沪科技版（2020）选择性必修1第2章 化学反应的方向、限度和速率2.2化学反应的限度练习

这是一份沪科技版（2020）选择性必修1第2章 化学反应的方向、限度和速率2.2化学反应的限度练习，共11页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，原理综合题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．在一定温度下，某反应A+BC体系中，n(B)随反应时间(t)的变化如表：
该反应处于平衡状态的时间区域为
A．1～2minB．1～3minC．2～3minD．3～5min
2．硫酸是一种重要的化工产品，硫酸的消耗量常被视为一个国家工业发展水平的一种标志。目前硫酸的重要生产方法是“接触法”，有关接触氧化反应2SO2+O22SO3的说法不正确的是
A．该反应为可逆反应，故在一定条件下二氧化硫和氧气不可能全部转化为三氧化硫
B．达到平衡后，反应就停止了，故此时正、逆反应速率相等且均为0
C．一定条件下，向某密闭容器中加入2mlSO2和1mlO2，则从反应开始到达平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，某一时刻，正、逆反应速率相等
D．在利用上述反应生产三氧化硫时，要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题
3．下列关于化学反应限度的说法正确的是
A．一个可逆反应达到的平衡状态，就是这个反应在该条件下不再反应
B．当一个可逆反应达到平衡状态时，正、逆反应速率相等
C．平衡状态是一种静止的状态，反应物和生成物的浓度相等
D．化学反应的限度不可以通过改变条件而改变
4．已知下列反应的平衡常数：①S(s)+O2(g)SO2(g)，K1；
②H2(g)+S(s)H2S(g)，K2；
则反应H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g)的平衡常数是
A．K1－K2B．K1·K2C．D．
5．用活性炭还原NO2可防止空气污染，其反应原理为2C(s)＋2NO2(g) N2(g)＋2CO2(g)。在密闭容器中1 ml NO2和足量C发生上述反应，反应相同时间内测得NO2的生成速率与N2的生成速率随温度变化的关系如图1所示；维持温度不变，反应相同时间内测得NO2的转化率随压强的变化如图2所示。
下列说法错误的是
A．图1中的A、B、C三个点中只有C点达平衡状态
B．图2中E点的v逆小于F点的v正
C．图2中平衡常数K(E)=K(G)，则NO2的平衡浓度c(E)=c(G)
D．在恒温恒容下，向图2中G点平衡体系中充入一定量的NO2，与原平衡相比，NO2的平衡转化率减小
6．在溶液中存在如下平衡：，下列说法中不正确的是
A．将固体溶于少量水中得到绿色溶液
B．将固体溶于大量水中得到蓝色溶液
C．向溶液中加入少量固体，平衡向逆反应方向移动
D．向溶液中加入固体，平衡向逆反应方向移动
7．对于可逆反应：(正反应放热)，下列图象中正确的是
A．B．C．D．
8．可逆反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) 达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2，设K为平衡常数，Q为浓度商，下列说法正确的是
A．Q变小，K不变，O2转化率减小B．Q不变，K变大，SO2转化率减小
C．Q增大，K不变，SO2转化率增大D．Q不变，K变大，O2转化率增大
9．关于C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)的平衡常数(K)书写形式，正确的是
A．B．C．D．
10．已知下列反应的平衡常数：①②则反应③的平衡常数是
A．B．C．D．
11．可逆反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0，达到平衡后，下列选项中采用的三种方法都能使氢气的转化率增大的是
A．升高温度、降低压强、增加氮气
B．降低温度、增大压强、加入催化剂
C．升高温度、增大压强、增加氮气
D．降低温度、增大压强、分离出部分氨气
12．某可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g) △H，在某温度下的平衡常数为K(K≠1)，反应热为△H。保持温度不变，将方程式的书写作如下改变，则△H和K数值的相应变化为
A．写成2aA(g)+2bB(g)2cC(g)，△H、K均扩大了一倍
B．写成2aA(g)+2bB(g)2cC(g)，△H扩大了一倍，K保持不变
C．写成：cC(g)aA(g)+bB(g)，△H、K变为原来的相反数
D．写成cC(g)aA(g)+bB(g)，△H变为原来的相反数，K变为原来的倒数
