第二章第二节化学平衡(分层训练)同步练习-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1
2026-08-11
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丹棱县徐敏中小学名班主任工作室
进店逛逛 摘要:
**基本信息**
该同步练习通过A基础训练与B能力提升训练分层设计,构建从基础概念到综合应用的知识巩固路径,强化化学平衡核心素养。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|A基础训练|勒夏特列原理应用、平衡状态判断、平衡常数计算等基础概念|以单选题(15题)和基础解答题(4题)为主,聚焦单一知识点辨析,如第2题勒夏特列原理判断,体现化学观念|
|B能力提升训练|多反应体系分析、图像数据解读、实际情境应用(如CO中毒、工业生产)|增加图表题(如第13题转化率-时间图)和综合计算(如第19题平衡常数与速率结合),强化科学思维与探究能力|
内容正文:
2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1
第二章 第二节 化学平衡(A基础训练)
一、单选题
1.化学与社会、生产、生活密切相关,下列说法错误的是
A.为了防止月饼氧化,常在其中加入生石灰
B.用光催化分解代替电解水制可实现节能环保
C.食品放入冰箱中,因为温度低,变质速率慢,所以食品能够保存较长时间
D.可用勒夏特列原理解释夏天打开啤酒盖喷出大量泡沫的现象
2.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.新制的氯水在光照条件下颜色变浅
B.工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率
C.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
D.加入催化剂可以加快合成氨的速率
3.已知反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH<0,下列说法正确的是
A.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
B.增大O2浓度,平衡正向移动,SO2转化率增大
C.加入催化剂,可提高SO3的平衡产率
D.压缩容器体积,平衡正向移动,体系分子总数增多
4.可逆反应:在恒温恒容的密闭容器中进行,达到平衡状态的标志是
①单位时间内生成1mol的同时生成2mol
②单位时间内生成1mol的同时生成2mol
③用、、表示的反应速率的比为2:2:1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的压强不再改变的状态
A.①④⑤ B.②③⑤ C.①③④ D.全部
5.在溶液中存在平衡:。该反应的平衡常数表达式为
A. B.
C. D.
6.在硫酸工业中,SO2催化氧化为SO3的反应为2SO2+O2⇌2SO3。下列措施能提高SO2转化率的是
A.升高温度 B.增大压强 C.使用催化剂 D.减少O2的量
7.反应的平衡常数为;反应的平衡常数为,则、的关系式为(平衡常数为同温度下的测定值)
A. B. C. D.
8.一定条件下,在容积为2 L的恒容密闭容器中充入1.0 mol和1.6 mol,反应达到平衡时,的物质的量为0.8 mol。下列叙述正确的是
A.的转化率是60%
B.该反应的平衡常数是12.5
C.平衡时混合气体的物质的量是2.6 mol
D.平衡时气体的密度是
9.某同学做H2O2分解实验,在其他条件相同时,仅改变催化剂条件,对比测量生成O2的体积随时间的变化关系。(a为使用催化剂,b为不使用催化剂)。下列图像中正确的是
A. B.
C. D.
10.从下列实验所引出的相应结论正确的是
选项
实验
结论
A
取足量KI溶液于烧杯中,加入5mL 0.1mol·L-1 FeCl3 溶液,滴入5滴15%KSCN溶液,溶液变血红色
KI与FeCl3的反应是可逆反应
B
在化学反应前后,催化剂的质量和化学性质都没有发生改变
催化剂一定不参与化学反应
C
向两份5 mL 0.1 mol·L-1 草酸溶液中,分别滴加0.1mol·L-1 和0.2 mol·L-1 的酸性高锰酸钾溶液 2 mL
加入0.2 mol·L-1 的酸性高锰酸钾溶液褪色快
D
在容积可变的密闭容器中发生反应N2O42NO2,把容积扩大一倍
减压该平衡正向移动,体系颜色变深
A.A B.B C.C D.D
11.一定条件下,通过下列反应制备特种陶瓷的原料MgO:MgSO4(s)+CO(g)MgO(s)+CO2(g)+SO2(g) 该反应在某密闭容器中达到平衡。下列分析正确的是
A.增加MgSO4的物质的量,可以提高CO的转化率
B.该反应为吸热反应,工业生产中温度越高越好
C.将尾气分离可以提高正反应的反应速率,从而使平衡正向移动,提高原料转化率
D.恒温时,增大压强,平衡逆移,平衡常数不变
12.高炉炼铁以铁矿石(主要成分为)、焦炭、空气为原料,主要发生反应:。该反应在不同温度的平衡常数如下:
温度/℃
1000
1150
1300
平衡常数
64.0
50.7
42.9
下列说法不正确的是
A.该反应的
B.利用空气将焦炭转化为CO,有利于增大铁的生成速率
C.其他条件一定时,增加高炉的高度不能改变平衡气体中CO的含量
D.1000℃,当尾气中CO与体积分数分别达到15%和25%时,反应达到平衡
13.下,分别向恒为的恒温密闭容器甲、恒为的绝热密闭容器乙中加入和,发生反应,两容器中的转化率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.若后加入催化剂,则曲线Ⅰ中的平衡转化率会增大
B.曲线Ⅰ、Ⅱ对应反应的平衡常数:K(Ⅰ))>K(Ⅱ)
C.点的大于点的
D.内,曲线Ⅱ中的平均反应速率
14.I2在KI溶液中存在平衡I2(aq)+I-(aq) I(aq),某I2、KI混合溶液中,I的物质的量浓度c(I)与温度T的关系如图所示(曲线上任意一点都表示平衡状态)。下列说法正确的是
A.反应I2(aq)+I-(aq) I(aq)的ΔH>0
B.若温度为T1、T2时,平衡体系中I-的逆反应速率分别为v1、v2,则v1>v2
C.若反应达到平衡状态,向混合溶液中加入KI固体,平衡向右移动
D.状态D时,v正=v逆
15.在恒温恒容密闭容器中充入一定量W(g),发生如下反应:Ⅰ. Ⅱ. ,反应Ⅱ速率方程分别和,其中、为该反应的速率常数。测得c(W)的浓度随时间t的变化如下表:
t/min
0
1
2
3
4
5
……
0.160
0.113
0.080
0.056
0.040
0.028
……
下列说法正确的是
A.0~2 min时,
B.升高温度,减小,增大,,平衡逆向移动
C.反应Ⅱ平衡常数
D.若增大容器容积,平衡时W的转化率不变
二、解答题
16.Ⅰ.在水溶液中橙色的与黄色的有下列平衡关系:,重铬酸钾()溶于水配成的稀溶液是橙色的。
(1)向上述溶液中加入溶液,溶液呈_______色。
(2)向已加入溶液的(1)溶液中再加入过量稀硫酸,则溶液呈______色。
(3)向原溶液中加入溶液(已知为黄色沉淀),则平衡________(填“逆向移动”或“正向移动”)。
Ⅱ.一定条件下,某可逆反应在密闭容器中建立化学平衡,在时刻改变某一个条件,建立新的平衡,其图像如下:
