1、课时分层作业(十一)化学反应的限度化学反应条件的控制(建议用时：40分钟)合格过关练1将煤块粉碎、经脱硫处理、在适当过量的空气中燃烧，这样处理的目的是()使煤充分燃烧，提高煤的利用率减少SO2的产生，避免造成“酸雨”减少有毒CO的产生，避免污染空气减少CO2的产生，避免“温室效应”ABCDA将煤块粉碎，增大与空气的接触面积，能使煤充分燃烧，提高煤的利用率，正确；煤中含有硫元素，燃烧时能生成SO2，经脱硫处理可减少SO2的产生，避免造成“酸雨”，正确；在适当过量的空气中燃烧，生成CO2，减少CO的产生，正确；无论是否脱硫处理，在适当过量的空气中燃烧，生成CO2的量都不变，不能减少CO2的产生，错
2、误。2反应2SO2O22SO3达到平衡后，再向反应容器中充入含氧的同位素O的氧气，经过一段时间后，O可能存在于()AO2BSO2CO2和SO2 DO2、SO2和SO3D可逆反应在相同条件下，可以同时向两个反应方向进行，反应体系中各物质同时存在，由于三种物质均含有氧元素，故O可能存在于三种物质中。3化学反应H2(g)I2(g)2HI(g)在持续加热的条件下进行，向密闭容器中充入2 mol H2和3 mol I2(g)，充分反应后，该密闭容器中()A2 mol H2已耗尽B3 mol I2(g)已耗尽CHI的物质的量等于4 molDHI的物质的量小于4 mol答案D4哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨
3、气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。现向一密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2，在一定条件下使该反应发生。下列说法正确的是()A达到化学平衡时，N2将完全转化为NH3B达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等C达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率都为0D达到化学平衡时，3v正(N2)v逆(H2)D可逆反应中反应物不可能完全转化，A错误；达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度不再改变，但不一定相等，B错误；化学平衡状态是动态平衡，达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率相等且不为0，C错误；达到化学平衡时，v逆(H2)v正(H2)3v正(N2)，D正确。5在一
4、定温度下，向密闭容器中充入一定量的NO2和SO2，发生反应：NO2(g)SO2(g)NO(g)SO3(g)，当化学反应达到平衡时，下列叙述正确的是()ASO2和SO3的物质的量一定相等BNO2和SO3的物质的量一定相等C反应混合物的总物质的量一定等于反应开始时NO2和SO2的总物质的量DSO2、NO2、NO、SO3的物质的量一定相等C题中没有给出各物质的投料情况，NO2、SO2和SO3的量之间没有必然的关系，可能相等，也可能不相等，A、B、D项错误；该反应反应前后气体分子数不变，故反应混合物的总物质的量一定等于反应开始时NO2和SO2的总物质的量，C项正确。6在一定温度下的恒容密闭容器中，能说
5、明反应X2(g)Y2(g)2XY(g)已经达到平衡状态的是()A容器内的总压强不随时间变化B容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化CXY气体的物质的量分数不变DX2和Y2的消耗速率相等C该反应的特点：一是可逆反应；二是反应前后气体体积相等。根据气体压强之比等于气体物质的量之比推断，该反应在整个反应过程中总压强是不变的，A项不能说明该反应已经达到平衡状态；同理推断，容器中气体的平均相对分子质量始终不随时间的变化而变化，B项不能说明该反应已经达到平衡状态；X2和Y2的化学计量数相等，其消耗速率始终相等，D项不能说明该反应已经达到平衡状态。7对于反应2HI(g)H2(g)I2(g，紫色)，下列叙述
6、能够说明已达到平衡状态的是()A混合气体的质量不再变化B温度和容积一定时，容器内压强不再变化C.1 mol HH键断裂的同时有2 mol HI键断裂D各物质的物质的量浓度之比为211C根据反应可知，反应物、生成物全部为气体，结合质量守恒定律可知，气体的质量在反应前后不发生变化，无法判断是否达到平衡状态，故A错误；该反应是反应前后气体分子数相等的反应，反应过程中压强始终不变，所以容器内压强不再变化，无法判断是否达到平衡状态，故B错误；1 mol HH键断裂表示逆反应，2 mol HI键断裂表示正反应，且正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故C正确；由于反应起始各物质的量没有给出，因此平衡状态时
