第17卷 化学反应及其规律(8) 知识点训练卷 2026版广西壮族自治区(对口考试)《生物与化工大类考纲百套卷》(解析版+答卷版)
2025-07-31
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2份
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资源信息
| 学段 | 中职 |
| 学科 | 职教专业课 |
| 课程 | 无机化学 |
| 教材版本 | 无机化学化工版全一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 无机化学绪论,物质结构,化学反应速率和化学平衡 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 无机化学绪论,物质结构,化学反应速率和化学平衡 |
| 使用场景 | 中职复习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 广西壮族自治区 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 635 KB |
| 发布时间 | 2025-07-31 |
| 更新时间 | 2025-07-31 |
| 作者 | xy05621 |
| 品牌系列 | 学易金卷·考纲百套卷 |
| 审核时间 | 2025-07-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53093887.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
编写说明:2026版广西壮族自治区(对口考试)《生物与化工大类考纲百套卷》,依据《广西高等职业教育考试大纲与说明(生物与化工大类)》(2026版)编写。本套试卷共65份。第一部分是三门课程的知识点训练卷,共45份,第二部分是按考纲编写的常考题训练卷,共10份,第三部分是参考广西壮族自治区近几年的考试真题编写的模拟卷,共10份。
本试卷是广西壮族自治区(对口考试)《生物与化工大类考纲百套卷》的第17卷,是《无机化学》知识点训练卷。内容覆盖为掌握化学平衡的特点。
广西壮族自治区(对口考试)《生物与化工大类考纲百套卷》第17卷
无机化学
化学反应及其规律(8) 知识点训练卷
考试时间90分钟 满分100分
班级 姓名 学号 成绩
一、单选题:本大题共14小题,每小题5分,共70分。在每小题列出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1.制水煤气的反应为C(s)+H2O(g)⇋CO(g)+H2(g) ΔH>0,现将一定量的原料充入一个容积不变的真空密闭容器中,在恒定温度下使其发生反应,不能说明该反应达到化学平衡状态的是.
A.CO与H2的物质的量之比不变
B.H2的体积分数不再发生变化
C.混合气体压强保持不变
D.混合气体的密度不变
2.一定温度下,向密闭容器中充入、两种气体,发生反应。该反应达到化学平衡状态后,下列情况一定存在的是
A.和的物质的量相等 B.正逆反应速率均为0
C.的质量保持不变 D.完全转化为
3.一定条件下,在恒容、密闭容器中发生反应。当反应达到化学平衡时,下列说法错误的是
A.的浓度保持不变 B.的浓度为
C.的质量保持不变 D.正、逆反应速率相等
4.一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应:。当该反应达到化学平衡状态时,下列说法正确的是
A.、、的浓度不再变化
B.全部转化为和
C.正、逆反应速率相等且等于零
D.、、的浓度一定相等
5.一定温度下,在容积不变密闭容器中,反应达到平衡的标志是
A.单位时间内消耗1mol N2,同时生成2molNH3
B.容器内混合气体的密度不随时间而改变
C.容器内压强不随时间而改变
D.N2、H2、NH3的分子数之比为1:3:2
6.在一定条件下,某可逆反应的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A.t1时刻的逆反应速率大于t4时刻的正反应速率
B.t2时刻,正反应速率大于逆反应速率
C.t3时刻,在该条件下反应物转化为生成物达到了最大转化率
D.t4时刻,反应已经停止
7.反应O2(g)+2SO2(g)2SO3(g)△H<0,若在恒容密闭容器中发生,下列选项表明该反应一定已达平衡状态的是
A.容器内气体的密度不再变化 B.容器内气体的反应速率v正(O2)=2v逆(SO2)
C.反应消耗1molO2同时生成2molSO2 D.容器内气体的浓度c(O2):c(SO2):c(SO3)=1:2:2
