鲁科版2021高中化学选择性必修第一册第二章化学反响的方向、限度与速率第二节化学反响的限度同步练习
一、单项选择题
1.羰基硫(COS)可用于合成除草剂和杀虫剂。一定条件下，恒容密闭容器中，发生反响：H2S(g)＋CO2(g)⇌COS(g)＋H2O(g)。以下能充分说明该反响已经到达化学平衡状态的是〔
〕
A.正、逆反响速率相等 B.容器内混合气体的密度不再变化
C.H2S、CO2、COS、H2O的浓度相等 D.H2S、CO2、COS、H2O在密闭容器中共存
2.对于某可逆反响平衡体系，以下措施一定会使平衡移动的是〔
〕
A.升高温度 B.使用催化剂 C.改变体系压强 D.增大反响物用量
3.我们主要从三个方面讨论一个化学反响的原理，其中不属于这三个方面的是〔
〕
A.反响进行的方向 B.反响的快慢 C.反响进行的限度 D.反响物的多少
4.乙酸蒸汽能形成二聚分子:2CH3COOH=(可逆反响)(CH3COOH)2
△H<0
现欲测定乙酸分子的相对分子质量.应采用的条件为〔
〕
A.低温低压 B.低温高压 C.高温高压.D.高温低压
5.工业制硫酸和合成氨生产中相同的是〔
〕
A.所有原料气都循环使用
B.都用压缩机压缩原料气
C.用了完全相同的催化剂
D.都用热交换器进行加热
6.以下事实不能用勒夏特列原理解释的是〔
〕
A.黄绿色的氯水光照后颜色变浅
B.温度过高对合成氨不利
C.由H2、I2蒸气、HI组成的平衡体系加压后颜色变深
D.溴水中有平衡：Br2+
H2O
HBr+
HBrO，当参加AgNO3溶液后，溶液颜色变浅
7.以下有关生活生产中的表达合理的是〔〕
A.铜的精炼工业和电镀铜工业，均可采用CuSO4溶液做电解质溶液
B.明矾和漂白粉分别用于自来水的净化和杀菌消毒，两者的作用原理相同
C.水库的钢闸门与电源负极相连以防止其生锈，该法即牺牲阳极的阴极保护法
D.工业上合成氨采用500℃左右的温度，其原因是适当加快NH3的合成速率，催化剂在500℃左右时其活性最好，且能提高H2的转化率
8.如图曲线表示其他条件一定时，反响2NO＋O2
⇌
2NO2(正反响为放热反响)达平衡时NO的转化率与温度的关系曲线，图中标有a、b、c、d四点，其中表示未到达平衡状态，且v(正)＞v(逆)的点是〔
〕
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
9.某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下可逆反响：X(g)＋Y(g)
⇌
Z(g)＋W(s)ΔH>0，以下表达正确的选项是（）
A.参加少量W，逆反响速率增大 B.当容器中气体压强不变时，反响到达平衡
C.升高温度，平衡逆向移动
D.平衡后参加X，上述反响的ΔH增大
10.在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反响物，保持恒温、恒容，测得反响到达平衡时的有关数据如下〔N2(g)+3H2(g)=2NH3
(g)
△H=-92.4kJ·mol-1)
容器
甲
乙
丙
反响物投入量
1molN2、3molH2
2molNH3
4molNH3
NH3的浓度〔mol·L-1〕
c1
c2
c3
反响的能量变化
放出akJ
吸收bkJ
吸收ckJ
体系压强〔Pa〕
p1
p2
p3
反响物转化率
а1
а2
а3
以下说法正确的选项是〔
〕
A.2c1＞c3 B.a+b=92.4 C.2p2＜p3 D.а1+а3=1
11.把
0.6molX
气体和
0.4molY
气体混合于容积为2L的容器中，使其发生如下反响：
3X(g)+Y(g)⇌nZ(g)+2W(g).5min
末生成0.2molW，假设测知以Z浓度变化表示的平均反响速率为
0.01mol/L⋅min，那么n的值为〔
〕
A.4 B.3 C.2 D.1