7、各物质的物质的量浓度之比不确定，即各物质的物质的量浓度之比为211，不能证明反应达到平衡状态，故D错误。8氨基甲酸铵分解反应为NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g)，在一容积恒定的容器里，发生上述反应，可以说明该反应已经达到平衡状态的是()A密闭容器中氨气的体积分数不变B1 mol NH2COONH4分解同时有17 g NH3消耗C密闭容器中混合气体的密度不变D2v(NH3)v(CO2)C反应混合气体中只有氨气与二氧化碳，反应开始时只有氨基甲酸铵，则氨气和二氧化碳物质的量之比始终为21，氨气体积分数始终不变，故不能说明反应达到平衡状态，A错误；1 mol NH2COONH4分解同时
8、有17 g NH3消耗，17 g NH3的物质的量为1 mol，消耗17 g NH3生成0.5 mol NH2COONH4，反应未达到平衡状态，B错误；随反应正向进行，混合气体的质量增大，容器的容积不变，混合气体的密度增大，当密度不再变化，说明反应达到平衡状态，C正确；若2v(NH3)v(CO2)，反应一定没有达到平衡状态，D错误。9下列反应条件的控制中不恰当的是 ()A为防止铁生锈，在其表面涂一层防锈油漆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，加入MnO2D为加快H2O2的分解速率，把反应容器放到冷水中冷却D在铁制品表面涂一层防锈油漆，可减少其与空气的接触
9、，从而防止铁生锈，A正确；面粉颗粒、汽油等都是易燃物质，为防止火灾，在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火，B正确；KClO3在有催化剂时会快速分解产生O2，所以为加快KClO3的分解速率，加入催化剂MnO2，C正确；H2O2在温度较高时容易发生分解反应，所以为加快H2O2的分解速率，应把反应容器放到温水中加热，D错误。10在某一容积为5 L的密闭容器内，加入0.2 mol的CO和0.2 mol的H2O(g)，在催化剂存在的条件下高温加热，发生反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，反应放出热量。反应中CO2的浓度随时间变化的情况如图所示：(1)根据图中数据，从反应开始至达到平衡时，CO
10、的化学反应速率为_；反应平衡时c(H2)_；平衡时H2O的转化率为_。(2)判断该反应达到平衡状态的依据是_(填序号)。CO减小的化学反应速率和CO2减小的化学反应速率相等CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化正、逆反应速率都为零解析(1)由图可知10 min时反应达到平衡，所以v(CO)0.003 molL1min1，反应时转化的浓度之比化学方程式中化学计量数之比，所以c(H2)c(CO)0.03 molL1。(H2O)100%75%。(2)达到平衡状态的标志是各物质的物质的量分数保持一定，浓度不变，正、逆反应速率相等且不为零。CO减小的化学反应
11、速率是正反应速率，CO2减小的化学反应速率是逆反应速率。答案(1)0.003 molL1min10.03 molL175%(2)素养培优练11(易错题)向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，使反应SO2(g)NO2(g)SO3(g)NO(g)在一定条件下达到平衡，正反应速率随时间变化的曲线如图所示。由图可得出的正确结论是()A反应在c点达到平衡状态B反应物浓度：a点小于b点C反应物的总能量低于生成物的总能量Dt1t2时，SO2的转化率：ab段小于bc段D化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变，其实质是正反应速率等于逆反应速率，且保持不变，c点对应的正反应速率显然还在改变，故一定未达到平衡，
