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2024-2025年高中化学选择性必修1化学反应原理第二章化学反应速率与化学平衡第二节化学平衡课时练习
1．工业合成硫酸关键一步是将转化为。对于体积恒定的密闭容器中发生的放热反应，下列说法正确的是( )
A．增大的浓度可以加快反应速率 B．反应达到平衡后，反应就停止了
C．升高温度该反应速率减慢 D．使用过量的可以使完全转化为
【答案】A
【详解】A．增加反应物浓度，加快反应速率，A正确；
B．化学平衡为动态平衡，达到平衡后正反应速率等于逆反应速率，各物质的量不变，反应没有停止，B不正确；
C．温度升高，化学反应速率加快，C不正确；
D．该反应为可逆反应，反应物转化率不可能达到100%，故不可以实现完全转化，D不正确；
故选A。
2．三氯化硅()是制备硅烷，多晶硅的重要原料。向容积为的恒容密闭容器中充入，分别在温度为、条件下发生反应： ，反应体系中的物质的量分数随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．容器内气体的压强：
B．，
C．时，反应自开始至达到平衡的过程中，
D．时，若起始时向该容器中充入、、，反应将向逆反应方向进行
【答案】D
【详解】A．的恒容密闭容器中充入，a、b两点的物质的量分数相同，该反应为气体体积不变的反应，温度不同则压强不同，容器内气体的压强：，故A错误；
B．根据“先拐先平衡”，由题给图像可知：，T2时的物质的量分数更小，升温平衡正向移动，，故B错误；
C．时，反应自开始至达到平衡的过程中，，故C错误；
D．时三段式，平衡常数，若起始时向该容器中充入、、，则，Q＞K，反应将向逆反应方向进行，故D正确；
故答案为：D。
3．一定温度下，将和两种气体混合放入体积为的恒容密闭容器中，发生反应，末反应达到平衡，生成，并测得的物质的量浓度为。下列说法错误的是( )
A． B．A的平衡转化率为
C．此温度下该反应的平衡常数 D．A和B的平衡转化率之比为
【答案】C
【分析】根据已知信息列出三段式。
【详解】A．平衡时C的物质的量浓度为，与D相等，则，A正确；
B．平衡时消耗了，则其平衡转化率为，B正确；
C．此温度下该反应的平衡常数，C错误；
D．平衡时B消耗了，则其平衡转化率为，A和B的平衡转化率之比，D正确；
故选C。
4．一定温度下，在恒容密闭容器中充入1mol草酸镁，发生反应：。下列叙述正确的是( )
A．当混合气体中CO体积分数不变时不一定达到平衡状态
B．平衡时充入0.1molCO和0.1molCO2达到新平衡时CO2浓度大于原平衡
C．平衡时充入氢气，正反应速率大于逆反应速率
D．如果分离CO2平衡向正反应方向移动，平衡常数增大
【答案】A
【详解】A．根据反应可知，CO、CO2体积比始终为1：1，CO体积分数始终不变，A正确；
B．平衡时充入的CO和CO2物质的量相同，则达到新平衡时这两种气体的浓度也相同，只有产物有气体，温度不变，平衡常数不变，平衡时CO、CO2浓度等于原平衡，B错误；
C．体积不变，充入氩气，平衡不移动，正、逆反应速率相等，C错误；
D．温度不变，平衡常数不变，D错误；
故答案选A。
5．已知某化学反应的平衡常数表达式为 在不同温度下该反应的平衡常数如下表。下列有关叙述正确的是( )
T/℃ 700 800 830 1000 1200
K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38
A．该反应的化学方程式为
B．上述反应的逆反应是吸热反应
C．若平衡浓度符合下列关系式： 则此时的温度为700℃
D．若在一定容积的密闭容器中通入 和各 1mol，5min 后温度升高到830℃，此时得 CO为0.4mol时，该反应达到平衡状态
【答案】B
【详解】A．由平衡常数表达式可知，反应的化学方程式为CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，故A错误；
B．由表格数据可知，升高温度，化学平衡常数减小，说明正反应为放热反应，逆反应是吸热反应，故B正确；
C．由反应的平衡常数可知，平衡浓度符合关系式时，平衡常数==0.60，则此时的温度为1000℃，故C错误；
D．由方程式可知，830℃条件下生成0.4mol一氧化碳时，二氧化碳和氢气的物质的量都为1mol-0.4mol=0.6mol，水蒸气的物质的量为0.4mol，假设容器体积为VL，则反应的浓度熵Qc==2.25＞1.00，则反应未达到平衡，故D错误；
故选B。
6．已知反应： 。测得在和时，在2L恒容密闭容器中充入3molX和足量的Y发生反应，X的浓度随反应时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 ( )
A．M、N、P、O四点的逆反应速率大小关系：
B．时，用Z表示0～1h的平均反应速率为
C．P点不可能处于化学平衡状态
