第二章 化学反应速率与化学平衡 感知高考-【新课程能力培养】2026-2027学年高中化学选择性必修1 化学反应原理练习手册(人教版)

2026-09-01
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逆向移动,丁烯的平衡产率减小,因此C错误,D正 确。(2)反应初期,H2可以活化催化剂,进料气中 (氢气较小,丁烷浓度大,反应向正反应方向进行的 n(丁烷) 程度大,丁烯产率升高;随着进料气中(氢气增大, n(丁烷) 原料中过量的H会使反应平衡逆向移动,所以丁烯产率 下降。(3)590℃之前,温度升高时反应速率加快,生 成的丁烯会更多,同时由于反应是吸热反应,升高温度 平衡正向移动,平衡体系中会含有更多的丁烯。而温度 超过590℃时,丁烯会裂解生成短碳链烃类化合物,使 产率降低 ”实验活动1探究景影响化学平衡移动 的因素 1.D2.B 3.A【解析】因为合成氨反应为反应前后气体体积 减小的反应,因而增大压强有利于提高N的转化率;恒 容容器B中的压强随反应的进行而逐渐减小,但恒压容 器A中的压强不变,因而容器A中N2的转化率较大, 故选A。 4.C【解析】a→a'过程中2NO2一N,O4,缩小容器 的容积,导致各种物质的浓度都增大,体系的压强也增 大,由于反应物的系数大,所以反应物NO2的浓度比生 成物的浓度增大得多,平衡向正反应方向移动,但平衡 移动的趋势是微弱的,达到新平衡时各物质(气体)的 浓度都比旧平衡时大,因此最终气体的颜色比原来深, A错误;开始时NO(g)和Br2(g)颜色相同,容器的容积 减小的倍数相同,但a在压缩中有一定NO2转化成 NO4,b中不存在化学反应,导致a颜色应比b'中的略 浅,B错误;a→a过程中,平衡正向移动,使a'中气体 物质的量比a中要少,a'的压强比a的压强的2倍要小: b和b'中物质的量相等,气体体积是原来的一半,则b 的气体的压强为b中气体的压强的2倍,C正确:两者 颜色一样深,并不意味着c(NO2)和c(Br2)相等,颜色深 的浓度不一定大,颜色浅的浓度不一定小,故a'中 的c(NO2)不一定比b'中的c(Br2)小,D错误。 5.D【解析】由第二阶段中,气态Ni(CO)4加热至 230℃制得高纯镍,反应Ni(s)+4CO(g)一Ni(CO)4(g)平衡 逆向移动,有利于高纯镍的生成,由此可知反应放热, △H<0,故A正确;增加c(CO),平衡正向移动,有利 于粗镍转化为Ni(CO)4,故B正确;Ni(CO)4的沸点为 42.2℃,反应温度应大于沸点,便于分离出i(C0)4, 则第一阶段,在30℃和50℃两者之间选择反应温度, 选50℃,故C正确;加热至230℃制得高纯镍,可知 参考答案与解析。 第二阶段Ni(CO)4分解率较大,故D错误。 6.B【解析】完全相同的两个恒容容器甲和乙,已 知甲装有S02和O2各1g,乙装有S02和O2各2g,乙 中的量是甲的2倍,则乙中压强大,增大压强,平衡正 移,SO2的转化率增大,所以乙中SO2的转化率大于甲 中SO2的转化率,即a%<b%,故选B。 >"感知高考 高考真题、模拟题精练 1.A【解析】由图可知,3小时后异山梨醇浓度继 续增大,15h后异山梨醇浓度才不再变化,所以3h 时,反应②未达到平衡状态,即正、逆反应速率不相 等,A错误;图像显示该温度下,15h后所有物质浓度 都不再变化,且此时山梨醇转化完全,即反应充分,而 1,4-失水山梨醇仍有剩余,即反应②正向进行程度小 于反应①、反应限度小于反应①,所以该温度下的平衡 常数:①>②,B正确:由图可知,在0~3h内异山梨醇 的浓度变化量为0.042 mol.kg,所以平均速率(异山梨 醇)=0.042 mol-kg=0.014mol-kgh,C正确;催化 剂只能改变化学反应速率,不能改变物质平衡转化率, 所以反应②加入催化剂不改变其平衡转化率,D正确。 