第2章第2节化学反应的限度同步练习2022——2023学年上学期高一化学鲁科版（2019）选择性必修1（含解析）

第2章第2节化学反应的限度同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．已知下列反应的平衡常数：①S(s)+O2(g)SO2(g)，K1；
②H2(g)+S(s)H2S(g)，K2；
则反应H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g)的平衡常数是
A．K1－K2 B．K1·K2 C． D．
2．相同温度下，容积均为的两个恒容密闭容器中发生反应：
实验测得起始时的有关数据如下表：
容器编号 起始时各物质的物质的量/ 达到平衡时体系能量的变化
① 1 3 0 放出热量
② 0.9 2.7 0.2 放出热量Q
下列叙述错误的是
A．容器①②中反应的平衡常数相等
B．平衡时，两个容器中的体积分数均为
C．容器②中达到平衡时放出的热量
D．若容器①容积为，则平衡时放出的热量小于
3．反应A(g)+3B(g)2C(g) 达到平衡后，将反应体系的温度降低，下列叙述中正确的是
A．正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动
B．正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动
C．正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向正反应方向移动
D．正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动
4．对于可逆反应：(正反应放热)，下列图象中正确的是
A． B． C． D．
5．可逆反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) 达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2，设K为平衡常数，Q为浓度商，下列说法正确的是
A．Q变小，K不变，O2转化率减小 B．Q不变，K变大，SO2转化率减小
C．Q增大，K不变，SO2转化率增大 D．Q不变，K变大，O2转化率增大
6．T℃时，在一固定容积的密闭容器中发生反应： ，按照不同配比充入A、B，达到平衡时容器中A、B浓度变化如图中曲线(实线)所示，下列判断正确的是
A．T℃时，该反应的平衡常数值为4
B．若c点为平衡点，则此时容器内的温度高于T℃
C．T℃时，直线cd上的点均为平衡状态
D．T℃时，c点没有达到平衡，此时反应向逆向进行
7．将一定量硫化氢气体加入密闭容器中，发生反应：2H2S(g)S2(g)+2H2(g)。该反应的平衡常数的负对数(-lgK)随温度(T)的变化曲线如图所示，下列说法错误的是
A．C点对应状态的平衡常数K=10-3.6380
B．该反应的△H＞0
C．反应速率：vA＞vC
D．30℃时，B点对应状态的v正＞v逆
8．化学平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志，在常温下，下列反应的平衡常数的数值如下：
2NO(g)N2(g)+O2(g) K1=1×1030
2H2(g)+O2(g)2H2O(g) K2=2×1081
2CO2(g)2CO(g)+O2(g) K3=4×10-92
以下说法正确的是
A．常温下，NO分解产生O2的反应的平衡常数表达式为K1=c(N2) c(O2)
B．常温下，2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)，此时平衡常数的数值约为5×10-82
C．常温下，NO、H2O、CO2三种物质分解放出O2的倾向由大到小的顺序为H2O＞NO＞CO2
D．以上说法都不正确
9．也是一种很好的消毒剂，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，平衡常数为；
反应②，平衡常数为；
总反应：，平衡常数为K。
下列叙述正确的是
A．升高温度，K增大 B．
C．适当升温可提高消毒效率 D．压强增大，减小
10．一定条件下的密闭容器中发生反应：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-905.9kJ·mol-1，下列叙述正确的是
A．4molNH3和5molO2反应，达到平衡时放出的热量为905.9kJ
B．平衡时，v正(O2)=v逆(NO)
C．平衡后降低压强(增大体积)，混合气体的平均摩尔质量增大
D．平衡后升高温度，混合气体中NO的含量降低
11．一定条件下存在反应：。图1、图2表示起始时容器甲、丙体积都是V，容器乙、丁体积都是；向甲、丙内都充入2amolSO2和amolO2并保持恒温；向乙、丁内都充入amolSO2和0.5amolO2并保持绝热(即与外界无热量交换)，在一定温度时开始反应。
下列说法正确的是
A．图1达平衡时，：甲=乙
B．图1达平衡时，平衡常数K：甲<乙
C．图2达平衡时，所需时间：丙<丁
D．图2达平衡时，的体积分数：丙>丁
12．在恒容密闭容器中，由CO合成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，在其他条件不变的情况下，研究温度对反应的影响，实验结果如图所示，下列说法正确的是
