2.4化学反应的调控（含解析） 同步练习题 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1
文档属性
| 名称 | 2.4化学反应的调控（含解析） 同步练习题 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 855.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-10-30 12:31:12 | ||
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文档简介
2.4化学反应的调控同步练习题
一、选择题
1．将4mol A和2mol B在2L的恒容密闭容器中发生反应：，，反应2s后测得C的浓度为0.6 mol L 1。下列说法正确的是
A．2s后物质A的转化率为15%
B．当υ(C)=2υ(B)时，该反应达到了平衡状态
C．达到平衡状态时，增加A的物质的量，平衡正向移动，C的体积分数升高
D．达到平衡状态时，升高温度，平衡逆向移动，υ正增大
2．德国化学家哈伯发明了以低成本制造氨的方法，大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。下列是哈伯法的流程图，其中为提高原料平衡转化率而采取的措施是
A．①②③④ B．②③④ C．②④⑤ D．②⑤
3．一定温度下，向2.0L恒容密闭容器中充入，发生反应：。反应中测得的部分数据见下表：
t/s 0 50 150 250 350
0 0.16 0.19 0.20 0.20
下列说法错误的是
A．0s时，正反应速率最大，逆反应速率为0
B．0~50s内，用表示的平均反应速率
C．250s时，反应已达到平衡，的平衡转化率为20%
D．当时，反应处于停止状态
4．煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。现将物质的量均为和充入2L密闭容器中，发生如下反应：。下列说法正确的是
温度/℃ 400 500 800
平衡常数/K 9.94 9 1
A．该反应的正反应方向是吸热反应
B．若在500℃时进行，CO的平衡转化率为75%
C．保持800℃不变，某一体积为1L的密闭容器中加入该反应中四种物质各2mol，则此时反应向正向进行
D．将该反应置于恒容绝热条件下，更利于氢气产率的提高
5．2021年9月24日，中国科学院天津工业生物技术研究所完成不依赖植物光合作用，直接使用二氧化碳与氢气作为材料合成淀粉。这是继上世纪60年代在世界上首次人工合成结晶牛胰岛素之后，中国科学家又在人工合成淀粉方面取得了重大颠覆性、原创性突破！下列关于淀粉说法错误的是
A．淀粉是重要的工业原料，也是人类重要的能量来源
B．淀粉是一种多糖，水解可以得到葡萄糖
C．科学家利用催化剂使CO2与H2合成淀粉，若改良催化剂可以提高合成转化率
D．淀粉和纤维素化学式都是(C6H10O5)n，但二者不是同分异构体
6．将4molSO2和2molO2充入2L的密闭容器中，在一定条件下发生反应，经2s后测得SO3的浓度为0.6mol·L－1，下列说法中正确的是
①用O2表示的反应的平均速率为0.6mol·L－1·s－1
②用SO2表示的反应的平均速率为0.3mol·L－1·s－1
③2s时SO2的转化率为15%
④2s时O2的浓度为0.7mol·L－1
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
7．一定条件下，在催化剂作用下发生反应 。调整和的初始投料比，测得在一定投料比和一定温度下，该反应的平衡转化率如图所示(各点对应的反应温度可能相同，也可能不同)。下列说法不正确的是
［已知反应速率，、分别为正、逆反应速率常数，x为物质的量分数。］
A．B点中，和的物质的量之比为1∶3
B．C点中，更换高效催化剂，的平衡转化率仍等于75%
C．若A、B两点起始浓度相同，则
D．E点时
8．在密闭容器中，一定条件下，进行如下反应，达到平衡后，为提高该反应的速率和NO的转化率，采取最好的措施是
A．增大压强同时加催化剂 B．加催化剂同时升高温度
C．充入同时升高温度 D．升高温度同时增大压强
9．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A．开启啤酒瓶后，马上泛起大量泡沫
B．合成氨工厂通常铁触媒做催化剂加快反应速率
C．实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
D．工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率
10．某温度下，在1L恒容密闭容器中投入10molX，发生反应，有关数据如表所示，下列说法正确的是
时间段/s 产物Z的平均生成速率
0~10 0.4
0~20 0.3
0~30 0.2
A．5s时，Y的浓度为
B．20s时，体系中存在
C．25s时，X的转化率为30%
D．30s时，再加入2molX，达平衡时，X的体积分数变小
11．图中可以示意合成氨反应的平衡常数K随温度T变化趋势的是
A． B．
C． D．
12．一定温度下，向2.0L恒容密闭容器中充入4molSO2和2molO2发生反应：。经过一段时间后达到平衡，反应过程中测定的部分数据见下表：
0 2 4 6 8
0 1.6 2.8 3.6 3.6
