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

第6章　 第二节　第3课时 第7章　 化学反应的限度　化学反应条件的控制 A组·基础达标 1．化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。在燃煤过程中要先将煤块粉碎，经脱硫处理再在适当过量的空气中燃烧，这样做的目的不包括(　　) A．使煤充分燃烧，提高煤的利用率 B．减少SO2的产生，避免造成酸雨 C．减少CO2的产生，避免温室效应 D．减少有毒CO的产生，避免污染空气 2．下列有关化学反应速率和限度的说法中，正确的是(　　) A．铁与硝酸反应时，其他条件一定时，硝酸越浓，反应速率越快 B．在金属钠与足量水反应中，增加水的量能加快反应速率 C．在2SO2＋O22SO3反应中加入18O2，达到平衡后SO2中可能含有18O D．对于吸热反应，升温反应速率增大；对于放热反应，升温反应速率减小 3．(2024·上海进才中学期中)下列关于燃料充分燃烧的做法错误的是(　　) A．通入空气的量越多越好 B．固体燃料燃烧前最好粉粹 C．通入空气的量稍过量 D．液体燃料燃烧时采用雾状喷出 4．(2024·陕西安康期末)目前世界多数国家都规划了碳达峰、碳中和的时间节点。CO2与H2合成CH3OH的反应为CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，将等物质的量的CO2与H2通入恒容密闭容器中发生上述反应，下列能说明该反应达到平衡状态的是(　　) A．混合气体的密度保持不变 B．断裂3 mol C—H键同时形成3 mol H—O键 C．v(CO2)＝v(CH3OH) D．消耗3 mol H2的同时生成1 mol CH3OH 5．工业上合成氨一般采用400～500 ℃的温度，其原因一般不是(　　) A．适当提高氨的合成速率 B．催化剂在500 ℃左右活性最小 C．缩短反应达到平衡的时间 D．催化剂在500 ℃左右活性最大 6．(2024·重庆璧山来凤中学等九校联考)取5 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液，向其中加入1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液，振荡，使之充分反应：2Fe3+＋2I－2Fe2+＋I2。下列说法正确的是(　　) A．若滴加的FeCl3溶液为6 mL，则充分反应后的溶液中无I－ B．向反应后的溶液中加入淀粉溶液，溶液变蓝，证明该反应是可逆反应 C．向反应后的溶液中加入KSCN溶液，溶液变红，证明该反应是可逆反应 D．将上述反应设计成原电池，一段时间后电流表指针不再发生偏转，说明该反应停止了 7．硫酸是一种重要的化工产品，目前的重要生产方法是接触法，反应原理为2SO2＋O22SO3，已知该反应为放热反应。下列说法正确的是(　　) A．只要选择适宜的条件，SO2和O2就能全部转化为SO3 B．达到平衡后，反应就停止了，故此时正、逆反应速率相等且均为零 C．由反应可知，2 mol SO2的能量大于2 mol SO3的能量 D．工业在利用上述反应生产SO3时，要同时考虑反应限度和反应速率两方面的问题 8．(2023·广东广州增城中学期中)一定条件下，将3 mol X和1 mol Y混合于2 L恒容的密闭容器中，发生反应：3X(g)＋Y(g)Z(g)＋2W(g)。2 min末该反应达到平衡，生成W的物质的量随时间的变化情况如图所示。下列判断正确的是(　　) A．当混合气体的密度不再改变时，该反应达到平衡状态 B．0～2 min用Z表示的反应速率为0.2 mol·L－1·min－1 C．从1 min到2 min过程中，气体的压强没有变化 D．反应过程中X和Y的转化率之比为1∶1 9．(2023·广东揭阳期末)H2NCOONH4是工业上由氨合成尿素的中间产物。在一定温度下、容积不变的密闭容器中发生反应H2NCOONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)，能说明该反应达到平衡状态的是(　　) ①每生成34 g NH3的同时消耗44 g CO2 ②混合气体的平均相对分子质量不变 ③NH3的体积分数保持不变 ④混合气体的密度保持不变 ⑤c(NH3)∶c(CO2)＝2∶1 A．①③⑤ B．①④ C．①②④ D．①③④ 10．(2024·广东深圳龙岗平湖外国语学校期中)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，400 ℃，30 MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．a点的正反应速率比b点的大 B．c点处反应达到平衡 C．d点和e点处n(N2)不相等 D．d点3v正(H2)＝v逆(N2) 11．(2024·青海西宁海湖中学段考)甲醇(CH3OH)既是重要的化工原料，也是性能优良的能源，利用CO2生产甲醇是实现碳中和的重要途径之一。