资源简介 专题检测试卷(二)(满分:100分)一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)1.硫酸是一种重要的化工产品,硫酸的消耗量常被视为一个国家工业发展水平的一种标志。目前的重要生产方法是“接触法”,有关接触氧化反应:2SO2+O22SO3的说法不正确的是( )A.该反应为可逆反应,故在一定条件下二氧化硫和氧气不可能全部转化为三氧化硫B.达到平衡后,反应就停止了,故正、逆反应速率相等且均为零C.一定条件下,向某密闭容器中加入2 mol SO2和1 mol O2,则从反应开始至达到平衡的过程中,正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,某一时刻,正、逆反应速率相等D.利用上述反应生产三氧化硫时,要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题2.向体积均为2 L的A、B、C三个密闭容器中分别充入1 mol X气体和3 mol Y气体,发生反应:X(g)+3Y(g) 2Z(g)。2 min后反应达到最大限度,测得A中剩余0.4 mol X,B中Y的浓度为0.5 mol·L-1,C中用Z表示的反应速率为v(Z)=0.3 mol·L-1·min-1。则0~2 min 内三个容器中反应速率的大小关系为( )A.B>A>C B.A>B=CC.B>A=C D.A>B>C3.一定条件下,下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是( )A.CO2(g)+2NH3(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH<0B.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH>0C.CH3CH2OH(g) CH2===CH2(g)+H2O(g) ΔH>0D.2C6H5CH2CH3(g)+O2(g) 2C6H5CH===CH2(g)+2H2O(g) ΔH<04.下列说法正确的是( )A.一定条件下,在体积为10 L的密闭容器中充入1 mol X和1 mol Y进行反应:2X(g)+Y(g) Z(g)达到平衡,若将容器体积变为20 L,则Z的平衡浓度等于原来的B.C(s)+H2O(g) H2(g)+CO(g),碳的质量不再改变说明反应已达平衡C.若压强不再随时间变化时能说明反应2A(?)+B(g) 2C(?)已达平衡,则A、C不能同时是气体D.1 mol N2和3 mol H2反应达到平衡时H2转化率为10%,放出的热量为Q1;在相同温度和压强下,当2 mol NH3分解为N2和H2的转化率为10%时,吸收的热量为Q2,Q2不等于Q15.对于可逆反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0。下列研究目的和图示相符的是( )A B C D研究目的 温度(T)对反应的影响(T2>T1) 压强(p)对平衡常数的影响 温度(T)对反应的影响 压强(p)对反应的影响(p2>p1)图示6.(2023·衡水市第二中学高二质检)在一体积可变的密闭容器中,加入一定量的X、Y,发生反应:mX(g) nY(g) ΔH=Q kJ·mol-1。反应达到平衡时,Y的物质的量浓度与温度、容器体积的关系如下表所示:容器体积/L c(Y)/(mol·L-1) 温度/℃ 1 2 4100 1.00 0.75 0.53200 1.20 0.90 0.63300 1.30 1.00 0.70下列说法正确的是( )A.m>nB.Q<0C.温度不变,压强增大,Y的质量分数减小D.体积不变,温度升高,平衡向逆反应方向移动7.Bodenstein研究了反应2HI(g) I2(g)+H2(g),某温度下的上述反应中,正反应速率为v正=k正c2(HI),逆反应速率为v逆=k逆c(I2)·c(H2),其中k=(k为速率常数,Ea为活化能,A为比例系数),根据以上内容得出的结论错误的是( )A.反应物浓度越大,正反应速率越大B.生成物浓度越大,逆反应速率越大C.该反应的平衡常数K=D.速率常数的大小只与温度有关8.合成氨反应是一种有效的工业固氮方法,解决了数亿人口生存问题,诺贝尔奖获得者埃特尔提出了合成氨反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)吸附解离的机理,通过实验测得合成氨过程中能量(E)变化如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示。下列说法正确的是( )A.该反应中,反应物总能量比生成物的总能量高B.该反应历程中的决速步骤为N2ad+H2===Nad+3HadC.使用催化剂后,合成氨反应的ΔH和活化能均改变D.工业上通常让合成氨反应在高温、高压条件下进行来提高NH3的平衡产率9.将0.8 mol I2(g)和1.2 mol H2(g)置于某1 L密闭容器中,在一定温度下发生反应:I2(g)+H2(g) 2HI(g) ΔH<0并达到平衡。HI的体积分数随时间的变化如表所示:时间/min 1 2 3 4 5 6 7条件Ⅰ 26% 42% 52% 57% 60% 60% 60%条件Ⅱ 20% 33% 43% 52% 57% 65% 65%下列说法正确的是( )A.在条件Ⅰ下,该反应的平衡常数K=10B.在条件Ⅰ下,从开始反应至5 min,用H2表示的反应速率为0.10 mol·L-1·min-1C.在条件Ⅱ下,达到平衡时,I2(g)的转化率为81.25%D.与条件Ⅰ相比,为达到条件Ⅱ的数据,可能改变的条件是减小压强10.在一定条件下,利用CO2合成CH3OH的反应为CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1。研究发现,反应过程中发生副反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2,温度对CH3OH、CO的产率影响如图所示。下列说法不正确的是( )A.ΔH1<0,ΔH2>0B.增大压强有利于加快合成反应的速率C.选用合适的催化剂可以减弱副反应的发生D.生产过程中,温度越高越有利于提高CH3OH的产率11.为探究外界条件对反应:mA(g)+nB(g) cZ(g) ΔH的影响,以A和B的物质的量之比为m∶n开始反应,通过实验得到不同条件下反应达到平衡时Z的物质的量分数,实验结果如图所示。下列判断正确的是( )A.ΔH>0B.升高温度,正、逆反应速率都增大,平衡常数减小C.m+nD.恒温恒压时,向已达到平衡的体系中加入少量Z(g),再次达到平衡后Z的物质的量分数增大12.(2023·陕西汉中高二检测)在1.0 L恒容密闭容器中投入1 mol CO2和2.75 mol H2发生反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),实验测得不同温度及压强下平衡时甲醇的物质的量变化如图所示。下列说法正确的是( )A.该反应的正反应为吸热反应B.压强大小关系为p1C.M点对应的平衡常数K的数量级为10-2D.