专题2 第3单元 化学平衡的移动 综合练习-【学霸题中题】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修第一册(苏教版2019)

第三单元综合练习 1.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 4.(2024·江苏苏州高二检测)工业上用CH ( 与H,0、C02重整生产H2,CH(g)）+H20(g) A.对于平衡体系2HI一H2+L2,增大压强 =C0(g）+3H2(g)△H=161.1kJ·mol。 (缩小容积)可使颜色变深 下列说法正确的是 () B.合成氨工业上，采用高压以提高NH,的 A.反应的平衡常数可表示为K 产率 c(C0)c(H2) C.氯水宜保存在低温、避光条件下 e(CH) D.向氯水中加入适量石灰石，可增强漂白 B.1 mol CO和3molH2充分反应时放出的热 效果 量为161.1kJ 2.（2024·江苏南京高二检测)下列说法中正确 C.达平衡时缩小容器体积，正反应速率增大， 的是 ( 逆反应速率减小 A.若△H>0,AS<0,化学反应在任何温度下都 能自发进行 D.其他条件相同，增大(CH.） n(H,O),CH,的转化 B.NH,CI(s)=NH,(g)+HCI(g)在室温下 率下降 不能自发进行，则该反应的△H<0 5.(2024·四川内江高二月考)已知反应： C.2CaC03(s)+2S02(g)+02(g)=2CaS0: (s)+2C0,(g)在低温下能自发进行，则该 mA(s)+nB(g)pC(g)△H<0,在一定温 反应的△H<0 度下，平衡常数为K,反应达到平衡时，B的转 D.加人合适的催化剂能降低反应的活化能， 化率与压强变化的关系如图所示，下列叙述 从而改变反应的焓变 一定正确的是 ( 3.(2024·江苏无锡高二检测)在恒容密闭容器 中反应：2N0(g)+2C0(g)-=N2(g)+2C02 (g)△H=-373.4kJ·mo达到平衡状态， p/kPa 以下说法不正确的是 ( ①m+n>p A.及时分离出C02,使Q.减小，Q<K,因此平 ②X点表示的正反应速率小于逆反应速率 衡正向移动 B.补充N2,使Q.增大，Q>K,因此平衡逆向 ③X点表示的反应速率比Y点的小 移动 ④该反应温度升高K值增大 C.加入催化剂可增大反应速率，从而增大一 ⑤若该反应在体积固定的密闭容器中进行， 段时间内的反应物转化率 密度不变可以说明该反应到达平衡 D.降低温度，使K减小，Q>K,因此平衡逆向 A.①②3④5 B.①② 移动 C.①23⑤ D.②3⑤ 选择性必修第一册·SJ学霸078 6.(2024·江苏徐州高二检测)根据下列实验操 0.09 作和现象所得到的结论正确的是 ( 0.0 0.05 实验操作 现象 0.03 0.01 0 100200300 400 程度 气体在热水中 A.该反应的△H>0 比在冷水中颜 B.A点对应的状态为化学平衡状态 A.将NO,球浸泡在冷水和热水 色浅 C.使用高效催化剂能提高S,C1,的平衡产率 中2N02(g)=N,0.（g) D.若300℃达平衡时，S,Cl,的转化率为，则 △H<0 300℃时，该反应的化学平衡常数K= 4a2 平衡体系加压 (1-a)2 后颜色先变深 8.已知在一定条件下，反应X(g)+3Y(g) B.H,(g)+H(g）一2HI(g) 后变浅 2Z(g)△H=-akJ·mol(a>0),某实 验小组测得X的转化率（α）在不同温度与压 加压后气体颜 12 色变深后不再 强()下的关系如图所示。下列说法正确的是 C.