2.2化学反应的限度同步练习 2024-2025学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

2.2化学反应的限度（同步练习 ）——高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1 一、单选题 1．一定条件下，在体积一定的密闭容器中发生可逆反应，达到平衡状态的标志是( ) A.正、逆反应的速率为0 B.单位时间内生成2molC的同时生成1molA C.A、B、C的浓度之比为1：3：2 D.混合气体的密度保持不变 2．如图曲线表示其他条件一定时， 反应中的百分含量与温度的关系曲线，图中标有a、b、c、d四点，其中表示未达到平衡状态，且v（正）（逆）的点是( ) A.a点 B.b点 C.c点 D.d点 3．一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：。当、、HI的浓度不再变化时。下列说法正确的是( ) A. 全部转化为HI B. 正、逆反应速率均为零 C. 、的浓度一定相等 D. 该反应已达到平衡状态 4．在一恒温恒容容器中，当下列各项不再发生变化时，表明反应已达到平衡状态的是( ) ①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③B的物质的量浓度 ④混合气体的总物质的量 ⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥v(C)与v(D)的比值 ⑦混合气体的总质量 ⑧混合气体的总体积 A.②③⑤⑦ B.①③④⑤ C.②③⑤⑥⑦ D.③⑤⑥ 5．在恒温恒容下发生反应，反应速率随时间变化如图，则下列判断正确的是( ) A.若容器内压强不再变化，则表明反应达到平衡状态 B.若气体密度不变，则表明反应达到平衡状态 C.时改变的条件可能为增大浓度并减少浓度 D.时与的浓度相等，则一定表明此时反应达到平衡状态 6．在一定温度下，固定容积的容器中加入amolA和bmolB，发生反应：，一段时间后达到平衡，生成nmolC。则下列说法中不正确的是( ) A.再充入少量A，正反应速率加快 B.起始时刻和达到平衡后容器中的压强之比为 C.当时，反应一定达到平衡状态 D.气体的密度不变时，说明达到了平衡状态 7．在体积为2L的绝热、恒容密闭容器中投入2mol和1mol，发生反应：如图所示是部分反应物和生成物随时间的变化曲线。下列说法正确的是( ) A.A．10min时，正反应速率等于逆反应速率 B.反应开始至10min，的平均反应速率为 C.使用催化剂增大反应速率，可实现的完全转化 D.某时刻，体系的温度不再发生变化说明该反应达到化学平衡状态 8．可用于有机合成、制氯醋酸及硫酸，T℃时，往恒容密闭容器中加入相，发生反应生成，下列说法正确的是( ) A.当容器内的压强不再改变时，反应达到平衡状态 B.使用合适的催化剂，可以使全部转化为 C.某时刻.容器内可能含有 D.反应达到平衡时， 9．T℃时，向容积为2L的恒容密闭容器中充入A气体和B气体，发生如下反应：，反应进行到10s末，达到平衡，测得的体积分数为20%，下列说法中正确的是( ) A.反应开始10s内， B.反应达到平衡状态时， C.容器中气体密度不变时，反应达到平衡状态 D.达到平衡状态后，向容器中充入无关气体，正逆反应速率不变 10．在一定温度下的定容容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明反应A（g）+2B（g）C（g）+D（g），已达到平衡状态的是( ) ①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③B的物质的量浓度 ④混合气体的总物质的量 ⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥v（C）与v（D）的比值 ⑦混合气体的总质量 ⑧混合气体的总体积 ⑨C、D的分子数之比为1∶1 A.①②③④⑤⑥⑦⑧ B.①③④⑤ C.①②③④⑤⑦ D.①③④⑤⑧ 二、多选题 11．取5等份，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生反应，反应相同时间后，分别测定体系中的百分含量，并画出其随反应温度（T）变化的关系图。下列示意图中，可能与实验结果相符的是( ) A. B. C. D. 12．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( ) A.向溶液中加入固体后颜色变深 B.使用催化剂，提高合成氨的产量 C.重铬酸钾溶液中存在：，若滴加少量溶液，溶液由橙色变黄色 D.密闭容器中发生反应，压缩容器体积，气体颜色变深 13．二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用的热点研究领域，该反应的热化学方程式为 。理论计算表明，原料初始组成，在体系压强为，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是( ) A. B.