化学苏教版 (2019)专题2 化学反应速率与化学平衡第二单元 化学反应的方向与限度习题

这是一份化学苏教版 (2019)专题2 化学反应速率与化学平衡第二单元 化学反应的方向与限度习题，共15页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。

2.2.3化学平衡常数同步练习-苏教版高中化学选择性必修1
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．对于甲醇的合成反应：CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g），下列改变，不能使反应的平衡常数发生改变的是
（1）升高温度    （2）使用催化剂  （3）增大压强  （4）将该反应的化学计量数增大一倍
A．（1） （2） B．（1） （3） C．（2） （3） D．（3） （4）
2．α—萘磺酸()和β—萘磺酸()是重要的化工原料，合成时往往得到两者的混合物，工业上相关的合成反应如图。有关说法错误的是
反应①：+H2SO4=+H2O ΔH1<0 K1
反应②：+H2SO4=+H2O △H2<0 K2
A．若主要产物是α—萘磺酸，说明反应①活化能比②小
B．平衡时α—萘磺酸和β—萘磺酸的物质的量浓度关系为=
C．在密闭容器中加入萘与硫酸，tmin后反应达到平衡，用萘磺酸表示的反应速率为
D．α—萘磺酸与β—萘磺酸能相互转化
3．在一定体积的密闭容器中，进行反应： ，若其化学平衡常数和温度的关系如表。下列叙述正确的是












A．
B．该反应的化学平衡常数表达式为：
C．若在容器中通和各，在800℃下反应，某时刻测得的物质的量为，说明该反应已达平衡
D．在1000℃时，反应的平衡常数为
4．在一密闭容器中发生反应。反应过程中，物质A和C的物质的量随某物理量（x）的变化曲线如图所示。下列说法正确的是

A．若x为温度，则xn对应的平衡常数：
B．若x为恒压条件下加入物质B的物质的量，则化学反应速率：
C．若x为压强，则
D．对于任何物理量x，和处各物质的百分含量和转化率均相同
5．和合成的原理：，按相同的物质的量投料，测得在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是

A． B．反应速率：
C．平衡常数： D．的体积分数：
6．下列说法正确的是
A．镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀
B．已知反应的平衡常数为K，则的平衡常数为
C．其他条件一定时，使用催化剂或升高温度能增大活化分子百分数，从而提高有效碰撞的几率
D．同一物质，熵值的大小与其状态有关，固态时的熵值通常最大
7．氯及其化合物应用广泛，可用于制次氯酸、消毒液、漂白粉，在碱性条件下与反应可制取水处理剂高铁酸钾()，能与水反应生成气体和胶体；硫酰氯()是生产医药、农药的重要原料，在催化剂作用下合成反应为  ()。可用作火箭推进剂。对于反应  ()，下列说法正确的是
A．该反应在任意条件下均能自发进行
B．反应的焓变
C．其他条件一定，增加压强，反应平衡常数增大
D．恒容条件下，当容器内气体密度不变时反应达到平衡
8．对于反应  ，下列说法正确的是
A．使用高效催化剂能提高的平衡转化率
B．升高温度，该反应的平衡常数减小
C．反应中每消耗22.4L，转移电子的数目约为
D．断裂1molN-H键的同时形成1molH-O键，说明反应达到平衡状态
9．下列关于化学平衡常数说法中错误的是
A．某特定反应的平衡常数仅是温度的函数
B．化学平衡发生移动，平衡常数必发生改变
C．平衡常数发生变化，化学平衡必定发生移动
D．催化剂不能改变平衡常数的大小
10．下列关于化学平衡常数的说法中错误的是
A．某特定反应的平衡常数只与温度有关
B．催化剂不能改变平衡常数的大小
C．平衡常数发生改变，化学平衡必发生改变
D．化学平衡移动时，平衡常数必改变

