高中化学 第2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)化学反应的限度以及反应条件

化学反应的限度以及反应条件的控制一、选择题1．下列关于化学反应限度的说法中正确的是( )A．改变外界条件不能改变化学反应限度B．当某反应在一定条件下达到反应限度时即达到了化学平衡状态C．当某反应体系中气体的压强不再改变时，该反应一定达到了反应限度D．当某反应达到反应限度时，反应物和生成物的浓度一定相等【答案】 B2．(2015·河南省内黄县一中分校高一下学期月考)在密闭容器中进行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/LB．c(X2)＝0.3 mol/L c(Z)＝0.1 mol/LC．c(X2)＝0.5 mol/LD．c(Y2)＝0.5 mol/L【解析】A．如果c(Z)＝0.45 mol/L，则相应消耗0.3 mol/L的Y2，但Y2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；B.如果c(X2)＝0.3 mol/L，则相应于消耗0.1 mol/L的Z，则剩余Z是0.2 mol/L，B错误；C.如果c(X2)＝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；D.如果c(Y2)＝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，答案选D。

【答案】 D3．在体积为1 L的密闭容器中(体积不变)充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。

测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

下列说法正确的是( )A．进行到3分钟时，正反应速率和逆反应速率相等B．10分钟后容器中各物质浓度不再改变C．达到平衡后，升高温度，正反应速率增大、逆反应速率减小D．3 min前v(正)＞v(逆)，3 min后v(正)＜v(逆)【解析】A．进行到3分钟时，物质的浓度仍然是变化的，则正反应速率和逆反应速率不相等，A错误；B.10分钟后反应达到平衡状态，则容器中各物质浓度不再改变，B正确；C.达到平衡后，升高温度，正逆反应速率均增大，C错误；D.在达到平衡前v(正)＞v(逆)，D错误，答案选B。

【答案】 B4．(2015·浙江省杭州地区重点高一第二学期期中)已知可逆反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol－1下列关于此反应的说法中错误的是( ) A．压缩反应容器使气体体积减小，可使该反应的反应速率变大B．该反应中反应物的总能量比生成物的总能量高C．单位时间内生成1 mol N2，同时消耗3 mol H2，说明该反应达到平衡状态D．将1 mol N2和3 mol H2混合进行反应，共放出的热量为92 kJ【解析】A．压缩反应容器使气体体积减小，压强增大，化学反应速率增大，正确；B.该反应的ΔH小于0，属于放热反应，所以反应物的总能量比生成物的总能量高，正确；C.单位时间内生成1 mol N2，同时消耗3 mol H2，说明正反应速率等于逆反应速率，反应达到平衡状态，正确；D.因为N2与H2的反应是可逆反应，所以1 mol N2和3 mol H2只能反应一部分，放出的热量小于92 kJ，错误。

【答案】 D5．(2015·广东省汕头市南澳高一下学期期中)(双选)下图是可逆反应3X2＋Y22Z2在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线，下列叙述正确的是( )A．t1时，只有正方向反应没有逆方向反应B．t2时，反应已达到平衡状态C．t2～t3，各物质的浓度不再发生变化D．t2～t3，处于静止状态，反应不再发生【解析】A．t1时，正反应速率大于逆反应速率，即有正方向反应也有逆方向反应，A错误；B.t2时，正反应速率等于逆反应速率，反应已达到平衡状态，B正确；C.t2～t3，反应处于平衡状态，各物质的浓度不再发生变化，C正确；D.t2～t3，反应速率不等于0，反应仍然再进行，D错误，答案选BC。

【答案】BC6．(2015·山东省潍坊市五县高一下学期期中)已知一定温度时：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。

当生成2 mol NH3时，放出热量为92 kJ，在相同温度和压强下，向密闭容器中通入1 mol N2和3 mol H2，达到平衡时放出热量为Q。

则下列关系式中正确的是( ) A．Q＝92 kJ B．Q＜92 kJC．Q＞92 kJ D．Q＝194 kJ【解析】根据题意可知，当1 mol N2和3 mol H2完全转化时，生成2 mol NH3释放热量92 kJ，若在相同温度和压强下，向密闭容器中通入1 mol N2和3 mol H2，达到平衡时，反应肯定不能达到100%转化，故Q一定小于92 kJ，B正确；ACD错误，此题选B。