13．如图的曲线是表示其他条件一定时，2NO+O22NO2(正反应为放热反应)反应中NO的转化率与温度的关系曲线，图中标有a、b、c、d四点，其中表示未达到平衡状态且v(正)>v(逆)的点是
A．a点B．b点C．c点D．d点
14．如图所示，三个烧瓶中分别充满NO2气体并分别放置在盛有下列物质的烧杯(烧杯内有水)中：在(1)中加入CaO，在(2)中不加其他任何物质，在(3)中加入NH4Cl晶体，发现(1)中红棕色变深，(3)中红棕色变浅，下列叙述正确的是
A．是放热反应
B．NH4Cl溶于水时放出热量
C．烧瓶(1)中平衡混合气的平均相对分子质量增大
D．烧瓶(3)中气体的压强增大
15．加热N2O5，依次发生的分解反应为①N2O5(g)N2O3(g)+O2(g)，②N2O3(g)N2O(g)+O2(g)；在2L密闭容器中充入6mlN2O5，加热到t℃，达到平衡状态后O2为8ml，N2O3为3.2ml。则t℃时反应①的平衡常数为
A．10.7B．8.5C．32D．64
二、填空题
16．t1℃时，将2mlSO2和1mlO2通入体积为2L的恒温恒容密闭容器中，发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，2min时反应达到化学平衡，此时测得反应物O2还剩余0.8ml，请填写下列空白：
(1)从反应开始到达化学平衡，生成SO3的平均反应速率为______；平衡时SO2转化率为______。
(2)下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是_____(填标号)。
A．容器内压强不再发生变化
B．SO2的体积分数不再发生变化
C．容器内气体原子总数不再发生变化
D．相同时间内消耗2nmlSO2的同时消耗nmlO2
E.相同时间内消耗2nmlSO2的同时生成nmlO2
(3)t2℃时，若将物质的量之比n(SO2)∶n(O2)=1∶1的混合气体通入一个恒温恒压的密闭容器中，反应达到平衡时，混合气体体积减少了20%。SO2的转化率为_____。
17．工业上利用一氧化碳和水蒸气在一定条件下发生的反应来制取氢气：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41kJ•ml-1。某小组研究在相同温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积相等的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物，使其在相同温度下发生反应，获得如表数据：
(1)容器①中反应达到平衡时，生成H2的物质的量为____。
(2)若容器①体积变为原来的一半，则CO的转化率为____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)计算容器②中反应的平衡常数K=____。
(4)容器②中反应的平均速率大于容器①，原因是____。
(5)容器②中反应达到平衡状态后，放出的热量Q____65.6kJ(填“>”“=”或“<”)，原因是____(不考虑热量损失)。
三、实验题
18．完成下列表格
四、原理综合题
19．近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。Deacn发明的直接氧化法为：。下图为刚性容器中，进料浓度比分别等于1∶1、4∶1、7∶1时平衡转化率随温度变化的关系：
可知反应平衡常数K(300℃)___________K(400℃)(填“大于”或“小于”)。设初始浓度为，根据进料浓度比的数据计算K(400℃)___________(列出计算式)。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率，同时降低产物分离的能耗。进料浓度比过低、过高的不利影响分别是___________。
t/min
0
1
2
3
4
5
n(B)/ml
0.080
0.036
0.028
0.020
0.020
0.020
容器编号
起始时各物质的物质的量/ml
达到平衡的时间/min
达到平衡时体系能量的变化
CO
H2O
CO2
H2
①
1
4
0
0
t1
放出热量：32.8kJ
②
2
8
0
0
t2
放出热量：Q
实验理
2NO2(g)N2O4(g) ΔH=-57.2 kJ·ml-1
红棕色 无色
实验装置
实验现象
热水中红棕色加深；冰水中红棕色变浅
实验结论
体系受热颜色_______，说明_______增大，即平衡向_______方向移动；体系冷却颜色_______，说明_______减小，即平衡向_______方向移动
参考答案：
1．D
【详解】由表中信息可知，3min后B的物质的量不再变化，达到平衡状态，则该反应处于平衡状态的时间区域为3～5min，故选D。
2．B
【详解】A．可逆反应是在一定条件下不能进行彻底的反应，正反应和逆反应同时进行，该反应为可逆反应，故在一定条件下SO2和O2不可能全部转化为SO3，选项A正确；
