内容正文:
化学 选择性必修1 化学反应原理 SJ
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第二、三单元综合训练
刷综合
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1.[宁夏吴忠中学2024高二期中] 下列有关平衡常数的说法中,正确的是( )
D
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,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.的平衡常数
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解析 改变反应条件,反应物的转化率可能增大,也可能减小,还可能不变;平衡常数只随温度
变化,A错误。题给反应是放热反应,升温平衡向吸热反应方向进行,所以平衡逆向移动,平衡
常数减小,B错误。对于给定可逆反应,温度一定时,正、逆反应的平衡常数互为倒数,C错误。
平衡常数是反应达到平衡时生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,则
的平衡常数为,D正确。
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2.[江苏南京2023高二期中] 反应可用于处理。下列说法
正确的是( )
B
A.上述反应
B.上述反应平衡常数
C.其他条件相同,增大能提高平衡时的转化率
D.其他条件相同,选用高效催化剂,能提高平衡时的转化率
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解析 为反应前后气体物质的量增加的反应,,故A
错误;化学平衡常数是生成物平衡浓度幂的乘积与反应物平衡浓度幂的乘积之比,
的平衡常数,故B正确;根据勒夏特列原理
可知,其他条件相同,增大能提高平衡时的转化率,的转化率减小,故C错误;催
化剂不能使平衡发生移动,其他条件相同,选用高效催化剂,平衡时的转化率不变,故D错
误。
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3.[河南濮阳第一高中2024高二月考] 血红蛋白分子在人体中存在如下过程:
;
。
下列说法错误的是( )
C
A.高原地区氧气的分压低,因此该地区人体内的数量普遍较高
B.人体吸入会造成缺氧,说明
C.中毒时,需立即切断源,使变小
D.中毒时,可将病人移入高压氧舱,使反应①的浓度商
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解析 高原地区含氧量低,导致反应①逆向移动,数量增大,A正确;人体吸入会造成缺氧,
说明反应②比反应①容易进行,即,B正确;平衡常数只与温度有关,切断源不影响平
衡常数的大小,C错误;将病人移入高压氧舱,氧气浓度增大,使反应①的浓度商,平衡
正向移动,产生足够多的,缓解中毒,D正确。
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4.[江苏扬州2024高二期末] 在催化剂作用下,以、为原料合成,主要反应有
反应;
反应。
将一定量体积比为的、混合气体按一定流速通过催化反应管,测得、的转
化率随温度变化的关系如图所示:
已知:的选择性。
下列说法不正确的是( )
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A.曲线①表示转化率随温度的变化
B.范围内,随温度的升高,的选择性不断减小
C.范围内,随温度的升高,出口处及的物质的量均
增大
D.其他条件不变,加入或选用高效催化剂,均能提高产率
√
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解析 将体积比为的、混合气体按一定流速通过催化反应管,其主要反应有
、,则
的转化率应该大于的转化率,曲线①表示转化率随温度的变化,曲线②表示的转化
率随温度的变化,A正确;范围内,随温度的升高,、的转化率都增大,
但的转化率增大的程度大于,说明反应2平衡正移的程度大于反应1,的选择性不断
减小,B正确;范围内,随温度的升高,、的转化率都增大,则生成
、的物质的量增大,出口处及的物质的量均增大,C正确;加入吸收
,减小,的产率降低,使用高效催化剂只能缩短反应到达平衡的时间,但平衡不发
生移动,不能改变最终的产率,D错误。
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5.[江苏如皋中学2023高二月考] 对于可逆反应,反应过程中,其
他条件不变时,产物D的物质的量分数在不同温度或压强下随时间的变化关系如图甲、乙所示,
下列说法正确的是( )
A
A.降低温度可使化学平衡向正反应方向移动
B.化学方程式中化学计量数:
C.使用合适的催化剂可使平衡时增加
D.B的颗粒越小,正反应速率越快,有利于平衡向正反应方向移动
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解析 由图甲可知,温度为时的反应速率比温度为时大(先拐先平数值大),则,升
高温度,D的含量减小,平衡逆向移动,则该反应为放热反应,降低温度可使化学平衡向正反应
方向移动,A正确;由图乙可知,压强为时的反应速率比压强为时大(先拐先平数值),则
,增大压强,D的含量减小,平衡逆向移动,则该反应为反应后气体分子数增大的反应,
,B错误;加入催化剂不能改变化学平衡,不能增加平衡时D的物质的量分数,C错误;
B的颗粒越小,接触面积越大,可以加快化学反应速率,但不影响化学平衡,D错误。
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6.[广东佛山2023高二月考] 将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭容
