课时分层检测(11)化学反应的限度化学反应条件的控制-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中化学必修第二册同步辅导与测试(人教版)

班级 姓名 得分 课时分层检测（十一） 化学反应的限度 化学反应条件的控制 …0 基础达标练0一 .0 能力提升练 0 1.下列反应不属于可逆反应的是 )5.(双选)一定温度下，在容积为1L的密闭容 A.二氧化硫的催化氧化 器中进行某一反应，容器内M、N两种气体 B.氯气溶于水 的物质的量随时间的变化曲线如图所示。 C.工业合成氨 下列说法正确的是 () D.水电解生成H2和O2与H2在O2中的燃 ↑物质的量/mol 烧反应 7 2.一定条件下的某可逆反应，其正反应速率 5 (正)和逆反应速率（逆）随时间变化的曲： 线如图所示，下列有关说法正确的是( 0 t方2s4时间/min (正) A.该反应的化学方程式为2N(g)=M(g) (逆) B.4t2时间内，u(N)=,1mol·L.1 t2-t1 t2 t3 反应时间 ·minl C.2时，正、逆反应速率相等，反应达到平衡 A.1时刻，反应逆向进行 状态 B.t2时刻，（正）>o(逆) D.平衡时，物质N的转化率为75% C.t3时刻，达到反应进行的限度 6.一定温度下，己知反应N2O4(g)==2NO2(g)。 D.4时刻，反应还没达到平衡状态 现将1molN2O4充入一恒压密闭容器中，下列 3.在密闭容器中进行反应：N2十3H2一 示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 2NH3,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：正=递=0 D.达到平衡时，N2和H2能100%转化为NH 4,可逆反应：2NO,△2NO十O2在恒容密闭 ② 容器中反应，达到平衡状态的标志是( ①混合气体的颜色不再改变的状态 NO2 ②单位时间内生成n mol O2的同时，生成 N204 2n mol NO ③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表 ③ ④ 示反应速率之比为2：2：1的状态 A.①③ B.②③ C.①④ D.②④ ④v正(NO2)=2x逆(O2) ;7.某小组同学探究FeCL3溶液与KI溶液的反 ⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变 应是否存在限度。 的状态 【查阅资料】a.Fe3+能将I-氧化为I2,所 ⑥混合气体的密度不再改变的状态 得溶液呈黄色或棕黄色。 A.①④⑤ B.②③⑤ b.利用色度计可测定溶液的透光率，通常溶 C.①④⑥ D.①④⑤⑥ 液颜色越深，透光率数值越小。 135 班级 姓名 得分 【实验过程】 理过程是 (4)FeCL溶液与KI溶液反应的离子方程式 比色皿槽孔 为 滤光片 调节旋钮接计算 8.一定条件下，恒容密闭容器中发生某可逆反 比色皿 色度计 数据采集器 应，A、B、C三种气体的物质的量浓度随时间 图1 实验装置 的变化如图所示。请回答下列问题： 用图1所示装置进行如表所示的3个实验。 c/(mol-L) 序号 实验步骤1 实验步骤2 向比色皿中逐滴滴 入5滴（每滴约 将盛有2mL蒸馏水的 》0 实验I 比色皿放入色度计的槽 ·L-1FeCl3溶液， 4min t 孔中 同时采集上述过程 (1)此反应的化学方程式为 中溶液的透光率 (2)反应从开始至4min末，用A表示的平 数据 均反应速率为 (3)t2的值 8(填“大于”“等于”或 将盛有2mL.0.05mol· “小于”)，其原因是 实验ⅡL1KI溶液的比色皿放 同上 入色度计的槽孔中 (4)某同学经分析得出如下结论，其中正确 的是 (填序号)。 ①该反应在1时刻达到了反应限度 将盛有amL0.1mol· ②保持条件不变，延续足够长的时间，容器 实验Ⅲ L1KI溶液的比色皿 同上 中将可能不存在A物质 放入色度计的槽孔中 ③该反应达到了反应限度后物质B的质量 将保持不变 实验数据： ④改变反应条件将可能改变反应的限度 此时滴加FeCl溶液 100 9.甲、乙两个研究小组决定用实验探究的方法 实验I 证明化学反应具有一定的限度，在一定条件 下会达到“平衡状态”。 80 实验Ⅱ I.甲组：取5mL0.1mol·L1的KI溶液 于试管中，滴加0.1mol·L1的FeCL3溶液 60 实验Ⅲ 2mL,发生如下反应：2I厂十2Fe3+一 2Fe2+十2。为了证明该反应具有一定的限 40 度，他们设计了如下实验：①取少量反应液， 0 20 40 60 80100120140 时间/s 滴加AgNO3溶液，发现有少量的黄色沉淀 图2 溶液的透光率变化 (AgI)生成，证明反应物没有反应完全；②再 【分析与解释】 取少量反应液，加入少量CC14,振荡，发现 (1)实验I的目的是 CC14层显浅紫色，因为I2更易溶于CCl4,即 (2)实验Ⅲ中a= 证明有12生成。结合①②的结论，他们得出 (3)通过上述实验可推断：FeCl3溶液与KI 结论：该反应具有一定的可逆性，在一定条 溶液的反应存在限度。其证据及相应的推 件下会达到反应限度。 136 班级 姓名 得分 (1)指导老师指出上述实验中①不合理，你： ②关于N2和H2在催化剂表面合成氨气的 认为原因是 过程，下列说法正确的是 (填字 母)。 改进的方法是 A.图甲中曲线a表示有催化剂时的能量变 化情况 (2)有人认为步骤②适合检验生成I2较多的 B.催化剂在吸附N2、H2时，催化剂与气体 情况，还有一种简单的方法可以灵敏地检验 之间的作用力为化学键 是否生成了12，这种方法是 C.在图乙②过程中，N2、H2断键形成氮原 子和氢原子 Ⅱ.乙组：取4mL1mol·L1的CaCl2溶液 D.使用催化剂可以使生成的氨气的量增多 于试管中，发现滴入1mol·L1的Na2SO4 (2)一定温度下，向恒容的密闭容器中充入 溶液6mL后就不再产生白色沉淀了，发生 一定量的N2和H2发生反应，测得各组分 的反应是Na2SO4+CaCl2=CaSO4↓+ 浓度随时间变化如图所示。 2NaCl。请设计一个简单的实验，确认上述 Ac/(mol-L 1.0 反应具有可逆性和反应限度，简要写出实验 曲线A 0.8 步骤和结论： 0.6 曲线B 0.4 曲线0 …0 0.2 素养培优练 to 2 5 t/min 10.合成氨的反应对人类解决粮食问题贡献巨 ①表示c(N,)变化的曲线是 (填 高温、高压 大，反应为N2(g)+3H2(g)= “A”“B”或“C”)。 催化剂 ②0~t0时用H2表示的化学反应速率： 2NH3(g)。 v(H2)= mol·L-1·min-1。 (l)德国化学家F·Haber利用N2和H2 ③下列能说明该反应达到平衡状态的是 在催化剂表面合成氨气而获得诺贝尔奖， (填字母)。 该反应的能量变化及微观历程的示意图如： a.容器中的压强不随时间变化 图，用●、oo、分别表示N2、H2、NH3。 b.2c(H2)=3c(NH3) 能量/(kJmol) c.容器中混合气体的密度不随时间变化 E d.