1、课时作业10化学反应的限度化学反应条件的控制一、选择题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”减少有毒的CO产生，避免污染空气减少CO2的产生，避免“温室效应”ABC D【解析】煤块粉碎是为了提高煤的利用率，脱硫是为了减少SO2的产生，过量空气是为了减少CO的产生。【答案】A2下列反应中可判断为可逆反应的是()A氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，氯化氢受热分解生成氢气和氯气B氮气与氢气在高温、高压、催化剂作用下可以生成氨气，同时氨气又分解为氮气和氢气C单质溴可以置换出碘，氯气又可以置换出溴D氯气和水反应生成盐
2、酸和次氯酸，次氯酸在光照条件下可分解为盐酸和氧气【答案】B3在一定温度下，可逆反应2A(g)3B(g)2C(g)达到平衡的标志是()AA的生成速率与C的分解速率相等B单位时间生成2n mol A，同时生成3n mol BCA、B、C的浓度不再变化DA、B、C的分子数之比为232【解析】A项，A的生成速率与C的分解速率都表示逆反应速率；B项，不管反应是否平衡，单位时间内生成n mol A的同时一定生成3n mol B，即v正不一定等于v逆；A、B、C的浓度不再变化，表明已达到平衡状态；但平衡状态时A、B、C的分子数之比不一定为232，D不正确。【答案】C4已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)
3、2CO(g)N2(g)2CO2(g)。下列说法正确的是()A升高温度可使该反应的逆反应速率降低B达到化学平衡时，化学反应已经停止Cv正(NO)v正(CO2)时，说明达到了化学平衡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；化学反应达到化学平衡时，正、逆反应速率相等，但不为0，即反应没有停止，B项错误；C项中给出的两个反应速率表示的方向均为正反应方向，没有逆反应方向，故不能用于化学平衡状态的判断，C项错误；由于CO和CO2的化学计量数相等，故当两者同时消耗的量相等时，说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡，D项正确。【
4、答案】D5在一定温度下，向密闭容器中充入一定量的NO2和SO2，发生反应：NO2SO2NOSO3，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【解析】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，也可能不等，A、B、D错；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正确。【答案】C6在一定温度下的恒容密闭容器中，能说明
5、反应X2(g)Y2(g)2XY(g)已达到平衡的是()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【解析】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不能说明该反应已经达到平衡；同理推断，容器中气体的平均相对分子质量始终不随时间变化而变化，B不能说明该反应已经达到平衡；X2和Y2的化学计量数相等且均为反应物，其消耗速率始终相等。【答案】C7如图所示是425时，在1 L密闭容器中发生化学反应的浓度随时间的变化示意图。下列叙述错
6、误的是()A图中t0时，三种物质的物质的量相同B图中t0时，反应达到平衡状态C图中的逆反应为H2(g)I2(g)2HI(g)D图中当c(HI)3.16 molL1时，反应达到平衡状态【解析】图中t0时，H2、I2、HI的物质的量相等但未保持不变，没有达到平衡状态，B项错。【答案】B8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a和氨气的体积分数b之间的关系是()Aab BabCab D无法确定【解析】H2的转化量为8 mol25%2 mol。消耗2 mol H2，则生成 mol NH3，消耗 mol N2
7、，则平衡时NH3和N2的物质的量均为 mol，二者的体积分数相等。【答案】B9在一密闭容器中进行如下反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 molL1、0.1 molL1、0.2 molL1，当反应至正、逆反应速率相等时，可能存在的数据是()ASO2为0.4 molL1、O2为0.2 molL1BSO2为0.25 molL1CSO2、SO3均为0.15 molL1DSO3为0.4 molL1【解析】若该时刻SO3全部转化为SO2和O2，则SO2、O2的浓度分别为0.4 molL1、0.2 molL1；而若该时刻SO2和O2全部化
8、合生成SO3，则SO3的浓度为0.4 molL1。因为该反应是可逆反应，三种物质必须同时存在(即可逆反应中的物质均不可能100%转化)，因此，体系中如SO3、SO2、O2的浓度范围分别是00.4 molL1、00.4 molL1、00.2 molL1，很显然，A、D是不可能的；C中的数据表示SO2和SO3同时消耗而减少，这是绝对不可能的。【答案】B10下列措施，能使煤炭燃烧更充分，提高热能利用率的是()A多加煤以使炉火更旺B在煤炭中加入生石灰C做蜂窝煤时常在煤中掺和一些黄泥D把煤粉碎，在煤粉燃烧器中燃烧【解析】A项，多加煤可导致燃烧不充分，浪费资源，错误；B项，在煤炭中加入生石灰的目的是脱硫，