下列说法正确的是
A．4s内反应的平均速率
B．该反应的平衡常数
C．此温度下，若该容器中有、和，则反应逆向进行
D．当容器内密度保持不变时，该反应达到平衡状态
13．在一定条件下，实际的化学过程往往有若干种平衡状态存在一种物质，同时参与几种平衡。如气态的、、NO、及，在一个反应器中共存时，存在以下平衡①；②；③(为用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，如，则的值为
A． B．
C． D．
14．硫酸工业中涉及反应： 。下表为不同温度和压强下的平衡转化率，下列说法正确的是
温度/℃ 的平衡转化率/%
450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7
550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3
A．工业上通入过量空气的主要目的是加快反应速率
B．回收尾气中的仅为了防止空气污染
C．采用常压生产是因为平衡时的转化率已足够高，增大压强会增加设备成本
D．选择的较高温度既提高反应速率也提高平衡转化率
15．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、填空题
16．在密闭容器中，一氧化碳与水蒸气发生如下反应：,该反应在800℃时的平衡常数为1.0。如果反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是，计算一氧化碳在此条件下的平衡转化率_______。
17．氨气和甲醇都是重要的工业产品，试运用必要的化学原理解决有关问题。
(1)在密闭容器中，使和在一定条件下发生反应：。
①平衡后，和的转化率的比值_______1(填“>”“<”成“=”)。
②当达到平衡时，保持恒温，压缩容器体积，平衡_______(填“正向”“逆向”或“不”)移动，化学平衡常数K_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)水煤气在一定条件下可合成甲醇：。将和充入恒容密闭容器中，在一定条件下合成甲醇，反应相同时间时测得不同温度下的转化率如图所示：
①温度在下，从反应开始至末，这段时间内的反应速率_______。
②由图可知，在温度低于时，CO的转化率随温度的升高而增大，原因是_______。
③已知c点时容器内气体的压强为p，则在下该反应的压强平衡常数为_______ (用含p的代数式表示，是用各气体的分压替代浓度来计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。
18．美国Bay工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气，其过程分两步进行；
第一步：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H>0
第二步：CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)
(1)其他条件相同时、第Ⅰ步反应中CH4的平衡转化率随压强和温度的变化如图所示。
图中L表示____(填“温度”或“压强”)。其另外一个物理量X1____X2(填“＞”或“＜”)。
(2)反应CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)的平衡常数K随湿度的变化如表所示。
温度/℃ 400 500 830 1000
平衡常数K 10 9 1 0.6
①从表中数据可以推断，此反应的正反应为____(填“吸热”或“放热”)反应。
②500℃时，向恒容密闭容器中充入CO(g)和H2O(g)各3mol，达到平衡后CO(g)的转化率为____；若该反应在绝热容器(与外界环境没有热交换)中进行，达到平衡后CO(g)的转化率将____(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③在830℃时，向恒容密闭容器中充入2molCO(g)，5molH2O(g)，4molH2(g)和3molCO2(g)，此时v正____v逆(填“＞”、“＜”或“=”)。
19．250℃和100kPa下密闭容器中发生反应：PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)，分解率为80.0%。已知分压是其体积分数乘总压。
(1)PCl5的分压是___ kPa。(保留三位有效数字)
(2)250℃时用分压表达的平衡常数Kp=___kPa。(保留三位有效数字)
(3)250℃和100kPa下密闭容器中含有0.1molPCl5，0.5molPCl3和0.2molCl2，反应进行的方向是___，理由是___。
20．（1）反应mA＋nBpC在某温度下达到平衡。
①若A、B、C都是气体，加压后正反应速率小于逆反应速率，则m、n、p的关系___。
②若A、B、C都是气体，且m+ n>p，而加压或升温平衡移动方向相同，则△H___0。
（2）一定条件下，将2molSO2和1molO2充入容积为2L的密闭容器中发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，2分钟后反应达平衡，此时SO2的浓度为0.2mol/L，完成：
