高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 化学反应的速率与限度当堂检测题

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(时间：40分钟)
1．下列关于化学反应限度的叙述中，正确的是( )
A．化学反应的限度都相同
B．可以通过改变温度控制化学反应的限度
C．可以通过延长化学反应的时间改变化学反应的限度
D．当一个化学反应在一定条件下达到限度时，反应即停止
【答案】B
【解析】反应的限度受反应条件的影响，反应条件不同，限度也不同，A项错误；反应限度受温度影响，可以通过改变温度控制化学反应的限度，B项正确；反应达到一定的限度后条件不变，反应限度不变，反应限度不会随反应时间的改变而改变，C项错误；化学反应限度即化学平衡是一种动态平衡，达到限度时反应仍在进行，不会停止，D项错误。
2．关于一定温度下进行的反应A(g)＋3B(g)⇌2C(g)，下列叙述不能表明该反应达到化学平衡状态的是( )
A．C的生成速率与C的分解速率相等
B．混合气体的总物质的量不再变化
C．A、B、C的浓度不再变化
D．单位时间内生成amlA，同时分解2amlC
【答案】D
【解析】一定温度下的反应A(g)＋3B(g)2C(g)中，各组分均为气体，该反应是一个气体分子数减小的反应。C的生成速率与C的分解速率相等时，正反应速率和逆反应速率相等，反应达到平衡状态；混合气体的总物质的量不再变化，说明各组分的浓度保持不变，反应达到平衡状态；A、B、C的浓度不再变化时，反应达到平衡状态；单位时间内生成amlA，同时分解2amlC，不能说明正反应速率和逆反应速率相等，故不能说明反应达到平衡状态。综上所述，不能表明该反应达到化学平衡状态的是D。
3．化学反应H2(g)＋I2(g)⇌2HI(g)在持续加热的条件下进行，向密闭容器中充入2mlH2和3mlI2(g)，充分反应后，该密闭容器中( )
A．2mlH2已耗尽
B．3mlI2(g)已耗尽
C．HI的物质的量等于4ml
D．HI的物质的量少于4ml
【答案】D
【解析】由于该反应是可逆反应，所以2mlH2和3mlI2(g)不可能完全耗尽，A、B两项错误；由于该反应是可逆反应，反应物转化率达不到100%，因此HI的物质的量一定小于4ml，C项错误，D项正确。
4．一定温度下，向一恒容密闭容器中充入2mlSO2和1mlO2，在一定条件下发生反应：
2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)，下列有关说法正确的是( )
A．当O2的浓度不变时，反应达到平衡状态
B．达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率相等且都为零
C．当单位时间内消耗amlO2，同时消耗2amlSO2时，反应达到平衡状态
D．当SO2、O2、SO3的分子数之比为2:1:2时，反应达到平衡状态
【答案】A
【解析】当O2的浓度不变时，反应达到平衡状态，A项正确；达到平衡状态时，正反应和逆反应的速率相等，但不为零，B项错误；单位时间内消耗amlO2，同时消耗2amlSO2，只能说明正反应速率的情况，不能说明正、逆反应速率相等，即反应不一定达到平衡状态，C项错误；当SO2、O2、SO3的分子数之比为2:1:2时，正、逆反应速率不一定相等，反应不一定达到平衡状态，D项错误。
5．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的变化曲线如图，下列表述中正确的是( )
A．反应的化学方程式为2M⇌N
B．t2时，正、逆反应速率相等，反应达到平衡
C．t3时，正反应速率大于逆反应速率
D．t1时，N的浓度是M的浓度的2倍
【答案】D
【解析】由图像可知，反应中M的物质的量逐渐增多，N的物质的量逐渐减少，则在反应中N为反应物，M为生成物。在相等的时间内N和M的物质的量的变化量之比为21，所以反应的化学方程式应为2N⇌M，故A项错误；t2时，反应没有达到平衡，此时反应继续向正方向进行，正反应速率大于逆反应速率，故B项错误；t3时，反应达到平衡，正、逆反应速率相等，故C项错误；t1时，N的物质的量为6ml，M的物质的量为3ml，N的浓度是M的浓度的2倍，故D项正确。
6．在容积固定的容器中，发生反应2HI(g)⇌H2(g)＋I2(g)，下列说法中能证明反应已达到平衡状态的是( )
①混合气体的颜色不再变化 ②各组分浓度相等 ③v正(H2)＝2v逆(HI)
④一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂 ⑤混合气体的平均摩尔质量不再变化
