2026-2027学年高二上学期鲁科版选择性必修1校本练习：10.27

**基本信息** 聚焦化学平衡核心知识，通过可逆反应图像分析、二甲醚合成及化石燃料利用等真实情境，考查平衡影响因素与计算，强化科学思维与化学观念。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|6题|化学平衡图像分析、温度/浓度对平衡影响|以图像为载体，考查平衡移动原理应用| |非选择题|2题|平衡常数计算、转化率、反应焓变|结合工业反应情境，融合数据处理与条件优化分析|

高二化学校本作业 10.27 1．对于可逆反应：  ，下列图象中正确的是 A．B．C．D． 2．25℃时将三个充满气体的相同烧瓶分别置于盛有等量、等温的水的烧杯中，向烧杯（1）中加入氧化钙固体，烧杯（3）中加入晶体，最终现象如图所示。已知：。下列叙述错误的是 A．加入固体后短时间内三个烧杯中温度高低：（1）（2）（3） B．烧瓶（1）中平衡时混合气体的平均相对分子质量增大 C．烧瓶（3）中平衡时混合气体的压强减小 D．由该实验现象可知温度会影响化学平衡状态 3．在1 L恒容密闭容器中充入，发生反应：  ，测得在不同温度下，NOCl的转化率与时间关系如图所示。下列叙述错误的是 A．温度： B．下，加入催化剂，达到平衡所用时间小于10 min C．下，平衡时再充入1 mol NOCl，平衡正向移动，NOCl转化率增大 D．下，向相同容器中充入2 mol NO和，平衡时，则 4．某刚性容器中利用直接氧化制备的反应：。如图为进料浓度比分别等于、、时，的平衡转化率随温度变化的关系。下列关于该反应的说法正确的是 A．相同条件下，升高温度可以提高的产率 B．该反应在高温条件下更易自发进行 C．曲线I表示进料浓度比 D．进料浓度比越大，平衡常数越小 5．用来表示可逆反应：的正确图像是 A．B．C．D． 6．已知化学反应，下列有关外界条件改变对该反应的速率和平衡的影响图像正确的是 A．由图a可知该反应的正反应为吸热反应 B．由图b可知： C．若反应在绝热条件下正向发生，由图C可知该反应为吸热反应 D．由图d可知：a曲线一定是加入了催化剂 7．二甲醚()是一种重要的清洁燃料，可替代氟利昂作制冷剂，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用合成气合成二甲醚，其主要原理如下： ①　 ②　 ③　 回答下列问题： (1)反应的 ，该反应的平衡常数 (用表示) (2)一定温度下，将和通入恒容密闭容器中，发生反应③，后达到化学平衡，平衡后测得的浓度为，则内 ，的转化率 ，化学平衡常数K= 。 (3)反应②的ΔH<0，在工业合成二甲醚时，需控制温度在250~270℃，而非更低温度，主要原因是 。 (4)将合成气以通入的反应器中，一定条件下发生反应：4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　，其中的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示，下列说法正确的是 (填字母)。 A． B． C．若在和时，起始时，则平衡时，大于 8．化石燃料的综合利用既能减少污染，又能提高资源利用率．回答下列问题： (1)煤气化过程如下： 反应1：  K1   反应2：  K2   反应3：  K3   a= ．K2= (用K1和K3表示)。 (2)在一定温度下，向某恒容容器中充入和，仅发生反应：  。 ①下列情况表明反应已达到平衡状态的是 (填标号)。 A．的体积分数保持不变 B．混合气体的平均摩尔质量保持不变 C．的转化率保持不变 D．与的物质的量之比不再改变 E. F.体系的压强不再改变 ②该反应能在 (填“高温”“低温”或“任何温度”)下自发。 (3)向2L的恒容密闭容器中充入，发生反应：  ．其他条件不变时，的平衡转化率随着温度(T)的变化如下图所示。 ①欲提高的平衡转化率，下列措施可能有效的是 (填标号)。 A．降低温度    　　　　　　　　　　B．分离出产物 C．再向容器中充入　　　　D．加入合适的催化剂 ②时，反应经过20min达到平衡，平衡常数K= (用分数表示)；该温度下，若改变投料，某时刻容器内、、，则此时 (填“>”、“＜”或“=”)。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 一、单选题 1．