人教版高一化学必修2课下能力提升：(九) 化学反应的限度和反应条件的控制(含解析)

课下能力提升(九)化学反应的限度和反应条件的控制
一、选择题
1．可逆反应达到最大反应限度的本质特征是()
A．反应停止了
B．正逆反应的速率均为零
C．正逆反应都还在继续进行
D．正逆反应的速率相等
2．下列反应体系中，不属于可逆反应的是()
A．Cl2溶解于水
B．氨气溶解于水
C．工业合成氨
D．Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3和
2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O
3．在一定条件下，对于密闭容器中进行的可逆反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。

下列说法不正确的是()
A．改变反应条件可以改变该反应的限度
B．达到平衡后，SO3、SO2、O2在密闭容器中共存
C．达到平衡后，反应停止，正、逆反应速率都等于零
D．SO3、SO2、O2的浓度保持不变，说明该可逆反应达到了平衡状态
4．一定条件下，可逆反应2A(g)B(g)＋3C(g)，下列四项中处于平衡状态的是()
选项正反应速率逆反应速率
A v(A)＝2 mol/(L·min) v(B)＝2 mol/(L·min)
B v(A)＝2 mol/(L·min) v(C)＝2 mol/(L·min)
C v(A)＝1 mol/(L·min) v(B)＝2 mol/(L·min)
D v(A)＝1 mol/(L·min) v(C)＝1.5 mol/(L·min)
5
A．一定条件下，2 mol SO2与足量O2反应可得到2 mol SO3
B．含4 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2加热反应可制备1 mol Cl2
C．10 mL 18.0 mol/L H2SO4与足量铜加热反应可制备0.09 mol SO2
D．一定条件下，1 mol N2与3 mol H2反应可制备1.0 mol NH3
6．14CO2与C在高温条件下发生反应：14CO2＋C2CO，达到化学平衡后，平衡混合物中含14C的微粒有()
A．14CO2B．14CO2、14CO
C．14CO D．14CO2、14CO、14C
7．在密闭容器中X2(g)＋2Y2(g)Z(g)的反应，X2、Y2、Z的起始浓度依次为0.2 mol/L、0.3 mol/L、0.3 mol/L，当反应达到其最大限度(即化学平衡状态)时，各物质的浓度有可能的是()
A．c(Z)＝0.45 mol/L
B．c(X2)＝0.3 mol/L c(Z)＝0.1 mol/L
C．c(X2)＝0.5 mol/L
D．c(Y2)＝0.5 mol/L
8．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 N≡N键断裂的同时，有3 mol H—H 键断裂
B．当有1 mol N≡N键断裂的同时，有6 mol N—H 键形成
C．当有1 mol N≡N键断裂的同时，有6 mol H—H 键形成
D．当有1 mol N≡N键断裂的同时，有6 mol N—H 键断裂
9．在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，下列表述正确的是()
A．此反应的化学方程式为2M N
B．t2时，正、逆反应速率相等，达到平衡
C．t3时，正反应速率大于逆反应速率
D．t1时，N的浓度是M浓度的2倍
10．(2016·山东滨州高一检测)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()
A．a>b B．a＝b C．a<b D．无法确定
11．在一定温度下的定容密闭容器中，下列情况表明反应A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已达到反应限度的是()
A．混合气体的密度保持不变
B．有1 mol C生成的同时有1 mol D生成
C．混合气体的总物质的量保持不变
D．有1 mol A生成的同时有1 mol C消耗
12．(2016·山东潍坊高一检测)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中的可逆反应为H2(g)＋I2(g)2HI(g)
D．图①②中当c(HI)＝3.16 mol/L时，反应达到平衡状态
二、非选择题
13．(2016·山东济南高一检测)在2 L密闭容器中有3种物质进行反应，X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图所示，反应在t时刻达到平衡。

(1)该反应的化学方程式是____________________。

(2)反应起始至t时刻，Y的平均反应速率是_________________。

(3)关于该反应的说法正确的是________。

a．到达t时刻该反应已停止
b．在t时刻正反应速率等于逆反应速率
c．在t时刻达到平衡是因为此时反应物总物质的量与生成物总物质的量相等
14．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分钟测得碘化氢的浓度为0.5 mol/L，碘蒸气的浓度为0.25 mol/L。

请填写以下空白：
(1)v(HI)＝____________；v(H2)＝____________；H2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”、“2∶1∶1”或“均为恒量”)。

15．在一定温度下，发生如下反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，起始时，充入的N2和H2的物质的量分别是3.0 mol和6.0 mol，平衡时生成NH3的物质的量是2.4 mol。

