精品解析:山东省烟台市牟平第一中学2025-2026学年高二上学期9月限时训练化学试题
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内容正文:
山东省烟台市牟平第一中学2025-2026学年高二上学期9月限时训练化学试题
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 某温度下,若反应的化学平衡常数K,则该温度下的化学平衡常数为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】反应平衡常数为K,则的平衡常数为,则的平衡常数为;
故答案选B。
2. 利用反应2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)△H=﹣746.8kJ•mol﹣1,可净化汽车尾气,如果要同时提高该反应的速率和NO的转化率,采取的措施是
A. 升高温度 B. 增大压强
C. 升高温度同时充入NO D. 及时将CO2和N2从反应体系中移走
【答案】B
【解析】
【详解】A.升高温度,化学反应速率加快,化学平衡向吸热方向移动,即逆反应方向,NO的转化率减小,A不符合题意;
B.增大压强,平衡向正反应方向移动,NO的转化率增大,化学反应速率加快,B符合题意;
C.升高温度,化学平衡逆向移动,NO的转化率减小,充入NO,平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,NO的平衡转化率减小,C不符合题意;
D.及时将CO2和N2从反应体系中移走,浓度减小,反应速率减慢,D不符合题意;
故选B。
3. 硫酸是一种重要的化工原料,生产过程中涉及反应。下列实际工业生产中的措施不能用勒夏特列原理来解释的是
A. 适当提高氧气的投料比例用于提高SO2转化率
B. 使用合适的催化剂提高合成SO3的效率
C. 及时分离出SO3用于提高原料转化率
D. 适当增大压强可以提高SO3的产率
【答案】B
【解析】
【详解】A.适当提高氧气的投料比例,使平衡向右移动,提高SO2转化率,能用勒夏特列原理来解释,故A不选;
B.催化剂不影响平衡移动,使用合适的催化剂提高合成SO3的效率,不能用勒夏特列原理来解释,故B选;
C.及时分离出SO3,使平衡向右移动,提高原料转化率,能用勒夏特列原理来解释,故C不选;
D.适当增大压强使平衡向右移动,提高SO3的产率,能用勒夏特列原理来解释,故D不选;
答案选B。
4. 在300mL的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的CO气体,一定条件下发生反应:Ni(s)+4CO(g)⇌Ni(CO)4(g),已知该反应平衡常数与温度的关系如下:
温度/℃
25
80
230
平衡常数
5×104
2
1.9×10-5
下列说法不正确的是
A. 上述生成Ni(CO)4(g)的反应为吸热反应
B. 25℃时,反应Ni(CO)4(g)⇌Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为2×10-5
C. 在80℃时,测得某时刻,Ni(CO)4、CO浓度均为0.5mol·L-1,则此时v(正)<v(逆)
D. 80℃达到平衡时,测得n(CO)=0.3mol,则Ni(CO)4的平衡浓度为2mol·L-1
【答案】A
【解析】
【详解】A.图表数据分析,平衡常数随温度升高减小,说明平衡逆向进行,逆向是吸热反应,正向是放热反应,故A错误;
B.25℃时反应Ni(CO)4(g)⇌Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为Ni(s)+4CO(g)⇌Ni(CO)4(g)平衡常数的倒数═=2×10-5;故B正确;
C.在80℃时,测得某时刻,Ni(CO)4、CO浓度均为0.5mol/L,Qc===8>2,反应逆向进行,故v(正)<v(逆),故C正确;
D.80℃达到平衡时,测得n(CO)=0.3mol,c(CO)==1mol/L,依据平衡常数计算式,K==2,则Ni(CO)4的平衡浓度为2mol/L,故D正确;
答案选A。
5. 关于反应 说法正确的是
A. 保持其他条件不变,平衡时升高温度,增大,减小
B. 保持其他条件不变,平衡时通入,达到新平衡时变小
C. 反应生成1mol,转移电子数目为
D. 及时分离出CO,有利于生成
【答案】D
【解析】
【详解】A.保持其他条件不变,平衡时升高温度,均增大,A项错误;
B.由方程式可知,平衡常数,平衡时通入氯气,平衡正向移动,但温度不变,K不变,B项错误;
C.反应生成1mol,转移电子数目为,C项错误;
D.及时分离出CO,平衡正向移动,有利于生成,D项正确;
答案选D。
6. t℃时,在一密闭容器中含有X、Y、Z、W四种气体物质,此温度下发生反应的平衡常数表达式为:。有关该平衡体系的说法不正确的是
A. 该反应的化学方程式为
B. 升高温度,平衡常数K增大,则正反应为吸热反应
C. 平衡时充入X,达到新平衡时X的转化率比原平衡时大
D. 达到平衡后,若将容器体积缩小一半,正、逆反应速率都增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据平衡常数表达式得到反应方程式为:。故A正确;
B.升高温度,平衡向吸热反应移动,平衡常数K增大,说明正向移动,即正反应为吸热反应,故B正确;