B．达到平衡后，正反应速率和逆反应速率相同，是动态平衡，速率不能为0，选项B错误；
C．一定条件下，向某密闭容器中加入2mlSO2和1mlO2，则从反应开始到平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，某一时刻，正、逆反应速率相等达到平衡，选项C正确；
D．反应是放热反应，但为了反应速率需要一定温度，催化剂活性最大，常压下，二氧化硫的转化率已经很高，改变压强对转化率影响不大，在利用上述反应生产三氧化硫时，要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题，选项D正确；
答案选B。
3．B
【详解】A．一个可逆反应达到的平衡状态，化学平衡是一个动态平衡，就是这个反应在该条件下仍然继续进行反应，只不过是正、逆反应速率相等而已，A错误；
B．化学平衡的微观本质就是正、逆反应速率相等，即当一个可逆反应达到平衡状态时，正、逆反应速率相等，B正确；
C．平衡状态是一种动态的状态，正逆反应速率相等，各组分的浓度保持不变的状态，但反应物和生成物的浓度不一定相等，C错误；
D．根据勒夏特列原理可知，化学反应的限度可以通过改变条件而改变，D错误；
故答案为：B。
4．C
【详解】①S(s)+O2(g)SO2(g)，K1=；②H2(g)+S(s)H2S(g)，K2；根据盖斯定律，将热化学方程式②-①，整理可得反应：H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g)，其化学平衡常数K=；
故合理选项是C。
5．C
【详解】A．由2C(s)＋2NO2(g)N2(g)＋2CO2(g)可知，NO2的生成速率(逆反应速率)应该是N2的生成速率(正反应速率)的二倍时才能使正、逆反应速率相等，即达到平衡，只有C点满足，故A正确；
B．由图2知，E点反应未达到平衡，F点反应达到平衡，且压强E＜F，则E点的v逆小于F点的v正，故B正确；
C．由题中信息可知，维持温度不变，即E、G两点温度相同，平衡常数K(E)=K(G)，混合气体中气体压强与浓度有关，压强越大，体积越小，浓度越大，所以G点压强大，浓度大，即c(E)＜c(G)，故C错误；
D．在恒温恒容下，向G点平衡体系中充入一定量的NO2，等效于加压，平衡逆向移动，NO2的平衡转化率减小，故D正确；
故选：C。
6．C
【详解】A．固体溶于少量水中，溶液中同时存在和离子，黄色和蓝色混合得到的是绿色，故A正确；
B．将固体溶于大量水中得到的是它的稀溶液，铜离子主要以存在，溶液显蓝色，故B正确；
C．溶液中加入少量固体，氯离子和银离子生成氯化银沉淀，溶液中氯离子浓度减小，根据平衡移动原理，平衡正向移动，故C错误；
D．向溶液中加入固体，溶液中氯离子浓度增大，根据平衡移动原理，平衡逆方向移动，故D正确；
答案C。
7．B
【详解】A．该反应为放热反应，平衡后继续升高温度平衡逆向移动，所以交点后逆反应速率应该大于正反应速率，A错误；
B．该反应放热，压强相同时，温度升高平衡逆向移动，A的物质的量分数越大；该反应为气体系数之和减小的反应，温度相同时，增大压强平衡正向移动，A的物质的量分数减小，图像正确，B正确；
C．温度越高反应速率越快，达到平衡所需时间越短，且反应放热，温度越高，A的物质的量分数越大，C错误；
D．增大压强，正逆反应速率都增大，且正反应速率应该大于逆反应速率，D错误；
综上所述答案为B。
8．A
【详解】浓度商Q=，容器容积不变，向容器中充入一定量的O2，分母变大，所以浓度商Q减小；
当可逆反应2SO2(g)+O22SO3(g)达到平衡状态后，保持温度，则平衡常数K不变；
加入一定量的O2，平衡正向移动，促进了SO2的转化，但是氧气自身的转化率降低；
故选A；
9．C
【详解】平衡常数等于生成物浓度的幂次方乘积除以反应物的幂次方乘积；注意固体和纯液体不写在计算式中，则该反应的化学平衡常数，故选：C。
10．D
【详解】， , 反应③， ，D正确；
故答案选：D。
11．D
【分析】为了使H2的转化率增大，一般使可逆反应3H2(g)+N2(g)⇌2NH3(g)△H＜0向正反应方向移动，增大氢气的浓度，平衡向正反应方向移动，但会导致H2的转化率减小；该反应为气体体积减小的放热反应，所以可以降低温度，增大压强都能向正反应方向移动，H2的转化率增大，催化剂不改变平衡移动，分离出部分氨也能使平衡向正反应方向移动，H2的转化率增大；
【详解】A．升高温度、降低压强，平衡逆向移动，氢气转化率降低，A错误；
B．催化剂改变反应速率，不影响平衡移动，B错误；
C．升高温度，平衡逆向移动，氢气转化率降低，C错误；
D．降低温度、增大压强、分离出部分氨气，平衡向正反应方向移动，H2的转化率增大，D正确；
故选D。
12．D
【分析】可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g) △H，其K的表达式为生成物浓度幂之积与反应物浓度冪之积的比，△H的数值与化学计量数成正比，两个相反过程的△H的符号相反，数值相同，以此来解答。