推动注射器活塞 变化 () (X) 与a颜色相 5mL2mol·L' Naf)H游没 比，b溶液颜色 20消浓疏陵 变浅不能证明 A.图中A、B两点对应的平衡常数相等 减小生成物浓 B.上述反应在达到平衡后，缩小体积，Y的转 步浆：5mL01m1 度使平衡正向 K(r),落液 移动：c溶液颜 化率提高 D.Cr,0;(aq)(橙色)+H,0(1) 色变深能证明 C.升高温度，正、逆反应速率增大，平衡向正 →2Cr0(aq)(黄色)+2H(aq) 增加生成物浓 反应方向移动 △H=13.8kJ·mol' 度平衡逆向 D.将2.0molX、6.0molY置于密闭容器中发 移动 生反应，放出的热量为2akJ 9.用活性炭还原NO,可防止空气污染，其反应原 7.工业上制取SCl,的反应之一为S,Cl,(g)+C2 理为2C(s)+2N02(g)一N2(g)+2C02(g) (g)一2SCL2(g),一定压强下，向10L密闭 在恒温的密闭容器中加入1 mol NO,(g)和足 容器中充人1molS,Cl,和1 mol Cl,.发生上述 量活性炭发生上述反应，测得平衡时NO,(g) 反应，SCl,和Cl,的消耗速率与温度的关系如 和CO,(g)的物质的量浓度与平衡总压的关系 图所示，下列说法正确的是 如图所示(K。为以分压表示的平衡常数，分 专题2学霸079 压=总压×物质的量分数)。下列说法不正确 ①部分物质的能量大小如图所示。 的是 2C(g)+6HT(g) ↑c/molL 0, 28162703 h -0 一，CH,g+H.g C.H (g 20 /MPa 则C2H6（g)=C,H4(g)+H2(g)的 A.a、c两点的平衡常数：K(a)=K(c) △H= B.移除部分活性炭可实现从b点到c点的 ②已知键能E(C一H)=414kJ·mol' 移动 E(H-H)=436kJ·mol,则E(C-C)= C.图示三个点中，b点NO,的转化率最低 D.该温度下，c点的K=4MPa ③850℃，维持温度和压强不变，向反应体系 10.(2024·江苏盐城高二检测)在催化剂作用 中充入大量水蒸气（不参与反应），目 下，向刚性容器中按物质的量比1：1充入 的是 甲醇和异丁烯（用R表示），分别在T,和T2 (2)乙烷氧化法： 两个温度下发生反应生成有机物W: 2C2H(g)+02(g)=2C2H4(g)+2H20(g) CHOH(g)+R(g)一W(g)△H。异丁烯 的转化率随时间的变化关系如图所示。下 △H=-210kJ·mo。一定温度下，向装有 列说法正确的是 催化剂的恒容密闭容器中充入物质的量之 ↑异丁访的转化率% 比为2：1的CH。和02，反应相同时间，测 100 得乙烯的产率与温度的关系如图所示。 60 4 B 乙烯产率% 20 60120180240t/nmin A.T>T2,△H>0 T/C B.UW正=VB正>V逆 ①图中A点反应一定未达平衡，原因是 C.维持T,不变，再向容器中充入1molW, 新平衡时W的百分含量减小 ②若C点反应也未达平衡，可能的原因是 D.T,时，容器内起始总压为Po kPa,则用分 压表示的该反应的平衡常数人，=4 Po (3)我国科研工作者研制出一种电极材料， 11.(2023·江苏南通高二期末)乙烯主要用于 将该材料与电源负极相连，向电极处通入 有机合成，可以以乙烷为原料制备。 C0,在酸性溶液中电极表面生成C,H4。写 (1)乙烷裂解法： 出电解时阴极的电极反应式： C2H6(g)C2Ha(g)+H2(g) 选择性必修第一册·SJ学霸080所以H,的平衡转化率=I.8m 大，反应为气体分子数增加的反应，平衡逆向移动，逆反应速率 ×10)%=60%.若要增大H2(器)的 3 比正反应速率增加幅度更大.C错误：其他条件相同.