在p2及512 K时,图中N点v正13.汽车尾气中产生NO的反应为N2(g)+O2(g) 2NO(g)。一定条件下,等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应,如图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化,曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是( )A.温度T下,该反应的平衡常数K=B.温度T下,随着反应的进行,混合气体的密度减小C.曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂D.若曲线b对应的条件改变是温度,可判断该反应的ΔH<014.反应S2O+3I-===2SO+I的lg k与的关系如图所示。该反应机理如下:①S2O+I-―→S2O8I3-(慢);②________(快);③I2+I-―→I(快)。已知lg k=-×+C(k为速率常数;Ea为活化能;C是常数;R为8.31×10-3),下列说法错误的是( )A.Ea≈53.2 kJ·mol-1B.当使用催化剂时,同温下a点上移C.反应②为S2O8I3-+I-―→2SO+I2D.反应①为决速步,增大c(S2O),k增大,v加快15.将4 mol NO(g)和4 mol CO(g)充入一个2 L恒容密闭容器中,发生反应:2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g) ΔH<0,测得CO的平衡转化率随温度变化的曲线如图1所示;在催化剂、一定温度下对该反应进行研究,经过相同时间测CO转化率与反应温度的关系曲线如图2所示,下列说法错误的是( )已知:反应速率v=v正-v逆=k正·c2(NO)·c2(CO)-k逆·c2(CO2)·c(N2),k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。A.图1中A点逆反应速率小于B点正反应速率B.200 ℃时反应的平衡常数K=0.5C.200 ℃时当CO的转化率为40%时,v正∶v逆=20∶81D.E点转化率低于D点的原因可能是催化剂活性降低或平衡逆向移动造成的二、非选择题(本题包括4小题,共55分)16.(10分)治理汽车尾气中NO和CO污染的一种方法是将其转化为无害的CO2和N2,反应原理为2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g) ΔH<0。某研究小组在三个容积均为5 L的恒容密闭容器中,分别充入0.4 mol NO和0.4 mol CO,在三种不同实验条件下进行上述反应(体系各自保持温度不变),反应体系总压强随时间的变化如图所示。(1)实验Ⅱ从开始至达到平衡时的平均反应速率v(NO)=____________。(2)与实验Ⅱ相比,实验Ⅰ和实验Ⅲ分别仅改变一种反应条件,所改变的条件和判断的理由分别为实验Ⅰ:__________________________________________________________。实验Ⅲ:_____________________________________________________________。(3)三组实验中CO的平衡转化率αⅠ(CO)、αⅡ(CO)和αⅢ(CO)的大小关系为________________。(4)实验Ⅲ的平衡常数K=__________。17.(14分)氨具有广泛用途,工业上利用反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0合成氨,其基本合成过程如下:(1)某小组为了探究外界条件对反应的影响,以c0 mol·L-1 H2参加合成氨的反应,在a、b两种条件下分别达到平衡,测得H2的浓度与反应时间的关系如图甲所示。请回答下列问题:①a条件下,0~t0 min的平均反应速率v(N2)=________mol·L-1·min-1。②相对a而言,b可能改变的条件是___________________________________________。③在a条件下,t1时刻将容器容积压缩至原来的,t2时刻重新建立平衡状态。请在图甲中画出t1~t2时刻c(H2)的变化曲线。(2)某小组向一恒温恒压容器中充入9 mol N2和23 mol H2,模拟合成氨的反应,图乙为不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强(p)的关系图。若体系在T2、60 MPa下达到平衡:①此时N2的平衡分压为________MPa,H2的平衡分压为________MPa(分压=总压×物质的量分数)。②计算此时的平衡常数Kp=________(用平衡分压代替平衡浓度计算,结果保留2位有效数字)。(3)分离器中的过程对整个工业合成氨的意义是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。18.(10分)(1)Deacon发明的直接氧化法为4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g)。刚性容器中,进料浓度比c(HCl)∶c(O2)分别等于1∶1、4∶1、7∶1时,HCl的平衡转化率随温度变化的关系如图甲:可知反应平衡常数K(300 ℃)________(填“大于”或“小于”)K(400 ℃)。设HCl初始浓度为c0 mol·L-1,根据进料浓度比c(HCl)∶c(O2)=1∶1的数据计算K(400 ℃)=________(列出计算式)。按化学计量数之比进料可以保持反应物高转化率,同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl)∶c(O2)过高的不利影响是____________________________________________。(2)在不同温度下,NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中SO2和NO的平衡分压pc(Pa)如图乙所示。①由图乙分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均________(填“增大”“不变”或“减小”)。②反应ClO+2SO2SO+Cl-的平衡常数的表达式为K=________。19.(21分,每空3分)二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”,由合成气制备二甲醚的主要原理如下:①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH1=-90.7 kJ·mol-1 K1②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5 kJ·mol-1 K2③CO(g)+H2O(g) O2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2 kJ·mol-1 K3回答下列问题:(1)反应3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=________kJ·mol-1;该反应的平衡常数K=________(用K1、K2、K3表示)。