A. B.
C. D.
(4)对于反应:,时刻缩小容器体积,平衡向________移动(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不”,下同)。
(5)对于反应,时刻增大容器体积,其图像为________。
(6)对于反应,时刻缩小容器体积,平衡________移动。
17.Ⅰ、反应CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(l)为可逆反应。
(1)该反应的化学平衡常数表达式为 ___________。
(2)增大压强(如压缩容器容积为原来的一半),平衡向正反应方向移动,请利用K、Q的关系说明理由:___________。
Ⅱ.在一定条件下,反应2HI(g) H2(g)+I2(g) ΔH >0,达到化学平衡状态且其他条件不变时:
(3)如果升高温度,平衡混合物的颜色___________ (填“加深”或“变浅”);
(4)如果在体积固定的容器中加入一定量的氢气,化学平衡向___________ 移动。
Ⅲ.若反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)在密闭容器内达到化学平衡以后,升高温度或增大压强都会使平衡混合物中C的质量分数降低,那么:
(5)正反应是 ___________ 反应(填“吸热”或“放热”)。
(6)化学方程式中反应物与反应产物化学式前的系数关系是a+b ___________ c+d(填“>”“=”或“<”)。
(7)为了提高A的转化率,可以采用什么方法?___________。
18.和CO均为常见的大气污染物,对二者的综合治理是当前的重要课题之一,针对这一问题,研究人员设计了通过硫循环完成二者的综合处理方案,原理如下:
反应Ⅰ: ;
反应Ⅱ: 。
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ的平衡常数表达式为___________。
(2)反应Ⅲ: 。___________(用含、的代数式表示),___________(用含、的代数式表示)。
(3)起始时各密闭容器中充入一定量的S(l)和(g),仅发生反应Ⅱ。(g)的平衡转化率()与温度(T)和压强(p)的关系如图所示。
①___________(填“>”或“<”)0,判断的理由为___________。
②b、c两点对应的平衡常数:___________。(填“>”“<”或“=”,下同)
③图中压强、的大小关系为___________。
19.减弱温室效应的方法之一是将回收利用,科学家研究利用回收的制取甲醛,反应的热化学方程式为 。
回答下列问题:
(1)已知:① 。
②相关化学键的键能数据如下表所示:
化学键
O=O
H-H
O-H
键能
498
436
464
则 ___________。
(2)一定条件下,将的混合气体充入恒温恒容的密闭容器中,发生反应。
①下列不能说明反应已经达到平衡状态的是___________(填字母,下同)。
a.容器内气体密度保持不变
b.的体积分数保持不变
c.该反应的平衡常数保持不变
d.混合气体的平均相对分子质量不变
②下列措施既能提高的转化率又能加快反应速率的是___________。
a.升高温度 b.使用高效催化剂 c.缩小容器体积 d.扩大容器体积 e.及时将产物分离出体系
(3)实验室在恒容密闭容器中进行模拟上述合成的实验。
时,将和混合气体充入容器中,后达到平衡,的转化率为。
①用表示该反应的平均反应速率为___________。
②时,反应的平衡常数___________。
③向上述平衡体系中再充入和各,则达到新平衡时,的转化率将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
试卷第1页,共3页
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《A基础训练》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
D
B
A
D
B
B
D
A
A
题号
11
12
13
14
15
答案
D
D
C
C
D
1.A
【详解】A.生石灰的作用是吸水作干燥剂,无法防止月饼氧化,防氧化需要加入具有还原性的抗氧化剂,A错误;
B.光催化分解制直接利用太阳能,无需消耗大量电能,可实现节能环保,B正确;
C.降低温度会减慢化学反应速率,食品变质的反应速率随之降低,因此能延长食品保存时间,C正确;
D.啤酒中存在平衡,打开啤酒盖时压强减小,平衡正向移动,释放出大量形成泡沫,可用勒夏特列原理解释,D正确;
故选A。
2.D
【详解】A.新制氯水中存在平衡,光照条件下分解浓度降低,平衡正向移动,浓度减小颜色变浅,可用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.工业制硫酸的反应为可逆反应,使用过量空气可增大浓度,平衡正向移动提高利用率,可用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.氯气与水的反应为可逆反应,饱和食盐水中浓度较高,平衡逆向移动可减少的溶解,可用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.催化剂只能同等程度改变正逆反应速率,不影响化学平衡移动,不能用勒夏特列原理解释,D符合题意;
故选D。
3.B
【详解】
A.升温时正、逆反应速率均增大,放热反应逆反应速率增幅更大,A错误;
B.增大反应物O2浓度,平衡正向移动,SO2的消耗量增多,转化率提升,B正确;
C.催化剂只改变反应速率,不影响平衡移动,无法提高平衡产率,C错误;
D.该反应气体分子数减小,压缩体积平衡正向移动,体系分子总数减少,D错误;
故选B。
4.A
【详解】①单位时间内生成1mol的同时生成2mol,即,说明反应已经达到平衡,①符合题意;
②单位时间内生成1mol的同时生成2mol,即,同方向,不能说明反应达到平衡,②不符合题意;
③用、、表示的反应速率的比为2:2:1的状态,即,任意时候,该反应的速率都存在这样的关系,无法说明反应达到平衡,③不符合题意;
④是红棕色气体,其颜色与浓度相关,而、都是无色气体,因此混合气体的颜色体现了的浓度,当混合气体的颜色不再改变,说明的浓度成为定值,反应达到平衡,④符合题意;
⑤该反应在恒温恒容条件下发生,混合气体的压强正比于混合气体的物质的量,这个反应前后气体的分子数增加,即反应的进行会改变混合气体的物质的量,从而引起压强变化,当混合气体压强不变,就说明混合气体的物质的量不再变化,说明达到平衡,⑤符合题意;
即达到平衡状态的标志是①④⑤;故选A
5.D
【详解】平衡常数书写规则为生成物浓度幂之积比反应物浓度幂之积,纯液体、固体不写入平衡常数表达式。反应中,为液态水,不计入式子,因此该反应的平衡常数表达式为,故选D。