已知容器的容积为5.0 L，试求：
(1)H2的转化率是__________。

(2)平衡时混合气体中N2的体积分数是____________。

16．在2 L密闭容器内，800 ℃时NO(g)和O2(g)反应生成NO2(g)的体系中，n(NO)随时
时间/s 0 1 2 3 4 5
n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
(1)上述反应________(填“是”或“不是”)可逆反应，在第5 s时，NO的转化率为________。

(2)如图中表示NO2变化曲线的是______，用O2表示从0～2 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________。

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
17．(2016·山东济宁高一检测)常温下，将a mol A 与b mol B的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：A(g)＋3B(g)2C(g)。

(1)若反应进行到某时刻t时，n1(A)＝13 mol，n1(C)＝6 mol，则a值为________。

(2)反应达到平衡时，混合气体的体积为716.8 L(标准状况下)，其中C的含量(体积分数)为25%，平衡时C的物质的量为________。

(3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写最简整数比，下同)n始∶n平＝________。

(4)原气体中a∶b＝________。

(5)达到平衡时混合气体中，n(A)∶n(B)∶n(C)＝____________________。

课下能力提升(九)化学反应的限度和反应条件的控制1．解析：选D v(正)＝v(逆)≠0是化学平衡的实质，也是判断可逆反应达到反应限度(平衡状态)最重要的特征。

2．解析：选D A项，Cl2溶于水存在反应：Cl2＋H2O HCl＋HClO；B项，NH3溶于水存在反应：NH3＋H2O NH3·H2O；C项，N2＋3H22NH3；D项，两反应的条件不同，不是可逆反应。

3．解析：选C化学平衡状态是在一定条件下的平衡状态，则改变反应条件可以改变该反应的限度，A正确；该反应是可逆反应，则达到平衡后，SO3、SO2、O2在密闭容器中共存，B正确；达到平衡后，正、逆反应速率相等，但不等于零，C错误；平衡时正逆反应速率相等，则SO3、SO2、O2的浓度保持不变时，说明该可逆反应达到了平衡状态，D正确。

4．解析：选D可逆反应达到平衡状态时，正逆反应的反应速率相等，即用不同物质表示的化学反应速率之比应等于化学方程式中的化学计量数之比，只有D正确。

5．解析：选D因为SO2与O2的反应、N2与H2的反应都是可逆反应，反应物不可能
完全转化为生成物，A 不正确，D 正确；MnO 2只能与浓盐酸反应制取Cl 2，含4 mol HCl 的浓盐酸与足量MnO 2反应产生的Cl 2将少于1 mol ，B 也不正确。

6．解析：选D 建立化学平衡后，可逆反应仍然进行，当向正反应方向进行时，部分CO 中会有 14C ，当向逆反应方向进行时，生成的C 中也会部分含有 14C ，即含有 14C 的有CO 2、C 、CO 。

7．解析：选D 如果c (Z)＝0.45 mol/L ，则相应消耗0.3 mol/L 的Y 2，但Y 2的起始浓度是0.3 mol/L ，反应是可逆反应，反应物不能完全转化，A 错误；如果c (X 2)＝0.3 mol/L ，则相应消耗0.1 mol/L 的Z ，则剩余Z 是0.2 mol/L ，B 错误；如果c (X 2)＝0.5 mol/L ，则需要消耗0.3 mol/L 的Z ，反应是可逆反应，则Z 的浓度不可能为0，C 错误；如果c (Y 2)＝0.5 mol/L ，则需要消耗 0.1 mol/L 的Z ，剩余0.2 mol/L 的Z ，所以D 正确。

8．解析：选D 化学反应可看做反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成。

N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g)，当反应达到平衡时，有v (正)＝v (逆)，也就是当有1 mol N 2参加反应的同时有2 mol NH 3分解，即1 mol N ≡N 断裂的同时，有 6 mol N —H 键断裂，D 项正确。