(2)下列措施中,能提高(1)中CH3OCH3产率的有________(填字母)。A.使用过量的CO B.升高温度C.增大压强(3)一定温度下,将0.2 mol CO和0.1 mol H2O(g)通入2 L恒容密闭容器中,发生反应③,5 min后达到化学平衡,平衡后测得H2的体积分数为0.1。则0~5 min内v(H2O)=________,CO的转化率α(CO)=________。(4)将合成气以=2通入1 L的反应器中,一定条件下发生反应:4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH,其中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图1所示,下列说法正确的是____(填字母)。A.ΔH<0B.p1>p2>p3C.若在p3和316 ℃时,起始时=3,则平衡时,α(CO)小于50%(5)采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn的合金),利用CO和H2制备二甲醚(DME)。观察图2,当约为________时最有利于二甲醚的合成。专题检测试卷(二)1.B 2.C3.A [四个选项中水蒸气均为反应产物。依题中左图可知T2>T1,升温,水蒸气含量减小,平衡左移,所以正反应为放热反应即ΔH<0,B、C错;依题中右图可知p1>p2,增压,水蒸气含量增加,即正反应为气态物质化学计量数减小的反应,D错。]4.B [在建立平衡前,碳的质量不断改变,达到平衡时,碳的质量不再改变,因而碳的质量不再改变说明反应已达平衡,B正确;若压强不再改变说明反应达到平衡,表明反应前后气体的化学计量数之和不等,A、C可以同时为气体,C错误;根据反应N2(g)+3H2(g)??2NH3(g) ΔH,合成氨实际参与反应的n(H2)=3 mol×10%=0.3 mol,因而Q1=×|ΔH|=0.1|ΔH|,分解氨气时实际消耗的n(NH3)=2 mol×10%=0.2 mol,Q2=×|ΔH|=0.1|ΔH|,则Q1=Q2,D错误。]5.C [温度越高,反应速率越快,则温度T2对应曲线斜率大,A错误;平衡常数只受温度的影响,所以压强增大时,平衡常数不变,B错误;在建立平衡的过程中,反应要正向进行,氮气的体积分数变小,当达到平衡后,升高温度,由于该反应为放热反应,平衡逆向移动,氮气的体积分数变大,C正确;由于该反应是气体体积减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,氨气的体积分数变大,即压强越大,氨气的体积分数越大,且首先达到平衡状态,D错误。]6.C [由表可知,体积不变,升高温度,c(Y)增大,平衡右移,则正反应为吸热反应,Q>0,B、D错;温度不变,容器体积增大,即由1 L变为2 L,若平衡不移动,此时c(Y)应减小为原来的一半,现c(Y)比原来的一半大,即减压,平衡向右移动,即向气体体积增大的方向移动,所以m7.D8.A [由图可知,该反应为放热反应,反应物总能量比生成物的总能量高,A正确;活化能越大,反应速率越慢,是反应的决速步骤,由图可知该反应的决速步骤为Nad+3Had===NHad+2Had,B错误;催化剂不影响反应的ΔH,C错误;合成氨是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,降低原料的平衡转化率,D错误。]9.C [设I2的消耗浓度为x mol·L-1,则: I2(g) + H2(g) ?2HI(g)起始浓度/ mol·L-1 0.8 1.2 0转化浓度/ mol·L-1 x x 2x平衡浓度/ mol·L-1 0.8-x 1.2-x 2x条件Ⅰ下平衡时HI的体积分数为60%,则:=0.6,故x=0.6,平衡常数K==12,A错误;在条件Ⅰ下从开始反应至5 min时,H2的反应速率为=0.12 mol·L-1·min-1,B错误;在条件Ⅱ下设I2的消耗浓度为y mol·L-1,根据A中分析,达到平衡时,=0.65,故y=0.65,所以I2(g)的转化率为×100%=81.25%,C正确;相同时间内HI的体积分数的变化量减小,说明反应速率减慢,条件Ⅱ平衡时HI的体积分数大于条件Ⅰ的,故改变条件使平衡正向移动,由于压强、催化剂不影响平衡移动,可能是降低温度,D错误。]10.D [根据图示知,升高温度,CH3OH的产率降低,反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)的平衡向逆反应方向移动,则ΔH1<0;升高温度,CO的产率增大,反应CO2(g)+H2(g)??CO(g)+H2O(g)的平衡向正反应方向移动,则ΔH2>0,A正确;反应有气体参与,增大压强有利于加快合成反应的速率,B正确;催化剂有一定的选择性,选用合适的催化剂可以减弱副反应的发生,C正确;由图像可知,温度越高CH3OH的产率越低,D错误。]11.B12.C [A项,由图可知,随着温度升高,平衡时甲醇的物质的量减小,因此升温平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,错误;B项,由图可知,作一条等温线,因为正反应为气体体积减小的反应,压强越大,平衡时甲醇的物质的量也越大,所以p1>p2>p3,错误;C项,由图可知,M点对应的甲醇的物质的量为0.25 mol。则: CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)开始/mol 1 2.75 0 0转化/mol 0.25 0.75 0.25 0.25平衡/mol 0.75 2 0.25 0.25因此K=≈1.04×10-2,正确;D项,由图可知,在p2及512 K时,N点甲醇的物质的量小于平衡时的物质的量,所以反应正向进行,则v正>v逆,错误。]13.A [N2和O2的起始浓度都为c0 mol·L-1,平衡浓度都为c1,NO的起始浓度为0,平衡浓度为2(c0-c1) mol·L-1,则K=,A正确;由于反应是在恒容密闭容器中进行,气体总质量和气体总体积都不变,所以密度始终不变,B错误;如果加入催化剂,化学反应速率会加快,但不会改变平衡浓度,C错误;据图可知,b比a更早达到平衡,升高温度,达新平衡时N2的浓度减小,表示平衡右移,所以正方向为吸热反应,ΔH>0,D错误。]