6.B
【详解】A.该反应正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,转化率降低,A错误;
B.该反应正反应为气体分子数减小的反应,增大压强平衡正向移动,可提高转化率,B正确;
C.催化剂只能改变反应速率,不影响平衡移动,转化率不变,C错误;
D.减少的量,反应物浓度减小,平衡逆向移动,转化率降低,D错误;
故选B。
7.B
【详解】反应①的化学计量数为反应②的2倍,反应①的平衡常数为反应②平衡常数的平方,即。
故选B。
8.D
【分析】反应为 ,根据平衡时的物质的量为0.8 mol,由反应计量比,消耗氮气0.4mol、氢气1.2mol,平衡时氮气、氢气、氨气分别为0.6mol、0.4mol、0.8mol,总物质的量1.8 mol;
【详解】A.的转化率是,A错误;
B.该反应的平衡常数是,B错误;
C.平衡时混合气体的物质的量是1.8mol,C错误;
D.平衡时气体总质量为1.0mol×28g/mol+1.6mol×2g/mol=31.2g,混合气体密度为=15.6g/L,D正确;
故选D。
9.A
【详解】催化剂的作用是仅加快化学反应速率,缩短反应达到终点的时间,但不会改变反应的限度,题中两组实验的H2O2总量完全相同,因此最终生成O2的总体积是相等的。a为使用催化剂的组别:反应速率更快,曲线斜率更大,更早到达平台期(反应完成);b为不使用催化剂的组别:反应速率更慢,曲线斜率更小,到达反应终点的时间更长,但最终生成O2的体积和a完全一致,故选A。
10.A
【详解】A.足量KI与FeCl3反应后加入KSCN显红色,说明Fe3+未完全被I-还原,反应存在可逆性,A正确;
B.催化剂参与化学反应,降低反应的活化能,使反应速率加快,但其质量和化学性质在反应前后都没有发生改变,并非不参加化学反应,B错误;
C.根据反应可知,5 mL 0.1 mol·L-1草酸(物质的量为0.0005 mol)完全反应需要0.0002 mol KMnO4,当加入2 mL 0.1 mol·L-1 KMnO4溶液时(物质的量为0.0002 mol),恰好完全反应,溶液褪色,当加入2 mL 0.2 mol·L-1 KMnO4溶液时(物质的量为0.0004 mol),KMnO4过量,溶液最终为紫色,不褪色,由于后者无法观察到溶液完全褪色的现象,因此无法通过比较褪色时间来判断反应快慢,该结论无法从实验中得出,C错误;
D.把容积扩大一倍,压强减小,平衡正向移动,NO2的物质的量增多,但体积增大的程度大于物质的量增加的程度,NO2的浓度减小,因此体系颜色最终比原来浅,D错误;
故答案为A。
11.D
【详解】A.MgSO4是固体,增大MgSO4的物质的量,不会影响化学平衡,不会提高CO的转化率,A错误;
B.工业生产中温度太高会使成本急剧增加,所以并不是温度越高越好,B错误;
C.将尾气分离,即减小生成物的浓度,平衡向正反应方向移动,但正反应速率主要取决于反应物CO的浓度和温度。分离尾气并未增加CO的浓度,因此不能提高正反应的反应速率,C错误;
D.平衡常数只与温度有关,恒温时,增大压强,平衡逆向移动,平衡常数不变,D正确;
故答案选D。
12.D
【详解】A.由表可知,温度升高平衡常数减小,说明反应放热,ΔH<0,A正确;
B.空气将焦炭转化为CO,增加反应物CO浓度,加快正反应速率,有利于增大铁的生成速率,B正确;
C.增加高炉高度不改变平衡状态,平衡气体中CO的含量由平衡常数决定,不受高度影响,C正确;
D.1000℃时平衡常数K=64.0,尾气中CO体积分数15%、CO2体积分数25%,则反应商,反应未达平衡,故D错误;
故选D。
13.C
【详解】A.后反应已经达到平衡状态,催化剂不能改变平衡转化率,A项错误;
B.曲线Ⅰ先出现拐点,说明温度更高,反应放热,则曲线Ⅰ是绝热装置乙的曲线,由于反应放热,温度升高平衡逆向移动,K(Ⅰ)小于K(Ⅱ),B项错误;
C.两点转化率相同,则两者浓度相同,两点都向正反应方向进行,则都大于,a点温度更高,则点的大于点的大于点的,C项正确;
D.内,曲线Ⅱ的转化率为,转化的浓度均为,,D项错误;
故选C。
14.C
【详解】A.温度升高,的浓度减小,说明平衡向逆反应方向移动,故I2+I-的ΔH<0,A错误;
B.当温度升高时,化学反应速率加快,即v2>v1,B错误;
C.加入KI固体,c(I-)增大,平衡向右移动,C正确;
D.状态D点没有达到平衡状态,v正>v逆,D错误。
故选:C。
15.D
【详解】A.由表格数据可知,2min时W的浓度为0.080mol/L,则0∼2min内,,A错误;
B.升高温度,、均增大,反应为放热反应,则升温平衡逆向移动,B错误;
C.由反应达到平衡时,正逆反应速率相等可得:,,C错误;
D.由方程式可知,反应①为W完全分解生成X和Y,阿尔增大容器容积,平衡时W的转化率不变,D正确;
故选D。
16.(1)黄
(2)橙
(3)正向移动
(4)正反应方向
(5)C
(6)不
【详解】(1)已知溶液中存在平衡 。加入 溶液后, 会消耗溶液中的 ,导致 浓度减小。根据勒夏特列原理,平衡向正向移动,使得黄色的 浓度增大,故溶液呈黄色;
(2)向已经变黄的溶液中再加入过量的稀硫酸,溶液中的 浓度显著增大。平衡向逆向移动,生成橙色的 ,故溶液重新呈橙色;
(3)向原溶液中加入 溶液, 与 反应生成黄色的 沉淀。这导致溶液中 的浓度降低,平衡向生成 的方向移动,即正向移动;
(4)反应 是一个正反应气体总分子数减少的反应。 时刻缩小容器体积(即增大体系压强),平衡会向着气体分子数减少的方向移动,即向正反应方向移动;
(5)反应 是一个正反应气体总分子数增大的反应。 时刻增大容器体积(即减小压强),各气体的浓度均减小,因此正、逆反应速率均瞬间减小(图像应向下跳跃);同时减小压强使平衡向气体分子数增多的方向移动,即向正反应方向移动,此时 。只有图像 C 符合这一特征;
(6)反应 反应前后气体总分子数相等。 时刻缩小容器体积(即增大压强),正、逆反应速率同等程度地瞬间增大,但平衡不移动。
17.(1)
(2)增大压强,各物质浓度变为原来的2倍,根据表达式可知,压强增大后,Q<K,平衡向正反应方向移动
(3)加深
(4)逆向
(5)放热
(6)<
(7)降温、降压、移走生成物
【详解】(1)化学平衡常数是指在一定温度下,可逆反应达到平衡时,各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比值。需要注意的是,固体和纯液体不列入平衡常数表达式。该反应中 为液态,因此平衡常数表达式为 ;
(2)压缩体积至原来的一半,所有气体的浓度均瞬间变为原来的2倍。计算此时的浓度商 。由于 ,说明反应未达到平衡,平衡将向正反应方向移动以增大 直至等于;
(3)该反应的正反应为吸热反应()。升高温度,平衡向吸热的正反应方向移动,导致有颜色的碘蒸气 的浓度增大,因此混合气体的颜色加深;
