2.2化学反应的限度练习题高二上学期化学选择性必修1

2.2化学反应的限度同步练习题一、选择题1．在一定温度下的密闭容器中发生反应：，平衡时测得A的浓度为。保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的二倍，再达平衡时，测得A的浓度为。下列有关判断正确的是A． B．平衡向正反应方向移动C．B的转化率增大 D．C的体积分数减小2．已知：，向一恒温恒容的密闭容器中充入1molA和3molB发生反应，时达到平衡状态Ⅰ，在时改变某一条件，时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率(v)随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是A．时改变的条件：向容器中加入C B．容器内压强不变时，表明反应达到平衡C．平衡时C的体积分数φ： D．平衡常数K：3．可逆反应A+B(s)C达到平衡后，无论加压或降温，A的转化率都增大，则下列结论正确的A．A为固体，C为气体，正反应为放热反应B．A为气体，C为固体，正反应为放热反应C．A为气体，C为固体，正反应为吸热反应D．A、C均为气体，正反应为吸热反应4．下列说法正确的是A．H2(g)＋I2(g)⇌2HI(g)，混合气体的密度不再改变说明反应已达平衡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能说明反应2A(?)＋B(g)⇌2C(?)已达平衡，则A、C不能同时是气体D．A(s)＋2B(g)⇌C(g)＋D(g)，达到平衡时，2v正(B)＝v逆(C)5．用NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A．1LpH=4的0.1mol/LK2Cr2O7溶液中Cr2O离子数为0.1NAB．1molHClO中含有H—Cl键数为NAC．反应生成22.4LO2，转移电子数为4NAD．100g质量分数为46%的乙醇溶液，含有的O—H键数目为7NA6．化学与社会、生产、生活密切相关下列说法不正确的是A．化学反应在物质变化的同时，伴随着能量变化B．可以用勒夏特列原理解释夏天打开啤酒盖，喷出大量泡沫的现象C．将煤气化，有利于提供更多的能量，而且有效地减少温室气体的产生D．食品放入冰箱中，因为温度低，变质速率降低，所以食品能够保存较长时间7．工业上以CO2、NH3为原料生产尿素[CO(NH2)2]，T℃时，在1L的恒容密闭容器中充入CO2和NH3模拟工业生产，发生，以下说法一定能判断该反应达到平衡状态的是：①；②容器内气体的密度不再发生改变；③氨气的体积分数不再发生改变；④气体的平均摩尔质量不再发生变化；⑤密闭容器中；⑥二氧化碳的物质的量浓度不再发生变化A．①②③⑥ B．②③④⑥ C．②③⑥ D．②⑥8．德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法，从而大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。下列是哈伯法的流程图，其中为提高原料平衡转化率而采取的措施是A．①②③④⑤ B．②③④⑤ C．②④⑤ D．②③④二、填空题9．如图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)，通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜、装置Ⅲ实现粗铜的精炼。(1)a处应通入(填“CH4”或“O2”)，b处电极上发生的电极反应式是。(2)电镀结束后，理论上装置Ⅰ中溶液的pH(填“变大”“变小”或“不变”)。(3)装置I中消耗1.12L(标准状况下)的CH4时，装置II中Cu电极质量减少的质量为。(4)粗铜的电解精炼如图所示，在粗铜的电解过程中，d电极上发生的电极反应为；若粗铜中还含有Au、Ag、Fe等杂质，则沉积在电解槽底部(阳极泥)的杂质是。(5)亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂，可由NO与Cl2在一定条件下合成：2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g)△H＜0。保持恒温恒容条件，将物质的量之和为3mol的NO和Cl2以不同的氮氯比[]进行反应，平衡时某反应物的转化率与氮氯比及不同温度的关系如图所示：①图中T1、T2的关系为：T1T2(填“＞”、“＜”或“=”)。②图中纵坐标为物质的转化率。