2.4化学反应的调控 同步练习题（含解析） 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

2.4化学反应的调控同步练习题
一、选择题
1．2A(g) 2B(g) + C(g) △H < 0 ，现欲使正反应速率减小，C的浓度增大，可行的措施是（其它条件不变）
A．加压 B．减压 C．减少C的浓度 D．降温
2．在体积可变的密闭容器中，甲醇在浓硫酸的作用下发生如下反应： 。下列说法正确的是
A．向密闭容器中通入，反应放出的热量为
B．浓硫酸在该反应中只作催化剂
C．
D．升高温度或压缩体积均可加快该反应的反应速率
3．下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是
A．实验室中常用排饱和食盐水的方法收集Cl2
B．鼓入过量空气有利于SO2转化为SO3
C．开启啤酒瓶后，瓶中立刻泛起大量泡沫
D．煅烧硫铁矿时先将矿石粉碎
4．对平衡2SO2(g)+O2 (g) 2 SO3 (g)； △H= -198kJ/mol，为提高SO2的转化率，应采取的合理措施是
A．升温、增压 B．降温、增压
C．升温、减压 D．降温、减压
5．在某一绝热恒容容器里，充入一定量NH3和CO2，只发生反应：2NH3(g)+CO2(g) H2NCOONH4(s) ΔH＝-159.47 kJ·mol－1，达到平衡状态后改变某一条件后发生下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是
A．正反应速率先增大后减小 B．逆反应速率先不变后减小
C．容器内温度降低 D．某反应物的体积百分含量增大
6．一定温度下，在三个体积均为1L的恒容密闭容器中发生反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)
容器编号 温度(℃) 起始物质的量(mol) 平衡物质的量(mol)
CH3OH(g) CH3OCH3(g) H2O(g)
① 387 0.20 0.080 0.080
② 387 0.40
③ 207 0.20 0.090 0.090
下列说法正确的是
A．该反应的正反应为吸热反应
B．达到平衡时，容器①中的CH3OH体积分数比容器②中的小
C．若容器①中反应达到平衡时增大压强，则各物质浓度保持增大
D．若起始向容器①中充入CH3OH 0.10mol、CH3OCH30.10mol、H2O 0.10mol，则反应将向逆反应方向进行
7．对于任何一个化学平衡体系，以下变化或采取的措施，平衡一定发生移动的是
①加入一种反应物，②增大体系的压强，③升高温度，④使用催化剂，⑤化学平衡常数减小。
A．①②③⑤ B．①②③④⑤ C．③⑤ D．①②③
8．HI常用作有机反应中的还原剂，受热发生反应：。一定温度时，向1L密闭容器中充入1molHI，体系中c(HI)与反应时间t的关系如图。下列说法中不正确的是
A．20min时，有91%的HI发生分解
B．40min时，
C．120min时，反应达到了平衡状态
D．HI的还原性与-1价碘元素有关
二、非选择题
9．水煤气(CO和H2)是合成甲醇的重要原料，它可用水蒸气通过炽热的炭层制得：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) H=+131.3kJ/mol
(1)该反应的平衡常数的表达式为：_______；升高温度，K值将_______；容器中气体的平均相对分子质量将_______。
(2)上述反应达到平衡后，将体系中的C(s)部分移走，平衡_______。
(3)下列事实能说明该反应在一定条件下已达到平衡状态的有_______
A．压强固定不变化
B．气体平均相对分子质量不再变化
C．生成H2O(g)的速率与消耗CO的速率相等
D．H2O(g)、CO、H2的浓度相等
E．固定体积下气体密度不再变化
F．υ(H2O)=υ(CO)
(4)某温度下，将4.0mol H2O(g)和足量的炭充入2L的密闭容器中，发生如下反应，C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，达到平衡时测得K=1，则此温度下H2O(g)的转化率为_______。
10．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)。其化学平衡常数K和温度T的关系如下表：
T℃ 700 800 830 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
回答下列问题：
（1）该反应正向为ΔH____0；若该反应符合下图所示的关系，则在图中，Y轴是指________________________。
