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2019_2020年高中化学课时分层作业10化学反应的限度含解析鲁科版必修2
2019_2020年高中化学课时分层作业11利用化学反应制备物质含解析鲁科版必修2
2019_2020年高中化学课时分层作业12化学反应为人类提供能量含解析鲁科版必修2
2019_2020年高中化学课时分层作业13有机化合物的性质含解析鲁科版必修2
2019_2020年高中化学课时分层作业14有机化合物的结构特点含解析鲁科版必修2
2019_2020年高中化学课时分层作业15石油的炼制乙烯含解析鲁科版必修2
2019_2020年高中化学课时分层作业16煤的干馏苯含解析鲁科版必
修2
2019_2020年高中化学课时分层作业17乙醇含解析鲁科版必修2
2019_2020年高中化学课时分层作业18乙酸含解析鲁科版必修2
2019_2020年高中化学课时分层作业19酯和油脂含解析鲁科版必修2
2019_2020年高中化学课时分层作业1原子核核素含解析鲁科版必修2
2019_2020年高中化学课时分层作业20糖类蛋白质含解析鲁科版必修2
2019_2020年高中化学课时分层作业21塑料橡胶纤维含解析鲁科版必修2
2019_2020年高中化学课时分层作业2核外电子排布含解析鲁科版必修2
2019_2020年高中化学课时分层作业3元素周期律含解析鲁科版必修2
2019_2020年高中化学课时分层作业4元素周期表含解析鲁科版必修2
2019_2020年高中化学课时分层作业5认识同周期元素性质的递变规律含解析鲁科版必修2
2019_2020年高中化学课时分层作业6预测同主族元素的性质含解析鲁科版必修2
2019_2020年高中化学课时分层作业7化学键与化学反应中的物质变化含解析鲁科版必修2
2019_2020年高中化学课时分层作业8化学键与化学反应中的能量变化含解析鲁科版必修2
2019_2020年高中化学课时分层作业9化学反应的快慢含解析鲁科版必修2
课时分层作业(十) 化学反应的限度
(建议用时:40分钟)
[合格基础练]
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 光照电解
D.H2+Cl2=====2HCl与2HCl=====H2+Cl2↑互为可逆反应
C [A、D项中反应条件不同,均不是可逆反应,错误;B项中也未强调在相同条件下,错误。]
2.对于可逆反应M+N
Q达到平衡时,下列说法正确的是( )
A.M、N、Q三种物质的浓度一定相等 B.M、N全部变成了Q
C.反应物和生成物的浓度都保持不变 D.正、逆反应速率均为0
C [一个可逆反应达到平衡状态时,正、逆反应仍在不断进行,同时各组分的浓度保持不变,但不一定相等。]
3.可逆反应H2(g)+I2(g)A.H2、I2、HI的浓度相等 B.H2、I2、HI的浓度保持不变 C.混合气体的密度保持不变 D.混合气体的质量不再改变
B [化学反应达平衡的标志为各组分量不变,故B正确、A错误;混合气体的密度和质量在反应过程中始终保持不变,不能据此判断是否达到平衡,C、D错误。]
4.一定条件下的密闭容器中,在下列四种状态下,可逆反应2X(g)达到平衡状态的是( )
反应速率 A B C D Y(g)+3Z(g)
2HI(g)达到平衡的标志是( )
v(正)/(mol·L-1·min-1) v(逆)/(mol·L-1·min-1) v(X)=2 v(Y)=2 v(X)=1 v(Y)=1.5 v(X)=1 v(Z)=1.5 v(X)=2 v(Z)=2 C [判断可逆反应是否达到平衡状态时,可以将用不同物质表示的反应速率转化成同一物质正、逆两个方向的反应速率,若二者相等,则反应达到平衡状态。将A、B、C、D四项
中的逆反应速率均转化为用X表示的逆反应速率,分别为4 mol·L·min、3 mol·L
1
-1-1-
4-1-1-1-1-1
·min、1 mol·L·min、 mol·L·min,只有C项v(正)=v(逆),可以说明反应
3
达到平衡状态。]
5.在一定温度下的某容积不变的密闭容器中,建立下列化学平衡:C(s)+H2O(g)
高温
CO(g)+H2(g)。不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是( )
A.体系的压强不再发生变化 B.v正(CO)=v逆(H2O)
C.生成n mol CO的同时生成n mol H2 D.反应体系的密度不再改变
