《可逆反应与不可逆反应》可逆反应与不可逆反应 - 人教版高考化学复习化学知识点练习 - 读趣百科

《可逆反应与不可逆反应》可逆反应与不可逆反应

1单选题

在一固定容积的密闭容器中进行反应2SO$_2$(g)+O$_2$(g)⇌2SO$_3$(g).已知反应过程中某一时刻SO$_2$、O$_2$、SO$_3$的浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L,当反应达到平衡时,可能存在的数据是(  )

A
SO$_2$为0.4mol/L,O$_2$为0.2mol/L
B
SO$_2$为0.25mol/L
C
SO$_2$、SO$_3$均为0.15mol/L
D
SO$_3$为0.40mol/L

题目答案

B

答案解析

分析:

化学平衡的建立,既可以从正反应开始,也可以从逆反应开始,或者从正逆反应开始,不论从哪个方向开始,物质都不能完全反应,利用极限法假设完全反应,计算出相应物质的浓度变化量,实际变化量小于极限值,据此判断分析.

解答:

解:A、SO$_2$和O$_2$的浓度增大,说明反应向逆反应方向进行建立平衡,若SO$_3$完全反应,则SO$_2$和O$_2$的浓度浓度变化分别为0.2mol/L、0.1mol/L,实际变化应小于该值,故A错误;

B、SO$_2$的浓度增大,说明反应向逆反应方向进行建立平衡,若SO$_3$完全反应,则SO$_2$的浓度浓度变化为0.2mol/L,实际变化为0.05mol/L,小于0.2mol/L,故B正确;

C、反应物、生产物的浓度不可能同时减小,一个减小,另一个一定增大,故C错误;

D、SO$_3$的浓度增大,说明该反应向正反应方向进行建立平衡,若二氧化硫和氧气完全反应,SO$_3$的浓度变化为0.2mol/L,实际变化小于该值,故D错误.

故选B.

点评:

本题考查了化学平衡的建立,难度不大,关键是利用可逆反应的不完全性,运用极限假设法解答,假设法是解化学习题的常用方法.

2单选题

已知一定温度时:N$_2$(g)+3H$_2$(g)⇌2NH$_3$(g).当生成2mol NH$_3$时,放出热量为92kJ,在相同温度和压强下,向密闭容器中通入3mol H$_2$和1mol N$_2$,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 kJ
C
Q>92 kJ
D
Q<92×2 kJ

题目答案

B

答案解析

分析:

反应为可逆反应,反应物不能完全转化,根据可逆反应的特点进行判断.

解答:

解:在相同温度和压强下,向密闭容器中通入3mol H$_2$和1mol N$_2$,如完全转化,可生成2mol NH$_3$时,放出热量为92kJ,

因反应为可逆反应,反应物不能完全转化,则生成的氨气小于2mol,

所以放出的热量小于92 kJ,

故选B.

点评:

本题考查化学反应的可逆性,难度不大,注意把握可逆反应不能完全反应的特点即可解答该类题目.

3单选题

一定条件下,可逆反应2X(g)+3Y(g)⇌4Z(g),若X、Y、Z起始浓度分别为c$_1$、c$_2$、c$_3$(均不为0),平衡时X、Y、Z的浓度分别为0.2mol•L_、0.3mol•L_、0.16mol•L_,则下列判断不合理的是(  )

A
c$_1$:c$_2$=2:3
B
X、Y的转化率不相等
C
平衡时,Y和Z的生成速率之比为3:4
D
c$_1$的取值范围为0<c$_1$<0.28 mol•L_

题目答案

B

答案解析

分析:

根据2X(g)+3Y(g)⇌4Z(g)若X、Y、Z起始浓度分别为c$_1$、c$_2$、c$_3$(均不为0),平衡时X、Y、Z的浓度分别为0.2mol•L_、0.3mol•L_、0.16mol•L_;

A.根据反应转化关系和平衡浓度计算初始浓度关系;

B.起始量相同,平衡量相同,转化率相同;

C.达到平衡状态时,不同物质的正逆反应速率之比等于系数之比;

D.根据可逆不能完全转化的角度分析.

解答:

解:A.设X转化的浓度为x,

2X(g)+3Y(g)⇌4Z(g)

初始:c$_1$ c$_2$ c$_3$

转化:2x 3x 4x

平衡:0.2moL/L 0.3mol/L 0.16mol/L

则:c$_1$:c$_2$=(2x+0.2moL/L):(3x+0.3mol/L)=2:3或c$_1$:c$_2$=(2x-0.2moL/L):(3x-0.3mol/L)=2:3,故A正确;

B.反应前后X、Y气体的浓度比为2:3,等于反应系数之比,所以达到平衡状态时,转化率相同,故B错误;

C.反应平衡时,Y和Z的生成速率之比为3:4,故C正确;

D.反应为可逆反应,物质不可能完全转化,若反应向逆反应分析进行,则0<c$_1$,若反应向正反应分析进行,则c$_1$<0.28mol•L_,故有0<c$_1$<0.28mol•L_,故D正确.

故选B.