【答案】 B7．(2015·江西省九江市彭泽县第二高中高一下学期期中)将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应2A(g)＋B(g)2C(g)，若2 s后测得C的浓度为0.6 mol/L，现有下列几种说法：①用物质A表示反应的平均速率为0.3 mol/(L·s)②用物质B表示反应的平均速率为0.6 mol/(L·s)③2 s时物质A的转化率为70%④2 s时物质B的浓度为0.7 mol/L其中正确的是( )A．①③ B．①④C．②③D．③④【解析】2A(g) ＋ B(g) 2C(g)起始浓度(mol/L) 2 1 0转化浓度(mol/L) 0.6 0.3 0.6平衡浓度(mol/L) 1.4 0.7 0.6①用物质A表示反应的平均速率为0.6 mol/L÷2 s＝0.3 mol/(L·s)；②用物质B表示反应的平均速率为0.3 mol/L÷2 s＝0.15 mol/(L·s)；③2 s时物质A的转化率为30%；④2 s时物质B的浓度为0.7 mol/L，答案选B。

【答案】 B8．(2015·江西省九江市彭泽县第二高中高一下学期期中)可逆反应3H2＋N22NH3达到平衡的标志是( )①消耗3 mol H2的同时生成2 mol NH3②1个N≡N键断裂的同时，有3个H—H键形成③H2、N2与NH3的物质的量之比为3∶1∶2④1个N≡N键断裂的同时，有6个N—H键断裂⑤1个N≡N键断裂的同时，有6个N—H键形成A．①②⑤ B．②④C．①②③④D．全部【解析】在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0)，反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。

①消耗3 mol H2的同时生成2 mol NH3均表示正反应，不能说明达到平衡状态；②1个N≡N键断裂的同时，有3个H—H键形成表示正逆反应速率相等，达到平衡状态；③H2、N2与NH3的物质的量之比为3∶1∶2不能说明正逆反应速率相等，不一定达到平衡状态；④1个N≡N键断裂的同时，有6个N—H键断裂表示正逆反应速率相等，反应达到平衡状态；⑤1个N≡N键断裂的同时，有6个N—H 键形成均表示正反应，不能说明达到平衡状态，答案选B。

【答案】 B9．(2015·四川省大竹县文星高一4月月考)2 mol A与2 mol B混合于2 L的密闭容器中，发生反应：2A(g)＋3B(g)2C(g)＋zD(g)，若2 s后，A的转化率为50%，测得v(D)＝0.25 mol·L－1·s－1，下列推断正确的是( )A．v(C)＝0.2 mol·L－1·s－1B．z＝3C．B的转化率为25%D．C平衡时的浓度为0.5 mol·L－1【解析】 2 s后A的转化率为50%，则反应的A为2 mol×50%＝1 mol，则2A(g)＋3B(g)2C(g)＋zD(g) 开始(mol) 2 2 0 0反应 1 1.5 1 0.5z2 s后 1 0.5 1 0.5zv(C)＝0.25 mol·L－1·s－1，故A错误；因反应速率之比等于化学计量数之比，由A可知，z＝2，故B错误；B的转化率为×100%＝75%，故C错误；C平衡时的浓度＝0.5 mol·L－1，故D 正确。

【答案】 D10．一定条件下，可逆反应2A B＋3C，在四种状态中处于平衡状态的是( )正反应速率逆反应速率A v(A)＝2 mol·L－1·min－1v(B)＝2 mol·L－1·min－1B v(A)＝2 mol·L－1·min－1v(C)＝2 mol·L－1·min－1C v(A)＝1 mol·L－1·min－1v(B)＝2 mol·L－1·min－1D v(A)＝1 mol·L－1·min－1v(C)＝1.5 mol·L－1·min－1正逆(A)是否相等。

或使用化学反应速率之比等于化学计量数之比这一规则，看看v(正)与v(逆)之比是否等于化学计量数之比。

【答案】 D二、非选择题11．(2015·浙江省杭州地区重点高一第二学期期中)Ⅰ.对于4FeS2＋11O2===2Fe2O3＋8SO2，试回答有关的问题：(1)常选用哪些物质浓度的变化来表示该反应的速率________；(2)为了提高生成SO2的速率，可以采用的措施是________；A．增加FeS2的量B．增大O2的浓度C．升高温度D．减小压强Ⅱ.某可逆反应在某体积为5 L的密闭容器中进行，在从0～3分钟各物质的量的变化情况)如图所示(A，B，C均为气体(3)该反应的化学方程式为_______________________________________；(4)在一定温度下，体积不变的密闭容器中，上述反应达到平衡的标志是________(填字母)。

A．气体总质量保持不变B．A、B、C的浓度都相等C．A、B、C的浓度不再发生变化D．A、B、C的分子数之比为2∶1∶2E．正反应和逆反应都已停止F．容器内气体密度不再发生变化【解析】Ⅰ.(1)FeS2与Fe2O3为固体，不能用来表示反应速率，O2与SO2为气体，可用O2与SO2浓度的变化来表示该反应的速率。

(2)A.FeS2为固体，增加FeS2的量，不影响化学反应速率，错误；B.增大O2的浓度，反应物浓度变大，反应速率加快，正确；C.升高温度，化学反应速率加快，正确；D.减小压强，反应速率减小，错误。