内容正文:
2.2化学反应的限度 同步练
一、单选题
1.在恒温密闭容器中,反应达到平衡。下列说法正确的是
A.达平衡后,和的浓度保持不变
B.减小容积,达新平衡时的浓度降低
C.维持恒容,加入一定量的,达新平衡时的浓度降低
D.维持恒压,加入一定量的氩气,达新平衡时的转化率减小
2.下列事实能用平衡移动原理解释的是
A.H2O2溶液中加入少量MnO2固体,促进H2O2分解
B.制备乙酸乙酯的实验中将酯蒸出
C.工业合成氨选择500℃左右的条件进行
D.锌片与稀H2SO4反应过程中,加入少量CuSO4固体,促进H2的产生
3.将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:。能判断该反应已经达到化学平衡的是
①②密闭容器中总压强不变③密闭容器中混合气体的密度不变④密闭容器中氨气的体积分数不变⑤密闭容器中不变
A.②③⑤ B.②③④⑤ C.①④⑤ D.全部
4.煤的液化可获得乙醇: 。下列说法正确的是
A.反应物的总能量小于生成物的总能量
B.在绝热密闭容器中进行时,容器中温度不再改变则说明已达平衡状态
C.使用合适的催化剂、增大压强均有利于提高原料的平衡转化率
D.升高温度可增大活化分子的数目及有效碰撞频率,因而温度越高越利于获得乙醇
5.下列能用勒夏特列原理解释的是
A.SO2催化氧化成SO3的反应,往往需要使用催化剂
B.红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅
C.已知工业合成氨是放热反应,反应条件选择高温
D.H2、I2、HI平衡时的混合气体加压后颜色变深
6.化学家发明了一种合成氨的新方法:在常压下,用多孔钯多晶薄膜的催化将氢气和氮气转化为氨气。下列有关选项正确的是
A.此法与哈伯法合成氨工艺相似 B.合成氨不需要尾气吸收装置
C.加压可以增加活化分子百分数 D.高温有利于合成氨进行
7.在一定温度下的密闭容器中发生反应:平衡时测得A的浓度为。保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达平衡时,测得A的浓度为。下列有关判断错误的是
A. B.平衡向逆反应方向移动
C.B的转化率降低 D.C的体积分数减小
8.利用反应 可使合成含氯有机物时的副产物HCl转化为,实现的循环利用。向密闭容器中充入和,在不同条件下发生反应,测得的百分含量与温度和压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A. B.表示压强 C. D.
9.在恒容密闭容器中充入和,在催化剂作用下发生反应:。下列叙述正确的是
A.该反应放出的热量不超过
B.达到平衡状态时,升高温度,正反应速率增大幅度大于逆反应速率
C.其他条件不变,增大催化剂的质量,反应速率一定增大
D.当的物质的量分数不变时反应达到平衡状态
10.H2S和CO2反应生成的羰基硫(COS)用于粮食熏蒸,能防止某些昆中、线虫和真菌的危害。CO2(g)+H2S(g)COS(g)+H2O(g) >0,下列说法错误的是
A.高温有利于羰基疏(COS)的生成
B.上述反应的平衡常数表达式为K=
C.上述反应中消耗lmolH2S,生成标准状况下22.4LCOS
D.及时分离出H2O,可加快该反应到达平衡状态
11.t℃时,某一气态平衡体系中含有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正确的是
A.升高温度,平衡常数K增大,则正反应为吸热反应
B.增大压强,W质量分数增加
C.增大X浓度,平衡向正反应方向移动
D.升高温度,若混合气体的平均相对分子质量变大,则正反应是放热反应
12.在一密闭容器中,反应达到平衡后,保持温度不变,将容器缩小为原来的一半,当达到新的平衡时,A的浓度是原来的1.6倍,则下列说法正确的是
A.平衡向逆反应方向移动 B.
