2.4 化学反应的调控 同步练习（含解析）

2.4化学反应的调控
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题(共10小题)
1．在恒容密闭容器中充入一定量的和，发生反应 ，体系中各物质的百分含量与温度的变化关系如图所示，下列说法错误的是
A．曲线①表示的百分含量
B．的键能总和大于的键能总和
C．若点为反应平衡点，此时平衡常数
D．反应达到平衡后，保持其他条件不变，往该容器中充入少量稀有气体，反应速率不改变
2．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
3．反应Fe3++3SCN-Fe(SCN)3达到平衡后，其他条件不变时，下列措施能使平衡向正反应方向移动的是
A．增大Fe3+浓度 B．减小SCN-浓度
C．增大Fe(SCN)3浓度 D．滴加NaOH溶液
4．低温脱氮技术可用于处理废弃中的氮氧化物。发生的化学反应为：4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)+Q。在恒容密闭容器中，下列说法正确的是
A．该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间
B．其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大
C．4mol氨气与足量的NO充分反应，放出的热量为Q
D．增大压强，正逆反应速率都增大，平衡逆向移动
5．对已达平衡的下列反应：3A(g)+B(g)?2C(g)+2D(g)，若增大压强，则所产生的影响正确的是
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、逆反应速率都增大，平衡不发生移动
C．正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动
D．正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动
6．利用反应2NO(g)＋2CO(g)?2CO2(g)＋N2(g) ΔH＝－746.8 kJ·mol－1，可净化汽车尾气，如果要同时提高该反应的速率和NO的转化率，采取的措施是
A．升高温度 B．增大压强
C．向容器中通入NO D．及时将CO2和N2从反应体系中移走
7．在25 ℃时，密闭容器中ZX+3Y?2Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如表，下列说法错误的是
物质
X
Y
Z
初始浓度/mol?L-1
0.1
0.2
0
平衡浓度/mol?L-1
0.05
0.05
0.1
A．反应达到平衡时，X的转化率为50%
B．改变温度可以改变此反应的平衡常数
C．增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大
D．降低温度，正逆反应速率都减小
8．80℃时，2 L密闭容器中充入0.40 mol N2O4，发生反应N2O4?2NO2　ΔH=+Q kJ·mol-1(Q>0)，获得如表数据：
时间/s
0
20
40
60
80
100
c(NO2)/mol·L-1
0.00
0.12
0.20
0.26
0.30
0.30
下列判断正确的是
A．当温度不变时增大压强，该反应的平衡常数K减小
B．0~40 s内，N2O4的平均反应速率为0.005mol·L-1·s-1
C．反应达平衡时，吸收的热量为0.30Q kJ
D．100s后升高温度，体系颜色变浅
9．合成氨工业中 N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)，选择适宜的压强时，不需要考虑的因素是
A．反应速率 B．平衡移动 C．设备成本 D．催化剂活性
10．用图所示实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是
A
B
C
D
探究温度对2NO2?N2O4平衡的影响
除去Cl2中混有的HCl气体
验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用
从碘的四氯化碳溶液中分离出碘单质
A．A B．B C．C D．D
二、填空题
11．在密闭容器中发生如下反应；达到平衡后，改变下列条件，判断平衡移动的方向(向正反应方向、向逆反应方向、不移动)
(1)升高温度，平衡_______移动；
(2)增大压强，平衡_______移动：
(3)增大H2(g)浓度，平衡_______移动：加入C，平衡_______移动；
(4)加入催化剂，平衡_______移动。
12．一定量的CO2与足量的C在恒压密闭容器中发生反应：C(s)＋CO2(g)=2CO(g)　ΔH=＋173 kJ·mol-1，若压强为p kPa，平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示，回答下列问题：