C [反应无论达到平衡,还是未达到平衡,生成n mol CO的同时都会生成n mol H2。] 6.可逆反应:2NO2(g)状态的标志是( )
A.单位时间内生成n mol O2的同时消耗2n mol NO2 B.单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO C.NO2、NO、O2表示的浓度数值之比为2∶2∶1的状态 D.NO2的物质的量不再改变的状态
D [O2的生成表示的是正反应速率,而NO2的消耗表示的也是正反应速率,两者速率方向相同,不能表示反应达到平衡状态;同样,NO生成表示的也是正反应速率,B项也不能表示反应达到平衡状态;各组成成分浓度关系与是否平衡无必然联系;各组成成分的物质的量不变表示反应达到平衡状态。]
7.一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X(g)不能说明该反应达到化学平衡状态的是( )
A.混合气体的密度不再变化 B.反应容器中Y的质量分数不变 C.X的分解速率与Y的消耗速率相等
D.单位时间内生成1 mol Y的同时生成2 mol X
C [因Z为固体,若未达到平衡,混合气体的密度会发生变化,A项可作为平衡标志;C项中X的分解速率与Y的消耗速率之比等于2∶1时反应才达到平衡。]
8.在密闭容器中发生反应X(g)+3Y(g)
-1
-1
-1
2NO(g)+O2(g),在体积不变的密闭容器中反应,达到平衡
Y(g)+Z(s),以下
2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为0.1
mol·L、0.3 mol·L和0.2 mol·L,则平衡时各物质的浓度不可能是
( )
A.X为0.2 mol·L B.Y为0.1 mol·L
-1-1
C.Z为0.3 mol·L
D.Z为0.1 mol·L时,Y为0.45 mol·L
A [若将0.2 mol·L的Z完全转化为X和Y。此时,X的物质的量浓度为0.2 mol·L
-1
-1-1
-1
-1
,而该反应为可逆反应,故X的物质的量浓度一定小于0.2 mol·L。] 9.对于密闭容器中的反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),在673 K、30 MPa下,n(NH3)
-1
和n(H2)随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.a点的正反应速率比b点的小 B.c点处反应达到平衡
C.d点(t1时刻)和e点(t2时刻)处n(N2)不一样 D.e点处反应已达到平衡
D [由图可知,a点时n(H2)比b点大,即反应物浓度大,所以a点的正反应速率大于b点的,A项不正确;c点时n(H2)、n(NH3)二者的物质的量仍在随时间发生变化,故c点并没达到平衡,B项不正确;由于在t1、t2时,n(H2)、n(NH3)不再随时间发生变化,表明反应已达到平衡,故两点处n(N2)相等,C项不正确、D项正确。]
10.在200 ℃时,将a mol H2(g)和b mol I2(g)充入体积为V L的密闭容器中,发生反应:
I2(g)+H2(g)
2HI(g)。
(1)反应刚开始时,由于c(H2)=________,c(I2)=________,而c(HI)=______,所以化学反应速率________最大,而________最小(为零)。
(2)随着反应的进行,反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c(H2)________,
c(I2)________,而c(HI)________,从而化学反应速率v(正)________,而v(逆)________。
(3)当反应进行到v(正)与v(逆)________时,此可逆反应就达到了最大限度,若保持外界条件不变时,混合物中各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物
的转化率和生成物的产率及体系的总压强(或各组分的分压)都将________。
[解析] 可逆反应发生时,正反应速率越来越小,逆反应速率越来越大,反应物的浓度越来越小,生成物的浓度越来越大,平衡时,各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和生成物的产率及体系的总压强都将保持不变。
[答案] (1)mol·L mol·L 0 v(正) v(逆) (2)减小 减小 增大 减小 增大 (3)相等 保持不变
