作业(十三) 化学反应的限度、化学反应条件的控制-【精讲精练】2024-2025学年高中化学必修第二册知能达标训练（人教版2019）

。化学·必修第二册（配RJ版） 作业（十三）化学反应的限度、化学反应条件的控制 [基础训练] C.1molH2与1molL2反应可制备2molH1 1.一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应： D.一定条件下，1molN2与3molH2反应可制 惟化别2S0,(g)。当S0,0 备1.0 mol NH 2S02(g)+O2(g) 5.(2024·天津高一段考)在密闭容器中充入S0 SO2的浓度不再变化时，下列说法正确的是 和由O原子组成的氧气，在一定条件下开始反 应，在达到平衡后，O存在于 ( A.SO,和O,全部转化为SO A.SO2、SO3,O2中都有可能存在 B.正、逆反应速率相等且等于零 B.只存在于O2和SO中 C.该反应已达化学平衡状态 C.只存在于SO2和SO,中 D.SO2O2、SO的浓度一定相等 D.只存在于氧气中 2.(2024·牡丹江一中高一期中)硫酸是一种重要 6.一定温度下，在恒容密闭容器中，充入一定量X。 的化工产品，目前的重要生产方法是“接触法”， 发生反应：2X(g)化剂 △ 2Y(g)+Z(s),下列叙述 反应原理为2S0,十0，催化剂2S0,已知该反应 △ 中能说明该反应一定达到化学平衡状态的是 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 : ①Z的物质的量浓度不再改变 化为SO, ②w(X)=tE(Y) B.达到平衡后，反应就停止了，故此时正、逆反应 ③Y与Z的物质的量之比为2：1 速率相等且均为零 ④容器内压强不再改变 C.由反应可知，2 mol SO2的能量大于2 mol SO : ⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变 的能量 ©混合气体的密度不再改变 D.工业上在利用上述反应生产三氧化硫时，要同 A.①⑤⑥ B.②③⑥ 时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率 C.②③④ D.②⑤⑥ 两方面的问题 7.工业制硫酸中的一步重要反应是SO2在400一 3.(2024·广西防城港高一段考)一定条件下的密 500℃和常压下的催化氧化：2S0,+0,化剂 △ 闭容器中，发生可逆反应N2(g)十3H2(g)=一 2SO,,这是一个正反应放热的可逆反应。如果反 2NH,(g)达到化学平衡状态时，有关描述正确 应在密闭容器中进行，下述相关说法中错误的是 的是 () A.N,和H2全部转化为NH A.反应温度选择400一500℃是该反应催化剂的 B.NH的浓度不再变化 催化活性、反应速率、反应限度等角度综合考 C.正反应和逆反应的速率相等且等于0 虑的结果 D.N2、H2、NH的物质的量之比为1：3：2 B.因为在常压下该反应的速率和SO,的转化率 4.下列关于物质“反应程度”的说法正确的是( 已经很高了，所以选择常压条件主要是从生产 A.一定条件下，2 mol SO2与足量O2反应可得到 成本角度考虑 2 mol SO C.为提高SO2的转化率，应适当提高O2的浓度 B.1molC12与足量的HO反应可生成： D.使用催化剂是为了加快反应速率，提高SO 1 mol HC1O 产率 38 8.I.在一定条件下，向VL密闭容器中充入amol 选项n(S)2)/mol n(O.)/mol n(SO,)/mol S0,和6 mol O2,发生反应：2SO2(g)十O2(g) 2.0 1.0 0 化制2S0,(g) △ B 1.0 0.5 1.0 (1)当反应进行到E与v量 时，此时可 0.20 0.10 1.80 逆反应达到最大限度，若保持外界条件不变时， D 0 0 2.0 混合物中各组分的物质的量、浓度、质量分数、体 10.