C.物质A的转化率增大 D.物质D的浓度减小
13.已知放热反应:,若起始按和的物质的量之比为2:1投料反应,下列说法不正确的是
A.反应过程中,
B.和的转化率相等,不能说明反应已达到平衡
C.其他条件不变,升高温度,正反应速率和逆反应速率均增大
D.实际生产中,该反应常在使用催化剂、控温400~500℃的条件下进行
14.利用甲烷可以除去,反应为。下列说法正确的是
A.上述反应的
B.上述反应的化学平衡常数
C.及时分离出,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动
D.上述反应中生成1mol ,转移电子的数目约为
15.工业上用软锰矿(主要成分是,含有、等杂质),制备的流程如下:
已知:固体和溶液均为墨绿色,溶液呈碱性,能发生可逆的歧化反应。
下列说法正确的是
A.“浸取”后的溶液中通入调节,滤渣Ⅰ的成分只有硅酸
B.“歧化”时,加入冰醋酸使反应平衡正向移动,促进的生成,提高的产率
C.“歧化”步骤中,可以用浓盐酸来代替冰醋酸
D.“操作Ⅱ”时,当有大量晶体析出时利用余热蒸干,即得紫黑色晶体
二、非选择题
16.碳达峰和碳中和是应对气候变化的重要策略,以CO2为原料合成甲醇可以减少CO2的排放,可以更快地实现碳达峰和碳中和。回答下列问题:
I.CO2和H2生成甲醇涉及的反应如下:
主反应:
副反应:
(1)反应 。
(2)恒温下,向恒容密闭容器按投料比n(CO2):n(H2)=1:1通入气体,若只发生主反应,下列能判断反应处于平衡状态的是___________
A. B.CO2体积分数不再改变
C.体系内气体密度不再改变 D.CO2与H2物质的量之比不再改变
(3)T℃时,在主、副反应的混合体系中,平衡时,生成甲醇的选择性[CH3OH选择性]随压强的变化如图所示。
①增大压强,甲醇的选择性增大的原因是 。
②T℃时,若在密闭容器中充入2molCO2和2.8molH2,在压强为p Pa时,生成0.6mol CO,则T℃时,主反应的压强平衡常数 。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压物质的量分数)
Ⅱ.催化剂的性能测试:一定条件下使CO2、H2混合气体通过反应器,检测反应器出口气体的成分及其含量,计算CO2的转化率和CH3OH的选择性以评价催化剂的性能。
(4)230℃时,测得反应器出口气体中全部含碳物质的物质的量之比5:18:1,则该温度下CO2的转化率为 。
(5)其他条件相同时,反应温度对CO2的转化率和CH3OH的选择性的影响如图1、2所示。
①由图1判断,实验中反应未达到化学平衡状态的点为 。
②温度高于260℃时,CO2平衡转化率升高的原因是 。
③温度相同时,CH3OH选择性的实验值略高于平衡值(见图2),从化学反应速率的角度解释原因: 。
17.氢能是一种重要能源,氢气的储存与应用是研究热点。
Ⅰ.储氢的研究包括材料吸氢和脱氢的过程。LiBH4和MgH2都是氢容量较大的储氢材料。两者及两者混合制成的复合储氢材料脱氢反应的热化学方程式如下。
kJ/mol
kJ/mol
kJ/mol
(1)反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)三种材料中脱氢焓[生成1 mol H2(g)时的]最小的是 (填“LiBH4”、“MgH2”或“复合储氢材料”)。
Ⅱ.氢气的应用方向之一是制备甲醇:。在2L的恒容密闭容器中充入1 mol CO和3 mol H2,一定条件下发生上述反应,测得CO和CH3OH(g)的物质的量变化如图1所示,反应过程中的能量变化如图2所示。
(3)该反应在0~3min的化学反应速率v(H2)= 。图1中,表示正反应速率与逆反应速率相等的点是 (填“a”、“b”、“c”或“d”);a、b两点的逆反应速率:va(CO) vb(H2)(填“>”“<”、“=”或“无法确定”)。
(4)下列描述能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
A.CO、H2和CH3OH(g)三种物质的浓度相等
B.容器内C原子数目保持不变
C.容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变
D.单位时间内消耗0.2 mol H2的同时消耗0.1 mol CH3OH(g)
(5)已知断开1 mol CO(g)中的化学键吸收的能量为1072 kJ,断开1 mol H2(g)中的化学键吸收的能量为426 kJ,结合图2数据计算,断开1 mol CH3OH(g)中所有化学键吸收能量为 kJ。
18.以为原料加氢合成二甲醚、甲醇有利于促进实现“碳中和”。在二氧化碳加氢制取二甲醚的合成塔中发生以下3个反应:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
(1)分子空间构型为 ,其属于 分子(填“极性”或“非极性”),分子中,原子杂化轨道类型为 ,在基态原子中,核外存在 对自旋相反的电子。
(2)的 。
(3)在压强条件下,的平衡转化率、平衡时产物的选择性与温度的关系如图所示(选择性是指生成某物质消耗的占消耗总量的百分比)。
①当温度超过的平衡转化率随温度升高而增大的原因是 ;除改变温度外,能提高二甲醚选择性的措施有 (写一种即可)。
②根据图中的数据计算,时的平衡物质的量分数为 (保留三位有效数字),用气体分压计算反应ⅱ的化学平衡常数为 (气体分压=总压×气体物质的量分数)
(4)在时,只发生反应,设达到平衡状态时体系中甲醇物质的量分数为,在温度条件下的(压强)、在压强条件下的(温度)如图所示。当的平衡转化率为时,反应条件可能为 。
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
A
B
B
B
A
A
A
D
题号
11
12
13
14
15
答案
A
C
A
D
B
16.(1)-90.7kJ/mol
(2)D
(3) 主反应正反应为气体分子数减小的反应,副反应为气体分子数不变的反应,故增大压强主反应向正反应方向移动,甲醇的选择性增大
(4)25%
(5) ABCD 温度升高,主反应逆向进行,副反应正向进行,温度高于260℃时,副反应正向进行的程度大于主反应逆向进行的程度 温度相同时,主反应的速率大于副反应,单位时间内生成甲醇量比生成CO量多
17.(1)放热
(2)复合储氢材料
(3) 0.25 d <
(4)CD
(5)2052.8
18.(1) 直线形 非极性 SP 2
(2)
(3) 温度超过时,反应以吸热反应ⅲ为主,升高温度,平衡正移,使的平衡转化率增大 增大压强(或选择更适合反应ⅰ、ⅱ的催化剂)(增大压强,平衡正移,二氧化碳的平衡转化率增大;选择对反应ⅰ、ⅱ选择性更好的催化剂,虽不影响二氧化碳的平衡转化率,但可以提高一定时间内二氧化碳的转化率) 11
(4)或
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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