2 4化学反应的调控 同步练习题 高中化学人教版（2019 ）选择性必修一

2.4化学反应的调控同步练习题一、选择题1．一定温度下，向容积为2L的恒容密闭容器中通入一定量N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)△H＞0，反应起始时容器内气体的总压强为p，体系中各组分的物质的量随时间(t)的变化如表。t/s020406080n(N2O4)/mol0.1000.0620.0480.0400.040n(NO2)/mol00.0760.1040.1200.120下列说法正确的是A．20～60s内，NO2的平均反应速率υ=1.1×10−3mol∙L−1∙s−1B．N2O4的平衡转化率为40%C．该温度下，反应的压强平衡常数Kp=pD．80s时，再充入0.03molNO2、0.01molN2O4，平衡逆向移动2．合成氨工业采用循环操作的主要目的是A．增大氮气和氢气的浓度 B．节省能量，有利于气态氮的冷却C．提高氮气和氢气的利用率 D．提高平衡混合物中的百分含量3．一定温度下，在3个体积均为1.0L的恒容密闭容器中，反应2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)达到平衡。下列说法不正确的是容器温度/℃物质的起始浓度/mol•L-1物质的平衡浓度/mol•L-1c(H2)c(CO)c(CH3OH)c(CH3OH)Ⅰ4000.200.1000.080Ⅱ4000.400.200Ⅲ500000.100.025A．该反应的正反应放热B．达到平衡时，容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的小C．达到平衡时，容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍D．达到平衡时，容器Ⅲ中的反应速率比容器Ⅰ中的大4．将和在0.5L的恒温密闭容器中混合，并在一定条件下发生反应：，反应40s后测得浓度为0.8mol/L，下列说法不正确的是A．反应开始后的40s内用表示的平均反应速率为B．反应到40s末时的转化率为20%C．反应到40s末时容器内气压与反应前气压之比为9：10D．反应到40s末时的瞬时速率5．合成氨工业的主要反应为△H＜0，在密闭容器中进行。下列说法正确的是A．其他条件不变，及时分离出NH3，会降低NH3的转化率B．使用催化剂可使N2的转化率达到100%C．其他条件不变，增大压强不仅能提高转化率，还能缩短到达平衡的时间D．其他条件不变，温度越高，氨气的产率越高6．下列事实能用勒夏特列原理来解释的是A．镁与稀硫酸反应开始缓慢，随后反应速率加快B．500℃左右的温度比室温更有利于合成氨反应C．、、HI平衡混合气体加压后颜色加深D．实验室采用排饱和食盐水的方法收集氯气7．一定温度下，在2L密闭容器中充入5molA发生反应3A(g)C(g)+D(g)，10s后达到平衡，测得n(D)=1mol。下列说法正确的是A．υ(A)=0.05mol·L-1·s-1B．该温度下，反应C(g)+D(g)3A(g)的平衡常数为8C．温度不变，增大容器体积，C的产率提高D．相同温度下在该容器中投入n(A)=2mol，n(C)=2mol，n(D)=2mol，反应将逆向进行8．对于可逆反应：aA(气)+bB(气)mC(气)+nD(气)ΔH<0，下列说法正确的是A．平衡移动，反应的平衡常数必改变B．增大压强平衡必移动C．升高温度平衡必移动D．加入催化剂平衡必移动二、非选择题9．已知：H2(g)+O2(g)=H2O(g)，反应过程中能量变化如图所示，请回答下列问题。（1）对于同一反应，图中虚线(Ⅱ)与实线(I)相比，活化能_____，单位体积内活化分子的百分数__，因此反应速率____，（前面的三个空填“增大”“减小”“不变”）你认为最可能的原因是_______。（2）在一固定容积的密闭容器中，进行如下反应：CsH2OgCOgH2g。若容积体积为2L，反应10sH2质量增加0.4g，则该时间内CO的反应速率为___。若增加炭的量，则正反应速率____（选填“增大”、“减小”、“不变”）。若增大压强，化学平衡向_____移动（选填“正向”、“逆向”或“不”）。（3）若降低温度，平衡逆向移动，则正反应是______反应（选填“吸热”或“放热”）。10．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)△H<0。某研究小组在三个容积均为5L的恒容密闭容器中，分别充入0.4molNO和0.4molCO，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)与实验Ⅱ相比，实验Ⅰ和实验Ⅲ分别仅改变一种反应条件，所改变的条件为实验Ⅰ：__，实验Ⅲ：__(2)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__。(3)实验Ⅲ的平衡常数K=__。【参考答案】一、选择题1．D解析：A．20～60s内，改变量为0.044mol，则平均反应速率，故A错误；B．平衡时物质的量为0.040mol，则消耗物质的量为0.06mol，则的平衡转化率为，故B错误；C．根据B选项得到平衡时物质的量为0.040mol，物质的量为0.12mol，总的气体物质的量为0.16mol，根据已知条件，得到平衡时气体总压强为，平衡时，，，，故C错误；D．根据C选项分析得到平衡时平衡常数，80s时，再充入0.03molNO2、0.01molN2O4，此时，则平衡逆向移动，故D正确。综上所述，答案为D。2．C解析：合成氨工业中，如果只让和的混合气体一次通过合成塔发生反应，反应物的利用率较低，很不经济，所以应将分离后的原料气循环使用，故合成氨工业采用循环操作的主要目的是提高氮气和氢气的利用率；答案选C。