在一定温度下的恒容容器中，发生反应：2A(g) 积分数及总压强都 十B(s)一一C(g)十D(g),下列描述中能表明反 Ⅱ.NO2与SO2混合可发生放热反应：NO2+SO 应已达到平衡状态的是 一S0+NO。在100℃下将1 mol NO2与 ①混合气体的压强不变②混合气体的密度 1 mol SO2的混合气体置于绝热（不与外界进行 不变③C(g)的物质的量浓度不变④容器内 热交换)恒容密闭容器中发生上述反应。 A、CD三种气体的浓度之比为2：1：1⑤单 (2)SO,的正反应速率随时间变化的趋势如图所示， 位时间内生成mol C,同时生成n mol D⑥单 则下列说法正确的是 (填字母，下同)。 位时间内生成n mol D,同时生成2 n mol A =(S0)4 A.①②⑤ B.②③⑤ C.②③⑥ D.①③⑥ 11.(2024·湖北仙桃中学高一质检)下列描述的化 学反应状态，不一定是平衡状态的是 () 0 Δ△2 A.H2(g)+Br2(g)一2HBr(g),绝热、恒容下， A.反应在c点达到平衡状态 反应体系中气体的压强保持不变 B.反应物浓度：a点小于b点 B.2NO2(g)一NO,(g),恒温、恒容下，反应体 C.当△t,=△12时，SO,的平均反应速率：ab段小 系中气体的颜色保持不变 于bc段 C.CaC0,(s)商温C0,(g)+Ca0(s),恒温，恒容 D.当△t1=△12时，SO,的消耗量：ab段大于 下，反应体系中气体的密度保持不变 bc段 D.NH,CI(s)一NH(g)十HCI(g),恒温、恒容下， (3)判断此反应达到平衡状态的标志是 反应体系中气体的平均摩尔质量保持不变 A.体系的压强不再发生变化 12.(双选)一定温度下，有反应NO(g) B.混合气体的密度不变 2NO2(g),现将1 mol N.O,充入一恒压密闭容 C.混合气体的平均相对分子质量不变 器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡 D.各组分的物质的量浓度不再改变 状态的是 ( ) E.体系的温度不再发生变化 4气体瘸度 十休积 N04传化率 F.VE (NO2)=v (NO) NO [能力提升] N204 9.(双选)在密闭容器中加入2.0 mol SO2和 13.一定条件下，将2molA气体和2molB气体加 1.0molO2,一定条件下发生如下反应：2S)2+ 入2L的恒容密闭容器中进行反应：2A(g)十 化剂2S0,。反应达到平衡后，各物质的物 △ B(g)→2C(g)。2min后达化学平衡，测得C 质的量可能为 ) 的浓度为0.8mol·L1,填写下列空白： 39 。化学·必修第二册（配RJ版） (1)2min内用A表示的平均反应速率为： ①取少量反应液，滴加AgNO,溶液，发现有少 量的黄色沉淀(AgI)生成，证明反应物没有反应 (2)平衡时B的物质的量浓度为 完全：②再取少量反应液，加入少量CCL,振荡， (3)平衡时A的转化率是B的转化率的 发现CCL层显浅紫色，因为I更易溶于CCL, 倍。 即证明有1生成。结合①②的结论，他们得出 (4)能说明该反应达到化学平衡状态的是： 结论：该反应具有一定的可逆性，在一定条件下 (填字母)。 会达到反应限度。 A.A表示的平均反应速率等于C表示的平均反 (1)指导老师指出上述实验中①不合理，你认为 应速率 原因是 B.消耗1molA的同时生成0.5molB 改进的方法是 C.分别用A、B、C表示的反应速率之比为2： (2)有人认为步骤②适合检验生成I2较多的情 1：2 况，还有一种简单的方法可以灵敏地检验是否 D.C的物质的量不再变化 生成了1，这种方法是 (5)要使该反应的化学反应速率加快，可采取的 措施是： (任写两种)。 Ⅱ.