人教版高二上学期化学(选择性必修1)《2.2.4温度、催化剂对化学平衡的影响》测试题及答案

第第页人教版高二上学期化学(选择性必修1)《2.2.4温度、催化剂对化学平衡的影响》测试题及答案一、选择题1．如图所示，三个烧瓶中分别充满NO2气体并分别放置在盛有下列物质的烧杯(烧杯内有水)中：在①中加入CaO，在②中不加其他任何物质，在③中加入NH4Cl晶体，发现①中红棕色变深，③中红棕色变浅[已知反应2NO2(红棕色)⇌N2O4(无色)]。下列叙述不正确的是()A．2NO2⇌N2O4是放热反应B．NH4Cl溶于水时吸收热量C．烧瓶①中平衡混合气体的相对分子质量增大D．烧瓶③中气体的压强减小2．在K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2Oeq\o\al(2－,7)(aq)(橙色)＋H2O(l)⇌2CrOeq\o\al(2－,4)(aq)(黄色)＋2H＋(aq)，某同学研究外界条件对化学平衡的影响，具体实验如图，下列叙述错误的是()A．试管a中溶液的颜色橙色加深，说明该反应的ΔH<0B．实验b和c探究的是c(H＋)对化学平衡的影响C．与试管e比较，试管d溶液中eq\f(c2CrO\o\al(2－,4)·c2H＋,cCr2O\o\al(2－,7))的值不变D．试管e溶液中，平衡正向移动，Cr2Oeq\o\al(2－,7)的浓度增大3．关节炎是因为在关节滑液中形成尿酸钠晶体，尤其是在寒冷季节易诱发关节疼痛，其化学机理如下：①HUr(aq)＋H2O(l)⇌Ur－(aq)＋H3O＋(aq)，尿酸尿酸根离子②Ur－(aq)＋Na＋(aq)⇌NaUr(s)。下列对反应②的叙述正确的是()A．正反应为吸热反应B．正反应为放热反应C．升高温度，平衡向正反应方向移动D．降低温度，平衡向逆反应方向移动4．已知恒温恒容条件下进行反应：2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)ΔH<0。下列说法正确的是()A．加入高效催化剂，既可增大反应速率，也可增大反应物的平衡转化率B．若将容器改为恒压，通入惰性气体，平衡不移动C．达到平衡后，保持O2的浓度不变，扩大容器体积，平衡正向移动D．若将容器改为绝热恒容，则到达平衡的时间缩短5．(2023·北京，4)下列事实能用平衡移动原理解释的是()A．H2O2溶液中加入少量MnO2固体，促进H2O2分解B．密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体，受热后颜色加深C．铁钉放入浓HNO3中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体D．锌片与稀H2SO4反应过程中，加入少量CuSO4固体，促进H2的产生6．低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)eq\o(,\s\up7(180℃),\s\do5(催化剂))2N2(g)＋3H2O(g)ΔH<0，在恒容密闭容器中，下列有关说法正确的是()A．平衡时，其他条件不变，升高温度，平衡向正反应方向移动B．平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小C．单位时间内消耗NO和N2的物质的量之比为1∶2时，反应达到平衡D．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7．反应X(g)＋Y(g)⇌3Z(g)ΔH<0达到平衡时，下列说法正确的是()A．减小容器体积，平衡向正反应方向移动B．恒容时充入氦气，Z的产率增大C．增大c(X)，X的转化率增大D．降低温度，Y的转化率增大8．(2021·辽宁，11)某温度下，在恒容密闭容器中加入一定量X，发生反应2X(s)⇌Y(s)＋Z(g)，一段时间后达到平衡。下列说法错误的是()A．升高温度，若c(Z)增大，则ΔH>0B．加入一定量Z，达新平衡后m(Y)减小C．加入等物质的量的Y和Z，达新平衡后c(Z)增大D．加入一定量氩气，平衡不移动9．利用CO2和CH4反应制备合成气(CO、H2)的原理是CH4(g)＋CO2(g)⇌2CO(g)＋2H2(g)ΔH>0。温度为T℃时，该反应的平衡常数为K。下列说法正确的是()A．K越大，说明反应速率、CO2的平衡转化率越大B．增大压强，平衡向逆反应方向移动，K减小C．升高温度，反应速率和平衡常数K都增大D．加入催化剂，能提高合成气的平衡产率10．(2023·江西赣州高二期中)一定温度下，在某恒容密闭容器中加入一定量X(？)发生反应：2X(？)⇌2Y(g)＋Z(s)，反应达到平衡后，仅降低温度，容器内气体的密度增大。下列叙述正确的是()A．若正反应是吸热反应，则X为非气态B．若正反应是放热反应，则X为气态C．若X为气态，则向平衡体系中加入少量X，X的平衡转化率不变D．若X为非气态，则向平衡体系中加入少量X，反应的平衡常数增大11．取5等份NO2，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生反应2NO2(g)⇌N2O4(g)ΔH<0，反应相同时间后，分别测定体系中NO2的百分含量[φ(NO2)]，并画出其随反应温度(T)变化的关系图。