2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第六章化學(xué)反應(yīng)與能量2.2化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)反應(yīng)條件的控制練習(xí)含解析新人教版必修第二冊(cè)

PAGE8-化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)反應(yīng)條件的限制(40分鐘70分)一、選擇題(本題包括10小題,每小題4分,共40分)1.下列說(shuō)法中不正確的是 ()A.當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),就是這個(gè)反應(yīng)在該條件下所能達(dá)到的限度B.當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),這個(gè)反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等C.可以通過(guò)限制反應(yīng)條件,使2molSO2與1molO2反應(yīng)生成2molSO3D.化學(xué)反應(yīng)的限度可以通過(guò)變更條件來(lái)變更【解析】選C。對(duì)于可逆反應(yīng),達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正、逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率最大,A、B正確;2SO2+O22SO3是可逆反應(yīng),無(wú)論怎樣限制反應(yīng)條件,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不行能達(dá)到100%,即2molSO2與1molO2反應(yīng)不會(huì)生成2molSO3,C錯(cuò);化學(xué)反應(yīng)的限度可通過(guò)變更條件,如溫度、壓強(qiáng)等來(lái)變更,D正確。2.對(duì)于可逆反應(yīng)M+NQ達(dá)到平衡時(shí),下列說(shuō)法正確的是 ()A.M、N、Q三種物質(zhì)的濃度肯定相等B.M、N全部變成了QC.反應(yīng)物和生成物的濃度都保持不變D.反應(yīng)已經(jīng)停止【解析】選C。平衡時(shí)反應(yīng)物、生成物的濃度之比應(yīng)從兩個(gè)方面考慮:一是反應(yīng)物的起始濃度,二是化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)。如2molM與1molN反應(yīng),無(wú)論怎樣反應(yīng),M與N的濃度恒久不相等,A錯(cuò)誤;此反應(yīng)是可逆反應(yīng),B錯(cuò)誤;反應(yīng)物和生成物的濃度都保持不變,可以說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),但未停止,C正確,D錯(cuò)誤。3.(2024·長(zhǎng)沙高一檢測(cè))下列措施可以提高燃料燃燒效率的是 ()①提高燃料的著火點(diǎn)②降低燃料的著火點(diǎn)③將固體燃料粉碎④將液體燃料霧化處理⑤將煤進(jìn)行氣化處理⑥通入適當(dāng)過(guò)量的空氣A.①③④⑤ B.②③⑤⑥C.③④⑤⑥ D.①②③④【解析】選C。著火點(diǎn)是固有性質(zhì),不能變更,①②錯(cuò)誤;③④⑤⑥都可以使燃料與氧氣充分接觸,正確。4.生活中家庭常用的燃料氣體有三種:自然氣、水煤氣和液化石油氣。自然氣和液化石油氣燃燒的主要化學(xué)方程式依次為CH4+2O2CO2+2H2O,C3H8+5O23CO2+4H2O,現(xiàn)有一套以自然氣為燃料的灶具,今改為燒液化石油氣,應(yīng)采納的正確措施是 ()A.削減空氣進(jìn)入量,增大石油氣進(jìn)入量B.增大空氣進(jìn)入量,削減石油氣進(jìn)入量C.削減空氣進(jìn)入量,削減石油氣進(jìn)入量D.增大空氣進(jìn)入量,增大石油氣進(jìn)入量【解析】選B。從化學(xué)方程式可知,單位體積的甲烷比液化石油氣燃燒消耗O2少,若改燒液化石油氣,必需增大進(jìn)空氣量或削減進(jìn)石油氣量。5.常溫下,在2L密閉容器中加入肯定量的MoS2、H2、Na2CO3發(fā)生反應(yīng):MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)。能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 ()A.2v正(H2)v逆(CO)B.容器內(nèi)氣體的密度不變C.消耗4molH2同時(shí)生成2molCOD.CO與H2O的物質(zhì)的量濃度的比值不變【解析】選B。達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),應(yīng)有v正(H2)=2v逆(CO),故A錯(cuò)誤;恒容容器內(nèi)氣體的密度不變,說(shuō)明氣體的質(zhì)量不變,反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),故B正確;消耗4molH2肯定同時(shí)生成2molCO,不肯定平衡,故C錯(cuò)誤;從反應(yīng)起先投料,CO與H2O的物質(zhì)的量濃度的比值始終不變,故D錯(cuò)誤。6.如圖所示是425℃時(shí),在1L密閉容器中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的濃度隨時(shí)間的變更示意圖。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.圖①中t0時(shí),三種物質(zhì)的物質(zhì)的量相同B.圖①中t0時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C.圖②中的逆反應(yīng)為H2(g)+I2(g)2HI(g)D.圖①②中當(dāng)c(HI)=3.16mol·L-1時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)【解析】選B。圖①中t0時(shí),H2、I2、HI的物質(zhì)的量濃度相等但未保持不變,沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài),B項(xiàng)錯(cuò)。7.(2024·吉林高一檢測(cè))肯定條件下,將NO2與SO2以體積比1∶2置于密閉容器中發(fā)生反應(yīng):NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g),下列能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 ()A.