断裂3molH一H键的同时断裂6mol N一H键 反应物 生成物 高温、高压 2NH3 反应过程 (3)人们曾认为N2十3H,催化剂 化学反应过程中的能量变 化学反应速率小，原料利用率低，不可能用 化示意图 甲 于工业化生产。化学家们不断地研究和改 进该反应的条件，如催化剂、温度、压强等， ① 7w 并更新设备，成功地开发了合成氨的生产 催化剂 催化剂 催化剂 化学反应微观历程示意图 工艺。下列反应条件的改变对反应速率的 乙 影响正确的是 (填字母)。 ①该反应是 (填“吸热”或“放热”) A.增大N2的浓度能加快反应速率 反应，其原因是反应物化学键断裂吸收的： B.充入稀有气体增大压强能加快反应速率 总能量 (填“大于”或“小于”)生成 C.升高温度能减慢反应速率 物化学键形成放出的总能量。 D.使用催化剂对反应速率无影响 137数据只能是反应速率，故需要测量生成40mL气体所需要的时间。： 实验Ⅱ的溶液透光率：(4)根据(3)分析可知：FCl3溶液与KI溶液 (3)催化剂在整个化学反应中，表现为不参加反应；总反应为 反应产生FCl,、KCl、I,该反应为可逆反应，反应的离子方程式为 2H2()2一2H2)十O2个，用总反应减去这个离子方程式就可以得 2Fe3++2I-一2Fe2++1, 到另一个离子方程式：2Fe+十HO2十2H+一2Fe+十2HO。 答案(1)排除实验Ⅱ和实验Ⅲ中Fe3+对溶液透光率的干扰 Ⅱ.(1)化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不变：要想证明 (2)2(3)溶液透光率不再随时间改变后，实验Ⅱ的溶液透光率高 M()2是催化剂，还要验证这两，点都不变才行。(2)该反应的化学 于实验Ⅲ的溶液透光率，说明实验Ⅱ中虽然KI过量，但仍有未反应 M022H,0+02↑ 的Fe3+ (4)2Fe3++21一2Fe2++1 方程式为2H(), 答案I.(1)产生气泡0.05排除阴离子的干扰 !8.解析(1)由图像可知，A为反应物，B、C为生成物，根据改变量之 比等于计量数之比得出各物质的计量数，平衡时，△c(A)=4mol· (2)产生40mL气体需要的时间 L (3)2Fe2++H(O2十2H+ =2Fe3++2H,() ,△c(B)=4mol·L1,△c(C)=2mol·L1,所以化学方程式为 2A一2B十C:(2)由图可知，反应从开始至4min末，A的浓度改 Ⅱ.(1)Mn()2的质量和化学性质是否改变 (2)2H2(O2 Mn02H,0+0,↑ 变量为2mol·L1,用A表示的平均反应速率为0=△c(A) △t 2mol·L 课时分层检测（十一） -=0.5mol·L1·min-1:(3)由图像可知从4min到 4 min 1,D[二氧化疏催化氧化生成S()3是可逆反应，故A正确：氯气溶于 t2,A的浓度又减小了2mol·L1,但是由于反应物浓度的减小，反 水，氯气与水反应生成HC】和HCI(),是可逆反应，故B正确：工业 应速率将减小，故所用时间将大于4min,故t2的值将大于8：(4)由 合成氨是可逆反应，故C正确：水电解生成H2和()2与H2在()2中 图像可知，该反应在2时刻达到了反应限度，故①错误：该反应为可 的燃烧反应，反应条件不同，不是可逆反应，故D错误。] 逆反应，达到反应限度后，保持条件不变，各组分都含有，且各组分 2.B[1时刻，（正）>v(逆)，反应正向进行，故A错误；t2时刻， 的量及质量都将保持不变，故②错误、③正确：反应限度需要外界条 (正)>（逆），故B正确；13时刻，（正）>w(逆)，反应没有达到平 件的雏持，改变反应杀件将可能改变反应的限度，故④正确。 