14.D15.C [在反应开始时将4 mol NO(g)和4 mol CO(g)充入一个2 L恒容密闭容器中,则c(NO)=c(CO)=2 mol·L-1,由于200 ℃时CO的平衡转化率是50%,则根据物质反应转化关系可知平衡时c(NO)=c(CO)=c(CO2)=1 mol·L-1,c(N2)=0.5 mol·L-1,则该反应的平衡常数K===0.5,B正确;已知反应速率v=v正-v逆=k正·c2(NO)·c2(CO)-k逆·c2(CO2)·c(N2),在200 ℃时K=0.5,当反应达到平衡时正、逆反应速率相等,则v正=v逆,k正·c2(NO)·c2(CO)=k逆·c2(CO2)·c(N2),==K=0.5,在反应开始时c(NO)=c(CO)=2 mol·L-1,当CO的转化率为40%时,c(NO)=c(CO)=1.2 mol·L-1,c(CO2)=0.8 mol·L-1,c(N2)=0.4 mol·L-1,v正∶v逆==0.5×=,C错误;该反应的正反应是放热反应,升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,导致CO的平衡转化率降低;催化剂只有在一定温度下才能达到其最佳催化活性,升高温度,催化剂催化活性降低,反应速率减小,相同时间CO的转化率降低,D正确。]16.(1) 1.75×10-3 mol·L-1·min-1 (2)升高温度;达到平衡的时间比实验Ⅱ短,且起始压强增大 加催化剂;达到平衡的时间比实验Ⅱ短,平衡没有移动 (3)αⅡ(CO)=αⅢ(CO)>αⅠ(CO) (4)17 15017.(1)① ②增大c(N2)(其他合理答案也可)③(2)①9 15 ②0.043 MPa-2 (3)及时分离出液氨,c(NH3)减小,使平衡向生成NH3的方向移动,增大原料利用率(或NH3产率)解析 (1)①a条件下,0~t0 min的平均反应速率v(N2)=v(H2)=×= mol·L-1·min-1。②a、b条件下氢气的起始浓度相同,b条件下达到平衡的时间缩短,说明反应速率增大,平衡时氢气的浓度减小,说明平衡正向移动,所以改变的条件可能是增大c(N2)。③在a条件下,t1时刻将容器容积压缩至原来的,则t1时刻氢气的浓度变成2c1×10-2 mol·L-1,增大压强,平衡正向移动,氢气的浓度减小,t2时刻达到新的平衡时氢气的浓度大于c1×10-2 mol·L-1。(2)①若体系在T2、60 MPa下达到平衡,同温同压下,气体的体积分数等于其物质的量分数,设平衡时n(NH3)=x mol,则:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)起始量/mol 9 23 0变化量/mol 0.5x 1.5x x平衡量/mol 9-0.5x 23-1.5x x平衡时氨气的体积分数为×100%=60%,x=12,故氮气的平衡分压为×60 MPa=9 MPa,氨气的平衡分压为60%×60 MPa=36 MPa,氢气的平衡分压为60 MPa-9 MPa-36 MPa=15 MPa。②此时的平衡常数Kp=≈0.043 MPa-2。18.(1)大于 HCl的转化率减小(2)①减小 ②解析 (1)根据图甲可知,进料浓度比相同时,温度越高HCl的平衡转化率越低,说明该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,则温度越高平衡常数越小,所以反应平衡常数K(300 ℃)>K(400 ℃);进料浓度比c(HCl)∶c(O2)的比值越大,HCl的平衡转化率越低,根据图甲可知,温度相同时HCl转化率最高的曲线对应的进料浓度比c(HCl)∶c(O2)=1∶1,该曲线中400 ℃时HCl的平衡转化率为84%,4HCl(g) + O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g)起始/ mol·L-1 c0 c0 0 0转化/ mol·L-1 0.84c0 0.21c0 0.42c0 0.42c0平衡/ mol·L-1 c0-0.84c0 c0-0.21c0 0.42c0 0.42c0K(400 ℃)===;进料浓度比c(HCl)∶c(O2)过高时,O2的浓度较低,导致HCl的转化率减小。(2)①由图乙分析可知,反应温度升高,SO2和NO的平衡分压pc增大,说明平衡逆向移动,脱硫、脱硝反应的平衡常数均减小。19.(1)-246.1 K·K2·K3 (2)AC (3)0.003 mol·L-1·min-1 15% (4)AB (5)2.0解析 (1)根据盖斯定律可知,①×2+②+③得到:3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)ΔH=-246.1 kJ·mol-1,K=K·K2·K3。(3)设0~5 min,CO转化的物质的量为x mol,则 CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) 开始/mol 0.2 0.1 0 0转化/mol x x x x平衡/mol 0.2-x 0.1-x x x平衡后测得H2的体积分数为0.1,则=0.1,解得x=0.03,结合v=、转化率=×100%分别计算0~5 min内v(H2O)和CO的转化率。(4)由图1可知升高温度,CO的平衡转化率减小,即平衡逆向移动,故ΔH<0,A项正确;该反应为反应前后气体分子数减小的反应,增大压强平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,则p1>p2>p3,B项正确;若起始时增大,其他条件不变,则平衡时CO的转化率增大,C项错误。(共80张PPT)专题检测试卷(二)专题2 <<<1234567891011121314选择题1.硫酸是一种重要的化工产品,硫酸的消耗量常被视为一个国家工业发展水平的一种标志。目前的重要生产方法是“接触法”,有关接触氧化反应:2SO2+O2 2SO3的说法不正确的是A.该反应为可逆反应,故在一定条件下二氧化硫和氧气不可能全部转化为三氧化硫B.达到平衡后,反应就停止了,故正、逆反应速率相等且均为零C.一定条件下,向某密闭容器中加入2 mol SO2和1 mol O2,则从反应开始至达到平衡的过程中,正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,某一时刻,正、逆反应速率相等D.利用上述反应生产三氧化硫时,要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题√1516171819对于可逆反应来说,在一定条件下反应物不可能全部转化为生成物,反应只能进行到一定程度(即达到平衡时为一定条件下的最大限度)。在达到平衡的过程中,正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,最终正、逆反应速率相等,即达到平衡,此时,反应物和生成物的浓度都不再随时间的延长而发生变化,但反应并没有停止,正、逆反应都依然在进行着。选择题123456789101112131415161718192.向体积均为2 L的A、B、C三个密闭容器中分别充入1 mol X气体和3 mol Y气体,发生反应:X(g)+3Y(g) 2Z(g)。2 min后反应达到最大限度,测得A中剩余0.4 mol X,B中Y的浓度为0.5 mol·L-1,C中用Z表示的反应速率为v(Z)=0.3 mol·L-1·min-1。则0~2 min 内三个容器中反应速率的大小关系为A.B>A>C B.A>B=CC.B>A=C D.A>B>C选择题√12345678910111213141516171819选择题123456789101112131415161718193.