第2章第2节化学反应的限度 同步练习—2022_2023学年高二化学选择性必修1（鲁科版2019）

第2章第2节化学反应的限度2022_2023学年高二化学选择性必修1（鲁科版2019）
一、单选题，共13小题
1．（2022·全国·高二课时练习）德国化学家F.Haber利用和在催化剂表面合成氨气而获得诺贝尔奖，该反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是
A．具有的能量大于
B．反应平衡时，断裂1molH—H键的同时断裂2molN—H键
C．1molN与3molH形成放出bkJ的能量
D．该反应的热化学方程式为
2．（2020·全国·高二课时练习）已知反应：CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)。在一定压强下，按W=向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时，丙烯的体积分数(φ)与温度T、W的关系，图乙表示正、逆反应的平衡常数与温度的关系。则下列说法中错误的是
A．图甲中W2＞1
B．图乙中，A线表示逆反应的平衡常数
C．温度为T1，W=2时，Cl2的转化率为50%
D．若在恒容绝热装置中进行上述反应，达到平衡时，装置内的气体压强增大
3．（2021·全国·高二课时练习）如图中，表示2A(g)+B(g) 2C(g) ΔH＜0这个可逆反应的正确图像为
A． B．
C． D．
4．（2021·全国·高二课时练习）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，将容器的容积扩大到原来的二倍，再达平衡时，测得A的浓度为。下列有关判断正确的是
A． B．平衡向正反应方向移动
C．B的转化率增大 D．C的体积分数减小
5．（2021·全国·高二课时练习）反应Ⅰ：H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常数为K1；反应Ⅱ：HI(g) H2(g)+I2(g)的平衡常数为K2，则K1、K2的关系为(平衡常数为同温度下的测定值
A．K1=K2 B．K1=K2 C．K1=2K2 D．K1=
6．（2021·全国·高二课时练习）在一定温度下的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，已知c始(SO2)=0.4mol L-1，c始(O2)=1mol L-1，经测定该反应在该温度下的平衡常数K=19，则此反应中SO2的转化量为
A．0.24mol L-1 B．0.28mol L-1 C．0.32mol L-1 D．0.26mol L-1
7．（2021·全国·高二课时练习）有一处于平衡状态的反应X(s)+3Y(g) 2Z(g)(正反应是放热反应)。为了使平衡向生成Z的方向移动，应选择的条件是
①升高温度②降低温度③增大压强④降低压强⑤加入正催化剂⑥分离出Z
A．①③⑤ B．②③⑤ C．②③⑥ D．②④⑥
8．（2021·全国·高二课时练习）在一定温度下、容积不变的密闭容器中，可逆反应达到平衡状态的标志是
①C的生成速率与C的消耗速率相等
②单位时间内生成，同时生成
③A、B、C的浓度不再改变
④混合气体的密度不再改变
⑤混合气体的总压强不再改变
⑥混合气体的总物质的量不再改变
⑦A，B、C的浓度之比为1:3:2
A．③④⑤⑥⑦ B．①③④⑤⑥ C．①②③④⑦ D．②③④⑤⑥
9．（2021·全国·高二课时练习）一定条件下的密闭容器中：，下列叙述正确的是
A．和反应，达到平衡时放出热量为905.9kJ
B．平衡后升高温度，混合气体中NO含量降低
C．平衡时
D．平衡后降低压强，混合气体平均摩尔质量增大
10．（2021·全国·高二课时练习）也是一种很好消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生反应如下：反应① ΔH>0平衡常数为；反应② ΔH＜0平衡常数为；总反应： ΔH＜0平衡常数为K。下列叙述正确的是
A． B．升高温度，K增大
C．压强增大，减小 D．适当升温，可提高消毒效率
11．（2020·全国·高二课时练习）在体积一定的恒温密闭容器中加入等物质的量的X、Y，进行如下可逆反应：X(g)+Y(g) Z(g)+W(s) ΔH>0。下列叙述正确的是
A．若继续充入X，平衡向正反应方向移动，Y的转化率增大
B．若继续充入Z，平衡逆向移动，Z的体积分数减小
C．若移走部分W，平衡正向移动
D．平衡后移走X，上述反应的ΔH减小
12．（2021·全国·高二课时练习）已知下列反应的平衡常数：①H2(g)+S(s) H2S(g) K1；②S(s)+O2(g) SO2(g)　 K2，则反应③H2(g)+SO2(g) O2(g)+H2S(g)的平衡常数是