在体积为2 L 的恒容密闭容器中，充入1.0 mol CO2和3.0 mol H2，一定条件下发生反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，测得CO2(g)和CH3OH(g)的物质的量随时间的变化如图所示。 (1)t＝3 min时，M点正反应速率______(填“＞”“＜”或“＝”，下同)逆反应速率，t＝15 min时，正反应速率______逆反应速率。 (2)反应达到平衡时，消耗CO2的物质的量为_______mol，H2的转化率为_______，CH3OH的体积分数为________。 (3)下列事实能说明该反应达到平衡状态的是______(填字母)。 A．v正(CO2)＝v逆(CH3OH)＝0 B．体系压强不再变化 C．容器内气体的密度不再变化 D．容器内混合气体的平均摩尔质量不再变化 B组·能力提升 12．(2022·安徽黄山月考)已知反应2X(g)＋Y(g)2Z(g)，某研究小组将4 mol X和2 mol Y置于一容积不变的密闭容器中，测定不同时间段内X的转化率，得到的数据如表，下列判断正确的是(　　) t/min 2 4.5 5 6 X转化率 30% 40% 70% 70% A．随着反应的进行，混合气体的密度不断增大 B．反应在5.5 min时，v正(X)＝v逆(Z) C．6 min时，容器中剩余1.4 mol Y D．其他条件不变，将X的物质的量改为10 mol，则可得4 mol Z 13．(2023·河南信阳高级中学期末)在一定温度下，在密闭容器中投入X(g)和Y(g)，发生反应生成Z(g)。测得各物质浓度与时间关系如图所示(提示：净反应速率等于正、逆反应速率之差)。下列说法错误的是(　　) A．a点：正反应速率大于逆反应速率 B．b点：净反应速率等于零，反应处于停止状态 C．上述可逆反应中X、Y、Z的化学计量数之比为3∶1∶2 D．该可逆反应在该反应条件下达到最大限度时，Y的平衡转化率为40% 14．在一定条件下，A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中，反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图所示。回答下列问题： (1)该反应的化学方程式为____________________________。 (2)0～t1 s内A的反应速率为______________。 (3)反应后与反应前的压强之比为______________。 (4)(t1＋10)s时，A气体的体积分数为________，此时v正(A)________(填“＞”“＜”或“＝”)v逆(B)。 (5)关于该反应的说法正确的是______(填字母)。 a．到达t1 s时反应已停止 b．在t1 s之前B气体的消耗速率大于它的生成速率 c．在t1 s时C气体的正反应速率等于逆反应速率 参考答案 【A组——基础达标】 1．【答案】C 2.【答案】C 3.【答案】A 4.【答案】B　 【解析】反应前后都是气体，容器的体积不变，所以混合气体的密度保持不变不能说明达到化学平衡状态，A错误；断裂3 mol C—H键同时形成3 mol H—O键，说明正、逆反应速率相等，达到化学平衡状态，B正确；没有指明化学反应速率的正、逆，不变说明达到化学平衡状态，C错误；消耗3 mol H2的同时生成1 mol CH3OH，均为正反应速率，不能说明反应达到平衡状态，D错误。 5.【答案】B 6.【答案】C　 【解析】由于反应2Fe3+＋2I－2Fe2+＋I2是可逆反应，故充分反应后溶液中还有I－，A错误；向反应后的溶液中加入淀粉溶液，溶液变蓝，能说明有I2生成，但是不能说明正反应不彻底，原反应为可逆反应，B错误；1 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液中含Fe3+物质的量为1×10－4mol，5 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液中含I－物质的量为5×10－4 mol，根据所给方程式，I－过量，向反应后的溶液中加入KSCN溶液，溶液变红，说明反应后的溶液中还有Fe3+，证明该反应是可逆反应，C正确；将上述反应设计成原电池，一段时间后电流表指针不再发生偏转，说明该反应达到平衡，但反应到达平衡只是正、逆反应速率相等，并没有停止，D错误。 7.【答案】D 8.【答案】D　 【解析】气体总质量不变，容器体积不变，密度是恒量，当混合气体的密度不再改变时，该反应不一定达到平衡状态，A错误；0～2 min反应生成0.8 mol W，根据方程式可知，反应同时生成0.4 mol Z，用Z表示的反应速率为＝0.1 mol·L－1·min－1，B错误；正反应气体系数和减小，从1 min到2 min过程中，气体总物质的量减少，容器体积不变，气体的压强减小，C错误；X、Y的投料比等于系数比，所以反应过程中X和Y的转化率之比为1∶1，D正确。 9.【答案】B　 【解析】可逆反应达到平衡狀态时，正、逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及与之相关的一系列物理量不变。