12、A错误；a到b时正反应速率增加，反应物浓度不断减小，B错误；随着反应的进行，反应物浓度减小，但正反应速率增大，说明体系温度升高，正反应是放热反应，即反应物的总能量高于生成物的总能量，C错误；因为反应一直正向进行，且ac段正反应速率一直在增大，故SO2的转化率：ab段小于bc段，D正确。12X、Y、Z三种气体，取X和Y按11的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生反应：X(g)2Y(g)2Z(g)，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为32，则Y的转化率最接近于()A.33%B40%C50%D66%D假设X和Y物质的量为1 mol，达平衡时消耗Y物质的量为n mol
13、，则：平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为32，则(10.5n1n)n32，解得n，Y的转化率100%67%。13(素养题)在2 L密闭容器内，800 时反应2NO(g)O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表：时间(s)012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)下图表示NO2的变化的曲线是_。用O2表示从02 s内该反应的平均速率v_。(2)能说明该反应已达到平衡状态的是_(选填字母，下同)。av(NO2)2v(O2)b容器内压强保持不变cv逆(NO)2v正(O2) d容器内密度保持不变(3
14、)为使该反应的反应速率增大，下列措施正确的是_。a及时分离出NO2气体 b适当升高温度c增大O2的浓度 d选择高效催化剂解析(1)NO2的起始浓度为c(NO2)0，2 s时c(NO2)可根据图表中n(NO)的变化量求解，c(NO2) molL10.006 molL1，故答案选b。由图表可求02 s内v(NO) mol(Ls)10.003 mol(Ls)1，故v(O2)1.5103 mol(Ls)1。(2)a.在任意状态下，都存在v(NO2)2v(O2)这样的速率关系，不能作为平衡状态的标志，故a错。b.因该反应为气体体积不等的反应，故压强不变可作为平衡状态的标志。c.由v逆(NO)2v正(O2
15、)，可推出v逆(NO)v正(NO)，说明已达到平衡状态。d.由于平衡体系中全是气体，容器体积固定，故任意状态下密度不变，故d错。(3)及时分离出NO2气体，只能使平衡向正反应方向移动，不能增大反应速率，故a错；因该反应为放热反应，适当升高温度，反应速率增大，故b正确；增大O2的浓度既能增大反应速率，又能使平衡向正反应方向移动，故c正确；选择高效催化剂能增大反应速率，故d正确。答案(1)b1.5103 mol(Ls)1(2)bc(3)bcd14(素养题)(1)一定温度下，在密闭容器内进行某化学反应，气体X、Y的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。写出该反应的化学方程式：_。在t1和t2时正反应
16、速率分别为v1和v2，则二者大小关系为v1_v2(填“”“”或“”)。在t1、t2和t3三个时刻中，反应程度最大的是_(填“t1”“t2”或“t3”)。(2)将一定量N2和H2(体积比为13)的混合气体通入合成塔，反应达到平衡后，氨的体积分数为16%，则平衡时混合气体中N2的体积分数为_，H2的转化率为_。(3)已知2NO2(g)N2O4(g)H0。现将NO2和N2O4的混合气体通入容积为2 L的恒容密闭容器中，恒温条件下反应体系中物质浓度随时间的变化关系如图所示。平衡时NO2的转化率为_。起始压强与平衡时压强之比为_。解析(1)随着时间变化，Y的物质的量减少、X的物质的量增加，即Y为反应物、
17、X为生成物，依据物质的量变化量之比等于化学计量数之比，可得化学方程式为3Y(g)2X(g)。随着反应的进行，反应物的浓度降低，正反应速率减慢，即v1v2。反应正向进行，t3时刻达到化学平衡，即t3时刻反应程度最大。(2)设起始时充入1 mol N2、3 mol H2，转化的N2为x mol，则平衡时混合气体的总物质的量为(42x)mol，依题意有100%16%，得x mol，N2的体积分数为100%100%21%，H2的转化率为100%100%27.6%。平衡时NO2的转化率为100%66.7%。恒温恒容条件下，起始压强与平衡时压强之比等于物质的量之比，则起始压强与平衡时压强之比为(0.8 molL12 L)(0.6 molL12 L)43。答案(1)3Y(g)2X(g)t3(2)21%27.6%(3)66.7%43
