人教版高二化学暑假作业 （10）化学反应速率与化学平衡

这是一份人教版高二化学暑假作业 （10）化学反应速率与化学平衡，共12页。试卷主要包含了工业上用和合成甲醇涉及以下反应，反应在一定温度下达到平衡，在密闭容器中进行反应，已知反应ⅰ，180℃时将0，一定条件下存在反应，在500℃、60等内容，欢迎下载使用。

1.工业上用和合成甲醇涉及以下反应：
Ⅰ.
Ⅱ.
在催化剂作用下，将和的混合气体充入一恒容密闭容器中进行反应，达到平衡时，的转化率和容器中混合气体的平均相对分子质量随温度变化如图。下列判断合理的是( )
已知：平衡时甲醇的选择性为生成甲醇消耗的在总消耗量中占比。
A.，
B.250℃前以反应Ⅱ为主
C.，平衡时甲醇的选择性为60%
D.为同时提高的平衡转化率和平衡时甲醇的选择性，应选择的反应条件为高温、高压
2.在恒容密闭容器中，充入一定量发生反应，在其它条件不变的情况下，测得温度对体积分数的影响如图所示。下列说法错误的是( )
A.反应的B.平衡时正反应速率：
C.转化率：D.平衡常数：
3.在恒温恒容密闭容器中充入一定量，发生如下反应：
反应②和③的速率方程分别为和，其中分别为反应②和③的速率常数，反应③的活化能大于反应②。测得的浓度随时间的变化如下表。
下列说法正确的是( )
A.内，X的平均反应速率为
B.若增大容器容积，平衡时Y的产率增大
C.若，平衡时
D.若升高温度，平衡时减小
4.反应在一定温度下达到平衡。下列各种情况下，不能使平衡发生移动的是( )
①温度、容积不变时，通入气体
②移走一部分固体
③容积不变，充入氮气
④充入氮气，保持压强不变
A.①②④B.①③C.①②③D.②③
5.在密闭容器中进行反应：，其中、Z的起始浓度分别为0.1、0.3、0.2，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是( )
A.B.
C.D.
6.常温下，向某溶剂（不参与反应）中加入一定量X、Y和M，所得溶液中同时存在如下平衡：
（ⅰ）
（ⅱ）
（ⅲ）
X、Y的物质的量浓度c随反应时间t的变化关系如图所示，300 s后反应体系达到平衡状态。下列说法正确的是( )
A.100～300 s内，
B.时，反应（ⅲ）的逆反应速率大于正反应速率
C.若反应（ⅲ）的，则X比Y更稳定
D.若再向容器中加入上述溶剂，则、均不变
7.已知反应ⅰ. ，平衡常数；
ⅱ. ，平衡常数；
ⅲ. ，平衡常数，各反应的平衡常数的对数值随温度变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.反应ⅰ的，反应③的
B.反应的
C.tK时，若反应ⅱ中，则一定有
D.在恒容密闭容器中充入和进行反应ⅲ，三点压强
8.180℃时将0.5ml和1ml通入2L的恒容密闭容器中，反应生成甲醇蒸气和某无机产物，测得各物质的物质的量随时间变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.分子的空间结构呈V形
B.在内，反应仍未达到平衡状态
C.该反应化学方程式为
D.其他条件保持不变,将恒容密闭容器改为1L,则化学反应速率增大
9.一定条件下存在反应。现有三个体积相同的密闭容器I、Ⅱ、Ⅲ，按如图所示投料，并在400℃下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是( )
A.容器Ⅰ、Ⅲ中平衡常数相同
B.容器Ⅱ、Ⅲ中正反应速率始终相同
C.容器Ⅱ、Ⅲ中的反应达平衡时，的体积分数：Ⅱ>Ⅲ
D.平衡时三容器中、、物质的量之比均为2：1：2
10.在500℃、60.0MPa条件下合成氨，原料气投料比与平衡时体积分数的关系如图所示。
下列说法正确的是( )
A.按a点的投料比进行反应，当的体积分数不变时达到平衡状态
B.a点的平衡体系中，
C.b点的平衡体系中，的体积分数为36%
D.b点混合气体的平均相对分子质量约为11.33
11.化学反应的方向问题对于理论研究与生产实践都有及其重要的意义，下列有关化学反应方向的判断不正确的是( )
