专题2 第3单元 单元提升练-【金版教程】2025-2026学年高中化学选择性必修1创新导学案全书Word（苏教版2019）

化学 选择性必修1 SJ 第三单元　单元提升练 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是(　　) A．硫酸工业中使用五氧化二钒作催化剂 B．实验室利用排饱和食盐水的方法来收集氯气 C．工业合成氨，采用高压条件 D．保持恒温恒容，反应2HI(g) H2(g)＋I2(g)平衡后，加入氢气体系颜色变浅 答案：A 2．臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为2NO2(g)＋O3(g) N2O5(g)＋O2(g)，若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是(　　) A 升高温度，平衡常数减小 B 0～3 s内，反应速率为v(NO2)＝0.2 mol·L－1 C t1时仅加入催化剂，平衡正向移动 D 达到平衡时，仅改变x，则x为c(O2) 答案：A 解析：由图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，说明此反应是放热反应，所以升高温度，平衡将逆向移动，平衡常数减小，A正确；v(NO2)＝0.2 mol·L－1·s－1，B错误；加入催化剂，平衡不发生移动，C错误；达到平衡时，增大c(O2)，平衡逆向移动，NO2的转化率会减小，D错误。 3．在密闭容器中有可逆反应nA(g)＋mB(g) pC(g)　ΔH>0处于平衡状态，已知m＋n>p，则下列说法不正确的是(　　) A．升高温度，的值变小 B．加入B，A的转化率增大 C．加入催化剂，平衡时气体总物质的量不变 D．容器容积减小，A或B的浓度一定降低 答案：D 解析：该反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，A正确；增加一种反应物的量，会提高另一种反应物的转化率，B正确；加入催化剂只能改变化学反应速率，不能使平衡发生移动，C正确；容器容积减小，平衡会向正反应方向移动，但反应物的浓度增大，D错误。 4．为了探究温度、浓度两种因素对化学平衡的影响，利用“Cr2O(橙色)＋H2O2CrO(黄色)＋2H＋”进行如图实验。下列关于试管中溶液的说法正确的是(　　) A．微热试管a中溶液，黄色加深，故ΔH<0 B．试管b加水后，所有离子浓度均减小 C．试管c比试管b黄色更深，平衡正向移动，平衡常数K增大 D．加入H2SO4溶液后，使平衡逆向移动，Cr2O浓度增大 答案：D 解析：微热试管a中溶液，黄色加深，说明Cr2O(橙色)＋H2O2CrO(黄色)＋2H＋平衡正向移动，故ΔH＞0，A错误；温度不变，试管b加水后，H＋浓度减小，则OH－浓度增大，B错误；平衡常数K仅仅是温度的函数，即试管c比试管b黄色更深，平衡正向移动，但温度未改变，则平衡常数K不变，C错误。 5．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，正反应速率增大，逆反应速率减小 B．若正反应是放热反应，则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 答案：C 解析：升高温度，正、逆反应速率均增大，A错误；升高温度，气体的密度增大，由于容器的容积不变，则容器内气体的质量一定增大，则平衡只能向正反应方向移动，且A一定为非气态，则正反应为吸热反应，B错误，C正确；若向容器中充入惰性气体，虽然容器的压强增大，但各物质的浓度不变，平衡不移动，D错误。 6．(江西卷)温度T下，向1 L真空刚性容器中加入 1 mol (CH3)2CHOH，反应达到平衡时，c(Y)＝0.4 mol·L－1。下列说法正确的是(　　) (CH3)2CHOH(g) (CH3)2CO(g)＋H2(g) X Y Z A．再充入1 mol X和1 mol Y，此时v正<v逆 B．再充入1 mol X，平衡时，c(Y)＝0.8 mol·L－1 C．再充入1 mol N2，平衡向右移动 D．若温度升高，X的转化率增加，则上述反应ΔH<0 答案：A 解析：由题意可知，达到平衡时c(X)＝0.6 mol·L－1，c(Y)＝c(Z)＝0.4 mol·L－1，反应的平衡常数K＝≈0.27，再充入1 mol X和1 mol Y，此时Qc＝＝0.35>K，反应逆向进行，v正<v逆，A正确；再充入1 mol X，相当于将两个该容器叠加后体积压缩一半，若平衡不移动，则c(Y)＝0.8 mol·L－1，而加压时平衡逆向移动，则c(Y)<0.8 mol·L－1，B错误；再充入1 mol N2，平衡体系中各物质的浓度不变，平衡不移动，C错误；若温度升高，X的转化率增加，说明平衡正向移动，根据升温时平衡向吸热反应方向移动，知正反应为吸热反应，ΔH>0，D错误。 