①SO2的转化率为___。
②用O2表示的化学反应速率为__。
③平衡常数为__。
21．生物柴油是一种用植物油、动物油或废弃油脂等为原料加工而成的清洁燃料，主要成分为高级脂肪酸甲酯。一种用菜籽油等为原料制备生物柴油的实验步骤如下：
①向右图所示的三口烧瓶中加入3.2 g CH3OH、0.2 g NaOH，溶解后向其中加入20 g(0.021～0.023 mol)菜籽油及60 mL正己烷。
②加热至60～65 ℃，搅拌2.5～3 h，静置。上层为生物柴油、正己烷及甲醇，下层主要为甘油。
③分液、水洗。
④蒸馏，保持120℃时至无液体流出，剩余物为生物柴油。
（1）步骤①中控制n(CH3OH)/n(油脂)＞3的目的是________；正己烷的作用是________。
（2）步骤②适宜的加热方式是________；菜籽油的成分之一油酸甘油酯(结构简式如右图)与甲醇反应的化学方程式为________________________________________________。
（3）步骤③用分液漏斗分离时，获取上层液体的方法是________；用水洗涤上层液体时，说明已洗涤干净的依据是__________________________________。
【参考答案】
一、选择题
1．D
解析：A．反应2s后测得C的浓度为，则2s后n(C)=1.2mol，则A的改变量为1.2mol，2s后物质A的转化率为，故A错误；
B．当υ(C)=2υ(B)时，没有正、逆反应速率，不能判断正逆反应速率的关系，因此不能判断该反应是否达到了平衡状态，故B错误；
C．增加A的物质的量，平衡正向移动，但C的百分含量减小，故C错误；
D．该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，υ正增大，故D正确。
综上所述，答案为D。
2．C
解析：合成氨的反应是气体体积减小的、放热的可逆反应。净化干燥的目的是提高产物纯度，不能提高转化率，①不符合；催化剂只改变反应速率，不影响平衡状态，不能提高转化率，③不符合；而②④⑤操作均使合成氨反应平衡向正反应方向移动，均能提高反应转化率；故选C。
3．D
解析：A．时，只有正向反应，所以正反应速率最大，逆反应速率为0，A项正确；
B．，B项正确；
C．250s时，反应已达到平衡，，则转化了0.20mol，因此的平衡较化率为20%，C项正确；
D．可逆反应达到平衜时，反应并未停止，D项错误。
故选D。
4．B
解析：A．根据表中数据，随着温度升高，化学平衡常数减小，说明该反应的正反应方向是放热反应，故A错误；
B．令达到平衡时，消耗CO的物质的量为xmol，则此时消耗H2O的物质的量xmol，生成H2和CO2的物质的量均为xmol，达到平衡时CO、H2O的物质的量为(0.04－x)mol，500℃K==9，解得x=0.03mol，CO转化率为=75%，故B正确；
C．此时Q==1=K，平衡不移动，故C错误；
D．恒容绝热容器中，随反应进行，温度升高，平衡向逆反应方向进行，氢气产率降低，故D错误；
答案为B。
5．C
解析：A．淀粉水解的最终产物是葡萄糖，葡萄糖是人类重要的能源，葡萄糖发酵生成酒精，因此淀粉是重要的工业原料，A正确；
B．淀粉属于天然高分子化合物，淀粉是一种多糖，在酶或酸催化下最终水解可以得到葡萄糖，B正确；
C． 科学家利用催化剂使CO2与H2合成淀粉，若改良催化剂可以提供转化速率、但催化剂不影响平衡、故不可以提高合成转化率，C错误；
D． 淀粉和纤维素化学式都是(C6H10O5)n，但n不同、相对分子质量也不同、故二者不是同分异构体，D正确；
答案选C。
6．D
解析：2SO2+O2 2SO3
起始浓度 2 1 0
转化浓度 0.6 0.3 0.6
平衡浓度 1.4 0.7 0.6
①用O2表示的反应的平均速率为0.15mol·L－1·s－1
②用SO2表示的反应的平均速率为0.3mol·L－1·s－1
③2s时SO2的转化率为30%
④2s时O2的浓度为0.7mol·L－1
②、④正确，故选D
7．C
解析：A．对于反应，在B点，假设反应开始时，，反应达到平衡时的平衡转化率为50%，则平衡时，，和的物质的量之比为1∶3，A正确；
B．催化剂不能改变平衡转化率，因此的平衡转化率不变，B正确；
C．A点和B点和的初始投料比相同，若A、B两点起始浓度相同时，升温平衡正向移动，的平衡转化率增大，则A点温度高于B点，则，C错误；
D．，，E点时，D正确；
答案选C。
8．A
解析：A．加催化剂、增大压强均加快反应速率，且增大压强平衡正向移动，NO的转化率增大，A正确；
B．正反应放热，升高温度平衡逆向移动，NO的转化率减小，B错误；
C．升高温度同时充入N2，均使平衡逆向移动，NO的转化率减小，C错误；
D．升高温度同时增大压强均加快反应的速率，但升高温度平衡逆向移动，增大压强平衡正向移动，无法判断NO的转化率增大还是减小，D错误；
故答案选A。
9．B
解析：A．汽水瓶中存在平衡H2CO3H2O+CO2，打开汽水瓶时，压强降低，平衡向生成二氧化碳方向移动，可以用勒夏特列原理解释，A正确；
B．催化剂加快反应速率，化学平衡不移动，不能用勒夏特列原理解释，B错误；
C．氯化钠在溶液中完全电离，所以饱和食盐水中含有大量的氯离子，氯气溶于水的反应是一个可逆反应，Cl2+H2OHClO+H++Cl-，由于饱和食盐水中含有大量的氯离子，相当于氯气溶于水的反应中增加了大量的生成物氯离子，根据勒夏特列原理，平衡向逆反应方向移动，氯气溶解量减小，可以勒夏特列原理解释，C正确；
