2.4化学反应的调控 同步练习题 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

2.4化学反应的调控同步练习题 一、选择题 1．下列说法正确的是 A．使用高效催化剂，能改变反应的活化能和反应热 B．任何化学反应中的能量变化都表现为热量变化 C．有化学键断裂一定发生化学反应 D．灼热的铂丝与、的混合气接触，铂丝继续保持红热，说明氨的氧化反应是放热反应 2．在一定条件下，下列可逆反应达到化学平衡：I2（g）+H2（g）⇌2HI（g）；△H＜0，要使混合气体的颜色加深，可以采取的方法是（ ） A．降低温度 B．增大H2的浓度 C．增大压强 D．减小压强 3．对于任何一个化学平衡体系，以下变化或采取的措施，平衡一定发生移动的是 ①加入一种反应物，②增大体系的压强，③升高温度，④使用催化剂，⑤化学平衡常数减小。 A．①②③⑤ B．①②③④⑤ C．③⑤ D．①②③ 4．在2L恒容密闭容器中充入6molA气体和4molB气体，在一定条件下发生反应：A(g)+B(g)2C(g)+xD(g)，达到平衡时，生成了2molC，经测定D的浓度为0.5mol/L，下列判断正确的是 A．x=2 B．B的转化率为20% C．平衡时c(A)=0.5mol/L D．温度一定，平衡时容器内混合气体压强是反应前的110% 5．一定温度下，在1 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是 A．反应开始到10 s时，Y的转化率为79.0% B．反应开始到10 s，X的物质的量浓度减少了0.395 mol/L C．反应的化学方程式为： D．反应开始到10 s，用X表示的反应速率为0.158 mol/(Ls) 6．在化学学习过程中要树立“变化观念与平衡思想”。已知 ，下列相关说法正确的是 A．若中的O是，达到平衡时，、和中都有 B．恒温恒容密闭容器中充入和，充分反应后，放出的热量 C．密闭容器中该反应达到平衡后，缩小容器体积，平衡逆向移动 D．加入催化剂，可加快反应速率，同时提高的平衡转化率 7．已知 ，则下列说法错误的是 A．降低温度，平衡正向移动，方程式中的Q值不变 B．若该反应放热Q kJ，则此过程中消耗 C．将置于一密闭容器中充分反应，需吸收Q kJ的热量 D．、分子中的能量总和大于分子中的能量 8．在密闭容器中进行某可逆反应，在t1时刻降低温度，速率的变化符合下图中的情况，则有关该反应的说法中不正确的是 A．无法判断∆S大于0还是小于0 B．∆H<0 C．平衡向逆反应方向移动 D．达到新平衡后平衡常数减小 二、填空题 9．中科院天津工业生物所利用光伏发电，将电解水获得的H2与CO2反应合成甲醇，再由甲醇经若干酶促反应合成淀粉，首次在实验室实现二氧化碳到淀粉的从头合成。取物质的量浓度为amol•L-1的甲醇，选择不同的工程酶组块作为催化剂反应10h，测得实验数据如表所示。 实验序号 温度/K 不同工程酶的组块 淀粉/(g•L-1) 1 T1 agp-M1 0.21 2 T1 agp-M2 0.38 3 T2 agp-M2 1.82 4 T2 agp-M3 1.24 实验4可用淀粉的质量浓度表示反应速率为____g•L-1•h-1.淀粉的产率为____。(用含a的式子表示) 10．一定量的CO2与足量的C在恒压密闭容器中发生反应：C(s)＋CO2(g)=2CO(g) ΔH=＋173 kJ·mol-1，若压强为p kPa，平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示，回答下列问题： (1)650 ℃时CO2的平衡转化率为___________。 (2)t1 ℃时平衡常数Kp=___________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)；该温度下达平衡后若再充入等物质的量的CO和CO2气体，则平衡___________(填“正向”“逆向”或“不”)移动，原因是___________。 11．工业上合成氨的化学反应，在容积为10L的密闭容器中，通入40molN2和120mol H2在一定条件下进行反应，4s后达到平衡状态，此时N2的浓度为2mol/L。通过计算回答下列问题： (1)用N2 表示的4s内化学反应的平均速率是________ 。 (2)若生成17g氨气，放出46.2kJ热量，写出合成生成2摩尔氨反应的热化学方程式________。 (3)以上化学反应平衡常数的表达式为____，若外界条件改变为升高温度，平衡常数将____(填“增大、减小、不变”) (4)上述反应达到平衡后，在其它条件不变的情况下，通过减小容器体积增大压强，则化学平衡向_____移动的是(填“正向”或“逆向”)。 12．转化为有直接氯化法和碳氯化法。在时反应的热化学方程式及其平衡常数如下： (i)直接氯化：，。 (ii)碳氯化：，。