D．条件下，若在O点时再充入1.0molX，与原投料相比，X的平衡转化率增大
【答案】D
【详解】A．由图可知时的反应速率快，可知温度高于，温度越高反应速率越快，M、O、P三点处于相同温度，随着反应的正向进行，逆反应速率逐渐增大，则M、N、P、O四点的逆反应速率大小关系：，A正确；
B．时，用X表示0～1h的平均反应速率为，根据速率之比等于化学计量数之比可知，用Z表示0～1h的平均反应速率为，B正确；
C．由图可知2h时对应的X浓度为，反应放热，对应平衡时X浓度应小于，则P点不可能达到平衡状态，C正确；
D．时，若在O点再充入，根据等效平衡思想，则充入X后再次平衡时，X的转化率将减小，D错误；
答案选D。
7．已知：氧化制的主反应热化学方程式为： K
该反应的历程分为如下两步：
反应①：(快反应)
反应②：(慢反应)
下列说法正确的是( )
A．当时，反应一定达到平衡
B．相比于提高，提高对主反应速率影响更小
C．
D．
【答案】D
【详解】A．反应达到平衡时，各物质的浓度不再发生改变，当时，不能说明乙烷、乙烯的浓度不再发生改变，则反应不一定达到平衡状态，A错误；
B．反应②为慢反应，则总反应的反应速率取决于反应②，提高不能使反应②的速率加快，而提高可以加快反应②的速率，进而提高主反应的反应速率，因此提高对主反应速率影响更大，B错误；
C．根据反应历程可知：反应①与②相加可得，因此化学平衡常数为，C错误；
D．反应①与②相加可得，因此根据盖斯定律，，D正确；
答案选D。
8．两个均充有的刚性恒容密闭容器，起始压强均为PkPa．以温度、催化剂为条件变量，进行实验：，反应相同时间，转化率随温度变化如图。下列说法错误的是( )
A．800℃，使用催化剂比无催化剂，的产率高
B．曲线Ⅱ、III重合时的温度是催化剂的活化温度
C．增大压强，的分解反应的正逆反应速率均增大
D．900℃，该反应的
【答案】AB
【详解】A．催化剂不能是平衡移动，800℃，无论是否使用Al2O3催化剂，S2的产率不变，故A说法错误；
B．催化剂需要适宜温度，曲线Ⅱ、Ⅲ重合时，说明Al2O3催化剂可能几乎失去活性，故B说法错误；
C．增大压强，正逆反应速率均增大，故C说法正确；
D．根据图示900℃，H2S的平衡转化率为50%，
反应后的总压强为1.25p，该反应的Kp=kpa，故D说法正确；
答案为AB。
9．在密闭容器中进行反应：X(g)+3Y(g)2Z(g)，有关下列图像的说法错误的是( )
A．依据图a可判断逆反应ΔH>0
B．在图b中，虚线可表示使用了催化剂
C．图c可表示增大压强对正逆化学反应速率变化
D．由图d中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况，可推知正反应的<0
【答案】C
【详解】A．依据图像分析，温度升高正、逆反应速率均增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向进行则逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，A正确；
B．使用催化剂可使化学反应速率增大，可以缩短反应达到平衡的时间，化学平衡不移动，所以虚线可表示使用了催化剂，B正确；
C．增大压强平衡向正向移动，C错误；
D．升高温度平均相对分子质量减小，气体总质量不变说明气体物质的量变大，所以平衡逆向移动，逆反应是吸热反应，正反应是放热反应△H<0，D正确；
故选C。
10．在容积相等的三个密闭容器中分别按投料比n(CO)：n(SO2)=1：1、2：1、3：1投料，发生反应：2CO(g)+SO2(g) = S(g)+2CO2(g) ΔH = +8.0kJ mol-1，测得SO2的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．曲线I代表的投料比为n(CO)：n(SO2)=1：1
B．增大压强，平衡正向移动
C．向容器中继续充入CO，可使平衡常数K增大
D．在a点对应的温度下，达到平衡时，CO2的体积分数约为33.3%
【答案】D
【详解】A．增加CO投料，促进二氧化硫的转化，二氧化硫转化率提高，故曲线I代表的投料比为n(CO)：n(SO2)=3：1，A错误；
B．反应为气体分子数不变的反应，增大压强，平衡不移动，B错误；
C．K只受温度影响，向容器中继续充入CO，平衡常数K不变，C错误；
D．结合A分析，a点投料比为n(CO)：n(SO2)=2：1，假设一氧化碳、二氧化硫投料分别为2mol、1mol，二氧化硫反应0.5mol，则生成1mol二氧化碳，反应为气体分子数不变的反应，达到平衡时，CO2的体积分数约为33.3%，D正确；
故选D。
11．一定温度下，向体积不同的密闭容器中分别加入足量活性炭和，发生反应：，在相同时间内测得各容器中的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法错误的是 ( )
A．图中c点所示条件下，v(正)＞v(逆)
B．b点气体的总物质的量为