下反应达到平衡时，若增大压强（减小容器容积），则增大 C.X点坐标为，则时反应的平衡常数（以分压表示，分压＝总压×物质的量分数） D.实际反应往往伴随副反应，生成等。一定温度和压强条件下，使用合适催化剂不可以提高乙烯的选择性[％] 14．化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果。下列图像描述不正确的是( ) ① ② ③ ④ A.根据图①可判断可逆反应的 B.图②表示压强对可逆反应的影响，乙的压强大 C.图③可以表示对某化学平衡体系改变温度后反应速率随时间的变化 D.图④是与合成氨的能量变化曲线，可确定该反应1mol和3mol充分反应时放热一定小于92kJ 三、填空题 15．我国承诺在2030年前实现碳达峰即二氧化碳的排放量不再增长。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。回答下列问题： （1）25℃时，大气中的溶于雨水中，进一步和水反应并发生电离： 。 ①的焓变___________0（填“”“”或“”） ②平衡常数为表达式为___________。 ③溶液中的浓度与空气中的分压成正比（分压=总压×物质的量分数），比例系数为y，当大气压强为pkPa，大气中的物质的量分数为x时，溶液中浓度为___________（写出表达式，忽略水的电离和的电离） （2）二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为： 该反应一般认为通过如下步骤来实现： 反应I： 反应II： 若反应I为决速步反应，画出反应过程中的体系能量变化图____________。 （3）在密闭恒温容器中通入1mol和3mol，发生下述两个反应。 反应I： 反应II： ①测得随时间变化如下图甲所示： 下列叙述正确的是___________。 A反应I的活化能大于反应II B.反应达平衡后，若压缩容积，反应II平衡不移 C.选择合适的催化剂可以提高甲醇生成的产率 D.若在适当升高温度，产物中CO的比例会升高 ②测得的平衡转化率随温度变化关系如图乙所示，请解释：的平衡转化率随温度变化先下降后升高的原因___________。 参考答案 1．答案：B 解析： A.达到平衡状态时正、逆反应的速率不等于0，只能是正逆反应速率相等，故A不符合题意； B.单位时间内生成2molC，正向反应，同时生成1molA，逆向反应，两者反应生成量等于计量系数之比，各物质的量不再变化，则达到平衡，故B符合题意； C.A、B、C的浓度之比为1：3：2，不能说明浓度不变，不能作为判断平衡标志，故C不符合题意； D.密度等于气体质量除以容器体积，气体质量不变，容器体积不变，密度始终不变，当混合气体的密度保持不变，不能作为判断平衡标志，故D不符合题意； 综上所述，答案为B。 2．答案：C 解析：当温度一定时，的百分含量也一定，故曲线上任意一点都表示达到平衡状态，而曲线外的任意一点都表示未达平衡状态。在曲线下方的任意一点，要想达到同温度下的平衡状态，应该向上引垂直线到曲线上的一点，这样的百分含量要增大，平衡向右移动;而在曲线上方的任一点，要想达到同温度下的平衡状态，则应该向下引垂直线到曲线上的一点，这样的百分含量要减小，平衡向左移动。a点在曲线上方，未达到平衡状态，要想达到同温度下的平衡状态，需要由a点向下引垂直线到曲线上的一点，这样 N0，的百分含量要减小，平衡向左移动，故v(正)<v(逆)，故不选A；b点在曲线上，处于平衡状态，v(正)=v(逆)，故不选B；C:点在曲线下方，未达到平衡状态，要想达到同温度下的平衡状态，需要由c点向上引垂直线到曲线上的一点，这样的百分含量要增大，平向右移动，故v(正)>v(逆)，故选C;d点在曲线上，处于平衡状态，v(正)=v(逆)，故不选D。 3．答案：D 解析： A.可逆反应不能进行到底，不可能全部转化为，A错误；B.平衡时，正、逆反应速率相等但不为零，B错误；C.开始投入的浓度不一定相等，则平衡时的浓度不一定相等，C错误；D.当、HI的浓度不再变化时，说明该反应已达到平衡状态，D正确；故选 D。 4．答案：A 解析： 5．答案：C 解析：A.随着反应的进行，混合气体的物质的量不变，则总压强为恒量，混合气体的总压强不变，不能说明反应达到平衡状态，故A错误；B.气体质量、容积体积、气体密度均始终不变，故混合气体的密度不变不能说明已平衡，故B错误；C.时正逆反应速率相等且小于原平衡时的反应速率，时改变的条件使得正反应速率增大、则该条件同时使逆反应速率减小，则该条件可能为增大浓度并减少CO浓度，故C正确；D.若二氧化碳的转化率为50%时与的浓度就相等，但不能确定此时各成分的浓度是否不再变化，故不一定表明此时反应达到平衡状态，故D错误；故选：C。 6．答案：D 解析：再充入少量A,反应物浓度增大,正反应速率加快,A项正确;结合反应,列出三段式可计算得平衡时气体的总物质的量为,则起始时刻和达到平衡后容器中的压强之比为,B项正确;当,反应一定达到平衡状态,C项正确;,反应前后气体质量不发生变化,反应容器恒容,由可知,无论反应是否达到平衡状态,密度均不变,D项错误。 7．答案：D 8．答案：A 解析：A.该反应是气体分子数减小的反应，当容器内的压强不再改变时，说明各组分含量不再改变，反应达到平衡状态，A正确。 