8.工业制硫酸中的一步重要反应是:,当该反应达到化学平衡时,下列叙述错误的是
A.NO2的质量保持不变 B.正、逆反应速率均为零
C.的浓度不再发生变化 D.正反应速率和逆反应速率相等
9.在恒温恒容的密闭容器中,开始时充入A和B,发生可逆反应:,反应达到平衡时,下列说法正确的是
A.增大压强,正反应速率增大,逆反应速率减小 B.反应停止,各物质浓度保持不变
C.正反应速率是B逆反应速率的两倍 D.容器内压强与反应开始时相等
10.下列对于可逆反应2M(g)+N(g)2P(g)达到平衡时的说法正确的是
A.反应混合物中各组分的浓度不再改变 B.反应已经停止
C.M、N全部变成了P D.速率之比为v(M)∶v(N)=1∶2
11.可逆反应达到化学平衡状态的标志是
A.正、逆反应速率相等 B.反应物的浓度为零
C.正、逆反应不再进行 D.正、逆反应都还在继续进行
12.对于恒容密闭容器中发生的可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,能说明反应达到化学平衡状态的为
A.断开一个N≡N键的同时有6个N—H键生成
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量
D.N2、H2、NH3分子数比为1∶3∶2
13.在一定温度下,下列叙述不是可逆反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)达到平衡标志的是
①C的生成速率与C的分解速率相等;
②单位时间生成amol A,同时生成3amolB;
③A、B、C的浓度不再变化;
④A、B、C的物质的量不再变化
A.② B.④ C.③ D.①
14.一定温度下,在一固定体积的密闭容器中,能说明可逆反应A (g)+3B (g)2C (g)达到平衡的说法中,正确的组合是
①C 的生成速率和 C 的分解速率相等
②单位时间内生成 a mol A,同时生成 3a mol B
③气体密度不再变化
④ 混合气体的平均相对分子质量不变
⑤A、B、C 的物质的量之比为 1∶3∶2
A.①④ B.②③⑤ C.①④⑤ D.④⑤
二、填空题:每题2分,共10分。
15.生产过程中,在600℃时向乙苯中掺入高温水蒸气,保持体系总压为105.6kPa催化反应。若投料比n(乙苯)/n(H2O)=1:8,达平衡时乙苯的转化率为60%,若其他条件不变,将上述起始反应物置于某恒容密闭容器中,则乙苯的平衡转化率 (填“>”“<”或“=”)60%。
16.化学平衡状态的判断
(1)看与是否 。
(2)看体系中的各物质的浓度是否 。
17.为了促进有利的化学反应、抑制有害的化学反应,需要通过控制反应条件来实现。
(1)改变化学反应速率可采用的措施有 。
(2)改变化学反应限度可采用的措施有 。
18.向含有2 mol的SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2+O22SO3,充分反应后生成SO3的物质的量 (填“<”“>”或“=”,下同)2 mol, 转化率 100%。
19.298K时,合成氨反应的热化学方程式为:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H=-92.4kJ·mol-1
在该温度下,取1molN2和3molH2放在一密闭容器中,在催化剂存在时进行反应,测得反应放出的热量总是小于92.4 kJ原因是 。
三、计算题:每空2分,共10分。
20.一定温度下,在2L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下图所示,
请回答下列问题:
(1)反应开始到10s,用Z表示的反应速率为 mol/(L·s)。
(2)反应开始到10s,X的物质的量浓度减少了 mol/L。
(3)反应开始到10s,Y的转化率为 。
(4)反应的化学方程式为 。
(5)10s之后,该反应达到 状态。
四、解答题:每空1分,共10分。
21.近年我国大力加强温室气体CO2催化氢化合成甲醇技术的工业化量产研究,实现可持续发展。
(1)已知:CO2(g)+H2(g) ⇌H2O(g) +CO(g) ΔH1 = + 41.1 kJ•mol-1
CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g) ΔH2=-90.0 kJ•mol-1
写出CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式: 。
(2)为提高CH3OH产率,理论上应采用的条件是 (填字母)。
a.高温高压 b.低温低压 c.高温低压 d.低温高压