(1)650 ℃时CO2的平衡转化率为___________。
(2)t1 ℃时平衡常数Kp=___________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)；该温度下达平衡后若再充入等物质的量的CO和CO2气体，则平衡___________(填“正向”“逆向”或“不”)移动，原因是___________。
13．Ⅰ.下列各项分别与哪个影响化学反应速率的因素关系最为密切？
(1)同浓度不同体积的盐酸中放入同样大小的锌块和镁块，产生气泡有快有慢：_______。
(2)MnO2加入双氧水中放出气泡更快：_______。
Ⅱ.在一定温度下，4 L密闭容器内某一反应中气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如图：
(1)比较t2时刻，正逆反应速率大小v正_______v逆。(填“>”“=”或“<”)
(2)若t2=2 min，计算反应开始至t2时刻用M的浓度变化表示的平均反应速率为_______。
(3)t3时刻化学反应达到平衡，反应物的转化率为_______。
(4)如果升高温度，则v逆_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
三、计算题
14．化学反应速率与限度在生产生活中的运用广泛。
(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100 mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应生成的氢气(标准状况)，实验记录如下表(累计值)：
时间/min
1
2
3
4
5
氢气体积/mL
50
120
232
290
310
在0~1 min、1~2 min、2~3min、3~4 min、4~5 min时间段中，反应速率最大的时间段是___________，原因为___________。
(2)反应在一容积可变的密闭容器中进行，达到平衡后，增加Fe的量，其正反应速率___________(填“增大”、“不变”或“减小”，下同)，保持体积不变，充入Ar使体系压强增大，其逆反应速率___________。
(3)一定温度下，将3 mol气体A和1 mol气体B通入一体积为2 L的恒容密闭容器中，发生反应：。1 min时，测得剩余1.8 mol A，C的浓度为0.4 mol/L。
①x=___________。
②反应经2 min达到平衡，平衡时C的浓度___________(填“大于”、“小于”或“等于”)1 mol/L。
③达到平衡时，容器内混合气体总压强为p，混合气体起始压强为p0。请用p0、p来表示达到平衡时反应物A的转化率：___________。
参考答案
1．C
【详解】
A．该反应是吸热反应，随着温度升高，平衡正向移动，二氧化氮的百分含量增加，所以曲线①表示的百分含量，A正确；
B．该反应为吸热反应，所以的键能总和大于的键能总和，B正确；
C．m点不能确定为平衡点，故不能计算平衡常数，C错误；
D．恒容容器中通入稀有气体，对反应没有影响，D正确；
故选C。
2．D
【详解】
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。
3．A
【详解】
A．增大反应物浓度平衡正向移动，A符合题意；
B．减少反应物浓度平衡会逆向移动，B不符合题意；
C．增大生成物浓度平衡逆向移动，C不符合题意；
D．滴加NaOH溶液，会生成氢氧化铁沉淀，导致Fe3+浓度减小，平衡逆向移动，D不符合题意；
综上所述答案为A。
4．D
【详解】
A．降低温度反应速率减小，反应达到平衡时间增长，故A错误；
B．催化剂改变反应速率不改变化学平衡，废气中氮氧化物的转化率不变，故B错误；
C．该反应是可逆反应，4mol氨气与足量的NO充分反应，4mol氨气不可能全部转化，故放出的热量应小于Q，C错误；
D．增大压强，正逆反应速率都增大，有化学计量数可知，正反应方向是气体物质的量增大，逆反应方向是气体物质的量减小，增大压强平衡逆向移动，D正确；
故选D。
5．B
【详解】
该反应为气体体积不变的可逆反应，增大压强，各物质浓度均增大，且增大的程度一样，所以正逆反应速率都加快，加快的程度也一样，平衡不移动，答案选B。
6．B
【详解】
A．升温速率加快，平衡逆向移动，转化率降低，A错误；
B．增大压强，速率增大，平衡正向移动，转化率提高，B正确；
C．通入一氧化氮，一氧化氮浓度增大，速率加快，转化率降低，C错误；
D．及时将二氧化碳和氮气分离，反应速率降低，一氧化氮转化率增大，D错误；
故选B。
7．C
【详解】
A．平衡时Δc(X)=0.1mol/L-0.05mol/L=0.05mol/L，转化率为×100%=50%，A正确；
B．平衡常数只受温度影响，改变温度会改变平衡常数，B正确；
C．平衡常数只受温度影响，增大压强平衡常数不变，C错误；
