（全国通用版）2018_2019版高中化学第二章化学反应与能量第3节化学反应的速率和限度第2课时学案新人教版必修2.doc

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1、1第 2 课时 化学反应的限度 化学反应条件的控制课后篇巩固提升基础巩固1.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 B2.对于可逆反应:M+N Q 达到平衡时,下列说法中正确的是( )A.M、N、Q 三种物质的浓度一定相等B.M、N 全部变成了 QC.反应混合物中各成分的百分组成不再变化D.反应已经停止解析可逆反应达到平衡时, v(正)= v(

2、逆)0,反应仍在进行,M、N、Q 的浓度不再发生变化,但它们不一定相等。答案 C3.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:NO 2+SO2 NO+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、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,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

3、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 C4.在一密闭容器中进行反应:2SO 2(g)+O2(g) 2SO3(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 molL-1、0.1 molL -1、0.2 molL -1,当反应达到平衡时,可能存在的数据是( )A.SO2为 0.4 molL-1、O 2为 0.2 molL-1B.SO2为 0.25 molL-1C.SO2、SO 3均为 0.15 molL-1D.SO3为 0.4 molL-1解析假设该时刻的 SO3全部转化为 SO2和 O2,则 SO2、O 2的浓度将分别达到 0.4

4、molL-1、0.2molL -1;而假设该时刻的 SO2和 O2全部化合生成 SO3,则 SO3的浓度将达到0.4molL-1。因为该反应是可逆反应,三种物质必将同时存在(即可逆反应中的物质均不可能 100%转化),很显然,A、D 两项是不可能的。要得到 C 项中的数据必须是 SO2和 SO3同时消耗而减少,这不符合 S 原子守恒,也是不可能的。答案 B5.硫酸是一种重要的化工产品,硫酸的消耗量常被视为一个国家工业发展水平的一种标志。目前硫酸的重要生产方法是“接触法”,有关接触氧化反应 2SO2+O2 2SO3的说法不2正确的是( )A.该反应为可逆反应,故在一定条件下二氧化硫和氧气不可能全

5、部转化为三氧化硫B.达到平衡后,反应就停止了,故此时正、逆反应速率相等且均为 0C.一定条件下,向某密闭容器中加入 2 mol SO2和 1 mol O2,则从反应开始到达平衡的过程中,正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,某一时刻,正、逆反应速率相等D.在利用上述反应生产三氧化硫时,要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题解析对于可逆反应来说,在一定条件下反应物不可能全部转化为产物,反应只能进行到一定限度。在达到平衡的过程中,正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,最终正、逆反应速率相等,即达到平衡,此时反应物和生成物的浓度都不再随时间的变化而变化,但反应并没有停止,正、逆反

6、应都依然进行着。答案 B6.一定温度下,在某恒容的密闭容器中,建立化学平衡:C(s)+H 2O(g) CO(g)+H2(g)。下列叙述中不能说明该反应已达到化学平衡状态的是( )A.体系的压强不再发生变化B.v 正 (CO)=v 逆 (H2O)C.生成 nmol CO 的同时生成 nmol H2D.1 mol HH 键断裂的同时断裂 2 mol HO 键解析 A 项,由于该反应是一个反应前后气体分子总数不相等的反应,当体系的压强不再发生变化时,说明反应已达到化学平衡状态;B 项,根据 v 正 (CO)=v 逆 (H2O),可知 CO 的正反应速率等于其逆反应速率,说明反应已达到化学平衡状态;C

7、 项,生成 CO、H 2均表示反应向正反应方向进行,没有表示出正、逆反应速率的关系,不能说明反应已达到化学平衡状态;D 项,HH键断裂和 HO 键断裂是两个相反的反应方向,1molHH 键断裂的同时断裂 2molHO 键,即消耗 1molH2的同时消耗了 1molH2O,可知 H2的消耗量等于其生成量,说明反应已达到化学平衡状态。答案 C7.一定温度下,在容积恒定的密闭容器中进行反应 A(s)+2B(g) C(g)+D(g),下列叙述能表明该反应已达到平衡状态的是( )混合气体的密度不变 容器内气体的压强不变 混合气体的总物质的量不变 B的物质的量浓度不变 v 正 (C)=v 逆 (D) v