C.平衡时充入X,即增大X的浓度,上述平衡正向移动,达到新平衡时Y的转化率比原平衡大,但X的转化率比原平衡时小;故C错误;
D.将容器体积缩小一半,压强增大,气体的浓度增大,单位体积活化分子的数目增多,正、逆反应速率都增大,故D正确;
答案选C。
7. 一定温度下,在恒容密闭容器中充入1 mol草酸镁,发生反应:。下列叙述正确的是
A. 当混合气体中CO体积分数不变时不一定达到平衡状态
B. 平衡时充入0.1 molCO和达到新平衡时浓度大于原平衡
C. 平衡时充入氩气,正反应速率大于逆反应速率
D. 如果分离平衡向正反应方向移动,平衡常数增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据反应可知,CO、CO2体积比始终为1∶1,CO体积分数始终不变,混合气体中CO体积分数不变时不一定达到平衡状态,A正确;
B.平衡时充入的CO和CO2物质的量相同,则达到新平衡时这两种气体的浓度也相同,只有产物有气体,温度不变,平衡常数不变,平衡时CO、CO2浓度等于原平衡,B错误;
C.体积不变,充入氩气,CO、CO2浓度不变,平衡不移动,正、逆反应速率相等,C错误;
D.平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,D错误;
故选A。
8. 一定条件下: 。在测定的相对分子质量时,下列条件中,测定结果误差最小的是
A. 温度、压强 B. 温度、压强
C. 温度、压强 D. 温度、压强
【答案】A
【解析】
【详解】测定二氧化氮的相对分子质量,要使测定结果误差最小,应该使混合气体中NO2的含量越多越好,为了实现该目的,应该改变条件使平衡尽可以地逆向移动。该反应是一个反应前后气体分子数减小的放热反应,可以通过减小压强、升高温度使平衡逆向移动,则压强可选择较小的,温度可选择较高的,答案选A。
9. 甲、乙、丙三个容器中起始物质及其物质的量如图所示,三个容器最初的容积、温度相同,反应中甲、丙的容积不变,乙中的压强不变,在一定温度下反应达到平衡。下列说法正确的是
A. 平衡时各容器内c(NO2)的大小顺序为乙>甲>丙
B. 平衡时N2O4的百分含量:乙>甲=丙
C. 平衡时甲中NO2与丙中N2O4的转化率一定相同
D. 其它条件不变,向平衡后的丙容器中再加入少量N2O4,新平衡后的值变大
【答案】B
【解析】
【分析】甲、乙存在平衡2NO2⇋N2O4,该反应为气体分子数减少的反应,故甲中压强减小,乙中压强不变,乙中到达的平衡相当于在甲平衡的基础上增大压强,丙中存在平衡N2O4⇋2NO2,相当于开始加入0.2molNO2,与甲为完全相同的等效平衡,据此分析。
【详解】A.甲与丙为完全等效平衡,平衡时NO2浓度的相等,乙中到达的平衡相当于在甲平衡的基础上增大压强,增大压强尽管平衡向正反应移动,根据勒夏特列原理平衡移动的结果是NO2浓度还是增大了,故平衡时容器内c(NO2)的大小顺序为:乙>甲=丙,故A错误;
B.甲与丙为完全等效平衡,平衡时N2O4的百分含量相等,乙中到达的平衡相当于在甲平衡的基础上增大压强,增大压强平衡向正反应移动,平衡时N2O4的百分含量增大,故平衡时N2O4的百分含量:乙>甲=丙,故B正确;
C.甲与丙为完全等效平衡,平衡时甲、丙中N2O4的物质的量相等,但甲从正反应方向开始,丙从逆反应方向开始,只有转化率刚好为50%时,平衡时甲中NO2与丙中N2O4的转化率才会相同,故C错误;
D.即平衡常数K,K只与温度有关,温度不变,K值不变,故D错误;
答案选B。
10. 亚硝酰氯是有机合成的氯化剂,合成原理:。在密闭反应器中投入和合成,在、温度下,测得NO的平衡转化率与压强关系如图所示。下列叙述不正确的是
A. 时,
B. 点a、b、c对应的平衡常数:
C. p点时同时加压和升温,NO的平衡转化率由p点向b点迁移
D. ℃时,维持M点压强不变,再向容器中充入NO和,使二者物质的量均增大为M点的2倍,再次达到平衡时NO的转化率不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.相同温度时,压强越大,化学反应速率越大,T2时,由于d点压强大于c点压强,则d点反应速率大于c点反应速率,即,A正确;
B.该反应为放热反应,升高温度,化学平衡向左移动,NO的转化率减小,由图像可知,压强相同时,T1时一氧化氮的平衡转化率大于T2时一氧化氮的平衡转化率,说明T1<T2,由于化学平衡常数只与温度有关,温度相同,化学平衡常数相同,则Ka=Kb,已知该反应为放热反应,升高温度,化学平衡常数减小,由于c点的温度高于a点和b点的温度,则有Ka=Kb>Kc,B正确;
C.该反应为气体分子数减小的反应,增大压强,NO转化率增大,该反应为放热反应,升高温度,NO的平衡转化率由p点向下方迁移,不会向b点迁移,C错误;
D.T1时,维持M点压强不变,再向容器中充入NO和Cl2,使二者物质的量均增大为M点的2倍,平衡不发生移动,即再次达平衡时NO的转化率不变,D正确;
答案选C。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 某温度下,乙醇和氢溴酸的混合液共,发生反应,时测得生成溴乙烷的产量为(溶液体积变化忽略不计),下列说法正确的是
A. 若将反应物乙醇的量加倍,平衡正移,乙醇的平衡转化率增大。
B. 加入适量水,有利于生成溴乙烷
C. 第时的反应速率:
D. 若用与浓硫酸替换氢溴酸,溴乙烷的产量可能会上升