(4)在体积固定的容器中加入一定量的 ,即增加了生成物的浓度。根据勒夏特列原理,平衡将向减弱这种改变的方向移动,即向消耗 的逆反应方向移动;
(5)升高温度,C的质量分数降低,说明平衡向逆反应方向移动。根据勒夏特列原理,升高温度平衡向吸热方向移动,故逆反应为吸热反应,则正反应为放热反应;
(6)增大压强,C的质量分数降低,说明平衡向逆反应方向移动。根据勒夏特列原理,增大压强平衡向气体分子总数减小的方向移动,故逆反应方向气体分子数较少,即 ;
(7)要提高A的转化率,需改变条件使平衡向正反应方向移动。结合第(5)(6)问可知,该正反应是放热且气体分子数增大的反应,因此可以通过降低温度或减小压强来实现;此外,根据浓度对平衡的影响,增加反应物B的浓度或不断分离出生成物C、D也能使平衡正向移动,从而提高A的转化率。
18.(1)
(2)
(3) < 由图像可知,压强不变时,温度越高,(g)的转化率越低,说明升高温度,反应平衡逆向移动,则正反应为放热反应 = <
【详解】(1)平衡常数表达式中,纯液体和固体不写入,所以反应Ⅰ的平衡常数表达式为;
(2)根据盖斯定律,,则,;
(3)①由图像可知,压强不变时,温度越高,(g)的转化率越低,说明升高温度,反应平衡逆向移动,则逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,;
②平衡常数只与温度有关,b、c两点温度相同,所以平衡常数;
③反应Ⅱ为气体分子数增大的反应,减小压强,平衡正向移动,的转化率升高,由图可知,对应的的转化率大于,因此。
19.(1)
(2) ac c
(3) 1 不变
【详解】(1)反应热=反应物的总键能-生成物的总键能,反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的∆H2=(2×436+498)-(4×464)=-486,反应HCHO(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(g) ∆H1=-480与反应2H2(g)+O2(g)=2H2O相减可得到目标反应,则由盖斯定律可得该反应的∆H=∆H2-∆H1=-486 -(-480 )=-6;
(2)①a.该反应的反应物和生成物均为气体,根据质量守恒定律可知,混合气体的质量不变,容器容积也不变,则容器内气体密度始终不变,所以当容器内气体密度保持不变时,不能说明反应已经达到平衡状态,a符合题意;
b.H2O的体积分数保持不变,即H2O的浓度保持不变,体现正、逆反应速率相等,能说明反应已经达到平衡状态,b不符合题意;
c.温度不变,反应的平衡常数始终不变,则该反应的平衡常数保持不变,不能说明反应已经达到平衡状态,c符合题意;
d.该反应的反应物和生成物均为气体,根据质量守恒定律可知,混合气体的质量不变,但该反应是气体分子数减少的反应,混合气体的平均摩尔质量为变量,即混合气体的平均相对分子质量也为变量,则当混合气体的平均相对分子质量不变时,能说明反应已经达到平衡状态,d不符合题意;
故选ac。
②a.升高温度,能加快反应速率,但该反应的∆H<0,升高温度,平衡逆向移动,H2转化率降低,a不符合题意;
b.使用高效催化剂,能加快反应速率,但不能使平衡发生移动,则不能提高的转化率,b不符合题意;
c.缩小容器体积相当于增大压强,能加快反应速率,且平衡正向移动,能提高的转化率,c符合题意;
d.扩大容器体积,各反应组分浓度减小,相当于减小压强,反应速率减慢,且平衡逆向移动,不能提高的转化率,d不符合题意;
e.及时将产物分离出体系,能使其平衡正向移动,能提高的转化率,但浓度减小,反应速率减慢,e不符合题意;
故选c。
(3)时,将和混合气体充入容器中,后达到平衡,的转化率为,即的转化量为0.5 mol,据此建立三段式:
①用表示该反应的平均反应速率为;
②时,反应的平衡常数;
③向上述平衡体系中再充入和各,此时浓度商,故平衡不移动,则的转化率将不变。
2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1
第二章 第二节 化学反应速率(B能力提升训练)
一、单选题
1.以下化学平衡原理的应用正确的是
A.做鱼汤时,加热后鱼汤鲜味更浓,是因为存在平衡氨基酸(溶液)氨基酸(挥发) ,温度升高,平衡逆向移动
B.CO中毒是因为CO吸入肺中发生反应:(氧合血红蛋白)(碳氧血红蛋白),治疗的做法是把病人放入高压氧舱
C.医学研究证实痛风病与关节滑液中形成的尿酸钠(NaUr)有关(NaUr增多,病情加重),关节滑液由于形成尿酸钠晶体[(s,尿酸钠) ]而引发关节炎,治疗的做法是采用冷敷
D.自来水厂用液氯进行自来水的消毒时会加入少量液氨,发生以下反应,生成比HClO稳定的:,目的是降低HClO的毒性
2.某温度下,对可逆反应: ,下列叙述正确的是
A.加入少量W,逆反应速率增大
B.升高温度时,正反应速率增大,逆反应速率减小
C.压强不变,充入与反应体系不反应的,反应速率减小;体积不变,充入,反应速度不变
D.平衡后加入X,上述反应的平衡常数增大
3.血红蛋白分子(Hb)在人体中存在如下过程:①Hb+O2(g)Hb(O2) K1=2.2;②Hb(O2)+CO(g)Hb(CO)+O2(g) K2=480。(知识卡片:高压氧舱通过增压将纯氧注入舱内,使舱内的氧气浓度高于常压条件下的氧气浓度,从而提供高浓度的氧气环境)下列说法错误的是
A.相比于O2,血红蛋白分子更易与CO结合
B.CO中毒时,需立即阻隔(或切断)CO源,使变小
C.高原地区含氧量低,因此该地区人体内的Hb数量普遍较高
D.CO中毒时,可将病人移入高压氧舱,使平衡②逆向移动
4.下,在恒容密闭容器中放入一定量,发生下列反应:
(1);
(2)。
下列叙述正确的是
A.反应达到平衡后,只增大浓度,的平衡转化量减小
B.若只发生反应(1),当体积分数不变时,反应一定达到了平衡状态
C.若只发生反应(2),达到平衡后再充入,再次达到平衡时增大
D.若温度由升至,反应(1)和(2)的平衡常数的值均不变
5.在一个不传热的固定容积的密闭容器中可逆反应,达到平衡的标志是
①体系的压强不再改变
②体系的温度不再改变
③各组分的浓度不再改变
④各组分的质量分数不再改变
⑤反应速率
⑥混合气体的密度不再改变
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变
⑧单位时间内nmolA断键,同时3nmolC也断键
A.③④⑤⑥⑧ B.①③④⑤⑧ C.②③④⑥⑦⑧ D.①③④⑥⑧
6.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,将容器的容积缩小到原来的一半,再达平衡时,测得A的浓度为。下列有关判断正确的是
A. B.平衡向逆反应方向移动
C.B的转化率增大 D.C的体积分数减小