乙组：取4mL,1mol·L.的CaCl2溶液于 14.甲、乙两个研究小组决定用实验探究的方法证 试管中，发现滴入1mol·L的NaSO,溶液 明化学反应具有一定的限度，在一定条件下会 6mL后就不再产生白色沉淀了，发生的反应是 达到平衡状态。 Na,SO,+CaCl,=CaSO,↓+2NaCl。请设计 I.甲组：取5mL0.1mol·L的K1溶液于试 一个简单的实验，确认上述反应具有可逆性和 管中，滴加0.1mol·L1的FeCL溶液2mL,发 反应限度，简要写出实验步骤和结论： 生反应：2I+2Fe+一2Fe++L2。为了证明 该反应具有一定的限度，他们设计了如下实验： 40⑧ 为(A)=号(C)=0.24molL1·s1:所以甲、乙、 :7.D选择温度时，从速率考虑需要高温，但是该反应是放热 反应，升高温度平衡逆向移动，原料的转化率降低，故远择 丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为乙>甲>丙： 400~500℃是该反应催化剂的催化活性、反应速率、反应 (4)①升高温度，反应速率加快，①正确：②保持压强不 限度等角度综合考虑的结果，A正确：在二氧化硫的催化氧 变，充入H,体积增大，反应物和生成物的浓度减小，反 化中，常压下二氧化硫的转化率很高，增大压强会增加成 应速率减侵，②错误：③保持体积不变，充入H,反应物 催化剂 和生成物的浓度不变，反应速率不变，③错误：④增加A 本，B正确：反应：2S0十02△ S0中，适当增大氧气 的浓度，反应速率加快，④正确：故选①④。 的量，可以提高二氧化硫的转化率，C正确：使用催化剂加 答案(1)0.075mol·L.-1·s13A(g)十B(g)一 快化学反应的速率，缩短反应的时间，提高生产效率，但不 2C(g)(2)75%(3)乙>甲>丙(4)①④ 能提高S)3产率，D错误。 12.解析(1)实险探究温度对H,O,分解反应速率的影响 :8.解析 I,(门)可逆反应发生时，当正一送，反应达到最大 时，变量应是温度，其余的量应相同，所以实验2中应加入 限度，即达到平衡状态，此时各组分的物质的量、浓度、质量 5%H20240mL: 分数及总压强都保持不变。Ⅱ，(2)反应达到平衡状态时 (2)在两次实验中，可通过相同的时间内注射器内气体的 反应速率应保持不变，A项错误：随着反应的进行，反应物 体积多少来比较H2)2分解反应速率的大小： 浓度越来越小，所以反应物求度：a点大于b点，B项错误： (3)实验2中水浴温度控制在80℃时，测定的反应速率会 由图可知，△11=△12时，ab段的平均反应速率小于bc段， 比真实值偏大，其原因除锥形瓶内气体受热膨张外，还有 S)2的消耗量：ab段小于bc段，C项正确，D项错误 温度校高时水燕发成水蒸气： (3)该反应为气体体积不变的放热反应，在绝热的条件下进 (4)实验结束后若要将MnO2从混合物汇总分离出来，由 行，则体系的温度是不断升高的，直至平衡状态。根据上面 于MO2不溶于水，可采取的方法是过滤、洗涤、千蝶。 的分析可知，反应过程中温度升高，体积不变，则体系压强 答案(1)40 增大，当体系的压强不再发生变化，则说明反应已经处于平 (2)相同的时间内注射器内气体的体积多少 衡状态，A项正确：该反应中混合气体的体积不变，质量不 (3)温度较高时水蒸发成水蒸气 变，所以混合气体的密度不随反应的进行而改交，故不能作 (4)过滤，洗涤、干燥 为达到平衡状态的标志，B项错误：反应前后混合气体的质 作业（十三）化学反应的限度、化学反应条件的控制 量和物质的量都不变，所以混合气体的平均相对分子质量 1.C该反应是可逆反应，无论二者以何比例混合，反应达到 不随反应的进行而改变，故不能作为达到平衡状态的标志· 平衡时，S)2、(O2不能完全转化为生成物S)3,A错误：可逆 C项错误：各组分的物质的量浓度不再改变，则反应处于平 反应达到平衡时，反应仍然在进行，正、逆反应速率相等且 衡状态，D项正确：根据上面的分析可知，当体系的温度不 不等于零，B错误：当SO2、O2,SO的浓度不再改变时，任 再发生变化，则反应处于平衡状态，E项正确：v压(NO2)= 何物质的消耗速率等于生成速率，说明反应已达到化学平 延(NO),则反应处于平衡状态，F项正确。 