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.若将反应物乙醇的量加倍,有利于平衡正向移动,HBr平衡转化率增大,而C2H5OH的平衡转化率往往变小, A不正确;
B.加入适量水,平衡逆向移动,不利于生成溴乙烷,B不正确;
C.30 min时测得生成溴乙烷的产量为0.3 mol,只能算出0~30 min的平均反应速率:,无法算出30 min时的反应速率,C不正确;
D.若将氢溴酸改用与浓硫酸,则由于浓硫酸会吸收反应生成的水,从而促进平衡正向移动,使溴乙烷的产量可能会上升,D正确;
故选D。
12. 由下列实验事实所得出的结论正确的是
选项
实验事实
结论
A
密闭容器中发生反应,压缩容器体积,气体颜色变深
增大压强,平衡向逆反应方向移动
B
在恒温恒容下发生反应,的体积分数不再变化
该反应达到了平衡状态
C
浓度相同的盐酸和醋酸分别与等质量的形状相同的锌粒反应,前者反应速率快
金属与酸的反应中,酸的浓度对反应速率无影响
D
加热盛有溶液的试管,溶液变为黄色,冰水冷却后变为蓝色
A. A B. B C. C D. D
【答案】BD
【解析】
【详解】A.反应是气体体积不变的反应,增大压强,平衡不移动,A错误;
B.二氧化硫的体积分数不再变化说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,B正确;
C.盐酸是强酸,在溶液中完全电离,醋酸是弱酸,在溶液中部分电离,浓度相同的盐酸和醋酸分别与等质量的形状相同的锌粒反应,前者反应速率快是因为溶液中氢离子浓度前者较大所致,所以不能得到金属与酸的反应中,酸的浓度对反应速率无影响的结论,C错误;
D.由题意可知,四水合铜离子为蓝色,四氯合铜离子为黄色,加热盛有氯化铜溶液的试管,溶液变为黄色,冰水冷却后变为蓝色说明升高温度,平衡向正反应方向移动,降低温度,平衡向逆反应方向移动,该反应为吸热反应,D正确;
故选BD。
13. 工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺:。某条件下无催化剂存在时,该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线①表示的是逆反应的关系
B. 时刻体系处于平衡状态
C. 反应进行到时,(为浓度商)
D. 催化剂存在时,、都增大
【答案】BD
【解析】
【详解】A.反应为乙苯制备苯乙烯的过程,开始反应物浓度最大,生成物浓度为0,所以曲线①表示的是正反应的关系,曲线表示的是逆反应的关系,故A错误;
B.t2时,正逆反应速率相等,体系处于平衡状态,故B正确;
C.反应进行到时,反应正向进行,故Q<K,故C错误;
D.催化剂能降低反应的活化能,使反应的、都增大,故D正确;
故选BD。
【点睛】
14. 温度为T时,在三个起始体积均为1L的密闭容器中发生反应:。达到平衡时,下列说法不正确的是
容器编号
容器类型
起始物质的量/mol
平衡时的物质的量/mol
I
恒温恒容
2
1
0
1.8
Ⅱ
恒温恒压
2
1
0
a
Ⅲ
绝热恒容
0
0
2
b
A. 容器I中的转化率大于容器Ⅱ中的转化率
B. 容器I中放出的热量为177.3kJ
C. 平衡时的物质的量:,
D. 容器Ⅱ的平衡常数大于容器Ⅲ中的平衡常数
【答案】AD
【解析】
【详解】A.容器Ⅰ为恒温恒容,容器Ⅱ为恒温恒压,起始量相同,Ⅰ容器中达到平衡状态时气体压强减小,Ⅱ容器中随反应进行,气体压强保持恒压,相对于I容器,Ⅱ相当于增大压强,平衡正向进行,二氧化硫转化率增大,所以容器Ⅰ中SO2的转化率小于容器Ⅱ中SO2的转化率,故A错误;
B.由可知,生成2molSO3时,放出热量为197kJ,而容器Ⅰ中达到平衡时,SO3为1.8mol,即放出的热量为197kJ×0.9=177.3kJ,故B正确;
C.由A选项分析可知,Ⅱ中三氧化硫物质的量a>1.8,Ⅲ中是逆反应达到的平衡状态,且Ⅲ为绝热容器,随反应进行温度降低,相对于容器I,相当于降温,平衡正向进行,b>1.8,故C正确;
D.容器Ⅰ和容器Ⅱ的温度相同,所以两容器中反应的平衡常数相等,容器Ⅰ恒温恒容,容器Ⅲ为绝热恒容,反应为放热反应,Ⅲ中是逆反应达到的平衡状态,随反应进行温度降低,平衡常数增大,所以容器Ⅱ的平衡常数小于容器Ⅲ中的平衡常数,故D错误;
故答案为AD。
15. 在不同温度、压强和相同催化剂条件下,初始时分别为,发生反应:,平衡后混合气体中的体积分数如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应中反应物的总能量低于产物的总能量 B. 时化学平衡常数关系:
C. 压强大小关系: D. 时升温,逆反应速率增大,正反应速率减小
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,相同温度不同压强下甲醇对应的体积分数为p1>p2>p3。根据压强增大,平衡向气体分子数减小的方向即正向移动,可知压强为:p1>p2>p3。温度越高,甲醇的体积分数越小,说明反应放热。据此回答。
【详解】A.根据分析可知,正反应放热,反应物总能量大于产物总能量,A错误;
B.化学平衡常数大小只与温度有关,温度不变则化学平衡常数不变,因此300℃时:,B错误;
C.根据分析可知,p1>p2>p3,C正确;
D.升高温度,正逆反应速率均增大,D错误;
故答案为C。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. I.时,在体积为2L的密闭容器中,A、B、C发生反应:,A、B和C物质的量随时间t的变化如图1所示。已知达到平衡后,降低温度,A的转化率增大。
