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课时测评13 化学反应的限度 化学反应条件的控制
(时间:40分钟 满分:60分)
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(1-11题,每小题3分,共33分)
题点一 可逆反应
1.下列反应不属于可逆反应的是( )
A.SO2溶于水和H2SO3分解
B.H2跟I2化合成HI和HI分解
C.SO2跟O2化合成SO3和SO3分解
D.NH3与HCl化合生成NH4Cl和NH4Cl受热分解生成NH3和HCl
答案:D
解析:SO2溶于水和H2SO3分解在相同的条件下能够同时进行,属于可逆反应,A不符合题意;H2和I2化合生成HI和HI分解在相同的条件下能够同时进行,属于可逆反应,B不符合题意;SO2跟O2化合生成SO3和SO3分解在相同的条件下能够同时进行,属于可逆反应,C不符合题意;NH3与HCl化合生成NH4Cl和NH4Cl受热分解生成NH3和HCl的反应条件不同,不属于可逆反应,D符合题意。
2.在一定条件下,向1 L密闭容器中充入3 mol X气体和1 mol Y气体,发生反应2X(g)+2Y(g)3Z(g)+2W(g),反应达到最大限度时,下列各生成物浓度的数据中一定错误的是( )
A.c(Z)=0.75 mol/L B.c(Z)=1.2 mol/L
C.c(W)=0.8 mol/L D.c(W)=1 mol/L
答案:D
解析:可逆反应不能进行到底,即反应物均有剩余,X过量所以消耗Y的物质的量必小于1 mol,而生成Z的物质的量必小于1.5 mol,生成W的物质的量必小于1 mol,所以D错误。
题点二 化学反应的限度
3.在密闭容器中进行反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),下列说法正确的是( )
A.升高温度能加快反应速率
B.充入氢气能减慢反应速率
C.达到平衡时,反应速率:v正=v逆=0
D.达到平衡时,N2和H2能100%转化为NH3
答案:A
4.下列有关化学反应限度的说法不正确的是( )
A.任何可逆反应都有一定的限度
B.化学反应的限度是可以改变的
C.化学反应的限度与反应进行时间的长短有关
D.化学反应达到限度时,正、逆反应速率相等
答案:C
解析:可逆反应不能进行到底,在一定条件下,当正、逆反应速率相等时,达到反应限度,所以任何可逆反应都有一定的限度,故A正确;当外界条件发生变化时,反应限度可能发生改变,故B正确;无论时间多长,可逆反应都不可能进行到底,反应限度与反应进行时间的长短无关,但达到反应限度需要一定时间,二者不能混淆,故C错误;对于可逆反应,当正、逆反应速率相等时,反应达到限度,故D正确。
5.已知反应:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g),起始时向某密闭容器中通入1 mol NO2、2 mol S18O2,反应达到平衡后,下列有关说法正确的是( )
A.NO2中不可能含18O
B.有1 mol N18O生成
C.S18O2的物质的量不可能为0.8 mol
D.SO2、SO3、NO、NO2均含18O时,说明该反应达到平衡
答案:C
解析:该反应为可逆反应,则通入1 mol NO2、2 mol S18O2,反应开始后,SO2、SO3、NO、NO2均含18O,故A错误;该反应为可逆反应,反应物不可能完全消耗,所以通入1 mol NO2、2 mol S18O2,不可能有1 mol N18O生成,故B错误;该反应为可逆反应,反应物不可能完全消耗,所以通入1 mol NO2、2 mol S18O2,则NO2、S18O2消耗都小于1 mol,所以S18O2的物质的量不可能为0.8 mol,故C正确;该反应为可逆反应,SO2、SO3、NO、NO2均含18O时,不能说明该反应达到平衡,故D错误。
题点三 化学平衡状态的判断
6.在实验室中模拟H2(g)+I2(g)2HI(g)时,控制反应条件不变,将一定量的氢气和碘蒸气充入恒温恒容密闭容器中,反应一段时间后,不能确定该反应已经达到化学平衡状态的是( )
A.容器中的压强不再变化
B.H2的浓度不再变化
C.容器中混合物的颜色不再变化
D.HI的物质的量不再变化
答案:A
解析:由于反应前后气体的化学计量数之和相等,故在恒温恒容的密闭容器中,气体的压强始终保持不变,A符合题意;H2的浓度不再变化能够判断反应达到平衡状态,B不符合题意;反应体系中H2和HI均为无色,而碘蒸气为紫色,故容器中混合物的颜色不再变化能够判断反应达到平衡状态,C不符合题意;HI的物质的量不再变化能够判断反应达到平衡状态,D不符合题意。
7.在—定温度下的密闭容器中,可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)达到平衡状态的标志是( )
A.N2、H2、NH3在容器中共存
B.混合气体的总物质的量不再发生变化
C.单位时间内生成n mol N2,同时生成3n mol H2
D.单位时间内消耗n mol N2,同时消耗n mol NH3
答案:B
解析:反应一旦开始,无论反应是否达到平衡状态,N2、H2、NH3均在容器中共存,A错误;该反应是反应前后气体分子数不相等的反应,若混合气体的总物质的量不再发生变化,说明反应达到平衡状态,B正确;单位时间内生成n mol N2,同时生成3n mol H2,都表示反应逆向进行,不能判断反应是否处于平衡状态,C错误;单位时间内消耗n mol N2的同时必然会产生2n mol NH3,现消耗n mol NH3,说明反应正向进行,未达到平衡状态,D错误。
题点四 化学反应条件的控制
8.化学反应条件的控制具有重要的现实意义。如下反应条件的控制中,不恰当的是( )
A.利用钠在点燃的条件下与氧气反应,制备过氧化钠
