人教版高中化学必修二23化学反应速率和限度第2课时习题2.docx
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人教版高中化学必修二23化学反应速率和限度第2课时习题2
课后作业
一、选择题（每小题4分，共52分，每小题有1－2个正确选项）
1．下列对可逆反应的认识正确的是（ ）
A．SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr与2HBr＋H2SO4（浓）
===Br2＋SO2↑＋2H2O互为可逆反应
B．既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应
C．在同一条件下，同时向正、逆两个方向进行的反应叫可逆反应
D．电解水生成氢气和氧气与氢气和氧气点燃生成水的反应是可逆反应
解析：
理解好可逆反应定义中的“同一条件下”“同时”“正、逆两个方向”等关键字眼。
答案：
C
2．下列说法正确的是（ ）
A．密闭容器中充入1molN2和3molH2可生成2molNH3
B．一定条件下，可逆反应达到平衡状态，该反应就达到了这一条件下的最大限度
C．对于任何反应增大压强，化学反应速率均增大
D．化学平衡是一种动态平衡，条件改变，原平衡状态不会被破坏
解析：
N2和H2生成NH3的反应为可逆反应，1molN2和3molH2不能完全反应生成2molNH3，A项错；压强是影响化学反应速率的一个因素，但并不适合于所有的反应，必须有气体参与的反应才适合，C不正确；化学平衡是一种动态平衡，该平衡是建立在一定条件下的平衡，如果条件改变，平衡将发生移动，D项不正确。
答案：
B
3．在一定温度时，将1molA和2molB放入容积为5L的某密闭容器中发生如下反应：
A（s）＋2B（g）C（g）＋2D（g），经5min后，测得容器内B的浓度减少了0.2mol·L－1。
则下列叙述不正确的是（ ）
A．在5min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率为
0.02mol·（L·min）－1
B．在5min时，容器内D的浓度为0.2mol·L－1
C．该可逆反应随反应的进行，容器内压强逐渐增大
D．5min时容器内气体总的物质的量为3mol
解析：
根据题意，可以计算v（B）＝0.04mol·（L·min）－1，则v（C）＝0.02mol·（L·min）－1，A正确。
5min时，c（C）＝0.1mol·L－1，则c（D）＝0.2mol·L－1，B正确。
该反应为气体物质的量增加的反应，随反应的进行，容器内压强增大，C正确。
5min时，Δn（B）＝0.2mol·L－1×5L＝1mol，Δn（C）＝0.5mol，Δn（D）＝1mol。
因此气体的物质的量为2mol－1mol＋0.5mol＋1mol＝2.5mol，D说法错误。
答案：
D
4．一定条件下，可逆反应2A（g）B（g）＋3C（g），下列四项中处于平衡状态的是（ ）
正反应速率
逆反应速率
A
v（A）＝2mol/（L·min）
v（B）＝2mol/（L·min）
B
v（A）＝2mol/（L·min）
v（C）＝2mol/（L·min）
C
v（A）＝1mol/（L·min）
v（B）＝2mol/（L·min）
D
v（A）＝1mol/（L·min）
v（C）＝1.5mol/（L·min）
解析：
可逆反应达到平衡状态时，正逆反应的反应速率相等，即用不同物质表示的化学反应速率之比应等于化学方程式中的化学计量数之比，只有D正确。
答案：
D
5．可逆反应2NO2（g）2NO（g）＋O2（g）在体积固定的密闭容器中，达到平衡状态的标志是（ ）
①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2
②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO
③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A．①④⑥⑦ B．②③⑤⑦
C．①③④⑤D．全部
解析：
②中均表示的是正反应速率，不能说明v（正）、v（逆）是否相等；③中反应的任意时刻用NO2、NO、O2表示的反应速率之比均为2∶2∶1；⑤中根据质量守恒定律和ρ＝
可知反应过程中混合气体的密度一直不变化。