A. QUOTE ??<0 ΔH<0， QUOTE ??>0 ΔS>0的反应在温度低时不能自发进行
B.某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应
C.Na与 QUOTE ?2? H2O的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行
D. QUOTE 2??(?)+2??(?)=?2(?)+2??2(?) Errr! Digit expected.在常温下能自发进行，则该反应的 QUOTE ??<0 ΔH<0
12.达成“双碳”目标的重要途径是实现碳的固定。利用CO、和可以合成生物质能源甲醇：
反应1：
反应2：
反应3：
回答下列问题：
（1）反应1在_______（填“较高温度”“较低温度”或“任何温度”）下能自发进行。
（2）_______。
（3）T℃时，向一恒容密闭容器中仅充入1mlCO（g）和，仅发生反应2。下列叙述错误的是___________（填标号）。
A.加入催化剂，反应速率增大
B.CO体积分数不变时，反应达到平衡状态
C.平衡后，充入氩气，平衡正向移动
D.平衡后，充入，CO平衡转化率增大
（4）在某催化剂作用下，反应2的历程如图所示（图中数据表示微粒的相对能量，*表示吸附在催化剂表面上）。
控速反应方程式为_______。
（5）在某催化剂作用下，只发生反应：。该反应的速率方程式为，（k为速率常数，只与温度、催化剂有关）。830℃时该反应的平衡常数K=1，达到平衡后，_______（填“>”“<”或“=”，下同），900℃时_______。
（6）时，在密闭容器甲、乙中，分别充入和，它们分别在有水分子筛（只允许水分子透过）和无水分子筛条件下仅发生反应1.测得平衡转化率与压强关系如图所示。
①使用了水分子筛的容器是______（填“甲”或“乙”）。
②平衡常数______（填“>”“<”或“=”），M点______kPa。
（7）时，向一体积为1L的恒容密闭容器中充入1mlCO、和，在一定条件下发生上述3个反应，达到平衡时得到和，此时平衡转化率为50%。该温度下，反应1的平衡常数K=______。（列出计算式）
答案以及解析
1.答案：C
2.答案：C
解析：A.根据“先拐线平衡数值大”，则温度高，从到，升高温度，乙烯体积分数增大，说明平衡正向移动，则反应的，故A正确；
B.温度高，则速率大，因此平衡时正反应速率：，故B正确；
C.B、C两点乙烯体积分数相同，则乙烷消耗量相同，则转化率相等，故C错误；
D.从到，升高温度，乙烯体积分数增大，说明平衡正向移动，则平衡常数增大，即平衡常数：，故D正确；
综上所述，答案为C。
3.答案：D
解析：A.由表知0~2min内，生成，但一部分X转化为Z，造成，则，故A错误；
B.过程①是完全反应，过程②是可逆反应，若增大容器容积相当于减小压强，对反应平衡向气体体积增大的方向移动，即逆向移动，X的浓度增大，平衡时Y的产率减小，故B错误；
C.由速率之比等于系数比，平衡时，即，若，平衡时，故C错误；
D.反应③的活化能大于反应②，正反应活化能-逆反应活化能<0，则，该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则平衡时减小，故D正确；
故选D。
4.答案：D
解析：①温度、容积不变时，通入气体，与硫化氢反应生成S，硫化氢的浓度降低，平衡向正反应方向移动，故①不符合；②为固体，改变固体的用量，不影响平衡移动，故②符合；③容积不变，充入氮气，反应气体混合物各组分的浓度不变，平衡不移动，故③符合；④充入氮气，保持压强不变，体积增大，反应气体混合物各组分的浓度降低，压强降低，平衡向正反应方向移动，故④不符合；故选D。
5.答案：B
解析：若反应正向进行，假定完全反应，则
若反应逆向进行，假定完全反应，则
由于为可逆反应，物质不能完全转化，所以平衡时浓度范围为、、，综上分析只有B项正确。
6.答案：B
解析：A.由图可知，100～300s内，生成物N的浓度变化量为（0.112—0.090）ml/L+（0.011—0.010）ml/L=0.023ml/L，则n的反应速率为，故A错误；