A．CO合成甲醇的反应为吸热反应
B．平衡常数K=
C．该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
D．处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时增大
13．在一定温度下，改变起始时n(SO2)对反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0的影响如图所示，下列说法正确的是
A．b、c点均为平衡点，a点未达平衡且向正反应方向进行
B．a、b、c三点中，a点时SO2的转化率最大
C．a、b、c点均为平衡点，b点时SO2的转化率最大
D．a、b、c三点的平衡常数：Kb>Kc>Ka
14．如图所示，三个烧瓶中分别充满NO2气体并分别装在盛有水的三个烧杯中，在①烧杯中加入CaO，在②烧杯中不加其他任何物质，在③烧杯中加入NH4Cl晶体，发现①中红棕色变深，③中红棕色变浅。已知：2NO2(红棕色)N2O4(无色)，下列叙述正确的是
A．2NO2N2O4是吸热反应
B．NH4Cl溶于水时吸收热量
C．①烧瓶中平衡时混合气体的平均相对分子质量增大
D．③烧瓶中气体的压强增大
15．已知： ΔH，向一恒温恒容的密闭容器中充入1molA和3molB发生反应，时达到平衡状态Ⅰ，在时改变某一条件，时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A．容器内气体平均分子量不变，表明反应达到平衡
B．时可能改变的条件是：向容器中加入C
C．平衡时A的体积分数：
D．平衡常数K：
二、填空题
16．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___________。
17．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___________。
三、计算题
18．在一定温度下，将2molA和2molB两种气体相混合于体积为2L的某密闭容器中(容积不变)，发生如下反应：3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)，ΔH<0，2min末反应达到平衡状态(温度不变)，生成了0.8molD，并测得C的浓度为0.4mol·L-1，请填写下列空白：
(1)x的值等于_______。
(2)该反应的化学平衡常数K=_______，升高温度时K值将_______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)A物质的转化率为_______。
(4)若维持温度不变，在原平衡混合物的容器中再充入4molC和4molD，欲使达到新的平衡时，各物质的物质的量分数与原平衡相同，则至少应再充入B的物质的量为_______mol。达到新平衡时A的物质的量为n(A)=_______mol
19．对于可逆反应CO+H2O（g） CO2+H2，回答下列问题：
（1）830 K时，若起始时c（CO）＝2 mol L﹣1，c（H2O）＝3 mol L﹣1，平衡时CO的转化率为60%，水蒸气的转化率为_____；平衡常数K的值为_____。
（2）830 K时，若只将起始时c（H2O）改为6 mol L﹣1，则水蒸气的转化率为_____。
（3）若830 K时，某时刻混合体系中各气体的浓度为c（CO2）＝0.4 mol L﹣1、c（CO）＝0.6 mol L﹣1、c（H2O）＝3 mol L﹣1，c（H2）＝2 mol L﹣1请判定该体系中反应进行的方向：_____ （填“正向进行”“逆向进行”或“达到平衡”）。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．C
【详解】①S(s)+O2(g)SO2(g)，K1=；②H2(g)+S(s)H2S(g)，K2；根据盖斯定律，将热化学方程式②-①，整理可得反应：H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g)，其化学平衡常数K=；
故合理选项是C。
2．C
【详解】A．反应的温度没有发生变化，K不变，A正确；
B．由①可知，放出23.0 kJ的热量时，生成NH3的物质的量为=0.5mol，
因体积之比等于物质的量之比，所以NH3的体积分数=，
②中加入的氨气转化成氮气和氢气后，氮气和氢气的量与①相同，达到的平衡状态等效，因此平衡时两个容器中氨气的体积分数相等，都是，B正确；
C．②中含有0.2molNH3，相当于在①的基础上加入了氨气，抑制了平衡的正向移动，容器②中达平衡时放出的热量Q<23.0 kJ，C错误；
D．若容器①的体积为0.5 L，减小压强，平衡逆向移动，反应物的转化率降低，达到平衡时放出的热量小于23.0 kJ，D正确；
故选C。
3．C
【详解】反应A(g)+3B(g)2C(g)的焓变，即该反应正向放热，反应达到平衡后，降低温度，正逆反应速率都将减小，降低温度，平衡将向放热反应移动，即平衡向正反应方向移动，故答案为C。
4．B
【详解】A．该反应为放热反应，平衡后继续升高温度平衡逆向移动，所以交点后逆反应速率应该大于正反应速率，A错误；
B．该反应放热，压强相同时，温度升高平衡逆向移动，A的物质的量分数越大；该反应为气体系数之和减小的反应，温度相同时，增大压强平衡正向移动，A的物质的量分数减小，图像正确，B正确；