③图中A、B、C三点对应的NOCl体积分数最大的是(填“A”、“B”、或“C”)。10．下面四张图是用计算机制作的在密闭容器里，在不同条件下进行的异构化反应XY的进程图解。图中的白色方块是X，蓝色方块是Y。(1)图中的纵坐标表示(填入物理量，下同)；横坐标表示。(2)平衡常数K最小的图是。(3)平衡常数K最大的图是。(4)平衡常数K=1的图是。11．已知尿酸是一种有机酸(以HUr表示)，能溶于水。关节炎的原因归结于在关节滑液中形成了尿酸钠晶体(NaUr)。发生的反应如下：HUrUr+H+①Ur(aq)+Na+(aq)NaUr(s)②(1)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。简述你得出该结论的理由：。(2)当温度升高时，反应②的化学平衡常数(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)写出反应②的平衡常数表达式K=。12．结合已学化学反应原理知识回答下列问题。(1)某同学欲进行中和反应反应热的测定，现进行以下实验。①取溶液和盐酸进行实验，测得反应前后温度差的平均值。若近似认为溶液和盐酸的密度都是，反应后生成溶液的比热容，则生成时的反应热(结果保留到小数点后一位)。②强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成时的反应热。若用一定浓度的稀硫酸与含的稀碱溶液完全反应，则反应放出的热量为(结果保留到小数点后一位)。(2)为比较对分解的催化效果，某实验小组同学设计了如图所示的实验。某同学认为通过观察(填实验现象)，可得出的催化效果的差异。有同学提出将，溶液改为溶液更合理，其理由是。(3)溶液中存在平衡：，若向溶液中加入硫酸，上述平衡向(填“左”或“右”)移动：若向橙色溶液中逐滴加入溶液，除生成黄色沉淀外，溶液的颜色变化是。13．T0℃，向恒容密闭容器充入2molSO2和1molO2发生反应：△H=196.6kJ/mol，达到平衡，生成1.6molSO3并放出热量157.28kJ。(1)平衡时SO2转化率为；t0时向上述平衡后的容器中再充入amolSO2，时重新达到平衡。请在图中用曲线表示出t0后O2的体积分数随时间变化的大致趋势。(2)T0℃，向另一容积相等的恒压容器中充入2molSO2和1molO2，平衡时放出的热量(填“＞”、“＜”或“＝”)157.28kJ；若平衡时升高温度，平衡移动(填“正向”或“逆向”或“不”)，该反应的平衡常数(填“增大”或“减小”或“不变”)；若测得T1℃平衡时该容器内气体压强为2MPa，SO3体积分数为70%，计算该温度时反应的平衡常数Kp=(列出计算式，以分压表示，分压=总压×物质的量分数。)14．乙烷是一种重要的化工原料，可用作制冷剂、燃料、制备乙烯的原料。请回答下列问题：(1)已知：①C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)ΔH1=+136.8kJ·mol1②H2(g)+O2(g)H2O(l)ΔH2=285.8kJ·mol1③C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(1)ΔH3=1411.0kJ·mol1则表示C2H6(g)燃烧热的热化学方程式为。(2)1000℃时，在某刚性容器内充入一定量的C2H6，只发生反应①，已知平衡时容器中总压为2.1×105Pa，乙烷的平衡转化率为40%。①乙烷分解前容器压强为Pa，1000℃时，反应①的平衡常数Kp=Pa[气体分压(Pa)=气体总压(Pa)×物质的量分数]。②若其他条件不变，刚性容器改为体积可变的密闭容器，则达到平衡时乙烷的转化率40%(填“>”“<”或“=”)。(3)乙烷催化氧化裂解法是一种新型的制备乙烯的方法：C2H6(g)+O2(g)C2H4(g)+H2O(g)ΔH=149kJ·mol1，①反应C2H6(g)+O2(g)C2H4(g)+H2O(g)ΔH=149kJ·mol1的正活化能和逆活化能中较大的是。②800℃时，控制原料气的总物质的量一定，当C2H6和O2的物质的量之比为时，乙烯的平衡产率最大，而当较小时，乙烯的平衡产率较低，可能的原因为。15．某研究小组查阅资料发现与的反应具有可逆性，推测亚铁盐与饱和碘水的混合液中会存在，并据此设计实验1(如下图所示)。发现溶液未变红。该小组对溶液未变红的原因进行了如下探究。I.初步探究实验2：用煮沸冷却后的蒸馏水重新配制两种饱和溶液进行实验，实验记录如下表。