2016_2017学年高中化学第2章化学键化学反应与能量第2节化学反应的快慢和限度第2课时化学反应的限度学业分层

化学反应的限度(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下列不属于可逆反应的是( )A ．Pb ＋PbO 2＋2H 2SO 4 放电充电2PbSO 4＋2H 2O B ．N 2＋3H 2 高温、高压催化剂2NH 3 C ．Cl 2＋H 2O HCl ＋HClOD ．2NO 2(g) N 2O 4(g)【解析】 A 项正反应和逆反应条件不同，故不属于可逆反应。

【答案】 A2．反应2SO 2＋O 2 2SO 3达到平衡后，再向反应容器中充入含氧的同位素188O 的氧气，经过一段时间后，18 8O 原子存在于( )A ．O 2B ．SO 2C ．O 2和SO 2D ．O 2、SO 2和SO 3 【解析】 可逆反应在相同条件下，可以向正、逆两个反应方向进行，反应体系中各物质同时存在，由于三种物质均含有氧元素，故188O 原子可能存在于三种物质中。

【答案】 D3．有关2SO 2＋O 2 催化剂△2SO 3的说法中，不正确的是( ) A ．该反应为可逆反应，故在一定条件下SO 2和O 2不可能全部转化为SO 3B ．达到平衡后，反应就停止了，故正、逆反应速率相等且均为零C ．一定条件下，向某密闭容器中加入2 mol SO 2和1 mol O 2，则从反应开始到达到平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，某一时刻之后，正、逆反应速率相等D ．平衡时SO 2、O 2、SO 3的分子数之比不再改变【解析】 化学平衡是动态平衡，到达化学平衡状态时，反应并没停止，只是正、逆反应速率相等而已。

【答案】 B4．下列说法中，可以证明反应N 2＋3H 2 2NH 3已达到平衡状态的是( )A ．1个N≡N 键断裂的同时，有3个N —H 键形成B ．1个N≡N 键断裂的同时，有6个N —H 键断裂C ．1个N≡N 键断裂的同时，有6个N —H 键形成D ．1个N≡N 键断裂的同时，有3个H —H 键断裂【解析】根据化学反应的实质可知，每当有1个N≡N键断裂时，必有3个H—H键断裂，同时有6个N—H键形成，C、D不能说明反应已达平衡状态；当有6个N—H键断裂时，必有1个N≡N键形成，则一个N≡N键断裂的同时又有一个N≡N键形成，说明反应已达平衡状态。

【答案】 B5．(2016·聊城高一质检)右图是可逆反应X2(g)＋3Y2(g) 2Z2(g)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B．t1～t2时，X2的物质的量越来越多C．t2～t3，反应不再发生D．t2～t3，各物质的浓度不再发生变化【解析】t1时v(正)>v(逆)>0，A项错；由于t1～t2时v(正)>v(逆)>0，反应物X2或Y2物质的量逐渐减少至t2时刻保持不变，B项错；t2～t3达到平衡状态，v(正)＝v(逆)≠0，C项错。

【答案】 D催化剂6．在373 K时，密闭容器中充入一定量的NO2和SO2，发生如下反应：NO2＋SO2NO＋SO3，平衡时，下列叙述正确的是( )①NO和SO3的物质的量一定相等②NO2和SO2的物质的量一定相等③体系中的总物质的量一定等于反应开始时总物质的量④SO2、NO2、NO、SO3的物质的量一定相等A．①和② B．②和③C．①和③ D．③和④【解析】①充入的是NO2和SO2，又NO和SO3的化学计量数之比为1∶1，其物质的量一定相等；②充入NO2、SO2的量不知道，平衡时不一定相等；③反应过程中压强保持不变，则总物质的量保持不变；④充入SO2、NO2的量不确定，则平衡时反应物和生成物不一定相等。

故选C。

【答案】 C7．下列说法中可以说明密闭容器中的反应：P(g)＋Q(g) R(g)＋S(g)在恒温下已达平衡状态的是( )A．反应容器内压强不随时间变化B．P和S的生成速率相等C．反应容器内P、Q、R、S四者共存D．反应容器内总物质的量不随时间而变化【解析】在该反应中，反应前后的气体的总物质的量不变，反应无论是否达到化学平衡，反应容器内压强及总物质的量都不随时间变化，并且四种物质始终是共存的，正确答案为B。

【答案】 B8．一定条件下，可逆反应2A B＋3C，在下列四种状态中，处于平衡状态的是( )【解析】来表示A的生成速率，正反应速率表示A的消耗速率，二者相等，则说明反应达到了平衡状态。

【答案】 D9．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【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项不能说明该反应已经达到平衡；X2和Y2的化学计量数相等，其消耗速率始终相等。