7.下列实验方案能达到实验目的的是
A.对比两支试管中产生气泡的速率,比较、对催化分解的效果
B.将装有混合气体的装置分别浸泡在冷水和热水中,探究温度对速率的影响
C.验证增大生成物浓度对化学平衡的影响
D.探究反应物的接触面积对反应速率的影响
A.A B.B C.C D.D
8.数形结合是研究化学反应速率及化学平衡的重要数学手段,从如图所示图像得出的结论正确的是
A.
图甲:
B.
B.图乙:时刻改变的条件可能是加入催化剂或压缩体积加压
C.
图丙:
D.图丁:
9.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表,下列说法中正确的是
温度/℃
25
80
230
平衡常数
5×104
2
1.9×10-5
A.上述生成Ni(CO)4(g)的反应为吸热反应
B.在25℃时,反应Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为0.5
C.在80℃时,测得某时刻,Ni(CO)4(g)、CO浓度均为0.5mol/L,则此时v(正)>v(逆)
D.在80℃达到平衡时,测得n(CO)=0.3mol,则Ni(CO)4(g)的平衡浓度为2mol/L
10.向恒温恒容密闭容器中加入1mol CO2和一定量H2,发生反应。投料比为x1、x2时,CO2的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.x1<x2
B.以固定投料比进行反应,当容器内压强不再改变时,反应达到平衡状态
C.该反应的ΔH>0
D.a、b、c三点对应的平衡常数:K(a点)<K(b点)=K(c点)
11.已知图甲表示反应①:;图乙表示反应②: 。
下列关于反应及图像的描述错误的是
A.图甲中
B.图甲中A、C、D三点的平衡常数:
C.反应②中化学计量数
D.反应②在高温下可自发进行
12.在催化剂的作用下可以将还原为,反应原理为,,的平衡转化率随温度或压强的变化如图所示。下列说法错误的是
A.压强:
B.反应速率:
C.平衡常数:
D.反应达到平衡状态时,气体的颜色:a深,c浅
13.一定条件下,反应 ,达到平衡时的体积分数与温度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A.压强: B.b、c两点对应的平衡常数:
C.a点: D.a点:的转化率为
14.一定条件下,反应达到平衡时,NO的转化率与温度的关系如图所示,下列说法不正确的是
A.反应的
B.a点表示未达平衡状态,且
C.c点和d点对应的平衡常数K相等
D.延长c点的反应时间,可使NO转化率达到b点
15.利用“(橙色) (黄色)”研究温度、浓度对化学平衡的影响,进行如图实验。下列关于试管中溶液说法不正确的是
A.微热试管a中溶液,黄色加深,故
B.向试管b加水后,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不变
D.试管d比试管b橙色更深,原因是增大
二、解答题
16.CO2是一种温室气体,对人类的生存环境产生巨大的影响,将CO2作为原料转化为有用化学品,对实现碳中和及生态环境保护有着重要意义。
Ⅰ.在固体催化剂表面加氢合成甲烷过程中发生如下反应:
主反应:;
副反应:;
(1)①主反应自发进行的条件是___________(填“低温”或“高温”)。
②下列操作中,一定能提高:平衡转化率的是___________(填写字母)。
A.增加的用量 B.升高反应温度
C.及时分离生成的 D.恒压条件下,充入惰性气体
(2)在一恒容绝热容器进行上述反应,体系达平衡的标志为___________。
A.的消耗量等于甲烷的生成量 B.体系温度不变
C.体系总压强不变 D.CO的分压等于的分压
Ⅱ.可利用CO2和CH4催化制备合成气(CO、H2),在一定温度下容积为1 L密闭容器中,充入等物质的量CH4和CO2,加入Ni/Al2O3使其发生反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),制备“合成气”反应历程分两步:
步骤
反应
正反应速率方程
逆反应速率方程
反应①
CH4(g)C(ads)+2H2(g)
v正=k1·c(CH4)
v逆=k2·c2(H2)
反应②
C(ads)+CO2(g)2CO(g)
v正=k3·c(CO2)
v逆=k4·c2(CO)
上述反应中C(ads)为吸附性活性炭,反应历程的能量图变化如下图所示:
(3)反应速率快慢比较:反应①___________反应②(填“>”“<”或“=”),请依据有效碰撞理论微观探析其原因___________。
Ⅲ.已知催化加氢合成乙醇的反应为:,设m为起始时的投料比,即。
(4)图1中投料比相同,温度从高到低的顺序为___________,并解释其原因___________。
(5)该反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示,已知Arrhenius经验公式(为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。当改变外界条件时,实验数据如图中的曲线b所示,则实验可能改变的外界条件是___________。
17.处理和利用是一个重要的研究方向。回答下列问题。
(1)催化下的技术能有效脱除工业烟气中的。
已知:;
、有氧条件下,的为___________(用含有的式子表示)。
(2)亚硝酰氯是有机合成中的常用试剂,已知: ,一定温度下,将与,置于密闭容器中发生反应。
①下列可判断反应达到平衡状态的是___________(填标号,下同)。
A.混合气体的平均相对分子质量不变 B.混合气体的密度保持不变
C.和的物质的量之比保持不变 D.每消耗同时生成
②为了加快化学反应速率,同时提高平衡转化率,其他条件不变时,可采取的措施有___________。
A.升高温度 B.缩小容器容积 C.再充入 D.使用合适的催化剂
(3)在容积为的密闭容器中充入和,在不同温度下发生反应:,的体积百分含量随时间的变化如图所示。已知。
①与实验I相比,实验Ⅱ除温度不同外,还改变的条件是___________。
②实验Ⅲ反应至达到平衡,用的浓度变化表示的反应速率为___________。
③温度下,该反应的___________。(是以平衡物质的量分数代替平衡浓度计算的平衡常数)
18.2023年7月17日,习近平主席在全国生态环境保护大会上发表重要讲话,其中强调要实现绿色低碳转型,以更加积极的姿态参与全球气候治理。回答下列问题:
(1)一定条件下,与反应可转化为、,该反应不仅可应用于温室气体的消除,实现低碳发展,还可以应用于空间站中与的循环,实现的再生。
已知:
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
反应Ⅲ.