编号饱和溶液饱和碘水石蜡油操作溶液现象211滴不加热1滴无明显现象221滴加热一段时间后冷却1滴无明显现象(1)研究小组同学根据所查阅资料写出的与反应的离子方程式为。(2)实验2中，加入石蜡油的目的是。(3)小组同学做出推断：反应速率不是导致实验1中溶液未变红的主要原因，他们的理由是。II.查阅资料，继续探究：(资料)为不溶于水的白色固体。实验3：(4)试管a的实验现象说明滤液1中含有。(5)试管b中，加入溶液后所产生实验现象的原因是。(6)甲同学对实验3提出了质疑，认为其实验现象并不能证明氧化了。他提出如下假设：i.可能是氧化了；ii.可能是空气中的氧化了。他设计、实施了实验4，实验记录如下表。编号实验操作实验现象4在试管中加入1滴溶液，蒸馏水，1滴试剂，一段时间后加入1滴溶液溶液不变红①试剂a是。②依据实验4，甲同学做出判断：。【参考答案】一、选择题1．D【分析】由题干信息可知，平衡时测得A的浓度为，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的二倍，再达平衡时，测得A的浓度为，说明减小压强，平衡逆向移动，据此分析解题。解析：A．由分析可知，减小压强，平衡逆向移动，故逆反应为气体体积增大的方向，即，A错误；B．由分析可知，平衡向逆反应方向移动，B错误；C．由分析可知，平衡逆向移动，故B的转化率减小，C错误；D．由分析可知，平衡逆向移动，故C的体积分数减小，D正确；故答案为：D。2．A【分析】由图可知，t2时条件改变的瞬间正反应速率不变，然后增大说明平衡向逆反应方向移动，该反应是气体体积不变的放热反应，则改变的条件是向容器中加入生成物C，增大C的浓度，不能是升高反应温度。解析：A．由分析可知，时改变的条件是向容器中加入C，故A正确；B．该反应是气体体积不变的反应，反应中容器内压强始终不变，则容器内压强不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故B错误；C．由分析可知，时改变的条件是向容器中加入C，相当于恒温恒容的密闭容器中气体压强增大，该反应是气体体积不变的反应，增大压强，化学平衡不移动，则平衡时C的体积分数φ不变，则C的体积分数φ(II)=φ(I)，故C错误；D．由分析可知，时改变的条件是向容器中加入C，不能是升高反应温度，平衡常数是温度函数，温度不变，平衡常数不变，则反应的平衡常数K(II)=K(I)，故D错误；故选A。3．B解析：A．A为固体，C为气体，则加压，平衡逆向移动，A的转化率减小，正反应为放热反应，降温平衡正向移动，A的转化率增大，A不合题意；B．A为气体，C为固体，则加压，平衡正向移动，A的转化率增大，正反应为放热反应，降温平衡正向移动，A的转化率增大，B符合题意；C．A为气体，C为固体，则加压，平衡正向移动，A的转化率增大，正反应为吸热反应，降温平衡逆向移动，A的转化率减小，C不合题意；D．A、C均为气体，则加压，平衡不移动，A的转化率不变，正反应为吸热反应，降温平衡逆向移动，A的转化率减小，D不合题意；故答案为：B。4．B解析：A．由于容器的体积不变，气体的质量不变，则无论是否达到平衡状态，气体的密度都不变，A错误；B．可逆反应达到平衡状态时，各物质的质量不再发生变化，该反应中C的质量不变时说明该反应已经达到平衡状态，B正确；C．如果A、C都是气体，该反应是一个气体体积不相等的反应，当压强不变时，该反应达到平衡状态，所以A、C可以同时是气体，C错误；D．A(s)＋2B(g)⇌C(g)＋D(g)达到平衡时，正逆速率相等，v正(B)=v逆(B)，速率之比等于化学计量数之比，则有v正(B)＝2v逆(C)，D错误；答案选B。5．D解析：A．重铬酸钾溶液中存在如下平衡：Cr2O+H2O2CrO+2H+，则1LpH=4的0.1mol/LK2Cr2O7溶液中Cr2O离子数小于0.1mol/L×1L×NAmol—1=0.1NA，故A错误；B．次氯酸的分子式为HClO，结构式为Cl—O—H，由结构式可知次氯酸分子中不存在H—Cl键，故B错误；C．缺标准状况和反应物中氧元素的化合价，无法计算22.4L氧气的物质的量和反应转移电子数转移电子数目，故C错误；D．乙醇分子和水分子中都含有O—H键，则100g质量分数为46%的乙醇溶液，含有的O—H键数目为×1×NAmol—1+×2×NAmol—1=7NA，故D正确；故选D。6．C解析：A．化学反应在物质变化的同时，伴随着能量变化，如化学能可通过化学反应转化为热能、光能、电能等能量，A正确；B．打开啤酒盖，喷出大量泡沫，是压强对其影响导致的，可以用勒夏特列原理解释，B正确；C．将煤气化，使燃料燃烧更充分，节约资源，同时能减少二氧化硫的排放，但不能减少温室气体的产生，C错误；D．