增大 平衡转化率，根据平衡移动原理可知，平衡需正向移动，可采取的 措施有增大压强.降低温度，及时分离出NH,等。(2)由(1)得平 A(,0)相当于增阳甲烷的量.能促进水的转化，但是自身转化率 n(CH) 2 降低.故CH,的转化率下降，D正确 2(NH3) 2 5.C解析：①根据图知.一定温度下，增大压强，B的转化率增大，平 衡常数术= …833:容器①与容器 e(N)xe(H) 04x 1.2 衡正向移动，则n>p,所以m+n>P,故①正确：②曲线上各点都是平 21 2 南点，要使X点达到平衡状态，B的转化率应该减小，平衡逆向移 ②为完全等效平衡.即平衡时各物质的量对应相等，所以容器②中 动，该点正反应速率小于逆反应速率，故②正确：③压强越大，反应 消耗N2的物质的量为△n(N2)=0.9mad-0.4ml=0.5mwl,Q= 速率越快，压强：X点小于Y点，则X点表示的反应速率比Y点的 0.5wl×92.6k·ml1=463k.(3)容器③)中反应的浓度商= 小，故正确：④正反应放热，升高温度平衡逆向移动，因此该反成 温度升高K值减小，故④错误：⑤若该反应在体积固定的密闭容器 中进行.由于反应前后气体的质量是变化的，所以密度不变可以说 1.19<K,所以反应向正反应方向进行，由于合成氨 明该反应到达平衡，故⑤正确 6.D解析：由2N02(g)N,0:(g）△H<0,可知为放热反应，升 反应的正反应为放热反应，故容器③中反应达到平衡时，体系将放 高温度，平衡逆向移动.心(NO2)增大，则气体在热水中颜色深 出热量 故A错误：H,(g)+1,(g)2HI(g)中反应前后气体的总物质的 四归纳总结 量不变，则加压后体积减小，浓度增大，顏色变深，平衡不发生移 动，故B错误：推动注射器活塞，浓度增大，气体颜色变深，增大压 1.等效平衡原理的应用 强，平衡20，(g)一一N,0(g)正向移动，气体顏色又变浅，但比原 (1)别斯同一可遥反应在相同的反应条件下是否为相同的平衡秋 平衡深，故C错误：b中加人等体积的氢氧化钠溶液，离子浓度都减 态：(2)求要达到等：平衡，两种不同状态下起始量之间的关系 小，b溶液颜色变浅不能证明平衡正向移动：C中加入浓硫酸，氢离 式：(3)求隔于等效平衡状态下的化学方程式的化学计量数」 子浓度增大，溶液颜色变深能证明增加生成物浓度平衡逆向移动 2.等效平衡常用的分析方法 故D正确 (1)先看反应条件：恒压还是恒客：(2)再看反应寒型：是否为等 7.D解析：升高温度，正、逆反应速率均增大，从图中可以看出，相同 体积反应：(3)挨照化学方程式中各物质的化学计量数关系，把起 温度下正反应速率小于逆反应速率，平衡逆向移动，正反应为放 始物质转化为化学方程式同一边的物质，通过对比两种情况下对 热反应，格变小于零，A错误：A点时(C)=运(SC2),即 应组分的起始童是相等还是等比，来判所化学平街是否等效（即 “一边倒”》 (,)=2e(C,),非平衡状态.B错误：高效催化剂可以增大 第三单元综合练习 反应速率.不能使平衡移动，即不能增大S,C1,的平衡产率，C错 误：若300·C达平衡时.根据题意，S2C2的转化率为a,消耗的氯 1.A解析：反应为气体分子数不变的反应，对于平衡体系 气和52Cl2的物质的量为amml,反应后的氯气和S,C12的物质的 2HIH+山2，增大压强（缩小客积），物质浓度变大，可使顏色变 量为(1-a)ml.