8、正 (B)=2v 逆 (C)A. B.C. D.只有解析容积恒定的密闭容器中,混合气体密度不变,也就是混合气体的质量不变,对于有固体参加或者有固体生成的气体反应来说,混合气体的质量不变说明已经达到平衡。这是一个反应前后压强不变的反应,压强不变不能说明反应达到平衡。该反应是反应前后气体的化学计量数不变的反应,也就是气体物质的量不变的反应,不能用混合气体的总物质的量是否变化衡量反应是否达到平衡。B 的物质的量浓度不变说明生成 B 的量与消耗 B 的量相等,也就是正、逆反应速率相等,此时反应达到平衡。 v 正 (C)=v 逆 (D),说明正、逆反应速率相等,此时反应达到平衡。 v 正 (B)=v 逆

9、 (C),说明正、逆反应速率相等,此时反应达到平衡。答案 A8.在合成氨反应中,下列说法可以确定反应达到化学平衡状态的是( )A.当有 1 mol 键断裂的同时,有 3 mol HH 键断裂B.当有 1 mol 键断裂的同时,有 6 mol NH 键形成C.当有 1 mol 键断裂的同时,有 6 mol HH 键形成3D.当有 1 mol 键断裂的同时,有 6 mol NH 键断裂解析化学反应可看作反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成过程。N 2+3H2 2NH3,当反应达到平衡时,有 v(正)= v(逆),也就是当有 1molN2参加反应的同时有 2molNH3分解,即1mol 键断裂的同

10、时,有 6molNH 键断裂,D 项正确。答案 D9.一定温度下,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 amol N,同时生成 bmol 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

11、的量的变化量之比,所以 a b=(8mol-2mol)(5mol-2mol)=21,该反应的化学方程式为 2N(g) M(g)。(2)v(M)= molL-1min-1。(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 amolN 和生成 bmolM 都表示的是正反应速率,没有

12、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) molL-1min-1(3)CE10.往 2 L 密闭容器中充入 1 mol N2和 3 mol H2,在一定条件下发生合成氨反应,2 min 时达到平衡。测得平衡混合气体中 NH3的体积分数为 25%,则:(1)02 min 内, v(NH3)= 。 (2)H2在平衡混合气中的体积分数= 。 (3)平衡时容器的压强与起始时的压强之比为 。 解析设 02min 内,消耗的 N2的物质的量为 x,则4N 2 + 3H 2 2NH 3起始物质的量/mol 1 3 0变化物质的量/mol x 3x 2x平衡时物质的

13、量/mol 1-x 3-3x 2x则有 =25%,解得 x=0.4mol,v(NH3)= =0.2molL-1min-1,H2在平衡混合气体中的体积分数为100%=56.25%,平衡时容器的压强与起始时的压强之比为3.24=45。答案(1)0.2 molL -1min-1(2)56.25% (3)45能力提升1.对可逆反应 4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g),下列叙述正确的是( )A.NH3、O 2、NO、H 2O(g)同时存在时,则反应达到化学平衡状态B.单位时间内生成 xmol NO,同时消耗 xmol NH3时,说明反应达到化学平衡状态C.达到化学平衡状态时,若增

14、大容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大D.化学反应速率关系是 3v 正 (NH3)=2v 正 (H2O)解析四种气体同时存在时,不能说明可逆反应达到了化学平衡状态,A 项错误;NO 的生成与NH3的消耗均表示正反应,B 项错误;达到化学平衡状态时,增大容器体积,反应物、生成物浓度同时减小,正、逆反应速率同时减小,C 项错误;在反应的任意状态总有 v 正 (NH3) v 正 (H2O)=46,即 3v 正 (NH3)=2v 正 (H2O),D 项正确。答案 D2. 导学号 66474066 如图曲线 a 表示释放能量的反应 X(g)+Y(g) Z(g)+M(g)+N(s)进行过程中 X 的

15、转化率随时间变化的关系。若改变起始条件,使反应过程按 b 曲线进行,可采取的措施是( )A.升高温度 B.加大 X 的投入量C.加催化剂 D.增大体积解析由图可知:a 曲线换为 b 曲线,只是缩短达到平衡的时间,即加快了反应速率而平衡没有移动,加入催化剂能同等程度加快正逆反应速率,而平衡不移动,故 C 对,而 A、B、D 中的措施都会使平衡发生移动。答案 C3.一定温度下的恒容容器中,下列哪些物理量不再发生变化时,表明反应 A(g)+2B(g) C(g)+D(g)已达到化学平衡状态( )5混合气体的压强 混合气体的密度 B 的物质的量浓度 混合气体的总物质的量 混合气体的平均相对分子质量 混合

