1、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”A BC 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，
2、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】 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、
3、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)2CO(g)N 2(g)2CO 2(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2D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
4、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】 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：NO2SO 2NO SO 3，当化学反应达到平衡时，下列叙述正确的是( )ASO 2和 SO3的物质的量一定相等BNO 2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DSO 2、NO 2、NO、SO 3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，NO 2、SO 2和 SO3的量之间没有必然的关系，
5、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，能说明反应 X2(g)Y 2(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DX 2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
6、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；X 2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。3下列叙述错误的是( )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)I 2(g)2HI(g)D图中当 c(HI)3.16 molL 1 时，反应达到平衡状态【解析】 图中 t0时，H 2、I 2、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 m
7、ol 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( )A ab B a bC ab D无法确定【解析】 H 2的转化量为 8 mol25%2 mol。消耗 2 mol H2，则生成 mol NH3，消43耗 mol N2，则平衡时 NH3和 N2的物质的量均为 mol，二者的体积分数相等。23 43【答案】 B9在一密闭容器中进行如下反应 2SO2(g)O 2(g)2SO 3(g)，已知反应过程中某一时刻 SO2、O 2、SO 3的浓度分别为 0.2 molL1 、0.1 molL1 、0.2 molL1 ，当反
8、应至正、逆反应速率相等时，可能存在的数据是( )ASO 2为 0.4 molL1 、O 2为 0.2 molL1BSO 2为 0.25 molL1CSO 2、SO 3均为 0.15 molL1DSO 3为 0.4 molL1【解析】 若该时刻 SO3全部转化为 SO2和 O2，则 SO2、O 2的浓度分别为 0.4 molL1 、0.2 molL1 ；而若该时刻 SO2和 O2全部化合生成 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、SO 2、O 2的浓度范围分别是 00.4 m
9、olL1 、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4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，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
10、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：H 2(g)I 2(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“均为恒量”)。【答案】 (1)0.1 molL 1 min1005 molL 1 min105 molL 1(2)均为恒量12一定温度
11、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 _。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)。5A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)化学计量数之比等于物质的量的变化量之比，所以 a b(8 mol2 mol)(5 mo
12、l2 mol)21，该反应的化学方程式为 2N(g)M(g) 。(2)v(M) molL1 min1 。4 mol 3 mol t2 t1 minV L 1 t2 t1 V(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
13、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)2 (2) molL1 min1 (3)CE1 t2 t1 V13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)H 2O(g) CO2(g)H 2(g)(正反应 高 温 催 化 剂为吸热反应)，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 CO
14、2减少的化学反应速率相等CO、H 2O、CO 2、H 2的浓度都相等CO、H 2O、CO 2、H 2的浓度都不再发生变化正、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 6min0.003 molL1 min1 。(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
15、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 molL1 5 L0.05 mol， c(H2O) n(H2O)/V0.05 mol/5 L0.01 molL 1 。【答案】 (1)0.003 molL 1 min1 0.03 molL 1(2)(3)0.01 molL114H 2O2不稳定、易分解，Fe 3 、Cu 2 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
16、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_，H 2O2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，H 2O2分解生成水和氧气，反应方程式为2H2O 2H2OO 2，H 2O2溶液浓度越大，反应速率越快，随着反应进行，反= = = = =MnO2 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 0.06 L22.4 L/mol 0.005 36 mol0.05 Lmol/L。7【答案】 (1)产生气泡的快慢 消除阴离子不同对实验的干扰2H2O2 2H2OO 2 分液漏斗 产生 40 mL 气体所需的时间= = = = =MnO2 (2)随着反应的进行，H 2O2溶液浓度减小，反应速率减慢 0.11 mol/L
