2020版高中化学 课时作业10 化学反应的限度 化学反应条件的控制（含解析）新人教版必修2

-1-EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.课时作业10化学反应的限度化学反应条件的控制[练基础]1．一定温度下，反应A2(g)＋B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是()A．单位时间内生成nmolA2的同时生成nmolABB．容器内的总压强不随时间的变化而变化C．单位时间内生成2nmolAB的同时生成nmolB2D．单位时间内生成nmolA2的同时生成nmolB2解析：在一定条件下，判断一个反应是否达到平衡，主要看正逆反应速率是否相等，体系中各组分的浓度(或含量)是否保持不变。A项中，生成A2是逆反应，生成AB是正反应。显然v(正)v(逆)，没有达到平衡；B项中，该反应前后气体总的物质的量保持不变，在其他条件一定时，反应从开始至达到平衡，压强一直保持不变，故压强不变不能说明反应是否达到平衡状态；C项表明v(正)＝v(逆)，反应已达到平衡状态；D项中，只说明了逆反应速率，没有说明正反应速率，且不管平衡是否建立，只要反应在进行，生成A2和B2的物质的量之比始终为1：1。答案：C2．一定条件下，发生可逆反应：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，下列叙述中，不能作为此可逆反应已经达到化学平衡状态的标志的是()A．NH3的消耗速率等于NO的生成速率B．NH3的消耗速率等于NO的消耗速率C．NH3的浓度和NO的浓度都不发生改变D．密闭容器内的压强不发生改变解析：当v正＝v逆时，为平衡状态，A项叙述均表示正反应速率，且反应过程中二者恒相等，故不能判断可逆反应达到平衡状态；B项叙述前者表示正反应速率，后者表示逆反应速率，当二者相等时，可逆反应达到平衡状态；该反应为气体体积增大的反应，在反应过程中体系压强增大，当压强不再改变时，则达到平衡状态。答案：A3．可逆反应：2NO22NO＋O2在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是()①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2：2：1的状态-2-④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的压强不再改变的状态⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A．①④⑥⑦B．②③⑤⑦C．①③④⑤D．全部解析：①中单位时间内生成nmolO2的同时必消耗2nmolNO2，知v正＝v逆，所以①能说明达到平衡状态；②所描述的都是指正反应方向的速率，无法判断；③无论达到平衡与否，物质的反应速率之比都等于化学方程式中物质的化学计量数之比；④有色气体的颜色不变能够说明达到了化学平衡；因容器体积固定，密度是一个常数，所以⑤不能说明；该反应是一个反应前后气体体积不等的反应，容器的体积又固定，所以⑥⑦均能说明达到平衡。答案：A4．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：B5．密闭容器中进行反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，判断反应是否达到平衡的依据为()A．压强不随时间改变B．气体的密度不随时间改变C．c(A)不随时间改变D．单位时间里生成C(g)和D(g)的物质的量相等解析：由于反应物和生成物均为气体，且反应前后气体的总物质的量不变，故气体的压强和密度在反应过程中始终保持不变，A、B不能作为反应达到平衡的标志。C(g)、D(g)均为生成物，反应的任何时刻，C(g)、D(g)的物质的量总是相等，D项错误。当c(A)不变时，反应处于平衡状态。答案：C6．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：NO2＋SO2NO＋SO3，当化学反应达到平衡时，下列叙述正确的是()A．SO2和SO3的物质的量一定相等B．NO2和SO3的物质的量一定相等-3-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D．SO2、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：C7．在体积固定的容器中，对于反应A(g)＋B(g)3C(g)(正反应为放热反应)，下列叙述为平衡状态标志的是()①单位时间内A、B生成C的分子数与分解C的分子数相等②外界条件不变时，A、B、C浓度不随时间变化③体系温度不再变化④体系的压强不再变化⑤体系的分子总数不再变化A．①②B．①②③C．①②③④D．①②③④⑤解析：①同一物质的正、逆反应速率相等，说明已达平衡；②浓度不变，说明已达平衡；③如果该反应没有达到平衡，则反应要和外界有能量的交换，必然导致体系温度改变。现在体系温度不变，说明已达平衡；④⑤由于该反应是一个体积改变的反应，没有达到平衡之前，压强是改变的，分子总数也是改变的，只有平衡了，二者才不会改变，故①②③④⑤均正确。答案：D[提素养]8．煤本身是可燃物质，但是块状的煤用明火靠近都不燃烧，而当煤变为粉末状态时，在空气中达到一定的浓度遇明火即迅速爆炸，其原因是()A．粉末状态的煤比块状煤的着火点低B．粉末状态的煤比块状煤放出的热量多C．粉末状态的煤比块状煤的总表面积大D．