衡状态，故C错误：11时刻，（正）=（逆），反应达到平衡状态，故D! 答案(1)2A一2B十C(2)0.5mol·L-1·min 错误。 (3)大于随着反应物浓度的减小，反应速率将减小(4)③④ 3.A[升高温度，反应速率加快，A正确：在密闭容器中充入氢气，能：9，解析(1)甲组实验①不合理，因为所加的1是过量的，不能通过 增大反应物的浓度，从而加快反应速率，B不正确：达到平衡时，反 检验I存在证明反应的可逆性，只能证明少量反应物F3+是否剩 应仍在进行，只是正反应与逆反应速率相等，所以反应速率：三= 余及是否生成了I2来证明，因此，用KSCN溶液、淀粉溶液（或 堡一0，C不正确；合成氯反应为可逆反应，达到平衡时，反应仍在进 CCl,)等合理方法。(2)乙组从反应物的量的角度考虑，NaS(),溶 行，N,和H,不能100%转化为NH3,D不正确。 液过量，若反应无可逆性，则C2+沉淀完全，若反应有一定的可逆 4.A[①混合气体的颜色不再改变的快态，说明N(),的浓度不再改 性和反应限度，则Ca2+没有完全沉淀，故可用Na2C(O来证明Ca2+ 变，说明反应达到平衡状态，符合题意：②化学平衡的本质特征是 存在即可 正、逆反应速率相等，单位时间内生成nmol(O2的同时，生成2nmol: 答案I,(1)该反应中K1过量，故不能直接检验是否存在I取 N(),二者均为正反应速率，故不能说明反应达到平衡，不符合题意； 少量反应液，滴加KSCN溶液，若出现红色，则证明还有Fe3+未完 ③化学平衡的本质特征是正、逆反应速率相等，用N(),、N)、(),的 全反应 物质的量浓度变化表示反应速率之比为2：2：1的状态，未指明 (2)取少量反应液，滴加淀粉溶液，若溶液变蓝色，说明生成了1， 正、逆反应速率，不能说明反应达到平衡，不符合题意；④根据反应 Ⅱ.取上层清液少许于试管中，滴加1mol·L的Na2C)3溶液，若 速率之比等于化学计量数之比可知，v￥(N()2)=2三((O2),故当 产生白色沉淀，则说明反应有一定的可逆性和反应限度 v正(N(),)=2知是(()，)时，则有v￥(()，)=v是(()，)，说明反应达到平 10.解析(1)①由反应过程中的能量变化图可知，该反应为放热反 衡，符合题意：⑤已知反应前后气体的总的物质的量发生改变，气体 应，其原因是反应物化学键断裂吸收的总能量小于生成物化学键 质量不变，即混合气体的平均相对分子质量一直在改变，则混合气 形成放出的总能量：②催化剂能降低反应的活化能，故曲线b表示 体的平均相对分子质量不再改变的状态即为平衡状态，符合题意： 有催化剂时的能量变化情况，A错误：催化剂在吸附N,、H,时，是 ⑥容器体积不变，反应过程中气体的质量一直不变，即混合气体的 物理变化，催化剂与气体之间并没有形成化学键，B错误：由图可 密度一直不变，故混合气体的密度不再改变的状态不一定是平衡状 知，在图乙②过程中，N2、H,断键形成氮原子和氢原子，C正确：使 态，不符合题意：综上分析可知，①④⑤符合题意。] 用催化剂，平衡不移动，不能改变生成物的量，D错误：(2)①C的 5.AD[达到平衡时N减少8mol-2mol=6mol,M增加5mol 物质的量浓度增加、A和B的物质的量浓度减小，所以A和B是反 2mol=3mol,根据变化量之比是化学计量数之比可知该反应的化 应物、C是生成物，物质的量浓度变化值之比等于化学计量数之 学方程式为2N(g)一M(g),A正确；t1~t2时间内N减少6mol 比，即A、B与C的化学计量数之比为1：3：2，则表示c(N2)变化 2 4mol=2mol,浓度是2mol·L1,则v(N)= mol·L1, 的是曲线A:②0~。