二、填空题
11．二氧化碳的回收利用是环保领域研究的热点课题。
(1)在太阳能的作用下，以CO2为原料制取炭黑的流程如图1所示，其总反应的化学方程式为 。

(2) CO2经过催化氢化合成低碳烯烃．其合成乙烯的反应为2CO2(g)+6H2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)△H，几种物质的能量（在标准状况下，规定单质的能量为0，测得其他物质在生成时所放出或吸收的热量）如下表所示：
物质
H2（g）
CO2（g）
CH2=CH2（g）
H2O（g）
能量/kJ•mol-1
0
-394
52
-242
则△H= 。
(3)在2L恒容密闭容器中充入2molCO2和nmolH2，在一定条件下发生（2）中的反应，CO2的转化率与温度、投料比[X= ]的关系如图2所示。
①X1 X2（填“＞”、“＜”或“=”，下同），平衡常数KA KB．
②若B点的投料比为3，且从反应开始到B点需要10min，则v(H2)= 。
(4)以稀硫酸为电解质溶液，利用太阳能将CO2转化为低碳烯烃，工作原理图如图3。
①b电极的名称是 ；
②产生丙烯的电极反应式为 。
12．已知下列两个反应：
反应Ⅰ　I2＋I-I　ΔH1
反应Ⅱ　II2＋I-　ΔH2
反应Ⅰ的化学平衡常数K1与温度的关系如表所示。
T/℃
5
15
25
35
50
K
1 100
841
689
533
409
请回答下列问题：
(1)若反应Ⅱ的化学平衡常数为K2，在相同温度下，K1·K2= 。
(2)反应Ⅰ的ΔH1 (填“＞”“=”或“＜”)0，若采用升温，则I2的溶解速率会 (填“加快”“减慢”或“不变”)。
(3)能判断反应Ⅰ已达到平衡的依据是 (填字母)。
A．容器中的压强不再改变
B．溶液的颜色不再改变
C．I-浓度不再变化
D．正、逆反应速率均为0
(4)某温度下，反应Ⅰ的化学平衡常数为800.在该温度下，向甲、乙、丙三个容积相同的容器中分别加入I2和I-，这两种物质的起始浓度如下。
起始浓度(mol·L -1)
甲
乙
丙
c(I2)
0.1
0.2
0.2
c(I-1)
0.2
0.1
0.2
反应速率最快的是 (填“甲”“乙”或“丙”，下同)，平衡时I2的转化率最大的是 。
13．甲醇作为可再生能源，越来越受到人们的关注。已知甲醇制备的有关化学反应的平衡常数及焓变数据如下
化学反应
500℃平衡常数
焓变
①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)
K1＝2.5
ΔH1＝－116 kJ·mol－1
②CO2(g)＋H2(g)H2O(g)＋CO(g)
K2＝1.0
ΔH2＝＋41 kJ·mol－1
③CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)
K3＝？
ΔH3＝？
（1）反应③的K3＝ ，ΔH3＝ 。
（2）对于反应②升高温度平衡常数 (填“增大”“减小”或“不变”)。
（3）500℃时测得反应③在某时刻CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L－1)分别为0.1、0.8、0.3、0.15，则此时v正 v逆(填“>”“<”或“＝”)。
14．过氧化钠是一种重要的强氧化剂，也能作为封闭生态系统的CO2吸收剂和生氧剂，其反应原理为：2Na2O2+2CO2=2NaCO3+O2。答下列问题：
(1)上述反应中两种同周期原子的半径大小为 (填写元素符号)。反应中破坏的化学键类型有 。
(2)S和O位于元素周期表同一主族，非金属性：S O(填“<”、“>”或“=”)，用一个化学方程式说明判断的理由： 。
(3)过氧化钠在日常保存时常因发生反应：，而发生变质。
①该反应的平衡常数表达式为 。
②向保存在恒温密闭容器中过氧化钠中通入少量O2，固体质量将 (“增大”、“减小”或“不变”，下同)，达到新平衡时容器内气体的压强将 。
(4)利用如图装置探究Na2O2与SO2反应的产物。实验中当通入二氧化硫气体，将带有火星的木条插入试管C中，木条复燃。有同学猜测，B中反应后的固体产物可能是亚硫酸钠和硫酸钠的混合物。