A．①④B．①②④
C．①③⑤D．①④⑤
【答案】A
【解析】容器内气体的颜色不再变化，说明I2(g)的浓度不变，反应达到平衡状态，①正确；各组分浓度相等，但浓度不一定不变，不能说明反应达到平衡状态，②错误；反应速率v正(H2)＝2v逆(HI)，速率之比不等于计量数之比，正、逆反应速率不相等，反应没有达到平衡状态，③错误；一个H—H键断裂等效于两个H—I键形成，同时有两个H—I键断裂，说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，④正确；混合气体的平均摩尔质量是混合气体的总质量和混合气体的总物质的量的比值，总质量和总物质的量均不变，所以混合气体的平均摩尔质量不再变化不能说明反应达到平衡状态，⑤错误；所以A正确。
7．一定温度下，在某容器中进行如下可逆反应，当混合气体的平均摩尔质量不再改变时，能说明反应达到平衡状态的是( )
①恒容时发生反应：A(g)＋B(g)⇌3C(g)
②恒压时发生反应：A(g)＋B(g)⇌2C(g)
③恒容时发生反应：A(g)＋2B(g)⇌2C(g)＋D(g)
④恒压时发生反应：A(g)＋2B(g)⇌3C(g)＋D(s)
A．②③B．①④
C．①③D．②④
【答案】B
【解析】恒容时发生反应A(g)＋B(g)⇌3C(g)，气体的总质量始终不变，反应前后气体总物质的量发生变化，当气体的平均摩尔质量不再改变时，能说明反应达到平衡状态，①正确；恒压时发生反应A(g)＋B(g)⇌2C(g)，混合气体的总质量和总物质的量均不变，平均摩尔质量不再改变不能说明反应达到平衡状态，②错误；恒容时发生反应A(g)＋2B(g)⇌2C(g)＋D(g)，混合气体的总质量和总物质的量始终不变，平均摩尔质量始终不变，不能说明反应达到平衡状态，③错误；恒压时发生反应A(g)＋2B(g)⇌3C(g)＋D(s)，反应前后混合气体的总质量发生变化，混合气体的总物质的量一定，气体的平均摩尔质量不再改变时，能说明反应达到平衡状态，④正确。故B项正确。
8．（2020·湖北省武汉市外国语学校美加分校高一期中）向2L密闭容器中通入aml气体A和bml气体B，在一定条件下发生反应：xA(g)+yB(g)⇌pC(g)+qD(g)。已知：平均反应速率v(C)=v(A)；反应2min时，A的物质的量减少aml，B的物质的量减少ml，有amlD生成。回答下列问题：
(1)反应2min内，v(B)=______。
(2)化学方程式中，x=______，q=______。
(3)反应平衡时，D为2aml，则B的转化率为______。
【答案】26
【解析】(1)v(B)==，故答案为：；(2)化学反应速率之比等于化学计量数之比，v(C)=v(A)，可知A和C的速率之比：2:1，同一反应中各物质的物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，由A的物质的量减少aml，B的物质的量减少ml，有amlD生成，可知A、B、D的化学计量数之比为a：：a=2:3:6，由此可得反应方程式为：
2A(g)+3B(g)⇌C(g)+6D(g)，即x=2，q=6，故答案为：2；6；(3)由上述方程式可知，若反应平衡时，D为2aml，则消耗的B为aml，B的转化率==，故答案为：。
9．已知2Fe3++2I-→2Fe2++I2，为了探究FeCl3溶液和KI溶液的反应是否存在一定的限度，取5mL0.5ml•L-1KI溶液，向其中加主0.1ml•L-1的FeCl31mL，充分反应，下列实验操作能检验该反应是否存在限度的是()
A．再滴加AgNO3溶液，观察是否有黄色沉淀产生
B．再加入CCl4振荡后，观察下层液体颜色是否变为紫红色
C．再加入CCl4振荡后，取上层清液，滴加AgNO3溶液，观察是否有白色沉淀产生
D．再加入CCl4振荡后，取上层清液，滴加KSCN溶液，观察溶液是否变成红色
【答案】D
【解析】由题给数据知：氯化铁少量，则：
A．无论是否存在反应限度，滴加溶液，都有黄色沉淀生成，A错误；B．再加入振荡后，观察下层液体颜色是否变为紫红色，只能说明生成碘，不能确定反应是否存在限度，B错误；C．再加入振荡后，取上层清液，滴加溶液，观察是否有白色沉淀产生，不能确定反应是否存在限度，反应前后溶液中均存在，C错误；D．再加入振荡后，取上层清液，滴加溶液，观察溶液是否变红色，可知有没有反应完，从而确定和的反应是否有一定的限度。D正确；故选D。
10．（2020·云南昆明市·高一期中）现向一密闭容器中通入1mlN2和3mlH2，发生反应：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)。下列有关说法正确的是
