第2章 第2节 素养提升练-【金版教程】2025-2026学年高中化学选择性必修1作业与测评课件PPT（人教版2019）

0 第二章　化学反应速率与化学平衡 第二节　化学平衡 素养提升练 (建议用时：40分钟) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 解析：题给反应为反应前后气体分子数不变的反应，减小容器体积，压强增大，平衡不移动，A错误；催化剂只改变反应速率，不改变化学平衡，Z的产率不变，B错误；增大c(X)，X的转化率降低，C错误；该反应是放热反应，降温平衡正向移动，Y的转化率增大，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 4 解析：向该溶液中加入过量浓NaOH溶液后，氢离子浓度减小，平衡向正反应方向移动，则溶液呈黄色，A错误；该反应中元素的化合价均没有变化，为非氧化还原反应，B错误；加入少量水，总体积变大，离子浓度变小，由平衡移动原理可知，平衡向正反应方向移动，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 5 [易错警示]　 “浓度对化学平衡移动的影响”中的“浓度”是指与反应有关的气体或溶液中参与反应的离子的浓度。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 7 解析：容器的容积不变，若A为气体，则气体的密度不变，因此A应为固体(或液体)物质；升高温度，气体的密度增大，说明气体的质量增加，非气态物质A转化为气体，平衡向右移动，因此正反应为吸热反应，A、B错误，C正确；充入惰性气体后，容器的容积不变，平衡体系中各物质的浓度不变，故平衡不移动，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 11 温度/℃ 700 800 830 1000 1200 平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 16 解析：该反应为放热反应，若点a代表该温度下的平衡点，则升高温度平衡逆向移动，NH3的体积分数应减小，而点c NH3的体积分数大于点a，故点a不是该温度下的平衡点，A错误；点b处未达到平衡，故反应正向进行，反应速率：v正>v逆，B错误；该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数值减小，则Kc>Kd，C正确；点a氨气的体积分数小于点d氨气的体积分数，则N2的转化率：点a<点d，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 17 9．用CH4还原SO2不仅可以消除污染，而且可以得到单质S，反应为CH4(g)＋2SO2(g)===2S(s)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH<0。t ℃时，在容积为2 L的恒容密闭容器中测得反应在不同时刻各物质的物质的量如表： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 18 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 19 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 21 N2O2(g)＋O2(g)===2NO2(g)　ΔH＝(E1－E2) kJ·mol－1 反应Ⅱ 反应Ⅱ的活化能大于反应Ⅰ的活化能，反应速率慢 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 22 时间/min 浓度/(mol·L－1) NO CO2 N2 0 0.200 0 0 12 0.050 0.075 0.075 15 0.100 0.050 0.450 ①T ℃时，该反应的平衡常数为______。 2.25 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 23 增大N2的浓度 > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 25 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 26 ＋131.6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 27 (2)在恒容密闭容器中进行乙酸重整制氢，下列说法正确的是________。 A．增大H2O(g)的浓度，有利于提高CH3COOH的平衡转化率 B．一定温度下，增大CH3COOH的浓度可以提高CH3COOH的平衡转化率 C．若气体的平均相对分子质量保持不变，说明反应体系已达平衡 D．升温可以使反应Ⅰ的正反应速率加快，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动 AC 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 28 CO2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 29 反应Ⅲ为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，使CH4的含量减小 600 ℃后主要发生反应Ⅱ，且反应Ⅱ为放热反应，随着温度的升高，平衡逆向移动，使H2的含量开始减小 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 30 30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 31 解析：(2)增大H2O(g)的浓度，反应Ⅳ平衡正向移动，有利于提高CH3COOH的平衡转化率，A正确。一定温度下，增大CH3COOH的浓度可以提高水蒸气的转化率，而CH3COOH的平衡转化率减小，B错误。反应物和生成物均为气体，故气体的总质量不变；反应前后气体的物质的量不同，因此只有平衡时气体的总物质的量才不变，此时气体的平均相对分子质量才保持不变，C正确。升温可以使反应Ⅰ的正、逆反应速率均加快，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 32 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 33 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 34 　　　　　　　　　　　　　 R 一、选择题 1．反应X(g)＋Y(g)2Z(g)　ΔH<0，达到平衡时，下列说法正确的是(　　) A．减小容器体积，平衡向右移动 B．加入催化剂，Z的产率增大 C．增大c(X)，X的转化率增大 D．降低温度，Y的转化率增大 2．在水溶液中，CrOeq \o\al(2－,4)呈黄色，Cr2Oeq \o\al(2－,7)呈橙红色，重铬酸钾(K2Cr2O7)在水溶液中存在平衡：Cr2Oeq \o\al(2－,7)＋H2O2H＋＋2CrOeq \o\al(2－,4)，下列说法正确的是(　　) A．向该溶液中加入过量浓NaOH溶液后，溶液呈橙红色 B．该反应是氧化还原反应 C．向该溶液中滴加适量的浓硫酸，平衡向逆反应方向移动，再次达到平衡后，氢离子浓度比原溶液大 D．向体系中加入少量水，平衡向逆反应方向移动 3．在容积不变的密闭容器中，一定条件下发生反应：2A(？)B(g)＋2C(g)，且达到平衡。当升高温度时气体的密度增大，则下列叙述中正确的是(　　) A．升高温度，平衡向逆反应方向移动 B．正反应是放热反应，且A为气态 C．物质A一定为非气态，且正反应是吸热反应 D．若向容器中充入惰性气体，则平衡向右移动 4．工业上利用氨气生产氢氰酸(HCN)的反应为CH4(g)＋NH3(g)HCN(g)＋3H2(g)　ΔH>0。其他条件一定，达到平衡时NH3转化率随外界条件X变化的关系如图所示。则X可以是(　　) ①温度　②压强　③催化剂　④eq \f(n（NH3）,n（CH4）) A．①② B．②③ C．②④ D．①④ 解析：图像趋势为平衡时NH3的转化率随外界条件X增大而减小。反应是吸热反应，升高温度平衡正向移动，NH3转化率随温度的升高而增大；反应是气体体积增大的反应，增大压强平衡逆向移动，NH3转化率随压强增大而减小；催化剂不影响平衡；eq \f(n（NH3）,n（CH4）)越大，代表NH3的量越大，有利于平衡正向移动，但是NH3的转化率随着NH3的增多而减小。 5．反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)在恒容密闭容器中进行，达到平衡后，充入N2，下列说法正确的是(　　) A．平衡向逆反应方向移动，N2和O2的转化率都减小 B．平衡向正反应方向移动，N2和O2的转化率都增大 C．压强增大平衡不移动，N2的转化率不变 D．平衡向正反应方向移动，N2的转化率减小，O2的转化率增大 6．已知A(g)＋B(g) C(g)＋D(g)，反应的平衡常数和温度的关系如表所示： 830 ℃时，向一个2 L的密闭容器中充入0.2 mol的A和0.8 mol的B，反应初始4 s内A的平均反应速率v(A)＝0.005 mol·L-1·s-1。下列说法正确的是(　　) A．4 s时，c(B)为0.76 mol·L-1 B．830 ℃达平衡时，A的转化率为80% C．反应达平衡后，升高温度，平衡正向移动 D．1200 ℃时反应C(g)＋D(g)A(g)＋B(g)的平衡常数的值为5 解析：A项，4 s时Δc(A)＝v(A)·Δt＝0.005 mol·L－1·s－1×4 s＝0.02 mol·L－1，则Δc(B)＝0.02 mol·L－1，则4 s时c(B)＝eq \f(0.8 mol,2 L)－0.02 mol·L－1＝0.38 mol·L－1，错误；B项，设830 ℃时，A的平衡转化率为x，则 A(g) 　＋　 B(g)  　C(g)＋D(g) 起始/（mol·L－1） 0.1 0.4 0 0 转化/（mol·L－1） 0.1x 0.1x 0.1x 0.1x 平衡/（mol·L－1） 0.1(1－x) 0.4－0.1x 0.1x 0.1x K(830 ℃)＝eq \f(（0.1x）2,0.1（1－x）×（0.4－0.1x）)＝1，x＝80%，正确；C项，由表中数据可知，升高温度，平衡常数减小，说明平衡逆向移动，错误；D项中的反应是题干中已知反应的逆反应，故1200 ℃时，K逆(1200 ℃)＝eq \f(1,K（1200 ℃）)＝eq \f(1,0.4)＝2.5，错误。 7．在体积为1 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。测得CO2和CH3OH的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A．第9 min时v逆(CH3OH)大于第3 min时v正(CH3OH) B．混合气体的密度不再变化时，反应达到平衡状态 C．平衡时CO2的转化率为75% D．