體系壓強(qiáng)保持不變B.混合氣體顏色保持不變C.SO3和NO的體積比保持不變D.每消耗1molSO3的同時(shí)生成1molNO2【解析】選B。由于該反應(yīng)為前后氣體體積相等的反應(yīng),體系的壓強(qiáng)始終保持不變,故不能以壓強(qiáng)不變作為推斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡的條件,A錯(cuò)誤。混合氣體顏色保持不變,證明NO2濃度保持不變,即達(dá)到平衡狀態(tài),B正確。SO3與NO的體積比始終保持1∶1,C錯(cuò)誤。消耗SO3和生成NO2為同一方向的反應(yīng),D錯(cuò)誤。8.用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機(jī)物時(shí)會(huì)生成副產(chǎn)物HCl,利用下列反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)。恒溫恒容的密閉容器中,充入肯定量的反應(yīng)物發(fā)生上述反應(yīng),能充分說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是 ()A.氣體的質(zhì)量不再變更B.氯化氫的轉(zhuǎn)化率不再變更C.斷開(kāi)4molH—Cl鍵的同時(shí)生成4molH—O鍵D.n(HCl)∶n(O2)∶n(Cl2)∶n(H2O)=4∶1∶2∶2【解析】選B。反應(yīng)物和生成物均為氣體,氣體的總質(zhì)量始終不變,A錯(cuò)誤;反應(yīng)正向進(jìn)行時(shí),HCl的轉(zhuǎn)化率上升;反應(yīng)逆向進(jìn)行時(shí),HCl的轉(zhuǎn)化率降低,當(dāng)HCl的轉(zhuǎn)化率不再變更時(shí),可以說(shuō)明可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),B正確;斷開(kāi)4molH—Cl鍵和生成4molH—O鍵均表示正反應(yīng)方向的反應(yīng)速率,不能據(jù)此推斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),C錯(cuò)誤;反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),各反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量保持不變,但各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于對(duì)應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,不能推斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),D錯(cuò)誤。9.氨基甲酸銨是白色斜方晶狀晶體或晶狀粉末,主要用作磷化鋁中間體,也用于醫(yī)藥。將肯定量純凈的氨基甲酸銨置于密閉真空恒容容器中(固體試樣體積忽視不計(jì)),在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。推斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡的是 ()A.2v(NH3)=v(CO2)B.密閉容器中c(NH3)∶c(CO2)=2∶1C.密閉容器中混合氣體的密度不變D.密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)不變【解析】選C。v正(NH3)=2v逆(CO2)證明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),A項(xiàng)錯(cuò)誤;該反應(yīng)為有固體參加的非等體積反應(yīng),且容器體積不變,所以壓強(qiáng)、密度均可作推斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)記,該反應(yīng)為固體的分解反應(yīng),所以NH3、CO2的體積分?jǐn)?shù)始終為定值(NH3為),CO2為,B、D項(xiàng)錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確。10.某溫度時(shí),在容積為3L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間變更的曲線如圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析,下列結(jié)論錯(cuò)誤的是 ()A.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Z+Y3XB.反應(yīng)起先至2min末,X的化學(xué)反應(yīng)速率為0.2mol·L-1·s-1C.該反應(yīng)是由正、逆反應(yīng)同時(shí)起先的,最終建立平衡D.若增加或削減X的物質(zhì)的量,化學(xué)反應(yīng)速率肯定會(huì)發(fā)生明顯的變更【解析】選B。從圖中橫、縱坐標(biāo)及曲線的變更趨勢(shì)可找到X、Y、Z轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量之比,即可寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式2Z+Y3X,故A項(xiàng)正確;依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算公式,可求出X的化學(xué)反應(yīng)速率:v(X)=≈0.0011mol·L-1·s-1,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;依據(jù)題圖中曲線均不通過(guò)原點(diǎn),可推斷該可逆反應(yīng)是由正、逆反應(yīng)同時(shí)起先的,故C項(xiàng)正確。因X為氣體,變更其物質(zhì)的量,必定會(huì)導(dǎo)致其濃度的變更,因此化學(xué)反應(yīng)速率也會(huì)隨之變更,故D項(xiàng)正確。二、非選擇題(本題包括2小題,共30分)11.(18分)在肯定條件下,向VL密閉容器中充入amolSO2和bmolO2,發(fā)生反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。(1)反應(yīng)剛起先時(shí),由于c(SO2)=________,c(O2)=________,而c(SO3)=________,所以化學(xué)反應(yīng)速率________最大,而________最小(為零)(填“v(正)”或“v(逆)”)。