(1)此反应的平衡常数表达式_______,从反应开始到第一次平衡时的平均速率为_______。
图2表示此反应的反应速率v和时间t的关系图及各阶段的平衡常数:
(2)根据上图判断,在时刻改变的外界条件是_______。
(3)之间的关系为_______(用“”、“”或“=”连接)。
(4)以上各段时间中,C的百分含量最高的时间段是_______。
II.对于以下两个反应,只加入反应物建立平衡后,保持温度、体积不变,按要求回答下列问题。
(5):再充入,平衡向_______方向移动(选填“正反应”、“逆反应”或“不移动”),达到平衡后,的转化率_______(选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),的百分含量_______。
(6):再充入,达到平衡后,HI的分解率_______(选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),HI的百分含量_______。
【答案】(1) ①. ②.
(2)升高温度 (3)
(4)
(5) ①. 正反应 ②. 变小 ③. 变大
(6) ①. 不变 ②. 不变
【解析】
【小问1详解】
平衡常数的表达式为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,即:;由图1,反应开始到第一次平衡时,容器体积为2 L,则;
【小问2详解】
时刻正逆反应速率均增大,且平衡逆向移动。结合题干“降低温度,A的转化率增大”,可知正反应为放热反应。升高温度时,正逆反应速率均增大,且平衡向吸热的逆向移动,因此时刻改变的条件为:升高温度;
【小问3详解】
时刻为升高温度,化学平衡逆向移动,因此,此后时刻正逆反应速率等幅增大,改变条件为使用了催化剂,时刻正逆反应速率都减小,且正反应速率减小幅度更大,时刻改变条件为增大体积减小压强,只有时刻改变了温度,值变化,后续改变条件值不变,因此;
【小问4详解】
根据小问3的分析可知,时刻反应正向进行,C百分含量逐渐增大,随后时刻升温化学平衡逆向移动,时刻添加催化剂,不影响化学平衡,时刻减小压强化学平衡逆向移动,C的百分含量均减小,因此C百分含量最高的时间段为;
【小问5详解】
根据勒夏特列原理,再充入平衡向着浓度减小的方向移动,即平衡正反应方向移动;由于体积不变,充入后,容器内压强变大,平衡逆向移动,故达到平衡后,的转化率变小,的百分含量变大;
【小问6详解】
根据勒夏特列原理,再充入,容器内压强变大,由于反应是化学计量数不变的反应,故压强改变不影响平衡移动,再充入,与之前平衡状态是等效平衡,达到平衡后,的分解率不变,的百分含量不变。
17. 工业上常用甲烷、水蒸气重整制备氢气,体系中发生如下两个反应。
I.
II.
(1)①已知断开1mol相关物质所含化学键需能量如下表:a=_______。
1mol物质
CO
断开所有化学键所需能量
436
930
a
1076
②一定条件下的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示则_______(填“”“”“=”)。
温度
400
500
830
1000
平衡常数
10
9
1
0.6
③下列操作中,能提高平衡转化率的是_______(填字母)。
A.增加用量 B.恒温恒压下通入惰性气体 C.移除 D.加入催化剂
(2)反应II的平衡常数随温度的变化如上表所示:该反应的化学平衡常数表达式为_______,此反应是_______(填“吸”“放”)热反应。
(3)反应II:,①在时,某时刻反应混合物中、的物质的量浓度分别为,此时反应朝_______(“正反应”或“逆反应”)方向进行。
(4)在一个绝热的固定的容器中只发生反应II,判断达到平衡的标志是_______(填序号)。
①体系的压强不再发生变化
②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变
④各组分的物质的量浓度不再改变
⑤体系的温度不再发生变化
⑥正逆)
【答案】(1) ①. 1660 ②. ③. BC
(2) ①. ②. 放
(3)正反应 (4)④⑤⑥
【解析】
【小问1详解】
①根据反应的焓变等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和,ΔH=a+930-3×436-1076=+206kJ/mol,解得a=1660;
②该反应是气体体积增大的反应,温度相同时,增大压强,平衡向逆反应方向进行,CH4的平衡转化率减小,由图可知在P2时CH4转化率较小,则P1<P2;
③反应I正向移动,提高平衡转化率:
A.增加用量,平衡正向移动,但投料量也增大,转化率不一定增大,A错误;
B.反应I分子数增加,恒温恒压下通入惰性气体平衡向分子数增加方向移动,即正向移动,CH4(g)转化率增加,B正确;
C.移除,产物浓度降低,平衡正向移动,CH4(g)转化率增加,C正确;
D.催化剂不改变平衡,D错误;
故答案为BC;
【小问2详解】
平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,该反应的化学平衡常数表达式为;由表可知温度升高,平衡常数K减小,平衡逆向移动,说明正反应是放热反应;
【小问3详解】
1000℃该反应的平衡常数K=0.6,浓度商,Q<K,则反应向正反应方向进行;