平衡后充入惰性气体，平衡正向移动 解析：结合图像可知，反应在第10 min时达到平衡，反应达平衡前v 正大于任意时刻的v逆，A错误；反应体系全为气体，气体质量始终不变，容器容积不变，则混合气体密度始终不变，故混合气体的密度不再变化时，不能说明反应达到平衡，B错误；平衡时CO2的物质的量为0.25 mol，则平衡时CO2的转化率为eq \f(1 mol－0.25 mol,1 mol)×100%＝75%，C正确；恒容条件下，反应达平衡后充入惰性气体，各物质的浓度不变，平衡不移动，D错误。 8．已知合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，在一定投料比下反应相同时间，测得NH3的体积分数随温度的变化情况如图(不考虑催化剂受温度的影响)。下列说法正确的是(　　) A．点a代表在该温度下的平衡点 B．点b处的反应速率：v正<v逆 C．平衡常数值：Kc>Kd D．N2的转化率：点a>点d 0 2 4 6 8 10 SO2 4.8 2.64 1.8 1.8 2.1 2.1 CO2 0 1.08 1.5 1.5 1.75 1.75 时间（min） 物质的量（mol） 物质 下列说法不正确的是(　　) A．前2 min的平均反应速率v(CH4)＝0.27 mol·L-1·min-1 B．6 min时SO2的转化率等于10 min时SO2的转化率 C．其他条件不变，在第10 min后降低温度，可使容器中的CO2的浓度升高到1.4 mol·L-1 D．向容器内通入适量的H2S，会使平衡逆向移动 解析：根据CH4(g)＋2SO2(g)===2S(s)＋CO2(g)＋2H2O(g)可知，前2 min甲烷物质的量变化1.08 mol，则v(CH4)＝eq \f(1.08 mol÷2 L,2 min)＝0.27 mol·L－1·min－1，A正确；根据表中数据可知，6 min时SO2的转化量为4.8 mol－1.8 mol＝3 mol，SO2的转化率为eq \f(3,4.8)×100%＝62.5%，6 min后向反应体系中加入二氧化硫，导致平衡发生移动，10 min时处于新的平衡，根据硫原子守恒，加入的SO2的物质的量为0.3 mol＋(1.75 mol－1.5 mol)×2＝0.8 mol，则SO2的转化率为eq \f(3.5 mol,5.6 mol)×100%＝62.5%，所以转化 率相等，B正确；10 min时，二氧化硫浓度为1.05 mol·L－1，二氧化碳浓度为0.875 mol·L－1，若不改变容器体积，结合方程式，当二氧化硫全部转化时，二氧化碳的浓度为1.4 mol·L－1，但该反应为可逆反应，降低温度平衡正向移动，二氧化碳浓度不能达到1.4 mol·L－1，C错误；H2S会与二氧化硫发生氧化还原反应，导致平衡逆向移动，D正确。 二、非选择题 10．氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理和化学平衡对于消除环境污染有重要意义。 (1)NO在空气中存在反应：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)　ΔH。上述反应分两步完成，其反应过程如图所示。 请回答下列问题： ①写出反应Ⅱ的热化学方程式：_________________________________________ _________________。 ②反应Ⅰ和反应Ⅱ中，一个是快反应，会快速建立平衡状态，而另一个是慢反应。决定2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)反应速率的是________(填“反应Ⅰ”或“反应Ⅱ”)，请写出判断的理由：_______________________________________________。 (2)用活性炭还原法处理氮氧化物的有关反应为C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2(g)。向恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，T ℃时，各物质起始浓度及12 min和15 min时各物质的平衡浓度如表所示： ②在12 min时，若只改变某一条件使平衡发生移动，15 min时重新达到平衡，则改变的条件是______________。 ③在15 min时，保持温度和容器容积不变再充入NO和N2，使二者的浓度均增加至原来的两倍，此时反应v正____v逆(填“>”“<”或“＝”)。 (3)NO2存在如下平衡：2NO2(g)N2O4(g)　ΔH<0，在一定条件下NO2与N2O4的消耗速率与各自的分压(分压＝总压×物质的量分数)有如下关系：v正(NO2)＝k1p2(NO2)，v逆(N2O4)＝k2p(N2O4)。一定温度下，k1、k2与平衡常数Kp(压强平衡常数，用平衡分压代替平衡浓度计算)间的关系是Kp＝______ (用k1、k2表示)。 eq \f(k1,2k2) 解析：(1)①由题图可知，反应Ⅱ中反应物1 mol N2O2(g)和1 mol O2 (g)的总能量为E2，生成物2 mol NO2(g)的总能量为E1，反应热＝生成物的总能量－反应物的总能量，该反应为放热反应，热化学方程式为N2O2(g)＋O2(g)===2NO2(g)　ΔH＝(E1－E2) kJ·mol－1。 (2)①12 min达到平衡时，NO、N2和CO2的平衡浓度分别为0.050 mol·L－1、0.075 mol·L－1、0.075 mol·L－1，则T ℃时，该反应的平衡常数K＝eq \f(c（N2）·c（CO2）,c2（NO）)＝2.25。 ②对比第12 min和第15 min时各物质的平衡浓度，c(N2)明显增大，c(NO)增大，c(CO2)减小，推测改变条件是充入一定量N2，增大了N2的浓度。 ③在15 min时，保持温度和容器容积不变再充入NO和N2，使二者的浓度均增加至原来的两倍，此时c(NO)＝0.200 mol·L－1，c(N2)＝0.900 mol·L－1，c(CO2)＝0.050 mol·L－1，Q＝eq \f(c（N2）·c（CO2）,c2（NO）)＝eq \f(0.900×0.050,（0.200）2)＝1.125<K，推知反应正向进行，则有v正>v逆。 (3)达到平衡状态时，则有v正(NO2)＝2v逆(N2O4)，即k1p2(NO2)＝2k2p(N2O4)，压强平衡常数Kp＝eq \f(p（N2O4）,p2（NO2）)＝eq \f(k1,2k2)。 11．乙酸水蒸气重整制氢包括的反应如下： 主反应为 Ⅰ.CH3COOH(g)2CO(g)＋2H2(g)　ΔH1＝＋213.8 kJ·mol-1 Ⅱ.CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH2＝－41.1 kJ·mol-1 副反应为 Ⅲ.CH3COOH(g)CH4(g)＋CO2(g)　ΔH3＝－33.5 kJ·mol-1 回答下列问题： (1)反应ⅣCH3COOH(g)＋2H2O(g)2CO2(g)＋4H2(g)的ΔH＝________ kJ·mol-1。 (3)乙酸重整时，水碳比eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(n（H2O）,n（CH3COOH）)))对H2、CO、CO2平衡产率Y的影响如图1所示(不考虑副反应)： 图中b代表的物质是________(填化学式)。 (4)水碳比为5∶1时，温度对平衡时反应产物中各气体含量的影响如图2所示，随温度的升高，CH4的含量减小的原因是__________________________________ ___________________________；600 ℃后，随温度的升高，H2的含量开始减小的原因是____________________________________________________________________ ___________________________________。 (5)在T ℃下，在恒容密闭容器中充入1 mol乙酸(g)和2 mol H2O(g)，若只发生反应CH3COOH(g)＋2H2O(g) 2CO2(g)＋4H2(g)，起始时压强为p Pa，反应达到平衡时，压强为1.3p Pa。平衡时，CH3COOH的转化率为________%，反应的平衡常 数Kp＝______________________________________Pa3(列出含p的计算式，Kp为以分压表示的平衡常数，分压＝总压×物质的量分数)。 eq \f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.6×1.3p,3.9)))\s\up12(2)\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1.2×1.3p,3.9)))\s\up12(4),\f(0.7×1.3p,3.9)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1.4×1.3p,3.9)))\s\up12(2))或eq \f(（0.2p）2（0.4p）4,\f(0.7p,3)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1.4p,3)))\s\up12(2)) (3)不考虑副反应，增大水碳比[n(H2O)/n(CH3COOH)]，反应Ⅱ平衡正向移动，H2、CO2平衡产率增大，CO平衡产率减小，同时反应CH3COOH(g)2CO(g)＋2H2(g)也生成H2，所以H2平衡产率大于CO2平衡产率，则图中a代表的物质是H2，b代表的物质是CO2，c代表的物质是CO。 (5)设平衡时，CH3COOH反应了x mol，则根据反应可列如下三段式： CH3COOH(g)＋2H2O(g)2CO2(g)＋4H2(g) 起始(mol) 1 2 0 0 变化(mol) x 2x 2x 4x 平衡(mol) 1－x 2－2x 2x 4x 平衡时混合气体总物质的量为1－x＋2－2x＋2x＋4x＝3＋3x，根据等温等容条件下，气体的物质的量与压强成正比，则有eq \f(3,3＋3x)＝eq \f(p,1.3p)，解得x＝0.3；则平衡时，CH3COOH的转化率为eq \f(0.3,1)×100%＝30%； 平衡时，CH3COOH、H2O、CO2和H2的平衡分压依次为eq \f(0.7×1.3p,3.9) Pa、eq \f(1.4×1.3p,3.9) Pa、eq \f(0.6×1.3p,3.9) Pa、eq \f(1.2×1.3p,3.9) Pa，则反应的平衡常数Kp＝eq \f(p2（CO2）·p4（H2）,p（CH3COOH）·p2（H2O）)＝eq \f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.6×1.3p,3.9)))\s\up12(2)\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1.2×1.3p,3.9)))\s\up12(4),\f(0.7×1.3p,3.9)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1.4×1.3p,3.9)))\s\up12(2)) Pa3＝eq \f(（0.2p）2（0.4p）4,\f(0.7p,3)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1.4p,3)))\s\up12(2)) Pa3。 $$