D．降低温度，活化分子百分数减小，正逆反应速率都减小，D正确；
综上所述答案为C。
8．C
【详解】
A． 反应的平衡常数只受温度影响，当温度不变增大压强时，该反应的平衡常数K不变，A错误；
B． 0~40 s内，N2O4的平均反应速率，B错误；
C． 由表格中信息可知，80s已处于平衡，物质的量与热量成正比，则反应达平衡时，吸收的热量为， C正确；
D． 100s后升高温度，平衡朝吸热方向移动，即右移，二氧化氮浓度增大，体系颜色变深，D错误；
答案选C。
9．D
【详解】
A．该反应为有气体参与的反应，因此增大压强，各物质的浓度增大，反应速率加快，提高氨气的生成速率，这是需要考虑的因素，故A不选；
B．该反应为反应前后气体的总量发生变化的反应，因此增大压强，平衡右移，有利于氨高氨气的生成，这是需要考虑的因素，故B不选；
C．增大压强，需要设备耐压能力要大，就要考虑到制造耐压设备的成本，这是需要考虑的因素，故C不选；
D．催化剂的活性与温度有关，与压强没有关系，选择适宜的压强时，不需要考虑催化剂的活性，故D可选；
故选D。
10．A
【详解】
A．升高温度平衡向吸热反应方向移动，降低温度平衡向放热反应方向移动，其它条件相同，只有温度改变，所以可以通过颜色的变化探究温度对平衡的影响，故A正确；
B．氯气和氯化氢都与碳酸钠溶液反应，应用饱和食盐水进行除杂，故B错误；
C．温度和催化剂都可影响反应速率，比较催化剂的影响，应在温度相同的条件下进行对比实验，故C错误；
D．碘溶液溶液四氯化碳，但二者沸点相差较大，应用蒸馏法分离，故D错误；
故选A。
11．向正反应方向 向逆反应方向 向逆反应方向 不 不
【详解】
(1)该反应正反应是吸热反应，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，即升高温度，平衡向正反应方向移动；
(2)增大压强，平衡向气体分子数减小的方向移动，即平衡向逆反应方向移动：
(3)氢气是生成物，增大H2(g)浓度，平衡向逆反应方向移动：C是固体，加入C，平衡不移动；
(4)加入催化剂，可以加快反应速率，但平衡不移动。
12．25% 0.5p 不 Qp=Kp
【详解】
(1)650 ℃时，平衡时CO2的体积分数为60%，设其物质的量为0.6 mol，则平衡时CO的物质的量为0.4 mol，起始时CO2的物质的量为0.6 mol＋×0.4 mol=0.8 mol，故CO2的平衡转化率为×100%=25%；
(2)t1 ℃时，平衡时CO与CO2的体积分数相等，其平衡分压均为0.5p kPa，则此时的平衡常数为Kp==0.5p；该温度下达平衡后若再充入等物质的量的CO和CO2气体，则CO与CO2的体积分数仍相等，气体的分压保持不变，即Qp=Kp，所以平衡不移动，故答案为：0.5p；不；Qp=Kp。
13．反应物本身性质 催化剂 > 0.25 mol·L-1·min-1 75% 增大
【详解】
I.(1) 镁比锌活泼，应是反应物本身的性质决定；
(2) MnO2作催化剂，加速H2O2的分解；
II.(1)t2时刻没有达到化学平衡，此时反应物还在不断减小生成物还在不断增加，即v正v逆；
(2)根据反应速率的表达式：v(M)= ；
(3)反应物是N，转化率为；
(4)升高温度，正逆反应速率都增大。
14．2~3 min 该反应是放热反应，2~3 min时溶液温度较高 不变 不变 2 小于
【详解】
(1)在单位时间内反应产生H2的体积越大，反应速率越快。根据表格数据可知：在前5 min内每一分钟，产生H2的体积为50 mL、70 mL、112 mL、58 mL、20 mL，可见反应速率最快的是第2~3 min；
该时间段内反应速率最快是由于反应是放热反应，2~3 min时溶液温度较高，浓度也较大，因此反应速率最快；
(2)Fe是固体，增加固体的量，物质的浓度不变，因此化学反应速率不变；保持体积不变，充入Ar使体系压强增大，由于反应混合物中各物质的浓度不变，因此其逆反应速率不变；
(3)①根据方程式可知：每有3 molA反应，会反应产生x mol C，现在反应消耗A的物质的量为△n(A)=(3-1.8)mol=1.2 mol，反应产生C的物质的量为△n(C)=0.4 mol×2 L=0.8 mol，△n(A)：△n(C)=1.2 mol：0.8 mol=3：2，所以x=2；
②若3 mol A完全反应转化为生成物C，则会产生2 mol C，由于容器的容积是2 L，则C的浓度是c(C)=。可逆反应的反应物不能完全转化为生成物，所以反应经2 min达到平衡，平衡时C的浓度小于1 mol/L；
③假设反应达到平衡时消耗B的物质的量为y mol，则同时消耗A物质的量为3y mol，反应产生C物质的量为2ymol。平衡时总物质的量n平=(3-3y)mol+(1-y)mol+2y mol=(4-2y)mol。在恒容密闭容器中气体的压强比等于气体的物质的量的比。在反应开始时气体的物质的量为n始=4 mol，气体压强为p0，在平衡时压强为p，故 ，解得y=，故平衡时A的转化率为 。