C．温度越高反应速率越快，达到平衡所需时间越短，且反应放热，温度越高，A的物质的量分数越大，C错误；
D．增大压强，正逆反应速率都增大，且正反应速率应该大于逆反应速率，D错误；
综上所述答案为B。
5．A
【详解】浓度商Q=，容器容积不变，向容器中充入一定量的O2，分母变大，所以浓度商Q减小；
当可逆反应2SO2(g)+O22SO3(g)达到平衡状态后，保持温度，则平衡常数K不变；
加入一定量的O2，平衡正向移动，促进了SO2的转化，但是氧气自身的转化率降低；
故选A；
6．B
【详解】A．由曲线d点对应和可求得，A项错误；
B．若c为平衡点，则其对应的和均大于2，由于本反应的，温度升高，平衡逆向移动，B项正确；
C．图中曲线adb是T℃的平衡曲线，曲线中的任意一点都是平衡点，故直线cd上的点不是平衡点，C项错误；
D．T℃时c点未达平衡，其对应的和均大于2，而平衡时d点的和均等于2，故应该向正向进行，D项错误；
答案选B。
7．D
【分析】由图象可知：升高温度，平衡常数的负对数减小，说明升高温度K增大，平衡正向移动，则正反应为吸热反应，根据温度越高反应速率越大，结合浓度商与平衡常数的关系判断反应的方向，据此分析解答。
【详解】A．C点-lgK=3.6380，则平衡常数K=10-3.6380，A正确；
B．-lgK越大，则平衡常数K越小，由图可知：随温度升高，平衡常数增大，则升高温度化学平衡正向移动，正反应为吸热反应，故该反应的△H＞0，B正确；
C．因为A点温度比C点高，所以A、C点反应速率：vA＞vC，C正确；
D．B点浓度商大于化学平衡常数，所以化学反应向逆反应进行，则B点对应状态的v正＜v逆，D错误；
故合理选项是D。
8．B
【详解】A．常温下，2NO(g)N2(g)+O2(g)反应的平衡常数表达式为K1=，故A错误；
B．正逆反应的平衡常数互为倒数，常温下，2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)，此时平衡常数的数值为，故B正确；
C．平衡常数越大，放出O2的倾向越大，常温下，NO、H2O、CO2三种物质分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2，故C错误；
D．以上说法中B正确，故D错误；
选B。
9．C
【详解】A．由总反应： 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，平衡常数减小，A项错误；
B．由，B项错误；
C．适当升温，反应①的平衡正向移动，生成，反应②的平衡逆向移动，的量增多，则可提高消毒效率，C项正确；
D．平衡常数只受温度的影响，温度不变，平衡常数不变，D项错误；
答案选C。
10．D
【详解】A．因为反应可逆，所以4molNH3和5molO2反应时，参加反应的NH3小于4mol，则达到平衡时放出的热量小于905.9kJ，A不正确；
B．平衡时，正、逆反应速率相等，则v正(O2)=v逆(NO)，B不正确；
C．平衡后降低压强(增大体积)，平衡向气体分子数增大的方向移动，混合气的质量不变，物质的量增大，则混合气体的平均摩尔质量减小，C不正确；
D．该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，混合气体中NO的含量降低，D正确；
故选D。
11．D
【分析】恒温恒压条件下，甲和乙为等效平衡，容器乙为绝热恒压容器，由二氧化硫与氧气的反应为放热反应可知，保持绝热的乙容器相对于甲容器为升高温度，温度升高，平衡向逆反应方向移动，则乙容器中二氧化硫浓度大于甲容器、反应的化学平衡常数小于甲容器；恒温恒容条件下，丙和丁为等效平衡，容器丁为绝热恒容容器，保持绝热的丁容器相对于丙容器为升高温度，升高温度，化学反应速率加快，平衡向逆反应方向移动，则丁容器的反应速率快于丙容器、三氧化硫的体积分数小于丙容器。
【详解】A．由分析可知，乙容器中二氧化硫浓度大于甲容器，故A错误；
B．由分析可知，乙容器中反应的化学平衡常数小于甲容器，故B错误；
C．由分析可知，丁容器的反应速率快于丙容器，故C错误；
D．由分析可知，丁容器的三氧化硫的体积分数小于丙容器故D正确；
故选D。
12．D
【分析】温度升高，化学反应速率加快，达到平衡所需时间缩短，根据先达到平衡时间长短判断反应温度的高低，然后分析温度对化学平衡移动的影响，结合化学平衡常数的含义，比较不同温度下平衡常数的大小。
【详解】A．由图可知：在T2温度下达到平衡所需时间比T1下较短，反应速率较快，说明温度：T2＞T1。温度升高，平衡时甲醇的物质的量越小，说明升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，所以合成甲醇的反应为放热反应，A错误；
B．化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，则可逆反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)的化学平衡常数表达式K= ，B错误；
C．升高温度化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致化学平衡常数减小，温度：T2＞T1，所以化学平衡常数：K1＞K2，即化学平衡常数在T1时比T2时的大，C错误；