3．C解析：A．对比Ⅰ、Ⅲ，如温度相同，0.1mol/L的CH3OH相当于0.20mol/L的H2和0.1mol/L的CO，为等效平衡，但Ⅲ温度较高，平衡时CH3OH较低，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，故A正确；B．对比Ⅰ、Ⅱ，在相同温度下反应，但Ⅱ浓度较大，由方程式2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)可知，增大浓度，平衡正向移动，该反应正向为体积减小的反应，增大浓度转化率会增大，则容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的小，故B正确；C．Ⅱ浓度较大，Ⅲ温度较高，增大浓度平衡正向移动，升高温度平衡逆向移动，Ⅲ的转化率降低，Ⅲ中相当于起始c(H2)为Ⅱ的一半，平衡时Ⅱ中c(H2)小于Ⅲ中的两倍，故C错误；D．对比Ⅰ、Ⅲ，Ⅲ温度较高，浓度相当，升高温度，反应速率增大，故D正确；故选C。4．D【分析】将和在0.5L的恒温密闭容器中混合，并在一定条件下发生反应：，列出“三段式”：，以此解答。解析：A．由上述分析可知，反应开始后的40s内，的变化浓度为△c=0.4mol/L，用表示的平均反应速率为=0.01mol/(L▪s)=，故A项正确；B．反应到40s末时的转化率为=20%，故B项正确；C．由压强比等于气体物质的量之比可知，反应前n=2mol，反应到40s时，n=（1.2mol/L+1.6mol/L+0.mol/L）×0.5L=1.8mol，即反应到40s时容器内气压与反应前气压之比为=9：10，故C项正确；D．由反应方程式系数比等于反应速率之比可知，v(O2)==0.01mol/(L▪s)，则v(SO2)=2v(O2)=0.02mol/(L▪s)，此反应速率为40s内SO2的平均速率，随着反应进行，反应物浓度减小，正反应速率减小，故反应到40s时的瞬时速率v(SO2)=2v(O2)<0.02，故D错误；故选D。5．C解析：A．其他条件不变，及时分离出NH3，平衡正向移动，生成NH3的物质的量增大，NH3的理论产量不变，则NH3转化率增大，A错误；B．催化剂不能改变平衡转化率，且该反应为可逆反应，不能完全转化，则N2的转化率一定小于100%，B错误；C．增大压强，反应速率加快，达平衡的时间缩短，由于反应物气体分子数大于生成物气体分子数，所以平衡正向移动，从而提高反应的转化率，C正确；D．合成氨反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，氨气的产率降低，D错误；故选C。6．D解析：A．镁与稀硫酸反应，开始时反应慢，随后反应速率加快是因为该反应放热，温度升高，速率加快，与勒夏特列原理无关，故A错误；B．合成氨的反应属于放热反应，温度升高平衡逆向移动，不利于合成氨，故B错误；C．、、HI平衡混合气体加压后颜色加深，是因为缩小体积浓度增大，而且该反应属于分子数不变的反应，压强改变平衡不移动，故C错误；D．氯气溶于水生成HCl和HClO，该反应属于可逆反应，饱和食盐水中含有大量氯离子，抑制了氯气与水的反应，是平衡逆向进行，故D正确；故选D。7．D解析：A．10s后达到平衡，测得n(D)=1mol，则A物质的量改变量为3mol，A在10s内的反应速率为，故A错误；B．10s后达到平衡，测得n(D)=1mol，则n(C)=1mol，A物质的量改变量为3mol，n(A)=2mol，3A(g)C(g)+D(g)的平衡常数为，该温度下，反应C(g)+D(g)3A(g)的平衡常数为4，故B错误；C．温度不变，增大容器体积，平衡逆向移动，C的产率降低，故C错误；D．相同温度下在该容器中投入n(A)=2mol，n(C)=2mol，n(D)=2mol，此时即反应将逆向进行，故D正确。综上所述，答案为D。8．C解析：A.平衡常数只与温度有关，若反应是气体体积改变的反应，改变压强，平衡移动，但平衡常数不变，故A错误；B.若反应前后是气体体积不变的反应，增大压强平衡，平衡不动，故B错误；C.反应过程中一定伴随能量变化，温度改变平衡一定发生移动，故C正确；D.加入催化剂，反应速率改变，但平衡不移动，故D错误；故选C。二、非选择题9．减小增大增大使用催化剂0.01mol/(L·s)不变逆向吸热【分析】（1）图象分析虚线是降低反应的活化能，化学平衡不变化，单位体积内活化分子数增多反应速率加快，改变的条件是加入了催化剂；（2）根据题意找出氢气的物质的量浓度变化量，结合及速率之比等于化学计量数之比计算；C为纯固体，增加用量，速率不变；该反应为气体体积增大的反应，增大压强向体积缩小的方向移动。（3）依据升温对平衡的影响效果分析作答。解析：（1）图象分析可知，虚线表示的是降低反应的活化能，单位体积内活化分子数增多反应速率加快，但达到平衡状态相同，化学平衡不变化，改变的条件是加入了催化剂；故答案为减小；增大；增大；使用催化剂；（2）若容器体积为2L，反应10s氢气质量增加0.4g，可知△c(H2)==0.1mol/L，v(H2)==0.01mol/(L.s)，由速率之比等于化学计量数之比可知，该时间内一氧化碳的反应速率为0.01mol/(L.s)；若增加炭的量，则正反应速率不变；该反应为气体体积增大的反应，若增大压强，化学平衡向逆向移动，故答案为0.01；不变；逆向；（3）若降低温度，平衡逆向移动，则正反应是吸热反应，故答案为吸热。10．(1)升高温度加催化剂(2)αⅡ(CO)=αⅢ(CO)>αⅠ(CO)(3)17150解析：（1）对比Ⅱ、I可知，I到达平衡时间缩短且起始压强增大，应是升高温度；对比Ⅱ、Ⅲ可知，平衡时压