则__________kJ/mol,若反应Ⅲ的活化能为,则该反应的逆反应活化能为____(填“>”、“<”或“=”)。
(2)一定条件下,利用甲烷可将还原为CO。在一密闭容器中充入、气体各1.0mol,发生反应 。测得的平衡转化率随温度、压强的变化曲线如下图1所示。
①该反应的__________0(填“>”、“<”或“=”)。
②__________21.0MPa(填“>”、“<”或“=”),判断依据是______________________________。
③Q点的压强平衡常数__________(用平衡分压代替平衡浓度计算,气体的分压=气体总压强×该气体的物质的量分数)。
(3)和在催化剂(Cu基或Zn基)作用下生成乙酸的反应历程如图2所示(*表示吸附态)。已知:,其中k为速率常数,为活化能,R、A为常数,变化关系如图3所示。
①使用Cu基催化剂时,决速步骤的化学方程式为________________________________________。
②图3中a对应的催化剂是__________(填“Cu基”或“Zn基”)。
19.二甲醚()是一种洁净液体燃料,工业上以CO和H2为原料生产。工业制备二甲醚在催化反应室中(压强:2.0~10.0 MPa,温度:230-280℃)
进行下列反应:
反应i:
反应ii:
反应iii:
(1)在该条件下,若反应i的起始浓度分别为,,8min后达到化学平衡状态,CO的转化率为50%,则8min内CO的平均反应速率为______
(2)在t℃时。反应ii的平衡常数为400,此温度下,在1L的密闭容器中加入一定的甲醇,反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下:
物质
0.05
2.0
2.0
此时______(填“>”“<”或“=”)
(3)催化总反应为:。
①______。
②CO的平衡转化率(CO)与温度、压强的关系如图1所示。图中X代表______(填“温度”或“压强”),______(填“>”“<”或“=)。
(4)在催化剂的作用下同时进行三个反应,发现随着起始投料比的改变,二甲醚和甲醇的产率(产物中的碳原子占起始CO中碳原子的百分率)呈现如图2的变化趋势。解释投料比大于1.0之后二甲醚产率和甲醇产率变化的原因_________________________。
试卷第1页,共3页
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《B能力提升训练》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
B
A
C
C
D
B
D
B
题号
11
12
13
14
15
答案
B
D
B
C
A
1.B
【详解】A.氨基酸(溶液)氨基酸(挥发),温度升高,平衡正向移动,与“平衡逆向移动”矛盾,A错误;
B.CO中毒是因为CO吸入肺中发生反应:(氧合血红蛋白)(碳氧血红蛋白),治疗的做法是把HbCO碳氧血红蛋白转化为氧合血红蛋白,所以应把病人放入高压氧舱,B正确;
C.采用冷敷的方法,可逆反应(s,尿酸钠) 的平衡正向移动,NaUr尿酸钠的浓度增大,关节炎加重,C错误;
D.自来水厂用液氯进行自来水的消毒时加入少量液氨,发生反应,目的是防止HClO分解,并能缓慢释放HClO,让消毒更持久,D错误;
故选B。
2.C
【详解】A.W为固体,增加固体用量不影响反应速率,加入少量W逆反应速率不变,A错误;
B.升高温度,正、逆反应速率均增大,B错误;
C.压强不变时充入,容器体积增大,气体浓度降低,反应速率减小;体积不变时充入,气体浓度不变,反应速率不变,C正确;
D.平衡常数仅与温度有关,加入X不改变温度,平衡常数不变,D错误;
故选C。
3.B
【详解】A.反应②的平衡常数,远大于1,说明正反应进行程度更大,相比于,血红蛋白更易与结合,A正确;
B.阻隔源仅能降低的浓度,无法使浓度变小,且平衡常数仅与温度有关,改变反应物浓度也不会改变平衡常数,该表述错误,B错误;
C.高原地区浓度低,反应①平衡逆向移动,因此该地区人体内的数量普遍较高,C正确;
D.高压氧舱内浓度远高于常压,反应②中生成物浓度增大,使平衡②逆向移动,可缓解中毒症状,D正确;
故选B。
4.A
【详解】A.增大NH3浓度,反应(1)和(2)均逆向移动,Yb(NH2)3的平衡转化量减小,A正确;
B.若只发生反应(1),生成气体的物质的量比例固定,N2体积分数始终不变,因此不变时不一定达到平衡状态,B错误;
C.若只发生反应(2),温度不变则平衡常数K=c(NH3)2不变,充入NH3后平衡逆向移动,再次平衡时c(NH3)不变,C错误;
D.温度升高,平衡常数通常随温度变化,反应(1)和(2)的平衡常数均发生改变,D错误;
故选A。
5.C
【详解】① 反应前后气体化学计量数之和相等,恒容条件下气体总物质的量始终恒定,压强始终不发生变化,故不能作为平衡标志,错误;
② 容器为绝热体系,化学反应均伴随热效应,温度不再改变说明正逆反应的热效应抵消,反应达到平衡,正确;
③ 各组分浓度不再改变是化学平衡的基本特征,反应达到平衡,正确;
④ 各组分质量分数不再改变说明各物质的含量保持恒定,反应达到平衡 ,正确;
⑤ 中反应速率之比等于化学计量数之比在反应任意时刻都成立,且未指明速率的正逆方向,不能作为平衡标志 ,错误;
⑥ 产物为固体,反应过程中混合气体总质量随反应进行发生变化,容器容积固定,因此密度不变时说明气体总质量不变,反应达到平衡,正确;
⑦ 反应前后气体总物质的量不变,气体总质量随反应进行变化,因此混合气体平均相对分子质量不变时说明反应达到平衡,正确;
⑧ 单位时间内断键代表正反应速率,断键代表逆反应速率,二者速率比等于化学计量数比,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,正确;