（2）能判断该反应达到化学平衡状态的依据是____（多选扣分）。
a．容器中压强不变 b．混合气体中c(CO)不变
c．v (H2)正＝v (H2O)逆d．c(CO2)＝c(CO)
（3）某温度下，平衡浓度符合下式： 0.9·c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，由此可以判断此时的温度为_____℃。其它条件不变，升高温度，原化学平衡向_____反应方向移动（填“正”或“逆”），容器内混合气体的密度______（填“增大”、“减小”或“不变”），气体平均相对分子质量______（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（4）若在一密闭容器中，将一定量的CO与H2O混合加热到830℃下达到平衡。若反应开始时CO与H2O的浓度分别为0.200 mol/L和0.100 mol/L，平衡时CO的转化率________。
【参考答案】
一、选择题
1．D
【分析】该反应的正反应是气体体积增大的放热反应。
解析：A．加压，物质的浓度增大，化学反应速率加快，化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动，由于平衡移动的趋势是微弱的，C的浓度总的来说是增大，不符合题意，A错误；
B．降低压强反应速率减小，平衡向正反应方向进行。由于容积增加的更多，所以C的浓度仍然减小。B错误；
C．减少C的浓度，反应正向进行，反应产生C，但是平衡移动的趋势是微弱的，总的来说C的浓度还是减少，不符合题意，C错误；
D．正反应放热，降温，反应速率减小，化学平衡向放热反应方向移动，即平衡正向移动，反应产生C，C的浓度增大，符合题意，D正确。
答案选D。
2．D
解析：A．可逆反应达到平衡，反应物不可能完全转化，所以放热量不可能达到热化学方程式表达的放热量，描述错误，不符题意；
B．浓硫酸同时做吸水剂，吸收生成的水，促进反应物更多转化，描述错误，不符题意；
C．速率值未标正逆，故无法确定速率比例关系，描述错误，不符题意；
D．升温，物质能量升高，更多分子达到活化状态，增大有效碰撞概率；压缩体积，单位体积内活化分子数量上升，增大有效碰撞概率；所以升温或压缩体积均可加快反应速率，描述正确，符合题意；
综上，本题应选D。
3．D
解析：A．氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，该反应存在溶解平衡，饱和食盐水中含有氯化钠电离出的氯离子，饱和食盐水抑制了氯气的溶解，所以实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气，能用勒夏特列原理解释，故A不符合题意；
B．鼓入过量的空气会增大氧气的浓度，有利于平衡正向移动，提高二氧化硫的转化率，能用勒夏特列原理解释，故B不符合题意；
C．在平衡H2CO3CO2(g)+ H2O，开启啤酒瓶后，压强减小，二氧化碳逸出，可以用勒夏特列原理解释，故C不符合题意；
D．煅烧硫铁矿时先将矿石粉碎，目的是增大接触面积，使反应速率加快，不能用勒夏特列原理解释，故D符合题意；
故选D。
4．B
解析：反应为放热反应，故降低温度，平衡正向移动，提高SO2的转化率；反应为气体体积减小的反应，故增大压强，平衡正向移动，提高SO2的转化率；
故选B。
5．A
解析：A．正反应速率先增大后减小，说明平衡一定向正反应方向移动，A正确；
B．逆反应速率先不变后减小 ，说明平衡一定向逆反应方向移动，B错误；
C．正反应放热，且是绝热容器，因此容器内温度降低，说明平衡一定向逆反应方向移动， C错误；
D．某反应物的体积百分含量增大不能判断平衡移动方向，D错误；
答案选A。
6．C
解析：A．根据表格数据①和③，容器①、③起始量相同，降低温度，平衡向放热方向移动，CH3OCH3平衡物质的量增大，说明平衡正向移动。说明正反应是放热反应，A错误；
B．恒容条件下，容器②相当于在容器①的基础上加压，由于该反应是反应前后气体物质的量不变的反应，因此平衡不移动，所以容器①中的CH3OH体积分数和容器②中的相等，B错误；
C．若容器①中反应达到平衡时增大压强，平衡不移动，但各物质浓度会增大，C正确；
D．容器①平衡时c(CH3OH)=0.04mol/L、c(CH3OCH3)=0.08mol/L、c(H2O)=0.08mol/L，平衡常数K==4，若起始向容器①中充入CH3OH0.10mol、CH3OCH30.10mol、H2O0.10mol，则浓度熵Qc==1<4，反应向正反应方向移动，D错误；
答案选C。
7．C
【分析】
解析：①对于既有气体反应物和生成物，又有固体反应物的反应来说，增加固体反应物的质量，因为不能改变其浓度，对平衡无影响，故①错误；