器中,发生反应:。该反应的平衡
常数的负对数值随温度的变化曲线如图所示,下列说法不正确
的是( )
C
A.该反应的
B.点对应状态的平衡常数
C.的体积分数不变时,该反应一定达到平衡状态
D.时,点对应状态的
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解析 越大,则平衡常数越小,由图可知,随温度升高,减小,平衡常数增大,则
升高温度平衡正向移动,正反应为吸热反应,故该反应的,A正确;A点,
则平衡常数,B正确;反应得到的、的物质的量之比为,反应物是固
体,反应开始后氨气的体积分数始终不变,的体积分数不变不能说明该反应达到平衡状态,
C错误;时,B点在曲线下方,浓度商大于平衡常数,反应向逆反应方向进行,则B点对应状
态的,D正确。
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7.[山东青岛二中2024高二月考] 在容积为的刚性容器中充入和,发生反应
,正反应为放热反应,反应过程中测得容器内压强的变化如表所示。下列说
法正确的是( )
反应时间/ 0 5 10 15 20 25
压强/ 12.6 10.8 9.5 8.7 8.4 8.4
(用压强计算平衡常数;分压总压×物质的量分数)
B
A.后,增大压强,反应速率增大且
B.内,转化率为
C.时,再向容器中通入、各,平衡逆向移动
D.该温度下平衡常数
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解析 为气体的分子数减少的反应,根据勒夏特列原理可知,增大压强,平衡
会向气体分子数减少的方向移动,即正向移动,则,A错误。假设反应达到平衡时,
的物质的量变化了,则平衡时的物质的量为,的物质的量为,
的物质的量为,气体的物质的量共;反应开始前体系中含和,共
气体,对应总压强为,当达到平衡时体系总压强为,则平衡时气体的总物质
的量为,即,解得,则转化了,其转化率为
,B正确。由B项分析可知,平衡时为,为
,为,容器容积为,则平衡常数;平衡时再向容器
中通入、各,则为,为,为,此时浓度商
,则平衡不移动,C错误。由B项分析可知,平衡时为
,为,为,容器容积为,总压强为,则各物质分压为
,,
,,D错误。
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8.[广东广州二中2024高二期中] 小组同学探究盐溶液对
反应(血红色)的影响。将
的溶液与的
溶液混合,分别加入等量的试剂①~④,测得平衡
后体系的透光率如图所示。
已知:ⅰ.溶液血红色越深,透光率越小,其他颜色对透
下列说法不正确的是( )
光率的影响可忽略;
(黄色)。
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A.注入试剂①后混合溶液透光率增大,证明逆向移动
B.混合溶液透光率不再变化时,加入试剂③的混合溶液的透光率比加入试剂②的高,可能是阳离
子种类或溶液不同导致的
C.混合溶液透光率不再变化时,加入试剂④的混合溶液的透光率比加入试剂③的高,可能发生反
应
D.若要证明试剂③中的对平衡体系有影响,可使用的溶液进行实验
√
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解析 注入试剂①蒸馏水是稀释混合溶液的过程,浓度减小,混合溶液的透光率升高,
无法判断平衡是否逆向移动,A错误。试剂溶液
为含有钾离子和氯离子的中性溶液,试剂溶液中铵根离子会发生水解使溶
液显酸性,且试剂②中含有铵根离子、氯离子及氢离子,则当混合溶液透光率不再变化时,加入
试剂③的混合溶液的透光率比加入试剂②的高,可能是阳离子种类不同或溶液不同导致的,B
正确。试剂溶液的浓度比试剂溶液的浓度低,则当混合溶液
透光率不再变化时,加入试剂④的混合溶液的透光率比加入试剂③的高,说明加入试剂④的混合
溶液的血红色变浅,可能发生反应,C正确。若要证明试剂
③中的对平衡体系有影响,需要排除钾离子的干扰,即浓度保持不变作空白对照实验,
可以和在溶液中大量共存,故可以使用的溶液进行实验,D正确。
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9.[浙江湖州2024高二阶段考] 一定量的与足量的碳在容积可变的恒压密闭容器中反应:
。平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如图所示:
已知:气体分压气体总压 体积分数。下列说法正确的是( )
D
A.时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平
衡常数
B.时,若充入惰性气体,、均减小,平衡
不移动
C.时,若充入等体积的和,平衡向逆反应
方向移动
D.时,反应达到平衡后的转化率为
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解析 由题图可知,的体积分数为,则的体积分数为,所以
,,所以,故A错误;容积可变的恒
压密闭容器中发生反应,时若充入惰性气体,相当于减小压强,则、均减小,又该
反应正向是气体分子数增大的反应,则平衡正向移动,故B错误;由图可知,时,反应达到
平衡后和的体积分数都为,所以充入等体积的和后依然是平衡状态,平衡不移
动,故C错误;由图可知,时,反应达到平衡后的体积分数为,设开始加入的二氧
化碳为,转化了,则剩余,生成,所以有
,解得,所以的转化率为,故D正确。
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10.[山东日照实验高中2023高二月考] 回答下列问题:
(1)在一定容积的密闭容器中,进行化学反应:,其化学平
衡常数和温度的关系如表,回答下列问题:
