2020春高中化学 第2章 化学键 化学反应与能量 第2节 化学反应的快慢和限度 第2课时 化学反应

-1-EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.第2课时化学反应的限度1．对于可逆反应M＋NQ达到平衡时，下列说法正确的是()A．M、N、Q三种物质的浓度一定相等B．M、N全部变成了QC．反应物和生成物的浓度都保持不变D．反应已经停止解析：平衡时反应物、生成物的浓度之比应从两个方面考虑：一是反应物的起始浓度，二是化学方程式中的化学计量数。如2molM与1molN反应，无论怎样反应，M与N的浓度永远不相等，所以“M、N、Q三种物质的浓度一定相等”这种说法是错误的，A错误；此反应是可逆反应，B错误；反应物和生成物的浓度都保持不变，可以说明反应既不向正反应方向移动，也不向逆反应方向移动，符合化学平衡特征，C正确；化学平衡是一种动态平衡，D错误。答案：C2．向已达到平衡的可逆反应2SO2＋O2催化剂△2SO3充入由18O组成的氧气，一段时间后，18O存在于下列哪种物质中()A．多余的氧气中B．生成的三氧化硫中C．氧气和二氧化硫中D．二氧化硫、氧气和三氧化硫中解析：化学平衡是动态平衡，18O2的加入定会与SO2结合生成含18O的SO3，同时含18O的SO3又会分解得到SO2和O2，使SO2、O2中也含有18O，因此18O存在于SO2、O2、SO3这三种物质中。答案：D3．一定条件下反应2AB(g)A2(g)＋B2(g)达到平衡状态的标志是()A．单位时间内生成nmolA2，同时消耗2nmolABB．容器内，3种气体AB、A2、B2共存C．AB的消耗速率等于A2的生成速率的2倍D．容器中各组分的物质的量分数不随时间变化解析：A、C项均表示正反应方向；B项是可逆反应的特点，无法判断反应是否达到平衡；D项，反应达到化学平衡时，各组分的物质的量分数保持不变，故D正确。答案：D4．Ⅰ.一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的-2-曲线如图所示。(1)从反应开始到10s时，用Z表示的反应速率为________。(2)该反应的化学方程式为___________________________。Ⅱ.在恒温恒容的密闭容器中，当下列物理量不再发生变化时：①混合气体的压强；②混合气体的密度；③混合气体的总物质的量；④混合气体的平均相对分子质量；⑤混合气体的颜色；⑥各反应物或生成物的反应速率之比等于化学计量数之比。(3)一定能证明2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)达到平衡状态的是________(填序号，下同)。(4)一定能证明I2(g)＋H2(g)2HI(g)达到平衡状态的是________。解析：Ⅰ.(1)从反应开始到10s时，Z的物质的量增加了1.58mol，则用Z表示的反应速率为1.58mol2L×10s＝0.079mol·L－1·s－1。(2)根据图象可知X和Y的物质的量减小，是反应物，平衡时变化量分别是1.20mol－0.41mol＝0.79mol、1.00mol－0.21mol＝0.79mol；Z的物质的量增加了1.58mol，Z是生成物。根据物质的量的变化量之比等于相应的化学计量数之比，可知该反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)2Z(g)。Ⅱ.混合气体的密度是混合气体的总质量与容器容积的比值，混合气体的平均相对分子质量是混合气体的总质量与总物质的量的比值，混合气体颜色的深浅与有色气体的浓度有关系。在任何时刻各反应物或生成物的反应速率之比等于比学计量数之比，则(3)反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)是反应前后气体体积减小的可逆反应，因此混合气体的压强、混合气体的总物质的量和混合气体的平均相对分子质量不变均可以说明反应达到平衡状态。(4)反应I2(g)＋H2(g)2HI(g)是反应前后气体体积不变的可逆反应，由于碘是有色气体，则混合气体的颜色不变可以说明反应达到平衡状态。答案：Ⅰ.(1)0.079mol·L－1·s－1(2)X(g)＋Y(g)2Z(g)Ⅱ.(3)①③④(4)⑤(时间：40分钟分值：100分)A级基础巩固-3-基础题Ⅰ1．下列反应体系中，不属于可逆反应的是()A．Cl2溶解于水B．氨气溶解于水C．工业合成氨D．Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3和2NaHCO3=====△Na2CO3＋CO2↑＋H2O解析：A项，Cl2溶于水存在反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO；B项，NH3溶于水存在反应：NH3＋H2ONH3·H2O；C项，N2＋3H2高温、高压催化剂2NH3；D项，两反应的条件不同，不是可逆反应。答案：D2．下列有关化学反应速率与化学反应限度的叙述，不正确的是()A．当化学反应达到最大限度时反应速率为0B．同一化学反应，若反应条件不同，限度可能不同C．化学反应的限度影响了反应物在该条件下的最大转化程度D．反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定性因素解析：化学反应达到最大限度时，即达到了化学平衡状态，该状态是动态平衡，化学反应速率不为0。答案：A3．引起化学平衡移动的根本原因是()A．浓度的改变B．压强的改变C．使用了催化剂D．正、逆反应速率的改变解析：其他条件一定时浓度和压强的改变可以使正、逆反应速率发生改变，进而使化学平衡发生移动，因此化学平衡移动的根本原因是正、逆反应速率的改变。使用催化剂可以改变反应速率，但它对正、逆反应速率的影响是相同的，即催化剂不能使化学平衡发生移动。答案：D4．已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)。下列说法不正确的是()A．升高温度可使该反应的逆反应速率降低B．使用高效催化剂可有效提高正反应速率C．反应达到平衡后，NO的反应速率保持恒定D．