1、课时作业13 化学反应的限度及反应条件的控制时间：45 分钟一、选择题1一定条件下的某可逆反应，其正反应速率 v(正)和逆反应速率 v(逆)随反应时间 t 的变化如图所示。下列判断不正确的是()At1 时刻，v(正)v(逆)Bt2 时刻，v(正)v(逆)Ct2 时刻，反应达到最大限度Dt3 时刻，反应停止D解析：A 项，由图象知，在 t1 时刻，v(正)v(逆)，正确；B项，t2 时刻，v(正)v(逆)，反应处于平衡状态，正确；C 项，t2时刻，反应处于平衡状态，该反应达到最大限度，正确；D 项，t3 时刻，反应处于平衡状态，此时反应仍在进行，反应并未停止，错误。2在一定温度下，容器内某一反应
2、中 M、N 的物质的量随反应时间变化的曲线如图，下列表述中正确的是()A反应的化学方程式为 2MNBt2 时，正、逆反应速率相等Ct3 时，正反应速率大于逆反应速率Dt1 时，N 的浓度是 M 浓度的 2 倍D解析：从图象可知，N 的物质的量在减少，应为反应物，M的物质的量在增大，应为生成物，由图中数据可得出反应的化学方程式为 2NM；由图可知，t2 时，未达到平衡，正、逆反应速率不相等；t3 时 M、N 的物质的量保持不变，说明已达到平衡状态，则正反应速率等于逆反应速率；t1 时，N 的物质的量是 6 mol，M 的物质的量是 3 mol，故 N 的浓度是 M 浓度的 2 倍是正确的。3在一
3、个不传热的固定容积的密闭容器中，可逆反应 mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，当 m、n、p、q 为任意整数时，达到平衡的标志是()体系的压强不再改变体系的温度不再改变各组分的浓度不再改变各组分的质量分数不再改变B反应速率 v(A)v(B)v(C)v(D)mnpq单位时间内 m mol A 发生断键反应，同时 p mol C 也发生断键反应A BCD解析：判断化学平衡的根本标志是 v 正v 逆，中 m mol A断键，则同时生成 p mol C，而 p mol C 也发生断键反应，因此对 C 而言 v 正v 逆，正确；而中没有指明反应速率的方向，错误；平衡状态的直接标志是各组分的浓度不再
4、改变，则各组分的质量分数不再改变，正确；间接标志是体系的温度不再改变，故正确；但因(mn)与(pq)的相对大小不确定，故无法确定，若 mnpq，则压强始终不变化，则错误。因此选 B。4在一定条件下，可逆反应 2AB3C 在四种状态中处于平衡状态的是()选项正反应速率逆反应速率AvA2 molL1min1vB2 molL1min1BvA2 molL1min1vC2 molL1min1CvA1 molL1min1vB2 molL1min1DvA1 molL1min1vC1.5 molL1min1D解析：正反应速率和逆反应速率相等时，化学反应达到平衡状态。通过化学方程式中的化学计量数进行变换比较，A
5、 项，vA2 molL1min1，vB1 molL1min1；B 项，vA2 molL1min1，vC3 molL1min1；C 项，vA1 molL1min1，vB0.5 molL1min1。5可逆反应：2SO2O2催化剂2SO3，已知生成 2 mol SO3时放出的热量为 Q1,2 mol SO2 和 1 mol O2 在相同条件下反应生成SO3 放出的热量为 Q2，则()AQ2Q1BQ2Q1D无法判断B解析：由于该反应是可逆反应，2 mol SO2 和 1 mol O2 混合后在一定条件下反应，不可能全部转化为 SO3，因此生成的 SO3的物质的量一定小于 2 mol，放出的热量也就小于
6、 Q1。6在容积可变的密闭容器中，2 mol N2 和 8 mol H2 在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2 的转化率为 25%，则平衡时氮气的体积分数接近于()A5%B10%C15%D20%C解析：达到平衡时，H2 转化的物质的量为 8 mol25%2 mol。在一定条件下，N2 与 H2 发生反应：N23H2一定条件2NH3起始物质的量/mol 2 8 0转化物质的量/mol 232 43平衡物质的量/mol 436 43同温同压下，气体的体积比等于其物质的量之比，故平衡时氮气的体积分数为43 mol43 mol6 mol43 mol100%15%。7可逆反应 2NO2(g)2NO(g