符合题意的为②③④⑥⑦⑧,故答案选C。
6.C
【详解】A.容积缩小到原来的一半的瞬间,的浓度由变为,而新平衡时为,说明平衡向正反应方向移动。压缩使平衡向气体分子数减小的方向移动,因此,A错误;
B.压缩瞬间的浓度为,重新达到平衡时降至,表明被消耗,平衡向正反应方向移动,B错误;
C.平衡向正反应方向移动,反应物继续被消耗;的起始物质的量不变而转化量增大,所以其转化率增大,C正确;
D.压缩瞬间各组分的体积分数不变;随后平衡向正反应方向移动,的物质的量增大,且因,混合气体的总物质的量减小,因此的体积分数增大,D错误;
故选C。
7.D
【详解】A.加入的溶液中浓度为,溶液中浓度为,离子浓度不相同,变量不唯一,无法比较二者催化效果,A错误;
B.与的转化为可逆反应,温度改变会使平衡发生移动,该实验可探究温度对化学平衡的影响,无法探究温度对反应速率的影响,B错误;
C.与的反应体系中,和不参与反应,加入固体平衡不移动,无法验证增大生成物浓度对平衡的影响,C错误;
D.两个实验中只有碳酸钙的接触面积不同,其余变量(盐酸浓度、体积,碳酸钙质量等)均相同,符合控制变量法,可探究反应物接触面积对反应速率的影响,D正确;
故选D。
8.B
【详解】A.甲中容器体积未知,无法计量用浓度表示的A的反应速率,A错误;
B.反应为等气体分子数的反应,则时刻改变的条件可能是加入催化剂,也可能是加压,B正确;
C.对图中反应升高温度,正反应增大的速率大于逆反应增大的速率,说明平衡正向移动,该反应是吸热反应,焓变大于0,C错误;
D.根据先拐先平数据大,由下面两根曲线得到P2>P1,增大压强,C%增大,说明正向移动,即正向是体积减小的反应,即,D错误;
故选B。
9.D
【详解】A.根据表中数据,温度升高,平衡常数减小,说明升温使平衡向逆反应方向移动,升温不利于正反应,说明该反应为放热反应,A错误;
B.题中25℃时正反应平衡常数,若反应方向倒转,Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g),,B错误;
C.在80℃时,,测得某时刻,Ni(CO)4(g)、CO(g)浓度均为0.5mol/L,则此时,说明此时生成物浓度偏高,体系会向逆反应方向移动,v(正)<v(逆),C错误;
D.在80℃时,,在300mL的密闭容器中,测得n(CO)=0.3mol,,代入,则Ni(CO)4(g)的平衡浓度为2mol/L,D正确;
故答案选D。
10.B
【详解】A.相同温度下,投料比越小,相对量越多,平衡转化率越高;对应转化率更高,故,A正确;
B.该反应前后气体总物质的量不变,恒温恒容条件下容器内压强始终恒定,压强不再改变无法说明反应达到平衡状态,B错误;
C.温度升高时平衡转化率增大,说明升高温度平衡正向移动,正反应为吸热反应,,C正确;
D.平衡常数仅与温度有关,该反应,温度越高越大;a点温度低于b、c点,b、c点温度相同,故点点点,D正确;
故选B。
11.B
【详解】A.反应①为放热反应,相同条件下,升高温度,平衡逆向移动,CO转化率降低,则图甲中,A正确;
B.结合A分析,平衡常数:,平衡常数只受温度影响,则,故存在,B错误;
C.由图可知,相同条件下,增大压强,Z体积分数减小,则平衡逆向移动,说明反应②中化学计量数,C正确;
D.结合C分析,反应②为气体分子数增大的熵增反应;由图可知,相同条件下,升高温度,Z体积分数增大,平衡正向移动,反应②为吸热的反应,焓变大于0;,反应能够自发进行,则反应②在高温下可自发进行,D正确;
故选B。
12.D
【详解】A.该反应是气体体积减小的反应,压强增大,平衡正向移动,的平衡转化率增大,则,A项正确;
B.相同条件下,温度越高,反应速率越快,所以,B项正确;
C.该反应为放热反应,温度越高,平衡常数越小,所以,C项正确;
D.a点的温度低,平衡时,的物质的量浓度小,所以a点的颜色比c点的浅,D项错误。
故选D。
13.B
【详解】A.相同温度时,p2到p1,N2的体积分数增大,说明平衡正向移动,此时气体系数之和增大,说明改变的条件是减小压强,所以p2>p1,A项错误;
B.b、c两点均为平衡态,且c点温度高,该反应为吸热反应,温度升高,平衡正向移动,平衡常数增大,所以c点平衡常数大,,B项正确;
C.平衡时,正反应速率等于逆反应速率,且,即,C项错误;
D.a点为平衡点,假设反应开始时NH3的物质的量为1mol,消耗的NH3为xmol,
此时N2的体积分数为,解得x=0.125,NH3的转化率为,D项错误;
故选B。
14.C
【详解】A.升高温度时NO的平衡转化率降低,说明平衡逆向移动,正反应为放热反应,,A正确;
B.曲线上的点为平衡状态,a点在平衡曲线上方,相同温度下a点转化率高于该温度下的平衡转化率,反应需逆向移动达到平衡,故,B正确;
C.平衡常数只与温度有关,c点温度低于d点,该反应正反应放热,温度越低平衡常数越大,故c、d点平衡常数不相等,C错误;
D.c点和b点温度相同,c点转化率低于该温度下的平衡转化率,反应未达平衡,延长反应时间,反应正向进行至平衡,可达到b点的转化率,D正确;
故选C。
15.A
【详解】A.微热试管a,黄色加深说明平衡正向移动,生成更多,根据勒夏特列原理,升高温度平衡向吸热方向移动,故正反应吸热,,故A错误;
B.向试管b加水后,平衡虽向粒子数增多的正向移动,但溶液体积增大的影响占主导,故减小,故B正确;
C.试管c中加入溶液,中和使减小,平衡正向移动,浓度增大,黄色更深;平衡常数仅与温度有关,温度不变则不变,故C正确;
D.试管d中加入浓硫酸,增大,平衡逆向移动,浓度增大,橙色更深,故D正确;
选A。
16.(1) 低温 AC
(2)BC
(3) < 反应②活化能低,同条件下单位体积内活化分子数多,有效碰撞几率大,速率快
(4) 该反应为放热反应,其它条件相同时,升高温度,平衡逆向移动,二氧化碳的平衡转化率下降