7．在一个不导热的密闭反应容器中，只发生两个反应： A(g)＋B(g) 2C(g)　ΔH1<0 X(g)＋3Y(g) 2Z(g)　ΔH2>0 进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所做的功)，下列叙述错误的是(　　) A．等压时，通入“惰性”气体，C的物质的量不变 B．等压时，通入Z气体，反应容器中温度升高 C．等容时，通入“惰性”气体，各反应速率不变 D．等容时，通入Z气体，Y的物质的量浓度增大 答案：A 解析：等压时，通入“惰性”气体，气体的体积增大，平衡X(g)＋3Y(g) 2Z(g)　ΔH2>0向左移动，反应放热，反应体系的温度升高，由于该反应容器是一个不导热的容器，温度升高，导致平衡A(g)＋B(g) 2C(g)也向左(吸热方向)移动，C的物质的量减小，A错误；等压时，通入Z气体，增大了生成物Z的浓度，平衡X(g)＋3Y(g) 2Z(g)向左移动，由于该反应的逆反应是放热反应，使容器内温度升高，虽然导致平衡A(g)＋B(g) 2C(g)逆向移动，但移动的结果不会恢复到原温度，故平衡时容器中温度升高，B正确；等容时，通入“惰性”气体，各反应物和生成物的物质的量没有变化，即各组分的浓度没有发生变化，所以各组分的反应速率不发生变化，C正确；等容时，通入Z气体，Y的物质的量浓度增大，D正确。 8．逆水煤气变换体系中存在以下两个反应： 反应Ⅰ：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)　ΔH1 反应Ⅱ：CO2(g)＋4H2(g) CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH2 在恒压条件下，按＝投料比进行反应，含碳物质的平衡体积分数随温度的变化如图所示，下列说法正确的是(　　) A．反应CO(g)＋3H2(g) CH4(g)＋H2O(g)的ΔH>0 B．M点反应Ⅰ的平衡常数K＝1 C．加入合适的催化剂，可由N点上升到P点 D．500 ℃后，CO2的平衡转化率明显增大是因为反应Ⅰ的改变程度小于反应Ⅱ的 答案：B 解析：由盖斯定律可知，反应Ⅱ－反应Ⅰ得到CO(g)＋3H2(g) CH4(g)＋H2O(g)　ΔH＝ΔH2－ΔH1，由图可知，随着温度升高，甲烷含量减小，一氧化碳含量增大，说明升高温度，反应Ⅱ向逆反应方向移动，反应Ⅰ向正反应方向移动，则反应Ⅰ为吸热反应，反应Ⅱ为放热反应，ΔH＝ΔH2－ΔH1＜0，故A错误；由图可知，M点没有甲烷生成，且二氧化碳、一氧化碳含量相等，由题意可知，起始＝，由反应方程式可知，反应Ⅰ达到平衡时二氧化碳、氢气、一氧化碳、水的浓度相等，则反应Ⅰ的平衡常数K＝＝1，故B正确；催化剂能加快反应速率，但化学平衡不移动，一氧化碳的体积分数不变，故C错误；500 ℃后，二氧化碳的平衡转化率明显增大，一氧化碳的生成速率也明显增大，说明反应Ⅰ的改变程度变大，所以反应Ⅰ的改变程度大于反应Ⅱ的，故D错误。 9．一定条件下存在反应：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)　ΔH<0。现有三个相同的2 L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，在容器Ⅰ中充入1 mol CO和1 mol H2O，在容器Ⅱ中充入1 mol CO2和1 mol H2，在容器Ⅲ中充入2 mol CO和2 mol H2O，700 ℃条件下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是(　　) A．容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同 B．容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相等 C．容器Ⅰ中CO的物质的量比容器Ⅱ中的小 D．容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于1 答案：D 解析：容器Ⅰ中反应从正反应建立平衡，正反应速率逐渐减小，容器Ⅱ中反应从逆反应建立平衡，正反应速率逐渐增大，由于该反应正向是放热反应，且三个容器均恒容绝热，因此容器Ⅰ、Ⅱ随着反应的进行温度变化不一样，平衡时各物质的浓度也不一样，正反应速率也不一样，A错误；容器Ⅰ、Ⅲ中反应放出的热量不同，由于容器绝热，因此反应温度不同，平衡常数不相等，B错误；因为正反应是放热反应，容器Ⅰ中反应从正方向开始，随着反应的进行，温度升高，平衡逆向移动，抑制了CO的转化。