一定条件下,下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是A.CO2(g)+2NH3(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH<0B.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH>0C.CH3CH2OH(g) CH2==CH2(g)+H2O(g) ΔH>0D.2C6H5CH2CH3(g)+O2(g) 2C6H5CH==CH2(g)+2H2O(g) ΔH<0选择题√12345678910111213141516171819四个选项中水蒸气均为反应产物。依题中左图可知T2>T1,升温,水蒸气含量减小,平衡左移,所以正反应为放热反应即ΔH<0,B、C错;依题中右图可知p1>p2,增压,水蒸气含量增加,即正反应为气态物质化学计量数减小的反应,D错。选择题123456789101112131415161718194.下列说法正确的是A.一定条件下,在体积为10 L的密闭容器中充入1 mol X和1 mol Y进行反应:2X(g)+Y(g) Z(g)达到平衡,若将容器体积变为20 L,则Z的平衡浓度等于原来的B.C(s)+H2O(g) H2(g)+CO(g),碳的质量不再改变说明反应已达平衡C.若压强不再随时间变化时能说明反应2A(?)+B(g) 2C(?)已达平衡,则A、C不能同时是气体D.1 mol N2和3 mol H2反应达到平衡时H2转化率为10%,放出的热量为Q1;在相同温度和压强下,当2 mol NH3分解为N2和H2的转化率为10%时,吸收的热量为Q2,Q2不等于Q1选择题1234567891011121314√1516171819在建立平衡前,碳的质量不断改变,达到平衡时,碳的质量不再改变,因而碳的质量不再改变说明反应已达平衡,B正确;若压强不再改变说明反应达到平衡,表明反应前后气体的化学计量数之和不等,A、C可以同时为气体,C错误;选择题123456789101112131415161718195.对于可逆反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0。下列研究目的和图示相符的是选择题A B C D研究目的 温度(T)对反应的影响(T2>T1) 压强(p)对平衡常数的影响 温度(T)对反应的影响 压强(p)对反应的影响(p2>p1)图示 √12345678910111213141516171819温度越高,反应速率越快,则温度T2对应曲线斜率大,A错误;平衡常数只受温度的影响,所以压强增大时,平衡常数不变,B错误;在建立平衡的过程中,反应要正向进行,氮气的体积分数变小,当达到平衡后,升高温度,由于该反应为放热反应,平衡逆向移动,氮气的体积分数变大,C正确;由于该反应是气体体积减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,氨气的体积分数变大,即压强越大,氨气的体积分数越大,且首先达到平衡状态,D错误。选择题123456789101112131415161718196.(2023·衡水市第二中学高二质检)在一体积可变的密闭容器中,加入一定量的X、Y,发生反应:mX(g) nY(g) ΔH=Q kJ·mol-1。反应达到平衡时,Y的物质的量浓度与温度、容器体积的关系如下表所示:选择题容器体积/L c(Y)/(mol·L-1) 温度/℃ 1 2 4100 1.00 0.75 0.53200 1.20 0.90 0.63300 1.30 1.00 0.7012345678910111213141516171819下列说法正确的是A.m>nB.Q<0C.温度不变,压强增大,Y的质量分数减小D.体积不变,温度升高,平衡向逆反应方向移动选择题1234567891011121314√1516171819由表可知,体积不变,升高温度,c(Y)增大,平衡右移,则正反应为吸热反应,Q>0,B、D错;选择题1234567891011121314容器体积/L c(Y)/(mol·L-1) 温度/℃ 1 2 4100 1.00 0.75 0.53200 1.20 0.90 0.63300 1.30 1.00 0.701516171819温度不变,容器体积增大,即由1 L变为2 L,若平衡不移动,此时c(Y)应减小为原来的一半,现c(Y)比原来的一半大,即减压,平衡向右移动,即向气体体积增大的方向移动,所以m选择题1234567891011121314容器体积/L c(Y)/(mol·L-1) 温度/℃ 1 2 4100 1.00 0.75 0.53200 1.20 0.90 0.63300 1.30 1.00 0.701516171819因为m选择题1234567891011121314容器体积/L c(Y)/(mol·L-1) 温度/℃ 1 2 4100 1.00 0.75 0.53200 1.20 0.90 0.63300 1.30 1.00 0.7015161718197.Bodenstein研究了反应2HI(g) I2(g)+H2(g),某温度下的上述反应中,正反应速率为v正=k正c2(HI),逆反应速率为v逆=k逆c(I2)·c(H2),其中k=(k为速率常数,Ea为活化能,A为比例系数),根据以上内容得出的结论错误的是A.反应物浓度越大,正反应速率越大B.生成物浓度越大,逆反应速率越大选择题1234567891011121314D.速率常数的大小只与温度有关√1516171819根据v正=k正c2(HI)可知,反应物浓度越大,正反应速率越大,A正确;根据v逆=k逆c(I2)·c(H2)可知,生成物浓度越大,逆反应速率越大,B正确;速率常数的大小与温度、活化能有关,D错误。选择题123456789101112131415161718198.合成氨反应是一种有效的工业固氮方法,解决了数亿人口生存问题,诺贝尔奖获得者埃特尔提出了合成氨反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)吸附解离的机理,通过实验测得合成氨过程中能量(E)变化如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示。下列说法正确的是A.该反应中,反应物总能量比生成物的总能量高选择题1234567891011121314C.使用催化剂后,合成氨反应的ΔH和活化能均改变D.工业上通常让合成氨反应在高温、高压条件下进行来提高NH3的平衡产率√1516171819由图可知,该反应为放热反应,反应物总能量比生成物的总能量高,A正确;活化能越大,反应速率越慢,是反应的决速步骤,由图可知该反应的决速步骤为Nad+3Had===NHad+2Had,B错误;催化剂不影响反应的ΔH,C错误;合成氨是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,降低原料的平衡转化率,D错误。选择题123456789101112131415161718199.将0.8 mol I2(g)和1.2 mol H2(g)置于某1 L密闭容器中,在一定温度下发生反应:I2(g)+H2(g) 2HI(g) ΔH<0并达到平衡。