2C【解析】①A(g)=Mg)的K=名,②Ag)一 N(g)的K=色,②-①得到M(g)一N(g),则K=直= 左、 XM,平衡 三=,A正确;由图可知,0-时间段,生成M k-1 和N的物质的量相同,由此可知,生成M和N的平均 反应速率相等,B正确;若加入催化剂,k增大,更有 利于生成M,则变大,但催化剂不影响平衡移动, xM平商不变,C错误;若A(g)一→M(g)和A(g)→N(g)均 为放热反应,升高温度,两个反应均逆向移动,A的物 质的量分数变大,即xA平变大,D正确。 3.C【解析】反应物气体总物质的量为5mol,生成 物为3mol,减小压强会使平衡向气体体积增大的方向 (逆反应)移动,A不符合题意;该反应为放热反应, 升高温度会使平衡向吸热的逆反应方向移动,B不符合 题意:增大H2浓度会提高反应物浓度,根据勒夏特列 原理,平衡向正反应方向移动以消耗增加的H2,C符合 题意;恒容充人惰性气体不改变各物质浓度,对平衡无 影响,D不符合题意。 4.A【分析】550℃时,曲线①物质的量是5mol, 根据原子守恒,n(C)=3mol,则其不可能是含碳微粒, 高中化学选择性必修(人教版) 故曲线①表示H2,温度升高,反应I平衡正移,反应Ⅱ 平衡逆向移动,CO物质的量增大,则曲线③代表CO 温度升高,反应Ⅲ逆向移动.CH4物质的量降低,则曲 线②代表CH4,据此解答。 【解析】550℃时,n(H2)=5mol,n(C02)=2.2mol, n(CH4)=n(CO)=0.4mol,根据C原子守恒,可得n(CHsO)= n(C)-n(CO)-n(C0)-n(CH=0,根据0原子守恒, 3 可得n(H0)=n(0)-2m(C0,)-n(C0-3nCH.02=7.2mol 1 (也可利用H原子守恒计算,结果相同),则α(HO)= 9mol-7.2molx1009%=20%,A正确;550℃时,n(C02)= 9 mol 2.2mol,n(C0)=0.4mol,则n(C02):n(C0)=11:2,B错 误;400-550℃范围,随温度升高,反应Ⅱ、Ⅲ平衡均 逆向移动,(CO2)增大,说明反应Ⅲ逆向移动程度更 大,则H,O的物质的量减小,C错误;增大压强,反应 I平衡逆向移动,反应Ⅱ平衡不移动,反应Ⅲ平衡正向 移动,H的物质的量减小,D错误。 5.D【解析】由表可知,相同温度下,乙烷在发生 转化时,反应I更易发生,则反应活化能:I<Ⅱ,A 正确;由表可知,500℃时,乙烷的转化率为9.0%,可 得转化的乙烷的总物质的量为2mol×9.0%=0.18mol,而 此温度下乙烯的选择性为80%,则转化为乙烯的乙烷的 物质的量为0.18mol×80%=0.144mol,根据方程式可得, 生成乙烯的物质的量为0.144mol.则0-5min反应I的平 0.144mol 均速率为:(C)}0=2.88x10 mol-Lmin B正确;其他条件不变,平衡后及时移除HO(g),反应 I正向进行,可提高乙烯的产率,C正确:其他条件不 变,增大投料比[n(CHs)n(CO2)]投料,平衡后CO2转 化率提高,CH转化率降低,D错误。 