内容正文:
2.2 化学平衡 同步练习
一、单选题
1.下列有关化学反应速率和限度的说法中不正确的是
A.实验室通过分解H2O2制备O2,加入MnO2后,反应速率明显加快
B.实验室用碳酸钙和盐酸反应制取CO2时,用碳酸钙粉末比块状碳酸钙反应要快
C.在2SO2+O22SO3反应中,SO2不能100%转化为SO3
D.在金属钠与足量水的反应中,增加水的量使反应速率增大
2.已知:,使用阴离子交换树脂作为催化剂,在323 K和343 K时测得的转化率随时间变化的结果如图所示。下列说法错误的是
A.a线反应的温度为343 K
B.
C.a线的平衡常数与b线的平衡常数相比:
D.要缩短达到平衡的反应时间,可改进催化剂或提高反应体系压强
3.在一定温度时,将和放入容积为的某密闭容器中发生反应:,经后反应达到平衡,测得的物质的量为。下列说法正确的是
A.C的质量不再变化时,标志反应已达到平衡状态
B.在内,用浓度变化表示的反应速率为
C.平衡后将容器体积缩小到原来一半,重新平衡后减小
D.保持压强不变,充入,平衡向左移动
4.向一恒容密闭容器中加入和一定量的,发生反应:。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.反应速率:
B.
C.点a、b、c对应的平衡常数:
D.的平衡转化率
5.在一定温度下的密闭容器中发生反应:,达平衡时,的浓度为0.5 mol/L;若保持温度不变,将容器的容积压缩到原来的,达新平衡时的浓度升为0.8 mol/L。下列判断正确的是
A.平衡向逆反应方向移动 B.C的体积分数增大
C. D.C的体积分数减小
6.某温度下,在恒容密闭容器中加入一定量X,发生反应,一段时间后达到平衡。下列说法错误的是
A.气体的平均相对分子质量保持不变,则反应已达到化学平衡状态
B.气体的密度保持不变,则反应已达到化学平衡状态
C.反应达平衡后,若升高温度,增大,则
D.加入一定量氩气,平衡不移动
7.甲烷重整时会涉及以下反应:
①
②
它们的平衡常数随温度的变化如图所示,下列说法不正确的是
A.反应①进行的程度比反应②大
B.平衡时两曲线交点处有
C.反应①为吸热反应,反应②为放热反应
D.增大的浓度,反应物的平衡转化率不一定均增大
8.在恒温恒容的密闭容器中通入一定量的A和B,发生反应:,下图是A的正反应速率v(A)随时间变化的示意图。下列说法正确的是
A.曲线上的c、d两点表示反应达到平衡状态
B.a~c段速率加快的原因可能是生成物对反应起催化作用
C.反应物A的浓度:a点小于b点
D.若ab段和bc段时间相等,则A的转化率:ab段等于bc段
9.在一定条件下的密闭容器中发生反应: 。当达到平衡时,下列各项措施中,能同时提高反应速率和乙烷转化率的是
A.缩小容器的容积 B.恒容下通入氢气
C.分离出部分氢气 D.升高反应的温度
二、多选题
10.我国提出努力争取在2060年前实现碳中和,碳中和的关键是的转化、回收和重整。在恒温恒容下,反应达平衡状态的标志是
A.v正(H2O) =3v逆(H2)
B.容器内混合气体平均相对分子质量不变
C.相同条件下,每断裂键同时断裂键
D.容器内气体的密度保持不变
11.在一定温度下,下列反应的化学平衡常数数值如下:
①
②
③
以下说法正确的是
A.该温度下,反应①的平衡常数表达式为
B.该温度下,反应的平衡常数的数值为
C.该温度下,反应①、反应②的逆反应,反应③产生的倾向由大到小的顺序为
D.以上说法都不正确
12.某密闭容器中存在反应,平衡时NO的转化率与温度变化关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态),下列说法中正确的是
A.该反应的正反应是放热反应
B.若温度为、时的平衡常数分别为,则
C.时,当反应处于D点,则该反应的逆反应速率大于正反应速率
D.如果缩小容器体积,则平衡时表示NO转化率与温度变化关系的曲线在原曲线上方
13.一定条件下,银催化剂表面上存在反应:,。起始状态I中有、和,经下列过程达到各平衡状态:
起始状态I 平衡状态II 平衡状态III 平衡状态Ⅳ
已知状态I和III的固体质量相等。下列叙述正确的是
A.从I到II的过程: B.反应的平衡压强:
C.固体质量: D.逆反应的速率:
三、简答题
14.Ⅰ.工业上用H2和CO合成甲醇的反应为:2H2(g) +CO(g)CH3OH(g) ①