A．K1 + K2 B．K1 - K2 C．K1 × K2 D．K1 / K2
13．（2019·全国·高二课时练习）在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：xA+yB zC，平衡时测得A的浓度为0.5mol/L，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达到平衡时，测得A的浓度降低为0.30mol/L。下列有关判断正确的是
A．x+y＜z B．平衡向正反应方向移动
C．B的转化率降低了 D．C的体积分数增大了
二、非选择题，共5小题
14．（2021·全国·高二课时练习）羧基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在容积不变的密闭容器中，将CO和混合加热并达到下列平衡：
(1)若反应前CO的物质的量为10mol，达到平衡时CO的物质的量为8mol，且化学平衡常数为0.1，下列说法正确的是___________(填字母)。
a．升高温度，的浓度增大，表明该反应是吸热反应
b．通入CO后，正反应速率逐渐增大
c．反应前的物质的量为7mol
d．达到平衡时CO的转化率为80%
(2)在不同温度下达到化学平衡时，的转化率如图所示，则该反应是___________反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)在某温度下，向1L的密闭容器中通入10molCO和10mol，平衡时测得CO的转化率为40%，则该温度下反应的平衡常数为___________。
15．（2021·全国·高二课时练习）在容积不变的密闭容器中，一定量的SO2、O2发生反应：。温度分别为t1和t2时，的体积分数随时间的变化如图。该反应的___________0(填“＞”“＜”或“=”，下同)；若t1、t2时该反应的化学平衡常数分别为K1、K2，则K1___________ K2。
16．（2021·全国·高二课时练习）已知一氧化碳与水蒸气的反应为：。在830℃时该反应的平衡常数是1.0。如果反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.1mol/L，计算一氧化碳在此反应条件下的转化率。___________
17．（2021·全国·高二课时练习）甲醇是重要的化工原料，发展前景广阔。研究表明，加氢可以合成甲醇，反应如下：
(1)反应的平衡常数表达式为K=___________。
(2)有利于提高平衡时转化率的措施有___________(填字母)。
a．使用催化剂
b．加压
c．增大和H2的初始投料比
(3)研究温度对甲醇产率的影响时发现，在210~290℃，保持原料气中和H2的投料比不变，得到平衡时甲醇的产率与温度的关系如图所示，则该反应的___________0(填“>”“=”或“<”)，依据是___________。
18．（2021·全国·高二课时练习）在一个容积不变的密闭容器中发生反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)其平衡常数K和温度的关系如下表所示：
t/℃ 700 800 830 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
请填写下列空白。
(1)该反应的平衡常数表达式K=___________，该反应为___________反应(填“吸热”或“放热”)
(2)在830℃时，向容器中充入1molCO、5molH2O，保持温度不变，反应达到平衡后，其平衡常数___________1.0(填“大于”或“等于”或“小于”)
(3)在1200℃时，在某时刻反应混合物中CO2、H2、CO、H2O浓度分别为2mol/L、2mol/L、4mol/L、4mol/L，则此时平衡移动方向为___________(填“正反应方向”或“逆反应方向”或“不移动”)
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试卷第1页，共3页
试卷第7页，共7页
参考答案：
1．B
【详解】A．由图可知，1mol氮气和3mol氢气的总能量高于2mol氨气的总能量，不能判断1mol氮气和1mol氨气的能量大小，故A错误；
B．由方程式可知，反应平衡时，断裂3mol氢氢键的同时断裂6mol氮氢键，则断裂1mol氢氢键的同时断裂2mol氮氢键，故B正确；
C．由图可知，2mol氮原子与6mol氢原子结合形成2mol氨分子发出bkJ的能量，则1mol氮原子与3mol氢原子结合形成1mol氨分子发出kJ的能量，故C错误；
D．由图可知，合成氨反应的热化学方程式为，故D错误；
故选B。
2．C