C．该温度下，a、b、c三点时反应的平衡常数相等
D．c点的颜色比a点深
【答案】D
【分析】根据反应可知，容器体积越大，压强越小，平衡向正反应方向移动，的平衡转化率增大，因此结合图像可得，相同时间内ab曲线上反应均达到平衡状态，bc曲线上反应均未达到平衡状态。
【详解】A．根据分析可知，c点所示条件下反应还未达到平衡状态，反应向正反应方向进行，因此v(正)＞v(逆)，A正确；
B．b点时的转化率为80%，则、、的物质的量分别为0.4mol、0.8mol、1.6mol，因此b点时气体的总物质的量为，B正确；
C．化学平衡常数与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变，因此该温度下，a、b、c三点时反应的平衡常数相等，C正确；
D．c点相比于a点的容器体积更大，由于的转化率相同，则c点对应的浓度比a点小，因此c点的颜色比a点浅，D错误；
答案选D。
12．二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH=﹣164.7kJ mol﹣1
CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=41.2kJ mol﹣1
在密闭容器中，1.01×105Pa、n起始(CO2)：n起始(H2)=1：4时，CO2平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如题图所示。CH4的选择性可表示为100%。下列说法正确的是( )
A．反应2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)的焓变ΔH=﹣205.9kJ mol﹣1
B．CH4的平衡选择性随着温度的升高而降低
C．用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480～530℃
D．450℃时，提高的值或增大压强，均能使CO2平衡转化率达到X点的值
【答案】B
【详解】A．根据盖斯定律可知反应2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)的焓变，故A错误；
B．CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH=﹣164.7kJ mol﹣1该反应为放热反应，CH4的平衡选择性随着温度的升高而降低，故B正确；
C．由图可知温度范围约为350-400℃时二氧化碳实际转化率最高，催化剂的活性最大，此时为最适温度，温度继续增加，催化剂活性下降，故C错误；
D．450℃时，提高的值可以看做氢气不变，增大二氧化碳的量，CO2平衡转化率降低，不能达到X点，增大压强，第一个反应正向移动，能使CO2平衡转化率达到X点的值，故D错误；
故答案为B。
13．一定温度下，在容积为2L的恒容密闭容器中进行反应：，M、N、P的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A．
B．反应达到平衡后，及时抽走部分，再次达到平衡时，N的转化率比第一次平衡时高
C．6min时，的体积分数约为31.4%
D．反应达到平衡时，容器内的压强与初始压强的比值为
【答案】C
【详解】A．根据图示可知，0-6min内，N物质的量变化量为6mol，M物质的量变化量为3mol，P物质的量变化量为1mol，三种物质的反应速率之比，A正确；
B．反应达到平衡后，及时抽走部分，平衡正向移动，N的初始物质的量不变，转化量增大，再次达到平衡时，N的转化率比第一次平衡时高，B正确；
C．6min时N、M、P三种物质的物质的量分别为5mol、4mol、2mol，的体积分数约为：，C错误；
D．反应在恒容密闭容器中进行，初始时N、M、P三种物质的物质的量分别为8mol、2mol和3mol，平衡时三种物质的物质的量分别为2mol、5mol和4mol，平衡时与初始时物质的量总和之比为11：13，压强比为11：13，D正确；
答案选C。
14．与作用分别生成、NO、的反应均为放热反应。工业尾气中的可通过催化氧化为除去。将一定比例、和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，的转化率、的选择性与温度的关系如图所示。下列说法中正确的是( )
A．催化氧化除去尾气中的应选择反应温度高于250℃
B．高效除去尾气中的，需研发低温下转化率高和选择性高的催化剂
C．其它条件不变，升高温度，的平衡转化率增大
D．其它条件不变，在175～300℃范围，随着温度的升高，出口处氮气、氮氧化物的量均不断增大
【答案】B
【详解】A．250℃时氨气的转化率较高，再升高温度转化率变化不大，则温度不能高于250℃，故A错误；
B．由图可知，低温下NH3转化率和N2选择性均较高，则高效除去尾气中的NH3，需研发低温下NH3转化率高和N2选择性高的催化剂，故B正确；