容器Ⅱ中反应从逆方向开始，随着反应的进行，温度降低，平衡正向移动，促进了CO的转化，则容器Ⅰ中CO的物质的量比容器Ⅱ中的大，容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于1，故C错误，D正确。 10．利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇，发生如下反应：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)。在体积一定的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2，测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图1所示。现有两个体积相同的恒容密闭容器甲和乙，向甲中加入1 mol CO和2 mol H2，向乙中加入2 mol CO和4 mol H2，测得不同温度下CO的平衡转化率如图2所示。下列说法不正确的是(　　) A．该反应的ΔH＜0；p1＞p2＞p3 B．反应速率B点大于D点 C．A、B、D三点的平衡常数关系为：KA＞KB＝KD D．由图综合判断：M、L两点中，CH3OH的体积分数相同，且压强关系为p(M)＝2p(L) 答案：D 解析：由图1可知升高温度，CH3OH的体积分数减小，说明正反应是放热反应即ΔH＜0；增大压强，平衡正向移动，甲醇的体积分数增大，相同温度下，p1、p2、p3对应的甲醇的体积分数依次减小，所以p1＞p2＞p3，A正确；温度相同时压强越大，反应速率越快，B点对应的压强大于D点，所以反应速率B点大于D点，B正确；B、C、D三点温度相同，所以平衡常数相等KB＝KC＝KD；A、C两点压强相同，温度不同，C点温度高于A点温度，升高温度，甲醇的体积分数依次减小，平衡逆向移动，平衡常数减小，KA＞KC，所以A、B、D三点的平衡常数关系为：KA＞KB＝KD，C正确；M、L两点一氧化碳的转化率相等，所以M点气体的物质的量是L点的两倍，而M点的温度高于L点的温度，升高温度平衡逆向移动，所以p(M)>2p(L)，D错误。 二、非选择题 11．在催化剂作用下，利用CO2和H2合成乙烯，体系中存在反应： Ⅰ.2CO2(g)＋6H2(g) C2H4(g)＋4H2O(g)　ΔH1<0 Ⅱ.CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)　ΔH2>0 在密闭容器中加入催化剂，通入2 mol CO2和6 mol H2进行反应，CO2的平衡转化率随温度和压强的变化如图所示。 (1)压强为p2，200～650 ℃时CO2的平衡转化率随着温度的升高而减小，650 ℃以后CO2的平衡转化率随着温度的升高而增大的原因是__________________________________ ______________________________________________________________________________。 (2)p1、p2、p3的大小关系是______________。 (3)在Q点对应的条件下，乙烯的选择性＝＝，则H2的转化率为________。该温度下，反应Ⅱ的平衡常数Kp＝________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数，保留两位有效数字)。 答案：(1)p2时，200～650 ℃时以反应Ⅰ为主，ΔH1<0，温度升高，反应Ⅰ平衡逆向移动，CO2的平衡转化率减小，650 ℃以后以反应Ⅱ为主，ΔH2>0，温度升高，反应Ⅱ平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大　 (2)p1<p2<p3　(3)30%　0.76 解析：(2)200～550 ℃时，以反应Ⅰ为主，反应Ⅰ反应后气体总的物质的量减小，其他条件不变，增大压强，平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大，故p1<p2<p3。 (3)Q点二氧化碳的平衡转化率为70%，则转化的二氧化碳的物质的量为2 mol×70%＝1.4 mol，乙烯的选择性＝＝，则生成的乙烯的物质的量为0.1 mol，转化为乙烯的二氧化碳的物质的量为0.2 mol，转化为一氧化碳的二氧化碳的物质的量为1.2 mol，则： 2CO2(g)＋6H2(g) C2H4(g)＋4H2O(g) 开始量(mol) 2 6 0 0 变化量(mol) 0.2 0.6 0.1 0.4 　CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) 变化量(mol) 1.2 1.2 1.2 1.2 平衡量(mol) 0.6 4.2 1.2 1.6 H2的转化率＝×100%＝30%；反应Ⅱ反应前后气体的物质的量相等，可用物质的量代替分压计算Kp，所以反应Ⅱ的平衡常数Kp＝≈0.76。 12．CO2资源化利用是解决资源和能源短缺、减少碳排放的一种途径。 CO2制甲醇 反应Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1 反应Ⅱ.CO2(g)＋H2(g) H2O(g)＋CO(g)　ΔH2＝41.1 kJ·mol－1 反应Ⅲ.CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)　ΔH3＝－90.0 kJ·mol－1 (1)反应Ⅰ自发进行的条件是________(填“高温”“低温”或“任何温度”)。 (2)一定压强下，往某密闭容器中按投料比n(H2)∶n(CO2)＝3∶1充入H2和CO2，反应达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。 ①下列说法正确的是________。(填标号) A．图中X、Y分别代表CO、H2O B．增大n(H2)∶n(CO2)，H2的平衡转化率增大 C．若容器内混合气体的密度不再随时间改变，说明反应已达到平衡状态 D．250 ℃时，反应Ⅱ的平衡常数K<1 ②体系中CO2的物质的量分数受温度的影响不大，试分析原因：_________________________ ________________________________________________________________________________。 (3)CO2和H2起始物质的量之比为1∶3时，反应Ⅰ在有、无分子筛膜时甲醇的平衡产率随温度的变化如图所示，其中分子筛膜能选择性分离出H2O。温度低于210 ℃时，随着温度升高，有分子筛膜时甲醇的平衡产率升高的可能原因是______________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (4)多相催化反应是在催化剂表面通过“扩散→吸附→反应→脱附”四个基本过程进行的。CO2的平衡转化率随着H2浓度的增加先增大后减小，减小的原因是_____________________ _______________________________。 答案：(1)低温 (2)①CD　②温度升高，反应Ⅰ平衡左移，反应Ⅱ平衡右移，且对CO2物质的量分数的影响程度接近 (3)分子筛膜分离出H2O，促进反应Ⅰ平衡正向移动，温度升高反应Ⅰ平衡逆向移动，分子筛膜分离出H2O促进反应Ⅰ正向进行的程度大于温度升高促进反应Ⅰ逆向进行的程度 (4)H2浓度继续增加会造成催化剂表面CO2的吸附率下降 解析：(1)根据盖斯定律，反应Ⅰ＝反应Ⅱ＋反应Ⅲ，ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＝41.1 kJ·mol－1－90.0 kJ·mol－1＝－48.9 kJ·mol－1。根据ΔG＝ΔH－TΔS<0时反应自发进行，反应Ⅰ的ΔH<0，ΔS<0，知自发进行的条件是低温。 (2)①反应Ⅰ和反应Ⅲ均为放热反应，升温时平衡逆向移动，甲醇的物质的量分数应减小，反应Ⅱ为吸热反应，升温时平衡正向移动，CO的物质的量分数应增大，按投料比n(H2)∶n(CO2)＝3∶1充入H2和CO2，导致水蒸气减少的幅度小于甲醇，所以X代表CO，Y代表CH3OH，Z代表H2O，A错误；增大n(H2)∶n(CO2)，CO2的平衡转化率增大，但H2的平衡转化率减小，B错误；反应体系全为气体，气体总质量不变，反应Ⅰ和反应Ⅲ中气体分子数发生变化，恒压时，气体体积为变量，则混合气体的密度为变量，混合气体的密度不再改变时，说明反应已达到平衡状态，C正确；反应Ⅱ的平衡常数K＝，由图像可知，250 ℃时，c(CO)<c(CO2)、c(H2O)<c(H2)，故K<1，D正确。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$