【详解】A．写成2aA(g)+2bB(g)2cC(g)，△H值均扩大了一倍，K的数值为原数值的平方倍，A错误；
B．写成2aA(g)+2bB(g)2cC(g)，△H值均扩大了一倍，K的数值为原数值的平方倍，B错误；
C．写成cC(g)aA(g)+bB(g)，△H变为原来的相反数，K值变为倒数，C错误；
D．写成cC(g)aA(g)+bB(g)，△H变为原来的相反数，K值变为倒数，D正确；
故合理选项是D。
13．C
【分析】此图为温度-转化率曲线，曲线上的点代表平衡状态，a点、b点均在线上，表示a点与b点均达到平衡状态。非曲线上的点代表非平衡状态，非平衡状态会向着平衡状态进行(即同温下曲线上点方向)，据此分析。
【详解】A．a点为平衡状态的点，A错误；
B．b点为平衡状态的点，B错误；
C．c点在平衡曲线下方，应向平衡方向移动，NO的转化率将增大，说明反应没达到平衡，且反应向正反应方向进行，即v(正)＞v(逆)，C正确；
D．d点在平衡曲线上方，应向平衡方向移动，NO的转化率将减小，说明反应没达到平衡，且反应向逆反应方向进行，即v(正)＜v(逆)，D错误；
故答案选C。
14．A
【详解】A．CaO和水反应放热，(1)中红棕色变深，说明升高温度，平衡逆向移动，是放热反应，故A正确；
B．(3)中红棕色变浅，说明平衡右移，正反应为放热反应，则证明NH4Cl溶于水要吸收热量，故B错误；
C．(1)中红棕色变深，说明平衡逆向移动，气体物质的量增多，平均相对分子质量减小，故C错误；
D．(3)中红棕色变浅，说明平衡右移，气体的物质的量减小，压强减小，故D错误；
选A。
15．C
【详解】设分解的N2O3物质的量为x，反应过程中共生成N2O3(x+3.2)ml，在①反应中N2O5分解了(x+3.2)ml，同时生成O2(x+3.2)ml，在②反应中生成氧气xml，
则(x+3.2)+x=8，
求得x=2.4
所以平衡后N2O5、N2O3、O2浓度依次为
c(N2O5)==0.2ml/L；
c(N2O3)==1.6ml/L；
c(O2)==4ml/L；
反应①的平衡常数
K==32，故选C。
16．(1) 0.1ml•L-1•min-1 20%
(2)ABE
(3)80%
【详解】（1）列三段式有
，
则v(SO3)==0.1ml•L-1•min-1；平衡时SO2转化率=×100%=20%；
（2）A．反应前后体积不同，即压强不再发生变化达到平衡，A正确；
B．SO2的体积分数不再改变，达到平衡状态，B正确；
C．反应中遵循原子守恒，不能由此判断是否平衡，C错误；
D．反应同向进行，不能由此判断是否平衡，D错误；
E．消耗2nmlSO2的同时生成nmlO2，即符合正逆反应速率相等，达到平衡状态，E正确；
故选ABE。
（3）设SO2、O2的物质的量均为1ml，反应过程中总物质的量减小了2ml×20%=0.4ml，由2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，可知当总的物质的量减小0.4ml时，SO2反应了0.8ml，其转化率为80%。
17．(1)0.8ml
(2)不变
(3)1
(4)容器②中反应物浓度更大
(5) = 容器①和容器②为等效平衡，CO的转化率相同，均为80%，放出的热量为2ml×80%×41kJ•ml-1=65.6kJ
【详解】（1）反应①中所给水蒸气过量，根据题目所给热化学方程式可知，消耗1mlCO可以放出41kJ热量，该反应放热32.8kJ，说明反应了1ml×=0.8mlCO，根据方程式可知生成H2的物质的量为0.8ml；
（2）该反应前后气体系数之和相等，压强不影响平衡，所以容器①的容积变为原来的一半，CO的平衡转化率不变；
（3）容器①和②的温度相同，所以平衡常数相同，根据(1)的分析可知，平衡时消耗CO、H2O各0.8ml，生成H2、CO2各0.8ml，所以平衡时CO、H2O、H2、CO2的物质的量分别为0.2ml、3.2ml、0.8ml、0.8ml，该反应前后气体系数之和相等，可以用物质的量代替浓度计算平衡常数，所以K==1；
（4）两容器体积相等，容器②中投料更多，反应物的浓度更大，反应速率更快；
（5）该反应前后气体系数之和相等，压强不影响平衡，两容器的投料比相同，所以达到等效平衡，CO的转化率相同，均为80%，则容器②放出的热量为2ml×80%×41kJ•ml-1=65.6kJ。
18． 加深 c(NO2) 逆反应 变浅 c(NO2) 正反应
【解析】略
19． 大于 和分离能耗较高、转化率较低
【详解】由题图可知，温度升高，平衡转化率降低，即平衡逆向移动，则该可逆反应的正反应是放热反应，故；随着进料浓度比逐渐增大，平衡转化率逐渐降低，所以图中三条曲线由上到下分别对应的进料浓度比为1∶1、4∶1、7∶1，400℃、时，的平衡转化率为84%。设初始浓度为(初始浓度也为)，则平衡时、、、的浓度分别为、、、，则。进料浓度比过低，导致平衡时气体中混有大量，增大分离能耗；进料浓度比过高，会导致平衡时转化率较低，则不利影响为和分离能耗较高、转化率较低。