7、)O2(g)，在体积不变的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是()单位时间内生成 n mol O2 的同时生成 2n mol NO2单位时间内生成 n mol O2 的同时生成 2n mol NONO2、NO、O2 的物质的量浓度比值为 221混合气体的颜色不再改变混合气体的密度不再改变混合气体的总压强不再改变A BCD全部A解析：生成 O2 表示正反应，生成 NO2 表示逆反应，物质的量(n mol 和 2n mol)之比等于化学计量数之比，即正、逆反应速率相等，平衡；生成 O2 和 NO 都是正反应，不一定；反应体系各成分任何时候都有对应浓度比值，未指明不再变化，不一定；混合气体颜色不变，
8、表明 NO2 浓度不变，平衡；反应体系气体总质量守恒，容器体积不变，任何时候密度不变，不一定；混合气体的总压强不变，实际上是总物质的量不变，而该反应中只有平衡状态总物质的量才保持不变，平衡。8一定条件下，对于反应 X(g)3Y(g)2Z(g)，若 X、Y、Z 的起始浓度分别为 c1、c2、c3(均不为零)。达平衡时，X、Y、Z浓度分别为 0.1 mol/L、0.3 mol/L 和 0.08 mol/L，则下列判断不合理的是()c1c213平衡时，Y 和 Z 的生成速率之比为 23X 和 Y 的转化率不相等c1 的取值范围为 0c10，反应又是可逆的，故正确。9X、Y、Z 为三种气体，把 a m
9、ol X 和 b mol Y 充入一密闭容器中，发生反应 X2Y2Z，达到平衡时，若它们的物质的量满足：n(X)n(Y)n(Z)，则 Y 的转化率为()A.ab5 100%B.2ab5b100%C.2ab5100%D.ab5a 100%B解析：设参加反应的 Y 的物质的量为 n，则X 2Y2Z起始时ab0反应n2nn平衡时a12nbnn所以 a12nbnn，n25(ab)mol，所以 Y 的转化率为25ab molb mol100%2ab5b100%。10在一个 6 L 的密闭容器中放入 3 mol X 和 2 mol Y，在一定条件下发生反应 4X(g)3Y(g)2Q(g)nR(g)，达到平
10、衡后，容器内的压强比原来增加 5%，X 浓度减小13，则该反应方程式中的 n 值是()A3 B4C5 D6D解析：解法一：平衡体系存在于一个恒容的容器中，据阿伏加德罗定律气体的物质的量之比等于压强之比。压强比原来增加5%，说明物质的量比原来增加 5%，设初态有 3 mol X 和 2 mol Y，X 浓度减小 1/3，说明反应中消耗 X 的物质的量为 1 mol，据方程式由差量法可知当消耗 4 mol X，气体物质的量增加(2n)(43)n5，所以(n5)/4(23)5%，解得 n6。解法二：仔细审题可知反应是一个物质的量增加的反应则有432n，分析选项知只有选项 D 符合题意。所以在做选择题
11、时对于有数据似乎需要计算的题目，不要忙于按常规计算，应分析选项直接求解。11下列说法不正确的是()在一密闭容器中充入 1 mol H2 和 1 mol I2，达到平衡后，保持恒压，向其中再加入 1 mol H2 和 1 mol I2，重新达到平衡时，反应速率增大已达平衡的反应 N2(g)3H2(g)2NH3(g)；H”“”或“”)。否解析：(1)分析图中从反应开始到第 4 min 时，A、B 的物质的量变化为：A 减少 0.4 mol，B 增加 0.2 mol，可知 A 为反应物，B 为生成物，且反应为可逆反应(因为反应最终达到化学平衡)，因此化学方程式为 2AB。(2)反应开始时至 4 mi