A．达到化学平衡时，生成NH3的物质的量为2ml
B．达到化学平衡时，反应就停止了
C．达到化学平衡时，正反应速率和逆反应速率相等
D．达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等
【答案】C
【解析】A．N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)为可逆反应，不能进行到底，故达到化学平衡时，生成NH3的物质的量小于2ml，A错误；B．达到化学平衡时，正反应速率和逆反应速率相等，但是不等于零，反应并没有停止，B错误；C．达到化学平衡时，正反应速率和逆反应速率相等，C正确；D．达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度不一定相等，而是，N2、H2和NH3的物质的量浓度均保持不变，D错误；故选C。
11．（2020·卢龙县中学高一月考）一定温度下，在1L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右图所示。下列描述正确的是（ ）
A．反应开始到10s，用Z表示的反应速率为0.158ml/(L·s)
B．t1时，Z和X的浓度相等，达到了化学平衡状态
C．反应进行到10s时，Y的正逆反应速率都等于0
D．反应的化学方程式为：X(g)+Y(g)⇌Z(g)
【答案】A
【分析】由图像可知，X、Y的物质的量逐渐减小，是反应物；Z的物质的量逐渐增加，是生成物；10s时，根据速率公式计算Z的化学反应速率；各物质的物质的量不再变化，达到平衡状态；体积相同、时间相同，各物质的物质的量变化之比等于化学反应的计量数之比，得到化学反应方程式，由此分析。
【解析】A．根据化学反应速率数学表达式，v(Z)==0.158ml/(L·s)，故A正确；B．达到化学平衡状态是各组分的浓度不再改变，而不是相等，故B错误；C．反应进行到10s时，达到平衡状态；开始时到平衡v正＞v逆，故C错误；D．根据化学反应速率之比=化学计量数之比，因为是体积相同、时间相同，则物质的量的变化值=化学计量数之比，即ΔX：ΔY：ΔZ=(1.2－0.41)ml：(1－0.21)ml：1.58ml=1：1：2，反应方程式为：X(g)+Y(g)⇌2Z(g)，故D错误；答案选A。
12．（2020·广西河池市·高一期末）在一定条件下，可逆反应：X(g)+3Y(g)⇌2Z(g)能达到平衡的标志是
A．Y的生成速率与X的分解速率相等
B．X、Y、Z的浓度不再变化
C．单位时间内反应3nmlY，同时生成2nmlZ
D．X、Y、Z的分子数之比保持为1：3：2
【答案】B
【分析】当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化；选择判断的物理量，随着反应的进行需发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态，据此分析解答。
【解析】A．对于可逆反应X(g)+3Y(g)⇌2Z(g)，由于X与Y的化学计量数不相等，Y的生成速率与X的分解速率相等，不能说明正逆反应速率相等，说明没有达到平衡状态，故A不符合题意；B．X、Y、Z的浓度不再变化即其百分含量不变，说明达到平衡状态，故B符合题意；C．单位时间内反应3nmlY，同时生成2nmlZ，都表示正反应方向的速率，无法判断正逆反应速率相等，故C不符合题意；D．平衡时各物质的物质的量之比取决于物质的起始物质的量和转化率，则X、Y、Z的物质的量之比不一定是1：3：2，即X、Y、Z的分子数之比不一定是1：3：2，故D不符合题意；答案选B。
13．把2.5mlA和2.5mlB混合盛入容积为2L的密闭容器里，发生如下反应3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)，经5s反应达平衡，在此5s内C的平均反应速率为0.2ml•L-1•s-1，同时生成1mlD，下列叙述中错误的是()
A．x=4
B．达到平衡状态时容器内气体的压强与起始时压强比为6∶5
C．5s内B的反应速率v(B)=0.05ml•L-1•s-1
D．达到平衡状态时A的物质的量为1.5ml
【答案】D
【解析】根据C的平均反应速率可以算出5s内C的物质的量改变量为2。写出“三段式”进行分析；
A．根据C和D的物质的量变化之比为2∶1，可以确定，A正确；B．同温同体积下，气体的压强之比等于其物质的量之比。达到平衡时气体的总的物质的量为6，起始时的物质的量为5，所以二者的压强之比为6∶5，B正确；C．5s内物质B消耗了0.5，浓度变化了0.25，所以用B表示的化学反应速率为，C正确；D．达到平衡时物质A的物质的量为1，D错误；故选D。
