魯科版2021高中化學選擇性必修第一冊第二章化學反響的方向、限度與速率第二節化學反響的限度同步練習

一、單項選擇題

1.羰基硫(COS)可用于合成除草劑和殺蟲劑。一定條件下，恒容密閉容器中，發生反響：H2S(g)＋CO2(g)?COS(g)＋H2O(g)。以下能充分說明該反響已經到達化學平衡狀態的是〔

〕

A.正、逆反響速率相等???????????????????????????????????????????B.容器內混合氣體的密度不再變化

C.H2S、CO2、COS、H2O的濃度相等???????????????????D.H2S、CO2、COS、H2O在密閉容器中共存

2.對于某可逆反響平衡體系，以下措施一定會使平衡移動的是〔

〕

A.升高溫度????????????????????B.使用催化劑????????????????????C.改變體系壓強????????????????????D.增大反響物用量

3.我們主要從三個方面討論一個化學反響的原理，其中不屬于這三個方面的是〔

〕

A.反響進行的方向?????????????????B.反響的快慢?????????????????C.反響進行的限度?????????????????D.反響物的多少

4.乙酸蒸汽能形成二聚分子:2CH3COOH=(可逆反響)(CH3COOH)2

△H<0

現欲測定乙酸分子的相對分子質量.應采用的條件為〔

〕

A.低溫低壓???????????????????????????B.低溫高壓???????????????????????????C.高溫高壓.D.高溫低壓

5.工業制硫酸和合成氨生產中相同的是〔

〕

A.所有原料氣都循環使用

B.都用壓縮機壓縮原料氣

C.用了完全相同的催化劑

D.都用熱交換器進行加熱

6.以下事實不能用勒夏特列原理解釋的是〔

〕

A.黃綠色的氯水光照后顏色變淺

B.溫度過高對合成氨不利

C.由H2、I2蒸氣、HI組成的平衡體系加壓后顏色變深

D.溴水中有平衡：Br2+

H2O

HBr+

HBrO，當參加AgNO3溶液后，溶液顏色變淺

7.以下有關生活生產中的表達合理的是〔〕

A.銅的精煉工業和電鍍銅工業，均可采用CuSO4溶液做電解質溶液

B.明礬和漂白粉分別用于自來水的凈化和殺菌消毒，兩者的作用原理相同

C.水庫的鋼閘門與電源負極相連以防止其生銹，該法即犧牲陽極的陰極保護法

D.工業上合成氨采用500℃左右的溫度，其原因是適當加快NH3的合成速率，催化劑在500℃左右時其活性最好，且能提高H2的轉化率

8.如圖曲線表示其他條件一定時，反響2NO＋O2

?

2NO2(正反響為放熱反響)達平衡時NO的轉化率與溫度的關系曲線，圖中標有a、b、c、d四點，其中表示未到達平衡狀態，且v(正)＞v(逆)的點是〔

〕

A.a點???????????????????????????????????????B.b點???????????????????????????????????????C.c點???????????????????????????????????????D.d點

9.某溫度下，體積一定的密閉容器中進行如下可逆反響：X(g)＋Y(g)

?

Z(g)＋W(s)ΔH>0，以下表達正確的選項是（）

A.參加少量W，逆反響速率增大?????????????????????????????B.當容器中氣體壓強不變時，反響到達平衡

C.升高溫度，平衡逆向移動

D.平衡后參加X，上述反響的ΔH增大

10.在溫度、容積相同的3個密閉容器中，按不同方式投入反響物，保持恒溫、恒容，測得反響到達平衡時的有關數據如下〔N2(g)+3H2(g)=2NH3

(g)

△H=-92.4kJ·mol-1)

容器

甲

乙

丙

反響物投入量

1molN2、3molH2

2molNH3

4molNH3

NH3的濃度〔mol·L-1〕

c1

c2

c3

反響的能量變化

放出akJ

吸收bkJ

吸收ckJ

體系壓強〔Pa〕

p1

p2

p3

反響物轉化率

а1

а2

а3

以下說法正確的選項是〔

〕

A.2c1＞c3???????????????????????????B.a+b=92.4???????????????????????????C.2p2＜p3???????????????????????????D.а1+а3=1