【答案】 C10．(2016·昆明高一质检)在一体积为10 L的密闭容器中，通入一定量的CO和H2O,850 ℃时发生反应：【导学号：96680036】CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)(1)CO 和H 2O 浓度变化如图，则0～4 min 的平均反应速率v (CO)＝____ mol·L －1·min －1。

(2)如图中4～5 min 之间该反应________(填“是”或“否”)处于平衡状态，判断理由 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

【解析】 v (CO)＝(0.20－0.08)mol/L÷4 min＝0.03 mol·L －1·min －1；根据反应物的浓度不再变化可知4～5 min 之间是化学平衡状态。

【答案】 (1)0.03 (2)是 反应物的浓度不再随时间的延长而发生变化11．在某一容积为5 L 的密闭容器内，加入0.2 mol 的CO 和0.2 mol 的H 2O ，在催化剂存在的条件下高温加热，发生如下反应：CO(g)＋H 2O(g) CO 2(g)＋H 2(g)，反应中CO 2的浓度随时间变化情况如图：(1)根据图中数据，反应开始至达到平衡时，CO 的化学反应速率为______________，反应达平衡时，c (H 2)＝______。

(2)判断该反应达到平衡的依据是______(填序号)。

①CO 减少的速率和CO 2减少的速率相等②CO、H 2O 、CO 2、H 2的浓度都相等③CO、H 2O 、CO 2、H 2的浓度都不再发生变化【解析】 (1)由图分析10 min 达到平衡，CO 2浓度增加了0.03 mol·L －1，则CO 浓度减小0.03 mol·L －1，所以v (CO)＝0.03 mol·L －110 min ＝0.003 mol·L －1·min －1，由于起始时，H 2浓度为0，所以达到平衡时c (H 2)＝0.03 mol·L －1；(2)化学平衡是动态平衡，是正、逆反应速率相等，并不是停止反应。

CO 减少的速率是正反应速率，CO 2减少的速率是逆反应速率，当二者相等时，v 正(CO)＝v 逆(CO)，可逆反应达到平衡。

反应达到平衡时，各组分的浓度不再发生变化。

【答案】 (1)0.003 mol·L －1·min －1 0.03 mol·L －1(2)①③12．(2016·青岛高一质检)在2 L 密闭容器中，800 ℃时反应2NO(g)＋O 2(g) 2NO 2(g)体系中，n (NO)随时间的变化如下表：(1)A 点处，v (正)__________v (逆)，A 点正反应速率________B 点正反应速率(用“大于”“小于”或“等于”填空)。

(2)如图中表示NO 2的变化的曲线是________。

用O 2表示从0～2 s 内该反应的平均速率v ＝____________。

(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是________。

a ．v (NO 2)＝2v (O 2)b ．容器内压强保持不变c ．v 逆(NO)＝2v 正(O 2)d ．容器内的密度保持不变(4)能使该反应的反应速率增大的是________。

a ．及时分离出NO 2气体b ．适当升高温度c ．增大O 2的浓度d ．选择高效的催化剂【解析】 (1)A 点，反应未达平衡，由表中数据知n (NO)随反应进行不断减小，说明反应从正向开始，所以A 点v (正)>v (逆)；A 点处反应物的浓度大于B 点，所以A 点正反应速率大于B 点。

(2)图中纵坐标为浓度，平衡时消耗n (NO)＝0.020 mol －0.007 mol ＝0.013 mol ，生成n (NO 2)＝0.013 mol 。

平衡时c (NO 2)＝0.006 5 mol·L －1，所以NO 2的变化曲线为b 。

0～2 s内，v (O 2)＝12v (NO)＝12×0.020 mol －0.008 mol 2 L×2 s＝1.5×10－3mol·L －1·s －1。

(3)v (NO 2)＝2v (O 2)未指明v (正)、v (逆)，不能表明是平衡状态，该反应遵循质量守恒定律，且容器的体积未变化，所以容器内的密度不论反应是否达到平衡状态一直保持不变。

(4)分离出NO 2气体后，浓度减小，反应速率减慢，而升高温度，加催化剂及增大反应物浓度都会使反应速率增大。

【答案】 (1)大于 大于 (2)b 1.5×10－3mol/(L·s)(3)bc (4)bcd[能力提升]13．一定温度下，可逆反应A(g)＋3B(g) 2C(g)未达到平衡的是( )A．C的生成速率与C的分解速率相等B．单位时间生成n mol A消耗4n mol BC．A、B、C的浓度不再变化D．C的百分含量达到最大值【解析】化学平衡的标志是正反应速率与逆反应速率相等。

C的生成速率是正反应速率，C的分解速率是逆反应速率，A项达到平衡；A、B、C各物质的浓度不变化，是平衡状态的宏观表现，C项达到平衡；逆反应生成n mol A，同时生成3n mol B，对于正反应却消耗了4n mol B，说明v正>v逆，反应向正反应方向进行，B项未达到平衡；C的百分含量达到最大值，说明反应达到限度，即D项达到平衡。