答案：
A
6．下列关于物质“反应程度”的说法正确的是（ ）
A．一定条件下，2molsO2与足量O2反应可得到2molsO3
B．含4molHCl的浓盐酸与足量的MnO2加热反应可制备1molCl2
C．10mL18.0mol/LH2SO4与足量铜加热反应可制备0.09molsO2
D．一定条件下，1molN2与3molH2反应可制备1.0molNH3
解析：
因为SO2与O2的反应、N2与H2的反应都是可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，故A不正确，D正确；MnO2只能与浓盐酸反应制取Cl2，含4molHCl的浓盐酸与足量MnO2反应产生的Cl2将少于1mol，B也不正确。
答案：
D
7．2SO2（g）＋O2（g）
2SO3（g）是制备硫酸的重要反应。
下列叙述正确的是（ ）
A．催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率
B．升高反应体系的温度，反应速率一定增大
C．因该反应是放热反应，所以降低温度将缩短反应达到平衡的时间
D．在t1、t2时刻，O2（g）的浓度分别是c1、c2，则时间间隔t1～t2内，SO3（g）生成的平均速率为v＝
解析：
加入催化剂同时改变正、逆反应速率，A不正确；升高温度，化学反应速率一定加快，B正确；降低温度，使反应速率降低，将增大反应达到平衡的时间，C不正确；t1～t2时间段内，SO3（g）的生成速率为v＝
，D不正确。
答案：
B
8．对于2SO2＋O2
2SO3的反应，下列叙述中正确的是（ ）
A．“高温”和“催化剂”的条件使SO2和O2产生了可发生性
B．“高温”和“催化剂”的条件可加快SO3分解为SO2和O2
C．在该反应的平衡状态，SO2、SO2、O2的浓度一定都相等
D．在该反应的平衡状态，正反应速率和逆反应速率相等
解析：
该反应客观存在可发生性，“高温”和“催化剂”的条件只是加快其反应速率，A项错误；该反应是可逆反应，“高温”和“催化剂”的条件下可加快SO3分解为SO2和O2，B项正确；可逆反应达到平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物的浓度和生成物的浓度不再变化，但反应物和生成物的浓度并不一定相等，所以C项错误，D项正确。
答案：
BD
9．一定温度下，在容积为1L的容器内，某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，则下列表述中正确的是（ ）
A．该反应的化学方程式为2MN
B．t2时，正、逆反应速率相等，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浓度的2倍
解析：
反应达到平衡时M增加了3mol，N减小了6mol，所以该反应的化学方程式为M2N，A项错误；t2时M、N的浓度相等，但是正、逆反应速率不相等，故未达到平衡，B项错误；t3时，M、N的浓度不再变化，正反应速率等于逆反应速率，达到平衡状态，C项错误；t1时，N的浓度为6mol·L－1，M的浓度为3mol·L－1，D项正确。
答案：
D
10．（2011·海南高考）对于可逆反应H2（g）＋I2（g）2HI（g），在温度一定下由H2（g）和I2（g）开始反应，下列说法正确的是（ ）
A．H2（g）的消耗速率与HI（g）的生成速率之比为2∶1
B．反应进行的净速率是正、逆反应速率之差
C．正、逆反应速率的比值是恒定的
D．达到平衡时，正、逆反应速率相等
解析：
速率之比等于各物质的化学计量数之比，H2（g）的消耗速率与HI（g）的生成速率比为1∶2，A项错误。
刚开始时，正反应速率最大，逆反应速率为0，随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，二者的比值是变化的，C项错误。
净速率是正、逆反应速率之差，B项正确。
正、逆反应速率相等是化学反应达到平衡的标志，D项正确。
答案：
BD
11．对于可逆反应：
4NH3（g）＋5O2（g）
4NO（g）＋6H2O（g），下列说法正确的是（ ）
A．达到化学平衡时，4v正（O2）＝5v逆（NO）
B．若单位时间内生成xmolNO的同时消耗xmolNH3，则反应达到平衡状态