(3)250℃、在恒容密闭容器中由CO2(g)催化氢化合成CH3OH(g),下图为不同投料比[n(H2)/n(CO2)]时某反应物X平衡转化率变化曲线。
反应物X是 (填“CO2”或“H2”)。
(4)250℃、在体积为2.0L的恒容密闭容器中加入6mol H2、2mol CO2和催化剂,10min时反应达到平衡,测得c(CH3OH) = 0.75 mol· L-1。
①化学平衡常数K = 。
②催化剂和反应条件与反应物转化率和产物的选择性有高度相关。控制相同投料比和相同反应时间,四组实验数据如下:
实验编号
温度(K)
催化剂
CO2转化率(%)
甲醇选择性(%)
A
543
Cu/ZnO纳米棒
12.3
42.3
B
543
Cu/ZnO纳米片
11.9
72.7
C
553
Cu/ZnO纳米棒
15.3
39.1
D
553
Cu/ZnO纳米片
12.0
70.6
根据上表所给数据,用CO2生产甲醇的最优选项为 (填字母)。
22.(1)在一定温度下的恒容密闭容器中,可逆反应达到平衡状态时,一些宏观物理量恒定不变:a.各物质的浓度不变,b.平衡混合物中各组分的物质的量分数或质量分数不变,c.容器内气体压强不变,d.容器内气体密度不变,e.容器内气体颜色不变。
①能说明反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)达到平衡状态的有 ;
②能说明反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)达到平衡状态的有 ;
(2)为了研究碳酸钙与盐酸反应的反应速率,某同学通过如图实验装置测定反应中生成的CO2气体体积,并绘制出如图所示的曲线。请分析讨论以下问题。
①化学反应速率最快的时间段是 (填选项),影响此时间段反应速率的主要因素是 ;
A.O~t1 B.t1~t2 C.t2~t3 D.t3~t4
②为了减缓上述反应速率,欲向盐酸中加入下列物质,你认为可行的有 ;
A.蒸馏水 B.NaCl固体 C.NaCl溶液 D.通入HCl气体
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编写说明:2026版广西壮族自治区(对口考试)《生物与化工大类考纲百套卷》,依据《广西高等职业教育考试大纲与说明(生物与化工大类)》(2026版)编写。本套试卷共65份。第一部分是三门课程的知识点训练卷,共45份,第二部分是按考纲编写的常考题训练卷,共10份,第三部分是参考广西壮族自治区近几年的考试真题编写的模拟卷,共10份。
本试卷是广西壮族自治区(对口考试)《生物与化工大类考纲百套卷》的第17卷,是《无机化学》知识点训练卷。内容覆盖为掌握化学平衡的特点。
广西壮族自治区(对口考试)《生物与化工大类考纲百套卷》第17卷
无机化学
化学反应及其规律(8) 知识点训练卷
考试时间90分钟 满分100分
班级 姓名 学号 成绩
一、单选题:本大题共14小题,每小题5分,共70分。在每小题列出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1.制水煤气的反应为C(s)+H2O(g)⇋CO(g)+H2(g) ΔH>0,现将一定量的原料充入一个容积不变的真空密闭容器中,在恒定温度下使其发生反应,不能说明该反应达到化学平衡状态的是.
A.CO与H2的物质的量之比不变
B.H2的体积分数不再发生变化
C.混合气体压强保持不变
D.混合气体的密度不变
【答案】A
【详解】A.随着反应的进行,生成的CO与H2的物质的量之比始终为1 : 1,因此不能说明达到平衡状态,A错误;
B.H2的体积分数即物质的量分数,随着反应进行H2的体积分数逐渐增大,当不变时说明达到平衡状态,B正确 ;
C.随反应的进行,气体的物质的量增大,达到平衡时气体的物质的量不变,混合气体压强不变,因此压强可作为平衡的标志,C错误;
D.由于反应物C为固体,随着反应进行,气体质量增大,反应容器体积一定,密度逐渐增大,当混合气体的密度不变时,为达到平衡的标志, D错误;
故选A。
2.一定温度下,向密闭容器中充入、两种气体,发生反应。该反应达到化学平衡状态后,下列情况一定存在的是
A.和的物质的量相等 B.正逆反应速率均为0
C.的质量保持不变 D.完全转化为
【答案】C
【详解】A.M和N的物质的量相等不一定平衡,平衡时物质的量取决于初始量和转化率,与系数无关,A不符合题意;
B.化学平衡是动态平衡,正逆反应速率相等但不为零,B不符合题意;
C.平衡时各物质浓度(或质量)不再变化,N的质量必然保持不变,C符合题意;
D.可逆反应无法完全转化,M不可能全部转化为N,D不符合题意;
故选C。
3.一定条件下,在恒容、密闭容器中发生反应。当反应达到化学平衡时,下列说法错误的是
