高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡第二节 化学平衡优秀第3课时达标测试

第2章 第2节 第3课时

A组·基础达标

1．已知：C(s)＋CO2(g)2CO(g)　ΔH＞0。该反应达到平衡后，下列条件的改变有利于反应向正方向进行的是(　　)

A．升高温度和减小压强  B．降低温度和减小压强

C．降低温度和增大压强  D．升高温度和增大压强

【答案】A

【解析】该反应正向为气体系数增大的吸热反应，故升高温度和减小压强有利于反应正向进行。

2．在高温下发生反应2HBr(g)H2(g)＋Br2(g)　ΔH>0。要使混合气体颜色加深，可采取的方法是 (　　)

A．保持容积不变，加入HBr(g)

B．降低温度

C．将容器容积扩大1倍

D．保持容积不变，加入H2(g)

【答案】A

3．(2019·海南卷)反应C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g)　ΔH>0在一定条件下于密闭容器中达到平衡，下列各项措施中，不能提高乙烷的平衡转化率的是(　　)

A．增大容器容积　　　　　　  B．升高反应温度

C．分离出部分氢气　　　　　  D．等容下通入惰性气体

【答案】D

【解析】等容下通入惰性气体，原平衡体系各物质的浓度不变，平衡不移动，乙烷的平衡转化率不变，D错误。

4．在一密闭容器中发生反应：2A(g)＋2B(g)C(s)＋3D(g)　ΔH＜0，达到平衡时采取下列措施，可以使正反应速率v正增大、D的物质的量浓度增大的是　(　　)

A．移走少量C

B．扩大容积，减小压强

C．缩小容积，增大压强

D．体积不变，充入惰性气体

【答案】C

5．(2020·广东华南师范大学附属中学检测)下列叙述及解释正确的是(　　)

A．2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)　ΔH<0，在平衡后，对平衡体系采取缩小容积、增大压强的措施，因为平衡向正反应方向移动，故体系颜色变浅

B．H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH<0，在平衡后，对平衡体系采取增大容积、减小压强的措施，因为平衡不移动，故体系颜色不变

C．FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3(红色)＋3KCl，在平衡后，加少量FeCl3固体，因为平衡向逆反应方向移动，故体系颜色变浅

D．对于N2＋3H22NH3，平衡后，压强不变，充入O2，平衡左移

【答案】D

【解析】缩小体积，平衡右移，但c(NO2)浓度仍增大，颜色变深，A错误；扩大容积，平衡不移动，但由于c(I2)减小，故体系颜色变浅，B错误；加FeCl3固体，使平衡右移，体系颜色变深，C错误；压强不变，充入O2(注：O2不参与反应)，体积扩大，平衡左移，D正确。

6．在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0。某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是(　　)

A．图Ⅰ表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响

B．图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂对反应速率的影响

C．图Ⅲ表示的是催化剂对平衡的影响，且甲的催化剂效率比乙高

D．图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响，且乙的压强较高

【答案】B

【解析】A项，图Ⅰ改变的条件应是缩小容器体积。B项，由于同等程度地增大正、逆反应速率，所以图Ⅱ应是加入了催化剂。C项、D项，由于图Ⅲ中平衡发生了移动，所以表示的不是催化剂对化学平衡的影响，而是温度，且乙的温度高于甲的。

7．(2020·河北邢台一中检测)某工业流程中，进入反应塔的混合气体中NO和O2的物质的量分数分别为0.10和0.06，发生化学反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)，在其他条件相同时，测得实验数据如下表：

根据表中数据，下列说法正确的是(　　)

A．升高温度，反应速率加快

B．增大压强，反应速率变慢

C．在1.0×105 Pa、90 ℃条件下，当转化率为98%时反应已达平衡

D．若进入反应塔的混合气体为a mol，反应速率以v＝表示，则在8.0×105 Pa、30 ℃条件下，转化率从50%增至90%时段NO的反应速率为 mol·s－1

【答案】D

【解析】两组压强相同的实验中，当NO转化率相同时，温度高时需要时间长，因此由表中数据无法推出升高温度，反应速率加快的结论，A错误；当温度均为30 ℃(或90 ℃)且NO转化率相同时，压强大时需要时间短，因此增大压强，反应速率变快，B错误；从题给数据无法判断在1.0×105 Pa、90 ℃条件下，当转化率为98%时，反应是否已达到平衡状态，C错误；起始时NO的物质的量为 mol，NO的转化率从50%增至90%时，NO转化的物质的量为 mol×(90%－50%)＝ mol，需要时间为3.7 s，因此反应速率为 mol·s－1，D正确。