则反应的为____________，________；对于碳氯化反应，温度升高，平衡转化率____________(填“变大”“变小”或“不变”)。 13．已知一定温度和压强下，在容积为VL的密闭容器中充入1mol A和1mol B，保持恒温恒压下反应：A(g)+ B(g)⇌C(g) ∆H<0。达到平衡时，C的体积分数为40%。试回答有关问题： (1)升温时，C的反应速率_______(填“加快”、“减慢”或“不变”)； (2)若平衡时，保持容器容积不变，使容器内压强增大，则平衡_______； A．一定向正反应方向移动 B．一定向逆反应方向移动 C．一定不移动 D．不一定移动 (3)若使温度、压强都保持和题干中的一样不变，在密闭容器中充入2 mol A和2 mol B，则反应达到平衡时：A的转化率为_______(精确到0.01%)，容器的容积为_______L。 14．某实验室尝试变废为宝，模仿工业制硫酸工艺利用SO2，方程式为2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，在一容积固定为10L的密闭容器中进行该反应，测得如下数据： 实验组 温度(℃) 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/h SO2 O2 SO3 1 250 4 2 0.4 48 2 260 2 1 0.4 16 3 260 a b c t (1)通过分析第1组和第2组实验数据，比较两组实验中SO2的化学反应速率，可得到影响该反应速率因素的相关结论为___________。 (2)在第3组的实验中一开始加入了0.5mol的SO3，反应达平衡时c仍为0.4mol，则a=___________，b=___________。 【参考答案】 一、选择题 1．D 解析：A．改变催化剂，可改变该反应的活化能，不影响焓变，A错误； B．化学反应过程中主要表现为热量变化，但同时也伴随光能的变化，B错误； C．有化学键断裂的过程不一定是化学变化，如离子化合物熔化时只有离子键断裂，没有化学键形成，C错误； D．灼热的铂丝与NH3、O2混合气接触，铂丝继续保持红热，说明反应中有热量释放可维持反应继续进行，可说明氨的催化氧化为放热反应，D正确； 故选：D。 2．C 解析：A．正反应是放热反应，降低温度，平衡向正向移动，c（I2）减小，混合气体的颜色变浅，故A错误； B．增大H2的浓度，平衡向正反应方向移动，c（I2）减小，混合气体的颜色变浅，故B错误； C．增大压强，平衡不移动，但c（I2）增大，混合气体的颜色加深，故C正确； D．减小压强，c（I2）减小，混合气体的颜色变浅，故D错误。 故选C。 3．C 【分析】 解析：①对于既有气体反应物和生成物，又有固体反应物的反应来说，增加固体反应物的质量，因为不能改变其浓度，对平衡无影响，故①错误； ②压强的改变对溶液中进行的反应的反应速率和平衡没有影响，故②错误； ③任何反应都伴随着能量的变化，即任何反应不是吸热反应，就是放热反应，改变反应温度，化学平衡一定会发生移动，故③正确； ④催化剂只能改变反应速率，不能改变反应的限度，故④错误； ⑤化学平衡常数减小，一定是温度发生了改变，化学平衡一定发生了移动，故⑤正确； 故选C。 4．D 解析：A．到平衡时，生成了2molC，D的物质的量为2L×0.5mol/L=1mol，Δn(C)：Δn(D)=2：1，则x=1，A错误； B．平衡时Δn(C)=2mol，根据方程式可知Δn(B)=1mol，所以B的转化率为×100%=25%，B错误； C．平衡时Δn(C)=2mol，根据方程式可知Δn(A)=1mol，则平衡时c(A)==2.5mol/L，C错误； D．平衡时容器内A、B、C、D的物质的量分别为5mol、3mol、2mol、1mol，恒容密闭容器内压强之比等于气体的物质的量之比，所以平衡时容器内混合气体压强是反应前的×100%=110%，D正确； 综上所述答案为D。 5．A 解析：A．从反应开始到10s，Y的转化率为，A正确； B．反应开始到10s，X的物质的量减少0.79mol，则X的物质的量浓度减少了0.79mol/L，B错误； C．10s内消耗X0.79mol、消耗Y0.79mol，生成Z1.58mol，则反应的化学方程式为，C错误； D．反应开始到10s，X的物质的量变化量为0.79mol，X的反应速率为，D错误； 故答案选A。 6．A 解析：A．正逆反应同时进行，、和中都有，选项A正确； B．可逆反应不能向一个方向进行到底，和不可能完全转化为，选项B错误； C．增大压强，平衡向气体体积缩小的方向(正反应方向)移动，选项C错误； D．催化剂不影响平衡转化率，选项D错误； 答案选A。 7．C 解析：A．降低温度，平衡向放热反应即正向移动，而方程式中的Q值表示全部反应完放出的热量，因此Q值不变，故A正确； B．根据反应方程式，若该反应放热Q kJ，则此过程中消耗，故B正确； C．