化学选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡第二节 化学平衡第3课时精练

这是一份化学选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡第二节 化学平衡第3课时精练，共8页。

1．下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是( )


A.


B.








C.


D.





2．[2020·全国百强校宁夏育才中学月考]已知：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.0 kJ·ml－1。一定条件下，向体积为1 L的恒容密闭容器中充入1 ml CO2和3 ml H2，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化曲线如图所示。下列叙述中正确的是( )





A．3 min时，用CO2的浓度表示的正反应速率等于用CH3OH的浓度表示的逆反应速率


B．从反应开始到平衡，H2的平均反应速率v(H2)＝0.225 ml·L－1·min－1


C．13 min时，向容器中充入2 ml氦气，该反应的化学反应速率增加


D．13 min时，向容器中充入2 ml氦气，CO2的转化率增加


3．已知可逆反应aA(g)＋bB(s)cC(g)＋dD(g)，其他条件不变，C的物质的量分数和温度(T)或压强(p)的关系如图，根据图像判断下列说法正确的是( )





A．平衡常数K：K(T1)>K(T2)，K(p1)＝K(p2)


B．反应达到平衡后，添加合适的催化剂，D的百分含量增加


C．e、f点对应的化学反应速率：v正(e)>v逆(f)


D．T1>T2，p1>p2


4．已建立平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列叙述正确的是( )


①生成物的体积分数一定增加 ②生成物的产量一定增加 ③反应物的转化率一定增加 ④反应物的浓度一定降低 ⑤正反应速率一定大于逆反应速率


A．①②④⑤ B．①②③⑤


C．②③ D．②⑤


5．[角度创新]一定温度下，在一密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，c(SO2)随时间(t)变化如图所示。








400 ℃时压强对SO2的转化率的影响如表。


下列说法正确的是( )


A．a点的v逆大于b点的v逆


B．t2时刻改变的条件一定是增大c(SO2)


C．化学平衡常数d点与e点相等


D．硫酸工业中，SO2催化氧化制SO3时采用高压提高生产效益


6．一定温度下，1 ml X和n ml Y在体积为2 L的密闭容器中发生如下反应：X(g)＋Y(g)2Z(g)＋M(s)，5 min后达到平衡，此时生成2a ml Z。下列说法正确的是( )


A．用X表示此反应的反应速率是(0.1－2a)ml·L－1·min－1


B．当混合气体的质量不再发生变化时，说明反应达到平衡状态


C．向平衡后的体系中加入1 ml M，平衡向逆反应方向移动


D．向上述平衡体系中再充入1 ml X，v正增大，v逆减小，平衡正向移动





7．在某一恒温体积可变的密闭容器中发生如下反应：A(g)＋B(g)2C(g) ΔH＜0。t1 时刻达到平衡后，在t2时刻改变某一条件，其反应过程如图所示。下列说法正确的是( )


A．0～t2时间段内，v正>v逆


B．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，A的体积分数Ⅰ>Ⅱ


C．t2 时刻改变的条件可能是向密闭容器中加C


D．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数Ⅰ<Ⅱ


8．在某恒温密闭容器中，投入一定量的A发生可逆反应：A(s)B(g)＋C(g), ΔH＝－Q kJ/ml。一段时间后反应达到平衡，然后缩小容器体积，重新达到平衡。下列分析不正确的是( )


A．两次平衡时， C(g)的浓度相等


B．平衡时，单位时间内n(B)生成：n(C)消耗＝1：1


C．若再向平衡体系中加入少量A，平衡不移动


D．若开始时向容器中加入1 ml B和1 ml C，则达到平衡时吸收Q kJ热量


9．在100 ℃时，将0.40 ml二氧化氮气体充入2 L密闭容器中，每隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：


下列说法中正确的是( )


A．反应开始20 s内以二氧化氮表示的平均反应速率为0.001 25 ml·L－1·s－1


B．80 s时混合气体的颜色与60 s时相同，比40 s时的颜色深


C．80 s时向容器中加入0.32 ml氦气，同时将容器扩大为4 L，则平衡将不移动


D．若起始投料为0.20 ml N2O4，相同条件下达平衡，则各组分含量与原平衡体系对应相等


10．在水溶液中Fe3＋和I－存在可逆反应：2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2，平衡常数为K。已知氢氧化铁和氢氧化亚铁的溶度积如下：Ksp[Fe(OH)2]＝4.87×10－17，Ksp[Fe(OH)3]＝2.64×10－39。下列判断不正确的是( )


A．反应的平衡常数K＝eq \f(c2Fe2＋cI2,c2Fe3＋c2I－)


B．该可逆反应只能在酸性条件下存在


C．加入AgNO3，平衡右移，溶液黄色变浅


D．加入CCl4，平衡右移，水溶液层黄色变浅


11.