衡状态，C正确：当SO2、O2、SO的浓度不再改变时，SO2、 答案(1)相等保持不变 )2、S)3的浓度可能相等，也可能不相等，与加入物质的多 (2)C (3)ADEF 少、反应条件有关，D错误」 催化剂 9.BC 反应2S02十03 2.D因为2S02+02= 2S03为可逆反应，所以尽管选 像化剂2S0,是可递反应，加入 △ 2,0molS0)2和1.0molO)2,最终各种物质都应该存在，不 择适宜的条件.S)2和O2也不能全部转化为S)3,A错误： 能全为反应物，也不能都为生成物，所以A、D错误：反应正 达到平衡后，反应没有停止，只是正、逆反应速率相等但并 向进行，所以向SO2生成SO3的方向进行，SO02与O2反应 催化剂 不为零，B错误：国为2S02十02 2S05为放热反 的物质的量关系为2：1，所以SO2减小1mol,消耗氧气 △ 0.5mol,所以应该剩余氧气物质的量为0.5mol,B、C 应，由反应可知，2 mol SO2和1molO2的总能量大于 正确。 2molS)g的总能量，C错误：工业上在利用上述反应生产 10,C此反应为反应前后气体体积相等的反应，恒容条件下 三氧化硫时，为了提高产率和效率，要同时考虑反应所能达 在达到平衡状态前后体系的压强始终不变，①不能作为平 到的限度和化学反应速率两方而的问题，D正确。 衡状态的判斯标志：容积固定，国为此反应有因体参与，气 3.B可逆反应不能进行到底，A错误：NH3的质量恒定，密 体密度不变说明气体总质量不变，说明此反应达到平衡状 闭容器体积不变，则NH的浓度不变，达到化学平衡状态， 态，②能作为平衡状态的判断标志：C(g)的浓度不变说明 B正确：正反应和逆反应递率相等但是不等于0，C错误：平 生成C(g)和消耗C(g)的量相等，说明反应达到平街状 衡时，N2、H2和NH3的物质的量之比取决于起始量之比 态，③能作为平衡状态的判断标志：非平衡状态下，三种气 与转化程度，这是个变量，该比值未说明保持不变，故不能 体的浓度之比也可为2：1：1，④不能作为平衡状态的判断 作为达到平衡的标志，D错误 标志：单位时间内生成mol C和nmol D均表示正反应 4.DS()2与)2的反应是可逆反应，反应物不可能完全转化 速率，⑤不能作为平衡状态的判断标志：单位时间内生成 为生成物，不会得到2 mol SO?,A错误：氯气和水的反应是 n mol D,即消耗21molA,同时生成2 u mol A,表明此时： 可逆反应，1molC2与足量的H2O反应不会生成1mol 狂(A)=延(A),⑤能作为平衡状态的判嘶标志。 HC1O,B错误；氢气与I2的反应是可逆反应，不能100%转 11,D该反应为等体积反应，但为绝热体系，随着反应进行， 化，1molH2与1mol2反应制备的HI少于2mol,C错 体系内温度升高，压强增大，当压强不变时反应达到平衡 催化剂 误：N2与H2的反应是可逆反应：N2十3H,高温，高压 状态，A不符合题意：恒温、恒容下，反应体系中气体的颜 色保持不变，说明二氧化氮的浓度不再变化，说明反应达 2NH3,一定条件下，1molN2与3molH2反应可制备 到平衡状态，B不符合题意：该反应中只有二氧化碳是气 1.0 mol NH3,D正确. 体，随着反应进行，二氧化碳的物质的量不断变化，恒温 5.ASO和O2反应生成SO3是可逆反应，反应具有双向 恒客条件下，体系气体的密度保持不变，说明反应达到平 性，因此18O存在于S)2、S)、O2中，故选A。 