6.B【解析】一定条件下,增大水的浓度,能提高 CH的转化率,即x值越小,CH,的转化率越大,则x< x2,A正确;b点和c点温度相同,CH4的起始物质的量 都为1ol,b点x值小于c点,则b点加水多,反应物 浓度大,则反应速率:正>正,B错误;由图像可知, x一定时,温度升高CH平衡转化率增大,说明正反应 为吸热反应,温度升高平衡正向移动,K增大,温度相 同,K不变,则点a、b、c对应的平衡常数:K<K=K, C正确:该反应为气体分子数增大的反应,反应进行时 压强发生改变,所以温度一定时,当容器内压强不变 时,反应达到平衡状态,D正确。 7.(1)<(2)反应放热,温度过高,平衡左移。 产率降低(或有副反应发生:或催化剂选择性低;或反应 72 未达平衡)(3)①IV②BD③1.98④0.025 【解析】(1)根据表格中的数据,反应温度升高反 应的平衡常数减小,说明反应向逆反应方向移动,又因 升高温度向吸热反应方向移动,故逆反应为吸热反应, 正反应为放热反应,该反应的△H<0。 (2)根据表格中的平衡常数,反应温度在500K 时,平衡常数K<1.3×103,此时平衡常数过小,反应未 达到平衡,导致乙二醇产率过低;或温度过高,平衡左 移,产率降低;或催化剂的催化活性下降,导致乙二醇 产率过低:或有副反应发生。 (3)①已知Ⅱ为乙二醇的选择性曲线,观察Ⅱ和Ⅳ 可知,随着反应的进行MG逐渐转化为乙二醇,故曲线 IV表示MG的选择性,曲线Ⅲ代表的物质在一定温度后 开始产生,则曲线Ⅲ为乙醇的选择性曲线。则曲线I表 示DMO的实际转化率曲线,随着温度升高,I曲线的 变化趋势为上升后逐渐平衡,此时说明DMO的转化率 趋于恒定。 ②根据图示,降低温度,DMO的转化率降低,A 不符合题意:增大压强,反应体系中单位体积内活化 分子数增加,化学反应速率加快,DMO的转化率增 大,B符合题意;减小初始的氢酯比导致体系中氢含 量下降,DMO的转化率降低,C不符合题意;A点时 DMO的转化率为80%,升高温度后转化率持续上升说 明A点时反应未平衡,延长原料和催化剂的反应时间 可以促进反应的继续进行,增大DMO的转化率,D符 合题意。 ③483K时,DMO的实际转化率为99%,设起始投 人反应的DMO为100mol,则出口处流出的乙醇的物 质的量为100mol×99%x2%=1.98mol,此时还有1mol DMO未反应从出口流出,因此出口处n(乙醇)=198mo n(DMO)1 mol 1.98。 ④设初始时H2与DMO的投料分别为52.4mol和 1mol,A点时DMO的实际转化率为80%,MG和乙二 醇的选择性为50%,假设该反应分步进行,第一步发生 DMO转化为MG,可写出如下关系: DMO(g)+2H2 (g)=MG(g)+CHOH(g) 起始(mol)152.4 0 0 反应(mol)0.81.6 0.80.8 终了(mol) 0.250.8 0.80.8 第二步反应,MG转化为乙二醇,可写出如下关系: MG(g)+2H2(g)一乙二醇(g)+CHOH(g) 起始(mol)0.850.8 0 0.8 反应(mol) 0.40.8 0.4 0.4 终了(mol)0.450.0 0.4 1.2 这时,体系中DMO的物质的量为0.2mol、MG的 物质的量为0.4mol、H2的物质的量为50.0mol、CHOH 的物质的量为1.2mol、乙二醇的物质的量为0.4mol, 体系中总物质的量为0.2+0.4+50.0+1.2+0.4=52.2mol。 第三章水溶液中 "第一节 电离平衡 基础练习 1.C【解析】铁是单质,不是电解质,故A错 误;氨气本身不能电离产生自由移动的离子,属于非 电解质,故B错误;碳酸钙为盐,溶于水的部分能完 全电离,属于强电解质,磷酸水溶液中只能部分电 离,属于弱电解质,酒精在水溶液中和熔融状态下不 能导电,且为化合物,是非电解质,故C正确;水是 弱电解质,故D错误。 