羰基法提纯粗镍涉及的两步反应依次为：


(1)Ni(s)＋4CO(g)eq \(,\s\up7(50 ℃))Ni(CO)4(g) ΔH<0


(2)Ni(CO)4(g)eq \(,\s\up7(230 ℃))Ni(s)＋4CO(g)，


下列说法正确的是( )


A．T1

B．可通过高压的方式提高反应(1)中Ni(CO)4的产率


C．反应(2)平衡后，降低温度，CO浓度增大


D．升温，反应(1)的气体平均相对分子质量增大


12．一定温度下，在2 L的密闭容器中发生如下反应：A(s)＋2B(g)2C(g) ΔH<0，反应过程中B、C的物质的量随时间变化的关系如图1；反应达平衡后在t1、t2、t3、t4时分别都只改变了一种条件，逆反应速率随时间变化的关系如图2。下列有关说法正确的是( )





A．反应开始2 min内，v(B)＝0.1 ml·(L·min)


B．t1时改变的条件可能是升高温度


C．t3时改变的条件可能是加压，此时c(B)不变


D．t4时可能是使用了催化剂，此时c(B)不变


13．[2020·牡丹江一中月考]下列有关平衡常数的说法中，正确的是 ( )


A．改变条件，反应物的转化率增大，平衡常数也一定增大


B．反应2NO2(g)N2O4(g) ΔH＜0，升高温度该反应平衡常数增大


C．对于给定可逆反应，温度一定时，其正、逆反应的平衡常数相等


D．CO2(g)＋H2 (g)eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(高温))CO(g)＋H2O(g)的平衡常数表达式为K＝eq \f(cCO·cH2O,cCO2·cH2)


14．如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2是当前科学家研究的重要课题。


(1)科学家用H2和CO2生产甲醇燃料。为探究该反应原理，进行如下实验：某温度下，在容积为2 L的密闭容器中充入1 ml CO2和3.25 ml H2，在一定条件下反应，测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化关系如图所示。





①从反应开始到3 min时，氢气的平均反应速率v(H2)＝________。


②下列措施中一定能使CO2的转化率增大的是________。


A．在原容器中再充入1 ml CO2


B．在原容器中再充入1 ml H2


C．在原容器中充入1 ml He


D．使用更有效的催化剂


E．缩小容器的容积


F．将水蒸气从体系中分离出


(2)科学家还利用氢气在一定条件下与二氧化碳反应生成乙醇燃料，其热化学反应方程式为2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g) ΔH＝a kJ·ml－1，在一定压强下，测得该反应的实验数据如表所示。请根据表中数据回答下列问题。





①上述反应的a________0(填“大于”或“小于”)。


②恒温下，向反应体系中加入固体催化剂，则反应产生的热量________(填“增大”、“减小”或“不变”)。


③增大eq \f(nH2,nCO2)的值，则生成乙醇的物质的量________(填“增大”、“减小”、“不变”或“不能确定”)。


15．甲醇是一种可再生能源，由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下：


反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝－49.58 kJ·ml－1


反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH2


反应Ⅲ：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH3＝－90.77 kJ·ml－1


回答下列问题：


(1)反应Ⅱ的ΔH2＝________。


(2)反应Ⅲ能够自发进行的条件是________(填“较低温度”、“ 较高温度”或“任何温度”)。


(3)恒温，恒容密闭容器中，对于反应Ⅰ，下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是________。


A．混合气体的密度不再变化


B．混合气体的平均相对分子质量不再变化


C．CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比为1：3：1：1


D．甲醇的百分含量不再变化


(4)对于反应Ⅰ，不同温度对CO2的转化率及催化剂的效率影响如图所示，下列有关说法不正确的是________。





A．其他条件不变，若不使用催化剂，则250 ℃时CO2的平衡转化率仍位于M


B．温度低于250 ℃时，随温度升高甲醇的产率增大


C．M点时平衡常数比N点时平衡常数大


D．实际反应应尽可能在较低的温度下进行，以提高CO2的转化率


(5)若在1 L密闭容器中充入3 ml H2和1 ml CO2发生反应Ⅰ，则图中M点时，产物甲醇的体积分数为________；该温度下，反应的平衡常数K＝________L2/ml2；若要进一步提高甲醇体积分数，可采取的措施有________________________________________________________________________。








1．A


2．B 3 min时，CH3OH和CO2的浓度相等，但是并没有达到平衡，用CO2的浓度表示的正反应速率与用CH3OH的浓度表示的逆反应速率不相等，故A错误；根据图像可知，10 min时达到化学平衡，则从反应开始到平衡，二氧化碳的平均反应速率为0.075 ml·L－1·min－1，根据反应速率之比等于方程式中化学计量数之比，则H2的平均反应速率为0.225 ml·L－1·min－1，故B正确；13 min时，向容器中充入2 ml氦气，因体积不变，则各组分浓度不变，该反应的化学反应速率不变，平衡不发生移动，CO2的转化率不变，故C、D错误。


