1、2.3.2 化学反应的限度(时间：45 分钟 分值：100 分)一、选择题(本题包括 13 小题，每小题 5 分，共 65 分)1下列事实能说明氯气与水的反应是可逆反应的是( )A氯水的漂白作用B氯水呈黄绿色C氯水与 NaOH 反应D氯水与锌反应产生 H2解析：选 B。可逆反应就是生成物和反应物共存 ，反应不能进行到底。要证明氯气与水的反应是可逆反应，就是要证明有 Cl2.H2O、HCl 、HClO 同时存在或者证明反应物没有反应完全。氯水呈黄绿色说明氯水中有 Cl2，可以说明氯气与水的反应是可逆反应。酸性说明氯水中有 HCl，漂白性说明氯水中有 HClO，都不足以说明反应是可逆反应。2假设某
2、化学反应的反应过程如图所示，观察分析，符合图中变化的化学反应为( )AA 23B 2 2AB3B2AB 2B 2 2AB3C2A 2B5B 2=4AB3D2AB 2B 2=2AB3解析：选 B。由图可知反应物用 AB2.B2 表示，生成物用 AB3 表示，反应后反应物与生成物共存，说明反应不能进行到底，为可逆反应，结合反应前后原子守恒可知反应方程式为 2AB2B 2 2AB3。3下列反应体系中，不属于可逆反应的是( )ACl 2 溶解于水B氨气溶解于水C工业合成氨DNa 2CO3CO 2H 2O=2NaHCO3 和 2NaHCO3 Na2CO3CO 2H 2O= = = = = 解析：选 D。
3、A 项，Cl 2 溶于水存在反应：Cl 2H 2O HClHClO；B 项，NH 3 溶于水存在反应：NH 3H 2O NH3H2O；C 项，N 23H 2 2NH3；D 项，两反应的条件不同，不是可逆反应。4下列对于一定条件下的某可逆反应的说法中错误的是( )A反应开始时，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大B达到平衡时，同一物质的正、逆反应速率相等C达到平衡时，各组分的物质的量浓度保持不变D达到平衡时，各组分的物质的量浓度都相等解析：选 D。对于一定条件下的可逆反应达到平衡的过程中，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大；达到平衡时，v 正 v 逆 ，各组分的物质的量浓度不再改变，但不一
4、定都相等。5可以充分说明可逆反应 P(g)Q(g) R(g)S(g) 在恒温条件下达到平衡状态的事实是( )A反应器内的压强不随时间的变化而变化B反应器内 P、Q、R、S 四种气体共存C生成 P 的速率与生成 S 的速率相等D生成 1 mol P 必有 1 mol Q 生成解析：选 C。对于该反应，反应前后气体的物质的量不变，无论是否达平衡，压强一直保持不变，而且生成 1 mol P 必有 1 mol Q 生成，并保持 P、Q、R、S 四种气体共存。6一定条件下，可逆反应 2A B3C 在下列四种状态中处于平衡状态的是( )正反应速率 逆反应速率A vA2 mol/(Lmin) vB2 mol
5、/(Lmin)B vA2 mol/(Lmin) vC2 mol/(Lmin)C vA1 mol/(Lmin) vB2 mol/(Lmin)D vA1 mol/(Lmin) vC1.5 mol/(Lmin)解析：选 D。正反应速率和逆反应速率相等时 ，化学反应达到平衡状态。通过化学方程式中的化学计量数进行变换比较，A 项，v A2 mol/(Lmin)，则 vB1 mol/(Lmin)；B 项，vA2 mol/(Lmin)，则 vC3 mol/(Lmin)；C 项，v A1 mol/(Lmin)，则 vB0.5 mol/(Lmin)。7CO 和 H2 在一定条件下可以合成甲醇：CO(g)2H 2
6、(g) CH3OH(g)，下列叙述中能说明上述反应在一定条件下一定达到最大限度的是( )ACO 全部转化为乙醇B正反应和逆反应的化学反应速率均为零CCO 和 H2 以 12 的物质的量之比反应生成甲醇D反应体系中甲醇的物质的量浓度不再变化解析：选 D。可逆反应不可能完全转化 ，故 A 错误；正、逆反应速率相等 ，都大于0，是动态平衡，故 B 错误；只要反应发生 ，CO 和 H2 就以 12 的物质的量之比反应生成甲醇，故 C 错误；反应体系中甲醇的物质的量浓度不再变化，说明正、逆反应速率相等，故 D 正确。8下列关于可逆反应的说法中正确的是( )A可逆反应就是既能向正反应方向进行，又能向逆反应
