專題2 化學反應速率與化學平衡階段重點突破練(四)(2) 高二上學期化學人教版（2019）選擇性必修1

本卷由系統(tǒng)自動生成，請仔細校對后使用，答案僅供參考新蘇教版高中化學選擇性必修1《化學反應原理》PAGE答案第=2頁總=sectionpages22頁PAGE2課時作業(yè)5：階段重點突破練(四)學校：__________姓名：__________班級：__________考號：__________一、單選題（共12小題）1.(1分)下列敘述中，不能用勒夏特列原理解釋的是()A.實驗室用排飽和食鹽水收集氯氣B.合成氨工業(yè)通常采用高壓，以提高原料的利用率C.工業(yè)生產(chǎn)硫酸的過程中使用過量的氧氣，以提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率D.氫氣、碘蒸氣、碘化氫氣體組成的平衡混合氣體加壓后顏色加深2.(1分)將一定量純凈的氨基甲酸銨置于密閉真空恒容容器中(固體試樣體積忽略不計)，在恒定溫度下使其達到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)ΔH＝akJ·mol－1(a>0)。然后在恒定溫度下縮小容器容積，重新達到平衡。下列分析正確的是()A.重新達到平衡后，密閉容器中氨氣的體積分數(shù)不變B.兩次平衡時的CO2的濃度不相等C.若2v(NH3)＝v(CO2)，則該反應達到平衡狀態(tài)D.若開始時向容器中加入2molNH3和1molCO2，達到平衡時放出akJ熱量3.(1分)某密閉容器中發(fā)生如下反應：X(g)＋3Y(g)2Z(g)ΔH<0。下圖表示該反應的速率(v)隨時間(t)變化的關(guān)系，t2、t3、t5時刻外界條件有所改變，但都沒有改變各物質(zhì)的初始加入量。下列說法中正確的是()A.t2時加入催化劑 B.t3時降低了溫度C.t5時增大了壓強 D.t4～t5時間內(nèi)X或Y的轉(zhuǎn)化率一定最低4.(1分)在密閉容器中發(fā)生反應：2CO(g)＋SO2(g)2CO2(g)＋S(s)ΔH＝－akJ·mol－1(a>0)，下列敘述正確的是()A.若反應開始時通入2molCO，則達平衡時，放出熱量akJB.達到化學平衡后加入C18O，達到新平衡前SO2中不含18OC.增大壓強或升高溫度都可以增大化學反應速率并能提高SO2的轉(zhuǎn)化率D.達到化學平衡后，其他條件不變，容器容積縮小為原來的一半，CO的濃度增大5.(1分)用銅、鉻的氧化物作催化劑時，HCl制Cl2的原理為4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－115.6kJ·mol－1，下列說法正確的是()A.平衡時，將生成的水蒸氣除去，有利于提高HCl的轉(zhuǎn)化率B.在恒容絕熱容器中進行時，隨著反應的進行，氣體的壓強一定不斷減小C.恒壓容器中，反應達到平衡后通入惰性氣體，平衡不移動D.平衡時，其他條件不變，增大催化劑用量，反應的平衡常數(shù)將變大6.(1分)如圖是可逆反應A＋2B2C＋3D的化學反應速率與化學平衡隨外界條件改變而變化的情況。由此可推斷下列正確的是()A.正反應是放熱反應 B.D可能是氣體C.逆反應是放熱反應 D.A、B、C、D均為氣體7.(1分)生產(chǎn)硫酸的主要反應：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－197kJ·mol－1。圖中L(L1、L2)、X可分別代表壓強或溫度。下列說法正確的是()A.X代表壓強 B.推斷L2＞L1C.A、B兩點對應的平衡常數(shù)相同 D.當SO2(g)和SO3(g)生成速率相等時，則反應達到平衡8.(1分)工業(yè)上用CO2和H2合成氣態(tài)甲醇，反應方程式為CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(l)ΔH＝－49.0kJ·mol－1。