A.的浓度保持不变 B.的浓度为
C.的质量保持不变 D.正、逆反应速率相等
【答案】B
【详解】A.化学平衡时各物质的浓度不再变化,N2的浓度保持不变,A正确;
B.可逆反应中反应物不可能完全转化,H2的浓度不为0,B错误;
C.NH3的质量在平衡时不再变化,C正确;
D.化学平衡是一种动态平衡,平衡时正反应速率等于逆反应速率,D正确;
故选B。
4.一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应:。当该反应达到化学平衡状态时,下列说法正确的是
A.、、的浓度不再变化
B.全部转化为和
C.正、逆反应速率相等且等于零
D.、、的浓度一定相等
【答案】A
【详解】A.当可逆反应达到化学平衡状态时,各组分的浓度保持不变,即、、的浓度不再变化,A正确;
B.可逆反应中,反应物不能完全转化为生成物,即不会全部转化为和,B错误;
C.化学平衡为动态平衡,反应达到平衡时,正、逆反应速率相等且不等于零,C错误;
D.反应达到平衡时,、、的浓度不再变化,但不一定相等,D错误;
故选A。
5.一定温度下,在容积不变密闭容器中,反应达到平衡的标志是
A.单位时间内消耗1mol N2,同时生成2molNH3
B.容器内混合气体的密度不随时间而改变
C.容器内压强不随时间而改变
D.N2、H2、NH3的分子数之比为1:3:2
【答案】C
【详解】A.单位时间内消耗1mol N2,同时生成2molNH3,反应进行的方向相同,不管反应是否达到平衡,都存在这样的定量关系,A不符合题意;
B.容器的体积固定,混合气的总质量一定,则不管反应是否存到平衡,容器内混合气体的密度始终不随时间而改变,B不符合题意;
C.容器的体积一定,达平衡前,随着反应的进行,混合气体的物质的量不断发生改变,则压强不断发生改变,当容器内压强不随时间而改变时,反应达平衡状态,C符合题意;
D.N2、H2、NH3的分子数之比为1:3:2,可能是反应进行过程中的某个阶段,不一定是平衡状态,D不符合题意;
故选C。
6.在一定条件下,某可逆反应的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A.t1时刻的逆反应速率大于t4时刻的正反应速率
B.t2时刻,正反应速率大于逆反应速率
C.t3时刻,在该条件下反应物转化为生成物达到了最大转化率
D.t4时刻,反应已经停止
【答案】B
【详解】A.t4时刻达到平衡,正逆反应速率相等,且大于t1时刻逆反应速率,A错误;
B.t2时刻,正反应速率大于逆反应速率,反应正向进行,B正确;
C.t3时刻,正反应速率大于逆反应速率,反应正向进行,没有达到平衡状态,没有达到最大转化率,C错误;
D.t4是平衡状态,正反应速率等于逆反应速率,没有停止,D错误;
故选B。
7.反应O2(g)+2SO2(g)2SO3(g)△H<0,若在恒容密闭容器中发生,下列选项表明该反应一定已达平衡状态的是
A.容器内气体的密度不再变化 B.容器内气体的反应速率v正(O2)=2v逆(SO2)
C.反应消耗1molO2同时生成2molSO2 D.容器内气体的浓度c(O2):c(SO2):c(SO3)=1:2:2
【答案】C
【详解】A.因容器的体积不变,气体的总质量不变,则无论是否达到平衡状态,容器内气体的密度都不改变,不能用来判断是否达到平衡状态,故A错误;
B.达到平衡时,正逆反应速率相等,2V正(O2)=V逆(SO3),说明达到平衡状态,故B错误;
C.反应消耗1molO2同时生成2molSO2,正逆反应速率相等,说明达到平衡状态,故C正确;
D.容器内气体的浓度c(O2):c(SO2):c(SO3)=1:2:2,三者的物质的量之比等于化学计量数之比,并不能说明浓度保持不变,不能作为判断是否达到平衡状态的依据,故D错误;
故选C。
8.工业制硫酸中的一步重要反应是:,当该反应达到化学平衡时,下列叙述错误的是
A.NO2的质量保持不变 B.正、逆反应速率均为零
C.的浓度不再发生变化 D.正反应速率和逆反应速率相等
【答案】B
【详解】A.随着化学反应的不断进行,反应为的质量不断减少,当反应达平衡时,NO2的质量会保持不变,A正确;
B.可逆反应为动态平衡,正逆反应速率相等但不为零,B错误;
C.随着化学反应的不断进行,生成物的浓度不断增加,当反应达平衡时,O3的浓度不会再发生变化,C正确;
D.可逆反应为动态平衡,正逆反应速率相等,D正确;
故选B。
9.在恒温恒容的密闭容器中,开始时充入A和B,发生可逆反应:,反应达到平衡时,下列说法正确的是
A.增大压强,正反应速率增大,逆反应速率减小 B.反应停止,各物质浓度保持不变
C.正反应速率是B逆反应速率的两倍 D.容器内压强与反应开始时相等
【答案】D