单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达到平衡解析：升温，无论是正反应，还是逆反应，反应速率均加快，A项错误；催化剂可以加-4-快化学反应速率，B项正确；达到平衡后，各物质的反应速率保持不变，C项正确；由于CO和CO2的化学计量数相等，故当两者单位时间内消耗的物质的量相等时，反应即达到平衡，D项正确。答案：A5．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变化的曲线如图所示，下列表述正确的是()A．反应的化学方程式为2MNB．t2时，正、逆反应速率相等，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浓度的2倍答案：D基础题Ⅱ6．一定条件下，0.3molX(g)与0.3molY(g)在体积为1L的密闭容器中发生反应：X(g)＋3Y(g)2Z(g)，下列示意图合理的是()解析：X减少0.1mol，消耗Y0.3mol，生成Z0.2mol，当达到平衡时X、Z的物质的量相同，但反应是可逆反应不能进行彻底，故A不符合；反应速率之比等于化学方程式计量数之比，2v正(X)＝v逆(Z)，此时反应达到平衡状态，v正(X)＝v逆(Z)，不能说明反应达到平衡状态，故B不符合；Y消耗0.1mol，生成Z物质的量为0.1mol，图象中反应的定量关系不符合反应比，故C不符合；Y减少0.15mol，Z增加0.1mol，二者物质的量之比为0.15∶0.1＝3∶2，与方程式的化学计量数一致，故D符合。答案：D-5-7．在某一容积为5L的密闭容器内，加入0.2mol的CO和0.2mol的H2O，在催化剂存在的条件下高温加热，发生如下反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，反应中CO2的浓度随时间变化情况如图：(1)根据图中数据，反应开始至达到平衡时，CO的化学反应速率为________，反应达平衡时，c(H2)＝______________________。(2)判断该反应达到平衡的依据是________(填序号)。①CO减少的速率和CO2减少的速率相等②CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等③CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化解析：(1)由图分析10min达到平衡，CO2浓度增加了0.03mol·L－1，则CO浓度减小0.03mol·L－1，所以v(CO)＝0.03mol·L－110min＝0.003mol·L－1·min－1，由于起始时，H2浓度为0，所以达到平衡时c(H2)＝0.03mol·L－1；(2)化学平衡是动态平衡，只是正、逆反应速率相等，并不是停止反应。CO减少的速率是正反应速率，CO2减少的速率是逆反应速率，当二者相等时，v正(CO)＝v逆(CO)，可逆反应达到平衡。反应达到平衡时，各组分的浓度不再发生变化。答案：(1)0.003mol·L－1·min－10.03mol·L－1(2)①③B级能力提升8．某温度下，在2L密闭容器中X、Y、Z三种物质(均为气态)间进行反应，其物质的量随时间的变化曲线如图。依图回答：(1)该反应的化学方程式可表示为________。(2)反应起始至tmin(设t＝5)，Y的平均反应速率是__________。(3)在tmin时，该反应达到了________状态，下列可判断反应已达到该状态的是________(填字母)。A．X、Y、Z的反应速率相等B．X、Y的反应速率比为2∶3-6-C．混合气体的密度不变D．生成1molZ的同时生成2molXE．X、Y、Z物质的量之比等于系数比F．混合气体的总压强不再发生改变答案：(1)2X(g)3Y(g)＋Z(g)(2)0.12mol·L－1·min－1(3)化学平衡DF9．在2L密闭容器内，800℃时NO(g)和O2(g)反应生成NO2(g)的体系中，n(NO)随时间的变化如下表所示：时间/s012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)上述反应________(填“是”或“不是”)可逆反应，在第5s时，NO的转化率为________。(2)如图，表示NO2变化曲线的是________，用O2表示从0～2s内该反应的平均速率v＝________。(3)下列叙述能说明该反应已达到平衡状态的是________。a．v(NO2)＝2v(O2)b．容器内压强保持不变c．v逆(NO)＝2v正(O2)d．容器内密度保持不变(4)能使该反应的反应速率增大的是________。a．及时分离出NO2气体b．适当升高温度c．增大O2的浓度d．选择高效的催化剂解析：(1)该反应是可逆反应，5s时，NO转化率为0.020mol－0.007mol0.020mol×100%＝65%。(2)由平衡体系2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)知，NO2为生成物，初始状态时，c(NO2)＝0，随反应的进行，c(NO2)逐渐增大，当达到平衡时，c(NO2)＝0.020mol2L－0.007mol2L＝0.0065mol·L－1，故表示NO2变化曲线的为b。v(NO)＝Δc（NO）Δt＝Δn（NO）V·Δt＝0.020mol－0.008mol2L×2s-7-＝0.003mol·L－1·s－1，则v(O2)＝12v(NO)＝0.0015mol·L－1·s－1。(3)a项中未指明正、逆反应速率，故无法说明该反应是否达到平衡状态；由于该反应是前后气体体积不相等的反应，当容器内压强保持不变时，说明该反应已达到平衡状态，故b项正确；c项中已说明正、逆反应速率相等，故说明该反应已达到平衡状态；由于气体总质量不变，气体总体积也不变，因此，无论该反应是否达到平衡，容器内气体密度总保持不变，故d项无法说明该反应是否达到平衡状态。(4)分离出NO2气体后，浓度减小，反应速率减慢，而升高温度，加催化剂及增大反应物浓度都会使反应速率增大。答案：(1)是65%(2)b0.0015mol·L－1·s－1(3)bc(4)bcd