下列說法正確的是()A.使用催化劑能提高H2的平衡轉(zhuǎn)化率 B.充入足量的H2，CO2能100%轉(zhuǎn)化為CH3OHC.升高溫度能加快該反應的速率 D.達到平衡時，反應速率：v(正)＝v(逆)＝09.(1分)已知反應①：CO(g)＋CuO(s)CO2(g)＋Cu(s)和反應②：H2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋H2O(g)在相同的某溫度下的平衡常數(shù)分別為K1和K2，該溫度下反應③：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常數(shù)為K。則下列說法正確的是()A.反應①的平衡常數(shù)K1＝B.反應③的平衡常數(shù)K＝C.對于反應②，若恒容時，溫度升高，H2的濃度減小，則該反應的平衡常數(shù)也會減小D.對于反應③，恒溫恒容下，增大H2的濃度，平衡常數(shù)一定會減小10.(1分)將0.8molI2(g)和1.2molH2(g)置于某1L密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生反應：I2(g)＋H2(g)2HI(g)ΔH<0并達到平衡。HI的體積分數(shù)隨時間的變化如表所示：下列說法正確的是()A.在條件Ⅰ下，該反應的平衡常數(shù)K＝10B.在條件Ⅰ下，從開始反應至5min，用H2表示的反應速率為0.10mol·L－1·min－1C.在條件Ⅱ下，達到平衡時，I2(g)的轉(zhuǎn)化率為81.25%D.與條件Ⅰ相比，為達到條件Ⅱ的數(shù)據(jù)，可能改變的條件是減小壓強11.(1分)在恒壓、NO和O2起始濃度一定的條件下，催化反應相同時間，測得不同溫度下NO轉(zhuǎn)化為NO2的轉(zhuǎn)化率如圖中實線所示(圖中虛線表示相同條件下NO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化)。下列說法正確的是()A.反應2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)的ΔH>0B.圖中X點所示條件下，延長反應時間不能提高NO轉(zhuǎn)化率C.圖中Y點所示條件下，增加O2的濃度不能提高NO轉(zhuǎn)化率D.380℃下，c起始(O2)＝5.0×10－4mol·L－1，NO平衡轉(zhuǎn)化率為50%，則平衡常數(shù)K>200012.(1分)在兩個容積均為2L的恒溫密閉容器中，起始時均充入amolH2S，控制不同溫度和分別在有、無Al2O3催化時進行H2S的分解實驗[反應為：2H2S(g)2H2(g)＋S2(g)]。測得的結(jié)果如下圖所示(曲線Ⅱ、Ⅲ表示經(jīng)過相同時間且未達到化學平衡時H2S的轉(zhuǎn)化率)。下列說法正確的是()A.H2S分解為放熱反應B.加入Al2O3可提高H2S的平衡轉(zhuǎn)化率C.900℃反應2H2S(g)2H2(g)＋S2(g)的平衡常數(shù)K＝0.125D.約1100℃曲線Ⅱ、Ⅲ幾乎重合，說明Al2O3可能幾乎失去催化活性二、填空題（共2小題）13.(1分)甲醇是重要的化學工業(yè)基礎原料和清潔液體燃料。工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇，已知甲醇制備的有關(guān)化學反應以及不同溫度下的化學平衡常數(shù)如下表所示：(1)根據(jù)不同溫度下的平衡常數(shù)可知反應②是________(填“吸熱”或“放熱”)反應。(2)某溫度下反應①中H2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與體系總壓強(p)的關(guān)系如圖所示，則平衡狀態(tài)由A變到B時，平衡常數(shù)K(A)________K(B)(填“＞”“＜”或“＝”)。