2.D【解析】KCI溶液在水分子作用下电离成钾离 子和氯离子,故A错误;SO2溶于水生成亚硫酸,亚硫 酸能部分电离成离子,而二氧化硫不能电离,故二氧化 硫属于非电解质,故B错误:强电解质是指在水溶液中 或熔融状态下能完全电离,硫酸钡属于强电解质,虽在 水溶液中很难溶解,但溶于水的部分能完全电离,故C 错误;纯净的强电解质在液态时,若为共价化合物则不 导电,若为离子化合物则导电,故D正确。 3.A【解析】向盐酸中加入醋酸钠晶体,醋酸钠和 盐酸反应生成醋酸,导致溶液中c(H)减小,向醋酸中 加人醋酸钠,能抑制醋酸电离,导致其溶液中℃(H)减 小,故A正确;HC1是强酸,不存在电离平衡,升高温 度不影响盐酸中C(H),醋酸是弱酸,其水溶液中存在 电离平衡,升高温度,促进醋酸电离,导致醋酸溶液中 氢离子浓度增大,故B错误;c(H)相同、体积相同的醋 酸和盐酸两种溶液分别加水稀释,溶液中氢离子浓度减 小,pH都增大,故C错误;c(F)相同、体积相同的醋 酸和盐酸,醋酸的物质的量大于盐酸,且二者都是一元 酸,所以分别与足量的锌反应,醋酸产生的氢气比盐酸 多,故D错误。 4.C【解析】一水合氨是弱碱,书写离子方程式时 不能拆写,应为A1+3NH·H,O=A1(OH)3↓+3NH,A 错误:加水稀释虽然能促进氨水的电离,但c(NH)和 c(OH)都减小,即c(NH)·c(OH)减小,B错误;中和 反应均为放热反应,C正确:因为一水合氨为弱碱,部 分电离,所以0.10molL1的氨水中c(OH)远远小于 0.10molL,D错误。 参考答案与解析。 用物质的量分数代替浓度计算反应的浓度商Q= 0.4 mol 1.2 mol 52.2mol*52.2mol —≈0.025。 器删× 52.2 mol 的离子反应与平衡衡 5.D【解析】1mol·L的醋酸溶液中c(H)约为 103molL,说明CH,COOH部分发生电离,则CHC0OH 是弱电解质,A正确;醋酸溶液中存在CH,COOH分子, 说明CH COOH未完全发生电离,则CH,COOH是弱电 解质,B正确:Zn与醋酸溶液发生的反应为Zn+2CH,COOH 一(CH,COO)2Zn+H2↑,标准状况下112mLH2的物质 的量为0.005mol,则参与反应的n(CH,COOH)= 0.01mol:10mLc(H+)=0.1mol·L1的醋酸溶液中, CH,COOH电离产生的n(H*)=0.01Lx0.1mol.L-l= 0.001mol,则有n(H)<n(CH,COOH),说明CH,COOH 部分发生电离,则CH,COOH是弱电解质,C正确; 10mL0.1mol·L1的醋酸溶液与10mL0.1mol·L1的 NaOH溶液中,n(CH,COOH)=n(NaOH)=0.01Lx0.1molL =0.001mol,二者能恰好完全反应,只能说明CH,COOH 为一元酸,不能证明CH,COOH是弱电解质,D错误。 6.(1)“0”点处醋酸未电离,无离子存在 (2)c<a<b(3)c(4)①加少量NaOH固体②加 少量NaCO,③加人Zn、Mg等金属 【解析】溶液的导电能力主要由离子浓度来决定, 题目中的图像说明冰醋酸加水稀释过程中,离子浓度随 着水的加入先逐渐增大到最大值又逐渐减小,故c(H) 是6点最大,e点最小,这是因为:H)的,加水 稀释,醋酸的电离平衡正向移动,n(H)增大使c(H)有 增大的趋势,而V(aq)增大则使c(H)有减小的趋势。 c(H)是增大还是减小,取决于这两种趋势中哪一种占 主导地位。