【详解】A.增大压强,则各物质浓度增大,正反应速率增大,逆反应速率也增大,故A错误;
B.达到平衡时,是一个动态平衡,正、逆反应速率相等,各物质浓度保持不变,故B错误;
C.反应达到平衡状态时,B的正反应速率和逆反应速率相同,故C错误;
D.反应前后气体物质的量不变,容器内压强与反应开始时相等,故D正确;
故选D。
10.下列对于可逆反应2M(g)+N(g)2P(g)达到平衡时的说法正确的是
A.反应混合物中各组分的浓度不再改变 B.反应已经停止
C.M、N全部变成了P D.速率之比为v(M)∶v(N)=1∶2
【答案】A
【详解】A.当可逆反应达到平衡时,正逆反应速率相等,各组分浓度不再改变,故A正确;
B.可逆反应的平衡是动态平衡,正逆反应速率相等,并不是停止,故B错误;
C.可逆反应有一定的限度,反应物不能完全转化为生成物,故C错误;
D.同一反应不同物质的反应速率之比等于计量数之比,所以v(M)∶v(N)=2∶1,故D错误;
故答案为A。
11.可逆反应达到化学平衡状态的标志是
A.正、逆反应速率相等 B.反应物的浓度为零
C.正、逆反应不再进行 D.正、逆反应都还在继续进行
【答案】A
【详解】A.可逆反应达到平衡状态的本质特征是正逆反应速率相等,故A正确;
B.反应物不可能完全转化,所以浓度不为零,故B错误;
C.化学平衡是动态平衡,正、逆反应仍在进行,故C错误;
D.达到平衡状态时,不仅正、逆反应在继续进行,而且两者速率相等,单凭正、逆反应都还在继续进行是无法判断反应是否达到平衡状态的,故D错误;
答案选A。
12.对于恒容密闭容器中发生的可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,能说明反应达到化学平衡状态的为
A.断开一个N≡N键的同时有6个N—H键生成
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量
D.N2、H2、NH3分子数比为1∶3∶2
【答案】C
【详解】A. 断开一个N≡N键的同时有6个N−H键生成,则只表明反应正向进行,不能体现正逆反应速率相等,不能判断平衡状态,A错误;
B. 恒容密闭容器中,气体总质量和体积都不变,密度始终不变,不能判断平衡状态,B错误;
C. 该反应为反应前后气体分子数不同,气体的物质的量不同,气体的质量不变,混合气体平均相对分子质量不变,反应达到平衡状态,C正确;
D. 当体系达平衡状态时,N2、H2、NH3分子数比可能为1:3:2,也可能不是1:3:2,与各物质的初始浓度及转化率有关,不能判断平衡状态,D错误。
答案为C。
13.在一定温度下,下列叙述不是可逆反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)达到平衡标志的是
①C的生成速率与C的分解速率相等;
②单位时间生成amol A,同时生成3amolB;
③A、B、C的浓度不再变化;
④A、B、C的物质的量不再变化
A.② B.④ C.③ D.①
【答案】A
【详解】①C的生成速率与C的分解速率相等,故正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故①正确;
②单位时间生成amol A,同时生成3amolB,反应同向,在任何情况下都成立,不能判定是否达到平衡状态,故②错误;
③A、B、C的浓度不再变化,说明达到平衡状态,故③正确;
④A、B、C的物质的量不再变化,说明达到平衡状态,故④正确;
答案选A。
【点睛】化学平衡的判断依据有:
①同一物质的生成速率和分解速率相等;
②反应体系中各物质的物质的量或者浓度,百分含量,体积分数,质量分数,物质的量分数不再改变;
③同一物种化学键的断裂和形成数目相等;
④有气体参加反应,当反应前后气体总体积不等的时候,气体的平均相对分子质量,密度,压强不变;
⑤若反应为绝热体系,反应体系温度一定;
⑥转化率相同;7;若反应有颜色的改变,则颜色不变时平衡。
14.一定温度下,在一固定体积的密闭容器中,能说明可逆反应A (g)+3B (g)2C (g)达到平衡的说法中,正确的组合是
①C 的生成速率和 C 的分解速率相等
②单位时间内生成 a mol A,同时生成 3a mol B
③气体密度不再变化
④ 混合气体的平均相对分子质量不变
⑤A、B、C 的物质的量之比为 1∶3∶2
A.①④ B.②③⑤ C.①④⑤ D.④⑤
【答案】A
【详解】A (g)+3B (g)2C (g)
①C的生成速率与C的分解速率相等,故正逆反应速率相等,反应达到平衡,故①正确;
②单位时间内生成 a mol A是逆反应,同时生成 3a mol B也是逆反应,未体现正与逆的关系,不能判断平衡状态,故②错误;