温度降低会减小食物腐败的速率，放在冰箱中的食品保质期较长，这与温度对反应速率的影响有关，D正确；故答案选C。7．D解析：①根据反应速率之比等于化学计量系数比可知，，故当时，，不能说明反应达到平衡状态，①不合题意；②由于CO(NH2)2是固体，反应过程中容器内气体的质量一直在变，即容器内气体的密度一直在变，现在容器内气体的密度不再发生改变，说明反应达到平衡了，②符合题意；③由于该反应中，生成物均为非气体状态，故当投入的氨气和CO2的物质的量按2:1时，则反应过程中氨气的体积分数保持不变，故氨气的体积分数不再发生改变不一定能说明反应达到平衡了，③不合题意；④由于该反应中，生成物均为非气体状态，故当投入的氨气和CO2的物质的量按2:1时，反应过程中气体的平均摩尔质量一直保持不变啊，故气体的平均摩尔质量不再发生变化不一定能说明反应达到平衡了，④不合题意；⑤由于该反应中，生成物均为非气体状态，故当投入的氨气和CO2的物质的量按2:1时，则密闭容器中一直为2:1，故密闭容器中不一定能说明反应达到平衡了，⑤不合题意；⑥化学平衡的特征之一为各组分的浓度保持不变，故二氧化碳的物质的量浓度不再发生变化说明反应达到平衡了，⑥符合题意；综上所述只有②⑥能说明反应一定达到化学平衡状态；故答案为D。8．C解析：合成氨的反应是气体体积减小的、放热的可逆反应。净化干燥的目的是提高产物纯度，不能提高转化率，①不符合；催化剂只改变反应速率，不影响平衡状态，不能提高转化率，③不符合；而②④⑤操作均使合成氨反应平衡向正反应方向移动，均能提高反应转化率；故选C。二、填空题9．(1)CH4O2+2H2O+4e=4OH(2)变小(3)12.8(4)Cu2++2e=CuAu、Ag(5)＜Cl2A解析：（1）通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜，则铁棒为阴极，a是燃料电池的负极，所以a处应通入CH4；b是正极，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，电极反应式是O2+2H2O+4e=4OH；（2）放电过程中，装置Ⅰ的总反应是CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，反应消耗KOH，理论上装置Ⅰ中溶液的pH变小；（3）装置I中消耗1.12L(标准状况下)的CH4时，电路中转移电子的物质的量是，根据电子守恒，装置II中有0.2molCu失电子生成铜离子，铜电极质量减少的质量为；（4）a是负极，则d电极为阴极，阴极上铜离子得电子生成铜，发生的电极反应为Cu2++2e=Cu；若粗铜中还含有Au、Ag、Fe等杂质，铁的活泼性大于铜，铁失电子生成亚铁离子，排在铜后面的金属不失电子，则沉积在电解槽底部(阳极泥)的杂质是Au、Ag。（5）①2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g)正反应放热，升高温度，平衡逆向移动，转化率降低，根据图示，相同的氮氯比时，T1温度下转化率高，说明T1<T2；②增大NO的浓度，氯气的转化率增大，根据图示，随氮氯比的增大，转化率增大，所以图中纵坐标为物质Cl2的转化率。③其它条件相同，投料比等于系数比，平衡体系中产物的体积分数最大，A、B相比，A点NOCl体积分数大；A、C相比，A点转化率大，A点NOCl体积分数大，所以图中A、B、C三点对应的NOCl体积分数最大的是A。10．A和B的摩尔百分数(或答：物质的量的分数或物质的量的百分数)时间，分(或答：以分为单位的反应进程)BAC解析：(1)反应XY为可逆反应，图示表示反应从正反应方向开始，反应由反应物X转化为生成物Y的反应过程，其中横坐标表示反应时间，纵坐标表示反应物或生成物的物质的量或物质的量的含量；(2)化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时生成物浓度与反应物浓度的比。当反应达到平衡时，生成物Y的浓度越小，反应物X的浓度越大，则化学平衡常数K就越小。根据图示四个选项中，生成物浓度最小、反应物浓度最大的是选项B，故化学平衡常数最小的是选项B；(3)若反应达到平衡时生成物浓度最大，反应物浓度最小，则化学平衡常数最大。根据图示四个选项可知：选项A中生成物浓度最大、反应物浓度最小，故化学平衡常数K最大的图是选项A；(4)该反应是反应前后气体物质的量相等的反应，若反应物X与生成物Y的平衡浓度相等，则化学平衡常数K=1。根据图示可知：选项C在平衡时反应物X与生成物Y浓度相等，故二者的比值为1，则化学平衡常数K=1，故合理选项是C。