在“0”点时,未加水,只有醋酸,因醋酸 未发生电离,没有自由移动的离子存在,故不能导电; 要使CH,COO的浓度增大,可通过加入OH、活泼金属 等使平衡正向移动。 7.(1)HC10溶液(2)正盐c(H)c(HPO) c(HPO;) (3)B(4)大于c(H)相同的醋酸和HX溶液稀释 相同的倍数,HX溶液的c(田)变化更大 【解析】(1)据电离平衡常数可知,三种酸由强 到弱的顺序为亚磷酸、醋酸、次氯酸,所以浓度均为 0.1molL的CH COOH、HC1O、HPO3溶液中,c(H) 最小的是HC1O溶液。(2)亚磷酸(H,PO,)为二元酸, 73N 高中化学选择性必修1(人教版) 感知高考 高考真题、模拟题精练 1.(2024·黑吉辽)异山梨醇是一种由生物质 加入A(g) 制备的高附加值化学品,150℃时其制备 过程及相关物质浓度随时间变化如图所 M(g)- Ag)色Ng) k2 示,15h后异山梨醇浓度不再变化。下 tN平商 N 列说法错误的是() M平商 反应① 1,4失水山梨醇反应2异山梨醉 山梨醇 反应③副产物 0.10 反应时间() 0.08 第2题图 0.06 一山梨醇 --1,4-失水山梨醇 异山梨醇 下列说法错误的是() 0.04 (3,0.042》 副产物 0.02 A.该条件下平值=kk2 xM,平衡kk2 10 15 B.O~t1时间段,生成M和N的平均反应 时间h 速率相等 第1题图 C.若加入催化剂,,增大,k2不变,则 A.3h时,反应②正、逆反应速率相等 名和xM,平衡均变大 B.该温度下的平衡常数:①>② D.若A(g)→M(g)和A(g)→N(g)均为 C.0~3h平均速率(异山梨醇)=0.014 放热反应,升高温度则xA,平衡变大 mol.kg.h 3.(2025·甘肃)C02加氢转化成甲烷,是综 D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率 合利用CO2实现“碳中和”和“碳达峰” 2.(2025·安徽)恒温恒压密闭容器中,t=0 的重要方式。525℃、101kPa下,C02(g) 时加入A(g),各组分物质的量分数x随反 +4H2(g)=CH(g)+2H0(g)△H=-185 kJ/mol。反应达到平衡时,能使平衡向正 应时间t变化的曲线如图(反应速率v= kx,k为反应速率常数)。 反应方向移动的是() A.减小体系压强 B.升高温度 C.增大H2浓度 D.恒容下充入惰性气体 44)练 第二章化学反应速率与化学平衡。 4.(2025·江苏)甘油(CH03)水蒸气重整 △H2>0 获得H2过程中的主要反应: 向容积为10L的密闭容器中投入2mol 反应I CHO3(g)=3C0(g)+4H(g) CH,和3 mol CO2,不同温度下,测得 △H>0 5min时(反应均未平衡)的相关数据见 反应Ⅱ CO(g)+H2O(g)-CO2(g)+H2(g) 下表,下列说法不正确的是( ) △H<0 400 反应ⅢCO2(g)+4H(g)=CH,(g)+2HO(g) 温度/℃ 500 600 △H<0 乙烷转化率/% 2.2 9.0 17.8 1.0x105Pa条件下,1 mol C,HsO3和9mol 乙烯选择性/% 92.6 80.0 61.8 H,O发生上述反应达平衡状态时,体系 中CO、H2、CO2和CH4的物质的量随温 注:乙烯选择性 度变化的理论计算结果如图所示。下列 转化为乙烯的乙烷的物质的量×100% 说法正确的是()》 转化的乙烷的总物质的量 A.