8．已知在一恒容密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－196.0 kJ·mol－1。SO2的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示：

根据图示回答下列问题：

(1)压强：p1________(填“>”“＝”或“<”)p2。

(2)升高温度，平衡向________(填“左”或“右”)移动。

(3)200 ℃时，将一定量的SO2和O2充入体积为2 L的密闭容器中，经10 min后测得容器中各物质的物质的量如下表所示：

①10 min内该反应的反应速率v(O2)＝________________________，该反应达到化学平衡状态的标志是__________(填字母)。

a．SO2和O2的体积比保持不变

b．混合气体的密度保持不变

c．体系的压强保持不变

d．SO2和SO3物质的量之和保持不变

②当反应放出98.0 kJ热量时，测得该反应达平衡状态，该温度下SO2的转化率为____________。

(4)400 ℃时，将等量的SO2和O2分别在两个容积相等的容器中反应，并达到平衡。在这个过程中，甲容器保持容积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中SO2的百分含量为p%，则乙容器中SO2的百分含量________(填字母)。

a．等于p%　　　　 b．大于p%

c．小于p%　　　   d．无法判断

【答案】(1)>　(2)左　(3)①0.01 mol·L－1·min－1　ac　②50%　(4)c

【解析】(3)①v(O2)＝v(SO3)＝×＝0.01 mol·L－1·min－1。SO2、O2起始物质的量分别为n(SO2)＝1.6 mol＋0.4 mol＝2.0 mol，n(O2)＝1.8 mol＋0.2 mol＝2.0 mol。因温度和容器体积不变，开始加入的SO2和O2的物质的量相等，而Δn(SO2)与Δn(O2)不相等，故a项能说明反应达到平衡状态；b项，容器体积不变，混合气体质量不变，故反应前后气体密度不变，故b项不能说明反应达到平衡；c项，因反应后气体的总物质的量减小，故c项压强不变能说明反应达平衡状态；d项，根据硫原子质量守恒，反应前后n(SO2)＋n(SO3)不变，故d项不能说明反应达到平衡状态。②反应放出98 kJ热量时，消耗的SO2的物质的量为×2 mol＝1 mol，则SO2的转化率α(SO2)＝×100%＝50%。

(4)反应过程中，乙容器体积小于甲容器，压强大于甲容器，所以平衡时乙容器中SO2的百分含量小于p%。

B组·能力提升

9．据报道，在300 ℃、70 MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)

下列叙述错误的是(　　)

A．使用催化剂可提高生产效率

B．反应需在300 ℃下进行可推测该反应一定是吸热反应

C．充入大量CO2气体可提高H2的转化率

D．从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率

【答案】B

10．已知可逆反应A2(？)＋B2(？)2AB(？)，当温度和压强改变时，n(AB)的变化如下图，下列叙述正确的是(　　)

A．A2、B2及AB均为气体，ΔH<0

B．AB为气体，A2、B2至少有一种为非气体，ΔH<0

C．AB为气体，A2、B2有一种为非气体，ΔH>0

D．AB为固体，A2、B2有一种为非气体，ΔH>0

【答案】B

【解析】由图可知，压强相等时，升高温度，AB的物质的量减少，故温度升高平衡向逆反应方向移动，逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，ΔH<0；t3时，温度不变，压强增大，AB的物质的量减小，说明平衡向逆反应方向移动，逆反应是气体体积减小的方向，说明AB为气体，A2、B2至少有一种为非气体，不能同时为气体。

11．(2020·山东省实验中学检测)如图，关闭活塞K，向A中充入1 mol X、1 mol Y，向B中充入2 mol X、2 mol Y，此时A的容积是a L，B的容积是2a L。在相同温度和催化剂存在的条件下，使两容器中各自发生下述反应：X(g)＋Y(g)2Z(g)＋W(g)　ΔH<0。A保持恒压，B保持恒容。达到平衡时，A的体积为1.4a L。下列说法错误的是(　　)

A．反应速率：v(B)>v(A)

B．A容器中X的转化率为80%

C．平衡时，A容器中混合气体物质的量为1.4 mol

D．平衡时Y的体积分数：A<B

【答案】C

【解析】A项，在反应过程中，B中压强大于A，所以B中反应物浓度大于A，所以v(B)＞v(A)；B项，列三段式：

　　      　X(g)＋Y(g)2Z(g)＋W(g)