该反应平衡常数(K)随温度的变化情况如下表所示。
温度/℃
250
300
350
K
2.041
0.270
0.012
完成下列填空:
(1)请书写出该反应的平衡常数表达式 。
(2)250℃时,测得各组分浓度如下表所示,通过计算得出浓度商Q为 (填数值,保留三位小数),则此时v(正) v(逆)。(填“>”、“<”或“=”)
物质
H2
CO
CH3OH
浓度/mol·L—1
0.30
1.6
0.70
(3)恒温时,向恒容密闭容器中充入一定量的H2和CO,反应①达到平衡状态的标志有 。(选填编号)
a.混合气体的密度保持不变 b.混合气体的总压强保持不变
c.甲醇的浓度保持不变 d.v正(H2)=v逆(CH3OH)
Ⅱ.工业上也能采用CO2催化氢化的方法合成甲醇:
CO2(g) + 3 H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g) ②
已知:CO2(g) + H2(g) = H2O(g) + CO(g) ∆H1= 41.1 kJ·mol-1
CO(g) + 2 H2(g) = CH3OH(g) ∆H2= -90.0 kJ·mol-1
(4)写出CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式: 。
(5)想要增大反应②的平衡常数,能改变的条件是 。
15.MgCO3/MgO 循环在 CO2捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用MgCO3 与 H2 反应生成 CH4 的路线,主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题,
(1)
(2)提高CH4平衡产率的条件是___________。
A.高温高压 B.低温高压 C.高温低压 D.低温低压
(3)100kPa下,在密闭容器中H2(g)和MgCO3(s)各1mol发生反应。反应物(H2、MgCO3)的平衡转化率和生成物(CH4、CO2)的选择性随温度变化关系如下图(在360℃以下不考虑反应Ⅲ)。
图为上图内点M附近区域放大图
注:
①表示CH4选择性的曲线是 (填字母)。
②M点对应温度下,反应Ⅱ的Kp= (kPa)-2(写出代数式即可)。
③在 550℃下达到平衡时,n(CO)= mol。550~600℃,随温度升高H2平衡转化率下降的原因可能是 。
16.如图为工业合成氨的流程图,已知工业合成氨的反应为放热反应。
(1)图中采取的措施可提高原料平衡转化率的是 (填序号)。
(2)一定温度下固定容器中能表明该反应已达到平衡状态的是 (填字母)a.单位时间内,消耗的同时生成
b.容器内压强不再改变
c.容器内、、之比为
d.混合气体的平均摩尔质量不再改变
e.
(3)某兴趣小组为研究“不同条件”对工业合成氨反应物平衡转化率的影响情况,在密闭容器中进行了如表实验:反应起始的温度和压强均相同,则 、 。(填“>”“<”或“=”)
序号
起始投入量
反应物平衡转化率
①恒温恒容
1 mol
3 mol
0
②绝热恒容
1 mol
3 mol
0
③恒温恒压
2 mol
6 mol
0
(4)在容积相同的三个密闭刚性容器中,分别投入和,在不同温度(和)、不同催化剂表面积(和)条件下,反应体系总压强(p)随时间变化关系,如图甲所示:
①曲线II对应的温度和催化剂表面积分别为 。
②曲线III对应条件下,某反应容器中、、的分压依次是、、,此时反应速率: (填“<”“>”或“=”)。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.D
2.B
3.A
4.A
5.B
6.A
7.A
8.B
9.D
10.BC
11.BC
12.AD
13.CD
14.(1)K=
(2) 4.861 <
(3)bc
(4)CO2(g) + 3H2(g)=CH3OH(g) + H2O(g) ΔH = -48.9kJ/mol
(5)降温
15.(1)-65
(2)B
(3) c 0.2 反应I反应完全,反应Ⅱ平衡逆向移动的程度大于反应Ⅲ平衡正向移动的程度
16.(1)②⑤
(2)bd
(3) <
(4) 、
答案第1页,共2页
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