12.400℃
时，往一密闭容器中通入
4molSO2
和
2molO2，反响到达平衡时，容器内压强是反响前的四分之三．此时
SO2的转化率为〔
〕
A.75% B.25% C.37.5% D.81%
13.T℃时，在密闭容器中进行的反响：COCl2(g)
⇌
CO(g)+Cl2(g)
△H=+108KJ/mol，在4min、10min、14min时均只改变影响平衡的一个条件，各物质的浓度变化如下图，以下说法正确的选项是〔
〕
A.4min时降低温度，10min时充入Cl2，14min时增大容器的体积
B.平衡常数K2min C.4min~8min COCl2平均反响速率为0.01mol(L·min) D.假设T℃时，起始向2L的恒容密闭容器中充入COCl2、Cl2、CO均为0.20 mol，那么到达平衡前，v正>v逆 14.稀氨水中存在着以下平衡：NH3•H2O⇌ NH4+ +OH-，假设要使平衡向逆反响方向移动，同时使 c(OH-)增大，应参加适量的物质是(忽略溶解热)〔 〕 ①NH4Cl 固体 ②硫酸 ③NaOH 固体 ④水 ⑤加热 A.仅①②③⑤ B.仅③⑤ C.仅③ D.仅①③ 15.在一定条件下，利用 CO2 合成CH3OH的反响如下：CO2(g) + 3H2(g) ⇌ CH3OH(g) + H2O(g)△H1，研究发现，反响过程中会有副反响：CO2(g) + H2(g) ⇌ CO(g) + H2O(g) △H2。温度对 CH3OH、CO的产率影响如下图。以下说法中，错误的选项是〔 〕 A.△H1 0，△H2 0 B.增大压强可以缩短合成反响到达平衡所需的时间 C.生产过程中，温度越高越有利于提高 CH3OH的产率 D.合成CH3OH 反响的平衡常数表达式是K= c(CH3OH)c(H2O)c(CO2)c3(H2) 16.向某恒容密闭容器中参加1.6 mol L-1的NO2后，会发生如下反响：2NO2(g)⇌N2O4(g) △H =-56.9kJ•mol-1。其中N2O4的物质的量浓度随时间的变化如下图，以下说法错误的选项是〔 〕 A.升高温度，60s后容器中混合气体颜色加深 B.0-60s内，NO2的转化率为75% C.0-60s内，v(NO2)=0.02mol• L-1• s-1 D.a、b两时刻生成NO2的速率v(a)>v(b) 二、综合题 17.t℃ 时，将 3molA 和 1molB 气体通入体积为2L的密闭容器中 （容积不变)，发生如下反响： 3A(g)+B(g)⇌xC(g)，2min时反响到达平衡状态 （温度不变)，剩余了 0.8molB，并测得C的浓度为 0.4mol/L，请填写以下空白： 〔1〕从开始反响至到达平衡状态，生成C的平均反响速率为________； 〔2〕x=________；A的转化率为________，平衡时的压强与开始的压强比为________。 〔3〕假设继续向原混合物的容器中通入少量氦气 （假设氦气和A、B、C都不反响) 后，化学反响速率______ （填字母) A.正反响速率增大 B.逆反响速率增大 C.不变 18.CO2既是温室气体，也是重要的化工原料，CO2的捕捉和利用是我国能源领域的一个重要战略方向。 〔1〕：①4H2(g)+2O2(g) ⇌ 4H2O(g)△H=-967.2kJ/mol;.②CH4(g)+2O2(g) ⇌ CO2(g)+2H2O(g)△H=-802.0kJ/mol。 那么CO2(g)+4H2(g) ⇌ CH4(g)+2H2O(g)△H=________kJ/mol。 〔2〕在体积为1L的密闭恒容容器中，充入4molH2和1molCO2，发生反响：CO2(g)+4H2(g) ⇌ CH4(g)+2H2O(g)测得温度对CO2的平衡转化率(%)和催化剂催化效率的影响如下图。 ①欲提高CO2的平衡转化率，可采取的措施有________(填序号) A．通入惰性气体 B．