11.把

0.6molX

氣體和

0.4molY

氣體混合于容積為2L的容器中，使其發生如下反響：

3X(g)+Y(g)?nZ(g)+2W(g).5min

末生成0.2molW，假設測知以Z濃度變化表示的平均反響速率為

0.01mol/L?min，那么n的值為〔

〕

A.4???????????????????????????????????????????B.3???????????????????????????????????????????C.2???????????????????????????????????????????D.1

12.400℃

時，往一密閉容器中通入

4molSO2

和

2molO2，反響到達平衡時，容器內壓強是反響前的四分之三．此時

SO2的轉化率為〔

〕

A.75%???????????????????????????????????B.25%???????????????????????????????????C.37.5%???????????????????????????????????D.81%

13.T℃時，在密閉容器中進行的反響：COCl2(g)

?

CO(g)+Cl2(g)

△H=+108KJ/mol，在4min、10min、14min時均只改變影響平衡的一個條件，各物質的濃度變化如下圖，以下說法正確的選項是〔

〕

A.4min時降低溫度，10min時充入Cl2，14min時增大容器的體積

B.平衡常數K2min

C.4min~8min

COCl2平均反響速率為0.01mol(L·min)

D.假設T℃時，起始向2L的恒容密閉容器中充入COCl2、Cl2、CO均為0.20

mol，那么到達平衡前，v正>v逆

14.稀氨水中存在著以下平衡：NH3?H2O?

NH4+

+OH-，假設要使平衡向逆反響方向移動，同時使

c(OH-)增大，應參加適量的物質是(忽略溶解熱)〔

〕

①NH4Cl

固體

②硫酸

③NaOH

固體

④水

⑤加熱

A.僅①②③⑤???????????????????????????????B.僅③⑤???????????????????????????????C.僅③???????????????????????????????D.僅①③

15.在一定條件下，利用

CO2

合成CH3OH的反響如下：CO2(g)

+

3H2(g)

?

CH3OH(g)

+

H2O(g)△H1，研究發現，反響過程中會有副反響：CO2(g)

+

H2(g)

?

CO(g)

+

H2O(g)

△H2。溫度對

CH3OH、CO的產率影響如下圖。以下說法中，錯誤的選項是〔

〕

A.△H1

0，△H2

0

B.增大壓強可以縮短合成反響到達平衡所需的時間

C.生產過程中，溫度越高越有利于提高

CH3OH的產率

D.合成CH3OH

反響的平衡常數表達式是K=

c(CH3OH)c(H2O)c(CO2)c3(H2)

16.向某恒容密閉容器中參加1.6

mol

L-1的NO2后，會發生如下反響：2NO2(g)?N2O4(g)

△H

=-56.9kJ?mol-1。其中N2O4的物質的量濃度隨時間的變化如下圖，以下說法錯誤的選項是〔

〕

A.升高溫度，60s后容器中混合氣體顏色加深?????????B.0-60s內，NO2的轉化率為75%

C.0-60s內，v(NO2)=0.02mol?

L-1?

s-1?????????????????D.a、b兩時刻生成NO2的速率v(a)>v(b)

二、綜合題

17.t℃

時，將

3molA

和

1molB

氣體通入體積為2L的密閉容器中

（容積不變)，發生如下反響：

3A(g)+B(g)?xC(g)，2min時反響到達平衡狀態

（溫度不變)，剩余了

0.8molB，并測得C的濃度為

0.4mol/L，請填寫以下空白：

〔1〕從開始反響至到達平衡狀態，生成C的平均反響速率為________；

〔2〕x=________；A的轉化率為________，平衡時的壓強與開始的壓強比為________。

〔3〕假設繼續向原混合物的容器中通入少量氦氣

（假設氦氣和A、B、C都不反響)

后，化學反響速率______

（填字母)

A.正反響速率增大

B.逆反響速率增大

C.不變

18.CO2既是溫室氣體，也是重要的化工原料，CO2的捕捉和利用是我國能源領域的一個重要戰略方向。

〔1〕：①4H2(g)+2O2(g)

?

4H2O(g)△H=-967.2kJ/mol;.②CH4(g)+2O2(g)

?

CO2(g)+2H2O(g)△H=-802.0kJ/mol。

那么CO2(g)+4H2(g)

?

CH4(g)+2H2O(g)△H=________kJ/mol。

〔2〕在體積為1L的密閉恒容容器中，充入4molH2和1molCO2，發生反響：CO2(g)+4H2(g)

?