【小问4详解】
①第Ⅱ步反应气体计量数相等,该反应的压强始终不变,则体系的压强不再发生变化,不能判断平衡,故①错误;
②固定容积,体积始终不变,由质量守恒定律,混合气体的总质量不变,则混合气体的密度不变,不能判断平衡,故②错误;
③混合气体的总质量、总物质的量始终不变,则混合气体的平均相对分子质量不变,不能判断平衡,故③错误;
④各组分的物质的量浓度不再改变,为平衡的特征,能判断平衡,故④正确;
⑤该反应是放热反应,体系的温度不再发生变化,反应达到平衡,故⑤正确;
⑥v(CO2正)=v(H2O逆),则正逆反应速率相等,达到平衡,故⑥正确;
故答案为④⑤⑥。
18. 某化学研究性学习小组用CO和H2模拟工业合成甲醇。
(1)学习小组考查了其他条件不变的情况下,温度和压强对反应的影响,实验结果如下图所示。下列说法正确的是___________。
A. T2 > T1,P2 < P1 B. CO的平衡转化率T1 > T2,P1 < P2
C. 化学反应速率vB > vA,vD < vC D. 化学平衡常数KA > KB ,KC > KD
(2)恒温条件下,在1L的恒容密闭容器内充入1mol CO和2mol H2,加入催化剂后开始反应CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g),并用压力计监测容器内压强的变化如下:
反应时间/min
0
5
10
15
20
30
压强/MPa
25.2
21.6
19.0
17.4
16.8
16.8
①下列说法正确的是___________。
A.当n(CO):n(H2):n(CH3OH) = 1:2:1时,反应达到平衡
B.容器内气体的平均相对分子质量不变,则反应达到平衡
C.在恒温恒容的平衡体系中充入Ar气,甲醇的产率升高
D.改变催化剂,反应物的平衡转化率不变
②从反应开始到20min时,CO的平均反应速率为___________。
③其它条件不变,向容器中充入2mol CO和4mol H2,则CO的平衡转化率___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)为了研究CO和H2的最佳投料比,恒温下将l mol CO置于恒容密闭容器,改变H2的进料量进行实验,测得平衡时甲醇的体积分数变化如图所示。请判断a、b、c三点CO平衡转化率的大小顺序为___________。
【答案】(1)B (2) ①. BD ②. 0.025mol·L-1·min-1 ③. 变大
(3)c>b>a
【解析】
【小问1详解】
A.根据先拐先平数据大,则T2 > T1,P2 > P1,A错误;
B.由图可知,T1 时甲醇生成量更大、P2时反应氢气量更大,平衡正向进行的程度更大,故CO的平衡转化率T1 > T2,P1 < P2,B正确;
C.T2 > T1,温度越高反应速率越大,则vB > vA,P2 > P1,压强越大则反应速率越大,vD > vC,C错误;
D.平衡常数只受温度影响,则KC = KD,T1 时甲醇生成量更大,平衡正向进行的程度更大,在KA > KB,D错误;
故选B。
【小问2详解】
①A.当n(CO):n(H2):n(CH3OH) = 1:2:1时,不能说明正逆反应速率相等,不能确定反应达到平衡,A错误;
B.合气体的平均摩尔质量为M= m/n,气体质量不变,但是气体的总物质的量随反应进行而改变,所以M会发生改变,当M不变时,反应达到平衡,B正确;
C.在恒温恒容的平衡体系中充入Ar气,各物质的溶度不变,正、逆反应速率不变,不影响平衡移动,故不影响甲醇的产率,C错误;
D.改变催化剂,加快反应速率,但是不改变平衡移动,反应物的平衡转化率不变,D正确;
故选BD;
②从反应开始到20min时,物质的量共为,减小1mol,反应为气体分子数减2的反应,则反应CO为0.5mol,CO的平均反应速率为。
③反应为气体分子数减小的反应,其它条件不变,向容器中充入2mol CO和4mol H2,新平衡相当于在原平衡基础上增大压强,平衡正向移动,导致CO的平衡转化率增大;
【小问3详解】
增加氢气的投料,促使反应正向移动,促进CO的转化,故a、b、c三点CO平衡转化率的大小顺序为c>b>a。
19. 甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景:工业上一般以CO和为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:。
(1)已知:;。则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成和水蒸气时的热化学方程式为_______。
(2)下列措施中有利于增大反应:的反应速率且利于反应正向进行的是_______。
A. 使用高效催化剂
B. 降低反应温度
C. 随时将与反应混合物分离
D. 增大体系压强(减小容器容积)
(3)一定条件下向2L的密闭容器中充入1molCO和发生反应:,CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示:
①A、B、C三点平衡常数的大小关系是_______。
②压强_______填“”“”或“=”),若,则A点的_______为以分压表示的平衡常数;分压=总压物质的量分数)。
③在和条件下,由D点到B点过程中,正、逆反应速率之间的关系:_______(填“”“”或“=”)。
【答案】(1) (2)D
(3) ①. ②. ③. ④.