11.在2 L的密闭容器中有下图所示的反应,看图按要求回答下列问题:
aV-1
bV-1
Ⅰ Ⅱ
(1)上图中,反应物:Ⅰ是________,Ⅱ是______________________________。 (2)写出反应方程式:
Ⅰ_____________________________________________________________, Ⅱ_____________________________________________________________。
(3)在上图Ⅱ中,以0~10 s内的平均反应速率计算,t=6 s时A的浓度是________mol·L。
[解析] 在图Ⅰ和图Ⅱ中,都是A的浓度随反应的进行不断减少至不变,B、C的浓度随反应的进行不断增加至不变,所以A为反应物,B、C为生成物。不同的是图Ⅰ中A的最终浓度为0,图Ⅱ中不为0,所以图Ⅰ中的反应是不可逆反应,而图Ⅱ中的反应是可逆反应。图Ⅱ中,10 s时,变化的c(A)=1.2 mol·L-0.8 mol·L=0.4 mol·L,所以6 s时0.4 mol·L变化的c(A)=6 s×=0.24
10 smol·L,此时c(A)=0.96 mol·L。
[答案] (1)A A (2)3A===2B+C A(3)0.96
B+2C
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
12.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(g)+H2O(g)浓度随时间变化情况如图:
CO2(g)+H2(g),反应中CO2的
(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(H2)为____________________________。
(2)判断该反应达到平衡的依据是______(填序号)。 ①CO减少的速率和CO2减少的速率相等 ②CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等 ③CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
[解析] (1)由图分析10 min达到平衡,CO2浓度增加了0.03 mol·L,则CO浓度减0.03 mol·L-1-1
小0.03 mol·L,所以v(CO)==0.003 mol·L·min,由于起始时,H2
10 min
-1
-1
-1
浓度为0,所以达到平衡时c(H2)为0.03 mol·L;
(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,CO2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·min 0.03 mol·L
-1
-1
-1
-1
(2)①③
[等级过关练]
13.对于反应2SO2(g)+O2(g)
催化剂△
2SO3(g),下列判断正确的是( )
A.2 mol SO2和足量的O2反应,必定生成2 mol SO3
B.当v(正)>v(逆)时,随着反应的进行,反应物的物质的量逐渐减小 C.正反应速率之比为v(SO2)∶v(O2)∶v(SO3)=2∶1∶2时,反应达到平衡
D.反应达到平衡后,升高温度,平衡不一定发生移动
B [该反应为可逆反应,不论条件怎样改变,反应不可能进行完全,A项错误;
v(正)>v(逆)表示单位时间内反应物反应掉的物质的量比生成的物质的量大;在可逆反应里,
各物质表示的反应速率之比等于系数之比,此时反应不一定达到平衡;升高温度,平衡向吸热方向移动,平衡一定发生移动。]
14.在一定条件下,反应2A(g)+2B(g)
3C(g)+D(g)达到平衡状态的标志是( )
A.单位时间内生成2n mol A,同时生成n mol D B.容器内压强不随时间变化而变化
C.单位时间内生成n mol B,同时消耗1.5n mol C D.容器内混合气体密度不随时间变化
A [A项,指v(正)=v(逆),即单位时间内生成2n mol A,同时消耗2n mol A,或单位时间内生成n mol D,同时消耗n mol D。B项,题给反应为反应前后气体物质的物质的量相等的反应,压强恒定不变。C项,均指逆反应,不能判断。D项,容器体积不变时,气体的质量恒定,则密度ρ=不变。]
15.某温度时,在一个容积为2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,下列有关说法错误的是( )