C．由信息可知，发生的反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，NH3的平衡转化率减小，故C错误；
D．在175 ~300℃范围，N2的选择性减小，则随温度的升高，出口处氮气的量均不断减小，故D错误；
故选B。
15．将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：。可以判断该分解反应已经达到平衡的是( )
① ②密闭容器中总压强不变
③密闭容器中混合气体的密度不变 ④密闭容器中氨气的体积分数不变
A．①② B．②③ C．③④ D．②④
【答案】B
【详解】①，没有指出正逆反应速率，且不满足化学计量数关系，无法判断平衡状态，故①不选；
②该反应为气体物质的量增大的反应，密闭容器中总压强为变量，混合气体的总压强不变时，表明达到平衡状态，故②选；
③NH2COONH4(s)为固体，混合气体的总质量为变量，气体的总体积为定值，则密闭容器中混合气体的密度为变量，当混合气体的密度不变时，表明达到平衡状态，故③选；
④体系中只有NH3(g)和CO2(g)为气体，且二者的物质的量之比始终满足2：1，则密闭容器中氨气的体积分数始终不变，无法判断平衡状态，故④不选；
答案选B。
16．．已知反应，某温度下，在密闭容器中投入一定量的、，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
(1)从反应开始到时，用的浓度变化表示的反应速率为 。
(2)经测定，前内，则该反应的化学方程式为 。
(3)在密闭容器里，通入、、，发生上述反应，当改变下列条件时，反应速率会减小的是___________(填字母)。
A．降低温度 B．加入催化剂 C．增大容器容积 D．减小容器容积
(4)反应达到平衡时，的转化率是 。
(5)能说明此反应在恒温恒容的密闭容器中达到平衡状态的是 。
①单位时间内生成的同时生成
②单位时间内生成的同时生成
③用、、表示的反应速率之比为
④混合气体的密度不再改变
⑤气体的体积分数不变
⑥混合气体的质量不再改变
．已知尿酸是一种有机酸(以表示)，能溶于水。关节炎的原因归结在关节滑液中形成了尿酸钠晶体()。发生的反应如下：
①；②
(6)关节炎大都是阴冷天气时发作，这说明反应②是 (填“放热”或“吸热”)反应。
(7)写出反应②的平衡常数表达式 。
(8)改变下列一个条件，能提高活化分子百分数的是___________(填字母)。
A．增大反应物浓度 B．加入高效催化剂 C．适当升温 D．增大压强
【答案】(1)
(2)
(3)AC
(4)
(5)②⑤
(6)放热
(7)
(8)BC
【详解】（1）从反应开始到12s，反应达到平衡，0-12s内，A物质的浓度变化量为0.6mol/L，则用A表示的反应速率为v(A)= ；
（2）平衡时B的浓度变化量为0.2mol/L，则A与B的化学计量数之比为3:1；物质的化学计量数之比等于反应速率之比，前4s内v(A)=0.075mol·L-1·s-1，同时根据前4s内A、C的速率之比可知，A与C的化学计量数之比为3:2，则该反应的化学方程式为；
（3）A．降低温度，反应速率减小，A项正确；
B．加入合适的催化剂，反应速率增大，B项错误；
C．增大容器容积，反应物和生成物的浓度均减小，反应速率减小，C项正确；
D．减小容器容积，反应物和生成物的浓度均增大，反应速率增大，D项错误；
故答案选AC。
（4）从图中可知，12s时反应达到平衡，此时消耗B的浓度为0.2mol/L，则达到平衡时B的转化率为=40%；
（5）①单位时间内生成a mol A的同时生成b mol B，两者均表示逆反应速率，无论是否达到平衡，该情况始终成立，①错误；
②单位时间内生成a mol A的同时生成c mol C，生成a mol A的同时消耗c mol C，则C的生成速率和消耗速率相同，反应达到平衡，②正确；
③物质的反应速率之比等于化学计量数之比，无论是否达到平衡，A、B、C的反应速率之比始终为a:b:c，③错误；
④该反应在恒容密闭容器中进行，且反应物和产物均为气体，无论是否达到平衡，混合气体的密度始终不变，④错误；
⑤随着反应进行气体B的体积分数不断变化，当气体B的体积分数不变，说明反应达到平衡，⑤正确；
⑥质量守恒，反应前后质量不变，故混合气体的质量不再改变，不说明反应达到平衡，⑥错误；
答案选②⑤。
（6）关节炎的原因归结在关节滑液中形成了尿酸钠晶体(NaUr)，关节炎大都是阴冷天气时发作，说明温度降低，Ur-(aq)+Na+(aq) NaUr(s)平衡正向移动，而温度降低，平衡向放热反应移动，因此反应②正向为放热反应；
（7）反应②的平衡常数表达式K=；
（8）A．增大反应物浓度无法改变活化分子百分数，能增大单位体积内的活化分子总数，故A项不符合题意；
B．加入高效催化剂能降低反应活化能，使得更多分子成为活化分子，可提高活化分子百分数，故B项符合题意；
C．适当升温能提供更多的能量，使得更多分子成为活化分子，可提高活化分子百分数，故C项符合题意；