升高温度 C．增加CO2浓度 D．增加H2浓度 ②以下说法正确的选项是________(填序号)。 A．平衡常数大小：KN B．其他条件不变，假设不使用催化剂，那么250°C时CO2的平衡转化率可能位于点M1 C．其他条件不变，参加催化剂可以降低该反响活化能，△H不变 D．当压强或混合气体的密度保持不变时均可证明化学反响已到达平衡状态 ③M点总压为lMPa，该反响在此温度下的平衡常数Kp=________MPa-2。(Kp是用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数，气体分压=气体总压×体积分数) 〔3〕工业上用CO2和H2反响可合成甲醇(CH3OH)。甲醇燃料电池具有能量转化率高、电量大的特点而被广泛应用，甲醇碱性燃料电池中甲醇参加到________(填“正〞或“负〞)极，该电极的电极反响式为________。 〔4〕常温下，用NaOH溶液作CO2捕捉剂不仅可以降低碳排放，而且可得到重要的化工产品Na2CO3，写出得到Na2CO3的离子方程式：________，假设某次捕捉后得到pH=10的溶液、那么溶液中c（CO32-):c（HCO3-)=________，[常温下K1(H2CO3)=4.4×10-7K2(H2CO3)=5×10-11] 19.为了防止氮氧化物对空气的污染，人们采取了很多措施。 〔1〕如用CH4催化复原NO2可以消除氮氧化物的污染，发生的反响如下： CH4〔g〕+2NO2〔g〕 ⇌ N2〔g〕＋CO2〔g〕+2H2O〔g〕 ΔH＝－867 kJ·mol－1。 ①以下有关说法正确的选项是________。 A．在容器中充入1mol CH4和2 mol NO2，当体系中n〔CH4〕/n〔NO2〕比值不随时间变化时，反响到达平衡状态 B．恒温恒容时，当混合气体的密度不随时间变化时，该反响到达平衡状态 C．体系到达平衡后，升高温度，体系中的混合气体的平均相对分子质量增大 D．恒温恒压时，充入氩气有利于提高氮氧化物的转化率 ②在t2时刻，将容器的容积迅速扩大到原来的2倍，在其他条件不变的情况下，t3时刻到达新的平衡状态。请在如图中补充画出从t2到t4时刻v正〔N2〕 随时间的变化曲线：________ 〔2〕现有的汽车尾气处理的原理是：NO〔g〕+2CO〔g〕 ⇌ N2〔g〕 +2CO2〔g〕，通常使含适当比例的NO、CO尾气通过装有高效催化剂的处理装置。请根据以下相关数据，分析仅使用催化剂能否有效消除NO、CO尾气污染________。 反响 25℃时的平衡常数 焓变 反响I：2NO〔g〕 ⇌ N2〔g〕＋O2〔g〕 K1=1×1030 ΔH=－180.5kJ/mol 反响II：2CO2 〔g〕 ⇌ 2CO〔g〕＋O2〔g〕 K2=4×10－92 ΔH= +566.0kJ/mol 〔3〕用NH3催化复原NOx也可以消除氮氧化物的污染，其反响原理为：NO〔g〕 +NO2〔g〕+2NH3〔g〕 ⇌ 2N2〔g〕 + 3H2O〔g〕。一定温度下，在某恒定压强为P的密闭容器中充入一定量的NO、NO2和NH3，到达平衡状态后，容器中含n〔NO〕=a mol，n〔NO2〕=2a mol，n〔NH3〕=2a mol，n〔N2〕=2b mol，且N2〔g〕的体积分数为1/3，请计算此时的平衡常数Kp=________。〔用只含P的式子表示，且化至最简式〕。〔备注：对于有气体参加的反响，可用某组分的平衡分压代替物质的量浓度计算平衡常数，记作KP。如P〔NO2〕为NO2的平衡分压，P〔NO2〕=x〔NO2〕P，P为平衡总压，x〔NO2〕为平衡体系中NO2的物质的量分数。〕 〔4〕用间接电化学法对大气污染物NO进行无害化处理，其原理示意如图〔质子膜允许H+和H2O通过〕，电极I发生的电极反响为________。 20.