mV
A.该反应的化学方程式为3X+Y===2Z
B.2 min时,反应达最大限度,但化学反应仍在进行 C.反应开始至2 min,Z的反应速率为0.05 mol·L·min D.反应达到平衡时,压强是开始时的0.9倍
A [分析图知Δn(X)=0.3 mol、Δn(Y)=0.1 mol、Δn(Z)=0.2 mol,所以三者化学系数之比为3∶1∶2,该反应是可逆反应,化学方程式为3X+Y
2Z,A项错误;2 min
-1
-1
Δc0.2 mol
时,反应达平衡,但化学反应没有停止,仍在进行,B项正确;v(Z)===
Δt2 L×2 min0.05 mol·L·min,C项正确;根据图象可知,开始时气体总物质的量为2 mol;平衡后气体总物质的量为0.9 mol+0.7 mol+0.2 mol=1.8 mol,项正确。]
16.在2 L密闭容器中,800 ℃时反应2NO(g)+O2(g)间的变化如表:
时间(s) 0 0.020 1 0.010 2 0.008 3 0.007 4 0.007 5 0.007 2NO2(g)体系中,n(NO)随时
-1
-1
p平衡n平衡1.8 mol
===0.9,Dp起始n起始2 mol
n(NO)/mol (1)如图中A点处,v(正)________v(逆),A点正反应速率________B点正反应速率(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)图中表示NO2的变化的曲 线是________。
用O2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(NO2)=2v(O2) b.容器内压强保持不变 c.v逆(NO)=2v正(O2) 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NO2气体 b.适当升高温度 c.增大O2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(NO2)=0.013 mol。平衡时c(NO2)=0.006 5 mol·L,所以NO2的变化曲线为b。0~110.020 mol-0.008 mol-3-1-12 s内,v(O2)=v(NO)=× =1.5×10mol·L·s。
222 L×2 s
(3)v(NO2)=2v(O2)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,所以容器内的密度在平衡与不平衡时都不变化。
(4)分离出NO2气体后,浓度减小,反应速率减慢,而升高温度,加入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 mol·L·s (3)bc (4)bcd
-3
-1
-1
-1
课时分层作业(十一)利用化学反应制备物质
(建议用时:40分钟)
[合格基础练]
1.用下列装置收集Cl2并进行尾气吸收,其中最合理的是( )
A B C D
C [由于ρCl2>ρ空气,故采用向上排空气法收集Cl2,即导气管在试管中“长进短出”,排除A、B两项;用NaOH溶液吸收Cl2,为防止倒吸应使用倒扣漏斗,排除D项。]
2.从绿色化学的理念出发,下列实验不宜用如图所示装置进行的是
( )
A.不同浓度的硝酸与铜反应 B.稀硫酸与纯碱或小苏打反应 C.铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应 D.H2O2在不同催化剂作用下分解
A [题图所示装置没有尾气吸收的装置,所以凡是有污染气体生成的实验都不行,B、C、D项都不会产生对环境有污染的气体,只有A项有氮氧化合物产生。]
3.下列制备气体的实验设计中错误的是( ) 选项 药品 A NH4Cl与 Ca(OH)2 B 石灰石和 稀盐酸 C 稀硝酸 和铜片 D KMnO4 与浓盐酸 装置 C [A装置是制取NH3,用碱石灰干燥,正确;B是简易启普发生器制取CO2,正确;C是制取NO,由于NO极易被空气中的氧气氧化为NO2,所以只能用排水法收集,错误;D中KMnO4氧化性很强,与浓盐酸反应不需要加热,正确。]
4.CO2气体中含少量SO2,欲得到干燥纯净的CO2,通过如图所示的洗气瓶,①②两瓶中所装的试剂应该是( )
A.①NaOH溶液;②浓硫酸 B.①浓硫酸;②NaOH溶液 C.①饱和NaHCO3溶液;②浓硫酸 D.①浓硫酸;②Na2CO3溶液