D．增大压强，能增大单位体积内的活化分子总数，无法提高活化分子百分数，故D项不符合题意；
综上所述，答案为BC；
17．硫酸在工业生产中有着重要的意义，SO2是工业制硫酸的重要原料。
(1)T℃时，向2.0L的恒容密闭容器中充入1.0mol SO2和0.6mol O2，发生如下反应：，20s后反应达到平衡，和相等， ，平衡后向容器中再充入和，此时，v(正) v(逆)。(填“>”、“=”或“<”)
(2)在1 L的密闭容器中，加入足量的焦炭和1mol SO2反应，C(s)+2SO2(g) 2CO2(g)+S2(g)。
①反应在某温度达到平衡时，SO2和CO2的体积分数都等于40%，该温度下的平衡常数K= 。
②按相同投料方式发生上述反应，相同时间内测得SO2与S2的生成速率随温度变化的关系如图1所示。其它条件相同时，在不同催化剂作用下，SO2转化率与温度关系如图2所示。
700℃时，催化剂 (填“甲”或“乙”)活性更高， A、B、C三点对应的反应状态中，达到平衡状态的是 (填字母)。
【答案】(1) 0.02 ＞
(2) 0.5 乙 B
【分析】本题考查了化学反应速率及其影响因素、化学平衡影响因素、化学平衡常数的计算和应用等，明确化学平衡的建立和影响平衡的因素是解题关键。
【详解】（1）设氧气变化的物质的量为amol，根据三段式可知
20s后反应达到平衡，c(SO2)和c(O2)相等，则0.5-2a=0.3-a，解得a=0.2，所以V(SO2)=0.02mol/(L s)，平衡常数K=160，平衡后向容器中再充入0.4molSO3和0.3molO2，此时Qc=144＜160，平衡正向进行，则v（正）＞v（逆）。
（2）①根据三段式可知：
反应在某温度达到平衡时，SO2和CO2的体积分数都等于40%，即1-2y=2y，解得y=0.5，该温度下的平衡常数=0.5；
②700℃时，催化剂乙对应的转化率高，因此催化剂乙的活性更高，由于催化剂不能改变平衡转化率，所以C点不是平衡点，又因为A点二者的速率相等，不满足速率之比是化学计量数之比，而B点二氧化硫和硫蒸汽的速率之比是2：1，满足速率之比是化学计量数之比，所以A、B、C三点对应的反应状态中，达到平衡状态的是B。
18．研究之间的转化对大气污染控制具有重要意义，已知： 。如下图所示，在恒容密闭容器中，反应温度为时，和随t变化为曲线Ⅰ、Ⅱ，改变温度到，随t变化为曲线Ⅲ。
回答下列问题：
(1)比较反应速率的大小： (填“>”“=”或“＜”)。
(2)在温度下，反应的平衡常数K= 。
(3)在一定条件下发生上述反应，其他条件不变，只改变一个条件，反应过程中速率随时间的变化如下图所示。时刻改变的条件是 。
(4)反应体系达平衡后，若在恒温恒容条件下，再加入，再次达平衡后，的体积分数 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)在恒温条件下，将一定量的充入注射器中后封口，在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化关系如下图(气体颜色越深，透光率越小)
①a点和c点的平衡常数的大小关系： (填“>”“=”或“＜”)。
②e点到f点的过程中体系与环境之间的热量传递关系： 热量(填“吸收”或“放出”)。
【答案】(1)>
(2)0.36
(3)降低温度
(4)减小
(5) = 吸收
【详解】（1）温度越高反应速率越快，由图可知，>，ab两点物质浓度相同，则a点反应速率更大，故>；
（2）在温度下，由图可知，平衡时二氧化氮、四氧化二氮浓度分别为0.06mol/L、0.01mol/L，反应的平衡常数K=；
（3）时刻之后正逆反应速率都瞬间降低，且逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，结合反应为吸热反应，故改变条件为降低温度；
（4）反应为气体分子数增大的反应，在恒温恒容条件下，再加入，再次达平衡后，相当于增大压强，在原平衡基础上逆向移动，导致的体积分数减小；
（5）①在恒温条件下进行实验，K值只受温度影响，温度不变，则a点和c点的平衡常数的大小关系：=；
②已知： ，e点到f点的过程中透光率首先瞬间增大，则为拉伸注射器操作，反应为气体分子数增大的反应，则平衡正向移动，反应吸收热量，故体系与环境之间的热量传递关系：吸收热量。
19．氮的氧化物和碳的氧化物在化工生产生活中应用广泛。
(1)CO和N2分别与氧气反应的热化学方程式如下。已知某反应的平衡常数表达式为K=，写出此反应的热化学方程式： 。
①
②
(2)一定温度下的恒容容器中，反应2 N2O(g)=2N2 (g)+O2 (g)的部分实验数据如下：
反应时间/min 0 10 20 30 40 50 60 70 80
c(N2O)/mol·L-1 0.10 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05 a 0.03 0.02
①根据表格中的数据推测a=