(2)隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)混合物中各組分濃度的變更趨勢(shì)為c(SO2)________(填“增大”“減小”或“不變”,下同),c(O2)________,而c(SO3)________,從而化學(xué)反應(yīng)速率v(正)________,而v(逆)________。

(3)當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到v(正)與v(逆)________時(shí),此時(shí)可逆反應(yīng)達(dá)到最大限度,若保持外界條件不變時(shí),混合物中各組分的物質(zhì)的量、濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)及總壓強(qiáng)都________。

(4)以下是反應(yīng):2SO2+O22SO3在不同條件下達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率。試回答下列問(wèn)題:①提高該化學(xué)反應(yīng)限度的途徑:____________________。

②要實(shí)現(xiàn)SO2的轉(zhuǎn)化率為93.5%,需限制的反應(yīng)條件是_______________。

【解析】可逆反應(yīng)發(fā)生時(shí),c(反應(yīng)物)越來(lái)越小,c(生成物)越來(lái)越大,v(正)越來(lái)越小,v(逆)越來(lái)越大,當(dāng)v(正)=v(逆),反應(yīng)達(dá)到最大限度,即達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)各組分的物質(zhì)的量、濃度、百分含量及總壓強(qiáng)都保持不變。在化工生產(chǎn)中,往往須要考慮反應(yīng)的快慢和反應(yīng)后所得產(chǎn)物的產(chǎn)率。前者探討的是化學(xué)反應(yīng)速率,后者探討的是化學(xué)平衡即化學(xué)反應(yīng)的限度,對(duì)于一個(gè)特定的化學(xué)反應(yīng)來(lái)說(shuō),外部條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)限度都存在肯定的影響。因此,選擇相宜的反應(yīng)條件,既可以增大反應(yīng)速率,縮短生產(chǎn)周期,又可以達(dá)到較大的反應(yīng)限度,從而獲得較大的產(chǎn)率。答案:(1)mol·L-1mol·L-10v(正)v(逆)(2)減小減小增大減小增大(3)相等保持不變(4)①增大壓強(qiáng)或降低溫度的方法等②500℃、0.1MPa12.(12分)(2024·三亞高一檢測(cè))肯定溫度下,在容積為VL的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):aN(g)bM(g),M、N的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變更曲線如圖所示:(1)此反應(yīng)的化學(xué)方程式中=________。