③密度=,气体的总质量不变,体积不变,故气体密度不再变化不可作为判断是否达到平衡状态的依据,故③错误;
④平均相对分子质量=,总质量不变,总物质的量会变,当平均相对分子质量不变时,反应达到平衡状态,故④正确;
⑤平衡时各物质的物质的量之比取决于物质的起始物质的量和转化率,故A、B、C的物质的量比为1:3:2不能作为判断是否达到平衡状态的依据,故⑤错误;
说法正确的为①④,答案选A。
二、填空题:每题2分,共10分。
15.生产过程中,在600℃时向乙苯中掺入高温水蒸气,保持体系总压为105.6kPa催化反应。若投料比n(乙苯)/n(H2O)=1:8,达平衡时乙苯的转化率为60%,若其他条件不变,将上述起始反应物置于某恒容密闭容器中,则乙苯的平衡转化率 (填“>”“<”或“=”)60%。
【答案】<
【详解】恒压改为恒容,相当于在恒压基础上压缩容器体积,压缩体积平衡向逆向移动,乙苯的转化率降低,小于60%。
16.化学平衡状态的判断
(1)看与是否 。
(2)看体系中的各物质的浓度是否 。
【答案】(1)相等
(2)保持恒定
【解析】略
17.为了促进有利的化学反应、抑制有害的化学反应,需要通过控制反应条件来实现。
(1)改变化学反应速率可采用的措施有 。
(2)改变化学反应限度可采用的措施有 。
【答案】 改变反应物的温度、溶液中溶质的浓度、气体压强(或浓度)、固体表面积及催化剂的合理使用等 改变可逆反应体系的温度、溶液中溶质的浓度、气体压强(或浓度)等
【详解】(1)改变化学反应速率可采用的措施有:改变反应物的温度、溶液中溶质的浓度、气体压强(或浓度)、固体表面积及催化剂的合理使用等;故答案为:改变反应物的温度、溶液中溶质的浓度、气体压强(或浓度)、固体表面积及催化剂的合理使用等;
(2)改变化学反应限度需要从化学平衡移动的角度考虑,可采用的措施有:改变可逆反应体系的温度、溶液中溶质的浓度、气体压强(或浓度)等;故答案为:改变可逆反应体系的温度、溶液中溶质的浓度、气体压强(或浓度)等。
18.向含有2 mol的SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2+O22SO3,充分反应后生成SO3的物质的量 (填“<”“>”或“=”,下同)2 mol, 转化率 100%。
【答案】 < <
【详解】通入过量氧气,2 mol的 SO2也不可能反应完,充分反应后生成SO3的物质的量<2 mol,反应物的转化率<100%,故答案为< <
【点睛】可逆反应的基本特点是:反应物不可能全部转化为生成物,转化率肯定小于100%。
19.298K时,合成氨反应的热化学方程式为:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H=-92.4kJ·mol-1
在该温度下,取1molN2和3molH2放在一密闭容器中,在催化剂存在时进行反应,测得反应放出的热量总是小于92.4 kJ原因是 。
【答案】可逆反应不可能进行到底
【详解】热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol表示1mol氮气(g)与3mol氢气(g)生成2mol氨气(g)反应的热量为92.4kJ,由于该反应是可逆反应,加入1molN2和3molH2不可能完全反应,所以放出的热量总是小于92.4kJ。
三、计算题:每空2分,共10分。
20.一定温度下,在2L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下图所示,
请回答下列问题:
(1)反应开始到10s,用Z表示的反应速率为 mol/(L·s)。
(2)反应开始到10s,X的物质的量浓度减少了 mol/L。
(3)反应开始到10s,Y的转化率为 。
(4)反应的化学方程式为 。
(5)10s之后,该反应达到 状态。
【答案】 0.079 0.395 79% X+Y⇌2Z 化学平衡
【分析】
(1)根据化学反应速率计算公式计算Z表示的反应速率;
(2)根据图像判断X的物质的量浓度减少量;
(3)根据转化率计算公式计算Y的转化率;
(4)根据各物质曲线的走向和变化的量分析化学反应方程式;
(5)当各物质的物质的量不再变化时,反应达到平衡状态。
【详解】
(1)根据图像可知,反应开始到10s,Z的物质的量增加了1.58mol,则用Z表示的反应速率为:v(Z)= =0.079 mol/(L·s);
(2)根据图像可知,反应开始到10s,X的物质的量浓度减少量为 =0.395 mol/L ;
(3)反应开始到10s时,Y的转化率=×100%=×100%=79%;