C．达到平衡状态时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大
D．化学反应速率关系是：
2v正（NH3）＝3v正（H2O）
解析：
根据反应速率之比等于化学方程式的计量数之比有：
4v正（O2）＝5v正（NO），所以4v正（O2）＝5v逆（NO）时表示化学反应达到平衡，故A项正确；生成NO、消耗NH3均为正反应的变化，未表示逆反应的变化情况，故B项错误；由于反应物、生成物均为气体，所以增加容器体积，正反应速率和逆反应速率都会减小，故C项错误；因为v正（NH3）∶v正（H2O）＝2∶3，即3v正（NH3）＝2v正（H2O），故D项错误。
答案：
A
12．在372K时，把0.5molN2O4通入体积为5L的真空密闭容器中，立即出现红棕色。
反应进行到2s时，NO2的浓度为0.02mol·L－1。
在60s时，体系已达平衡，此时容器内压强为开始时的1.6倍。
下列说法正确的是（ ）
A.前2s以N2O4的浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol·L－1·s－1
B.在2s时体系内压强为开始时的1.1倍
C.在平衡时体系内含有N2O40.25mol
D.平衡时，N2O4的转化率为40%
解析：
N2O4和NO2存在如下转化关系
N2O42NO2，前2s时
N2O4 2NO2
起始（mol）0.50
反应（mol）0.050.02×5
2s时（mol）0.5－0.050.02×5
v（N2O4）＝
＝0.005mol·L－1·s－1
气体总的物质的量为0.5mol－0.05mol＋0.02mol·L－1×5L＝0.55mol。
2s时与开始的压强之比为p（2s）∶p（始）＝0.55∶0.5＝1.1∶1。
60s达到平衡时，设参加反应的N2O4的物质的量为x。
则有
N2O42NO2
起始（mol）0.50
反应（mol）x2x
平衡（mol）0.5－x2x
平衡时，气体总的物质的量为0.5mol－x＋2x＝0.5mol＋x，所以有
＝1.6，解得x＝0.3mol。
平衡体系中含0.2molN2O4，N2O4的转化率为
×100%＝60%。
答案：
B
13．在一个6L的密闭容器中放入3molX和2molY，在一定条件下发生反应4X（g）＋3Y（g）2Q（g）＋nR（g），达到平衡后，容器内的压强比原来增加5%，X浓度减小
，则该反应方程式中的n值是（ ）
A．3 B．4
C．5D．6
解析：
解法一：
平衡体系存在于一个恒容的容器中，据阿伏加德罗定律气体的物质的量之比等于压强之比。
压强比原来增加5%，说明物质的量比原来增加5%，设初态有3molX和2molY，X浓度减小1/3，说明反应中消耗X的物质的量为1mol，据方程式由差量法可知当消耗4molX，气体物质的量增加（2＋n）－（4＋3）＝n－5，所以（n－5）/4＝（2＋3）×5%，解得n＝6。
解法二：
仔细审题可知反应是一个物质的量增加的反应则有4＋3<2＋n，分析选项知只有选D符合题意。
所以在做选择题时对于有数据似乎需要计算的题目，不要忙于按常规计算，应分析选项直接求解。
答案：
D
二、填空题（共48分）
14．（16分）在某一容积为5L的密闭容器内，加入0.2mol的CO和0.2mol的H2O（g），在催化剂存在的条件下高温加热，发生如下反应：
CO（g）＋H2O（g）
CO2（g）＋H2（g），反应放出热量。
反应中CO2的浓度随时间变化的情况如下图所示。
（1）根据图中数据，从反应开始至达到平衡时，CO的化学反应速率为________；反应平衡时c（H2）＝________。
（2）判断该反应达到平衡的依据是________（填序号）。
A．CO减少的化学反应速率和CO2减少的化学反应速率相等
B．CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等
C．CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
D．正、逆反应速率都为零
解析：
（1）由图可知第10min时反应达到平衡，所以v（CO）＝v（CO2）＝
＝
＝0.003mol·（L·min）－1，反应时转化的浓度之比＝化学方程式的化学计量数之比，所以Δc（H2）＝Δc（CO）＝0.03mol·L－1。
（2）达到平衡的标志是各物质的百分含量保持一定，浓度不变，正、逆反应速率相等且不为0。