D．工业上生产硫酸存在平衡2SO2+O22SO3，使用过量的空气，增大氧气的浓度，平衡向正反应移动，可以提高二氧化硫的利用率，能用勒夏特列原理解释，D正确；
答案选B。
10．C
解析：A．由题给数据可知，0~10s时，，按平均速率计算，5s时Y的浓度是，但化学反应速率是前10s的平均值，瞬时反应速率随着反应进行会逐渐降低，所以前5s时Y的平均生成速率大于，5s时Y的浓度大于，A错误；
B．根据表中数据，20s时，30s时，可判断20s时，反应已达到平衡，，B错误；
C．20s时，反应已达到平衡，，，C正确；
D．恒温恒容再投入X，相当于增大压强，该反应反应后气体分子数增大，增大压强平衡逆向移动，再达到平衡后X的体积分数变大，D错误；
故选C。
11．A
解析：合成氨的反应是放热反应，升高温度，平衡向左移动，平衡常数变小，B、D错误，对K求对数不是直线，C错误，故A项正确。
12．B
【分析】一定温度下，向2.0L恒容密闭容器中充入4molSO2和2molO2发生反应：。8s时反应达平衡，此时生成SO3的物质的量为3.6mol，则可建立如下三段式：
解析：A．4s内SO3的物质的量为2.8mol，则消耗O2的物质的量为1.4mol，反应的平均速率，A不正确；
B．该反应的平衡常数K==810，B正确；
C．此温度下，若该容器中有、和，则浓度商Q==128＜810，反应正向进行，C不正确；
D．容器的体积始终不变，混合气的质量始终不变，则容器内气体的密度始终不变，当容器内密度保持不变时，该反应不一定达到平衡状态，D不正确；
故选B。
13．A
解析：根据为用平衡分压代替平衡浓度计算，，结合、表达式可知，故选A。
14．C
解析：A．工业上通入过量空气的主要目的是为了增大二氧化硫的转化率，A错误；
B．回收尾气中的除了防止空气污染还可以提高原料的利用率，B错误；
C．由表格可知常压生产平衡时的转化率已足够高，增大压强会增加设备成本，C正确；
D．选择的较高温度可提高反应速率但不能提高平衡转化率，D错误；
故选C。
15．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、填空题
16．
解析：根据三段式：
，解得x=0.5，所以的转化率为：
17．(1) ＞ 正向 不变
(2) 温度低于时，反应未达到平衡状态，随温度的升高，反应速率加快，相同时间内的转化率增大
解析：（1）①根据加入量之比等于计量系数之比，则平衡转化率相等，先加入和，可以理解为先加入和，平衡后两者转化率相等，再加入1mol氢气，氢气转化率减小，因此平衡后，和的转化率的比值＞1；故答案为：＞。
②当达到平衡时，保持恒温，压缩容器体积，压强增大，平衡向体积减小的方向移动即平衡正向移动，由于温度不变，则化学平衡常数K不变；故答案为：正向；不变。
（2）①温度在下，CO改变量为0.5mol，则从反应开始至末，氢气消耗了1mol，这段时间内的反应速率；故答案为：。
②由图可知，在温度低于时，反应未达到平衡状态，随温度的升高，反应速率加快，相同时间内的转化率增大；故答案为: 温度低于时，反应未达到平衡状态，随温度的升高，反应速率加快，相同时间内的转化率增大。
③已知c点时容器内气体的压强为pKPa，则在下建立三段式，该反应的压强平衡常数；故答案为：。
18．(1) 温度 ＜
(2) 放热 75% 减小 ＜
解析：（1）第Ⅰ步反应焓变大于零，为气体分子数增加的吸热反应，增加压强，平衡逆向移动，甲烷的转化率下降；升高温度，平衡正向移动，甲烷的转化率升高；由图象可知，曲线随L变大而变大，L为温度；图示为其他条件相同时、第Ⅰ步反应中CH4的平衡转化率随压强和温度的变化图象，温度相同时，压强越大，甲烷转化率越低，则X1（2）①从表中数据可以推断，升高温度平衡常数减小，说明平衡逆向移动，则此反应的正反应为放热反应。
②500℃时，反应的平衡常数为9；设反应CO的物质的量为x
，解得x=
达到平衡后CO(g)的转化率为；
若该反应在绝热容器(与外界环境没有热交换)中进行，反应为放热反应，相当于升高温度，导致平衡逆向移动，使得达到平衡后CO(g)的转化率将减小。
③在830℃时，K=1；向恒容密闭容器中充入2molCO(g)，5molH2O(g)，4molH2(g)和3molCO2(g)，此时，平衡逆向移动，则此时v正19．1 1.78×102或178 向右进行(或向正方向进行) 经计算Q=1.25×102解析：(1)不妨设初始投料为10mol PCl5(g)，分解率为80.0%，即Δn(PCl5)=8mol，结合方程式可知平衡时n(PCl5)=2mol、n(PCl3)=8mol、n(Cl2)=8mol，所以p(PCl5)== 11.1kPa；
(2)平衡时p(PCl5)== kPa，同理可得p(PCl3)=p(Cl2)=kPa，所以Kp==1.78×102或178 kPa；
(3)密闭容器中含有0.1molPCl5，0.5molPCl3和0.2molCl2，则p(PCl5)== 12.5kPa，p(PCl3)=62.5kPa，p(Cl2)=25kPa，则此时Qp==125kPa< Kp，所以平衡向右进行。
20． m+n
一、选择题
1．将4mol A和2mol B在2L的恒容密闭容器中发生反应：，，反应2s后测得C的浓度为0.6 mol L 1。下列说法正确的是
A．2s后物质A的转化率为15%
B．当υ(C)=2υ(B)时，该反应达到了平衡状态