②0.1mol/L N2O完全分解所需时间为 。
③不同温度(T)下，N2O分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示(图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间)，则T1 (填“>”“=”或“<”)T2，当温度为T1、起始压强为p0时，反应至t1min时，体系压强P= (用p0表示)。
(3)实验发现生产硝酸过程中，升高温度，NO和O2的反应(2NO+O2=2NO2)速率减慢，该反应分两步进行：
Ⅰ.(快平衡)
Ⅱ.(慢反应)
升温该反应(2NO+O2=2NO2)速率减慢的原因是 。
(4)中国科学院大学以Bi为电极材料，利用电化学催化还原CO2制备HCOOH。用计算机模拟CO2在电极材料表面发生还原反应的历程如图(*表示微粒与Bi的接触位点)：
依据反应历程图中数据，你认为电催化还原CO2生成HCOOH的选择性 (填“高于”或“低于”)生成CO的选择性，原因是 。
【答案】(1)
(2) 0.04 100min > 1.25P0
(3)第一步快速平衡，温度升高，平衡逆向移动，C(NO2)减小，第二步为决速步，C(NO2)减小对反应速率的影响大于温度升高对反应速率的影响。
(4) 高于 生成CO的中间体(*COOH）的活化能高于生成HCOOH的中间体（*OCHO）的活化能。
【详解】（1）已知某反应的平衡常数表达式为K=，可以写出此反应的热化学方程式并且根据盖斯定律，此反应反应热=，故其热化学方程式为：。
（2）①由表格可分析，10min就分解0.01mol/L N2O，故根据表格中的数据推测a=40；
②0.1mol/L N2O完全分解所需时间为100min；
③压强一定时，温度越高，反应速率越快，半衰期越短，由图可知，压强一定时，T2温度时的半衰期大于T1温度时，则温度T1大于T2；设起始一氧化二氮的物质的量为2mol，由半衰期的定义可知，反应至t1min时，一氧化二氮、氮气和氧气的物质的量分别为1mol、1mol、0.5mol，由温度一定时，气体的压强之比等于物质的量之比可得；解得P=1.25P0，故答案为：>；1.25P0；
（3）反应分为两步，第一步快速平衡，温度升高平衡逆向移动，C(NO2)减小，总反应速率由慢反应决定，则第二步决定总反应速率，而第二步C(NO2)减小对反应速率的影响大于温度升高对反应速率的影响，故温度升高该反应反应速率却减小。
（4）由图可知，电催化催化还原CO2制备CO的活化能高，电催化催化还原CO2制备HCOOH的活化能地，活化能越低，反应速率越快，选择性越好。
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2024-2025年高中化学选择性必修1化学反应原理第二章化学反应速率与化学平衡第二节化学平衡课时练习
1．工业合成硫酸关键一步是将转化为。对于体积恒定的密闭容器中发生的放热反应，下列说法正确的是( )
A．增大的浓度可以加快反应速率 B．反应达到平衡后，反应就停止了
C．升高温度该反应速率减慢 D．使用过量的可以使完全转化为
2．三氯化硅()是制备硅烷，多晶硅的重要原料。向容积为的恒容密闭容器中充入，分别在温度为、条件下发生反应： ，反应体系中的物质的量分数随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．容器内气体的压强：
B．，
C．时，反应自开始至达到平衡的过程中，
D．时，若起始时向该容器中充入、、，反应将向逆反应方向进行
3．一定温度下，将和两种气体混合放入体积为的恒容密闭容器中，发生反应，末反应达到平衡，生成，并测得的物质的量浓度为。下列说法错误的是( )
A． B．A的平衡转化率为
C．此温度下该反应的平衡常数 D．A和B的平衡转化率之比为
4．一定温度下，在恒容密闭容器中充入1mol草酸镁，发生反应：。下列叙述正确的是( )
A．当混合气体中CO体积分数不变时不一定达到平衡状态
B．平衡时充入0.1molCO和0.1molCO2达到新平衡时CO2浓度大于原平衡
C．平衡时充入氢气，正反应速率大于逆反应速率
D．如果分离CO2平衡向正反应方向移动，平衡常数增大
5．已知某化学反应的平衡常数表达式为 在不同温度下该反应的平衡常数如下表。下列有关叙述正确的是( )
T/℃ 700 800 830 1000 1200
K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38
A．该反应的化学方程式为
B．上述反应的逆反应是吸热反应
C．若平衡浓度符合下列关系式： 则此时的温度为700℃
D．若在一定容积的密闭容器中通入 和各 1mol，5min 后温度升高到830℃，此时得 CO为0.4mol时，该反应达到平衡状态
6．已知反应： 。测得在和时，在2L恒容密闭容器中充入3molX和足量的Y发生反应，X的浓度随反应时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 ( )