CH4(g)+2H2O(g)測得溫度對CO2的平衡轉化率(%)和催化劑催化效率的影響如下圖。

①欲提高CO2的平衡轉化率，可采取的措施有________(填序號)

A．通入惰性氣體

B．升高溫度

C．增加CO2濃度

D．增加H2濃度

②以下說法正確的選項是________(填序號)。

A．平衡常數大?。篕N

B．其他條件不變，假設不使用催化劑，那么250°C時CO2的平衡轉化率可能位于點M1

C．其他條件不變，參加催化劑可以降低該反響活化能，△H不變

D．當壓強或混合氣體的密度保持不變時均可證明化學反響已到達平衡狀態

③M點總壓為lMPa，該反響在此溫度下的平衡常數Kp=________MPa-2。(Kp是用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學平衡常數，氣體分壓=氣體總壓×體積分數)

〔3〕工業上用CO2和H2反響可合成甲醇(CH3OH)。甲醇燃料電池具有能量轉化率高、電量大的特點而被廣泛應用，甲醇堿性燃料電池中甲醇參加到________(填“正〞或“負〞)極，該電極的電極反響式為________。

〔4〕常溫下，用NaOH溶液作CO2捕捉劑不僅可以降低碳排放，而且可得到重要的化工產品Na2CO3，寫出得到Na2CO3的離子方程式：________，假設某次捕捉后得到pH=10的溶液、那么溶液中c（CO32-):c（HCO3-)=________，[常溫下K1(H2CO3)=4.4×10-7K2(H2CO3)=5×10-11]

19.為了防止氮氧化物對空氣的污染，人們采取了很多措施。

〔1〕如用CH4催化復原NO2可以消除氮氧化物的污染，發生的反響如下：

CH4〔g〕+2NO2〔g〕

?

N2〔g〕＋CO2〔g〕+2H2O〔g〕

ΔH＝－867

kJ·mol－1。

①以下有關說法正確的選項是________。

A．在容器中充入1mol

CH4和2

mol

NO2，當體系中n〔CH4〕/n〔NO2〕比值不隨時間變化時，反響到達平衡狀態

B．恒溫恒容時，當混合氣體的密度不隨時間變化時，該反響到達平衡狀態

C．體系到達平衡后，升高溫度，體系中的混合氣體的平均相對分子質量增大

D．恒溫恒壓時，充入氬氣有利于提高氮氧化物的轉化率

②在t2時刻，將容器的容積迅速擴大到原來的2倍，在其他條件不變的情況下，t3時刻到達新的平衡狀態。請在如圖中補充畫出從t2到t4時刻v正〔N2〕

隨時間的變化曲線：________

〔2〕現有的汽車尾氣處理的原理是：NO〔g〕+2CO〔g〕

?

N2〔g〕

+2CO2〔g〕，通常使含適當比例的NO、CO尾氣通過裝有高效催化劑的處理裝置。請根據以下相關數據，分析僅使用催化劑能否有效消除NO、CO尾氣污染________。

反響

25℃時的平衡常數

焓變

反響I：2NO〔g〕

?

N2〔g〕＋O2〔g〕

K1=1×1030

ΔH=－180.5kJ/mol

反響II：2CO2

〔g〕

?

2CO〔g〕＋O2〔g〕

K2=4×10－92

ΔH=

+566.0kJ/mol

〔3〕用NH3催化復原NOx也可以消除氮氧化物的污染，其反響原理為：NO〔g〕

+NO2〔g〕+2NH3〔g〕

?

2N2〔g〕

+

3H2O〔g〕。一定溫度下，在某恒定壓強為P的密閉容器中充入一定量的NO、NO2和NH3，到達平衡狀態后，容器中含n〔NO〕=a

mol，n〔NO2〕=2a

mol，n〔NH3〕=2a

mol，n〔N2〕=2b

mol，且N2〔g〕的體積分數為1/3，請計算此時的平衡常數Kp=________?！灿弥缓琍的式子表示，且化至最簡式〕?！矀渥ⅲ簩τ谟袣怏w參加的反響，可用某組分的平衡分壓代替物質的量濃度計算平衡常數，記作KP。如P〔NO2〕為NO2的平衡分壓，P〔NO2〕=x〔NO2〕P，P為平衡總壓，x〔NO2〕為平衡體系中NO2的物質的量分數。〕

〔4〕用間接電化學法對大氣污染物NO進行無害化處理，其原理示意如圖〔質子膜允許H+和H2O通過〕，電極I發生的電極反響為________。

20.催化復原CO2是解決溫室效應及能源問題的重要手段之一。研究說明，在Cu/ZnO催化劑存在下，在CO2中通入H2，二者可發生以下兩個平行反響：

反響Ⅰ

CO2(g)＋3H2(g)

?

CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1＝－53.7

kJ·mol－1

反響Ⅱ

CO2(g)＋H2(g)

?

CO(g)＋H2O(g)

ΔH2＝＋41.2

kJ·mol－1

〔1〕反響Ⅰ的化學平衡常數表達式是K＝________。

〔2〕一定溫度下，在容積可變的密閉容器中進行反響Ⅱ，不能確定上述可逆反響已到達化學平衡狀態的是_____________

A.體系的體積不再發生變化

B.生成n

mol

CO的同時消耗n

mol

H2O

C.混合氣的密度不再改變

D.1

mol

H-H鍵斷裂的同時斷裂2

mol

H—O鍵

〔3〕某實驗室控制一定的CO2和H2初始投料比，在相同壓強下，經過相同的反響時間測得如下實驗數據(其中“甲醇選擇性〞是指轉化的CO2中生成甲醇的百分比)：

反響序號

T/K

催化劑

CO2轉化率/%

甲醇選擇性/%

①

543

Cu/ZnO納米棒

12.3

42.3

②

543

Cu/ZnO納米片

10.9

72.7

③

553

Cu/ZnO納米棒

15.3

39.1

④

553

Cu/ZnO納米片

12.0

71.6

①比照表中①和③可發現：同樣催化劑條件下，溫度升高，CO2轉化率升高，而甲醇的選擇性卻降低，請解釋甲醇選擇性降低的可能原因________；

②比照表中①、②可發現，在同樣溫度下，采用Cu/ZnO納米片使CO2轉化率降低，而甲醇的選擇性卻提高，請解釋甲醇的選擇性提高的可能原因________。

③有利于提高CO2轉化為CH3OH平衡轉化率的措施有________。

a．使用Cu/ZnO納米棒做催化劑

b．使用Cu/ZnO納米片做催化劑

c．降低反響溫度

d．投料比不變，增加反響物的濃度

e．增大CO2和H2的初始投料比

〔4〕反響混合氣體經過降溫加壓可別離出甲醇，剩余氣體可再次充入反響器繼續反響，經過屢次循環往復后混合氣體中CO的含量已經很高，可以在另外容器中在適宜的催化劑條件下使CO和H2反響合成CH3OH〔g〕，寫出該反響的熱化學方程式：________。

參考答案

1.A

2.A

3.D

4.D

5.D

6.C

7.A

8.C

9.B

10.B

11.D

12.A

13.D

14.C

15.C

16.D

17.〔1〕0.2mol/(L?min)

〔2〕4；20%；1：1

〔3〕C

18.〔1〕－165.2

〔2〕D；AC；1

〔3〕負；CH3OH－6e－＋8OH－=

CO32-

＋6H2O

〔4〕CO2＋2OH－=

CO32-

＋H2O；1：2或0.5

19.〔1〕CD；

〔2〕由反響I和II的平衡常數，可知2NO〔g〕+2CO〔g〕

?

N2〔g〕

+2CO2〔g〕的K=

K1/K2＝2.5×10121數值很大，該反響向正方向進行的程度很大

〔3〕56254P

〔4〕2HSO

+

2e－+

2H+

=

S2O

+2H2O

20.〔1〕c(CH3OH)c(H2O)c(CO2)c3(H2)

〔2〕A,C

〔3〕反響Ⅰ為生成甲醇的反響，該反響是放熱反響，因此升高溫度，平衡逆向進行，因此甲醇的產率減小，甲醇的選擇性降低；因為在該時間段內，使用Cu/ZnO納米片催化劑使反響Ⅰ比反響Ⅱ速率更快，因此測得該時間段內得到的甲醇較多，甲醇選擇性提高；cd

〔4〕CO(g)＋2H2(g)

?

CH3OH(g)

ΔH＝－94.9

kJ·mol－1