7、方向进行的化学反应B在催化剂的作用下，二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫的同时，三氧化硫又分解生成二氧化硫和氧气，因此该反应是可逆反应C对于合成氨的反应，如果调控好反应条件，可使一种反应物的转化率达到 100%D碳酸钙在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙和二氧化碳在常温下生成碳酸钙，因此这两个反应是可逆反应解析：选 B。可逆反应是指在相同条件下 ，能同时向正、逆反应方向进行的反应。可逆反应强调两点：相同条件和同时双向进行，B 正确；A 项中没有说明相同条件和同时进行；C 项 ，由于是可逆反应， 所以其反应物的转化率不可能达到 100%；D 项中的两个反应，由于反应条件不同，不能称为可逆反应。9
8、在一定条件下，使 NO 和 O2 在一密闭容器中进行反应 2NOO 2 2NO2，下列说法中不正确的是( )A反应开始时，正反应速率最大，逆反应速率为零B随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后为零C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D随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后与正反应速率相等解析：选 B。反应开始时，反应物浓度最大 ，正反应速率最大，生成物浓度为零，逆反应速率为零，A 正确；随着反应的进行 ，反应物浓度逐渐减小，正反应速率逐渐减小，生成物的浓度逐渐增大，逆反应速率逐渐增大，最终正、逆反应速率相等，但不能为零，B 错误， C 正确 ，D 正确。10一定温度下，
9、在某恒容的密闭容器中，建立化学平衡：C(s)H 2O(g) CO(g)H 2(g)。下列叙述中不能说明该反应已达到化学平衡状态的是( )A体系的压强不再发生变化Bv 正 (CO)v 逆 (H2O)C生成 n mol CO 的同时生成 n mol H2D1 mol HH 键断裂的同时断裂 2 mol HO 键解析：选 C。A 项，由于该反应是一个反应前后气体体积改变的反应，当体系的压强不再发生变化时，说明反应已达到化学平衡状态。B 项， CO 的正反应速率等于其逆反应速率，说明反应已达到化学平衡状态。C 项，生成 CO、H 2 均表示反应向正反应方向进行，没有表示出正、逆反应速率的关系，不能说明
10、反应已达到化学平衡状态。D 项，H H 键断裂和 HO 键断裂是两个相反的反应方向，1 mol HH 键断裂的同时断裂 2 mol HO键，即消耗 1 mol H2 的同时消耗了 1 mol H2O，可知 H2 的消耗量等于其生成量，说明反应已达到化学平衡状态。11已知汽车尾气无害化处理反应为 2NO(g)2CO(g) N2(g)2CO 2(g)。下列说法不正确的是( )A升高温度可使该反应的逆反应速率降低B使用高效催化剂可有效提高正反应速率C反应达到平衡后，NO 的反应速率保持恒定D单位时间内消耗 CO 和 CO2 的物质的量相等时，反应达到平衡解析：选 A。升温，无论是正反应 ，还是逆反应
11、，反应速率均加快，A 项错误；催化剂可以加快化学反应速率，B 项正确；达到平衡后，各物质的反应速率保持不变，C 项正确；由于 CO 和 CO2 的化学计量数相等，故当两者单位时间内消耗的物质的量相等时，反应即达到平衡，D 项正确。12在一定条件下，向 1 L 密闭容器中充入 3 mol X 气体和 1 mol Y 气体，发生反应2X(g)2Y(g) 3Z(g)2W(g)，达到反应最大限度时，下列各生成物浓度的数据中错误的是( )Ac(Z)0.75 mol/L Bc(Z)1.2 mol/LCc(W)0.8 mol/L Dc(W)1 mol/L解析：选 D。可逆反应不能进行到底 ，即反应物均有剩余
12、，所以消耗 Y 的物质的量必小于 1 mol，而生成 Z 的物质的量必小于 1.5 mol，生成 W 的物质的量必小于 1 mol，所以D 错。13在 4 L 密闭容器中充入 6 mol A 气体和 5 mol B 气体，在一定条件下发生反应：3A(g)B(g) 2C(g)x D(g)，达到平衡时，生成了 2 mol C，经测定 D 的浓度为 0.5 molL 1，下列判断正确的是( )Ax1BB 的转化率为 20%C平衡时 A 的浓度为 1.50 molL1D达到平衡时，在相同温度下容器内混合气体的压强是反应前的 85%解析：选 B。由题意，平衡时 n(D)0.5 molL1 4 L 2 m
13、ol，生成 2 mol C 的同时生成 2 mol D，所以 x2。由 3A(g) B(g) 2C(g)2D(g)起始/mol 6 5 0 0变化/mol 3 1 2 2平衡/mol 3 4 2 2可知，B 的转化率 (B) 100%20% ，平衡时 c(A) 0.75 molL 1 。由1 mol5 mol 3 mol4 Lx2 可知反应前后气体的物质的量不变，容器内气体的压强不变。二、非选择题(本题包括 3 小题，共 35 分)14(9 分) 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 H2O，在催化剂存在的条件下高温加热，发生如下反应：CO
