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。