生成的SCl,的物质的量为2amdl,平衡常数为 深，但是平衡不移动，不能用勒夏特列原理解释，A符合题意：合成 n(SCI)12 氨为气体分子数诚小的反应，采用高压平衡正向移动，可以提 2(SCL) 即K= 4a3 高NH,的产率，能用勒夏特列原理解释.B不符合题意：低温、避光 c(Cl2)·c(S,C2) 「n(S:C) (1-)2 条件下可以防止平衡向次氯酸分解的方向移动，能用勒夏特列原 理解释，C不符合题意：向氯水中加人适量石灰石，碳酸钙和氢离 D正确 子反应导致氯气和水的反应正向移动，次氯酸浓度变大，可增强漂 B.B解析：平衡常数与温度布关，与压强无关，A,B两点温度不间 白效果，能用勒夏特列原理解释，D不符合题意 则平衡常数不同.故A错误：该反应为气体体积减小的反应，增大 2.C解析：若△H>0.△S<0,化学反应在任何温度下都不能自发进 压强平衡正向移动，Y的转化率提高，故B正确：正反应为放热反应，升 行，A错误：NH:C(s)一NH,(g)+HCI(g)△S>0,在室温下不能 高温度平衡逆向移动，且正逆反应速率均增大，故C错误：可逆反应 自发进行，则该反应的△H>0.B错误：2CC01(“)+2S0(g)+02(g) 不能完全转化，且物质的量与热量成正比，则2.0mdX,6.0mY置 2CS0,()+2C02(g)△S<0.在低涵下能自发进行.则该反应的 于密闭容器中发生反应.放出的热量小于2k』,故D错误。 △H<0.C正确：加人合适的催化剂能降低反应的话化能，不能改变 9.B解析：反应在恒温的密闭容器中进行，4，两点反应温度相同， 反应的焓变，D错误。 故a,e两点的平衡常数：K,(a)=K,(:),A正确：活性炭是固体物 3.D解析：及时分离出C0,,使生成物C02浓度诚小，N,,反应物的 质，其浓度不变，因此反应达到平衡后，移除部分话性炭不可实现 浓度都不变，则Q诚小，Q.<K,平衡正向移动，故A项正确：补 从b点到e点的移动，B错误：该反应正反应方向气体化学计量数 充N,使c(N,)增大，面其他物质的浓度不变，则Q。增大，Q>R, 增大，则随若压强的增大，平衡逆向移动，NO,转化率降低，所以三 平衡逆向移动，故B项正确：反应达到平衡前加人催化剂，可增大 点中b点NO的转化率最低，C正确：该温度下，e点c(NO,)= 反应速率，提高一段时间内的反应物的转化率，但对平衡转化率不 c(C02)=cmol·L.c(N2)=0.5eml·L'.平衡压强为20MPa 声生影响，故C项正确：降低温度，瞬间反应物和生成物的浓度不 变，Q不变，但正，逆反应速率都减小，且逆反应速率减小更多.所 各种气体的平衡分压分别是p(N0,)=p(C0,)=25元×20MPa= 以正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动.做D项错误。 4.D解析：根据平衡常数的定义可知，反应中水为气态水，故平衡常 8NP,以、)产2×20NP=4P,则该盟度下心点的K e(CO)(H2) 数可表示为K= (CH,)c(H,0)A错误：该反应为可逆反应，则 4MPa×(8MPa)2 =4MPa,D正确 (8 MPa)2 1lC0和3wH2充分反应时放出的热量小于161.1kJ.B错 10.D解析：“先拐先平数值大”，T,先拐，所以T,>T2,由T到T, 误：达平衡时缩小容器体积，物质浓度都变大，正、逆反应速率都增 温度升高，异丁烯的转化率降低.即平衡逆向移动，逆向为吸热反 参考答案学霸31 应.△H<0,A项不符合题意：温度相同时，M点和B点异丁烯的转 率更快，反应体系更快达到平衡，C错误：由图可知在前两个历程 化奉相同，即异丁烯的浓度相同，有r正=gE,但是M点对应的 中使用1活化能较低，反应速率较快，后两个历程中使用1活化能 温度T,偏高.所以E>正，B项不符合题意；其他条件不变，再 较高反应速率较慢.所以使用I时.反应过程中M所能达到的最高 充入1mW,使R的转化率提高.