(4)由图像可以看出,X、Y的物质的量减少,Z的物质的量增多,则X、Y为反应物,Z为生成物,到10s后各物质的物质的量均不再变化且不为0,说明该反应为可逆反应,化学反应中各物质的物质的量的变化量之比等于化学计量数之比,则有X∶Y∶Z=(1.20mol-0.41mol)∶(1.0mol-0.21mol)∶1.58mol=1∶1∶2,所以该反应的化学方程式为X+Y⇌2Z;
(5)根据图像可知,10s后各物质的物质的量不再变化,说明该可逆反应达到了化学平衡状态。
四、解答题:每空1分,共10分。
21.近年我国大力加强温室气体CO2催化氢化合成甲醇技术的工业化量产研究,实现可持续发展。
(1)已知:CO2(g)+H2(g) ⇌H2O(g) +CO(g) ΔH1 = + 41.1 kJ•mol-1
CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g) ΔH2=-90.0 kJ•mol-1
写出CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式: 。
(2)为提高CH3OH产率,理论上应采用的条件是 (填字母)。
a.高温高压 b.低温低压 c.高温低压 d.低温高压
(3)250℃、在恒容密闭容器中由CO2(g)催化氢化合成CH3OH(g),下图为不同投料比[n(H2)/n(CO2)]时某反应物X平衡转化率变化曲线。
反应物X是 (填“CO2”或“H2”)。
(4)250℃、在体积为2.0L的恒容密闭容器中加入6mol H2、2mol CO2和催化剂,10min时反应达到平衡,测得c(CH3OH) = 0.75 mol· L-1。
①化学平衡常数K = 。
②催化剂和反应条件与反应物转化率和产物的选择性有高度相关。控制相同投料比和相同反应时间,四组实验数据如下:
实验编号
温度(K)
催化剂
CO2转化率(%)
甲醇选择性(%)
A
543
Cu/ZnO纳米棒
12.3
42.3
B
543
Cu/ZnO纳米片
11.9
72.7
C
553
Cu/ZnO纳米棒
15.3
39.1
D
553
Cu/ZnO纳米片
12.0
70.6
根据上表所给数据,用CO2生产甲醇的最优选项为 (填字母)。
【答案】 3H2 (g)+CO2 (g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-48.9 kJ/mol d CO2 5.33 B
【分析】(1)根据已知热化学方程式,利用盖斯定律进行分析,将①+②可得CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式,并据此计算焓变;
(2)有利于提高CH3OH平衡转化率,需要使平衡向着正向移动,结合平衡移动原理分析;
(3)根据同一反应,增加其中一种反应物的浓度,能提高另一种反应物的转化率,结合图示横坐标表示[n(H2)/n(CO2)],进行分析解答;
(4)①利用三段式计算平衡时各组分的物质的量浓度,再根据化学平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,计算平衡常数;
②分别对比AB、CD实验,Cu/ZnO纳米片催化剂使反应速率增加,甲醇选择性高,对比BD实验,温度升高,CO2转化率升高,而甲醇的选择性却降低,据此分析。
【详解】(1)已知:①CO2(g)+H2(g) ⇌H2O(g) +CO(g) ΔH1 = + 41.1 kJ•mol-1;
②CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g) ΔH2=-90.0 kJ•mol-1;
利用盖斯定律可知,将①+②可得:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)则△H=(+41.1kJ/mol)+(−90kJ/mol)=−48.9kJ/mol;
故答案为:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H=−48.9kJ/mol;
(2)CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H=−48.9kJ/mol;该反应是反应前后气体体积减小的反应,加压平衡正向移动,正反应为放热反应,降温平衡正向移动,则为提高CH3OH平衡转化率,即平衡需正向移动,采用的条件为低温高压;
故答案为:d;
(3)同一反应,增加其中一种反应物的浓度,能提高另一种反应物的转化率,而本身转化率降低,图示随着横坐标增大[n(H2)/n(CO2)],相当于C(CO2)不变时,增大C(H2),平衡正向移动,使二氧化碳的转化率增大,而氢气的转化率降低,所以X为CO2;
故答案为:CO2;
(4)①根据已知信息,可列出三段式:
化学平衡常数;
故答案为:5.33;