16、气体的总质量 混合气体的总体积A. B.C. D.解析由于反应物、生成物全部是气体,且反应在恒容容器中进行,反应前后气体的质量不变,故反应过程中气体的密度一直保持不变,故不符合题意。答案 B4. 导学号 66474067 一定温度下,在 2 L 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:下列描述正确的是( )A.从反应开始到 10 s,用 Z 表示的反应速率为 0.158 molL-1s-1B.从反应开始到 10 s,X 的物质的量浓度减少了 0.79 molL-1C.从反应开始到 10 s 时,Y 的转化率为 79.0%D.反应的化学方程式为 X(g)+Y(g)

17、Z(g)解析从反应开始到 10s 时,X 的量减少了 1.20mol-0.41mol=0.79mol,Y 的量减少了 1.00mol-0.21mol=0.79mol,Z 增加了 1.58mol,所以反应的化学方程式为 X(g)+Y(g) 2Z(g),D 项错误。用 Z 表示的反应速率为 =0.079molL-1s-1,A 项错误。X 物质的量浓度减少了 =0.395molL-1,B 项错误。答案 C5.在一密闭容器中通入 A、B、C 三种气体,保持一定温度,在 t1t4 s 时测得各物质的浓度如表,则下列判断正确的是( )测定时刻/s浓度 t1t2 t3t4c(A)/(molL-1) 63 2

18、2c(B)/(molL-1) 53.5 33c(C)/(molL-1) 12.5 33A.在 t3 s 时反应已经停止B.t3t4 s 内正、逆反应速率不相等C.在容器中发生的反应为 A(g)+B(g) C(g)6D.在 t2t3 s 内 A 的平均反应速率为 molL-1s-1解析由题给数据可知, t3s 时可逆反应达到化学平衡状态,此时, v(正)= v(逆)0,A 项错误;t3t4s 内,A、B、C 的浓度没有发生变化,反应处于化学平衡状态,正、逆反应速率相等,B 项错误;达到化学平衡状态时,A、B、C 的浓度变化量之比为 422=211,故该反应的化学方程式为 2A(g)+B(g) C

19、(g),C 项错误; t2t3s 内, c(A)=1molL-1,故用 A 表示的该时间段的平均化学反应速率为 molL-1s-1,D 项正确。答案 D6.一定条件下,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 molL-1、0.3 molL-1和0.08 molL-1,则下列判断不合理的是( ) c1 c2=13 平衡时,Y 和 Z 的生成速率之比为 23 X 和 Y 的转化率不相等 c1的取值范围为 00,反应又是可逆的,正确。答案 D7.在 2 L 密闭容器中,800 时反应 2N

20、O(g)+O2(g) 2NO2(g)体系中, n(NO)随时间的变化如下表:时间/s 0 1 2 3 4 5n(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= 。 (3)能说明该反应已达到平衡状态的是 (填序号)。 7A.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解析(1)该反应是可逆反应。(2)由平衡体系 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)知,NO

21、2为生成物, n(NO2)= n(NO)=0.020mol-0.007mol=0.013molc(NO2)= =0.0065molL-1故表示 NO2变化曲线的为 b。v(NO)= = =0.003molL-1s-1,则 v(O2)= v(NO)=0.0015molL-1s-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,容器内密度保

22、持不变,故 D 项无法说明该反应是否达到平衡状态。答案(1)是(2)b 0.001 5 molL -1s-1(3)BC8. 导学号 66474068 在容积为 5 L 的密闭容器中,加入 0.2 mol CO 和 0.2 mol H2O(g),在催化剂存在的条件下高温加热,发生反应:CO(g)+H 2O(g) CO2(g)+H2(g),并放出热量。反应中 CO2的浓度随时间变化的曲线如图所示。(1)根据图中数据,从反应开始至达到平衡时,CO 的化学反应速率为 ;反应达到平衡时 c(H2)= 。 (2)判断该反应达到平衡状态的依据是 (填字母)。 A.单位时间内 CO 消耗的物质的量和 CO2消耗的物质的量相等B.CO、H 2O、CO 2、H 2的浓度都相等C.CO、H 2O、CO 2、H 2的浓度都不再发生变化D.正、逆反应速率都为 0解析(1)由题图可知从第 10min 时反应达到平衡状态,则 v(CO)=v(CO2)=8=0.003molL-1min-1;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(H2)= c(CO2)=0.03molL-1。(2)达到化学平衡状态的标志是各物质的百分含量保持一定,浓度保持不变,正、逆反应速率相等且不为 0。答案(1)0.003 molL -1min-1 0.03 molL -1(2)AC