(3)根據(jù)反應①與②可推導出K1、K2與K3之間的關(guān)系，則K3＝________(用K1、K2表示)；已知反應③ΔH＜0，其ΔS________0(填“＞”“＜”或“＝”)，在________(填“較高”或“較低”)溫度下有利于該反應自發(fā)進行。(4)要使放熱反應③在一定條件下建立的平衡正向移動，可采取的措施有________(填字母)。A.使用合適的催化劑B.升高溫度C.從平衡體系中及時分離出CH3OH(5)500℃時，反應③某時刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度分別為0.3mol·L－1、0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.15mol·L－1，則此時v(正)________v(逆)(填“＞”“＜”或“＝”)。14.(1分)用CO2制備CH3OH可實現(xiàn)CO2的能源化利用，反應如下：CO2＋3H2CH3OH＋H2O(1)在實驗室模擬上述反應。一定溫度下(各物質(zhì)均為氣態(tài))，向體積為1L的恒容密閉容器中充入3molCO2和6molH2，加入合適的催化劑進行反應。已知該溫度下反應的化學平衡常數(shù)值為。某時刻測得c(CH3OH)＝1mol·L－1，此時反應________(填“已經(jīng)達到”或“未達到”)化學平衡狀態(tài)。(2)工業(yè)上用CO2制備CH3OH的過程中存在以下副反應：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH＝＋41.2kJ·mol－1將反應物混合氣按進料比n(CO2)∶n(H2)＝1∶3通入反應裝置，選擇合適的催化劑，發(fā)生反應。①不同溫度和壓強下，CH3OH平衡產(chǎn)率和CO2平衡轉(zhuǎn)化率分別如圖1、圖2。i.圖1中，壓強p1________p2(填“>”“＝”或“<”)，推斷的依據(jù)是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。ii.圖2中，壓強為p2，溫度高于503K后，CO2平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大的原因是____________________________________________________________。②實際生產(chǎn)中，測得壓強為p3時，相同時間內(nèi)不同溫度下的CH3OH產(chǎn)率如圖3。圖3中523K時的CH3OH產(chǎn)率最大，可能的原因是________(填字母)。a.此條件下主反應限度最大b.此條件下主反應速率最快c.523K時催化劑的活性最強1.【答案】D【解析】氯氣溶于水存在平衡Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，飽和食鹽水含高濃度Cl－，使平衡Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO逆向移動，抑制Cl2溶于水，因此用排飽和食鹽水法收集氯氣，能用勒夏特列原理解釋，A不符題意；工業(yè)合成氨發(fā)生3H2＋N22NH3，增大壓強可使該平衡正向移動，從而提高原料轉(zhuǎn)化率、利用率，能用勒夏特列原理解釋，B不符題意；工業(yè)生產(chǎn)硫酸涉及二氧化硫的催化氧化2SO2＋O22SO3，使用過量的氧氣，該平衡正向移動，可以提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率，能用勒夏特列原理解釋，C不符題意；氫氣、碘蒸氣、碘化氫氣體組成的平衡混合氣體存在平衡I2(g)＋H2(g)2HI(g)，加壓后平衡不移動，顏色加深的原因是I2(g)濃度增大，不能用勒夏特列原理解釋，D符合題意。