②分别对比AB、CD实验,在同样温度下,Cu/ZnO纳米片催化剂使反应速率增加,甲醇选择性高,所以选择BD进行比较,同样催化剂条件下,温度升高,CO2转化率升高,而甲醇的选择性却降低,所以用CO2生产甲醇的最优选项为B;
故答案为:B。
22.(1)在一定温度下的恒容密闭容器中,可逆反应达到平衡状态时,一些宏观物理量恒定不变:a.各物质的浓度不变,b.平衡混合物中各组分的物质的量分数或质量分数不变,c.容器内气体压强不变,d.容器内气体密度不变,e.容器内气体颜色不变。
①能说明反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)达到平衡状态的有 ;
②能说明反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)达到平衡状态的有 ;
(2)为了研究碳酸钙与盐酸反应的反应速率,某同学通过如图实验装置测定反应中生成的CO2气体体积,并绘制出如图所示的曲线。请分析讨论以下问题。
①化学反应速率最快的时间段是 (填选项),影响此时间段反应速率的主要因素是 ;
A.O~t1 B.t1~t2 C.t2~t3 D.t3~t4
②为了减缓上述反应速率,欲向盐酸中加入下列物质,你认为可行的有 ;
A.蒸馏水 B.NaCl固体 C.NaCl溶液 D.通入HCl气体
【答案】 abc abe B 反应放热,使反应速率加快; AC
【分析】(1)反应到达平衡状态时,正逆反应速率相等,平衡时各物质的浓度、百分含量等保持不变,以及由此衍生的一些物理量也不发生变化,由此进行判断。解题时要注意,选择判断的物理量,要随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态。
(2)①根据图象知,曲线的斜率为该反应的化学反应速率,斜率越大,其反应速率越大;该反应放热,温度升高,反应速率加快;
②降低反应速率,可以通过减小溶液中氢离子浓度实现。
【详解】(1)①反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),该反应是反应前后气体体积减小的反应,
a.各物质的浓度不变,b.平衡混合物中各组分的物质的量分数或质量分数不变,c.容器内气体压强不变,d.容器内气体密度不变,e.容器内气体颜色不变。
a. 各物质的浓度不变,说明正逆反应速率相等,达平衡状态,故a正确;
b. 平衡混合物中各组分的物质的量分数或质量分数不变,说明正逆反应速率相等,达平衡状态,故b正确;
c. 随着反应的进行,容器内的压强发生变化,当容器内气体压强不变时,说明达平衡状态,故c正确;
d. 混合气体质量不变,容器的体积不变,所以混合气体的密度始终不变,所以不能作为化学平衡状态的判断依据,故d错误;
e. 容器内气体颜色不变,整个体系没有颜色,颜色不能作为判断平衡的标志,故e错误;
综上所述,abc能说明该反应达到平衡状态;
故答案为abc;
②反应H2(g)+I2(g)⇌2HI(g),该反应是反应前后气体体积不变的反应,
a. 各物质的浓度不变,说明正逆反应速率相等,达平衡状态,故a正确;
b. 平衡混合物中各组分的物质的量分数或质量分数不变,说明正逆反应速率相等,达平衡状态,故b正确;
c. 该反应前后气体物质的量不变,随着反应的进行,容器内的压强始终不变,则压强不变不能作为化学平衡状态的判断依据,故c错误;
d. 混合气体质量不变,容器的体积不变,所以混合气体的密度始终不变,所以密度不变不能作为化学平衡状态的判断依据,故d错误;
e. 容器内气体颜色不变,说明碘蒸汽的浓度不变,则正逆反应速率相等,达平衡状态,故e正确;
综上所述,abe能说明该反应达到平衡状态;
故答案为abe;
(2)①曲线的斜率为该反应的化学反应速率,斜率越大,其反应速率越大,根据图象知,斜率最大的是t1∼t2;该反应是放热反应,放出的热量使溶液温度升高,升高温度,反应速率加快;
故答案为B;反应放热,使反应速率加快;
②降低反应速率,可以通过减小溶液中氢离子浓度实现,加水稀释或加入氯化钠溶液都能使氢离子浓度降低,从而降低反应速率,通入氯化氢使溶液中氢离子浓度增大,反应速率加快;故答案为AC。
【点睛】化学平衡状态的判断是学生们的易错点,首先一定要关注反应条件是恒温恒容、恒温恒压还是恒温绝热等,再关注反应前后气体物质的量的变化以及物质的状态,化学平衡状态时正逆反应速率相等,各物质的量、浓度等保持不变,以及衍生出来的一些量也不变,但一定得是“变化的量”不变了,才可作为判断平衡的标志。常见的衍生出来量为:气体总压强、混合气体的平均相对分子质量、混合气体的密度、温度、颜色等。
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