课时作业9：2.3.2 化学反应的限度 化学反应条件的控制

第2课时化学反应的限度化学反应条件的控制
1．在密闭容器中进行反应：X2(g)+3Y2(g)2Z(g)，其中X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是() A．c(Z)=0.5 mol/L
B．c(Y2)=0.5 mol/L
C．c(X2)=0.2 mol/L
D．c(Y2)=0.6 mol/L
2．下列说法中不正确的是()
A．当一个可逆反应达到平衡状态时，就是这个反应在该条件下所能达到的限度
B．当一个可逆反应达到平衡状态时，这个反应的正反应速率和逆反应速率相等
C．可以通过控制反应条件，使2 mol SO2与1 mol O2反应生成2 mol SO3
D．化学反应的限度可以通过改变条件来改变
3．在一定温度下的恒容密闭容器中，能说明反应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
C．XY气体的物质的量分数不变
D．X2和Y2的消耗速率相等
4．一定条件下，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
5．下列说法不正确的是()
A．化石燃料在任何条件下都能充分燃烧
B．化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体
C．直接燃烧煤不如将煤进行深加工后燃烧效果好
D．固体煤变为气体燃料后，燃烧效率将更高
6．在一密闭容器中，用等物质的量的A和B发生如下反应:A(g)+2B(g)2C(g)，反应达到平衡时，若混合气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等，则这时A的转化率
为()
A．40% B．50% C．60% D．70%
7．已知可逆反应：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)。

(1)若反应在一容积可变的密闭容器中进行，在其他条件不变的情况下，下列条件的改变对其反应速率无影响的是________(填字母，下同)。

A．保持体积不变，增加CO的物质的量
B．将容器的体积缩小一半
C．保持压强不变，充入N2使容器体积增大
D．保持体积不变，充入N2使体系压强增大
(2)若反应在一容积恒定的密闭容器内进行，能判断该反应一定达到化学平衡状态的是________。

①容器内气体的平均相对分子质量不随时间而变化
②v正(H2O)＝v逆(H2)③容器内气体的密度不随时间而变化④容器内气体总质量不随时间而变化⑤消耗n mol H2的同时消耗n mol CO
A．①②③B．①②③④
C．②D．①④⑤
8．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－1，碘蒸气的浓度为
0.25 mol·L－1。

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”、“2∶1∶1”或“均为恒量”)。

9．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)随时间的变化如表所示：
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
10．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)＝____________________。

【参考答案】
1．解析：本题可用极端假设法。

假设反应物全部转化为生成物，则此时两种反应物浓度均为0，生成物浓度为0.4 mol/L，A项错误;假设生成物全部转化为反应物，则此时反应物X2、Y2浓度分别为0.2 mol/L和0.6 mol/L，而可逆反应无论向哪个方向反应，均不能进行彻底，故C、D项错误。

答案：B
2．解析：对于可逆反应，达到平衡状态时，正、逆反应速率相等，反应物的转化率最大，A、B正确；2SO2＋O22SO3是可逆反应，无论怎样控制条件，反应物的转化率不可能达到100%，即2 mol SO2与1 mol O2反应不会生成2 mol SO3，C错；化学反应的限度可通过改变条件，如温度、压强等来改变，D正确。

答案：C
3．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：C
4．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：A
5．解析：化石燃料只有在适当的温度和有氧气存在的情况下才能燃烧。

化石燃料不经处理直接燃烧可产生CO、SO2等有害气体。

化石燃料(煤)经深加工后变为气体燃料，不仅减少了SO2对大气的污染，而且能提高燃烧效率。

答案：A
6．解析：设A、B起始物质的量都为1 mol，A的转化率为x。

A(g)+2B(g)2C(g)
起始/mol 1 1 0
转化/mol 1×x2(1×x) 2(1×x)
平衡/mol 1-x1-2x2x
平衡时A 和B 的物质的量之和与C 的物质的量相等：(1-x )+(1-2x )=2x 。

解得x =0.4。

答案：A
7．解析：(1)A 项，增加CO 的物质的量，由于体积不变，会使c (CO)增大，则速率加快；B 项，容器体积缩小一半，各气体的浓度都增大，则速率加快；C 项，N 2不参与反应，充入N 2使容器的体积增大，从而使参与反应的各组分的浓度变小，速率变慢；D 项，充入N 2，体系压强虽增大，但由于体积不变，则参与反应的各组分的浓度不变，对速率无影响。

(2)由于C 是固体，只要反应未达到平衡状态，气体的质量、密度、相对分子质量就是不断变化的，它们不变时说明反应已达平衡状态，故①③④正确；用不同物质的反应速率表示化学平衡状态时必须一正一逆且速率数值之比等于化学计量数之比，故②正确；任何时刻，消耗n mol H 2的同时都消耗n mol CO ，⑤错误。

答案：(1)D (2)B
8．答案：(1)0.1 mol/(L·min) 0.05 mol/(L·min) 0.5 mol/L
(2)均为恒量
9．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
10．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。