2025版高中化學(xué)第二章第三節(jié)第2課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)反應(yīng)條件的控制

PAGE6-第2課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)反應(yīng)條件的限制課時(shí)過關(guān)·實(shí)力提升基礎(chǔ)鞏固1在一密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。反應(yīng)從正反應(yīng)起先。下列說法錯(cuò)誤的是()A.起先時(shí)正反應(yīng)速率最大B.v正(SO2)∶v正(O2)=2∶1時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C.達(dá)到平衡v逆(SO3)最大D.起先時(shí)v逆(SO3)=0答案:B解析:不管是否平衡,v正(SO2)∶v正(O2)=2∶1始終成立。2如下反應(yīng)條件的限制中,不恰當(dāng)?shù)氖?)A.為防止鐵生銹,在其表面涂一層防銹油漆B.為防止火災(zāi),在面粉廠、加油站等場(chǎng)所要嚴(yán)禁煙火C.為加快KClO3的分解速率而加入MnO2D.降溫加快H2O2的分解速率答案:D解析:降溫會(huì)使化學(xué)反應(yīng)速率減小,減慢H2O2的分解速率。3下列對(duì)可逆反應(yīng)的相識(shí)正確的是()A.SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBr與2HBr+H2SO4(濃)Br2+SO2↑+2H2O互為可逆反應(yīng)B.既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行,又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫做可逆反應(yīng)C.在同一條件下,同時(shí)向正、逆兩個(gè)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫做可逆反應(yīng)D.電解水生成氫氣和氧氣與氫氣和氧氣點(diǎn)燃生成水的反應(yīng)是可逆反應(yīng)答案:C解析:理解好可逆反應(yīng)定義中的“同一條件下”“同時(shí)”“正、逆兩個(gè)方向”等關(guān)鍵字眼,可正確理解可逆反應(yīng)。4化學(xué)反應(yīng)限度的調(diào)控在工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)保技術(shù)等方面得到了廣泛的應(yīng)用,假如設(shè)法提高化學(xué)反應(yīng)的限度,下面的說法錯(cuò)誤的是()A.能夠節(jié)約原料和能源 B.能夠提高產(chǎn)品的產(chǎn)量C.能夠提高經(jīng)濟(jì)效益 D.能夠提高化學(xué)反應(yīng)速率答案:D解析:化學(xué)反應(yīng)的限度與反應(yīng)速率之間沒有干脆關(guān)系,提高化學(xué)反應(yīng)的限度,反應(yīng)速率不肯定增大,同樣增大反應(yīng)速率,化學(xué)反應(yīng)的限度不肯定能提高。5下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)限度的說法中正確的是()A.一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到的平衡狀態(tài)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),正向反應(yīng)速率和逆向反應(yīng)速率相等且等于零C.平衡狀態(tài)時(shí),各物質(zhì)的濃度保持相等D.化學(xué)反應(yīng)的限度不行以通過變更條件而變更答案:A解析:平衡狀態(tài)就是一個(gè)可逆反應(yīng)在該條件下所能達(dá)到的最大限度,A項(xiàng)正確;反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),v(正)=v(逆)≠0,各物質(zhì)濃度保持不變但不肯定相等,且當(dāng)外界條件發(fā)生變更時(shí),這種狀態(tài)也會(huì)發(fā)生變更,B、C、D三項(xiàng)錯(cuò)誤。6某溫度下,在一固定容積的密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng):H2(g)+I2(g)2HI(g),下列狀況肯定能說明反應(yīng)已達(dá)到限度的是()A.壓強(qiáng)不再隨時(shí)間而變更時(shí)B.氣體的總質(zhì)量不再變更時(shí)C.混合氣體中各組成成分的含量不再變更時(shí)D.單位時(shí)間內(nèi)每消耗1molI2,同時(shí)有2molHI生成時(shí)答案:C解析:推斷一個(gè)反應(yīng)是否達(dá)到限度,從宏觀上看各種成分的量是否再發(fā)生變更,從微觀上看正、逆反應(yīng)速率是否相等。因?yàn)榉磻?yīng)中各成分均為氣體且反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量相等,所以無論是否達(dá)到限度,壓強(qiáng)和質(zhì)量都不發(fā)生變更,故A、B兩項(xiàng)不正確。消耗I2與生成HI的方向均為正反應(yīng)方向,D項(xiàng)不能證明正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等,故不正確。7已知可逆反應(yīng):N2+3H22NH3,現(xiàn)向一密閉容器中充入1molN2和3molH2,在肯定條件下使該反應(yīng)發(fā)生,下列有關(guān)說法正確的是()A.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),N2將完全轉(zhuǎn)化為NH3B.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),N2、H2和NH3的物質(zhì)的量濃度肯定相等C.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),N2、H2和NH3的物質(zhì)的量濃度不再變更D.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率都為零答案:C解析:N2與H2合成氨的反應(yīng)是可逆反應(yīng),N2不行能完全轉(zhuǎn)化為NH3,A項(xiàng)錯(cuò)誤;達(dá)到平衡時(shí),N2、NH3、H2的物質(zhì)的量濃度不再變更但不肯定相等,B項(xiàng)錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確;達(dá)到平衡時(shí),正、逆反應(yīng)速率相等而反應(yīng)仍在進(jìn)行,故都不為零,D項(xiàng)錯(cuò)誤。8在一個(gè)不傳熱的固定容積的密閉容器中,可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),當(dāng)m、n、p、q為隨意整數(shù)時(shí),達(dá)到平衡的標(biāo)記是。