14．对于密闭容器中反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，673K、30MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化关系如图。下列叙述正确的是（ ）
A．用同种物质表示的正反应速率：点a比点b的小
B．点c处反应达到平衡
C．点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样
D．在给定条件下，t1时刻NH3的含量达到最高
【答案】D
【解析】A.a、b两点，氢气的浓度减小，用同种物质表示的正反应速率：点a比点b的大，A错误；B.点c处v(正)>v(逆)，反应未达到平衡，B错误；C.点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处v(正)=v(逆)，n(N2)一样，C错误；D.在给定条件下，t1时刻反应达到平衡状态，则NH3的含量达到最高，D正确；答案为D
15．在密闭容器中进行如下反应：，已知、、Z的起始浓度分别为、、，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．Y为B．为
C．为D．Z为
【答案】B
【解析】若反应向正反应进行到达平衡，、的浓度最小，Z的浓度最大，假定完全反应，则：
，若反应逆正反应进行到达平衡，、的浓度最大，Z的浓度最小，假定完全反应，则：
由于为可逆反应，物质不能完全转化所以平衡时浓度范围为，，，故B正确、ACD错误；答案选B。
16．(1)－定温度下，在密闭容器内进行某化学反应，气体X、Y的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。
①写出该反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
②在t1和t2时正反应速率分别为v1和v2，则二者大小关系为v1________v2(填“>”“ ③t3
(2)①AE ②0.075ml·L－1·min－1 15%
【解析】
(1)①随着时间变化，Y的物质的量减少、X的物质的量增加，即Y为反应物、X为生成物，依据物质的量变化量之比等于化学计量数之比，可得化学方程式为3Y(g)2X(g)。
②随着反应的进行，反应物的浓度降低，正反应速率减慢，即v1>v2。
③反应正向进行，t3时刻达到化学平衡，即t3时刻反应程度最大。
(2)①反应前后气体计量数之和不相等，密闭容器体积固定，未平衡时随反应进行，气体总物质的量变化导致压强变化，因此容器内的压强不变时，说明反应达到平衡，故A项正确；各组分都是气体，气体总质量始终保持不变，容器为恒容状态，密度保持恒定，因此密度不变不能说明反应达到平衡状态，故B项错误；H—H键断裂和N—H键形成都说明反应向正反应方向进行，因此不能说明反应达到平衡，故C项错误；开始时通入量未知，因此已知物质的量浓度之比，不能判断是否达到平衡，故D项错误；根据化学平衡状态的定义，NH3的质量分数不变，说明反应达到平衡，故E项正确。
②根据化学反应速率的表达式，v(NH3)＝eq \f(1.5 ml·L－1,10 min)＝0.15ml·L－1·min－1，化学反应速率之比等于化学计量数之比，v(N2)＝eq \f(vNH3,2)＝0.075ml·L－1·min－1；消耗H2的物质的量浓度为eq \f(3,2)×1.5ml·L－1＝2.25ml·L－1，H2的转化率为eq \f(2.25 ml·L－1,15 ml·L－1)×100%＝15%。
17．（2020·费县第二中学高一月考）(1)在2L的密闭容器中放入4mlN2O5，发生如下反应：
2N2O5（g）4NO2（g）+O2（g）。反应至5min时,测得N2O5转化了20%，则v（NO2）为__；5min时，N2O5在混合气体中的体积分数是__。
(2)某温度时，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。根据图中数据填空：
①该反应的化学方程式为________。
②若X、Y、Z均为气体，2min时反应达到平衡，此时体系内压强与开始时的压强之比为_____。
③若X、Y、Z均为气体，则达平衡时，容器内混合气体的平均相对分子质量比起始投料时_____（填“增大”“减小”或“相等”）。
④硫酸是一种重要的化工产品，硫酸消耗量常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”，有关反应2SO2+O22SO3的说法正确的是___（多选）。