C [饱和NaHCO3溶液可除去CO2中的SO2,然后用浓硫酸除H2O。]
5.为了净化和收集由盐酸和大理石制得的CO2气体,从下图中选择合适的装置并连接。合理的是( )
A.a—a′→d—d′→e C.c—c′→d—d′→g
B.b—b′→d—d′→g D.d—d′→c—c′→f
C [由盐酸和大理石制得的CO2气体中会含有杂质H2O(g)和HCl,除杂的试剂分别为浓硫酸和饱和碳酸氢钠溶液,应先将气体通过饱和NaHCO3溶液除去HCl,再通过浓硫酸干燥。收集CO2时应用向上排空气法,所以正确答案为C选项。]
6.如图所示是气体制取装置,下列能用此装置制取气体并能“随开随用、随关随停”的是( )
A.大理石和稀硫酸制取二氧化碳 B.锌粒和稀硫酸制氢气 C.浓盐酸和二氧化锰制取氯气 D.二氧化锰和双氧水制氧气
B [该装置与启普发生器的原理相似,反应不需要加热,不能太剧烈。A项中大理石和稀硫酸反应生成硫酸钙微溶物,将大理石与稀硫酸隔离,反应不能继续进行;C项中需要加热反应才能进行;D项中二氧化锰为粉末状固体,不易与H2O2分离。]
7.在氯气的制备实验中,有位同学设计了如图所示的制备装置,其中分液漏斗与烧瓶瓶塞之间连接一段橡胶管和玻璃管。下列对其作用的叙述正确的是
( )
A.防止氯气造成大气污染 B.使反应的氯气循环使用
C.使烧瓶内的压强与大气压保持一致 D.使分液漏斗中的液体更容易注入烧瓶
D [橡胶管连接的是烧瓶内体系与分液漏斗溶液以上体系,所以保证了这两个体系的压强相同,从而使分液漏斗中的液体更容易流入烧瓶。]
8.用如图装置进行实验,将液体A逐滴加入固体B中,下列叙述正确的是
( )
A.若A为盐酸,B为MnO2,C中盛有品红溶液,则C中溶液退色 B.若A为醋酸,B为贝壳,C中盛有澄清石灰水,则C中溶液出现浑浊
C.若A为浓氨水,B为生石灰,C中盛有AlCl3溶液,则C中先产生白色沉淀后沉淀溶解
D.上述实验中仪器D都可以用长玻璃导管代替
B [本装置为固+液不加热装置,A项不发生反应;B项生成CO2气体,使澄清石灰水变浑浊;C项中产生NH3,溶于水生成NH3·H2O,与AlCl3溶液反应生成Al(OH)3沉淀,Al(OH)3沉淀不与NH3·H2O反应;装置中仪器D起防倒吸作用,不能换作长玻璃导管。]
9.下图是用于干燥、收集并吸收多余气体的装置,下列方案正确的是( )
选项 A B C D X 碱石灰 碱石灰 氯化钙 氯化钙 收集气体 氯化氢 氨气 二氧化硫 一氧化氮 Y 水 水 氢氧化钠 氢氧化钠 C [A项,氯化氢是酸性气体,不能用碱石灰干燥,A不正确;B项,氨气密度小于空气,应该是短口进,长口出,B不正确;C项,二氧化硫是酸性气体,能用氯化钙干燥,且二氧化硫的密度大于空气,用向上排空气法收集,C正确;D项,一氧化氮极易被空气氧化生成二氧化氮,不能用排空气法收集,D不正确。]
10.如图所示,A、B、C是实验室常用的三种制取气体的装置。提供的药品有:大理石、浓盐酸、稀盐酸、锌粒、二氧化锰、氯化铵、熟石灰。现欲利用这些药品分别制取NH3、Cl2、H2、CO2四种气体,试回答下列问题:
(1)选用A装置可制取的气体有________;选用B装置可制取的气体有________;选用C装置可制取的气体有________。
(2)标号①、②的仪器名称分别为________、________。
(3)写出制取氨气的化学方程式:____________________________。若要获得干燥氨气,可选用下列干燥剂中的________(填序号)。
a.生石灰 b.浓硫酸 c.五氧化二磷
[解析] A装置是固体或固体混合物加热制取气体的装置,B装置是液体与固体不加热制取气体的装置,C装置是液体与固体或液体与液体混合物加热制取气体的装置。氨气是碱性气体,可用碱性干燥剂干燥,不能用酸性干燥剂干燥。
[答案] (1)NH3 H2、CO2 Cl2 (2)分液漏斗 圆底烧瓶
△
(3)2NH4Cl+Ca(OH)2=====CaCl2+2NH3↑+2H2O a
11.氯气是一种重要的化工原料,在生产和生活中应用十分广泛。已知:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,所以在实验室可用高锰酸钾固体和浓盐酸制氯气,实验装置如下图所示。
(1)请为该实验选择合适的发生装置________(填“A”或“B”)。
(2)要得到纯净、干燥的氯气,在发生装置和集气瓶之间还需要放置如下图中的________。
A B
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