①體系的壓強(qiáng)不再變更②體系的溫度不再變更③各組分的濃度不再變更④各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再變更⑤反應(yīng)速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q⑥單位時(shí)間內(nèi)mmolA發(fā)生斷鍵反應(yīng),同時(shí)pmolC也發(fā)生斷鍵反應(yīng)答案:②③④⑥解析:推斷化學(xué)平衡的根本標(biāo)記是v(正)=v(逆),⑥中mmolA斷鍵,則同時(shí)生成pmolC,而pmolC也發(fā)生斷鍵反應(yīng),因此對(duì)C而言v(正)=v(逆),⑥正確;而⑤中未指明反應(yīng)速率表示的方向,錯(cuò)誤;平衡狀態(tài)的干脆標(biāo)記是各組分的濃度不再變更,則各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再變更,③④正確;間接標(biāo)記是體系的溫度不再變更,故②正確。但因(m+n)與(p+q)的相對(duì)大小不確定,故①無法確定。9在200℃時(shí),將amolH2(g)和bmolI2(g)充入體積為VL的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):I2(g)+H2(g)2HI(g)。(1)反應(yīng)剛起先時(shí),由于c(H2)=,c(I2)=,而c(HI)=,所以化學(xué)反應(yīng)速率最大,而最小(為0)。

(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(H2),c(I2),而c(HI),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),此可逆反應(yīng)達(dá)到了最大限度。若保持外界條件不變時(shí),混合物中各組分的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率和生成物的產(chǎn)率都將。

答案:(1)aVmol·L-1bVmol·L(2)減小減小增大減小增大(3)相等保持不變解析:起先時(shí),c(H2)和c(I2)為最大值,正反應(yīng)速率最大,由于此時(shí)沒有HI,逆反應(yīng)速率最小,為0。隨著反應(yīng)的進(jìn)行,c(H2)和c(I2)越來越小,正反應(yīng)速率越來越小,逆反應(yīng)速率漸漸變大,直到平衡,v(正)=v(逆)。10100℃時(shí),將0.01molN2O4氣體充入0.1L的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng),隔肯定時(shí)間對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析,得到如下表格:時(shí)間/s020406080100c(N2O4)/(mol·L-1)0.1000.0700.050c3abc(NO2)/(mol·L-1)00.060c20.1200.1200.120請(qǐng)?zhí)羁?(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。達(dá)到平衡時(shí)N2O4的轉(zhuǎn)化率為,表中c2c3;ab(填“>”“<”或“=”)。