时用H2表示的化学反应速率：(H2)= min1,B错误：t,时M和N的物质的量仍然在变化，正、逆反应速 △c(H,)_1.0-0.4)mol·L=0.6mol.L-1·min1;③合成 △ to min 率不相等，反应没有达到平衡状态，C错误：达到平衡时N减少 氨反应中，气体的物质的量与压强会随着反应的进行而变化，容器 6 mol 8m0l-2mol=6mol,则平街时，物质N的转化率为8m0×100% 内压强不随时间变化，说明气体的物质的量不随时间变化，则说明 反应已达平衡，a正确：由图知，平衡时c(H2)=c(NH3),而2c(Hg) =75%,D正确。] =3c(NH3)时，该反应没有达到平衡状态，b错误；恒容密闭容器 6,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 中，气体密度一容器容积 气体质量 密度是变量，其不变反应达到平衡状态：②恒压条件下，压强是恒 气体质量、容器容积始终不变，故气体密 量，不能作为判断平衡状态的标志：③题给反应充入1molN2()1,正 度不变不能说明反应已达到平衡，c错误：断裂3mo】H一H键的 反应速率应逐渐减小直到不变，不符合题意：④随反应的进行， 同时断裂6molN一H键，即v三(H2):v经(NH3)=3:2,不同物 N2()1的转化率是变量，其不变证明达到平衡状态。] 质的正反应和逆反应速率之比等于化学计量数之比，则说明反应 7.解析(1)在上述三组实验中，都滴加了5滴0.1mol·L1FC13 已达平衡，d正确：(3)增大反应物如N2的浓度能加快反应速率， 溶液，不同之处是第I组实验中未滴加KI溶液，第Ⅱ、Ⅲ组中加入 A正确：充入稀有气体增大压强，但是属于无效增压，反应相关各 了不同浓度的KI溶液，使混合溶液中含有不同物质的量的KI,因 气体的浓度没有改变，故不能加快反应速率，B错误：升高温度能 此设置实验I的目的是排除实验Ⅱ和实验Ⅲ中Fe3+对溶液透光率 加快反应速率，C错误：使用催化剂，可降低反应的活化能，加快反 的千扰：(2)实验I中加入2mL蒸馏水，实验Ⅱ中加入2mL 应速率，D错误。 0.05mol·L-1KI溶液，为控制三个实验中Fe3+浓度相同，实验Ⅲ 答案(1)①放热小于②C(2)①A②0：6③ad(3)A 中需要控制a为2：(3)根据实验I、Ⅱ溶液的透光率数值可知： FeCl2溶液与KI溶液发生反应，2Fe3+十2I =2Fe2+十12，产生 课时分层检测（十二） I,,使溶液的透光率降低，二者反应的物质的量的比是1：1，在5滴 :1.C「有机物种类繁多，是因为碳原子的成键特点，碳原子之间能以 0.1mol·L1FeCl溶液中含有的物质的量n(Fe+)=0.1mol· 单键、双键、三键等形式结合，碳原子能形成长短不一的碳链，碳链 L1×0.025mL×103L·mL1×5=1.25×10-5mol,2m1 也可以含有支链，多个碳原子间可以形成碳链或碳环，碳链或碳环 0.05mol·L的K1溶液中含有I厂的物质的量n(I)=0.05mol·L1} 也能相互结合等。] ×2mLX103L·ml1=1.0X10mol>n(Fe+),KI过量，而实验2.D[分子中碳原子之间都以单键结合，碳原子的剩余价键均与氢原 Ⅲ中KI的物质的量比实验Ⅱ多，溶液的透光率比实验Ⅱ还低，说明 子结合，这样的经属于烷烃。A中含有碳碳双键，B中有氯原子，C 又发生反应产生了12，可见实验Ⅱ中虽然KI过量，但仍有未反应的： 中含有碳碳三键。] F+,且溶液透光率不再随时间改变后，实验Ⅲ的溶液透光率低于，3.A 224