【解析】
【小问1详解】
反应①:;
反应②:;
反应③:。
由式可得气态甲醇完全燃烧生成和水蒸气的反应:,由盖斯定律可得该反应的反应热==,则表示1 mol气态甲醇完全燃烧生成和水蒸气时的热化学方程式为:;
【小问2详解】
A.使用高效催化剂,能增大反应速率,但催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率,不能使该反应正向进行,A不符合题意;
B.降低反应温度,反应速率减小,但该反应是放热反应,降低反应温度,利于反应正向进行,B不符合题意;
C.随时将与反应混合物分离,生成物浓度减小,反应速率减小,但有利于反应正向进行,C不符合题意;
D.该反应是气体分子数减少的反应,增大体系压强(减小容器容积),能增大反应速率,且利于反应正向进行,D符合题意;
故选D。
【小问3详解】
①该反应是放热反应,其他条件相同时,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,则,且平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,则,所以A、B、C三点平衡常数的大小关系是;
②该反应是气体分子数减少的反应,其他条件相同时,增大压强,平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,则结合图示可知压强;若,由图可知A点CO的平衡转化率为0.5,则达到平衡时CO的变化量为,建立三段式:
,平衡时各气体总物质的量为2 mol,则A点的;
③由图可知,在和条件下,CO的转化率:D<B,且B点已达到平衡,由D点到B点过程中,CO的转化率增大,说明平衡正向进行,则此时正、逆反应速率之间的关系:v正>v逆。
20. I.环戊二烯()是重要的有机化工原料,与人们的生活生产密切相关,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。试回答下列问题:
(1)已知反应:①;②。对于反应:③_______。
(2)某温度下,等物质的量的碘和环戊烯()在刚性容器内仅发生反应③,起始总压为,平衡时总压增加了,环戊烯的平衡转化率为_______。达到平衡后,保持不变,欲增加环戊烯的平衡转化率,可采取的措施有_______(填标号)。
A.通入稀有气体 B.提高温度 C.增加环戊烯浓度 D.增加浓度
II.近年全国各地雾霾严重,为有效控制雾霾,各地积极采取措施改善大气质量。研究并有效控制空气中氨氧化物等污染物是一项重要而艰巨的工作。
(3)已知反应,改变条件时的体积分数随时间(t)的变化如图所示。
根据图像可以判断曲线对应的改变的条件可能是_______。
A.压强 B.温度 C.催化剂
【答案】(1)+89.3
(2) ①. 40% ②. D
(3)B
【解析】
【小问1详解】
已知:① ,②,根据盖斯定律,①+②可得③: ,,故答案为:89.3。
【小问2详解】
某温度下,设1 mol碘和1 mol环戊烯()在恒容容器内发生反应③,由三段式:
刚性容器内气体的压强与物质的量成正比,则:,解得:x=0.4,平衡时环戊烯的转化率为;
达到平衡后,欲增加环戊烯的平衡转化率,但K值不变;
A.通入惰性气体,各组分浓度不变,平衡不移动,则环戊烯的转化率不变,A错误;
B.该反应为吸热反应,提高温度平衡向着正向移动,环戊烯的转化率增大,但平衡常数增大,B错误;
C.增加环戊烯浓度,环戊烯的转化率减小,C错误;
D.增加碘浓度,反应物浓度增大,平衡向着正向移动,环戊烯的转化率增大,D正确;
【小问3详解】
先拐先平衡,对应的温度或压强越大。根据图示可知,在压强为R2时先达到平衡,说明压强:R1<R2,对于反应,增大压强,化学平衡不移动,则平衡时N2的体积分数不变,错误;根据图示可知反应在温度为R2时先达到平衡,说明反应温度:R1<R2,对于反应,升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,导致平衡时N2的体积分数减小,正确;催化剂只能加快反应速率,而不能使化学平衡发生移动,故不改变平衡的移动,N2的体积分数不变,错误。
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山东省烟台市牟平第一中学2025-2026学年高二上学期9月限时训练化学试题
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 某温度下,若反应的化学平衡常数K,则该温度下的化学平衡常数为