C．达到平衡状态时，增加A的物质的量，平衡正向移动，C的体积分数升高
D．达到平衡状态时，升高温度，平衡逆向移动，υ正增大
2．德国化学家哈伯发明了以低成本制造氨的方法，大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。下列是哈伯法的流程图，其中为提高原料平衡转化率而采取的措施是
A．①②③④ B．②③④ C．②④⑤ D．②⑤
3．一定温度下，向2.0L恒容密闭容器中充入，发生反应：。反应中测得的部分数据见下表：
t/s 0 50 150 250 350
0 0.16 0.19 0.20 0.20
下列说法错误的是
A．0s时，正反应速率最大，逆反应速率为0
B．0~50s内，用表示的平均反应速率
C．250s时，反应已达到平衡，的平衡转化率为20%
D．当时，反应处于停止状态
4．煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。现将物质的量均为和充入2L密闭容器中，发生如下反应：。下列说法正确的是
温度/℃ 400 500 800
平衡常数/K 9.94 9 1
A．该反应的正反应方向是吸热反应
B．若在500℃时进行，CO的平衡转化率为75%
C．保持800℃不变，某一体积为1L的密闭容器中加入该反应中四种物质各2mol，则此时反应向正向进行
D．将该反应置于恒容绝热条件下，更利于氢气产率的提高
5．2021年9月24日，中国科学院天津工业生物技术研究所完成不依赖植物光合作用，直接使用二氧化碳与氢气作为材料合成淀粉。这是继上世纪60年代在世界上首次人工合成结晶牛胰岛素之后，中国科学家又在人工合成淀粉方面取得了重大颠覆性、原创性突破！下列关于淀粉说法错误的是
A．淀粉是重要的工业原料，也是人类重要的能量来源
B．淀粉是一种多糖，水解可以得到葡萄糖
C．科学家利用催化剂使CO2与H2合成淀粉，若改良催化剂可以提高合成转化率
D．淀粉和纤维素化学式都是(C6H10O5)n，但二者不是同分异构体
6．将4molSO2和2molO2充入2L的密闭容器中，在一定条件下发生反应，经2s后测得SO3的浓度为0.6mol·L－1，下列说法中正确的是
①用O2表示的反应的平均速率为0.6mol·L－1·s－1
②用SO2表示的反应的平均速率为0.3mol·L－1·s－1
③2s时SO2的转化率为15%
④2s时O2的浓度为0.7mol·L－1
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
7．一定条件下，在催化剂作用下发生反应 。调整和的初始投料比，测得在一定投料比和一定温度下，该反应的平衡转化率如图所示(各点对应的反应温度可能相同，也可能不同)。下列说法不正确的是
［已知反应速率，、分别为正、逆反应速率常数，x为物质的量分数。］
A．B点中，和的物质的量之比为1∶3
B．C点中，更换高效催化剂，的平衡转化率仍等于75%
C．若A、B两点起始浓度相同，则
D．E点时
8．在密闭容器中，一定条件下，进行如下反应，达到平衡后，为提高该反应的速率和NO的转化率，采取最好的措施是
A．增大压强同时加催化剂 B．加催化剂同时升高温度
C．充入同时升高温度 D．升高温度同时增大压强
9．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A．开启啤酒瓶后，马上泛起大量泡沫
B．合成氨工厂通常铁触媒做催化剂加快反应速率
C．实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
D．工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率
10．某温度下，在1L恒容密闭容器中投入10molX，发生反应，有关数据如表所示，下列说法正确的是
时间段/s 产物Z的平均生成速率
0~10 0.4
0~20 0.3
0~30 0.2
A．5s时，Y的浓度为
B．20s时，体系中存在
C．25s时，X的转化率为30%
D．30s时，再加入2molX，达平衡时，X的体积分数变小
11．图中可以示意合成氨反应的平衡常数K随温度T变化趋势的是
A． B．
C． D．
12．一定温度下，向2.0L恒容密闭容器中充入4molSO2和2molO2发生反应：。经过一段时间后达到平衡，反应过程中测定的部分数据见下表：
0 2 4 6 8
0 1.6 2.8 3.6 3.6
下列说法正确的是
A．4s内反应的平均速率
B．该反应的平衡常数
C．此温度下，若该容器中有、和，则反应逆向进行
D．当容器内密度保持不变时，该反应达到平衡状态
13．在一定条件下，实际的化学过程往往有若干种平衡状态存在一种物质，同时参与几种平衡。如气态的、、NO、及，在一个反应器中共存时，存在以下平衡①；②；③(为用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，如，则的值为
A． B．
C． D．
14．硫酸工业中涉及反应： 。下表为不同温度和压强下的平衡转化率，下列说法正确的是
温度/℃ 的平衡转化率/%
450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7
550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3
A．工业上通入过量空气的主要目的是加快反应速率