【详解】A．在其它条件不变时，增大反应物Cl2的浓度，化学平衡正向移动，可以使更多丙烯反应变为生成物，最终达到平衡时丙烯的体积分数减小，由于丙烯的含量：W2＜W1，W1=1，所以W2＞1，A正确；
B．根据图甲可知：在W不变时，升高温度，丙烯的平衡含量增大，说明升高温度，化学平衡逆向移动，正反应的化学平衡常数减小，则正反应为放热反应，△H＜0。化学平衡常数只与温度有关。升高温度，化学平衡逆向移动，正反应平衡常数减小，正反应平衡常数与逆反应平衡常数互为倒数，则逆反应化学平衡常数随温度的升高而增大，所以在图乙中A线表示逆反应的平衡常数，B线表示正反应的平衡常数，B正确；
C．当温度为T1，W=2时，K=1，在反应开始时n(丙烯)=1 mol，n(Cl2)=2 mol，假设反应过程中丙烯反应消耗量为x，则平衡时：n(丙烯)=(1-x) mol，n(Cl2)=(2-x) mol，n(CH2=CH-CH2Cl)=n(HCl)=x mol，假设容器的容积为V，则K=，解得x=mol，所以氯气的转化率为，C错误；
D．在恒容绝热装置中进行上述反应，容器温度升高，反应前后气体的物质的量不变，则压强增大，D正确；
3．A
【详解】A．2A(g)+B(g) 2C(g)正反应放热，升高温度，平衡逆向移动，C的百分含量减小，故A正确；
B．增大压强，正逆反应速率均增大，故B错误；
C．催化剂能加快反应速率，但不能使平衡发生移动，平衡时C的浓度应相同，故C错误；
D．2A(g)+B(g) 2C(g)正反应放热，升高温度，平衡逆向移动，A的转化率减小，故D错误；
选A。
4．D
【分析】由题干信息可知，平衡时测得A的浓度为，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的二倍，再达平衡时，测得A的浓度为，说明减小压强，平衡逆向移动，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，减小压强，平衡逆向移动，故逆反应为气体体积增大的方向，即，A错误；
B．由分析可知，平衡向逆反应方向移动，B错误；
C．由分析可知，平衡逆向移动，故B的转化率减小，C错误；
D．由分析可知，平衡逆向移动，故C的体积分数减小，D正确；
故答案为：D。
5．D
【详解】反应Ⅰ：H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数 ，反应Ⅱ：HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数，对比两者表达式可得出，即K1=，故选D。
6．C
【详解】
由平衡常数的定义 ，解得x=0.32；
故选C。
7．C
【分析】该反应为气体体积减小的放热反应，根据外因对化学平衡的影响效果分析。
【详解】①正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应向移动，不利于Z的生成，故①不符合题意；
②正方应是放热反应，则降低温度平衡向正反应方向进行，有利于Z的生成，故②符合题意；
③正反应是体积减小的可逆反应，则增大压强平衡向正反应方向进行，有利于Z的生成，故③符合题意；
④降低压强平衡向逆反应方向移动，不利用Z的生成，故④不符合题意；
⑤加入正催化剂不能改变平衡状态，平衡不移动，故⑤不符合题意；
⑥分离出Z平衡向正反应方向进行，有利于Z的生成，故⑥符合题意；
符合题意的是②③⑥；
答案选C。
8．B
【详解】①C的生成速率与C的消耗速率相等，即V生成=V消耗，说明该反应达到平衡状态，①符合题意；②无论该反应是否达到平衡状态，单位时间内生成的同时都会生成，所以不能作为达到平衡状态的标志，②不符题意；③反应达到平衡状态时，各物质的物质的量保持不变，浓度也不变，所以A、B、C的浓度不再变化，说明该反应达到平衡状态，③符合题意；④反应前后气体的总质量发生改变，容器容积一定，当混合气体的密度不再发生改变时，说明反应达到平衡状态，④符合题意；⑤该反应是反应前后气体分子数减小的反应，容器容积、温度均不变，当混合气体的总压强不再变化时，说明反应达到平衡状态，⑤符合题意；⑥该反应是反应前后气体的物质的量减小的反应，当混合气体的总物质的量不再变化时，说明反应达到平衡状态，⑥符合题意；⑦达到平衡状态时，A、B、C三种物质的浓度之比可能是1:3:2，也可能不是1:3:2，⑦不符题意；综上分析①③④⑤⑥符合题意，则B选项正确。
故正确答案：B。
9．B
【详解】A．和反应，达到平衡时氨气、氧气不能完全反应，放出热量小于905.9kJ，故A错误；
B．正反应放热，平衡后升高温度，平衡逆向移动，混合气体中NO含量降低，故B正确；
C．达到平衡状态，正逆反应速率比等于系数比，平衡时，故C错误；
D．减小压强，平衡向气体系数和增大的方向移动，平衡后降低压强，平衡正向移动，平衡混合气体平均摩尔质量减小，故D错误；
选B。
10．D
【详解】A．由盖斯定律可知反应①+②得总反应，则，故A错误；