B.为防止火灾,在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火
C.为加快KClO3的分解速率而加入MnO2
D.降温加快H2O2的分解速率
答案:D
解析:钠和氧气在点燃或加热条件下反应生成过氧化钠,故A正确;为防止火灾,在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火,故B正确;MnO2可以作为催化剂催化KClO3的分解反应,故C正确;降温会减慢H2O2的分解速率,故D错误。
9.(2024·榆林市期中)化学反应速率和限度的研究对日常生活和工业生产有着重要意义。下列有关说法错误的是( )
A.向炉膛内鼓风,用煤粉代替煤块可以使炉火更旺
B.将肉类食品进行低温冷藏,能使其永远不会腐败变质
C.工业合成氨时,要同时考虑反应速率和反应限度两个方面
D.我国西周时期已发明用“酒曲”酿酒,原理是利用催化剂改变反应速率
答案:B
解析:相同条件下,增大反应物的浓度或增大固体的表面积均可加快反应速率,所以向炉膛内鼓风,用煤粉代替煤块使燃烧更充分,A项正确;低温冷藏只能减慢肉类食品的变质速率,B项错误;工业合成氨是一个可逆的放热反应,为提高产率,需要同时考虑反应速率和反应限度两个方面,C项正确;“酒曲”是一种酶,酿酒过程中作催化剂,加快反应速率,D项正确。
10.在一定温度下,容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间的变化曲线如图,下列表述中正确的是( )
A.该反应的化学方程式为2MN
B.t2时,正、逆反应速率相等,反应达到平衡
C.t3时,正反应速率大于逆反应速率
D.t1时,N的浓度是M的浓度的2倍
答案:D
解析:由图像可知,反应中M的物质的量逐渐增多,N的物质的量逐渐减少,则在反应中N为反应物,M为生成物。在相等的时间内N和M的物质的量的变化量之比为2∶1,所以反应的化学方程式应为2NM,故A错误;t2时,反应没有达到平衡,此时反应继续向正反应方向进行,正反应速率大于逆反应速率,故B错误;t3时,反应达到平衡,正、逆反应速率相等,故C错误;t1时,N的物质的量为6 mol,M的物质的量为3 mol,N的浓度是M的浓度的2倍,故D正确。
11.某同学为探究FeCl3与KI的反应是否存在反应限度,设计了如图所示的四种实验方案(FeCl3溶液、KI溶液浓度均为0.1 mol·L-1),最合理的方案是( )
A.方案1 B.方案2
C.方案3 D.方案4
答案:D
解析:KI溶液和FeCl3溶液发生氧化还原反应生成Fe2+和I2,反应的离子方程式为2Fe3++2I-2Fe2++I2,Fe3+少量时,向反应后的溶液中加入CCl4,若液体分层且下层呈紫红色,则说明生成了碘,取少量上层清液向其中滴加KSCN溶液,溶液显红色,发生反应Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,说明Fe3+没有反应完,则反应存在限度,故D正确。
12.(12分)(2024·山东济南高一期末)向某容积固定的密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三种气体,一定条件下发生反应,各物质的浓度随时间的变化如图所示。已知在反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化。请回答下列问题:
(1)密闭容器的容积是 L。
(2)若t1=15时,则0~t1 s内以C物质浓度变化表示的反应速率v(C)= 。
(3)写出能反映该反应达到化学平衡状态的两个依据: 、
。
(4)t2 s时,C在平衡混合气中的物质的量分数为 。
(5)B的起始的物质的量是 。
答案:(1)2 (2)0.004 mol·L-1·s-1
(3)v正(A)=3v逆(B) 物质C的物质的量保持不变(其他合理答案均可) (4)50% (5)0.04 mol
解析:(1)开始时加入0.3 mol A,图中开始时c(A)=0.15 mol·L-1,则容器的容积为V===2 L。(2)由图可知,0~t1 s内Δc(C)=0.06 mol·L-1,若t1=15时,则有v(C)==0.004 mol·L-1·s-1。(5)根据题意可知反应的化学方程式为3A(g)B(g)+2C(g)。0~t1 s内Δc(C)=0.06 mol·L-1,则Δc(B)=0.03 mol·L-1,故起始时B的物质的量为(0.05 mol·L-1-0.03 mol·L-1)×2 L=0.04 mol。
13.(15分)某化学反应2A(g)B(g)+D(g)在密闭容器中分别在下列三种不同条件下进行,B、D起始浓度为0,反应物A的浓度(mol·L-1)随反应时间(min)的变化情况如下表:
实验序号
时间浓度温度
0
10
20
30
40
50
60
1
800 ℃
1.0
0.80
0.67
0.57
0.50
0.50
0.50
2
800 ℃
c2
0.60
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
3
800 ℃
c3
0.92
0.75
0.63
0.60
0.60
0.60
根据上述数据,完成下列填空:
(1)实验1中,在10~20 min时间内,以A的速率表示的平均反应速率为
mol·L-1·min-1。
(2)实验2中,A的初始浓度c2= mol·L-1,反应经20 min就达到平衡,可推测实验2中还隐含的条件是 。
(3)设实验3的化学反应速率为v3,实验1的化学反应速率为v1,则v3 v1(填“>”“=”或“<”),且c3 1.0 mol·L-1(填“>”“=”或“<”)。
答案:(1)0.013 (2)1.0 加入催化剂 (3)> >
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