HI的体积分数随时间的变化如表所示:选择题1234567891011121314时间/min 1 2 3 4 5 6 7条件Ⅰ 26% 42% 52% 57% 60% 60% 60%条件Ⅱ 20% 33% 43% 52% 57% 65% 65%1516171819下列说法正确的是A.在条件Ⅰ下,该反应的平衡常数K=10B.在条件Ⅰ下,从开始反应至5 min,用H2表示的反应速率为0.10 mol·L-1·min-1C.在条件Ⅱ下,达到平衡时,I2(g)的转化率为81.25%D.与条件Ⅰ相比,为达到条件Ⅱ的数据,可能改变的条件是减小压强选择题1234567891011121314时间/min 1 2 3 4 5 6 7条件Ⅰ 26% 42% 52% 57% 60% 60% 60%条件Ⅱ 20% 33% 43% 52% 57% 65% 65%√1516171819设I2的消耗浓度为x mol·L-1,则:I2(g) + H2(g) 2HI(g)选择题12345678910111213141516171819选择题12345678910111213141516171819相同时间内HI的体积分数的变化量减小,说明反应速率减慢,条件Ⅱ平衡时HI的体积分数大于条件Ⅰ的,故改变条件使平衡正向移动,由于压强、催化剂不影响平衡移动,可能是降低温度,D错误。选择题1234567891011121314151617181910.在一定条件下,利用CO2合成CH3OH的反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1。研究发现,反应过程中发生副反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2,温度对CH3OH、CO的产率影响如图所示。下列说法不正确的是A.ΔH1<0,ΔH2>0B.增大压强有利于加快合成反应的速率C.选用合适的催化剂可以减弱副反应的发生D.生产过程中,温度越高越有利于提高CH3OH的产率选择题1234567891011121314√1516171819根据图示知,升高温度,CH3OH的产率降低,反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)的平衡向逆反应方向移动,则ΔH1<0;升高温度,CO的产率增大,反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)的平衡向正反应方向移动,则ΔH2>0,A正确;反应有气体参与,增大压强有利于加快合成反应的速率,B正确;选择题12345678910111213141516171819催化剂有一定的选择性,选用合适的催化剂可以减弱副反应的发生,C正确;由图像可知,温度越高CH3OH的产率越低,D错误。选择题1234567891011121314151617181911.为探究外界条件对反应:mA(g)+nB(g) cZ(g) ΔH的影响,以A和B的物质的量之比为m∶n开始反应,通过实验得到不同条件下反应达到平衡时Z的物质的量分数,实验结果如图所示。下列判断正确的是A.ΔH>0B.升高温度,正、逆反应速率都增大,平衡常数减小C.m+nD.恒温恒压时,向已达到平衡的体系中加入少量Z(g),再次达到平衡后Z的物质的量分数增大选择题1234567891011121314√1516171819由图可知,降低温度,Z的物质的量分数增大,说明降低温度平衡向正反应方向移动,所以正反应是放热反应,ΔH<0,A项错误;升高温度,正、逆反应速率都增大,但因正反应是放热反应,所以平衡常数减小,B项正确;增大压强,Z的物质的量分数增大,平衡正向移动,说明m+n>c,C项错误;选择题12345678910111213141516171819恒温恒压时,向已达到平衡的体系中加入少量Z(g),将Z转化为A、B,则A、B的物质的量之比仍为m∶n,由于压强不变则体积增大,A、B的物质的量浓度不变,故再次达到的平衡状态不变,Z的物质的量分数不变,D项错误。选择题1234567891011121314151617181912.(2023·陕西汉中高二检测)在1.0 L恒容密闭容器中投入1 mol CO2和2.75 mol H2发生反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),实验测得不同温度及压强下平衡时甲醇的物质的量变化如图所示。下列说法正确的是A.该反应的正反应为吸热反应B.压强大小关系为p1C.M点对应的平衡常数K的数量级为10-2D.在p2及512 K时,图中N点v正选择题1234567891011121314√1516171819A项,由图可知,随着温度升高,平衡时甲醇的物质的量减小,因此升温平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,错误;B项,由图可知,作一条等温线,因为正反应为气体体积减小的反应,压强越大,平衡时甲醇的物质的量也越大,所以p1>p2>p3,错误;选择题12345678910111213141516171819C项,由图可知,M点对应的甲醇的物质的量为0.25 mol。则:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)开始/mol 1 2.75 0 0转化/mol 0.25 0.75 0.25 0.25平衡/mol 0.75 2 0.25 0.25选择题12345678910111213141516171819D项,由图可知,在p2及512 K时,N点甲醇的物质的量小于平衡时的物质的量,所以反应正向进行,则v正>v逆,错误。选择题1234567891011121314151617181913.汽车尾气中产生NO的反应为N2(g)+O2(g) 2NO(g)。一定条件下,等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应,如图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化,曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是选择题1234567891011121314B.温度T下,随着反应的进行,混合气体的密度减小C.曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂D.若曲线b对应的条件改变是温度,可判断该反应的ΔH<0√1516171819选择题1234567891011121314由于反应是在恒容密闭容器中进行,气体总质量和气体总体积都不变,所以密度始终不变,B错误;如果加入催化剂,化学反应速率会加快,但不会改变平衡浓度,C错误;1516171819选择题1234567891011121314据图可知,b比a更早达到平衡,升高温度,达新平衡时N2的浓度减小,表示平衡右移,所以正方向为吸热反应,ΔH>0,D错误。1516171819选择题12345678910111213141516171819A.Ea≈53.2 kJ·mol-1B.