起始(mol)   1   1   0   0

转化(mol)   b   b   2b b

平衡(mol)   1－b 1－b  2b   b

由题意得：＝1.4

b＝0.8 mol

所以α(X)＝×100%＝80%；

C项，由以上分析知A容器中混合气体物质的量为2.8 mol; D项，由于B中压强大，平衡左移，所以B中Y的体积分数大。

12．(2019·江苏卷)(双选)在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是(　　)

A．反应2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)的ΔH>0

B．图中X点所示条件下，延长反应时间能提高NO转化率

C．图中Y点所示条件下，增加O2的浓度不能提高NO转化率

D．380 ℃下，c起始(O2)＝5.0×10－4 mol·L－1，NO平衡转化率为50%，则平衡常数K>2 000

【答案】BD

【解析】一开始升高温度，反应未达到平衡，正向反应程度大，所以NO转化率增大，250 ℃左右NO转化率达到最高点后开始降低，说明平衡后，升高温度导致平衡逆向移动，则该反应为放热反应，A错误；X点未达到平衡状态，此时反应正向进行程度大，所以延长反应时间，可以使NO转化率增大，B正确；Y点已达到平衡状态，增大O2浓度导致平衡正向移动，NO转化率增大，C错误；设NO起始物质的量浓度为a mol·L－1，

               2NO　＋　O2　　　　　   2NO2

起始(mol·L－1): a   5.0×10－4   0

转化(mol·L－1): 0.5a   0.25a   0.5a

平衡(mol·L－1):  0.5a　 5.0×10－4－0.25a 0.5a

K＝＝，当a＝0时，K＝2 000，而NO起始物质的量不可能为0，则K>2 000，D正确。

13．在一个体积为2 L的密闭容器中，高温下发生反应：Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)。其中CO2、CO的物质的量(mol)随时间(min)的变化关系如图所示。

(1)反应在1 min时第一次达到平衡状态，固体的质量增加了3.2 g。用CO2的浓度变化表示的反应速率v(CO2)＝________________________。

(2)反应进行至2 min时，若只改变温度，曲线发生的变化如图所示，3 min时再次达到平衡，则ΔH______0(填“>”“<”或“＝”)。

(3)5 min时再充入一定量的CO(g)，平衡发生移动。下列说法正确的是________(填写编号)。

A．v(正)先增大后减小  B．v(正)先减小后增大

C．v(逆)先增大后减小  D．v(逆)先减小后增大

表示n(CO2)变化的曲线是________(填写图中曲线的字母编号)。

(4)请用固态物质的有关物理量来说明该反应已经达到化学平衡状态：_________________________________________________________。

【答案】(1)0.1 mol·L－1·min－1

(2)>　(3)C　b

(4)Fe(或FeO)的质量(或物质的量)保持不变；或固体总质量保持不变

【解析】(1)由Fe生成FeO，固体质量增大3.2 g，说明生成FeO 0.2 mol，则v(CO2)＝＝0.1 mol·L－1·min－1。(2)由于建立新平衡的过程中反应速率增大，且CO2的物质的量减小，CO的物质的量增大，则可知升高温度，平衡正向移动，说明正反应吸热。(3)充入CO，CO浓度增大，逆反应速率增大，之后逐渐减小；5 min时CO2的浓度不变，正反应速率不变，因平衡逆向移动，CO2的浓度逐渐增大，正反应速率逐渐增大。

14．反应mA(g)＋nB(g)pC(g)在一定温度和不同压强下达到平衡时，分别得到A的物质的量浓度如下表所示：

分析表中数据，回答下列问题：

(1)当压强从2×105 Pa增加到5×105 Pa时，该反应的化学平衡________(填“向左”“向右”或“不”)移动，判断的依据是_______________________________ _____________。

(2)当压强从5×105 Pa增加到1×106 Pa时，该反应的化学平衡________(填“向左”“向右”或“不”)移动，判断的依据是________________________________ ____________，可能的原因是____________________________________________。

【答案】(1)不　当压强增大2.5倍时，c(A)增大2.5倍，说明平衡没有移动，即m＋n＝p

(2)向左　当压强增大2倍时，c(A)却增加了2.2倍，说明平衡向生成A的方向移动　增大压强时，B转化为液态或固态