①该同学认为存在硫酸钠的原因是 (用化学方程式解释)。
②设计一个简单的实验证明是否存在硫酸钠。简要地写出实验的步骤、现象和结论 。
15．已知2A2(g)＋B2(g)2C3(g)，ΔH=-a kJ·mol－1(a>0)，在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2 mol A2和1 mol B2，在500 ℃时充分反应达平衡后C3的浓度为ω mol·L－1，放出热量b kJ。
(1)比较a b(填“>”“＝”或“<”)。
(2)若将反应温度升高到700 ℃，该反应的平衡常数将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是 。
a．v(C3)＝2v(B2)       b．容器内压强保持不变
c．v逆(A2)＝2v正(B2)    d．容器内的密度保持不变
(4)为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的操作是 。
a．及时分离出C3气体    b．适当升高温度       
c．增大B2的浓度       d．选择高效的催化剂
16．化学平衡原理在工农业生产中发挥着重要的指导作用。
(1)反应C(s)+CO2(g)2CO(g)平衡常数K的表达式为 ；
已知C(s) + H2O(g)CO(g)+H2(g)的平衡常数为K1；H2(g)＋CO2(g)CO(g)＋H2O(g)的平衡常数为K2 ，则K与K1、K2二者的关系为 。
(2) 已知某温度下，反应2SO2+O22SO3，的平衡常数K=19
在该温度下的体积固定的密闭容器中充入c(SO2)=1mol·L－1，c(O2)= 1 mol·L－1，当反应在该温度下SO2转化率为80％时，该反应 (填“是”或“否”)达到化学平衡状态，若未达到，向 (填“正反应”或“逆反应”) 方向进行。
(3)对于可逆反应：aA(g) +bB(g)cC(g)+dD(g)  △H =akJ·mol-1；
若a+b＞c+d，增大压强平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动；若升高温度，平衡向逆反应方向移动，则a 0(填“＞”或“＜”)
17．写出下列物质在水溶液中的电离方程式及电离平衡常数的表达式
(1)HClO ；K=
(2)H2S (第一步) ；K=
18．某密闭容器中有如下可逆反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，(正反应是放热反应)，达到平衡后，其它条件不变时，只改变下列的某一个条件，将变化的情况(增大、减小、不变)填入空格中。
(1)升高温度，v(正) ，v(逆) ，SO2的转化率 。
(2)加正催化剂，v(正) ，v(逆) ，O2的物质的量 。
(3)缩小容器的体积，SO3的物质的量 ，SO2的转化率 。
(4)该反应的平衡常数K值的表达式：K= ；升高温度，K值将 。
19．闭容器中，进行如下化学反应：
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：
t℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K= ．该反应为 反应(选填“吸热”、“放热”)．
(2)能判断该反应是否已达化学平衡状态的依据是 ．
a．容器中压强不变             b．混合气体中c(CO)不变
c．v正(H2)=v逆(H2O)          d．c(CO2)=c(CO)
(3)830℃时，容器中的反应已达到平衡．在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积．平衡 移动(选填“向正反应方向”、“向逆反应方向”、“不”)。
(4)若 830℃时，向容器中充入1mol CO、5mol H2O，反应达到平衡后，其化学平衡常数K 1.0(选填“大于”、“小于”、“等于”)
(5)若1200℃时，在某时刻平衡体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2 mol•L﹣1、2 mol•L﹣1、4 mol•L﹣1、4 mol•L﹣1，则此时上述反应的平衡移动方向为 。(选填“正反应方向”、“逆反应方向”、“不移动”)
(6)某温度下，在2L的密闭容器中，加入1 mol CO2和1 mol H2充分反应达平衡时，CO平衡浓度为0.25 mol/L，试判断此时的温度为 ℃。
(7)若在(6)所处的温度下，在1L的密闭容器中，加入2molCO2和3molH2充分反应达平衡时，H2的物质的量为 ．
a．等于1.0mol    b．大于1.0mol      c．大于0.5mol     d．无法确定
20．水煤气变换[CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题：
(1)Shibata曾做过下列实验：①使纯缓慢地通过处于下的过量氧化钴，氧化钴部分被还原为金属钴，平衡后气体中的物质的量分数为0.0250。
②在同一温度下用还原，平衡后气体中的物质的量分数为0.0192。
根据上述实验结果判断，还原为的倾向是CO H2(填“大于”或“小于”)。
(2)时，在密闭容器中将等物质的量的和混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中的物质的量分数为 (填字母)。
A．   B．0.25    C．0.25~0.50    D．0.50    E．>0.50