当使用催化剂时,同温下a点上移选择题1234567891011121314√1516171819选择题1234567891011121314当使用催化剂时,同温下反应的活化能Ea减小,则图中直线的斜率增大,故a点上移,B正确;1516171819选择题1234567891011121314151617181915.将4 mol NO(g)和4 mol CO(g)充入一个2 L恒容密闭容器中,发生反应:2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g) ΔH<0,测得CO的平衡转化率随温度变化的曲线如图1所示;在催化剂、一定温度下对该反应进行研究,经过相同时间测CO转化率与反应温度的关系曲线如图2所示,下列说法错误的是选择题12345678910111213141516171819已知:反应速率v=v正-v逆=k正·c2(NO)·c2(CO)-k逆·c2(CO2)·c(N2),k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。A.图1中A点逆反应速率小于B点正反应速率B.200 ℃时反应的平衡常数K=0.5C.200 ℃时当CO的转化率为40%时,v正∶v逆=20∶81D.E点转化率低于D点的原因可能是催化剂活性降低或平衡逆向移动造成的选择题1234567891011121314√1516171819选择题12345678910111213141516171819选择题12345678910111213141516171819选择题1234567891011121314该反应的正反应是放热反应,升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,导致CO的平衡转化率降低;催化剂只有在一定温度下才能达到其最佳催化活性,升高温度,催化剂催化活性降低,反应速率减小,相同时间CO的转化率降低,D正确。1516171819非选择题16.治理汽车尾气中NO和CO污染的一种方法是将其转化为无害的CO2和N2,反应原理为2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g) ΔH<0。某研究小组在三个容积均为5 L的恒容密闭容器中,分别充入0.4 mol NO和0.4 mol CO,在三种不同实验条件下进行上述反应(体系各自保持温度不变),反应体系总压强随时间的变化如图所示。(1)实验Ⅱ从开始至达到平衡时的平均反应速率v(NO)=________________________。1.75×10-3 mol·L-1·min-112345678910111213141516171819设参加反应的NO为x mol,则:2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)起始/mol 0.4 0.4 0 0转化/mol x x x 0.5x平衡/mol 0.4-x 0.4-x x 0.5x恒温恒容条件下,压强之比等于物质的量之比,则(0.4+0.4)∶(0.4-x+0.4-x+x+0.5x)=320∶250,非选择题12345678910111213141516171819非选择题12345678910111213141516171819非选择题(2)与实验Ⅱ相比,实验Ⅰ和实验Ⅲ分别仅改变一种反应条件,所改变的条件和判断的理由分别为实验Ⅰ:___________________________________________________。升高温度;达到平衡的时间比实验Ⅱ短,1234567891011121314且起始压强增大实验Ⅲ:__________________________________________________。加催化剂;达到平衡的时间比实验Ⅱ短,平衡没有移动1516171819非选择题(3)三组实验中CO的平衡转化率αⅠ(CO)、αⅡ(CO)和αⅢ(CO)的大小关系为________________________。αⅡ(CO)=αⅢ(CO)>αⅠ(CO)1234567891011121314实验Ⅱ、Ⅲ相比平衡不移动,故CO的平衡转化率相等,即αⅡ(CO)=αⅢ(CO),实验Ⅰ、Ⅱ相比,实验Ⅰ温度较高,正反应为放热反应,平衡向逆反应方向移动,CO的平衡转化率减小,即αⅠ(CO)<αⅡ(CO),故αⅡ(CO)=αⅢ(CO)>αⅠ(CO)。1517181916非选择题(4)实验Ⅲ的平衡常数K=__________。17 15012345678910111213141517181916非选择题12345678910111213141517181916非选择题17.氨具有广泛用途,工业上利用反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0合成氨,其基本合成过程如下:12345678910111213141516171819非选择题(1)某小组为了探究外界条件对反应的影响,以c0 mol·L-1 H2参加合成氨的反应,在a、b两种条件下分别达到平衡,测得H2的浓度与反应时间的关系如图甲所示。请回答下列问题:①a条件下,0~t0 min的平均反应速率v(N2)=______mol·L-1·min-1。12345678910111213141516171819非选择题12345678910111213141516171819非选择题②相对a而言,b可能改变的条件是_____________________________。1234567891011121314增大c(N2)(其他合理答案也可)a、b条件下氢气的起始浓度相同,b条件下达到平衡的时间缩短,说明反应速率增大,平衡时氢气的浓度减小,说明平衡正向移动,所以改变的条件可能是增大c(N2)。1516171819非选择题③在a条件下,t1时刻将容器容积压缩至原来的 ,t2时刻重新建立平衡状态。请在图甲中画出t1~t2时刻c(H2)的变化曲线。1234567891011121314答案 1516171819非选择题1234567891011121314在a条件下,t1时刻将容器容积压缩至原来的 ,则t1时刻氢气的浓度变成2c1×10-2 mol·L-1,增大压强,平衡正向移动,氢气的浓度减小,t2时刻达到新的平衡时氢气的浓度大于c1×10-2 mol·L-1。1516171819非选择题(2)某小组向一恒温恒压容器中充入9 mol N2和23 mol H2,模拟合成氨的反应,图乙为不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强(p)的关系图。若体系在T2、60 MPa下达到平衡:1234567891011121314①此时N2的平衡分压为___MPa,H2的平衡分压为_____MPa(分压=总压×物质的量分数)。9151516171819非选择题1234567891011121314若体系在T2、60 MPa下达到平衡,同温同压下,气体的体积分数等于其物质的量分数,设平衡时n(NH3)=x mol,则:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)起始量/mol 9 23 0变化量/mol 0.5x 1.5x x平衡量/mol 9-0.5x 23-1.5x x1516171819非选择题12345678910111213141516171819非选择题②计算此时的平衡常数Kp=______________(用平衡分压代替平衡浓度计算,结果保留2位有效数字)。