计量数之比,所以反应达平衡状态;C项,相同时间内消耗1 mol O2的同时生成2 mol NO2,反应进行的方向相同,反应进行的任一阶段都存在此关系,反应不一定达平衡状态;D项,混合气体的颜色不再改变,表明c(NO2)不再改变,反应达平衡状态。] 4.B　[ 反应的化学方程式中反应物化学计量数之比为1∶3,所以反应中X和Y必然以1∶3投料,因为达平衡时X和Y浓度之比为1∶3,故c1∶c2=1∶3,A正确;平衡时Y和Z的生成速率之比应该和化学方程式中对应化学计量数之比相等,故Y和Z的生成速率之比为3∶2,B错误;由于起始时反应物是按化学方程式中化学计量数之比投料,故X和Y转化率相等,C正确;运用极值法,假设Z完全转化为反应物,c1的极限值为0.14 mol·L-1,而题设c1>0,反应又是可逆的,D正确。] 5.C　[①恒压条件下,反应正向气体体积增大,气体的总质量不变,故密度减小,当其不变时反应达到平衡状态;②恒压条件下,压强是恒量,不能作为判断平衡状态的标志;③题给反应充入1 mol N2O4,正反应速率应逐渐减小直到不变,不符合题意;④随着反应的进行,N2O4的转化率是变量,其不变证明达到平衡状态。] 6.(1)3A(g)+B(g)2C(g)　(2)0.1 mol·L-1·s-1 (3)40%　(4)BD 解析　 (3)从反应开始到2 s末,A物质的转化率为×100%=40%。(4)vB(消耗)=vC(生成),正、逆反应速率不相等,A项错误;该反应是反应前后气体分子数减小的反应,容器内气体的总压强保持不变,说明各气体的物质的量不变,反应达到平衡状态,B项正确;容器内气体的密度始终不变,C项错误;容器内气体C的物质的量分数保持不变,说明各组分的物质的量不变,反应达到平衡状态,D项正确。] 7.D　[提高化学反应的限度指的是化学反应所进行的程度,提高了化学反应的限度,就是提高了反应物的转化率,提高了产量,更能提高经济效益,但不一定会提高反应的反应速率,所以D项是错误的。] 8.C　[A项,温度高反应速率快,但温度过高会消耗更多的燃料且催化剂有可能会失去活性,因此实际生产中的温度不是越高越好,错误;B项,压强大反应速率快,但压强过高会增加设备的成本,因此实际生产中的压强不是越大越好,错误;C项,可选用适当的催化剂提高反应速率,正确;D项,加入水蒸气会降低反应体系的温度,且氨气溶于水并不能提高反应速率,错误。] 9.B　[A项,煅烧矿石时,向炉膛中鼓入空气,氧气浓度增大,反应速率加快,火势增强;B项,将稀H2SO4换成稀HNO3,铁与稀硝酸反应不能放出氢气,与反应速率无关;C项,食品抽真空包装,降低氧气浓度,减慢食物氧化速率;D项,实验室制氢气时,用锌粉代替锌块,增大接触面积,反应速率加快。] 10.C　[碳为固体,加入少量碳,CO生成速率不变,A正确;反应前后气体的质量不同,且容器体积不变,则气体的密度不随时间而改变,说明反应已达到平衡,B正确;升高温度,正、逆反应速率均增大,C错误;2 mol H—O断裂和1 mol H—H断裂分别表示正、逆反应速率,说明反应已达到平衡,D正确。] 11.A　[A项,由题图可知,反应达到平衡时,N2由5 mol变为2 mol,由于N2和O2起始加入量相同,且又是等物质的量反应,则O2的转化率为×100%=60%;B项,10 s内消耗(5-4) mol N2,则10 s内v(N2)==0.025 mol·L-1·s-1;C项,10 s末时生成2 mol NO,则此时c(NO)==0.5 mol·L-1;D项,a点达到平衡状态,则2v正(N2)=v逆(NO)。] 12.C　[A项,C的浓度为0.2 mol·L-1,生成C的物质的量为0.2 mol·L-1×2 L=0.4 mol,根据方程式可知:x∶2=0.4 mol∶0.8 mol,所以x=1;B项,根据三段式计算: B的转化率为×100%=40%;C项,2 min内A的平均反应速率==0.3 mol·(L·min)-1;D项,因反应前后各物质均为气态,则反应前后气体的质量不变化,而反应容器的体积是固定的,则混合气体的密度在反应过程中是不变的。] 13.(1)0.05 mol·L-1·min-1　(2)2.3 mol　 3.0 mol (3)1　4　2　3　(4)CD　(5)D 解析　(1)2 min内Z的物质的量浓度的变化量为=0.1 mol·L-1,用Z表示的反应速率v(Z)==0.05 mol·L-1·min-1。(2)因为v(Z)∶v(Y)=1∶2,则说明Z、Y的物质的量的变化量之比为1∶2,Z减少了0.2 mol,则Y增加了0.4 mol,所以Y起始物质的量为2.7 mol-0.4 mol=2.3 mol。因为2 min内v(Q)=0.075 mol·L-1·min-1,说明Q的物质的量的变化量为0.075 mol·L-1·min-1×2 L×2 min=0.3 mol,则起始Q的物质的量为2.7 mol+0.3 mol=3.0 mol。(3)各物质的物质的量的变化量之比等于其化学计量数之比,所以m∶n∶p∶q=0.1 mol∶0.4 mol∶0.2 mol∶0.3 mol=1∶4∶2∶3,则m=1,n=4,p=2,q=3。(4)增大容器的容积,各物质的物质的量浓度减小,反应速率减慢,故A错误;移走部分Q,Q的物质的量浓度减小,反应速率减慢,故B错误;通入大量X,X的物质的量浓度增大,反应速率加快,故C正确;升温,反应速率加快,故D正确。(5)反应达到平衡时,反应没有停止,正、逆反应速率相等但不为0,反应物和生成物的浓度不一定相等,故D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$