答案：
（1）0.003mol·（L·min）－1 0.03mol·L－1
（2）AC
15．（16分）在2L密闭容器中，800℃时反应2NO（g）＋O2（g）2NO2（g）体系中，n（NO）随时间的变化如表：
时间/s
0
1
2
3
4
5
n（NO）/mol
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
（1）上述反应________（填“是”或“不是”）可逆反应。
（2）如图所示，表示NO2变化曲线的是______。
用O2表示从0～2s内该反应的平均速率v＝________。
（3）能说明该反应已达到平衡状态的是________（填序号）。
a．v（NO2）＝2v（O2）
b．容器内压强保持不变
c．v逆（NO）＝2v正（O2）
d．容器内密度保持不变
解析：
（1）该反应是可逆反应。
（2）由平衡体系2NO（g）＋O2（g）
2NO2（g）知，NO2为生成物，n（NO2）＝Δn（NO）＝0.020mol－0.007mol＝0.013mol
c（NO2）＝
＝0.0065mol·L－1
故表示NO2变化曲线的为b。
v（NO）＝
＝
＝
＝0.003mol·（L·s）－1，
则v（O2）＝
v（NO）＝0.0015mol·（L·s）－1。
（3）a项中未指明正、逆反应速率，故无法说明该反应是否达到平衡状态；由于该反应是反应前后气体体积不相等的反应，当容器内压强保持不变时，说明该反应已达到平衡状态，故b项正确；c项中已说明正、逆反应速率相等，故说明该反应已达到平衡状态；由于气体总质量不变，气体总体积也不变，因此，无论该反应是否达到平衡，容器内密度保持不变，故d项无法说明该反应是否达到平衡状态。
答案：
（1）是
（2）b 1.5×10－3mol·（L·s）－1 （3）bc
16．（16分）常温下，将amolN2与bmolH2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：
N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）。
（1）若反应进行到某时刻t时，nt（N2）＝13mol，nt（NH3）＝6mol，则a的值为________。
（2）反应达到平衡时，混合气体的体积为716.8L（标准状况下），其中NH3的体积分数为25%，计算平衡时NH3的物质的量为_____。
（3）原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比（写最简整数化，下同）n始∶n平＝________。
（4）原气体中a∶b＝________。
（5）达到平衡时混合气体中，n（N2）∶n（H2）∶n（NH3）＝________。
解析：
（1）N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）
n始/mol:
ab0
n转/mol:
x6
nt/mol:
136
根据上述关系，解得x＝3，所以a＝13＋3＝16。
（2）平衡时，n（NH3）＝716.8L÷22.4L·mol－1×25%＝32mol×25%＝8mol。
（3）可利用差量法计算。
假设反应过程中混合气体总物质的量减少y。
N2（g）＋3H2（g）2NH3（g） Δn
1mol3mol2mol2mol
8moly
解得y＝8mol，所以，原混合气体总物质的量为716.8L÷22.4L·mol－1＋8mol＝40mol。
原混合气体与平衡混合气体总物质的量之比为40∶32＝5∶4。
（4）前面已计算出原混合气体中a＝16，所以H2的物质的量b＝40－16＝24。
所以a∶b＝16∶24＝2∶3。
（5）反应过程中各物质的物质的量如下：
N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）
n始/mol:
16240
n转/mol:
4128
n平/mol:
12128
根据以上数据，平衡混合气体中，n（N2）∶n（H2）∶n（NH3）＝12∶12∶8＝3∶3∶2。
答案：
（1）16
（2）8mol （3）5∶4 （4）2∶3 （5）3∶3∶2
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