12、n 时，A 的平均反应速率 v(A)0.4 mol2 L4 min0.05 mol(Lmin)1。(3)4 min 时，反应尚未建立平衡，正在向正反应方向进行，8 min 时，反应已达到平衡，正、逆反应速率的大小关系为 v 正v 逆。14以下是反应：2SO2O2一定条件2SO3 在不同条件下达到平衡状态时 SO2 的转化率。试回答下列问题：(1)关于可逆反应的限度，你能得出什么启示？。可逆反应中的反应物不能全部转化为生成物；可逆反应中某物质的逆反应速率与其正反应速率相等时，生成物和反应物的浓度不再变化，该反应就达到了限度；改变反应条件可以改变化学反应的限度(合理即可)(2)提高该化学反应限度的
13、途径：。(3)要实现 SO2 的转化率为 93.5%，需控制的反应条件是。由表可知，要提高反应限度，可以采取增大压强或在一定范围内降低温度的方法等500、0.1 MPa解析：在化工生产中，往往需要考虑反应的快慢和反应后所得产物的产率。前者研究的是化学反应速率，后者研究的是化学平衡即化学反应的限度，对于一个特定的化学反应来说，外部条件对化学反应速率和化学反应限度都存在一定的影响。因此，选择适宜的反应条件，既可以增大反应速率，缩短生产周期，又可以达到较大的反应限度，从而获得较大的产率。15 在 2 L 密 闭 容 器 中，800 时 反 应 2NO(g)O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随
14、时间的变化如表：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。(2)如图所示，表示 NO2 变化曲线的是。用 O2 表示从02 s 内该反应的平均速率 v。是b1.5103 mol(Ls)1(3)能说明该反应已达到平衡状态的是(填序号)。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bc解析：(1)该反应是可逆反应。(2)由平衡体系 2NO(g)O2(g)一定条件2NO2(g)知，NO2 为生成物，n(NO2)n(NO)0.020 mol0.00
15、7 mol0.013 mol，c(NO2)0.013 mol2 L0.006 5 molL1故表示 NO2 变化曲线的为 b。v(NO)cNOtnNOVt0.020 mol0.008 mol2 L2 s0.003 mol(Ls)1，则 v(O2)12v(NO)0.001 5 mol(Ls)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；由于该反应是反应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
16、，容器内密度保持不变，故 d 项无法说明该反应是否达到平衡状态。16已知反应 A(g)B(g)C(g)D(g)在 830 条件下，达到平衡时生成物浓度和反应物浓度的关系式cCcDcAcB为一个常数，数值为 1。(1)830 时，向一个 5 L 密闭容器中充入 0.20 mol 的 A 和 0.80 mol 的 B。如反应初始 6 s 内 A 的平均反应速率 v(A)0.003 molL1s1，则 6 s 时 c(A)molL1，C 的物质的量为mol。若反应经过一段时间后，达到平衡时 A 的转化率为 80%。0.0220.09(2)判断该反应是否达到平衡的依据为(填正确选项前的字母)。a压强不
17、随时间改变b气体的密度不随时间改变cc(A)不随时间改变d单位时间里生成 C 和 D 的物质的量相等c解析：(1)c(A、起)0.04 molL1，由 v(A)可得 c(A)0.018 molL1，c(A、末)c(A、起)c(A)0.022 molL1；由化学方程式知：c(C)c(C)c(A)0.018 molL1，则 n(C)0.018 molL15 L0.09 mol。设达到平衡时 A 变化的浓度为 c molL1。A(g)B(g)C(g)D(g)起始浓度molL1 0.04 0.16 0 0变化浓度molL1cccc平衡浓度molL1 0.04c 0.16ccc由题意知cc0.04c0.16c1，解之得 c0.032，A 的转化率为0.0320.04 100%80%。(2)a、b、d 本来就是不会随反应进行而变化的量，不能作为平衡的标志。