A．M、N、P、O四点的逆反应速率大小关系：
B．时，用Z表示0～1h的平均反应速率为
C．P点不可能处于化学平衡状态
D．条件下，若在O点时再充入1.0molX，与原投料相比，X的平衡转化率增大
7．已知：氧化制的主反应热化学方程式为： K
该反应的历程分为如下两步：
反应①：(快反应)
反应②：(慢反应)
下列说法正确的是( )
A．当时，反应一定达到平衡
B．相比于提高，提高对主反应速率影响更小
C．
D．
8．两个均充有的刚性恒容密闭容器，起始压强均为PkPa．以温度、催化剂为条件变量，进行实验：，反应相同时间，转化率随温度变化如图。下列说法错误的是( )
A．800℃，使用催化剂比无催化剂，的产率高
B．曲线Ⅱ、III重合时的温度是催化剂的活化温度
C．增大压强，的分解反应的正逆反应速率均增大
D．900℃，该反应的
9．在密闭容器中进行反应：X(g)+3Y(g)2Z(g)，有关下列图像的说法错误的是( )
A．依据图a可判断逆反应ΔH>0
B．在图b中，虚线可表示使用了催化剂
C．图c可表示增大压强对正逆化学反应速率变化
D．由图d中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况，可推知正反应的<0
10．在容积相等的三个密闭容器中分别按投料比n(CO)：n(SO2)=1：1、2：1、3：1投料，发生反应：2CO(g)+SO2(g) = S(g)+2CO2(g) ΔH = +8.0kJ mol-1，测得SO2的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．曲线I代表的投料比为n(CO)：n(SO2)=1：1
B．增大压强，平衡正向移动
C．向容器中继续充入CO，可使平衡常数K增大
D．在a点对应的温度下，达到平衡时，CO2的体积分数约为33.3%
11．一定温度下，向体积不同的密闭容器中分别加入足量活性炭和，发生反应：，在相同时间内测得各容器中的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法错误的是 ( )
A．图中c点所示条件下，v(正)＞v(逆)
B．b点气体的总物质的量为
C．该温度下，a、b、c三点时反应的平衡常数相等
D．c点的颜色比a点深
12．二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH=﹣164.7kJ mol﹣1
CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=41.2kJ mol﹣1
在密闭容器中，1.01×105Pa、n起始(CO2)：n起始(H2)=1：4时，CO2平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如题图所示。CH4的选择性可表示为100%。下列说法正确的是( )
A．反应2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)的焓变ΔH=﹣205.9kJ mol﹣1
B．CH4的平衡选择性随着温度的升高而降低
C．用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480～530℃
D．450℃时，提高的值或增大压强，均能使CO2平衡转化率达到X点的值
13．一定温度下，在容积为2L的恒容密闭容器中进行反应：，M、N、P的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A．
B．反应达到平衡后，及时抽走部分，再次达到平衡时，N的转化率比第一次平衡时高
C．6min时，的体积分数约为31.4%
D．反应达到平衡时，容器内的压强与初始压强的比值为
14．与作用分别生成、NO、的反应均为放热反应。工业尾气中的可通过催化氧化为除去。将一定比例、和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，的转化率、的选择性与温度的关系如图所示。下列说法中正确的是( )
A．催化氧化除去尾气中的应选择反应温度高于250℃
B．高效除去尾气中的，需研发低温下转化率高和选择性高的催化剂
C．其它条件不变，升高温度，的平衡转化率增大
D．其它条件不变，在175～300℃范围，随着温度的升高，出口处氮气、氮氧化物的量均不断增大
15．将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：。可以判断该分解反应已经达到平衡的是( )
① ②密闭容器中总压强不变
③密闭容器中混合气体的密度不变 ④密闭容器中氨气的体积分数不变
A．①② B．②③ C．③④ D．②④
16．．已知反应，某温度下，在密闭容器中投入一定量的、，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