A. B. C. D.
2. 利用反应2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)△H=﹣746.8kJ•mol﹣1,可净化汽车尾气,如果要同时提高该反应的速率和NO的转化率,采取的措施是
A. 升高温度 B. 增大压强
C. 升高温度同时充入NO D. 及时将CO2和N2从反应体系中移走
3. 硫酸是一种重要的化工原料,生产过程中涉及反应。下列实际工业生产中的措施不能用勒夏特列原理来解释的是
A. 适当提高氧气的投料比例用于提高SO2转化率
B. 使用合适的催化剂提高合成SO3的效率
C. 及时分离出SO3用于提高原料转化率
D. 适当增大压强可以提高SO3的产率
4. 在300mL的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的CO气体,一定条件下发生反应:Ni(s)+4CO(g)⇌Ni(CO)4(g),已知该反应平衡常数与温度的关系如下:
温度/℃
25
80
230
平衡常数
5×104
2
1.9×10-5
下列说法不正确的是
A. 上述生成Ni(CO)4(g)的反应为吸热反应
B. 25℃时,反应Ni(CO)4(g)⇌Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为2×10-5
C. 在80℃时,测得某时刻,Ni(CO)4、CO浓度均为0.5mol·L-1,则此时v(正)<v(逆)
D. 80℃达到平衡时,测得n(CO)=0.3mol,则Ni(CO)4的平衡浓度为2mol·L-1
5. 关于反应 说法正确的是
A. 保持其他条件不变,平衡时升高温度,增大,减小
B. 保持其他条件不变,平衡时通入,达到新平衡时变小
C. 反应生成1mol,转移电子数目为
D. 及时分离出CO,有利于生成
6. t℃时,在一密闭容器中含有X、Y、Z、W四种气体物质,此温度下发生反应的平衡常数表达式为:。有关该平衡体系的说法不正确的是
A. 该反应的化学方程式为
B. 升高温度,平衡常数K增大,则正反应为吸热反应
C. 平衡时充入X,达到新平衡时X的转化率比原平衡时大
D. 达到平衡后,若将容器体积缩小一半,正、逆反应速率都增大
7. 一定温度下,在恒容密闭容器中充入1 mol草酸镁,发生反应:。下列叙述正确的是
A. 当混合气体中CO体积分数不变时不一定达到平衡状态
B. 平衡时充入0.1 molCO和达到新平衡时浓度大于原平衡
C. 平衡时充入氩气,正反应速率大于逆反应速率
D. 如果分离平衡向正反应方向移动,平衡常数增大
8. 一定条件下: 。在测定的相对分子质量时,下列条件中,测定结果误差最小的是
A. 温度、压强 B. 温度、压强
C. 温度、压强 D. 温度、压强
9. 甲、乙、丙三个容器中起始物质及其物质的量如图所示,三个容器最初的容积、温度相同,反应中甲、丙的容积不变,乙中的压强不变,在一定温度下反应达到平衡。下列说法正确的是
A. 平衡时各容器内c(NO2)的大小顺序为乙>甲>丙
B. 平衡时N2O4的百分含量:乙>甲=丙
C. 平衡时甲中NO2与丙中N2O4的转化率一定相同
D. 其它条件不变,向平衡后的丙容器中再加入少量N2O4,新平衡后的值变大
10. 亚硝酰氯是有机合成的氯化剂,合成原理:。在密闭反应器中投入和合成,在、温度下,测得NO的平衡转化率与压强关系如图所示。下列叙述不正确的是
A. 时,
B. 点a、b、c对应的平衡常数:
C. p点时同时加压和升温,NO的平衡转化率由p点向b点迁移
D. ℃时,维持M点压强不变,再向容器中充入NO和,使二者物质的量均增大为M点的2倍,再次达到平衡时NO的转化率不变
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 某温度下,乙醇和氢溴酸的混合液共,发生反应,时测得生成溴乙烷的产量为(溶液体积变化忽略不计),下列说法正确的是
A. 若将反应物乙醇的量加倍,平衡正移,乙醇的平衡转化率增大。
B. 加入适量水,有利于生成溴乙烷
C. 第时的反应速率:
D. 若用与浓硫酸替换氢溴酸,溴乙烷的产量可能会上升
12. 由下列实验事实所得出的结论正确的是
选项
实验事实
结论
A
密闭容器中发生反应,压缩容器体积,气体颜色变深
增大压强,平衡向逆反应方向移动
B
在恒温恒容下发生反应,的体积分数不再变化
该反应达到了平衡状态
C
浓度相同的盐酸和醋酸分别与等质量的形状相同的锌粒反应,前者反应速率快
金属与酸的反应中,酸的浓度对反应速率无影响
D
加热盛有溶液的试管,溶液变为黄色,冰水冷却后变为蓝色
A. A B. B C. C D. D
13. 工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺:。某条件下无催化剂存在时,该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线①表示的是逆反应的关系
B. 时刻体系处于平衡状态
C. 反应进行到时,(为浓度商)
D. 催化剂存在时,、都增大
14. 温度为T时,在三个起始体积均为1L的密闭容器中发生反应:。达到平衡时,下列说法不正确的是
容器编号
容器类型
起始物质的量/mol
平衡时的物质的量/mol
I
恒温恒容
2
1
0
1.8
Ⅱ
恒温恒压
2
1
0
a
Ⅲ
绝热恒容
0
0
2
b
A. 容器I中的转化率大于容器Ⅱ中的转化率
B. 容器I中放出的热量为177.3kJ
C. 平衡时的物质的量:,
D. 容器Ⅱ的平衡常数大于容器Ⅲ中的平衡常数
15. 在不同温度、压强和相同催化剂条件下,初始时分别为,发生反应:,平衡后混合气体中的体积分数如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应中反应物的总能量低于产物的总能量 B. 时化学平衡常数关系:
C. 压强大小关系: D. 时升温,逆反应速率增大,正反应速率减小
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. I.时,在体积为2L的密闭容器中,A、B、C发生反应:,A、B和C物质的量随时间t的变化如图1所示。已知达到平衡后,降低温度,A的转化率增大。
(1)此反应的平衡常数表达式_______,从反应开始到第一次平衡时的平均速率为_______。
图2表示此反应的反应速率v和时间t的关系图及各阶段的平衡常数:
(2)根据上图判断,在时刻改变的外界条件是_______。
(3)之间的关系为_______(用“”、“”或“=”连接)。
(4)以上各段时间中,C的百分含量最高的时间段是_______。
II.对于以下两个反应,只加入反应物建立平衡后,保持温度、体积不变,按要求回答下列问题。
(5):再充入,平衡向_______方向移动(选填“正反应”、“逆反应”或“不移动”),达到平衡后,的转化率_______(选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),的百分含量_______。
(6):再充入,达到平衡后,HI的分解率_______(选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),HI的百分含量_______。
17. 工业上常用甲烷、水蒸气重整制备氢气,体系中发生如下两个反应。
I.