催化复原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究说明，在Cu/ZnO催化剂存在下，在CO2中通入H2，二者可发生以下两个平行反响： 反响Ⅰ CO2(g)＋3H2(g) ⇌ CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1＝－53.7 kJ·mol－1 反响Ⅱ CO2(g)＋H2(g) ⇌ CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝＋41.2 kJ·mol－1 〔1〕反响Ⅰ的化学平衡常数表达式是K＝________。 〔2〕一定温度下，在容积可变的密闭容器中进行反响Ⅱ，不能确定上述可逆反响已到达化学平衡状态的是_____________ A.体系的体积不再发生变化 B.生成n mol CO的同时消耗n mol H2O C.混合气的密度不再改变 D.1 mol H-H键断裂的同时断裂2 mol H—O键 〔3〕某实验室控制一定的CO2和H2初始投料比，在相同压强下，经过相同的反响时间测得如下实验数据(其中“甲醇选择性〞是指转化的CO2中生成甲醇的百分比)： 反响序号 T/K 催化剂 CO2转化率/% 甲醇选择性/% ① 543 Cu/ZnO纳米棒 12.3 42.3 ② 543 Cu/ZnO纳米片 10.9 72.7 ③ 553 Cu/ZnO纳米棒 15.3 39.1 ④ 553 Cu/ZnO纳米片 12.0 71.6 ①比照表中①和③可发现：同样催化剂条件下，温度升高，CO2转化率升高，而甲醇的选择性却降低，请解释甲醇选择性降低的可能原因________； ②比照表中①、②可发现，在同样温度下，采用Cu/ZnO纳米片使CO2转化率降低，而甲醇的选择性却提高，请解释甲醇的选择性提高的可能原因________。 ③有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有________。 a．使用Cu/ZnO纳米棒做催化剂 b．使用Cu/ZnO纳米片做催化剂 c．降低反响温度 d．投料比不变，增加反响物的浓度 e．增大CO2和H2的初始投料比 〔4〕反响混合气体经过降温加压可别离出甲醇，剩余气体可再次充入反响器继续反响，经过屡次循环往复后混合气体中CO的含量已经很高，可以在另外容器中在适宜的催化剂条件下使CO和H2反响合成CH3OH〔g〕，写出该反响的热化学方程式：________。 参考答案 1.A 2.A 3.D 4.D 5.D 6.C 7.A 8.C 9.B 10.B 11.D 12.A 13.D 14.C 15.C 16.D 17.〔1〕0.2mol/(L⋅min) 〔2〕4；20%；1：1 〔3〕C 18.〔1〕－165.2 〔2〕D；AC；1 〔3〕负；CH3OH－6e－＋8OH－= CO32- ＋6H2O 〔4〕CO2＋2OH－= CO32- ＋H2O；1：2或0.5 19.〔1〕CD； 〔2〕由反响I和II的平衡常数，可知2NO〔g〕+2CO〔g〕 ⇌ N2〔g〕 +2CO2〔g〕的K= K1/K2＝2.5×10121数值很大，该反响向正方向进行的程度很大 〔3〕56254P 〔4〕2HSO + 2e－+ 2H+ = S2O +2H2O 20.〔1〕c(CH3OH)c(H2O)c(CO2)c3(H2) 〔2〕A,C 〔3〕反响Ⅰ为生成甲醇的反响，该反响是放热反响，因此升高温度，平衡逆向进行，因此甲醇的产率减小，甲醇的选择性降低；因为在该时间段内，使用Cu/ZnO纳米片催化剂使反响Ⅰ比反响Ⅱ速率更快，因此测得该时间段内得到的甲醇较多，甲醇选择性提高；cd 〔4〕CO(g)＋2H2(g) ⇌ CH3OH(g) ΔH＝－94.9 kJ·mol－1
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