(2)在0~20s內(nèi),N2O4的平均反應(yīng)速率為。

答案:(1)N2O42NO260%>=(2)0.0015mol·L-1·s-1解析:化學(xué)方程式為N2O42NO2,在60s時(shí),c(NO2)為0.120mol·L-1,此后濃度不再發(fā)生變更,即60s時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡。由N2O42NO2計(jì)算,c2=(0.100-0.050)mol·L-1×2=0.100mol·L-1,c3=(0.100-0.120×12)mol·L-1=0.040mol·L-1,所以c2>c3。因60s時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,則a=b;N2O4的轉(zhuǎn)化率為0.100mol·L-1-c30.100mol·L-實(shí)力提升1假設(shè)某化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)過程如下圖所示,視察分析,符合圖中變更的化學(xué)反應(yīng)為()A.A2+3B22AB3 B.2AB2+B22AB3C.2A2B+5B24AB3 D.2AB2+B22AB3答案:D解析:由圖可知反應(yīng)物用AB2、B2表示,生成物用AB3表示,反應(yīng)后反應(yīng)物與生成物共存,說明反應(yīng)不能進(jìn)行究竟,為可逆反應(yīng),結(jié)合反應(yīng)前后原子守恒可知化學(xué)方程式為2AB2+B22AB3。2下列食品添加劑中,其運(yùn)用目的與反應(yīng)速率有關(guān)的是()A.抗氧化劑 B.調(diào)味劑 C.著色劑 D.增稠劑答案:A解析:抗氧化劑可以在一段時(shí)間內(nèi)愛護(hù)食品不被O2氧化,從而增長(zhǎng)了保質(zhì)期,減慢了反應(yīng)速率;調(diào)味劑是用來增加食品嘗道的;著色劑是用來改善食品外觀的;增稠劑是為了增加食品的黏稠度,B、C、D三項(xiàng)均與速率無關(guān)。3(2024山東學(xué)考)恒溫恒容條件下,能說明反應(yīng)A(s)+2B(g)C(g)+D(g)肯定處于化學(xué)平衡狀態(tài)的是()A.混合氣體的密度不再變更B.容器內(nèi)的壓強(qiáng)保持不變C.C與D的物質(zhì)的量相等D.消耗1molB的同時(shí)生成0.5molD答案:A解析:A項(xiàng),反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量變更,容器容積不變,當(dāng)密度不變時(shí),說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),正確;B項(xiàng),該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量相等,所以無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),混合氣體的壓強(qiáng)始終恒定不變,錯(cuò)誤;C項(xiàng),C、D的化學(xué)計(jì)量數(shù)相等,若容器中起先時(shí)只有A和B,則無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),C與D的物質(zhì)的量都相等,錯(cuò)誤;D項(xiàng),消耗1molB的同時(shí)生成0.5molD,表示的都是正反應(yīng)速率,無法推斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),錯(cuò)誤。4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。有一套以自然氣為燃料的灶具,現(xiàn)改燒液化石油氣,應(yīng)實(shí)行的正確措施是()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)入量答案:B解析:從化學(xué)方程式可知,單位體積的自然氣比液化石油氣燃燒時(shí)消耗的O2少,若改燒液化石油氣,必需增大空氣進(jìn)入量,削減石油氣進(jìn)入量。5可逆反應(yīng)2NO22NO+O2,在密閉容器中反應(yīng),達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)記是()A.NO2全部變成了NO和O2B.反應(yīng)已經(jīng)停止了C.用NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變更表示的反應(yīng)速率之比為2∶2∶1的狀態(tài)D.單位時(shí)間內(nèi)消耗nmolO2的同時(shí)消耗2nmolNO2答案:D解析:該反應(yīng)為可逆反應(yīng),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不行能達(dá)到100%,A項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),v(正)=v(逆),反應(yīng)達(dá)到一種動(dòng)態(tài)平衡,B項(xiàng)錯(cuò)誤;化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,與反應(yīng)是否達(dá)到平衡沒有關(guān)系,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng)用O2和NO2表示的反應(yīng)速率方向相反,大小符合化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,能體現(xiàn)v(正)=v(逆),正確。★6在一密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),已知反應(yīng)過程中某一時(shí)刻SO2、O2、SO3的濃度分別為0.2mol·L-1、0.1mol·L-1、0.2mol·L-1,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),可能存在的數(shù)據(jù)是()A.SO2為0.4mol·L-1、O2為0.2mol·L-1B.SO2為0.25mol·L-1C.SO2、SO3均為0.15mol·L-1D.SO3為0.4mol·L-1答案:B解析:假設(shè)該時(shí)刻的SO3全部轉(zhuǎn)化為SO2和O2,則SO2、O2的濃度將分別達(dá)到0.4mol·L-1、0.2mol·L-1;而假設(shè)該時(shí)刻的SO2和O2全部化合生成SO3,則SO3的濃度將達(dá)到0.4mol·L-1。因?yàn)樵摲磻?yīng)是可逆反應(yīng),三種物質(zhì)必將同時(shí)存在(即可逆反應(yīng)中的物質(zhì)均不行能100%轉(zhuǎn)化),很明顯,A、D兩項(xiàng)是不行能的。要得到C項(xiàng)中的數(shù)據(jù)必需是SO2和SO3同時(shí)消耗而削減,這不符合S原子守恒,也是不行能的?！?可逆反應(yīng)N2+3H22NH3的正、逆反應(yīng)速率可用各反應(yīng)物或生成物濃度的變更來表示。下列各關(guān)系中能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A.3v正(N2)=v正(H2)B.v正(N2)=v逆(NH3)C.2v正(H2)=3v逆(NH3)D.v正(N2)=3v逆(H2)答案:C解析:達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),正、逆反應(yīng)速率相等,用氨氣、氫氣、氮?dú)獗硎净瘜W(xué)反應(yīng)速率之比等于它們的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。結(jié)合這兩個(gè)條件,可以得出正確選項(xiàng)是C。8在一密閉的2L容器里充入8molSO2和4mol18O2,在肯定條件下起先反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),2min末達(dá)到平衡狀態(tài),測(cè)得容器中有7.2molSO2。試回答:(1)反應(yīng)后18O存在于哪些物質(zhì)中:。