9．答案：D 解析：利用三段式计算，反应开始10s内，，A项错误；反应达到平衡状态时，，B项错误；反应未达到平衡状态，容器中气体密度也不变，C项错误；充入无关气体，各物质的浓度不变，速率不变，D项正确。 10．答案：B 解析：①该反应是反应前后气体分子数不相等的反应，若反应没有达到平衡，则反应容器的压强改变，因此混合气体的压强不变时，能判断反应处于平衡状态，正确；②反应混合物都是气体，容器的容积不变，所以混合气体的密度始终不变，因此不能判断反应处于平衡状态，错误；③若反应未达到平衡状态，则B的物质的量发生变化，所以B的物质的量浓度不变时，证明反应处于平衡状态，正确；④由于该反应是反应前后气体分子数不相等的反应，所以若混合气体的总物质的量不变，则反应处于平衡状态，正确；⑤由于该反应前后气体分子数改变，气体的质量不变，所以若混合气体的平均相对分子质量不 变，则气体的物质的量不变，反应处于平衡状态，正确；⑥在任何状态下的相同时间内，v（C）与v（D）的比值都等于其化学计量数之比，因此不能依此判断反应达到平衡状态，错误；⑦由于该反应的反应物、生成物都是气体，所以混合气体的总质量一直不变，故不能依此判断反应处于平衡状态，错误；⑧在定容容器中，混合气体的总体积不能作为判断依据，故不能判断反应处于平衡状态，错误；⑨反应未达到平衡状态时，C、D气体的分子数之比也可能为1：1，故不能判断反应处于平衡状态，错误。 11．答案：BD 解析：由题给条件可知，反应一段时间后，分别测定体系中的百分含量，此时反应可能还未达到平衡，也可能已经达到平衡。因为该反应是放热反应，若该反应已达平衡状态，则升高温度，平衡向逆反应方向移动，的百分含量增大，则B项符合题意；若反应还未达到平衡状态，则v（正）>v（逆），即的百分含量先减小，当反应达到平衡后，继续升高温度，平衡逆向移动，的百分含量又增大，则D项符合题意，故选B、D。 12．答案：BD 解析： 13．答案：CD 解析：根据反应方程式可知，当原料初始组成时，任何温度下达到平衡时，和的物质的量分数之比为，和的物质的量之比为，且、为同时增大或者同时减小，和则同时减小或同时增大，则可知图中a曲线代表，b曲线代表，c曲线代表，d曲线代表，据此分析解题。 由分析可知，a曲线代表，c曲线代表，结合图示信息可知，温度升高，、的物质的量分数增大，说明平衡逆向移动，则，选项A正确； 根据反应方程式可知，增大压强平衡正向移动，则下反应达到平衡时，若增大压强（减小容器容积），则增大，选项B正确； 由分析结合图示信息可知，X点即和的物质的量分数相等，即和的平衡物质的量相等， 根据三段式分析： 则有，解得，X点坐标为， 则时平衡体系中，的平衡分压为， 的平衡分压为， 的平衡分压为， 的平衡分压为， 故该反应的平衡常数，选项C不正确； 实际反应往往伴随副反应，生成等，一定温度和压强条件下，使用合适催化剂可提高乙烯的选择性[％，则可以减少副反应的发生，提高乙烯的产率，选项D不正确；答案选CD。 14．答案：AC 解析：A项，根据题图①可知，达到平衡后，温度升高，逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，，错误；B项，由题图②可知，乙反应达平衡用的时间少，即乙反应速率快，则乙曲线压强大，该反应反应前后气体分子数不变，增大压强平衡不移动，反应物的含量不变，图像符合，正确；C项，升高温度正、逆反应速率都增大，图像不符合，错误；D项，由题图④可知反应热为，合成氨的反应为可逆反应，则1mol和3mol充分反应生成氨气的物质的量一定小于2mol，所以放热一定小于92kJ，正确。 15．答案：（1）①.；②.；③. （2）反应I为决速步反应，该反应的活化能比反应II高，且反应I为吸热反应，生成物的能量高于反应物；反应II的活化能低于反应I，由总反应为放热反应，步骤I吸热，则反应II放热，据此可得图象，，故答案为： （3）①.CD；②.开始升温时以反应I为主，反应放热，平衡逆向移动，平衡转化率下降。升高到一定温度后，以反应II为主，反应吸热，平衡正向移动，平衡转化率上升 解析：（1）①，，反应能自发，。 ②，，因为，则，在忽略水和的电离时，，所以可得，故答案为：；；； （2） （3）①由图象含量先增后减可得，两个竞争反应中反应Ⅰ速率反应Ⅱ，所以反应Ⅰ活化能小，速率大，反应先平衡，反应2继续朝正方向进行使得反应Ⅰ中的反应物浓度减少，导致反应Ⅰ平衡逆移，减少。A.反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ正确；B.反应达平衡后，若压缩容积，反应Ⅰ平衡正逆导致反应Ⅱ反应物减少平衡逆移，B错误；选择合适的催化剂可以提高反应Ⅰ速率，增大反应Ⅰ的选择性，使甲醇生成的产率增大，C正确；升高温度，对活化能大的反应速率影响更大，所以产物中CO的比例会升高，D正确。故答案为：CD； ②开始升温时以反应Ⅰ为主，反应放热，平衡逆向移动，平衡转化率下降。升高到一定温度后，以反应Ⅱ为主，反应吸热，平衡正向移动，平衡转化率上升。故答案为：开始升温时以反应I为主，反应放热，平衡逆向移动，平衡转化率下降。升高到一定温度后，以反应II为主，反应吸热，平衡正向移动，平衡转化率上升。 学科网（北京）股份有限公司 $$