11．(1)放热阴冷天气易发病，说明温度降低，反应②平衡右移，有利于NaUr结晶，说明该反应为放热反应(2)减小(3)解析：(1)关节炎大都是阴冷天气时发作，说明降低温度，Ur(aq)+Na+(aq)NaUr(s)平衡正向移动，有利于NaUr结晶，这说明反应②是放热反应；(2)反应②是放热反应，当温度升高时，平衡逆向移动，反应②的化学平衡常数减小。(3)固体不计入平衡常数表达式，反应②的平衡常数表达式K=。12．(1)(2)产生气泡的快慢使阴离子相同，排除阴离子不同对实验产生的干扰(3)左橙色逐渐变浅，最后几乎为无色解析：（1）①取溶液和盐酸进行实验，测得反应前后温度差的平均值。若近似认为溶液和盐酸的密度都是，反应后生成溶液的比热容，生成时放出的热量，则生成时的反应热。②强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成时的反应热。若用一定浓度的稀硫酸与含的稀碱溶液完全反应，生成0.25molH2O，则反应放出的热量为。（2）向两份2mL5%的双氧水中分别滴加5滴、溶液，通过观察产生气泡的快慢，可得出的催化效果的差异。若将溶液改为，使阴离子相同，排除阴离子不同对实验产生的干扰，所以将溶液改为溶液更合理。（3），若向溶液中加入硫酸，氢离子浓度增大，上述平衡向左移动；若向橙色溶液中逐滴加入溶液，生成黄色沉淀，浓度减小，平衡向右移动，溶液的颜色变化是橙色逐渐变浅，最后几乎为无色。13．80%＞逆向减小61.25解析：(1)根据热化学方程式可知：每有2molSO2发生反应转化为2molSO3时，反应放出热量196.6kJ，现在反应产生1.6molSO3，必然会同时消耗1.6molSO2气体，则SO2的平衡转化率为=80%；t0时向上述平衡后的容器中再充入amolSO2，增大反应物浓度，化学平衡正向移动，消耗O2，使O2的含量降低，t1时重新达到平衡，O2的含量不再发生变化。用曲线表示出t0后O2的体积分数随时间变化的大致趋势为：；(2)该反应的正反应是气体体积减小的反应，在恒温恒容条件下反应达到平衡后气体压强比开始反应时压强小。若在T0℃，向另一容积相等的恒压容器中充入2molSO2和1molO2，反应达到平衡，相当于在恒温恒容条件下达到平衡后压缩容器的容积，使体系的压强增大到与反应开始时相同。增大压强，化学平衡正向移动，反应产生更多的SO3，因此反应放出的热量大于恒温恒容条件下反应放出的热量，即放出的热量大于157.28kJ。根据平衡移动原理：升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动。该反应的正反应是放热反应，所以若平衡时升高温度，化学平衡逆向移动。化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比。升高温度，化学平衡逆向移动，使生成物浓度减小，反应物浓度增大，故化学平衡常数减小；T1℃反应达到平衡时该容器内气体压强为2MPa，SO3体积分数为70%，则SO2和O2占体积分数是30%。由于在反应开始时，加入2molSO2和1molO2，二者反应的物质的量的比也是2：1，则在SO2和O2的物质的量的比还是2：1，所以SO2体积分数为20%，O2体积分数为10%，则该温度下的平衡常数Kp==61.25(MPa)1。14．(1)C2H6(g)＋O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝1560kJ/mol(2)>(3)逆活化能2:1乙烷发生深度氧化而导致乙烯的选择性降低解析：（1）C2H6(g)的燃烧热是1molC2H6(g)完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的能量。①C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)ΔH1=+136.8kJ·mol1②H2(g)+O2(g)H2O(l)ΔH2=285.8kJ·mol1③C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(1)ΔH3=1411.0kJ·mol1根据盖斯定律①+③+②得C2H6(g)燃烧热的热化学方程式为C2H6(g)＋O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝+136.8kJ·mol1285.8kJ·mol11411.0kJ·mol1=1560kJ/mol。（2）平衡时容器中总压为2.