2.【答案】A【解析】該反應只有生成物是氣體，且反應產(chǎn)生NH3(g)、CO2(g)的體積比始終是2∶1，因此重新達到平衡后，密閉容器中氨氣的體積分數(shù)不變，A正確；該反應的平衡常數(shù)k＝c2(NH3)·c(CO2)溫度恒定，則平衡常數(shù)不變，所以縮小體積后重新平衡時，c(NH3)和c(CO2)與原平衡相等，B錯誤；未指明反應速率的正、逆，因此不能確定反應是否達到平衡狀態(tài)，C錯誤；該反應是可逆反應，反應物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物，因此開始時向容器中加入2molNH3和1molCO2，不能完全轉(zhuǎn)化為1molNH2COONH4(s)，則達到平衡時放出的熱量小于akJ，D錯誤。3.【答案】A【解析】該反應不是等體積反應，所以t2時刻加入了催化劑，A正確；t3時刻應是減小壓強，B錯誤；t5時刻應是升高溫度，C錯誤；因為改變條件時，t3和t5時刻平衡左移，所以t6以后轉(zhuǎn)化率最低，D錯誤。4.【答案】D【解析】可逆反應不能進行徹底，則2molCO不能完全反應，放出的熱量小于akJ，故A錯誤；化學平衡是動態(tài)平衡，達到化學平衡后加入C18O，達到新平衡前SO2、CO、CO2中均含有18O，故B錯誤；題述反應為放熱反應，升溫，平衡左移，SO2的轉(zhuǎn)化率減小，故C錯誤；達到化學平衡后，其他條件不變，容器容積縮小為原來的一半，CO的濃度瞬間增大為原來的2倍，此時平衡正向移動，CO的濃度逐漸減小，但重新達到平衡后CO的濃度仍比原平衡時大，故D正確。5.【答案】A【解析】平衡時除去水蒸氣，平衡向正反應方向移動，有利于提高HCl的轉(zhuǎn)化率，A項正確；該反應為放熱反應，隨著反應的進行，溫度將不斷升高，雖然該反應是氣體體積減小的反應，但很難確定壓強是否減小，B項錯誤；恒壓容器中，反應達到平衡后通入惰性氣體，相當于減小反應體系氣體的壓強，平衡向逆反應方向移動，C項錯誤；催化劑對平衡常數(shù)沒有影響，D項錯誤。6.【答案】A【解析】由圖像可以看出，降低溫度，平衡向正反應方向移動，則正反應為放熱反應，逆反應為吸熱反應，A正確、C錯誤；題圖中增大壓強，平衡向正反應方向移動，則說明氣體反應物的化學計量數(shù)之和大于氣體生成物的化學計量數(shù)之和，若A、B是氣體，則D是液體或固體，增大壓強平衡向正反應方向移動，若D為氣體，不符合正反應是氣體體積減小的反應這一條件，B錯誤；若A、B、C、D均為氣體，增大壓強，平衡向逆反應方向移動，與題圖不符，D錯誤。7.【答案】D【解析】A.該反應的正反應為氣體體積減小的反應，增大壓強平衡正向移動，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大，所以X不能表示壓強，只表示溫度，A錯誤；B.L1、L2應表示壓強，壓強越大，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率越大，則L2＜L1，B錯誤；C.A、B兩點溫度不同，平衡常數(shù)不同，C錯誤；D.當SO2(g)和SO3(g)生成速率相等時，正、逆反應速率相等，為平衡狀態(tài)，D正確。8.【答案】C【解析】使用催化劑能提高反應速率，但不能提高平衡轉(zhuǎn)化率，A項錯誤；充入足量的H2，能增大CO2的轉(zhuǎn)化率，但CO2不能100%轉(zhuǎn)化，因為該反應是可逆反應，B項錯誤；升高溫度能加快正反應和逆反應的速率，C項正確；達到平衡時，反應速率：v(正)＝v(逆)≠0，是動態(tài)平衡，D項錯誤。9.【答案】B【解析】在書寫平衡常數(shù)表達式時，純固體不能出現(xiàn)在平衡常數(shù)表達式中，A錯誤；由于反應③＝反應①－反應②，因此平衡常數(shù)K＝，B正確；對于反應②，溫度升高，H2的濃度減小，則平衡右移，生成物的濃度增大，因此K2會增大，C錯誤；對于反應③，在恒溫恒容下，增大H2的濃度，平衡向左移動，但由于溫度沒有發(fā)生變化，平衡常數(shù)不變，D錯誤。