12345678910111213140.043 MPa-21516171819非选择题(3)分离器中的过程对整个工业合成氨的意义是__________________________________________________________________________________。1234567891011121314及时分离出液氨,c(NH3)减小,使平衡向生成NH3的方向移动,增大原料利用率(或NH3产率)1516171819非选择题18.(1)Deacon发明的直接氧化法为4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g)。刚性容器中,进料浓度比c(HCl)∶c(O2)分别等于1∶1、4∶1、7∶1时,HCl的平衡转化率随温度变化的关系如图甲:可知反应平衡常数K(300 ℃)________(填“大于”或“小于”)K(400 ℃)。设HCl初始浓度为c0 mol·L-1,根据进料浓度比c(HCl)∶c(O2)=1∶1的数据计算K(400 ℃)=__________________________(列出计算式)。按化学计量数之比进料可以保持反应物高转化率,同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl)∶c(O2)过高的不利影响是____________________。1234567891011121314大于HCl的转化率减小1516171819根据图甲可知,进料浓度比相同时,温度越高HCl的平衡转化率越低,说明该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,则温度越高平衡常数越小,所以反应平衡常数K(300 ℃)>K(400 ℃);进料浓度比c(HCl)∶c(O2)的比值越大,HCl的平衡转化率越低,根据图甲可知,温度相同时HCl转化率最高的曲线对应的进料浓度比c(HCl)∶c(O2)=1∶1,该曲线中400 ℃时HCl的平衡转化率为84%,非选择题12345678910111213141516171819非选择题12345678910111213141516171819非选择题12345678910111213141516171819非选择题(2)在不同温度下,NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中SO2和NO的平衡分压pc(Pa)如图乙所示。1234567891011121314①由图乙分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均________(填“增大”“不变”或“减小”)。减小由图乙分析可知,反应温度升高,SO2和NO的平衡分压pc增大,说明平衡逆向移动,脱硫、脱硝反应的平衡常数均减小。1516171819非选择题②反应 +Cl-的平衡常数的表达式为K=________________。12345678910111213141516171819非选择题19.二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”,由合成气制备二甲醚的主要原理如下:①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH1=-90.7 kJ·mol-1 K1②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5 kJ·mol-1 K2③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2 kJ·mol-1 K3回答下列问题:(1)反应3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=__________kJ·mol-1;该反应的平衡常数K=__________(用K1、K2、K3表示)。1234567891011121314-246.11516171819非选择题12345678910111213141516171819非选择题(2)下列措施中,能提高(1)中CH3OCH3产率的有________(填字母)。A.使用过量的CO B.升高温度C.增大压强AC12345678910111213141516171819非选择题(3)一定温度下,将0.2 mol CO和0.1 mol H2O(g)通入2 L恒容密闭容器中,发生反应③,5 min后达到化学平衡,平衡后测得H2的体积分数为0.1。则0~5 min内v(H2O)=___________________,CO的转化率α(CO)=____。0.003 mol·L-1·min-1123456789101112131415%1516171819非选择题1234567891011121314设0~5 min,CO转化的物质的量为x mol,则CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+H2(g) 开始/mol 0.2 0.1 0 0转化/mol x x x x平衡/mol 0.2-x 0.1-x x x1516171819非选择题12345678910111213141516171819非选择题(4)将合成气以 =2通入1 L的反应器中,一定条件下发生反应:4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH,其中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图1所示,下列说法正确的是____(填字母)。A.ΔH<0B.p1>p2>p3C.若在p3和316 ℃时,起始时 =3,则平衡时,α(CO)小于50%AB12345678910111213141516171819非选择题1234567891011121314由图1可知升高温度,CO的平衡转化率减小,即平衡逆向移动,故ΔH<0,A项正确;该反应为反应前后气体分子数减小的反应,增大压强平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,则p1>p2>p3,B项正确;若起始时 增大,其他条件不变,则平衡时CO的转化率增大,C项错误。1516171819非选择题(5)采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn的合金),利用CO和H2制备二甲醚(DME)。观察图2,当 约为________时最有利于二甲醚的合成。12345678910111213142.01516171819 展开更多...... 收起↑ 资源列表 专题2 专题检测试卷(二).docx 专题2 专题检测试卷(二).pptx