将置于一密闭容器中充分反应，由于该反应是可逆反应，因此没有全部反应完，因此需吸收的热量小于Q kJ，故C错误； D．该反应是放热反应，因此、分子中的能量总和大于分子中的能量，故D正确。 综上所述，答案为C。 8．B 解析：A．未改变压强，则无法判断该反应大于0还是小于0，A正确； B．t1时刻，正逆反应速率都减小，且，说明降温时反应向逆反应方向进行，则逆反应为放热反应，正反应为吸热反应，∆H＞0，B错误； C．由图可知平衡向逆反应方向移动，C正确； D．对于吸热反应，降低温度，平衡左移、达到新平衡时化学平衡常数减小，D正确； 答案选B。 二、填空题 9．124 ×100% 解析：实验4可用淀粉的质量浓度表示反应速率为=0.124g•L-1•h-1；设溶液体积为1L，由可知，10h内，amolCH3OH理论上反应生成27ag淀粉，故淀粉的产率为=。 10． 25% 0.5p 不 Qp=Kp 解析：(1)650 ℃时，平衡时CO2的体积分数为60%，设其物质的量为0.6 mol，则平衡时CO的物质的量为0.4 mol，起始时CO2的物质的量为0.6 mol＋×0.4 mol=0.8 mol，故CO2的平衡转化率为×100%=25%； (2)t1 ℃时，平衡时CO与CO2的体积分数相等，其平衡分压均为0.5p kPa，则此时的平衡常数为Kp==0.5p；该温度下达平衡后若再充入等物质的量的CO和CO2气体，则CO与CO2的体积分数仍相等，气体的分压保持不变，即Qp=Kp，所以平衡不移动，故答案为：0.5p；不；Qp=Kp。 11．5mol/(L⋅s) N2(g)+3H2(g)2NH3(g) =-92.4 kJ/mol K= 减小 正向 解析：(1)达到平衡时N2的浓度为0.2mol/L，平衡时氮气的物质的量为：n(N2)=2mol/L×10L=20mol，达到平衡时消耗氮气的物质的量为：40mol−20mol=20mol，用N2表示的4s内化学反应的平均速率是=0.5mol/(L⋅s)，故答案为：0.5mol/(L⋅s)； (2)17g氨气的物质的量为=1mol，生成1molNH3放出46.2kJ热量，则合成生成2摩尔氨反应的热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-2×46.2kJ/mol=-92.4 kJ/mol，故答案为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4 kJ/mol； (3)反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数表达式为K=，该反应是放热反应，升高温度，平衡常数将减小，故答案为：K=；减小； (4)反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是气体体积减小的反应，在其它条件不变的情况下，通过减小容器体积增大压强，则化学平衡正向移动，故答案为：正向。 12． 变小 解析：根据盖斯定律，将“反应ii-反应i”得到反应，则=-51kJ/mol-172kJ/mol=-223kJ/mol；=；对应碳氯化反应，是放热反应，温度升高，平衡往吸热方向移动，即向左移动，则平衡转化率变小。 13． 加快 D 57.14% 解析：(1)升高温度，活化分子百分数增大，反应速率加快，故答案为：加快； (2)保持容器容积不变，使容器内压强增大，可能是改变反应混合物的浓度，若只增大A或B的浓度，平衡向正反应移动，若只增大C的浓度，平衡向逆反应移动，若同等程度增大A、B、C的浓度，平衡向正反应移动；如果是加入其它不反应的气体引起压强的增大，反应混合物的浓度不发生变化，平衡不移动，故平衡平衡可能移动，可能不移动，故选D； (3) 恒温恒压下，两平衡A与B的起始物质的量之比都为1:1，两平衡是等效平衡，到达平衡是C的体积分数相同，故在密闭容器中充入2mol A和2molB，反应达到平衡时C的体积分数为40%；令物质的量为a，则：故 =40%，解得a=，故A的平衡转化率为：；故平衡后反应混合物的总的物质的量为，同温同压下体积之比等于物质的量之比，所以容器的体积为=；故答案为：57.14%；。 【点睛】本题考查影响反应速率的因素、化学平衡的有关计算、等效平衡等，注意对等效平衡的理解，掌握等效平衡规律。 14．(1)温度升高，反应速率增大 (2) 1.5 0.75 解析：(1)实验组1中SO2的化学反应速率v1= mol/(L·h)=0.0075mol/(L·h)，实验组2中SO2的化学反应速率v2=mol/(L·h)=0.01mol/(L·h)，故v1＜v2，因此结论为：温度升高，反应速率增大； (2)平衡常数只受温度影响，2、3组温度相同，反应后C仍为0.4mol，为等效平衡，极值转化后与第2组起始量相同，第2组起始量为2mol，1mol，0，第3组为a+0.5=2，b+0.25=1，即a=1.5，b=0.75，故答案为1.5；0.75。 学科网（北京）股份有限公司 $$