衡状态，C不符合题意：反应体系中气体只有氨气和氯化 6.DZ是固体，Z的物质的量浓度不再改变，反应不一定达 氢气体，且两者比例恒定为1：1，则气体的平均摩尔质量 到化学平衡状态，故不选①：题给反应中生成物Y与Z的 始终保持恒定，不能据此说明反应达到平衡状态，D符合 物质的量之比始终为2：1，不能说明反应是否达到化学平街 题意 状态，故不选③：反应前后气体物质的量不变，压强是恒量，容 :12.AD充入N2O,气体质量不变，容器体积变大，气体密度 器内压强不再改变，不能说明反应达到化学平衡状态，故不选 减小，当气体密度不变，说明反应达到平衡状态，A正确，B ④：②⑤⑤说明反应一定达到化学平衡状态，故选D。 错误：充入1molN2O,正向反应建立平衡，N2O,浓度减 42 @ 小，正反应速率减小，N2O,转化率增大，当达到平衡状态 2.反应来开始时，c(1)=10X2X103mol=1m0l. 时，NO转化率不变，C错误，D正确：故选AD 20×10-3L 13.解析根据三段式： L1,A错误3一8min内，(Fe3+)=v厂)=0.08mol, 2A(g)+B(g)=2C(g) 5 起始(molL)1 1 0 L1·min1=0.016mol·L.1·min1,B错误：根据图 变化(molL)0.8 0.4 0.8 像可知1最终共消耗了0.2×20×10-3mol=4×10-3 平衡(molI)0.2 0.6 0.8 mol,I厂有剩余，且Fe3+剩余(1×10×103-4×10-3) 据此回答： m>0,说明该反应为可逆反应，往烧杯中滴加KSCN溶 (1)2min内用A表示的平均反应速率为(A)=△c(A) : 液，溶液变红，C错误：故选D。 4 6,A影响化学反应速率的因素很多，外界条件除浓度、压 0.8mol·1. -=0.4mol·L·min-1: 强、温度、催化剂等主要因素外，还有光照、固体颗粒大小， 2 min 超声波等。镁和铝由于活泼性不同，决定了钱和盐酸反应 (2)平衡时B的物质的量次度为0.6mol/L: 比铝和盐酸反应要快得多，反应物的性质是彩响反应速率 (3)平衡时A的转化率a(A)=△n(A) ×100%= △(A) 大小的决定因素，A项错误：等质量的固体，表面积越大，速 n(A) C(A) 率越大，B项正确：光照可以加快反应速率，C项正确：催化 100%=0,8×100%=80%,B的转化率a(B)=△cB× 1 剂可以加快反应速率，D项正确。 c(B) 7.解析(1)实验①和②温度相同，铁的形状相同，盐酸浓度 100%=0,×10%=40%,则平衡时A的转化率是B的 不同，所以表明反应物求度对反应速率有影响：实验①和) 转化率的2倍： 温度相同，盐酸浓度相同，铁的形状不同，块状与粉末状，反 (4)A.没有指明反应的方向，难以确定正逆反应速率是否 应物接触面积不同，表明反应物接触面积对反应速率有 相等，不能判断是否平衡，A不符合：C.同一个方向的正 影响。 逆反应速率之比等于化学计量数之比，所以假如都是正反 (2)锌与硫酸铜反应，置换出钢，与锌形成原电池反应，形成 应速率始终满足：分别用A、B、C表示的反应速率之比为 原电池反应速率增大。 2:1:2,不能判断是否平衡，C不符合。 (3)该实险通过测单位时间内产生氢气的体积，故需要测出 答案(1)0.4mol·L-1·min-1(2)0.6mol·L-1 的数据是产生氢气的体积。 (3)2(4)BD(5)增加反应物的浓度，升高温度，增大气 答案(1)反应物浓度反应物接触面积(2)加人少量硫 体的压强、使用催化剂等（任写两种即可） 酸铜周体，锌与硫酸铜反应，置换出铜，与锌形成原电池反 14.解析甲组实验①不合理，因为所加的I一是过量的，不能 应，反应速率增大(3)产生氢气的体积 道过检验I存在证明反应的可逆性，要证明反应具有一 8.D由题中图示可知，平衡时生成甲醇为0.75ol,根据 定的限度，应检验反应后的溶液是否含有F3+,因此可用 C2(g)+3H2(g)一CHOH(g)+HO(g),则消耗的氢气为 KSCN溶液检验。