3．A 根据“先拐先平数值大”，知T2>T1，T2→T1，温度降低，C的物质的量分数增大，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大，故K(T1)>K(T2)，由于平衡常数只与温度有关，故K(p1)＝K(p2)，A项正确；反应达到平衡后，添加合适的催化剂，平衡不移动，D的百分含量不变，B项错误；e点对应温度小于f点对应温度，故v正(e)T1，p2>p1，D项错误。


4．D ①若通过移走生成物的方法，使得平衡正向移动，则生成物的体积分数会降低，故不选①；②化学平衡正向移动时，生成物的产量一定增加，故选②；③增大某一反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，其它反应物的转化率增大，自身转化率降低，故不选③；④增大某一反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，其它反应物的浓度降低，自身增大，故不选④；⑤化学平衡正向移动时，正反应速率一定大于逆反应速率，故选⑤。故正确序号为②⑤，选D。


5．C 6.B 7.C 8.D 9.D 10.C


11．B 利用信息可知，可采取在低温(50 ℃)时让粗镍和CO作用，使生成的Ni(CO)4在230 ℃时分解即可得到纯镍。A.由图结合实验原理可知，T2＝50 ℃，T1＝230 ℃，即T1>T2，故A错误；B.反应(1)Ni(s)＋4CO(g)eq \(,\s\up7(50 ℃))Ni(CO)4(g)中反应前后气体体积减小，根据平衡移动原理，增大压强平衡向正反应方向移动，Ni(CO)4的产率增大，故B正确；C.反应(2)是反应(1)的逆过程，正反应为吸热反应，平衡后，降低温度，平衡逆向移动，CO浓度减小，故C错误；D.反应(1)是放热反应，升温，平衡逆向移动，气体的物质的量增大，气体总质量减小，根据M＝eq \f(m,n)，气体平均相对分子质量减小，故D错误。


12．D 通过图1可知，v(B)＝eq \f(\f(0.2 ml,2 L),2 min)＝0.05 ml/(L·min)，故A错误；升高温度正逆速率都增大，t1时改变的条件不可能是升高温度，故B错误；反应前后气体的物质的量不变，增大压强，速率增大，平衡不移动，容器体积减小，此时c(B)变大，故C错误；使用催化剂，加快反应速率，平衡不移动，此时c(B)不变，故D正确。


13．D 改变压强平衡可能正向进行，反应物转化率增大，但平衡常数不变，平衡常数只随温度变化，故A错误；反应是放热反应，升温平衡向吸热反应方向进行，所以平衡逆向进行，平衡常数减小，故B错误；对于给定可逆反应，正逆反应的平衡常数互为倒数，故C错误；平衡常数是生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积，据此书写化学方程式为：CO2(g)＋H2(g)eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(高温))CO(g)＋H2O(g)的平衡常数表达式为K＝eq \f(cCO·cH2O,cCO2·cH2)，故D正确。


14．(1)①0.25 ml·L－1·min－1 ②BEF


(2)①小于 ②不变 ③不能确定


解析：(1)①从反应开始到3 min时，v(CO2)＝(1.00 ml－0.5 ml)÷(2 L×3 min)＝eq \f(0.25,3) ml·L－1·s－1，根据反应的化学方程式：CO2＋3H2CH3OH＋H2O，化学计量数之比等于化学反应速率之比，则v(H2)＝0.25 ml·L－1·min－1。②在原容器中再充入1 ml H2，平衡右移；缩小容器的容积，压强增大，平衡右移；将水蒸气从体系中分离出，减小了水蒸气的浓度，平衡右移。(2)①上述反应中，升高温度，CO2的转化率降低，则逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，a<0。②恒温下，向反应体系中加入固体催化剂，反应产生的热量不变，催化剂不能使平衡移动，不改变ΔH的大小。③增大eq \f(nH2,nCO2)的值，可以是增加氢气，也可以是减少二氧化碳，所以二氧化碳转化率增大，但生成的乙醇物质的量不一定增大或减小，所以不能确定。


15．(1)＋41.19 kJ·ml－1 (2)较低温度


(3)BD (4)BD (5)16.7% 0.148(或者eq \f(4,27)) 增大压强(降低温度)


温度/℃
20
100
FeCl3饱和溶液颜色
棕黄色
红褐色
c(醋酸)/(ml·L－1)
0.1
0.01
pH
2.9
3.4
压强
0.1 MPa
0.5 MPa
1 MPa
10 MPa
SO2的转化率
99.2%
99.6%
99.7%
99.9%
时间(s)
0
20
40
60
80
n(NO2)/ml
0.40
n1
0.26
n3
n4
n(N2O4)/ml
0.00
0.05
n2
0.08
0.08