面W自身的转化率降低.此时 浓度更大，D正确 W的百分含量会相应升高，C项不符合题意：假设甲醇和异丁场 3.C解析：对比两个历程可知，历程中增加了催化剂，降低了反应 的初始物质的量都是1m,T时异丁希的转化率为80%，则消耗 的活化能，加快了反应速率。催化剂能降低反成活化能，但是不能 的异丁烯为0.8m,列出三段式： 改变反应的焓变，因此E。-E,=Es-E:,A正确：已知C2(g)的相对 CH OH(g)+R(g)W(g) 能量为0，对比两个历程可知，d(g)的相对能量为(E2-E,)kJ·m 初始物质的量/mol 1 0 则C一键能为2(E-E,)kJ·m,B正确：催化剂不能改变反应 消耗的物质的量/mol0.8 0.8 0.8 的平衡转化率，因此相同条件下，0，的平衡转化率：历程Ⅱ=历程 平衡时物质的量/m 0.2 0.2 0.8 【,C错误：话化能越低，反应速率越快，由图像可知，历程Ⅱ中第 平衡时总物质的量为0.2+0.2+0.8=1,2l,因为是刚性容器，所 二步反应的活化能最低，所以速率最快的一步反应的热化学方程 以容器体积不变，则压强改变，初始压强为%，平衡时压强为 式为CI0(g)+0(g)02(g)+C(g)△H=(E-E,)k月·mml', =0.则(CH,0I=p(R)-9号<0=0%，AN) 1.2 D正确 4.C解析：反应1、■为放热反应，相同物质的量的反应物，反应1 12x0.6=04hn,人= 0.8 (W) 0.4pm 40 放出的热量小于反应Ⅱ放出的热量，反应放出的热量越多，其焓变 p(R)p(CH,OH)0.lpox0.Ipo Po D项 越小，因此反应培变：反应【>反应Ⅱ，放A正确：短时间里反应I 符合题意 得到的产物比反应Ⅱ得到的产物多，说明反应I的速率比反应Ⅱ 11.(1)①113kJ·m1②279J·mo+3使平衡C,H,(g)一 的速率快，速率越快，其活化能越小，则反应活化能：反应【<反应 C:H(g)+H:(g)向正反应方向移动，增大乙烯的产量 Ⅱ，故B正确：增加HC1浓度，平衡正向移动，但平衡时产物Ⅱ和产 (2)①该反应为放热反应，若A点反应达到平衡，则温度更高条件 物I的比例可能降低，故C罐误：根据图中信息，选择相对较短的 下，乙烯的产率应更低②催化剂活性降低，导致反应速率减慢 反应时间，及时分离可获得高产率的产物1，故D正确。 (3)2C0+8e+8HC,H.+2H20 5.C解析：该反应是一个气体分子数诚少的反应，增大压强可以加 解析：(1)①△H=2816kJ·m-270kJ·m=113kJ· 快化学反应速率，正反应速率增大的幅度大于逆反应的，故正> 2由圈可知.反应中每新裂2mC一H键.会形成1l碳碳双 道，平衡向正反应方向移动，但是因为温度不变，平衡常数不 键和1modH一H键，故2×414kJ·-E(碳双位)一 变，A错误：催化剂不影响化学平衡状态，加入催化剂不影啊平衡 436kJ·=+113kJ·m,解得E(碳碳双键)=279kJ·mw广1 时CH,CH,O川(g)的浓度，B错误：但容下，充人一定量的HO(g), ③增加水蒸气用量，压强不变，相当于增大体积，使体系内的物质 H,O(g)的浓度增大，平衡向正反应方向移动，C正确：相容下，充人一 浓度减小，平衡C,H。(g)一C2H(g)+2(g〉向正反应方向移 定量的CH2CH(g),平衡向正反应方向移动，但是CH2一CH(g)的 动，增大乙烯的产量。(2)①该反应为放热反应，若A点反应达列 平衡转化率减小，D错误 平衡，则温度更高条件下，乙烯的产率应更低，故A点未达到平 6.B解析：M0,会催化H,02分解，与平衡移动无关，A项错 衡。