II.
(1)①已知断开1mol相关物质所含化学键需能量如下表:a=_______。
1mol物质
CO
断开所有化学键所需能量
436
930
a
1076
②一定条件下的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示则_______(填“”“”“=”)。
温度
400
500
830
1000
平衡常数
10
9
1
0.6
③下列操作中,能提高平衡转化率的是_______(填字母)。
A.增加用量 B.恒温恒压下通入惰性气体 C.移除 D.加入催化剂
(2)反应II的平衡常数随温度的变化如上表所示:该反应的化学平衡常数表达式为_______,此反应是_______(填“吸”“放”)热反应。
(3)反应II:,①在时,某时刻反应混合物中、的物质的量浓度分别为,此时反应朝_______(“正反应”或“逆反应”)方向进行。
(4)在一个绝热的固定的容器中只发生反应II,判断达到平衡的标志是_______(填序号)。
①体系的压强不再发生变化
②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变
④各组分的物质的量浓度不再改变
⑤体系的温度不再发生变化
⑥正逆)
18. 某化学研究性学习小组用CO和H2模拟工业合成甲醇。
(1)学习小组考查了其他条件不变的情况下,温度和压强对反应的影响,实验结果如下图所示。下列说法正确的是___________。
A. T2 > T1,P2 < P1 B. CO的平衡转化率T1 > T2,P1 < P2
C. 化学反应速率vB > vA,vD < vC D. 化学平衡常数KA > KB ,KC > KD
(2)恒温条件下,在1L的恒容密闭容器内充入1mol CO和2mol H2,加入催化剂后开始反应CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g),并用压力计监测容器内压强的变化如下:
反应时间/min
0
5
10
15
20
30
压强/MPa
25.2
21.6
19.0
17.4
16.8
16.8
①下列说法正确的是___________。
A.当n(CO):n(H2):n(CH3OH) = 1:2:1时,反应达到平衡
B.容器内气体的平均相对分子质量不变,则反应达到平衡
C.在恒温恒容的平衡体系中充入Ar气,甲醇的产率升高
D.改变催化剂,反应物的平衡转化率不变
②从反应开始到20min时,CO的平均反应速率为___________。
③其它条件不变,向容器中充入2mol CO和4mol H2,则CO的平衡转化率___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)为了研究CO和H2的最佳投料比,恒温下将l mol CO置于恒容密闭容器,改变H2的进料量进行实验,测得平衡时甲醇的体积分数变化如图所示。请判断a、b、c三点CO平衡转化率的大小顺序为___________。
19. 甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景:工业上一般以CO和为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:。
(1)已知:;。则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成和水蒸气时的热化学方程式为_______。
(2)下列措施中有利于增大反应:的反应速率且利于反应正向进行的是_______。
A. 使用高效催化剂
B. 降低反应温度
C. 随时将与反应混合物分离
D. 增大体系压强(减小容器容积)
(3)一定条件下向2L的密闭容器中充入1molCO和发生反应:,CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示:
①A、B、C三点平衡常数的大小关系是_______。
②压强_______填“”“”或“=”),若,则A点的_______为以分压表示的平衡常数;分压=总压物质的量分数)。
③在和条件下,由D点到B点过程中,正、逆反应速率之间的关系:_______(填“”“”或“=”)。
20. I.环戊二烯()是重要的有机化工原料,与人们的生活生产密切相关,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。试回答下列问题:
(1)已知反应:①;②。对于反应:③_______。
(2)某温度下,等物质的量的碘和环戊烯()在刚性容器内仅发生反应③,起始总压为,平衡时总压增加了,环戊烯的平衡转化率为_______。达到平衡后,保持不变,欲增加环戊烯的平衡转化率,可采取的措施有_______(填标号)。
A.通入稀有气体 B.提高温度 C.增加环戊烯浓度 D.增加浓度
II.近年全国各地雾霾严重,为有效控制雾霾,各地积极采取措施改善大气质量。研究并有效控制空气中氨氧化物等污染物是一项重要而艰巨的工作。
(3)已知反应,改变条件时的体积分数随时间(t)的变化如图所示。
根据图像可以判断曲线对应的改变的条件可能是_______。
A.压强 B.温度 C.催化剂
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