14、(g) H2O(g) CO2(g)H 2(g)，反应中 CO2 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)。CO 减少的速率和 CO2 减少的速率相等CO、H 2O、CO 2.H2 的浓度都相等CO、H 2O、CO 2.H2 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 的浓度增加了 0.03 mol/L，则 CO 的浓度减小 0.03 mol/L，所以 v(CO) 0.003 mol/(Lmin)，由于起始时 H2 浓度为 0，所0.0
15、3 mol/L10 min以达到平衡时 c(H2)0.03 mol/L。(2) 化学平衡是动态平衡，只是正、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/(Lmin) 0.03 mol/L (2)15(9 分) 一定温度下，在容积为 V L 的密闭容器中进行反应：aN(g) bM(g)，M、N 的物质的量随时间的变化曲线如图所示：(1)此反应的化学方程式中 _。ab(2)t1 到 t2 时刻，以 M 的浓
16、度变化表示的平均反应速率为_。(3)下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是_ 。A反应中 M 与 N 的物质的量之比为 11B混合气体的总质量不随时间的变化而变化C混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化D单位时间内每消耗 a mol N，同时生成 b mol ME混合气体的压强不随时间的变化而变化解析：(1)化学计量数之比等于物质的量的变化量之比，所以 ab(8 mol2 mol)(5 mol2 mol)21，该反应的化学方程式为 2N(g) M(g)。(2)v(M) mol/(Lmin)。4 mol 3 mol（t2 t1） minV L 1（t2 t1）V(3)达到平衡状态时，各组分的
17、浓度不再发生变化，物质的量之比为 11 不能说明反应达到了平衡状态，A 选项错误；该反应的反应物和生成物都是气体，根据质量守恒定律，反应前后，混合气体的质量始终不变，B 选项错误；该反应为气体体积减小的反应，若反应没有达到平衡状态，反应过程中气体的总物质的量和压强始终在减小，当该量不再发生变化时，则说明反应达到了平衡状态，C 和 E 选项正确；消耗 a mol N 和生成 b mol M 都表示的是正反应方向，没有体现逆反应速率的大小，不能说明反应达到了平衡状态，D 选项错误。答案：(1)2 (2) mol/(Lmin) (3)CE1（t2 t1）V16(17 分) 在 2 L 密闭容器内，8
18、00 时 NO(g)和 O2(g)反应生成 NO2(g)的体系中，n(NO)随时间的变化如下表所示：时间/s 0 1 2 3 4 5n(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，在第 5 s 时，NO 的转化率为_。(2)下图中表示 NO2 变化曲线的是_，用 O2 表示从 02 s 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_。av(NO 2)2v(O 2)b容器内压强保持不变cv 逆 (NO)2v 正 (O2)d容器内气体密度保持不变解析：(1)该反应是可逆反应，5 s 时，N
19、O 转化率为100%65%。0.020 mol 0.007 mol0.020 mol(2)由平衡体系 2NO(g)O 2(g) 2NO2(g)知，NO 2 为生成物 ，初始状态时，c(NO 2)0，随反应的进行，c(NO 2)逐渐增大，当达到平衡时，c(NO)c (NO2) 0.020 mol2 L0.006 5 mol/L，故表示 NO2 变化曲线的为 b。0.007 mol2 Lv(NO) 0.003 mol/(Ls)，则 v(O2) v(NO)c（NO）t n（NO）Vt 0.020 mol 0.008 mol2 L2 s 120.001 5 mol/(Ls) 。(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，容器内气体密度总保持不变，故 d 项无法说明该反应是否达到平衡状态。答案：(1)是 65% (2)b 0.001 5 mol/(Ls) (3)bc