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0
C．一定条件下，向某密闭容器中加入2mlSO2和1mlO2，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
【答案】0.16ml·L-1·min-161.5%3X+Y2Z9∶10增大ACD
【解析】(1)反应至5min时，测得N2O5转化了20%，根据化学方程式可知，5min时各物质的物质的量为：n(N2O5)=4ml-4ml×20%=3.2ml、n(NO2)=1.6ml、n(O2)=0.4ml，v(NO2)==0.16ml·L-1·min-1；相同条件下，气体的体积比等于物质的量之比，则N2O5在混合气体中的体积分数是：×100%=61.5%；(2)①反应中各物质的物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，则X∶Y∶Z=（1-0.7）ml∶（1-0.9）ml∶（0.2-0）ml=3∶1∶2，2min后各物质的物质的量不再变化，此反应为可逆反应，故反应的化学方程式为3X+Y2Z；②相同条件下，压强之比等于气体物质的量之比，则（0.9+0.7+0.2）ml∶（1.0+1.0）ml=9∶10；③达平衡时，容器内气体的物质的量减少，但气体总质量不变，故混合气体的平均相对分子质量比起始投料时增大；④A．该反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以在一定条件下二氧化硫和氧气不可能全部转化为三氧化硫，故A正确；B．达到平衡后，正反应速率等于逆反应速率但不为0，反应仍然在进行，故B错误；C．一定条件下，向某密闭容器中加入2mlSO2和1mlO2，则从反应开始到达平衡的过程中，反应物不断减少，正反应速率不断减小，生成物不断增加，逆反应速率不断增大，某一时刻达到平衡，正、逆反应速率相等，故C正确；D．在利用上述反应进行工业生产三氧化硫时，既要考虑原料的利用率，也要考虑生产的时间成本，即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，故D正确；答案选：ACD。
18．（2020·北京师范大学珠海分校附属外国语学校高一期中）Ⅰ、在2L密闭容器内，800℃时反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表：
（1）下图中表示NO2的变化的曲线是_____。用NO表示从0～2s内该反应的平均速率υ＝_______。
（2）能说明该反应已达到平衡状态的是_______。
a．υ(NO2)＝2υ(O2)b．容器内压强保持不变
c．υ逆(NO)＝2υ正(O2)d．容器内密度保持不变
（3）下列措施能使该反应的速率增大是_______。
a．及时分离出NO2气体 b．适当升高温度
c．增大O2的浓度d．选择高效催化剂
【答案】b0.003ml/(L·s)bcbcd
【解析】(1)根据表格知，随着反应的进行，NO的物质的量减小，则NO2的物质的量逐渐增大，当反应达到平衡状态时，参加反应的n(NO)＝(0.020−0.007)ml＝0.013ml，根据NO2和NO的关系式知，平衡状态时生成n(NO2)等于参加反应的n(NO)，所以为0.013ml，c(NO2)＝＝0.0065ml/L，则表示NO2的变化的曲线是b；0～2s时，υ(NO)＝＝0.003ml/(L·s)；(2)a．当υ(NO2)＝2υ(O2)时，没有指明反应速率的方向，不能判断反应是否达到平衡状态，故a不选；b．该反应是一个反应气体气体体积改变的可逆反应，当达到平衡状态时，各物质的浓度不变，则容器内压强保持不变，即容器内压强保持不变能说明反应达到平衡状态，故b选；c．υ逆(NO)：υ正(O2)＝2：1时，该反应达到平衡状态，故c选；d．根据质量守恒定律知，混合物质量始终不变，容器的体积不变，则容器内混合气体的密度始终不变，所以容器内密度保持不变不能说明反应是否达到平衡状态，故d不选；故选bc；(3)a．及时分离出NO2气体，平衡向正反应移动，但反应速率降低，故a错误；b．适当升高温度，反应速率增大，故b正确；c．增大O2的浓度，反应速率增大，故c正确；d．选择高效的催化剂，增大反应速率，故d正确；故选bcd 。时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO)/ml
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007