B.由图可知，300s时反应达到平衡，反应（ⅲ）的平衡常数，100s时反应（ⅲ）的浓度熵，则反应向逆反应方向进行，逆反应速率大于正反应速率，故B正确；
C.若反应（ⅲ）的，则该反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，X的能量高于Y的能量，物质的能量越低越稳定，则Y比X更稳定，故C错误；
D.若再向容器中加入上述溶剂，平衡体系中各物质浓度均减小，反应（ⅰ）、（ⅱ）均向逆反应方向移动，X、Y的物质的量均增大，故D错误；
故选B。
7.答案：B
解析：ⅰ的气体分子数减少，，ⅲ的平衡常数随温度升高而增大，，A项错误；反应为，，B项正确；设，，无法确定Q与关系，C项错误；气体总物质的量不变，压强只与温度有关，，D项错误。
8.答案：D
9.答案：C
解析：A.A装置向正反应方向进行，，III装置向逆反应方向进行，，因此两者的平衡常数不同，故错误；B.II是恒温恒容状态，反应向逆反应方向进行，气体物质的量增大，压强增大，化学反应速率增大，III是恒压状态，即II的压强大于III，II的化学反应速率大于III的，故错误；C.II是恒温恒容状态，反应向逆反应方向进行，气体物质的量增大，压强增大，化学反应速率增大，达到平衡所用的时间短，消耗的的量小于III，因此的体积分数：II>III，故正确；D.平衡时各物质的浓度保持不变，但物质的量之比并不一定满足化学计量数之比，故错误。故选：C。
10.答案：C
解析：A.a点氢气和氮气为1:1投科，则:
则总的物质的量为，伯体积分数为，为定值，故的体积分数不变时，不能说明正逆反应速率相等，不能判断反应达到平衡状态，A错误；
B.a点氢气和氡气为1:1投料，平信时氨气体积分数为，则:
则总的物质的量为，，则，B错误；
C.b点氢气和氮气为3:1投料，平德时氨气体积分数为，则:
则总的物质的量为，，，的体积分数为，C正确；
D.由C分析可知，b点混合气体的平均相对分子质量约为，D错误。
11.答案：A
解析：A.的反应在任何温度下都满足，即任何温度下该反应均能自发进行，故A错误；
B.的反应可自发进行，则某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应，故B正确；
C.Na和反应生成氢氧化钠和氢气，该反应放热并且生成气体混乱(或无序)程度变大，所以，任何温度下，该反应能自发进行，故C正确；
D.由化学计量数可知，在常温下能自发进行，则该反应的，故D正确；
故选：A。
12.答案：（1）较低温度
（2）
（3）C
（4）
（5）=；>
（6）乙；=；75
（7）
解析：（1）反应1的、，在较低温度下能自发进行。
（2）由盖斯定律可知，反应1-反应3可得反应2，则。
（3）A.催化剂能加快反应速率，加入催化剂，反应速率增大，故A正确；
B.CO体积分数不变时，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故B正确；
C.恒容密闭容器中，平衡后，充入氩气，反应物和生成物的浓度不变，平衡不发生移动，故C错误；
D.平衡后，充入，平衡正向移动，CO平衡转化率增大，故D正确；
故选C。
（4）由图可知，的活化能最大，反应速率最慢，为控速反应。
（5）达到平衡后，=，=1，=，该反应为吸热反应，升高温度，平衡常数增大，900℃时，>1，>。
（6）①使用了水分子隔离膜的反应器可以去除生成物，平衡正向移动，平衡转化率高，所以使用了水分子隔离膜的反应器是乙；
②平衡常数只受温度影响，a、b温度相同，平衡常数=，由已知条件列出“三段式”
M点=75kPa。
（7）时，向一体积为1L的恒容密闭容器中充入1mlCO、和，在一定条件下发生上述3个反应，达到平衡时得到和，此时平衡转化率为50%，则平衡时CO的物质的量为1ml-0.5×1ml=0.5ml，根据H原子守恒可知，平衡时H2的物质的量为3ml-0.5ml-0.8ml×2=0.9ml，反应1的平衡常数。0
1
2
3
4
5
0.160
0.113
0.080
0.056
0.040
0.028