B．由总反应 ΔH＜0可知正反应为放热反应，则升高温度，平衡向逆反应方向移动，K减小，故B错误；
C．平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变，故C错误；
D．适当升温，反应速率增大，则可提高消毒效率，故D正确；
答案选D。
11．A
【详解】A．X为气体反应物，充入X平衡平衡正向移动，Y的转化率增大，故A正确；
B．Z为气体生成物，虽然充入Z平衡逆向移动，但由于充入了Z达到新平衡时Z的体积分数增大，故B错误；
C．W为固体，改变其用量，平衡不移动，故C错误；
D．ΔH只与方程式中的化学计量数及各物质的状态有关，与参加反应的反应物的量无关，故D错误；
综上所述答案为A。
12．D
【详解】由题干方程式可知，，，反应H2(g)＋SO2(g) O2(g)＋H2S(g)的平衡常数；
答案选D。
13．C
【分析】将容器的容积扩大到原来的两倍，若平衡不移动，A的浓度为0.25mol/L，而再达到平衡时，测得A的浓度降低为0.30mol/L，可知减小压强平衡逆向移动；
【详解】A．分析可知减小压强平衡逆向移动，则向着气体分子数增大的方向，则x+y>z，A错误；
B．分析知平衡逆向移动，B错误；
C．平衡逆向移动，则B的转化率变小，C正确；
D．平衡逆向移动，C的体积分数变小，D错误；
故选：C。
14．(1)c
(2)放热
(3)
【解析】(1)
若反应前CO的物质的量为10mol，达到平衡时CO的物质的量为8mol，且化学平衡常数为0.1，根据三段式分析可知：，则有K==0.1，即得x=7，据此分析解题：
a．升高温度，的浓度增大，说明升高温度平衡逆向移动，故表明该反应是放热反应，a错误；
b．通入CO后，即增大反应物浓度，正反应速率突然增大，b错误；
c．由分析可知，反应前的物质的量为7mol，c正确；
d．由分析可知，达到平衡时CO的转化率为，d错误；
故答案为：c；
(2)
由图像可知，随着温度升高，H2S的转化率减小，说明升高温度，化学平衡逆向移动，则该反应是放热反应，故答案为：放热；
(3)
在某温度下，向1L的密闭容器中通入10molCO和10mol，平衡时测得CO的转化率为40%，根据三段式分析：，则该温度下反应的平衡常数为K==，故答案为：。
15． ＜ ＞
【详解】由图像信息可知，t2时先达到平衡，反应速率快，说明t2＞t1，又知温度越高SO3的体积分数越小，说明升高温度化学平衡逆向移动，故该反应的＜0，化学平衡正向移动，平衡常数增大，故若t1、t2时该反应的化学平衡常数分别为K1、K2，则K1＞K2，故答案为：＜；＞。
16．50%
【详解】根据三段式分析可知：，则K==1，即得x=0.05mol/L，故CO的转化率为：=50%，故答案为：50%。
17．(1)
(2)b
(3) <
随着温度升高，甲醇的产率减小，说明升高温度，化学平衡逆向移动，故正反应是一个放热反应
【解析】(1)
根据化学平衡常数的定义：化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应达到平衡，这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是，该反应的平衡常数表达式为K=，故答案为：；
(2)
a．使用催化剂只能改变反应速率，不能使平衡发生移动，平衡转化率不变，a不合题意；
b．根据反应为一个正反应是气体体积减小的方向，故加压平衡正向移动，CO2的转化率增大，b符合题意；
c．增大和H2的初始投料比，即增大CO2的浓度，平衡正向移动，H2的转化率增大，但CO2的转化率减小，c不合题意；
故答案为：b；
(3)
由题干图示信息可知，随着温度升高，甲醇的产率减小，说明升高温度，化学平衡逆向移动，故正反应是一个放热反应，即该反应的<0，故答案为：<；随着温度升高，甲醇的产率减小，说明升高温度，化学平衡逆向移动，故正反应是一个放热反应。
18．(1) 吸热
(2)等于
(3)逆反应方向
【分析】(1)
平衡常数是指在一定温度下，一个可逆反应达到化学平衡时生成物度的系数次幂之积与反应物浓度的系数次幂之积的比值，故该反应的平衡常数表达式K=，由表中数据可知，温度升高，平衡常数增大，说明平衡正向移动，故该反应为吸热反应，故答案为：；吸热；
(2)
化学平衡常数仅仅是温度的函数，在830℃时，向容器中充入1molCO、5molH2O，保持温度不变，反应达到平衡后，其平衡常数等于1.0，故答案为：等于；
(3)
在1200℃时，在某时刻反应混合物中CO2、H2、CO、H2O浓度分别为2mol/L、2mol/L、4mol/L、4mol/L，此时Qc===4＞K=2.6，则此时平衡移动方向为逆反应方向，故答案为：逆反应方向。
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答案第8页，共9页