粉末状态的煤呈气态，属于可燃性气体解析：煤变为粉末状态时，总表面积大，与空气中的氧气密切接触时，一旦遇见火源，便发生剧烈的氧化还原反应。答案：C9．某温度时，在容积为3L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由图中数据分析，下列结论错误的是()-4-A．该反应的化学方程式为2Z＋Y3XB．反应开始至2min末，X的化学反应速率为0.2mol·L－1·s－1C．该反应是由正、逆反应同时开始的，最终建立平衡D．若增加或减少X的物质的量，化学反应速率一定会发生明显的变化解析：从图中横、纵坐标及曲线的变化趋势可找到X、Y、Z转化的物质的量之比，即可写出该反应的化学方程式2Z＋Y3X，故A项正确；根据化学反应速率的计算公式，可求出X的化学反应速率：v(X)＝0.8mol－0.4mol3L×2min×60s·min－1≈0.0011mol·L－1·s－1，故B项错误；根据题图中曲线均不通过原点，可判断该可逆反应是由正、逆反应同时开始的，故C项正确。因X为气体，改变其物质的量，必然会导致其浓度的改变，因此化学反应速率也会随之改变，故D项正确。答案：B10．如图所示是425℃时，在1L密闭容器中发生化学反应的浓度随时间的变化示意图。下列叙述错误的是()A．图①中t0时，三种物质的物质的量相同B．图①中t0时，反应达到平衡状态C．图②中的逆反应为H2(g)＋I2(g)2HI(g)D．图①②中当c(HI)＝3.16mol·L－1时，反应达到平衡状态解析：图①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：B11．已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)＋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C．v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-5-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。答案：D12．在容积可变的密闭容器中，2molN2和8molH2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()A．abB．a＝bC．abD．无法确定解析：H2的转化量为8mol×25%＝2mol。消耗2molH2，则生成43molNH3，消耗23molN2，则平衡时NH3和N2的物质的量均为43mol，二者的体积分数相等。答案：B13．一定温度下，在容积为VL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ab＝________。(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1：1B．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amolN，同时生成bmolME．混合气体的压强不随时间的变化而变化解析：(1)化学计量数之比等于物质的量的变化量之比，所以a：b＝(8mol－2mol)：(5mol－2mol)＝2：1，该反应的化学方程式为2N(g)M(g)。(2)v(M)＝4mol－3molt2－t1min×VL＝1t2－t1×Vmol·L－1·min－1。(3)达到平衡状态时，各组分的浓度不再发生变化，而物质的量之比不变，不能说明反应达到平衡状态，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-6-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amolN和生成bmolM都表示的是正反应速率，没有体现逆反应速率的大小，不能说明反应达到了平衡状态，D选项错误。答案：(1)21或2(2)1t2－t1×Vmol·L－1·min－1(3)CE14．在2L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/s012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)下图表示NO2变化的曲线是________。用O2表示从0～2s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______(填字母，下同)。a．v(NO2)＝2v(O2)b．容器内压强保持不变c．v逆(NO)＝2v正(O2)d．容器内密度保持不变(3)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)＝0,2s时c(NO2)可根据图表中n(NO)的变化量求解，c(NO2)＝Δc(NO)＝0.02－0.0082mol·L－1＝0.006mol·L－1，故答案选b。由图表可求0～2s内v(NO)＝0.02－0.0082×2mol·L－1·s－1＝0.003mol·L－1·s－1，故v(O2)＝1.5×10－3mol·L－1·s－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)，可推出v逆(NO)＝v正(NO)，说明已达到平衡状态。-7-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；适当升高温度，反应速率增大，故b正确；增大O2的浓度能增大反应速率，故c正确；催化剂能增大反应速率，故d