②压强的改变对溶液中进行的反应的反应速率和平衡没有影响，故②错误；
③任何反应都伴随着能量的变化，即任何反应不是吸热反应，就是放热反应，改变反应温度，化学平衡一定会发生移动，故③正确；
④催化剂只能改变反应速率，不能改变反应的限度，故④错误；
⑤化学平衡常数减小，一定是温度发生了改变，化学平衡一定发生了移动，故⑤正确；
故选C。
8．A
解析：A．20min时c(HI)=0.91mol/L，则变化量为0.09mol/L，分解了为9%，A项错误；
B．如图40min时为c(HI)=0.85mol/L，n=cV=0.85mol，B项正确；
C．120min及以后HI浓度不再变化，则达平衡了，C项正确；
D．-1价的碘为最低价具有强还原性，D项正确；
故选A。
二、非选择题
9． 增大 减小 不移动 ABCE 50%
解析：(1)该反应的平衡常数的表达式为：；该反应是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，K值将增大；用极限思维，平衡正向移动，原来是水蒸气，后来变为一氧化碳和氢气(两者平均相对分子质量为15)，则容器中气体的平均相对分子质量将减小；故答案为：；增大；减小。
(2)上述反应达到平衡后，将体系中的C(s)部分移走，由于碳的固体，反应物浓度不变，因此平衡不移动；故答案为：不移动。
(3)A．该反应是体积增大的反应，当压强固定不变化，说明达到平衡，故A符合题意；B．该反应是相对分子质量减小的反应，当气体平均相对分子质量不再变化，说明达到平衡，故B符合题意；C．生成H2O(g)的速率，正向反应，消耗CO的速率，逆向反应，两者速率之比等于计量数之比，说明达到平衡，故C符合题意；D．H2O(g)、CO、H2的浓度相等，不能说明达到平衡，故D不符合题意；E．固定体积下，该反应固体不断消耗，气体质量不断增加，气体密度不断增加，当气体密度不再变化，说明达到平衡，故E符合题意；F．υ(H2O)= υ(CO)，没有正向和逆向，因此不能说明达到平衡，故F不符合题意；综上所述，答案为：ABCE。
(4)根据题意建立三段式得到，得到，解得y=2，则此温度下H2O(g)的转化率为；故答案为：50%。
10． ＞ CO2或H2的百分含量 b、c 800℃ 正 不变 不变 33.3%
【分析】(1)由表中数据可知，温度越高平衡常数越大，说明升高温度平衡向正反应移动，据此判断△H；
由图可知，温度升高Y的表示的物理量降低，升高温度平衡向正反应移动，据此选择合适的物理量；
(2)当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，据此解答，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态；
(3)某温度下，平衡浓度符合下式：0.9 c(CO2) c(H2)=c(CO) c(H2O)，据此计算平衡常数，进而判断温度；升高温度平衡向正反应移动，混合气体的总质量不变，混合气体的总的物质的量不变，平均相对分子质量不变；
(4)根据三段式计算出平衡时各组分的物质的量，从而计算平衡时CO的转化率。
解析：(1)由表中数据可知，温度越高平衡常数越大，说明升高温度平衡向正反应移动，升高温度平衡向吸热反应移动，故△H＞0；由图可知，温度升高Y的表示的物理量降低，升高温度平衡向正反应移动，故Y可以CO2或H2的百分含量等；
(2)a．反应前后气体的物质的量不变，温度一定，容器中压强始终不变，故压强不变，不能说明到达平衡状态，故a错误；
b．反应达到平衡状态时，各物质的浓度不变，混合气体中c(CO)不变说明到达平衡状态，故b正确；
c．v (H2)正=v (H2O)逆不同物质表示的速率之比等于化学计量数之比，说明到达平衡状态，故c正确；
d．平衡时二氧化碳与一氧化碳的浓度与转化率有关，c(CO2)=c(CO)不能说明到达平衡，故d错误；
故答案为bc；
(3)某温度下，平衡浓度符合下式：0.9 c(CO2) c(H2)=c(CO) c(H2O)，则CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)的平衡常数k==0.9，故为800℃，该反应正反应是吸热反应，升高温度平衡向正反应移动，混合气体的总质量不变，体积不变，密度不变，混合气体的总的物质的量不变，平均相对分子质量不变;
(4) CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
开始(mol L-1)：0.200 0.100 0 0
变化(mol L-1)：x x x x
平衡(mol L-1)：0.200-x 0.100-x x x
K===1.0，解得x=，故平衡后CO的转化率为==33.3%