对于可逆反应：  ，下列图象中正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．该反应的正反应是吸热反应，升高温度，正、逆反应速率都增大，但正反应速率增大的程度比逆反应速率大，即交点以后v(正)＞v(逆)，A错误； B．该反应的正反应是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，AB3的质量分数减小，且温度越高，反应速率越快，达到平衡所需的时间越短，图像符合此规律，B正确； C．该反应的正反应是气体体积增大的反应，在相同温度下，增大压强，平衡向逆反应方向移动，反应物的质量分数增大，即相同温度时，压强越大，AB3的质量分数越大，C错误； D．该反应的正反应是吸热反应，相同压强下，升高温度，平衡正向移动，应增大，D错误； 故选B。 2．25℃时将三个充满气体的相同烧瓶分别置于盛有等量、等温的水的烧杯中，向烧杯（1）中加入氧化钙固体，烧杯（3）中加入晶体，最终现象如图所示。已知：。下列叙述错误的是 A．加入固体后短时间内三个烧杯中温度高低：（1）（2）（3） B．烧瓶（1）中平衡时混合气体的平均相对分子质量增大 C．烧瓶（3）中平衡时混合气体的压强减小 D．由该实验现象可知温度会影响化学平衡状态 【答案】B 【详解】A．氧化钙溶于水会放热，碳酸氢钠溶于水吸热，加入固体后短时间内三个烧杯中温度高低：（1）（2）（3），A正确； B．为红棕色，（1）中颜色最深说明分子数最多，混合气体的总物质的量增大，且混合气体的总质量不变，平衡时混合气体的平均相对分子质量减小，B错误； C．该反应是气体分子数减少的反应，正向进行过程中压强减小，烧瓶（3）中红棕色变浅，说明的物质的量减少，平衡正向移动，平衡时混合气体的压强减小，C正确； D．由该实验现象可知，温度不同时，的物质的量不同，说明温度会影响化学平衡状态，D正确； 故选B。 3．在1 L恒容密闭容器中充入，发生反应：  ，测得在不同温度下，NOCl的转化率与时间关系如图所示。下列叙述错误的是 A．温度： B．下，加入催化剂，达到平衡所用时间小于10 min C．下，平衡时再充入1 mol NOCl，平衡正向移动，NOCl转化率增大 D．下，向相同容器中充入2 mol NO和，平衡时，则 【答案】C 【详解】A．温度越高反应速率越快，达到平衡时间越短。T1达到平衡的时间短于T2（t1<10min），则T1反应速率更快，温度更高，即T1>T2，A正确； B．催化剂可加快反应速率，缩短达到平衡的时间，但不影响平衡转化率。T2原平衡时间为10min，加入催化剂后速率加快，达到平衡时间小于10min，B正确； C．恒容容器中，平衡时再充入NOCl，相当于增大反应物浓度，平衡正向移动，因反应2NOCl(g)⇌2NO(g)+Cl2(g)为气体体积增大的反应（ΔV>0），增加反应物浓度可等效为增大压强，对于此气体体积增大的反应，NOCl的转化率减小，NOCl转化率减小，C错误； D．T2下NOCl转化率为50%，平衡时c(NOCl)=0.5mol/L、c(NO)=0.5mol/L、c(Cl2)=0.25mol/L，。T3充入2molNO和1molCl2，设平衡时生成2ymol/LNOCl，由c(NO)=c(NOCl)得2-2y=2y，解得y=0.5，平衡时c(NO)=1mol/L、c(NOCl)=1mol/L、c(Cl2)=0.5mol/L，。因正反应吸热（T1>T2且转化率更高，K随温度升高增大），T3时K=0.5>T2时K=0.25，故T3>T2，D正确； 故选C。 4．某刚性容器中利用直接氧化制备的反应：。如图为进料浓度比分别等于、、时，的平衡转化率随温度变化的关系。下列关于该反应的说法正确的是 A．相同条件下，升高温度可以提高的产率 B．该反应在高温条件下更易自发进行 C．曲线I表示进料浓度比 D．进料浓度比越大，平衡常数越小 【答案】C 【分析】越大，的转化率越低，浓度比等于、、对应曲线分别为、Ⅱ、Ⅲ，据此分析； 【详解】A．据图示可知，其他条件相同时，升高温度，的转化率降低，即平衡逆向移动，的产率降低，A错误； B．该反应的正反应为放热、气体分子数减小的反应，，由，则低温下更易自发进行，B错误； C．越大，的转化率越低，则时对应曲线，C正确； D．平衡常数只与温度有关，D错误； 故选C。 5．用来表示可逆反应：的正确图像是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．该图像为C的百分含量随时间变化曲线，涉及100℃和500℃两个温度。