9、减少SO2的排放，与煤炭燃烧更充分无关，错误；C项，做蜂窝煤时常在煤中掺和一些黄泥的主要目的是使煤炭易于成型，错误；D项，煤粉碎能增加煤与空气中O2的接触面积，燃烧得更快、更充分，提高煤的热能利用率，正确。【答案】D二、非选择题11将等物质的量的氢气和碘蒸气放入密闭容器中进行反应：H2(g)I2(g)2HI(g)(正反应放热)，反应经过5 min测得碘化氢的浓度为0.5 molL1，碘蒸气的浓度为0.25 molL1。请填写以下空白：(1)v(HI)_；v(H2)_；氢气的起始浓度_。(2)若上述反应达到平衡时，则平衡浓度c(HI)、c(I2)、c(H2)的关系是_(填“相等”“211”或“均
10、为恒量”)。【答案】(1)0.1 molL1min1005 molL1min105 molL1(2)均为恒量12一定温度下，在容积为V L的密闭容器中进行反应：aN(g)bM(g)，M、N的物质的量随时间的变化曲线如下图所示：(1)此反应的化学方程式中_。(2)t1到t2时刻，以M的浓度变化表示的平均反应速率为_。(3)下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是_(填字母)。A反应中M与N的物质的量之比为11B混合气体的总质量不随时间的变化而变化C混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化D单位时间内每消耗a mol N，同时生成b mol ME混合气体的压强不随时间的变化而变化【解析】(1)化学计
11、量数之比等于物质的量的变化量之比，所以ab(8 mol2 mol)(5 mol2 mol)21，该反应的化学方程式为2N(g)M(g)。(2)v(M) molL1min1。(3)达到平衡状态时，各组分的浓度不再发生变化，物质的量之比不变，不能说明物质的量相等，A选项错误；该反应的反应物和生成物都是气体，根据质量守恒定律，反应前后，混合气体的质量始终不变，B选项错误；该反应为气体体积减小的反应，若反应没有达到平衡状态，反应过程中气体的总物质的量和压强始终在减小，当该量不再发生变化时，则说明反应达到了平衡状态，C和E选项正确；消耗a mol N和生成b mol M都表示的是正反应速率，没有体现逆反
12、应速率的大小，不能说明反应达到了平衡状态，D选项错误。【答案】(1)2(2) molL1min1(3)CE13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，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)(正反应为吸热反应)，反应中CO2的浓度随时间变化情况如图所示。(1)根据图中数据，反应开始至达到平衡时，CO的反应速率为_；反应达到平衡时，c(H2)_。(2)判断该反应达到平衡的依据是_。CO减少的化学反应速率和CO2减少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
13、发生变化正、逆反应速率都为零(3)如一开始加入0.1 mol的CO、0.1 mol的H2O、0.1 mol的CO2和0.1 mol的H2，在相同的条件下，反应达到平衡时，c(H2O)_。【解析】(1)由图可知10 min时达到平衡，所以v(CO)c/t0.03 molL1/10 min0.003 molL1min1。(3)一开始加入0.1 mol的CO、0.1 mol的H2O、0.1 mol的CO2和0.1 mol的H2，在相同的条件下等效于加入0.2 mol的CO和0.2 mol的H2O，所以平衡时n(H2O)0.2 mol0.03 molL15 L0.05 mol，c(H2O)n(H2O)
14、/V0.05 mol/5 L0.01 molL1。【答案】(1)0.003 molL1min10.03 molL1(2)(3)0.01 molL114H2O2不稳定、易分解，Fe3、Cu2等对其分解起催化作用，为比较Fe3和Cu2对H2O2分解的催化效果，某化学研究小组同学分别设计了图1、图2两种实验装置。(1)若利用图1实验，可通过观察_现象，从而定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理，其理由是_，写出H2O2在二氧化锰催化作用下发生反应的化学方程式：_，若利用图2实验可进行定量分析，图中仪器A的名称为_，实验时均以生成40 mL气体为准，其他可能影响实验的因
15、素均已忽略，实验中还需要测量的数据是_。(2)将0.1 mol MnO2粉末加入50 mL H2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示，解释反应速率变化的原因_，H2O2溶液初始物质的量浓度为_(保留两位有效数字)。【解析】(2)在二氧化锰作催化剂的条件下，H2O2分解生成水和氧气，反应方程式为2H2O2H2OO2，H2O2溶液浓度越大，反应速率越快，随着反应进行，反应物的浓度逐渐减小，反应速率逐渐减慢；根据图像可以看出H2O2完全反应放出标准状况下60 mL O2，n(H2O2)20.005 36 mol，c(H2O2)0.11 mol/L。【答案】(1)产生气泡的快慢消除阴离子不同对实验的干扰2H2O22H2OO2分液漏斗产生40 mL气体所需的时间(2)随着反应的进行，H2O2溶液浓度减小，反应速率减慢0.11 mol/L