下列示意图中，可能与实验结果相符的是()A．①② B．②④C．①③ D．②③12.在体积为VL的恒容密闭容器中盛有一定量H2，通入Br2(g)发生反应：H2(g)＋Br2(g)⇌2HBr(g)ΔH<0。当温度分别为T1、T2，平衡时H2的体积分数与Br2(g)的物质的量的变化关系如图所示。下列说法正确的是()A．由图可知：T2<T1B．a、b两点的反应速率：a>bC．为了提高Br2(g)的转化率，可采取增加Br2(g)通入量的方法D．a点比b点体系的颜色深二、非选择题13．(14分)现有反应：mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)，达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大；当减小压强时，混合体系中C的质量分数减小，则：(1)该反应的逆反应为________(填“吸热”或“放热”)反应，且m＋n______(填“＞”“＝”或“＜”)p。(2)减压使容器体积增大时，A的质量分数________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。(3)若容积不变加入B，则A的转化率__________，B的转化率__________。(4)若升高温度，则平衡时B、C的浓度之比eq\f(cB,cC)将__________。(5)若加入催化剂，平衡时气体混合物的总物质的量__________。14．(9分)我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：(a)CH4(g)＋CO2(g)⇌2CO(g)＋2H2(g)ΔH1(b)CO2(g)＋H2(g)⇌CO(g)＋H2O(g)ΔH2(c)CH4(g)⇌C(s)＋2H2(g)ΔH3(d)2CO(g)⇌CO2(g)＋C(s)ΔH4(e)CO(g)＋H2(g)⇌H2O(g)＋C(s)ΔH5设Keq\o\al(r,p)为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以p0(p0＝100kPa)。反应a、c、e的lnKeq\o\al(r,p)随eq\f(1,T)(温度的倒数)×103的变化如图所示。(1)反应a、c、e中，属于吸热反应的有________(填字母)。(2)反应c的相对压力平衡常数表达式为Keq\o\al(r,p)＝__________。(3)在图中A点对应温度下、原料组成为n(CO2)∶n(CH4)＝1∶1、初始总压为100kPa的恒容密闭容器中进行反应，体系达到平衡时，H2的分压为40kPa。计算CH4的平衡转化率，写出计算过程。参考答案1．C2.A3.B4.D5．B[MnO2会催化H2O2分解，与平衡移动无关，A项不符合题意；NO2转化为N2O4是放热反应，升温平衡逆向移动，NO2浓度增大，混合气体颜色加深，B项符合题意；常温下铁在浓硝酸中钝化，加热会使表面的氧化膜溶解，铁与浓硝酸反应生成大量红棕色气体，与平衡移动无关，C项不符合题意；加入少量硫酸铜后，锌置换出铜，构成原电池，从而使反应速率加快，与平衡移动无关，D项不符合题意。]6．C7.D8.C9．C[K越大，说明反应越完全，CO2的平衡转化率越大，但反应速率不一定越大，A错误；K只受温度影响，温度不变，则K不变，B错误；升高温度，活化分子百分数增大，反应速率增大，该反应ΔH>0为吸热反应，则升温平衡常数K增大，C正确；加入催化剂，只能改变反应速率，平衡不移动，则不能提高合成气的平衡产率，D错误。]10．C[根据题意可知，仅降低温度，容器内气体的密度增大，平衡移动使容器内气体总质量增大。若正反应是吸热反应，降低温度，平衡逆向移动使气体总质量增大，则X一定为气态，A错误；若正反应是放热反应，则降低温度，平衡正向移动，若X为气态，平衡后气体的总质量减少，故X一定为非气态，B错误；若X为气态，则反应前后气体的物质的量不变，向平衡体系中加入少量X，平衡正向移动，由于压强对该反应的平衡无影响，故再次平衡时X的平衡转化率不变，C正确；平衡常数只与反应本身及温度有关，由于温度不变，平衡常数不变，D错误。]11．B12．A[根据反应：H2(g)＋Br2(g)⇌2HBr(g)ΔH<0，升温，平衡向逆反应方向移动，H2的体积分数增大，根据图示变化，可知T1>T2，A正确；b点Br2的浓度比a点Br2的浓度大，反应速率也大，B错误；增加Br2(g)的通入量，Br2(g)的转化率减小，C错误；b点对a点来说，是向a点体系中加入Br2使平衡向正反应方向移动，尽管Br2的量在新基础上会减小，但是Br2的浓度比原来大，颜色变深，即b点比a点体系的颜色深，D错误。]13．(1)放热＞(2)增大(3)增大减小(4)减小(5)不变14．(1)ac(2)eq\f(p2H2,pCH4·p0)(3)A点对应温度下反应c的lnKeq\o\al(r,p)＝0，则平衡体系中Keq\o\al(r,p)＝eq\f(p2H2,pCH4·p0)＝1，即eq\f(402kPa2,100kPa×pCH4)＝1，p(CH4)＝16kPa，初始p(CH4)＝50kPa，则CH4