乙组从反应物的量的角度考虑， 0.75m0lX3=2.25ml,H2的转化率为2.25m0l×100% Na2SO1溶液过量，若反应无可逆性，则Ca2+沉淀完全，若 3 mol 反应有一定的可逆性，则C十没有完全沉淀，故可用 75%,A错误：由题中图示可知，3min后CH3()H和C)2 Na2CO来证明Ca2+的存在。 的浓度仍在变化，没有达到平衡状态，B错误：C()2的正逆 答案1，(1)该反应中KI过量，滴加AgNO溶液总会 反应達率相等，反应达到化学平衡，但反应没有停止、仍在 生成AgI沉淀取少量反应液，滴加KSCN溶液，若出现 进行，C错误：由题中图示可知，反应开始到10min,消耗 红色，则证明还有Fe3+未完全反应 CO2的物质的量为n(COe)=1mol一0.25mol=0.75mol, (2)取少量反应液，滴加淀粉溶液，若溶液变蓝色，说明生 反应开始到10min,CO2减少了0.75mol,则用CO2表示 成了12 Ⅱ.取上层清液少许于试管中，滴加1mol·L-1的 的反应追率为心0，)=Z是Dn=00s75mL1· 2CO3溶液，若产生白色沉淀，则说明反应有一定的可 minl,D正确。 逆性和反应限度 9.C从表中数据看，实验1、2应为探究温度对反应速率的影 作业（十四）变量控制反应速率与限度的图像题 响，实验1、3应为探究浓度对反应速率的影响，则V 1.C金属Zn与酸反应的离子方程式为Zn+2H+一Zn2+ 10.0,V6=6.0:因为Na2SO1对反应速率不产生影响，所以 十H。↑，盐酸为一元强酸，硫酸为二元强酸，温度越高，H 将水更换为Na2SO,溶液，对实验结果无影响。 浓度越大反应速率越大，答案选C。 10.解析(1)开始时加入0.3molA,图中开始时c(A)= 2.D温度越高，反应速率越快，达到平衡的时间越短，因此 0,15mol·L1,则容器的容积为V= n(A) c(A) 500℃对应的曲线平衡时甲醇物质的量为，即达到平衡 0.3 mol nB 时p(CH3OH)= - 0.15mol,L可=21。(2)由图可知，0~4s内4(C) mol·L.1·min-l,由于 0.06mol·L1,若1=15时，则有e(C)= v(H2) 2逃mol· 0.06mol·L (CHH=(H:)=2v (CH,OH)= -=0.004mol·L1·s1。(5)根据题意 31B 15s 可知反应的化学方程式为3A(g)一B(g)十2C(g)。0 NB L1·minf=90molL1·sl:故选D. t1s内△c(C)=0.06mol·L.1,则△e(B)=0.03mol. 3.B根据图中曲线得到8分钟时氢气分压改变量为1,6 L1,故起始时B的物质的量为(0.05mol·L-1 MPa,则用H2分压表示的平均变化率为，6MP=0.2 0.03mol·1.1)×21.=0.04mol. 8 min 答案(1)2(2)0.004mol·1.-1·s1(3)E(A)= MPa·minl,故B正确。 3v递(B)物质C的物质的量保持不变（其他合理答案均 4.B盐酸的求度和体积相等，石灰石是足量的，故生成的 可)(4)50%(5)0.04mol CO2的体积相等，但是粉末状石灰石，接触面积更大，反应 :1L.解析(1)配制0.1mol·L.-1的N2SO3溶液100mL, 速率更快，B正确。 需要的玻病仅器有烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管和 5.D往烧杯中加入10ml.1mol·L1FeCl溶液和10mL 100mL客量瓶： 2mol·L-1K1溶液，发生反应：2Fe3+十2I一2Fe2++ (2)控制其他量相同，只保留一个变量，因此需要加水 43