人教版 (新课标)必修2第三节 化学反应的速率和限度第2课时课时训练

第二章　第三节  第2课时

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】　B

2．(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/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

【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】　D

3．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】　B

4．(2015·浙江省杭州地区重点中学高一第二学期期中)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】　D

5．(2015·广东省汕头市南澳中学高一下学期期中)(双选)下图是可逆反应3X2＋Y22Z2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】　BC

6．(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 kJ

C．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】　B

7．(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．①④

C．②③ D．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　     　0.6

①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】　B

8．(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＋N22NH3达到平衡的标志是(　　)

①消耗3 mol H2的同时生成2 mol NH3

②1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∶2

④1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．②④

C．①②③④ D．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】　B

9．(2015·四川省大竹县文星中学高一4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－1

B．z＝3

C．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   0.5z

2 s后   1   0.5   1   0.5z

v(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】　D

10．一定条件下，可逆反应2AB＋3C，在四种状态中处于平衡状态的是(　　)

【解析】　将用B、C表示的逆反应速率转化为用A表示，然后比较v正(A)与v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中学高一第二学期期中)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∶2

E．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。

Ⅱ.(3)根据图像可知A、B物质的量减少，为反应物，C物质的量增大为生成物，2分钟时达到平衡，该反应为可逆反应，0～2分钟A、B、C物质的量改变量分别为2 mol、1 mol、2 mol，所以该反应的化学方程式为：2A(g)＋B(g)2C(g)

(4)A.根据质量守恒，不论反应是否平衡，气体总质量保持不变，所以气体总质量保持不变不能判断反应达到平衡，错误；B.A、B、C的浓度是否相等与反应是否平衡无关，错误；C.A、B、C的浓度不再发生变化，说明正反应速率等于逆反应速率，说明反应达到平衡，正确；D.A、B、C的分子数之比与反应是否平衡无关，错误；E.反应平衡时正反应速率等于逆反应速率，不是0，错误；F.根据质量守恒定律，气体质量不变，容器的体积固定，则不论是否平衡，密度保持不变，所以容器内气体密度不再发生变化，不能判断反应达到平衡，错误。

【答案】　Ⅰ.(1)O2、SO2　(2)BC

Ⅱ.(3)2A(g)＋B(g)2C(g)　(4)C

12．以下是反应：2SO2＋O22SO3在不同条件下达到平衡状态时SO2的转化率。

试回答下列问题。

(1)关于可逆反应的限度，你能得出什么启示？

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)提高该化学反应限度的途径有：__________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)要实现SO2的转化率为93.5%，需控制的反应条件是_________________________

________________________________________________________________________。

【解析】　在化工生产中，往往需要考虑反应的快慢和反应后所得产物的产率。前者研究的是化学反应速率，后者研究的是化学平衡即化学反应的限度，对于一个特定的化学反应来说，外部条件对化学反应速率和化学反应限度都存在一定的影响。因此，选择适宜的反应条件，既可以增大反应速率，缩短生产周期，又可以达到较大的反应限度，从而获得较大的产率。

【答案】　(1)可逆反应中的反应物不能全部转化为生成物；可逆反应中某物质的逆反应速率与其正反应速率相等时，生成物和反应物的浓度不再变化，该反应就达到了限度等；改变反应条件可以改变化学反应的限度　(2)由图表可知，要提高反应限度，可以采取增大压强或在一定范围内降低温度的方法等　(3)要实现SO2的转化率为93.5%，需控制的反应条件应该是500℃、0.1MPa

13．(2015·石家庄二中高一期末)在一密闭的2 L容器中装有4 mol SO2和2 mol O2，在一定条件下开始反应。2 min末测得容器中有1.6 mol SO2，请计算：

(1)2 min末SO3的浓度；

(2)2 min内SO2的平均反应速率；

(3)2 min末SO2的转化率。

【解析】　    2SO2＋　O2　　2SO3

起始(mol)     4        2        0

转化(mol)     2.4      1.2       2.4

2 min末(mol)  1.6      0.8       2.4

(1)2 min末c(SO3)＝＝1.2 mol/L

(2)2 min内v(SO2)＝＝＝0.6 mol/(L·min)

(3)2 min末SO2的转化率＝×100%＝60%。

【答案】　(1)1.2 mol/L　(2)0.6 mol/(L·min)

(3)60%