10.【答案】C【解析】設I2的消耗濃度為xmol·L－1，則：I2（g）＋H2（g）2HI（g）起始濃度/（mol·L－1）0.81.20轉(zhuǎn)化濃度/（mol·L－1）xx2x平衡濃度/（mol·L－1）0.8－x1.2－x2x條件Ⅰ下平衡時HI的體積分數(shù)為60%，則：＝0.6，故x＝0.6，平衡常數(shù)K＝＝12，A錯誤；在條件Ⅰ下從開始反應至5min時，H2的反應速率為＝0.12mol·L－1·min－1，B錯誤；在條件Ⅱ下設I2的消耗濃度為ymol·L－1，根據(jù)A中分析，達到平衡時，＝0.65，故y＝0.65，所以I2(g)的轉(zhuǎn)化率為×100%＝81.25%，C正確；相同時間內(nèi)HI的體積分數(shù)小，說明反應速率慢，條件Ⅱ平衡時HI的體積分數(shù)大于條件Ⅰ的，故改變條件使平衡正向移動，由于壓強、催化劑不影響平衡移動，可能是降低溫度，D錯誤。11.【答案】D【解析】隨溫度升高NO的轉(zhuǎn)化率先升高后降低，說明溫度較低時反應較慢，一段時間內(nèi)并未達到平衡，分析溫度較高時，已達到平衡時的NO轉(zhuǎn)化率可知，溫度越高NO轉(zhuǎn)化率越低，說明溫度升高平衡向逆反應方向移動，根據(jù)勒夏特列原理分析該反應為放熱反應，ΔH<0，A項錯誤；根據(jù)上述分析，X點時，反應還未到達平衡狀態(tài)，反應正向進行，所以延長反應時間能提高NO的轉(zhuǎn)化率，B項錯誤；Y點，反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài)，此時增加O2的濃度，使得正反應速率大于逆反應速率，平衡向正反應方向移動，可以提高NO的轉(zhuǎn)化率，C項錯誤；設NO起始濃度為amol·L－1，NO的轉(zhuǎn)化率為50%，則平衡時NO、O2和NO2的濃度分別為0.5amol·L－1、(5×10－4－0.25a)mol·L－1、0.5amol·L－1，根據(jù)平衡常數(shù)表達式K＝＝＝>＝2000，D項正確。12.【答案】D【解析】由圖像知，隨著溫度升高，H2S的轉(zhuǎn)化率增大，說明升高溫度，平衡正向移動，即H2S的分解屬于吸熱反應，A項錯誤；催化劑不可以改變平衡轉(zhuǎn)化率，B項錯誤；900℃，反應達到平衡時，H2S的轉(zhuǎn)化率為50%，根據(jù)三段式可知：K＝＝0.125a，C項錯誤；約1100℃曲線Ⅱ、Ⅲ幾乎重合，H2S的轉(zhuǎn)化率相同，說明此時催化劑已失去效果，D項正確。13.【答案】(1)吸熱(2)＝(3)K1×K2＜較低(4)C(5)＜【解析】(1)反應②中升高溫度，平衡常數(shù)增大，說明升高溫度，平衡正向移動，正反應為吸熱反應，故答案為吸熱。(2)平衡常數(shù)的值只與溫度有關(guān)，故溫度不變平衡常數(shù)的值不變，故K(A)＝K(B)。(3)依據(jù)反應①＋②得到反應③，所以平衡常數(shù)K3＝K1×K2，反應③3H2(g)＋CO2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)是氣體體積減小的反應，ΔS<0，焓變ΔH<0，所以反應在低溫下能自發(fā)進行。(4)A.使用合適的催化劑，平衡不移動；B.升高溫度，平衡向吸熱的逆反應方向移動；C.從平衡體系中及時分離出CH3OH，生成物的濃度減小，平衡正向移動；故選C。(5)該時刻濃度商Qc＝＝16.67，500℃時K3＝2.5×1.0＝2.5，Qc＞K3，所以平衡逆向移動，v(正)＜v(逆)。14.【答案】(1)未達到(2)①>CO2制備CH3OH的反應正向為氣體體積減小的反應，增大壓強，平衡將正向移動，CH3