(5)使用更高效的催化剂或增大催化剂的比表面积
【详解】(1)主反应的,,根据时反应自发进行可知,主反应自发进行的条件是低温。
A.增加CO2的用量,相当于增大反应物CO2的浓度,平衡正向移动,H2的转化率提高,A正确;
B.主反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,H2的转化率降低,B错误;
C.及时分离生成的水蒸气,减小生成物的浓度,平衡正向移动,H2的转化率提高,C正确;
D.恒压条件下,充入惰性气体,容器体积增大,主反应平衡逆向移动,H2的转化率降低,D错误;
故选AC。
(2)A.CO2的消耗和CH4的生成均属于正向反应,则CO2的消耗量等于甲烷的生成量不能说明正逆反应速率相等,不能说明反应达到平衡状态,A错误;
B.主反应正向放热,副反应正向吸热,体系中以主反应为主,则随着反应的进行,反应放热,容器中温度升高,当体系温度不变时,说明反应达到平衡状态,B正确;
C.恒容容器中,随着主反应的进行,气体的物质的量减小,体系总压强减小,则体系总压强不变时,说明反应达到平衡状态,C正确;
D.在副反应中,CO和H2O均是产物且系数相等,在主反应中仅有H2O作为生成物出现,故若它们的物质的量相等,仅能说明主反应未进行,不能说明反应体系达到平衡状态,D错误;
故选BC。
(3)活化能越大反应速率越慢,反应②活化能低,同条件下单位体积内活化分子数多,有效碰撞几率大,速率快,则反应速率:反应①<反应②;
(4)该反应为放热反应,其他条件相同时,升高温度平衡逆向移动,CO2的平衡转化率下降,由于投料比相同,故温度高低顺序为T3>T2>T1。
(5)根据公式,曲线b与a的活化能Ea不同,且b斜率更大,即b活化能更小,推测使用了催化剂或使催化剂效率更高,故答案为使用更高效的催化剂或增大催化剂的比表面积。
17.(1)
(2) AC BC
(3) 加压 0.008 16
【详解】(1)已知:反应1:;
反应2:
据盖斯定律,将反应2-反应1×4可得=()
(2)①A.混合气体的平均摩尔质量为,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,A正确;
B.容器体积和气体总质量始终不变,则混合气体的密度始终不变,因此不能说明反应已达平衡,B错误;
C.和投料比不等于系数比,则和的物质的量之比保持不变,反应平衡,C正确;
D.每消耗同时生成,描述的都是正反应,不能说明反应达到平衡,D错误;
故选AC;
②A.反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,NO平衡转化率降低,A错误;
B.反应为气体分子数减小的反应,缩小容器容积,物质浓度增大反应速率增大,且平衡正向移动,NO转化率增大,B正确;
C.再充入,物质浓度增大反应速率增大,且平衡正向移动,NO转化率增大,C正确;
D.使用合适的催化剂,加快反应速率,但是不影响平衡移动,D错误;
故选BC;
(3)①已知:,为气体分子数减少的放热反应,根据题意T1>T2,温度越高反应速率应越快,但实验 Ⅱ(T2)达到平衡的时间更短,即速率更快,且的体积百分含量增大,则与实验Ⅰ相比,实验Ⅱ除温度不同外,还改变的条件是加压加快速率且使得平衡右移;
②由图知,平衡时ClNO体积百分含量为50%,设NO转化的物质的量为2x,则由三段式:
总的物质的量为5-x,则,解得x=1,NO的浓度变化为,时间为25 min,则用的浓度变化表示的反应速率为;
③由②分析,温度下,总的物质的量为4mol,该反应的。
18.(1) -278.0 >
(2) > < 增大压强,平衡逆向移动(或减小压强,平衡正向移动) 196
(3) 或 Zn基
【详解】(1)反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
根据盖斯定律有,反应Ⅲ=2×反应Ⅰ+反应Ⅱ,则;反应Ⅲ是放热反应,正反应的活化能小于逆反应的活化能,;
(2)①在同一压强下,升高温度,甲烷的平衡转化率增大,正反应为吸热反应,△H>0;
②反应是气体体积增大的反应,同一温度下,增大压强,平衡逆向移动,甲烷的转化率减小,所以;
③Q点总压为21MPa,甲烷的转化率为50%,依据三段式:
平衡时,气体总物质的量为3mol,则Q点的平衡常数;
(3)①反应所需能垒越大,反应速率越慢,而反应历程的决速步骤是反应速率最慢的一步,因此使用Cu基催化剂时,决速步骤的化学方程式为或;
②根据,活化能越大,越小,由图2可知Cu基做催化剂活化能比Zn基大,因此图3中a对应的催化剂是Zn基。
19.(1)
(2)<
(3) -262.7 温度 >
(4)当投料比大于1.0时,随着 浓度增大,反应i被促进,甲醇产率增大;同时反应iii被抑制,导致 浓度增大,进而抑制了反应ii,使二甲醚产率减小。
【详解】(1) 根据题意,CO的浓度变化量为 ,则8min内CO的平均反应速率为 。
(2) 该时刻反应的浓度商 。因为 ,所以反应逆向进行,即 。
(3)① 根据盖斯定律,将已知反应进行组合: 即可得到催化总反应 。因此 。
② 催化总反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,CO的转化率减小,图中曲线随X的增大而减小,故X代表温度;该反应正向为气体分子数减小的反应,相同温度下,增大压强,平衡正向移动,CO的转化率增大,图中 对应的转化率大于 ,故压强 。
(4) 随着投料比 增大,体系中 浓度相对增大,促使反应i正向移动,甲醇产率持续增大;另一方面, 浓度增大抑制了反应iii,导致体系中 浓度增大,进而抑制了反应ii的正向进行,最终导致二甲醚的产率减小。
答案第1页,共2页
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