②催化剂活性降低，导致反应速率减慢，故C点未达到平衡。 误：NO转化为N,0,的反应是放热反应，升围平衡逆向移 (3)阴极发生还原反应，得到电子，元素化合价降低，故C0得到 动，NO,浓度增大，混合气体颜色加深，B项正确：常温下，铁在浓 电子生成乙烯，电极反应式为2C0+8e+8HC,H,+2H0 硝酸中纯化，加热会使表面的氧化膜溶解，铁与浓硝酸反应生成大 专题2真题集训 量红棕色气体，与平衡移动无关，C项错误：加人少量硫酸闲以后， 锌置换出铜，构成原电池，从而使反应速率加快，与平衡移动无关， 1,C解析：实验①中.0-20mim.,氨气浓度变化量为240x103md·L' D项错误 2.00×103mol·L=4.00×10+ml·L,(NH,)= 7.B解析：一定条件下，增大水的浓度，能提高CH4的转化率，即x 4.00×104ml,L.- 值越小，CH的转化率越大，则x<,故A正瑜：b点和e点温度 -=200x05md·L1·mi血'，反应速率之比等于化 20 min 相同，CH的起始物质的量都为1，b点x值小于c点，则b点 加水多，反应物浓度大，则反应速率：正>，正，故B错误：由图像可 学计量数之比.(N)=2(NH)=100x03ml,L·minA正确： 知，x一定时，温度升高CH的平衡转化率增大，说明正反应为吸 催化剂表面积大小只影响反应速率，不影响平衡，实验3中氨气初 热反应，温度升高平衡正向移动，增大：温度相同，K不变，则点 始浓度与实验①中一样，实验③达到平衡时氨气浓度为4.00× ,b,c对应的平衡常数：K<K=K,故C正确：该反应为气体分子 104d·L,则实验①达平衡时氨气浓度也为400×104·L,而 数增大的反应，反应进行时压强发生改变，所以温度一定时，当容 恒温恒容条件下，实验2相对于实险①为减小压强，平衡正向移 器内压强不变时，反应达到平衡状态，故D正确 动，因此实验260mi山时处于平衡状态，x<0.4.即x≠0.4，B正确： 8.(1)-45 实验①、实验2中0~20mim.20-40min氨气浓度变化量都是4.00× (2)(ⅱ)在化学反应中，最大的能垒为速率控制步骤，而断开化 10+mal·L1,实验2中60min时反应达到平衡状态，实验①和实 学键的步骤都属于能垒，由于N=N的键能比H一H键的大很多， 验2催化剂表面积相同，实验①中氨气初始浓度是实验②中氨气 因此，在上述反应机理中，速率控制步骤为（ⅱ）】 切始浓度的两倍，实验①60mn时反应未达到平衡状态，相同条件 （3)2.8x287Y 下，增加氨气浓度，反应速率并没有增大，C错误：对比实验①和实 56×10 验③，氨气起始浓度相同，实验3中催化剂表面积是实验D中催化 (4)①印1印，合成氨的反应为气体分子数减少的反应，压强越 剂表面积的2倍，实验③先达到平衡状态，实验③的反应速率大 说明相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大，D正确。 大平衡时氨的摩尔分数越大②图4③33.33% 4×/27 2.C解析：由图可知两种催化剂均出现四个波峰，所以使用【和Ⅱ， 解析：(1)在化学反应中，断开化学健要消耗能量，形成化学键要释 反应历程都分4步进行，A正确：由图可知该反应是放热反应，所 放能量，反应的馆变等于反应物的键能总和与生成物的键能总和的 以达平衡时，升高温度平衡逆向移动，R的浓度增大，B正确：由图 可知1的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能，所以使用1时反应速 差，因此，由图1数据可知，反应子，()+子，(g)一N,(g)的 选择性必修第一册·SJ学霸32