(1)从反应开始到时，用的浓度变化表示的反应速率为 。
(2)经测定，前内，则该反应的化学方程式为 。
(3)在密闭容器里，通入、、，发生上述反应，当改变下列条件时，反应速率会减小的是___________(填字母)。
A．降低温度 B．加入催化剂 C．增大容器容积 D．减小容器容积
(4)反应达到平衡时，的转化率是 。
(5)能说明此反应在恒温恒容的密闭容器中达到平衡状态的是 。
①单位时间内生成的同时生成
②单位时间内生成的同时生成
③用、、表示的反应速率之比为
④混合气体的密度不再改变
⑤气体的体积分数不变
⑥混合气体的质量不再改变
．已知尿酸是一种有机酸(以表示)，能溶于水。关节炎的原因归结在关节滑液中形成了尿酸钠晶体()。发生的反应如下：
①；②
(6)关节炎大都是阴冷天气时发作，这说明反应②是 (填“放热”或“吸热”)反应。
(7)写出反应②的平衡常数表达式 。
(8)改变下列一个条件，能提高活化分子百分数的是___________(填字母)。
A．增大反应物浓度 B．加入高效催化剂 C．适当升温 D．增大压强
17．硫酸在工业生产中有着重要的意义，SO2是工业制硫酸的重要原料。
(1)T℃时，向2.0L的恒容密闭容器中充入1.0mol SO2和0.6mol O2，发生如下反应：，20s后反应达到平衡，和相等， ，平衡后向容器中再充入和，此时，v(正) v(逆)。(填“>”、“=”或“<”)
(2)在1 L的密闭容器中，加入足量的焦炭和1mol SO2反应，C(s)+2SO2(g) 2CO2(g)+S2(g)。
①反应在某温度达到平衡时，SO2和CO2的体积分数都等于40%，该温度下的平衡常数K= 。
②按相同投料方式发生上述反应，相同时间内测得SO2与S2的生成速率随温度变化的关系如图1所示。其它条件相同时，在不同催化剂作用下，SO2转化率与温度关系如图2所示。
700℃时，催化剂 (填“甲”或“乙”)活性更高， A、B、C三点对应的反应状态中，达到平衡状态的是 (填字母)。
18．研究之间的转化对大气污染控制具有重要意义，已知： 。如下图所示，在恒容密闭容器中，反应温度为时，和随t变化为曲线Ⅰ、Ⅱ，改变温度到，随t变化为曲线Ⅲ。
回答下列问题：
(1)比较反应速率的大小： (填“>”“=”或“＜”)。
(2)在温度下，反应的平衡常数K= 。
(3)在一定条件下发生上述反应，其他条件不变，只改变一个条件，反应过程中速率随时间的变化如下图所示。时刻改变的条件是 。
(4)反应体系达平衡后，若在恒温恒容条件下，再加入，再次达平衡后，的体积分数 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)在恒温条件下，将一定量的充入注射器中后封口，在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化关系如下图(气体颜色越深，透光率越小)
①a点和c点的平衡常数的大小关系： (填“>”“=”或“＜”)。
②e点到f点的过程中体系与环境之间的热量传递关系： 热量(填“吸收”或“放出”)。
19．氮的氧化物和碳的氧化物在化工生产生活中应用广泛。
(1)CO和N2分别与氧气反应的热化学方程式如下。已知某反应的平衡常数表达式为K=，写出此反应的热化学方程式： 。
①
②
(2)一定温度下的恒容容器中，反应2 N2O(g)=2N2 (g)+O2 (g)的部分实验数据如下：
反应时间/min 0 10 20 30 40 50 60 70 80
c(N2O)/mol·L-1 0.10 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05 a 0.03 0.02
①根据表格中的数据推测a=
②0.1mol/L N2O完全分解所需时间为 。
③不同温度(T)下，N2O分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示(图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间)，则T1 (填“>”“=”或“<”)T2，当温度为T1、起始压强为p0时，反应至t1min时，体系压强P= (用p0表示)。
(3)实验发现生产硝酸过程中，升高温度，NO和O2的反应(2NO+O2=2NO2)速率减慢，该反应分两步进行：
Ⅰ.(快平衡)
Ⅱ.(慢反应)
升温该反应(2NO+O2=2NO2)速率减慢的原因是 。
(4)中国科学院大学以Bi为电极材料，利用电化学催化还原CO2制备HCOOH。用计算机模拟CO2在电极材料表面发生还原反应的历程如图(*表示微粒与Bi的接触位点)：
依据反应历程图中数据，你认为电催化还原CO2生成HCOOH的选择性 (填“高于”或“低于”)生成CO的选择性，原因是 。
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