B．回收尾气中的仅为了防止空气污染
C．采用常压生产是因为平衡时的转化率已足够高，增大压强会增加设备成本
D．选择的较高温度既提高反应速率也提高平衡转化率
15．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、填空题
16．在密闭容器中，一氧化碳与水蒸气发生如下反应：,该反应在800℃时的平衡常数为1.0。如果反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是，计算一氧化碳在此条件下的平衡转化率_______。
17．氨气和甲醇都是重要的工业产品，试运用必要的化学原理解决有关问题。
(1)在密闭容器中，使和在一定条件下发生反应：。
①平衡后，和的转化率的比值_______1(填“>”“<”成“=”)。
②当达到平衡时，保持恒温，压缩容器体积，平衡_______(填“正向”“逆向”或“不”)移动，化学平衡常数K_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)水煤气在一定条件下可合成甲醇：。将和充入恒容密闭容器中，在一定条件下合成甲醇，反应相同时间时测得不同温度下的转化率如图所示：
①温度在下，从反应开始至末，这段时间内的反应速率_______。
②由图可知，在温度低于时，CO的转化率随温度的升高而增大，原因是_______。
③已知c点时容器内气体的压强为p，则在下该反应的压强平衡常数为_______ (用含p的代数式表示，是用各气体的分压替代浓度来计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。
18．美国Bay工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气，其过程分两步进行；
第一步：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H>0
第二步：CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)
(1)其他条件相同时、第Ⅰ步反应中CH4的平衡转化率随压强和温度的变化如图所示。
图中L表示____(填“温度”或“压强”)。其另外一个物理量X1____X2(填“＞”或“＜”)。
(2)反应CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)的平衡常数K随湿度的变化如表所示。
温度/℃ 400 500 830 1000
平衡常数K 10 9 1 0.6
①从表中数据可以推断，此反应的正反应为____(填“吸热”或“放热”)反应。
②500℃时，向恒容密闭容器中充入CO(g)和H2O(g)各3mol，达到平衡后CO(g)的转化率为____；若该反应在绝热容器(与外界环境没有热交换)中进行，达到平衡后CO(g)的转化率将____(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③在830℃时，向恒容密闭容器中充入2molCO(g)，5molH2O(g)，4molH2(g)和3molCO2(g)，此时v正____v逆(填“＞”、“＜”或“=”)。
19．250℃和100kPa下密闭容器中发生反应：PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)，分解率为80.0%。已知分压是其体积分数乘总压。
(1)PCl5的分压是___ kPa。(保留三位有效数字)
(2)250℃时用分压表达的平衡常数Kp=___kPa。(保留三位有效数字)
(3)250℃和100kPa下密闭容器中含有0.1molPCl5，0.5molPCl3和0.2molCl2，反应进行的方向是___，理由是___。
20．（1）反应mA＋nBpC在某温度下达到平衡。
①若A、B、C都是气体，加压后正反应速率小于逆反应速率，则m、n、p的关系___。
②若A、B、C都是气体，且m+ n>p，而加压或升温平衡移动方向相同，则△H___0。
（2）一定条件下，将2molSO2和1molO2充入容积为2L的密闭容器中发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，2分钟后反应达平衡，此时SO2的浓度为0.2mol/L，完成：
①SO2的转化率为___。
②用O2表示的化学反应速率为__。
③平衡常数为__。
21．生物柴油是一种用植物油、动物油或废弃油脂等为原料加工而成的清洁燃料，主要成分为高级脂肪酸甲酯。一种用菜籽油等为原料制备生物柴油的实验步骤如下：
①向右图所示的三口烧瓶中加入3.2 g CH3OH、0.2 g NaOH，溶解后向其中加入20 g(0.021～0.023 mol)菜籽油及60 mL正己烷。
②加热至60～65 ℃，搅拌2.5～3 h，静置。上层为生物柴油、正己烷及甲醇，下层主要为甘油。
③分液、水洗。
④蒸馏，保持120℃时至无液体流出，剩余物为生物柴油。
（1）步骤①中控制n(CH3OH)/n(油脂)＞3的目的是________；正己烷的作用是________。
（2）步骤②适宜的加热方式是________；菜籽油的成分之一油酸甘油酯(结构简式如右图)与甲醇反应的化学方程式为________________________________________________。