700 800 830 1 000
0.64 0.9 1.0 1.7
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①在下,充入等物质的量的和,平衡时的转化率为________(保留三位有效数字)。
解析 在下题给反应的化学平衡常数,假设充入和的物质的量均为,
设转化了氢气,列三段式:
,解得,则平衡时的转化率为
;
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②若时,向容器中充入和,反应达到平衡后,其化学平衡常数______
(填“大于”“小于”或“等于”)。
等于
解析 平衡常数与平衡时各物质的浓度无关,只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,因此化
学平衡常数等于1.0;
③若某温度时,体系中、、、的平衡浓度分别为、、
、,则此时上述反应的温度______(填“大于”“小于”或“等于”)
。
大于
解析 若某温度时,体系中、、、的平衡浓度分别为、、
、,,由题表可知温度升高平
衡常数增大,则此时温度大于。
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(2)催化重整有利于减缓温室效应,化学反应方程式为
。
催化重整时,还存在以下反应:
积碳反应:
消碳反应:
现在实验室中模拟催化重整过程,请思考下列问题:
恒容密闭容器中,当投料比时,平衡转化率与温度、
初始压强的关系如图。
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①当温度为时,反应体系达到点对应的平衡状态,改变压强为,此时______
(填“大于”“小于”或“等于”)。
小于
解析 由题图可知,点位于对应曲线上方,即二氧化碳的平衡转化率比时要大,故
改变压强为时反应向逆反应方向进行,则小于;
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②恒温恒容,初始压强为时,起始时向密闭容器中加入和,假设只发生反
应。根据图中点,计算该温度时反应的平衡常数
____(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压×物质的量分数)。
解析 起始时向容器中加入和,根据题图中点,可列三段式:
起始时,平衡时,设平衡时总压为,则,,则该温
度时反应的平衡常数;
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③分析可知,______(填“增大”或“减小”)投料比,有助于减少积碳。
减小
解析 减少甲烷浓度,有利于反应的平衡左移,减
少积碳,增大二氧化碳浓度有利于反应的平衡右
移,减少积碳,则减小投料比,有助于减少积碳。
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11.[湖北襄阳2024高二月考] 掺杂硒的纳米氧化亚铜催化剂可用于工业上合成甲醇,其反应为
。回答下列问题:
(1)若按投料,将与充入恒容密闭容器中,在
一定条件下发生反应,测得的平衡转化率与温度、压强的关系
如图甲所示。
已知:,,其中、
为速率常数,只与温度有关。
①压强、、由小到大的顺序是_____________。
解析 增大压强,反应平衡正向移动,平衡转化率增大,由图可
知,温度相同,压强分别为、、时,平衡转化率逐渐减小,所以压强、、由小
到大的顺序是。
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②、压强为时,若向该容器中充入和发生反应,后反应达到平衡
(点),则内,______,点时的_______。
0.24
0.135
解析 、压强为时,向该容器中充入和发生反应,后反应达到平
衡(点),点的平衡转化率为,列三段式如下:
;根据,,
其中、为速率常数,只与温度有关,点的速率常数等于点速率常数,点为平衡点,故
,则。
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(2)若向起始温度为的恒容密闭容器中充入和
发生反应,体系总压强与时间的关系如图乙中曲线Ⅰ所
示,曲线Ⅱ为只改变某一条件的变化曲线。平衡温度与起始温度相同。
①曲线Ⅱ所对应的改变条件可能为____________。
加入催化剂
解析 由图可知,改变条件,该反应只有反应速率加快,平衡不移动,故曲线Ⅱ所对应的改变条
件可能为加入催化剂。
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②体系总压强先增大后减小的原因为__________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
________。
反应初始阶段温度为体系总压强的主导因素,反应放热,气体膨胀使压强增大;随着反应进行,气体总物质的量变为主导因素,气体总物质的量减小使压强减小
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解析 反应初始阶段温度为体系总压强的主导因素,由图甲可知,该反应是放热反应,反应过程
中放热,体系温度升高,气体膨胀使压强增大,随着反应进行,体系温度趋于稳定,气体总物质
的量变为主导因素,该反应为气体总分子数减小的反应,随着反应进行,气体总物质的量减小使
压强减小,所以体系总压强先增大后减小。
③根据题给数据,设的转化量为,列三段式:
恒温恒容条件下,压强之比等于物质的量之比,根据图乙中起始压强与平衡压强的数据得
,解得,该条件下的平衡转化率为。
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③该条件下的平衡转化率约为______(结果保留三位有效数字)。
33.3
35
$$