(2)2min末SO3的濃度為。

(3)用O2的濃度變更表示該時(shí)間段內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速率為。

答案:(1)SO2、O2、SO3(2)0.4mol·L-1(3)0.1mol·L-1·min-1解析:(1)可逆反應(yīng)可正向、逆向同時(shí)進(jìn)行,因此三種物質(zhì)分子中均可存在18O原子。(2)(3)依據(jù)三段式可計(jì)算出c(SO3)=8mol-7.2mol2L=0.4mol·L-1,v9在2L密閉容器中,800℃時(shí)反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)體系中,n(NO)隨時(shí)間的變更如下表:時(shí)間/s012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)上述反應(yīng)(填“是”或“不是”)可逆反應(yīng)。

(2)如圖所示,表示NO2變更曲線的是。用O2表示從0~2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=。

(3)能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填序號(hào))。

A.v(NO2)=2v(O2)B.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變C.v逆(NO)=2v正(O2)D.容器內(nèi)密度保持不變答案:(1)是(2)b0.0015mol·L-1·s-1(3)BC解析:(1)該反應(yīng)是可逆反應(yīng)。(2)由平衡體系2NO(g)+O2(g)2NO2(g)知,NO2為生成物,平衡時(shí)n(NO2)=Δn(NO)=0.020mol-0.007mol=0.013molc(NO2)=0.故表示NO2變更曲線的為b。0~2s內(nèi),v(NO)=Δc(NO)則v(O2)=12v(NO)=0.0015mol·L(3)A項(xiàng)中未指