(2)t1到t2時(shí)刻,以M的濃度變更表示的平均反應(yīng)速率為_(kāi)_______________。

(3)下列敘述能說(shuō)明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填字母)。

A.反應(yīng)中M與N的物質(zhì)的量之比為1∶1B.混合氣體的總質(zhì)量不隨時(shí)間的變更而變更C.混合氣體的總物質(zhì)的量不隨時(shí)間的變更而變更D.單位時(shí)間內(nèi)每消耗amolN,同時(shí)生成bmolME.混合氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變更而變更【解析】(1)化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于物質(zhì)的量的變更量之比,所以a∶b=(8mol-2mol)∶(5mol-2mol)=2∶1,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2N(g)M(g)。(2)v(M)==mol·L-1·min-1。(3)物質(zhì)的量之比為1∶1,不能說(shuō)明物質(zhì)的量不再變更,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;該反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物都是氣體,依據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)前后,混合氣體的質(zhì)量始終不變,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),若反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài),反應(yīng)過(guò)程中氣體的總物質(zhì)的量和壓強(qiáng)始終在減小,當(dāng)氣體的總物質(zhì)的量和壓強(qiáng)不再發(fā)生變更時(shí),則說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài),C和E選項(xiàng)正確;消耗amolN和生成bmolM都表示的是正反應(yīng)速率,沒(méi)有體現(xiàn)逆反應(yīng)速率的大小,不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài),D選項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:(1)2(2)mol·L-1·min-1(3)CE(20分鐘30分)一、選擇題(本題包括2小題,每小題5分,共10分)13.肯定條件下,對(duì)于可逆反應(yīng)X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為零),達(dá)到平衡時(shí),X、Y、Z的濃度分別為0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.08mol·L-1,則下列推斷正確的是 ()A.c1∶c2=3∶1B.平衡時(shí),Y和Z的生成速率之比為2∶3C.X、Y的轉(zhuǎn)化率不相等D.c1的取值范圍為0<c1<0.14mol·L-1【解析】選D。平衡濃度之比為1∶3,轉(zhuǎn)化濃度亦為1∶3,故c1∶c2=1∶3,A、C不正確;平衡時(shí)Y生成表示逆反應(yīng)速率,Z生成表示正反應(yīng)速率且v生成(Y)∶v生成(Z)應(yīng)為3∶2,B不正確;由可逆反應(yīng)的特點(diǎn)可知0<c1<0.14mol·L-1。14.(2024·商丘高一檢測(cè))在4L密閉容器中充入6molA氣體和5molB氣體,在肯定條件下發(fā)生反應(yīng):3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g),達(dá)到平衡時(shí),生成了2molC,經(jīng)測(cè)定D的濃度為0.5mol·L-1,下列推斷正確的是 ()A.x=1B.B的轉(zhuǎn)化率為20%C.平衡時(shí)A的濃度為1.50mol·L-1D.達(dá)到平衡時(shí),在相同溫度下容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的85%【解析】選B。由題意可知,平衡時(shí)n(D)=0.5mol·L-1×4L=2mol,生成2molC的同時(shí)生成2molD,所以x=2。由3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g)起始/mol 6 5 0 0轉(zhuǎn)化/mol 3 1 2 2平衡/mol 3 4 2 2可知,B的轉(zhuǎn)化率α(B)=×100%=20%,平衡時(shí)c(A)==0.75mol·L-1。由x=2可知反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變,容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變。二、非選擇題(本題包括1小題,共20分)15.(2024·廊坊高一檢測(cè))NO2與SO2混合可發(fā)生放熱反應(yīng):NO2+SO2SO3+NO。在100℃下將1molNO2與1molSO2的混合氣體置于絕熱(不與外界進(jìn)行熱交換)恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)。(1)SO2的正反應(yīng)速率隨時(shí)間變更的趨勢(shì)如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是________(填字母,下同)。

A.反應(yīng)在c點(diǎn)達(dá)到平衡狀態(tài)B.反應(yīng)物濃度:a點(diǎn)小于b點(diǎn)C.當(dāng)Δt1=Δt2時(shí),SO2的平均反應(yīng)