点评:

本题主要考查化学平衡的计算,题目难度不大,本题注意化学平衡状态的判断方法以及可逆反应的特点,要掌握极值法在可逆反应中的应用.

4单选题

在密闭容器中进行如下反应:X$_2$(g)+Y$_2$(g)⇌2Z(g),已知 X$_2$、Y$_2$、Z的起始浓度分别为 0.1mol/L,0.3mol/L,0.2mol/L,在一定的条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是(  )

A
Z为0.3mol/L
B
Y$_2$为0.4mol/L
C
X$_2$为0.2mol/L
D
Z为0.4mol/L

题目答案

A

答案解析

分析:

化学平衡的建立,既可以从正反应开始,也可以从逆反应开始,或者从正逆反应开始,不论从哪个方向开始,物质都不能完全反应,利用极限法假设完全反应,计算出相应物质的浓度变化量,实际变化量小于极限值,据此判断分析.

解答:

解:若反应向正反应进行到达平衡,X$_2$、Y$_2$的浓度最小,Z的浓度最大,假定完全反应,则:

根据方程式 X$_2$(g)+Y$_2$(g)2Z(g),

开始(mol/L):0.1 0.3 0.2

变化(mol/L):0.1 0.1 0.2

平衡(mol/L):0 0.2 0.4

若反应向逆反应进行到达平衡,X$_2$、Y$_2$的浓度最大,Z的浓度最小,假定完全反应,则:

根据方程式 X$_2$(g)+Y$_2$(g)2Z(g),

开始(mol/L):0.1 0.3 0.2

变化(mol/L):0.1 0.1 0.2

平衡(mol/L):0.2 0.4 0

由于为可能反应,物质不能完全转化所以平衡时浓度范围为0<c(X$_2$)<0.2,0.2<c(Y$_2$)<0.4,0<c(Z)<0.4

故A正确、BCD错误.

故选:A.

点评:

本题考查了化学平衡的建立,难度不大,关键是利用可逆反应的不完全性,运用极限假设法解答,假设法是解化学习题的常用方法.

5单选题

下列说法正确是(  )

A
影响反应速率大小的决定性因素是温度
B
可逆反应达到化学平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的最大限度
C
苯分子是一个由6个碳原子以单双键交替结合而成的六元环
D
开发海洋资源可获得Fe、Co、K、Au、Mg、Br等金属

题目答案

B

答案解析

分析:

A.决定反应速率的决定性因素为反应物本性;

B.平衡状态为一定条件下可逆反应转化的最大限度;

C.苯中不存在双键;

D.Br为非金属元素.

解答:

解:A.影响反应速率大小的决定性因素是反应物本性,而温度为外界因素,故A错误;

B.平衡状态为一定条件下可逆反应转化的最大限度,若改变条件,平衡发生移动,直到达到新的平衡状态,故B正确;

C.苯中不存在双键,苯分子中存在6个完全相同的介于单、双键之间特殊的化学键,故C错误;

D.Br为非金属元素,则开发海洋资源可获得Fe、Co、K、Au、Mg等金属及Br等非金属,故D错误;

故选B.

点评:

本题考查较综合,涉及化学反应速率的影响因素、化学平衡、海水资源利用等,为高频考点,侧重基础知识的考查,注意反应物的本性为主要因素,题目难度不大.

6单选题

一定条件下,在反应2SO$_2$(g)+O$_2$(g)⇌2SO$_3$(g)平衡体系中:C(SO$_2$)=2.0mol/L,C(O$_2$)=0.8mol/L,C(SO$_3$)=2.4mol/L,则SO$_2$的起始浓度的范围为(  )

A
0.4~2.0mol/L
B
0.4~4.4mol/L
C
0~4mol/L
D
无法确定

题目答案

B

答案解析

分析:

化学平衡的建立,既可以从正反应开始,也可以从逆反应开始,或者从正逆反应开始,不论从哪个方向开始,物质都不能完全反应,利用极限法假设完全反应,若向正反应进行建立平衡,二氧化硫的起始浓度最大,若由逆反应开始建立平衡,二氧化硫的起始浓度最小,据此计算判断.

解答:

解:若向正反应进行建立平衡,二氧化硫的起始浓度最大,三氧化硫的浓度变化量为△C(SO$_3$)=2.4mol/L,由方程式2SO$_2$(g)+O$_2$(g)⇌2SO$_3$(g)二氧化硫的浓度变化量△C(SO$_2$)=△n(SO$_3$)=2.4mol/L,故二氧化硫的起始浓度极大值为2mol/L+2.4mol/L=4.4mol/L,

若由逆反应开始建立平衡,二氧化硫的起始浓度最小,由方程式2SO$_2$(g)+O$_2$(g)⇌2SO$_3$(g)可知,生成的二氧化硫与氧气的浓度变化量之比为2:1,实际为2mol/L:0.8mol/L=2.5:1,故开始二氧化硫的浓度不为0,由氧气的浓度可知转化生成的二氧化硫浓度为0.8mol/L×2=1.6mol/L,故二氧化硫的起始浓度极小值为2mol/L-1.6mol/L=0.4mol/L,

故二氧化硫的起始浓度介于0.4~4.4mol/L之间,

故选B.