反应活化能:I<Ⅱ B.500℃时,0~5min反应I的平均速率 50,5.0) 为:v(C2H4)=2.88×103molL1.min Cd(55d2.21 C.其他条件不变,平衡后及时移除HO(g), 1(5500.4) 可提高乙烯的产率 400 450500550600650700 T/℃ D.其他条件不变,增大投料比[n(CH6)/ 第4题图 n(CO2)]投料,平衡后可提高乙烷转 化率 A.550℃时,H,0的平衡转化率为20% B.550℃反应达平衡状态时,n(C02): 6.(2023·湖南)向一个恒容密闭容器中加入 1 mol CH4和一定 n(C0)=11:25 量的H0,发生 C.其他条件不变,在400~550℃范围, 反应:CH4(g)+ 平衡时HO的物质的量随温度升高而 盆 H2O(g)-CO(g) 增大 +3H(g)。CH的 D.其他条件不变,加压有利于增大平衡 平衡转化率按不 T/K 时H2的物质的量 第6题图 5.(2024·浙江)二氧化碳氧化乙烷制备乙 同投料比xx=nC)】 随温度的变化曲 n(HO) 烯,主要发生如下两个反应: 线如图所示。下列说法错误的是() I.C2H6(g)+CO2(g)-C2H,(g)+CO(g)+ A.x1<2 HO(g)△H1>0 B.反应速率:t正<)正 Ⅱ.CH6(g)+2CO2(g)=4C0(g)+3H2(g) C.点a、b、c对应的平衡常数:K<K=K。 5 高中化学选择性必修(人教版) D.反应温度为T,当容器内压强不变时, 的实际转化率及MG、乙二醇、乙醇 反应达到平衡状态 的选择性随温度的变化曲线如图所 7.(2025·黑吉辽蒙·节选)乙二醇是一种重 示[某物质的选择性=生度(该物质) 要化工原料,以合成气(CO、H2)为原 n消耗(DMO) 料合成乙二醇具有重要意义。 ×100%]。 I.直接合成法:2C0(g)+3H(g)化翻 483,99 100 HOCHCH2OH(g),不同温度下平衡常数 80 如下表所示。 60 A(450,50) 40: 温度 298K 355K 400K 20 (483,2】 平衡常数 6.5×101 1.0 1.3×103 443 463 483 503 523 温度/K (1)该反应的△H (填“>”或 第7题图 “<”)0 ①已知曲线Ⅱ表示乙二醇的选择性, (2)实验表明,在500K时,即使压强 则曲线 (填图中标号, (34MPa)很高乙二醇产率(7%) 下同)表示DMO的转化率,曲线 也很低,可能的原因是 表示MG的选择性。 ②有利于提高A点DMO转化率的 (答出1条即可)。 措施有 (填字母)。 Ⅱ.间接合成法:用合成气和O2制备的 A.降低温度 DMO合成乙二醇,发生如下3个均放热 B.增大压强 的连续反应,其中MG生成乙二醇的反 C.减小初始氢酯比 应为可逆反应。 D.延长原料与催化剂的接触时间 COOCH,+2H2 CH.OH +2H2 CH.OH +H:CH3 COOCH-CH OH COOCH-CH OH CHOH-HO CHOH ③483K时,出口处n(乙醇)的值为 n(DMO) DMO(g) MG(g) 乙二醇(g) 乙醇(g) (精确至0.01)。 (3)在2MPa、Cu/SiO2催化、固定流速条 ④A点反应MG(g)+2H2(g)= 件下,发生上述反应,初始氢酯比 HOCHCH2OH(g)+CH,OH(g)的浓 〉、=52.4,出口处检测到DM0 度商Q= (用物质的量分 n(DMO) 数代替浓度计算,精确至0.001)。 46)练

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