（3）步骤③用分液漏斗分离时，获取上层液体的方法是________；用水洗涤上层液体时，说明已洗涤干净的依据是__________________________________。
【参考答案】
一、选择题
1．D
解析：A．反应2s后测得C的浓度为，则2s后n(C)=1.2mol，则A的改变量为1.2mol，2s后物质A的转化率为，故A错误；
B．当υ(C)=2υ(B)时，没有正、逆反应速率，不能判断正逆反应速率的关系，因此不能判断该反应是否达到了平衡状态，故B错误；
C．增加A的物质的量，平衡正向移动，但C的百分含量减小，故C错误；
D．该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，υ正增大，故D正确。
综上所述，答案为D。
2．C
解析：合成氨的反应是气体体积减小的、放热的可逆反应。净化干燥的目的是提高产物纯度，不能提高转化率，①不符合；催化剂只改变反应速率，不影响平衡状态，不能提高转化率，③不符合；而②④⑤操作均使合成氨反应平衡向正反应方向移动，均能提高反应转化率；故选C。
3．D
解析：A．时，只有正向反应，所以正反应速率最大，逆反应速率为0，A项正确；
B．，B项正确；
C．250s时，反应已达到平衡，，则转化了0.20mol，因此的平衡较化率为20%，C项正确；
D．可逆反应达到平衜时，反应并未停止，D项错误。
故选D。
4．B
解析：A．根据表中数据，随着温度升高，化学平衡常数减小，说明该反应的正反应方向是放热反应，故A错误；
B．令达到平衡时，消耗CO的物质的量为xmol，则此时消耗H2O的物质的量xmol，生成H2和CO2的物质的量均为xmol，达到平衡时CO、H2O的物质的量为(0.04－x)mol，500℃K==9，解得x=0.03mol，CO转化率为=75%，故B正确；
C．此时Q==1=K，平衡不移动，故C错误；
D．恒容绝热容器中，随反应进行，温度升高，平衡向逆反应方向进行，氢气产率降低，故D错误；
答案为B。
5．C
解析：A．淀粉水解的最终产物是葡萄糖，葡萄糖是人类重要的能源，葡萄糖发酵生成酒精，因此淀粉是重要的工业原料，A正确；
B．淀粉属于天然高分子化合物，淀粉是一种多糖，在酶或酸催化下最终水解可以得到葡萄糖，B正确；
C． 科学家利用催化剂使CO2与H2合成淀粉，若改良催化剂可以提供转化速率、但催化剂不影响平衡、故不可以提高合成转化率，C错误；
D． 淀粉和纤维素化学式都是(C6H10O5)n，但n不同、相对分子质量也不同、故二者不是同分异构体，D正确；
答案选C。
6．D
解析：2SO2+O2 2SO3
起始浓度 2 1 0
转化浓度 0.6 0.3 0.6
平衡浓度 1.4 0.7 0.6
①用O2表示的反应的平均速率为0.15mol·L－1·s－1
②用SO2表示的反应的平均速率为0.3mol·L－1·s－1
③2s时SO2的转化率为30%
④2s时O2的浓度为0.7mol·L－1
②、④正确，故选D
7．C
解析：A．对于反应，在B点，假设反应开始时，，反应达到平衡时的平衡转化率为50%，则平衡时，，和的物质的量之比为1∶3，A正确；
B．催化剂不能改变平衡转化率，因此的平衡转化率不变，B正确；
C．A点和B点和的初始投料比相同，若A、B两点起始浓度相同时，升温平衡正向移动，的平衡转化率增大，则A点温度高于B点，则，C错误；
D．，，E点时，D正确；
答案选C。
8．A
解析：A．加催化剂、增大压强均加快反应速率，且增大压强平衡正向移动，NO的转化率增大，A正确；
B．正反应放热，升高温度平衡逆向移动，NO的转化率减小，B错误；
C．升高温度同时充入N2，均使平衡逆向移动，NO的转化率减小，C错误；
D．升高温度同时增大压强均加快反应的速率，但升高温度平衡逆向移动，增大压强平衡正向移动，无法判断NO的转化率增大还是减小，D错误；
故答案选A。
9．B
解析：A．汽水瓶中存在平衡H2CO3H2O+CO2，打开汽水瓶时，压强降低，平衡向生成二氧化碳方向移动，可以用勒夏特列原理解释，A正确；
B．催化剂加快反应速率，化学平衡不移动，不能用勒夏特列原理解释，B错误；
C．氯化钠在溶液中完全电离，所以饱和食盐水中含有大量的氯离子，氯气溶于水的反应是一个可逆反应，Cl2+H2OHClO+H++Cl-，由于饱和食盐水中含有大量的氯离子，相当于氯气溶于水的反应中增加了大量的生成物氯离子，根据勒夏特列原理，平衡向逆反应方向移动，氯气溶解量减小，可以勒夏特列原理解释，C正确；
D．工业上生产硫酸存在平衡2SO2+O22SO3，使用过量的空气，增大氧气的浓度，平衡向正反应移动，可以提高二氧化硫的利用率，能用勒夏特列原理解释，D正确；
答案选B。
10．C
解析：A．由题给数据可知，0~10s时，，按平均速率计算，5s时Y的浓度是，但化学反应速率是前10s的平均值，瞬时反应速率随着反应进行会逐渐降低，所以前5s时Y的平均生成速率大于，5s时Y的浓度大于，A错误；
B．根据表中数据，20s时，30s时，可判断20s时，反应已达到平衡，，B错误；
C．20s时，反应已达到平衡，，，C正确；
D．恒温恒容再投入X，相当于增大压强，该反应反应后气体分子数增大，增大压强平衡逆向移动，再达到平衡后X的体积分数变大，D错误；
故选C。
11．A
解析：合成氨的反应是放热反应，升高温度，平衡向左移动，平衡常数变小，B、D错误，对K求对数不是直线，C错误，故A项正确。
12．B
【分析】一定温度下，向2.0L恒容密闭容器中充入4molSO2和2molO2发生反应：。8s时反应达平衡，此时生成SO3的物质的量为3.6mol，则可建立如下三段式：
解析：A．4s内SO3的物质的量为2.8mol，则消耗O2的物质的量为1.4mol，反应的平均速率，A不正确；
B．该反应的平衡常数K==810，B正确；
C．此温度下，若该容器中有、和，则浓度商Q==128＜810，反应正向进行，C不正确；
D．容器的体积始终不变，混合气的质量始终不变，则容器内气体的密度始终不变，当容器内密度保持不变时，该反应不一定达到平衡状态，D不正确；
故选B。
13．A
解析：根据为用平衡分压代替平衡浓度计算，，结合、表达式可知，故选A。
14．C
解析：A．工业上通入过量空气的主要目的是为了增大二氧化硫的转化率，A错误；
B．回收尾气中的除了防止空气污染还可以提高原料的利用率，B错误；
C．由表格可知常压生产平衡时的转化率已足够高，增大压强会增加设备成本，C正确；
D．选择的较高温度可提高反应速率但不能提高平衡转化率，D错误；
故选C。
15．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、填空题
16．
解析：根据三段式：
，解得x=0.5，所以的转化率为：
17．(1) ＞ 正向 不变
(2) 温度低于时，反应未达到平衡状态，随温度的升高，反应速率加快，相同时间内的转化率增大
解析：（1）①根据加入量之比等于计量系数之比，则平衡转化率相等，先加入和，可以理解为先加入和，平衡后两者转化率相等，再加入1mol氢气，氢气转化率减小，因此平衡后，和的转化率的比值＞1；故答案为：＞。
②当达到平衡时，保持恒温，压缩容器体积，压强增大，平衡向体积减小的方向移动即平衡正向移动，由于温度不变，则化学平衡常数K不变；故答案为：正向；不变。
（2）①温度在下，CO改变量为0.5mol，则从反应开始至末，氢气消耗了1mol，这段时间内的反应速率；故答案为：。
②由图可知，在温度低于时，反应未达到平衡状态，随温度的升高，反应速率加快，相同时间内的转化率增大；故答案为: 温度低于时，反应未达到平衡状态，随温度的升高，反应速率加快，相同时间内的转化率增大。
③已知c点时容器内气体的压强为pKPa，则在下建立三段式，该反应的压强平衡常数；故答案为：。
18．(1) 温度 ＜
(2) 放热 75% 减小 ＜
解析：（1）第Ⅰ步反应焓变大于零，为气体分子数增加的吸热反应，增加压强，平衡逆向移动，甲烷的转化率下降；升高温度，平衡正向移动，甲烷的转化率升高；由图象可知，曲线随L变大而变大，L为温度；图示为其他条件相同时、第Ⅰ步反应中CH4的平衡转化率随压强和温度的变化图象，温度相同时，压强越大，甲烷转化率越低，则X1
②500℃时，反应的平衡常数为9；设反应CO的物质的量为x
，解得x=
达到平衡后CO(g)的转化率为；
若该反应在绝热容器(与外界环境没有热交换)中进行，反应为放热反应，相当于升高温度，导致平衡逆向移动，使得达到平衡后CO(g)的转化率将减小。
③在830℃时，K=1；向恒容密闭容器中充入2molCO(g)，5molH2O(g)，4molH2(g)和3molCO2(g)，此时，平衡逆向移动，则此时v正
(2)平衡时p(PCl5)== kPa，同理可得p(PCl3)=p(Cl2)=kPa，所以Kp==1.78×102或178 kPa；
(3)密闭容器中含有0.1molPCl5，0.5molPCl3和0.2molCl2，则p(PCl5)== 12.5kPa，p(PCl3)=62.5kPa，p(Cl2)=25kPa，则此时Qp==125kPa< Kp，所以平衡向右进行。
20． m+n
0 80% 0.2mol/(L·min) 160
【分析】（1）根据影响平衡的因素及平衡移动方向进行判断
（2）根据三行式求解，并分析解答。
解析：（1）①若A、B、C都是气体，加压后正反应速率小于逆反应速率，即增大压强时平衡向逆反应方向移动，逆反应是气体分子总数减小的方向，正反应是气体分子总数增大的方向，所以m+n
（2）. 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，
初起量：1mol/L 0.5mol /L 0
变化量：0.8mol/L 0.4mol/L 0.8mol/L
平衡量：0.2mol/L 0.1mol/L 0.8mol/L
①平衡时SO2的转化率：0.8mol/L/1mol/L×100%=80%，平衡时SO2的转化率为80%；
②2min内用O2表示该反应的平均反应速率为：0.4mol/L/2min=0.2mol/(L·min)
③平衡常数K=，故答案为：160。
21． 提高酯交换时油脂的转化率 溶剂 水浴加热 先分离出下层液体然后关闭活塞，从分液漏斗上口倒出上层液体 用pH试纸检验，水相呈中性
解析：(1)根据题意生物柴油主要成分为高级脂肪酸甲酯，菜籽油的主要成分为高级脂肪酸甘油酯，所以加入甲醇在NaOH和正己烷共同作用下，发生酯交换反应，因此增大反应物CH3OH的用量可提高油脂的转化率；其中正己烷作为溶济，溶解菜籽油促进反应进行；
(2) 加热温度为60~65℃，所以适宜的加热方法是水浴；油酸甘油酯与甲醇反应的化学方程式为；
(3) 用分液漏斗分液时，获取上层液体的方法是先分离出下层液体然后关闭活塞，从分液漏斗上口倒出上层液体；上层液体为生物柴油、正己烷及甲醇，可能含有少量的NaOH溶液，用水洗涤时，可用pH试纸检验，水呈中性时，表明已洗涤干净