9．解析：选D 由图像可知N 为反应物，M 为生成物，然后找出在相同时间段内变化的M 、N 的物质的量之比(与是否达到平衡无关)以确定M 、N 在化学方程式中的化学计量数之比，即该反应的化学方程式是 2N M 。

t 2时刻M 、N 的物质的量相等，但此时M 、N 的物质的量仍在发生变化，反应未达到平衡状态，因此正反应速率不等于逆反应速率。

t 3时刻及t 3时刻之后，M 、N 的物质的量不再改变，证明已达到平衡状态，此时正、逆反应速率相等。

10．解析：选B H 2的转化量为8 mol ×25%＝2 mol 。

消耗2 mol H 2，则生成43 mol NH 3，消耗23 mol N 2，则平衡时NH 3和N 2的物质的量均为43
mol ，二者的体积分数相等。

11．解析：选A 物质A 是固体，混合气体的密度ρ＝m (气)V (容)
，V (容)不变，若密度不变，说明m (气)不变，能证明反应达到平衡，A 正确；B 项表示的均为正反应方向，D 项表示的均为逆反应方向，故B 、D 错误；反应前后气体的总物质的量始终不变化，C 错误。

12．解析：选B 图①中t 0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。

13．解析：(1)由图像知，从0～t 时刻，n (X)减小，n (Y)增大，n (Z)增大，可以确定X 为反应物，Y 、Z 为生成物，Δn (X)∶Δn (Y)∶Δn (Z)＝0.8 mol ∶1.2 mol ∶0.4 mol ＝2∶3∶1，
故该反应的化学方程式为2X 3Y ＋Z 。

(2)v (Y)＝Δc (Y )Δt ＝Δn (Y )V ·Δt ＝ 1.2 mol 2 L ×t min ＝0.6t
mol/(L·min)。

(3)化学平衡是一种动态平衡，故a 项错；在t 时刻，可逆反应已达化学平衡，此时正、逆反应速率相等，故b 项对；在t 时刻达到化学平衡是因为此时反应混合物中各组分的浓度不再变化，故c 项错。

答案：(1)2X 3Y ＋Z (2)0.6t
mol/(L·min) (3)b 14．解析：(1)v (HI)＝0.5 mol/L 5 min
＝0.1mol/(L·min)；根据速率之比等于化学计量数之比，所以v (H 2)＝0.05 mol/(L·min)；I 2的起始浓度c (I 2)＝12
c (HI)＋0.25 mol/L ＝0.25 mol/L ＋0.25 mol/L ＝0.5 mol/L 。

开始H 2和碘蒸气的物质的量相等，所以二者起始浓度相等。

(2)平衡时c (HI)、c (I 2)、c (H 2)保持不变。

答案：(1)0.1 mol/(L·min) 0.05 mol/(L·min)
0．5 mol/L (2)均为恒量
15．解析： N 2＋ 3H 2 2NH 3
起始 3.0 mol 6.0 mol 0 mol
转化 1.2 mol 3.6 mol 2.4 mol
平衡 1.8 mol 2.4 mol 2.4 mol
(1)H 2的转化率＝3.6 mol 6.0 mol ×100%＝60%。

(2)N 2的体积分数＝ 1.8 mol 1.8＋2.4＋2.4 mol
×100%≈27.3%。

答案：(1)60% (2)27.3%
16．解析：(1)该反应是可逆反应，5 s 时，NO 转化率为：0.020 mol －0.007 mol 0.020 mol
×100%＝65%。

(2)由平衡体系2NO(g)＋O 2(g)2NO 2(g)知，NO 2为生成物，初始状态时，c (NO 2)＝0，随反应的进行，c (NO 2)逐渐增大，当达到平衡时，c (NO 2)＝0.020 mol 2 L －0.007 mol 2 L
＝0.006 5 mol/L ，故表示NO 2变化曲线的为b 。

v (NO)＝Δc (NO )Δt ＝Δn (NO )V ·Δt ＝0.020 mol －0.008 mol 2 L ×2 s
＝0.003 mol/(L·s)，
则v (O 2)＝12
v (NO)＝0.001 5 mol/(L·s)。

(3)a 项中未指明正、逆反应方向，故无法说明该反应是否达到平衡状态；由于该反应是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，容器内气体密度总保持不变，故d 项无法说明该反应是否达到平衡状态。

答案：(1)是 65% (2)b 0.001 5 mol/(L·s) (3)b 、c
17．解析：(1)生成6 mol C 则消耗3 mol A ，a ＝13＋3＝16。

(2)n (C)＝716.8 L 22.4 L/mol
×25%＝8 mol 。

(3)生成8 mol C ，则气体的物质的量减少 8 mol ， n 始∶n 平＝(32＋8)∶32＝5∶4。

(4)原混合气体共40 mol ，a ＝16，则b ＝24，a ∶b ＝2∶3。

(5)平衡时n (A)、n (B)、n (C)分别为12 mol 、12 mol 、8 mol 。

答案：(1)16 (2)8 mol (3)5∶4 (4)2∶3
(5)3∶3∶2。