三、实验题
21．用如图装置探究NH3和CuSO4溶液的反应。

(1)上述制备NH3的实验中，烧瓶中反应涉及到多个平衡的移动：NH3+H2ONH3•H2O、 、 (列举其中的两个平衡，可写化学用语也可文字表述)。
(2)上述实验B装置可以改成什么装置，达到同样的目的。画出简图，标出所盛试剂 。
(3)NH3通入CuSO4溶液中，产生蓝色沉淀，写出该反应的离子方程式： 。
继续通氨气至过量，沉淀消失得到深蓝色[Cu(NH3)4]2+溶液。发生如下反应： (铜氨溶液)+2H2O+Q(Q＞0)。
(4)该反应平衡常数的表达式：K= 。
(5)t1时改变条件，一段时间后达到新平衡，此时反应K增大。在图中画出该过程中v正的变化 。

(6)向上述铜氨溶液中加水稀释，出现蓝色沉淀。原因是： 。
(7)在绝热密闭容器中，加入NH(aq)、Cu(OH)2和NH3(aq)进行上述反应，v正随时间的变化如图所示，v正先增大后减小的原因 。

22．硫酸厂尾气中含有一定量的 SO2，回收并综合利用 SO2对环境保护有重要意义。
（1）利用氨水吸收烟气中的 SO2可转化为（NH4）2SO4。相关反应热化学方程式如下：
SO2（g）+NH3•H2O（aq）=NH4HSO3（aq） ΔH1=akJ•mol-1
NH3•H2O（aq）+NH4HSO3（aq）=（NH4）2SO3（aq）+H2O（l） ΔH2=bkJ•mol-1
2（NH4）2SO3（aq）+O2（g）=2（NH4）2SO4（aq） ΔH3=ckJ•mol-1
①反应 2SO2（g）+4NH3•H2O（aq）+O2（g）=2（NH4）2SO4（aq）+2H2O（l）的ΔH3= kJ•mol-1
②空气氧化（NH4）2SO3的速率随温度的变化如图 1 所示，当温度超过 60℃时，（NH4）2SO3氧化速率下降的原因可能是   。研究发现，在 500℃下硫酸铵分解过程中得到 4 种产物，其含氮物质随时间变化关系如图 2 所示。写出该条件下硫酸铵分解的化学方程式：   。

（2）工业上利用 SO2尾气可制备亚硫酰氯（SOCl2）。SOCl2是一种发烟液体，易水解，可用于农药、医药、染料、电池等生产，其制备原理为：S（s）+2Cl2（g）+SO2（g）⇌2SOCl2（g）。
①该反应的平衡常数表达式为   。
②用 SOCl2与 A1Cl3•6H2O 混合共热，可得到无水 A1Cl3，原因是   。
（3）用电解法处理含有 SO2尾气的装置如图所示（电极材料均为惰性电极）。阴极的电极反应式为 。