D．由图可知，处于A点的反应体系从T1变到T2，温度升高，化学平衡向逆反应方向移动，导致氢气的物质的量增大，甲醇的物质的量减小，故增大，D正确；
故合理选项是D。
13．B
【详解】A．题中横坐标为二氧化硫的物质的量，纵坐标为平衡时三氧化硫的体积分数，曲线上的点为平衡状态，故A错误；
B．二氧化硫越少，氧气越多，则二氧化硫的转化率越大，a点二氧化硫的转化率最大，故B正确；
C．根据B的分析，a点二氧化硫的转化率最大，故C错误；
D．温度不变，则平衡常数不变，故D错误；
故选B。
14．B
【详解】A．①中红棕色变深，则平衡向逆反应方向移动，而CaO和水反应放出热量，说明升高温度，平衡逆向移动，即逆反应是吸热反应，则正反应是放热反应，故A错误；
B．③中红棕色变浅，说明平衡正向移动，因正反应是放热反应，则氯化铵溶于水时吸收热量，故B正确；
C．①中平衡逆向移动，气体的总质量不变，而平衡时混合气体的物质的量增大，则体系中平衡时混合气体的平均相对分子质量减小，故C错误；
D．③中红棕色变浅，说明平衡正向移动，气体的物质的量减小，则③烧瓶中的压强必然减小，故D错误；
故答案选B。
15．B
【详解】A．该反应气体总质量不变，体积不变，则平均相对分子质量不变，无法判断是否平衡，故A错误；
B．瞬间正反应速率不变，然后增大，可知改变的条件为向容器中加入C，故B正确；
C．由反应为等体积可逆反应，所以时加入C，平衡不发生移动，则平衡时A的体积分数：，故C错误；
D．平衡常数只与温度有关，由于温度必变，则平衡常数不变，所以平衡常数K：，故D错误；
答案选B。
16．(1)c
(2)放热
(3)
【详解】（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）由图象可知，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：。
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
【详解】（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． 2 减小 60% 4 3.2
【详解】(1)C的浓度为0.4mol·L-1，因为容器体积是2L因此C为0.8mol，与D产量相同，故反应中的计量数相同，x是2。
(2)列式求算：
由平衡常数计算公式。因为该反应ΔH<0，是放热反应，故升高温度反应逆向进行，K值减小。
(3) A物质的转化率=。
(4)与原平衡等效，则A与B的物质的量之比为1：1，将4molC和4molD完全转化为A和B，得到6molA和2molB，加上原来的物质的量之后，A为8mol，B为4mol，要使A、B的物质的量相等，还需要加入4molB，达到新平衡后，A的物质的量分数与原来相同，为20%，新平衡时A的物质的量为16mol×20%=3.2mol。
19． 40% 1 25% 正向进行
【分析】（1）830K时，若起始时c（CO）=2mol·L-1，c（H2O）=3mol·L-1，平衡时CO的转化率为60%，CO浓度变化量为2mol·L－1×60%=1.2mol·L－1，则：
CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）
起始浓度（mol·L－1）：2 3 0 0
变化浓度（mol·L－1）：1.2 1.2 1.2 1.2
平衡浓度（mol·L－1）：0.8 1.8 1.2 1.2
转化率= ×100%，将平衡浓度代入K= 计算；
（2）温度不变，K值不变，830K时，若只将起始时c（H2O）改为6mol·L－1，假设平衡时CO浓度变化量为xmol·L－1，表示出平衡时各组分浓度，再利用平衡常数列方程计算解答；
（3）用浓度商和平衡常数判断反应进行的方向。
【详解】（1）830 K时，若起始时c（CO）＝2 mol L﹣1，c（H2O）＝3 mol L﹣1，平衡时CO的转化率为60%，则反应中消耗的c（CO）＝2mol/L×60%＝1.2mol/L，根据方程式知，消耗的c（H2O）＝c（CO）（消耗）＝1.2mol，水蒸气的转化率100%100%＝40%，
可逆反应 CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g），
开始（mol/L）2 3 0 0
反应（mol/L）1.2 1.2 1.2 1.2
平衡（mol/L）0.8 1.8 1.2 1.2
化学平衡常数K1，
故答案为：40%；1；
（2）设消耗的c（H2O）＝xmol，
可逆反应 CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g），
开始（mol/L）2 6 0 0
反应（mol/L）x x x x
平衡（mol/L）2﹣x 6﹣x x x
温度不变化学平衡常数不变，化学平衡常数K1；
x＝1.5，水蒸气转化率100%100%＝25%，
故答案为：25%；
（3）浓度商Qc，Qc＜K，则反应正向移动，
故答案为：正向进行。
【点睛】本题考查化学平衡计算，涉及平衡常数应用，化学平衡常数的用途：1、判断反应进行的程度，2、判断反应的热效应，3、判断反应进行的方向，4、计算转化率等．难点（3）用浓度商和平衡常数判断反应进行的方向。
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