温度越高反应速率越快，达到平衡时间越短，500℃（高温）应比100℃（低温）先达到平衡（拐点左移）；该反应ΔH<0（放热），升高温度平衡逆向移动，C的百分含量降低，故500℃平衡时C%低于100℃。图像符合此规律，A正确； B．该图像为正逆反应速率随温度变化曲线。温度升高时，正逆反应速率均增大（活化分子数增多），但放热反应升温平衡逆向移动，说明v逆增大幅度大于v正，最终v逆>v正，曲线应显示v逆斜率更大且高温时v逆在v正上方，而非椭圆包裹，B错误； C．该图像为正逆反应速率随压强变化曲线。反应前后气体分子数相等（2+1=3），压强增大时正逆反应速率同等程度增大（浓度同等增大），平衡不移动，v正始终等于v逆，曲线应平行上升而非相交，C错误； D．该图像为A的转化率随压强变化曲线。反应前后气体分子数不变，压强改变不影响平衡，A的转化率应不随压强变化（水平直线），而非随压强增大而增大，D错误； 答案选A。 6．已知化学反应，下列有关外界条件改变对该反应的速率和平衡的影响图像正确的是 A．由图a可知该反应的正反应为吸热反应 B．由图b可知： C．若反应在绝热条件下正向发生，由图C可知该反应为吸热反应 D．由图d可知：a曲线一定是加入了催化剂 【答案】B 【详解】A．由图可知，T1条件下反应先达到平衡，说明温度T1高于T2，反应达到平衡时T1条件下生成物C的百分含量小于T2，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，则该反应的正反应为放热反应，A错误； B．由图可知，温度一定时，增大压强，生成物C的百分含量增大，说明增大压强平衡向正反应方向移动，则该反应为气体分子数减小的反应，所以化学计量数的大小关系为：m+n>p，B正确； C．由图可知，绝热条件下，反应速率先增大后减小，反应速率增大是因为该反应为放热反应，反应放出的热量使反应温度升高，温度升高对反应速率的影响大于浓度减小影响所致，C错误； D．由图可知，a条件下反应先达到平衡，说明平衡a条件的反应速率快于b条件，a条件反应物B的百分含量与b条件反应物B的百分含量相等，说明改变条件，化学平衡不移动，则改变条件可能是加入催化剂，也可能是该反应是气体体积相等的反应，增大压强，D错误； 故选B。 二、解答题 7．二甲醚()是一种重要的清洁燃料，可替代氟利昂作制冷剂，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用合成气合成二甲醚，其主要原理如下： ①　 ②　 ③　 回答下列问题： (1)反应的 ，该反应的平衡常数 (用表示) (2)一定温度下，将和通入恒容密闭容器中，发生反应③，后达到化学平衡，平衡后测得的浓度为，则内 ，的转化率 ，化学平衡常数K= 。 (3)反应②的ΔH<0，在工业合成二甲醚时，需控制温度在250~270℃，而非更低温度，主要原因是 。 (4)将合成气以通入的反应器中，一定条件下发生反应：4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　，其中的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示，下列说法正确的是 (填字母)。 A． B． C．若在和时，起始时，则平衡时，大于 (5)在一定条件下，密闭容器中加入一定量的、和催化剂发生反应，其速率方程为，，其中、为正、逆反应速率，、分别为速率常数(已知Arhenius经验公式，k为反应速率常数，为活化能，T为热力学温度，R为摩尔气体常量，A为比例系数)，p为气体的分压。已知降低温度时，增大，调整和初始投料比，测得的平衡转化率如下图所示，A、B、C、D四点中温度由高到低的顺序是 ，在C点所示投料比下，当转化率达到时， 。 【答案】(1) (2) 1/3 (3)温度过低时反应速率太慢或催化剂活性较低 (4)BC (5) (或2.25) 【详解】（1）已知①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1=-90.7kJ•mol-1，②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH2=-23.5kJ•mol-1，③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2kJ•mol-1，依据盖斯定律①×2+②+③可得3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) ΔH=(-90.7kJ•mol-1)×2+(-23.5kJ•mol-1)+(-41.2kJ•mol-1)=-246.1 kJ/mol，K1= ，K2= ，K3= ，则K= =K12•K2•K3。 （2）根据已知条件列出“三段式” 则内 =，的转化率=25%，化学平衡常数K==。 （3）反应②的ΔH<0，在工业合成二甲醚时，需控制温度在250~270℃，而非更低温度，主要原因是：温度过低时反应速率太慢或催化剂活性较低。 （4）A．反应正向气体分子数减小，增大压强，平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，故p1＞p2＞p3，故A错误； B．由图可知，压强一定时，升高温度，CO的平衡转化率减小，平衡逆向移动，故该反应为放热反应，ΔH＜0，故B正确； C．若在p3和316℃时，起始时，增大了氢气的加入量，平衡正向移动，则平衡时CO的平衡转化率增大，α(CO)大于50%，故C正确； 故答案为：BC。 （5）降低温度时，增大说明平衡向正反应方向移动，该反应为放热反应，由图可知，和的投料比相同时，B点的转化率小于A点，则B点温度高于A点；增大和的投料比相当于增大的浓度，平衡向正反应方向移动，但的转化率减小，若温度相同时，A点的转化率应最大、D点的转化率应最小，由图可知，A点的转化率最小、D点的转化率最大，说明A点的反应温度最高、D点反应温度最低，则A、B、C、D四点中温度由高到低的顺序是； 设C点起始CO和N2O的投料浓度均为1mol/L，由题意可建立如下三段式： 由正逆反应速率相等可得：，， 同理可建立CO转化率达到40%的三段式： 由三段式数据可得：。 8．化石燃料的综合利用既能减少污染，又能提高资源利用率．回答下列问题： (1)煤气化过程如下： 反应1：  K1   反应2：  K2   反应3：  K3   a= ．K2= (用K1和K3表示)。 (2)在一定温度下，向某恒容容器中充入和，仅发生反应：  。 ①下列情况表明反应已达到平衡状态的是 (填标号)。 A．的体积分数保持不变 B．混合气体的平均摩尔质量保持不变 C．的转化率保持不变 D．与的物质的量之比不再改变 E. F.体系的压强不再改变 ②该反应能在 (填“高温”“低温”或“任何温度”)下自发。 (3)向2L的恒容密闭容器中充入，发生反应：  ．其他条件不变时，的平衡转化率随着温度(T)的变化如下图所示。 ①欲提高的平衡转化率，下列措施可能有效的是 (填标号)。 A．降低温度    　　　　　　　　　　B．分离出产物 C．再向容器中充入　　　　D．加入合适的催化剂 ②时，反应经过20min达到平衡，平衡常数K= (用分数表示)；该温度下，若改变投料，某时刻容器内、、，则此时 (填“>”、“＜”或“=”)。 【答案】(1) -41 (2) ABCF 低温 (3) AB > 【详解】（1）反应1：  K1   反应3：  K3   根据盖斯定律反应3-反应1得反应2：  K2  = ，即a=；K2=。 （2）①A.的体积分数保持不变，说明的浓度保持不变，反应一定达到平衡状态，故选A； B.反应前后气体总质量不变，气体总物质的量不同，混合气体的平均摩尔质量是变量，平均摩尔质量保持不变，反应一定达到平衡状态，故选B； C.的转化率保持不变，说明的浓度保持不变，反应一定达到平衡状态，故选C； D.与都是生成物，化学计量数之比为1:1，所以与的物质的量之比始终为1:1，与的物质的量之比不再改变，反应不一定平衡，故不选D； E.反应达到平衡正逆反应速率比等于化学计量数之比，所以，反应没有达到平衡状态，故不选E； F. 反应前后气体总物质的量不同，压强是变量，体系的压强不再改变，反应一定达到平衡状态，故选F； 选ABCF。 ② 正反应气体物质的量减少，ΔS<0，正反应放热ΔH<0， 该反应能在低温下自发。 （3）①A.根据图像，降低温度，的平衡转化率增大，故选A； B.分离出产物，平衡正向移动，的平衡转化率增大，故选B； C.再向容器中充入，相当于增大压强，的平衡转化率减小，故不选C； D.加入合适的催化剂，平衡不移动，的平衡转化率不变，故不选D； 选AB。 ②时，的平衡转化率为40%； 反应经过20min达到平衡，平衡常数K=；该温度下，若改变投料，某时刻容器内、、，，则此时反应正向进行，>。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $