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．在2L的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应Ni(s) +4CO(g) Ni(CO)4(g)，已知该反应的平衡常数与温度的关系如表：
温度 25°C 80°C
平衡常数 5×104 2
下列说法正确的是
A．该反应的 H >0
B．该反应达到平衡时，v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)
C．增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大
D．在80 °C时，测得某时刻Ni、CO、Ni(CO)4 物质的量均为1 mol，则此时v(逆)>v(正)
2．NOx是生成光化学烟雾、破坏臭氧层和形成酸雨的前驱气体之一。烟道气中氮氧化物可采用氯气催化脱硝，下图是相同流速不同温度下的脱硝率，反应方程式可表示为2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)2N2(g)＋3H2O(g)。下列说法不正确的是
A．脱硝的适宜温度约400 ℃左右
B．平衡时，其他条件不变，升高温度该反应的平衡常数减小
C．其他条件不变，使用高效催化剂，脱硝率增大
D．单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1：2时，反应达到平衡
3．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
4．下列哪种因素改变，会导致一个可逆反应的平衡常数会改变
A．压强 B．温度 C．催化剂 D．反应物浓度
5．在密闭容器中进行如下反应：N2+3H2 2NH3，若将平衡系中各物质的浓度都增大到原来的2倍，则产生的结果是
A．平衡不移动 B．平衡向正反应方向移动
C．平衡向逆反应方向移动 D．正反应速率增大，逆反应速率减小
6．对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，下列说法正确的是
A．反应的ΔS>0
B．反应的平衡常数可表示为K=
C．增大体系的压强能提高SO2的反应速率和转化率
D．使用催化剂能改变反应路径，提高反应的活化能
7．某已平衡的化学可逆反应，下列有关叙述正确的是
A．使用合适的催化剂可以使平衡正向移动
B．升高温度，平衡一定正向移动
C．增加生成物的质量，平衡一定逆向移动
D．有气体参加的可逆反应，减小体积增大压强能够加快反应速率
8．分别向容积固定的2L密闭容器中充入A和6molB，发生反应：2A(g)+B(s)2D(g) △H＜0，测得相关数据如表，下列说法正确的是
实验I 实验II 实验III
c(A)起始/mol L-1 1 2 1.2
c(A)平衡/mol L-1 0.5 1 0.95
放出的热量/kJ a b c
A．放出的热量关系为b=2a=4c
B．实验I、II、III均在同一温度下进行反应
C．依据实验I中的数据，计算出该温度下实验I的平衡常数为4
D．实验I、II、III初始反应速率最大的一定是II
二、非选择题
9．在水溶液中橙色的Cr2O72-与黄色的CrO42-有下列平衡关系：Cr2O72-＋H2O2CrO42-＋2H＋，重铬酸钾(K2Cr2O7)溶于水配成的稀溶液是橙黄色的。
（1）向上述溶液中加入NaOH溶液，溶液呈___色。因为___。
（2）向已加入NaOH溶液的(1)溶液中再加入过量稀硫酸，则溶液呈__色，因为___。
（3）向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀)，则平衡___(填“向左移动”或“向右移动”)。
10．已知制备甲醇的有关化学反应及平衡常数如表所示：
化学反应 反应热 平衡常数(850℃)
①=
②=
③=
(1)则反应_______；_______(填数据)。
(2)850℃时，在密闭容器中进行反应①，开始时只加入、，反应10后测得各组分的浓度如表：
物质
浓度() 0.2 0.2 0.4 0.4
(ⅰ)该时间段内反应速率_______。
(ⅱ)比较此时正逆反应速率的大小υ正_______(填“>““<”或“=”) υ逆。
(ⅲ)反应达到平衡后，保持其他条件不变，只把容器的体积缩小一半，平衡_______(填“逆向”“正向”或“不”)移动，该反应的平衡常数_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)反应①依据温度对合成氨反应的影响，在如图坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，甲醇物质的量变化的曲线示意图_________。
【参考答案】
一、选择题
1．D
解析：A．升高温度平衡常数减小，说明升温平衡逆向移动，正反应为放热反应， H＜0，A错误；
B．4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO)才表示正逆反应速率相等，反应达到平衡，B错误；
C．平衡常数只有温度有关，温度不变则平衡常数不变，C错误；
D．容器体积为2L，该时刻CO、Ni(CO)4的浓度均为0.5mol/L，Qc==8＞2，所以平衡逆向移动，v(逆)>v(正)，D正确；
综上所述答案为D。
2．C
解析：A． 400 ℃左右脱硝率达最大值，故脱硝的适宜温度约400 ℃左右，A正确；
B．平衡时，其他条件不变，随着温度的升高，脱硝率减小，即平衡逆向移动，平衡常数减小，B正确；
C．其他条件不变，使用高效催化剂，只能增大反应速率，平衡不移动，脱硝率不变，C错误；
D． 单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1:2时，正逆反应速率相等，反应达到平衡，D正确；
故选C。
3．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。
4．B
解析：化学平衡常数只与温度有关，与压强、催化剂、反应物浓度等其他因素均无关，故选B。
5．B
解析：浓度都增大2倍，相当于在原来的基础上加压，增大压强，平衡向正反应方向进行，NH3的体积分数增大，正逆反应速率增大，故答案选B。
6．C
解析：A．该反应为气体系数之和减小的反应，ΔS＜0，A错误；
B．根据平衡常数的定义可知该反应的平衡常数为K=，B错误；
C．加压后，增大各物质的浓度，可以加快反应速率，该反应为气体系数之和减小的反应，加压使平衡正向移动，提高SO2的转化率，C正确；
D．催化剂一般通过降低反应活化能加快反应速率，D错误；
综上所述答案为C。
7．D
解析：A．催化剂只改变反应速率，不能使平衡发生移动，A错误；
B．升高温度平衡向吸热方向移动，但不一定是正向移动，B错误；
C．若该生成物为固体，增加其质量，平衡不移动，C错误；
D．有气体参加的可逆反应，减小体积增大压强，气体物质的浓度变大，反应速率加快，D正确；
综上所述答案为D。
8．A
解析：A．反应均为2L恒容容器，根据图表可知，3个实验反应的A分别为0.5mol/L、1mol/L、0.25mol/L，则放热关系为b=2a=4c，故A正确；
B．反应为恒容的气体分子数不变的反应，实验III投料为I的1.2倍，而反应的A更少，说明平衡逆向移动，反应温度较高，故实验I、III不会是在同一温度下进行反应，故B错误；
C．依据实验I中的数据，平衡时A、D的浓度分别为0.5mol/L、0.5mol/L，则该温度下实验I的平衡常数为，故C错误；
D．由分析可知，实验I、II投料与反应的A为正比，是同温下的反应；反应为放热反应，实验III投料为I的1.2倍，而反应的A更少，则实验III温度高于实验I、II，升高温度反应速率加快，故不能判断初始反应速率最大的是谁，故D错误；
故选A。
二、非选择题
9． 黄 OH-与H＋结合生成水，c(H＋)减小，使平衡向右移动，CrO42-浓度增大，溶液由橙黄色变为黄色 橙 c(H＋)增大，平衡左移，Cr2O72-浓度增大，溶液又由黄色变为橙色 向右移动
【分析】根据外界条件对平衡状态的影响分析解答。
解析：（1）加入NaOH溶液，OH-与H+结合生成水，使c(H+)减小，平衡正向移动，因此溶液的颜色由橙色变为黄色；
（2）向已加入NaOH溶液的(1)溶液中再加入过量稀硫酸，增大了c(H+)，平衡逆向移动，溶液颜色由黄色变为橙色；
（3）向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液，Ba2+与CrO42-结合生成BaCrO4黄色沉淀，使c(CrO42-)减小，平衡向右移动。
10． (1) -90 0.5
(2) 0.12mol (L min) 1 ＞ 正向 不变
(3)
解析：(1)将第二个方程式加上第一个方程式得到第三个方程式，则反应-90；则平衡常数相乘，K1 K2=K3，得到K3=0.5；故答案为：-90；0.5。
(2)(ⅰ)该时间段内甲醇改变量为0.4 mol L 1，则氢气的改变量为1.2 mol L 1，氢气反应速率；故答案为：0.12mol (L min) 1。
(ⅱ)此时浓度商，此时正逆反应速率的大小υ正＞υ逆。
(ⅲ)反应达到平衡后，保持其他条件不变，只把容器的体积缩小一半，平衡向体积减小的方向移动即平衡正向移动，该反应的平衡常数不变，平衡常数只与温度有关；故答案为：正向；不变。
(3)从通入原料气开始，随温度不断升高，甲醇物质的量不断增大，当达到平衡后，温度升高，平衡逆向移动，甲醇的量又逐渐减小，其变化的曲线示意图；故答案为：