①每生成34 g NH3的同时消耗44 g CO2，说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，①正确；②该反应混合气体的平均相对分子质量始终不变，因此当混合气体的平均相对分子质量不变，不能判断反应是否达到平衡状态，②错误；③容器中只有NH3和CO2为气体，且二者体积之比始终为2∶1，则NH3的体积分数始终不变，所以NH3的体积分数保持不变，不能说明反应达到平衡状态，③错误；④由于反应物H2NCOONH4是固体，没有达到平衡状态前，气体质量会变化，容器体积不变，则混合气体的密度会发生变化，因此混合气体的密度保持不变，说明反应达到了平衡状态，④正确；⑤任何时刻均存在c(NH3)∶c(CO2)＝2∶1，因此当c(NH3)∶c(CO2)＝2∶1时，不能说明反应达到平衡状态，⑤错误。B正确。 10.【答案】A　 【解析】在N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)反应中，随着反应的进行，反应物的物质的量逐渐减少，生成物的物质的量逐渐增多，当达到平衡状态时，反应物和生成物的物质的量不再改变，曲线为水平直线。随着反应的进行，反应物的浓度逐渐减小，反应速率逐渐减小，则a点的正反应速率比b点的大，A正确；c点反应物和生成物物质的量仍在变化，没有达到平衡状态，B错误；d点和e点都处于平衡状态，n(N2)不变，d点和e点n(N2)相等，C错误；d点(t1min)处于平衡状态，v正(H2)＝3v逆(N2)，D错误。 11.【答案】(1)＞　 ＝　 (2)0.75　75%　30%　(3)BD 【解析】(1)从图中可以看出，3 min 后，CO2的物质的量继续减小，则表明t＝3 min 时，M点正反应速率＞逆反应速率，t＝15 min 时，CO2、CH3OH的物质的量都保持不变，则此时反应达平衡状态，正反应速率＝逆反应速率。 (2)反应达到平衡时，消耗CO2的物质的量为1.00 mol－0.25 mol＝0.75 mol，参加反应H2的物质的量为0.75 mol×3＝2.25 mol，H2的转化率为×100%＝75%，CH3OH的体积分数为×100%＝30%。 (3)该反应达到平衡状态时，v正(CO2)＝v逆(CH3OH)＞0，v正(CO2)＝v逆(CH3OH)＝0时，反应并未发生，A不符合题意；反应前后气体分子数不等，随着反应的进行，体系的压强不断发生改变，当体系压强不再变化时，反应达平衡状态，B符合题意；容器内气体的质量、体积都不变，则密度始终不变，当气体的密度不再变化时，反应不一定达平衡状态，C不符合题意；容器内气体的压强不变，物质的量随反应的进行不断发生改变，混合气体的平均摩尔质量不断发生改变，当容器内混合气体的平均摩尔质量不再变化时，反应达平衡状态，D符合题意。 【B级——能力提升】 12.【答案】B　 【解析】反应过程中气体质量和容积均不变，则随着反应的进行，混合气体的密度不变，A错误；转化率不变时反应达到平衡状态，则反应在5.5 min时，v正(X)＝v逆(Z)，B正确；6 min时消耗X的物质的量是4 mol×0.7＝2.8 mol，则根据方程式可知消耗Y的物质的量是1.4 mol，容器中剩余0.6 mol Y，C错误；其他条件不变，将X的物质的量改为10 mol，不可能得4 mol Z，因为是可逆反应，2 mol Y不能完全反应，D错误。 13.【答案】B　 【解析】a点X的浓度继续减小，反应正向进行，正反应速率大于逆反应速率，A正确；b点各种物质浓度不再改变，反应达到平衡状态，但是化学平衡是动态平衡，反应没有停止，正、逆反应速率相等，净反应速率等于零，B错误；可逆反应中 X、Y、Z的浓度变化为分别为0.6 mol·L－1、0.2 mol·L－1、0.4 mol·L－1，化学计量数之比为3∶1∶2，C正确；该条件下，Y的浓度变化为0.2 mol·L－1，Y的最大限度(平衡转化率)为×100%＝40%，D正确。 14.【答案】(1)3A＋B2C　(2) mol·L－1·s－1　(3)9∶13　(4)22.2%　＞　(5)bc 【解析】(1)从0～t1 s时，Δc(A)＝0.8 mol·L－1－0.2 mol·L－1＝0.6 mol·L－1，Δc(B)＝0.5 mol·L－1－0.3 mol·L－1＝0.2 mol·L－1，Δc(C)＝0.4 mol·L－1，三者之比为Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)＝3∶1∶2，所以化学方程式为3A＋B2C。(2)0～t1 s内A的反应速率为＝ mol·L－1·s－1。(3)压强之比等于物质的量之比，为9∶13。(4)A气体的体积分数为＝≈22.2%；在t1～(t1＋10)s反应处于平衡状态，v正(A)＝3v逆(B)，故v正(A)＞v逆(B)。(5)可逆反应不可能停止，a错误；在t1 s之前，反应未达平衡，仍然向正反应方向进行，故B气体的消耗速率大于它的生成速率，b正确；在t1 s时，反应达到平衡，故C气体的正反应速率等于逆反应速率，c正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$