23．物质的性质决定着反应的多样性。对于与的反应，Z同学就有着不同想法。为此，他设计了以下实验：
(1)研究溶液与KI溶液反应
实验Ⅰ：向盛有1 mL 1 mol/L 溶液的试管中加入1 mL 1 mol/L KI溶液，振荡试管，静置。取上层清液，向其中加入 ，溶液无明显变化。
结论Ⅰ：二者混合只发生沉淀反应，无明显氧化还原反应。
(2)探究的氧化性强弱
实验Ⅱ：将打磨光亮的铁丝伸入1 mol/L 溶液中，一段时间后将铁丝取出。除去溶液中剩余的，取1~2 mL溶液于试管中，加入试剂X，振荡，溶液变为红色，证明溶液中存在。试剂X应为 。
结论Ⅱ： 。
已知氧化性大于，则证明可与发生氧化还原反应。
(3)①X同学测得常温下该溶液的pH为5.5，于是对结论Ⅱ提出质疑，认为可能是酸性条件下体现了氧化性。
为了验证其质疑是否正确，他设计了一个对比实验：将打磨光亮的铁丝伸入 溶液中，一段时间后将铁丝取出。取1~2 mL溶液于试管中，加入试剂X，观察溶液是否呈红色。
②同时，X同学考虑到溶液与KI溶液反应体系中存在竞争反应。所以，他设计了以下实验来探究与的氧化还原反应
  
根据此装置，盐桥中可选择 作为电解质。
a．KCl    b．    c．
在此实验中，可通过 (填实验现象)证明与一定发生了氧化还原反应。
(4)X同学查阅资料，得知常温下，  、  ，试从速率和平衡两个方面解释溶液与KI溶液混合只发生沉淀反应而无明显氧化还原反应的可能原因： 。

参考答案：
1．C
2．B
3．C
4．C
5．C
6．C
7．B
8．B
9．B
10．D
11．(1)CO2C+O2
(2)-128kJ/mol
(3) ＞ ＞ 0.225mol/(L·min)
(4) 正 3CO2+18H++18e-→CH3CH=CH2+6H2O。

12． 1 ＜ 加快 BC 丙 甲
13． 2.5 －75kJ·mol－1 增大 >
14． r(C)>r(O) 离子键、共价键 < 2H2S+O2=2S↓+2H2O K=c(O2) 增大 不变 Na2O2+SO2=Na2SO4 取少量样品于试管中，加蒸馏水完全溶解；加足量盐酸酸化后，滴加少量BaCl2溶液；若出现白色沉淀，证明存在Na2SO4
15． ＞ 减小 b c c
16． K=K1×K2 否 逆反应 正反应 ＜
17．(1) HClO⇌H++ClO-
(2) H2S⇌H++HS -

18． 增大 增大 减小 增大 增大 不变 增大 增大 减小
19． 吸热 bc 不 等于 逆反应方向 830 b
20．(1)大于
(2)C

21．(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)加水稀释后，浓度熵大于该温度下的平衡常数，平衡逆向移动，生成了更多的氢氧化铜，有蓝色沉淀生成
(7)该反应为放热反应，反应放出的热使容器内温度升高，增大；随着反应的进行，反应物浓度减小，减小

22． （2a+2b+c） kJ•mol-1 温度过高（NH4）2SO3会分解(或水解），浓度减小（或温度升高O2在溶液中溶解度降低） 3(NH4)2SO4。 SOCl2水解产生HCl，抑制Al3+的水解。
23．(1)淀粉溶液
(2) KSCN溶液 银离子具有强氧化性，和铁反应生成铁离子
(3) NaNO3 b 电极b上析出金属银，电极a附近溶液变紫红色
(4)Ag＋与I−生成沉淀反应的平衡常数远比氧化还原反应的平衡常数大，Ag＋与I−生成沉淀反应的反应速率远比氧化还原反应的反应速率大