点评:

本题考查了化学平衡的建立、可逆反应特点、化学平衡计算等,难度不大,关键是利用可逆反应的不完全性,运用极限假设法解答,注意假设法是解化学习题的常用方法.

7单选题

在化学反应中,有时存在“一种物质过量,另一种物质仍不能完全反应”的情况.下列反应中属于这种情况的是(  )

①过量的锌与浓硫酸反应②过量的氢气与少量的N$_2$在工业生产条件下反应③过量的浓盐酸与碳酸钙反应④过量的乙酸和少量乙醇在浓硫酸、加热条件下反应⑤过量二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应⑥过量的铜与浓硫酸在加热条件下反应.

A
②③④⑥
B
②④⑤⑥
C
①②④⑤
D
③④⑤⑥

题目答案

B

答案解析

分析:

从两个角度考虑,一是可逆反应,二是物质的性质与浓度有关,例如某些酸在浓度较大时具有较强的氧化性或还原性,当浓溶液时可以发生反应,但随着反应的消耗,变成稀溶液往往就不具备继续反应的性质.

解答:

解:①锌不论与浓硫酸还是稀硫酸都能反应,一种物质过量时,另一种能完全反应;

②合成氨是一个可逆反应,无论如何充分反应,都不能完全反应而达到百分之百;

③盐酸与碳酸钙发生复分解反应,当盐酸过量时,碳酸钙完全反应而溶解,生成氯化钙、二氧化碳和水;

④乙酸和乙醇在浓硫酸、加热条件下的反应发生可逆反应,不能完全反应,存在“一种物质过量,另一种物质仍不能完全反应”的情况;

⑤浓盐酸反应到最后变成稀盐酸了,无法完全反应,浓盐酸中H_和Cl_的浓度大,还原性强,在加热条件下能被MnO$_2$氧化,生成Cl$_2$;随反应进行,H+和Cl_的浓度逐渐减小,还原性逐渐减弱,当达到一定程度时,MnO$_2$就不可以氧化Cl_了.因此二氧化锰和稀盐酸不会反应;

⑥与⑤一样道理,铜无法与稀硫酸反应,无论铜怎么过量,都不能完全消耗完硫酸.

即②④⑤⑥符合题意,故选B.

点评:

本题考查物质的性质,难度不大,注意化学反应中的一些特殊情况,本题的可逆性和浓度问题.

8单选题

化学反应中,有时存在“一种物质过量,另一种物质仍不能完全反应”的特殊情况.下列反应中属于这种情况的是(  )

①过量的锌与18mol•L_的硫酸反应

②过量的氢气与少量氮气在一定温度、压强和催化剂存在下充分反应

③加热条件下浓盐酸与过量的MnO$_2$反应

④加热条件下过量铜与浓硫酸反应

⑤过量稀硫酸与块状石灰石反应.

A
②③④⑤
B
②③④
C
①③④
D
①②③④⑤

题目答案

A

答案解析

分析:

从两个角度考虑,一是可逆反应,二是物质的性质与浓度有关,例如某些酸在浓度较大时具有较强的氧化性或还原性,当浓溶液时可以发生反应,但随着反应的消耗,变成稀溶液往往就不具备继续反应的性质.

解答:

解:①锌不论与浓硫酸还是稀硫酸都能反应,一种物质过量时,另一种能完全反应,故①错误;

②合成氨是一个可逆反应,无论如何充分反应,都不能完全反应而达到百分之百,故②正确;

③浓盐酸反应到最后变成稀盐酸了,无法完全反应,浓盐酸中H_和Cl_的浓度大,还原性强,在加热条件下能被MnO$_2$氧化,生成Cl$_2$,随反应进行,H_和Cl_的浓度逐渐减小,还原性逐渐减弱,当达到一定程度时,MnO$_2$就不可以氧化Cl_了,因此二氧化锰和稀盐酸不会反应,故③正确;

④随反应进行浓硫酸变为稀硫酸,铜无法与稀硫酸反应,无论铜怎么过量,都不能完全消耗完硫酸,故④正确;

⑤稀硫酸与块状石灰石反应生成微溶物硫酸钙,附着在碳酸钙表面阻止反应的进一步发生,故⑤正确;

故选A.

点评:

本题考查物质的性质,难度不大,注意化学反应中的一些特殊情况,本题的可逆性和浓度问题.

9单选题

已知热化学方程式:SO$_2$(g)+$\frac {1}{2}$O$_2$(g)⇌SO$_3$(g) △$\textit{H}$=-98.32kJ/mol。在容器中充入2mol SO$_2$和1mol O$_2$充分反应,最终放出的热量为(  )

A
196.64kJ
B
<196.64kJ/mol
C
<196.64kJ
D
>196.64kJ

题目答案

C

答案解析

分析:


解答:


点评:

以反应热的计算为载体,考查可逆反应的不完全性,注意可逆反应无论进行多长时间,反应物都不可能100%地全部转化为生成物