高二化学（人教版）试题 选择性必修一周末作业第4周

第4周•周末作业速率常数、压强平衡常数及化学平衡的图

像

一、选择题

1.在ToC下，向2L恒容密闭容器中充入2molNO?气体，发生反应:2NCh(g)i

2NO(g)+O2(g)△/速率方程v,-k1I?r(NO2),v质k逆正、k逆为速率常数，

只与温度、活化能有关)(达到平衡时NCh的转化率为50%。若升高温度,达到新平衡时

NO2的转化率增大。下列说法正确的是()

A.升高温度#止增大,k逆减小,△”>()

B.To℃下，反应达到平衡时攵正：岫二1：4

C.当混合气体的密度不变时反应达到平衡状态

D.ToC卜,平衡时再充入NCKNCh的平衡转化率增大

2.工业上合成尿素的反应为2NH3(g)+CO2(g)^CO(NH2)2(s)+H2O(g)bH=37kJ-mol\

氨气的平衡转化率随着条件甲和条件乙的变化曲线如图所示，条件甲和条件乙表示温度

或压强。

下列说法正确的是()

A.条件甲是温度

B.条件乙1>条件乙2

C.a、b、c三点中七点反应速率最大

D.a、c点的平衡常数相等

3.温度为7℃时，向2.0L恒容密闭容器中充入I.OmolPCk,反应PCk(g)=

P03(g)+Cb(g)经一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:

r/s050150250350

/2(PCh)/mol00.160.190.200.20

下列说法正确的是()

A.反应在前50s的平均速率v(PCl3)=

0.0032mol-L,-s1

B.保持其他条件不变，升高温度，平衡时,c(PCb)=0.11molL,则反应的AH<0

C.相同温度下，起始时向容器中充入1.0molPCk、0.20molPCI3和0.20molCL,达到平衡

前v(正)9(逆)

D.相同温度下,起始时向容器中充入2.0molPCI3、2.0molCb,达到平衡时,PCI3的转化率

大于80%

=

4.工业制取丙烯脯反应为CH2=CHCH3(g)+NH3(g)+|O2(g)-*CH2CHCN(g)+3H2O(g)

A〃=515kJ.moll将一定星的丙烯、NH3、。2投入恒容密闭容器中，分别在不同的温度和催

化剂下进行反应，保持其他条件不变，反应相同时间，测得C.H的转化率如图所示。下列说

法正确的是()

A.在A点时,反应恰好达到化学平衡状态

B.在C点时若使用催化剂2,vCiE)>v(逆)

C.相同条件下，催化剂2比催化剂1的效率高

D.若温度。、心、〃对应该反应的平衡常数为K、&、则:K3>K>K2

5.铜一铁催化剂可催化N%分解转化为氢气,反应为2NH3(g)^N2(g)+3H2(g)△”>0。

往体积为2L的密闭容器中加入4molNH3。图中曲线a、b分别表示在铜一铁催化剂I

的作用下、。时”(NH3)及“时〃(氏)随时间的变化;曲线c表示在铜一铁催化剂II的作用

下,。时〃(N»随时间的变化。以下说法正确的是()

A.Ti>T>

B.其他条件不变，充入Ar,曲线b的平台下移

C.n时,

4

D.铜一铁催化剂II的催化效果更好

6.已知:反应【CH50H(g)+H2O(g)=^2CO(g)+4H2(g)△小>0

反应II.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)AH2<0

反应压强为〃时,比的平衡产率随温度和起始次%变化的曲线如图所示(每条曲线上

出的平衡产率相同)。下列说法错误的是()

A.反应速率:d>c>b

B.反应II的平衡常数:d>b

C.C2H5OH的转化率:a<b

D.若其他条件不变，增大压强,d点C2HSOH的转化率减小

7.向1L的密闭容器中通入2molCO2(g)>2molH?(g)、发生反应为FHgHCCHg)"

CO(g)+H2O(g)A”。在Ti、一下，测得CO的物质的量随时间的变化曲线如图所示。卜

列说法不正确的是()

A.CO2的平衡转化率:。⑺)<a(A)

B.前3min,4温度下容器内发生的有效碰撞次数比。温度下少

Cl温度下,12min时,向容器中再分别充入H2、CO2、CO、H2O各1mol,平衡逆向移动

D.在初始温度Ti下在1L绝热容器通入2molCO2(g)>2mol%(g),平衡时n(CO)<lmol

8.CO2和H2催化合成乙烯(C2H4)的反应原理为6H2(g)+2CCh(g)iC2HKg)+4H2O(g〕,向2

L恒容密闭的催化反应器中充入2moi凡和1molCO”测得温度对CO2的平衡转化率和

催化剂催化效率的影响如图。下列说法正确的是()

1

A.M点C(H2)=0.8molL

B.N点，减小容器体积加压,1，正和I，道都增大

C.生成乙烯的速率:M点一定大于N点

D.升高温度，催化剂的催化效率降低

二、非选择题

9.(13分)已知化学反应①:Fe(s)+CO2(g)iFeCXs)+CO(g),其平衡常数为K;

化学反应②:Fe(s)+H20(g)=FeO(s)+HKg),其平衡常数为七。

在温度973K和1173K情况下,垢、a的值分别如下:

温度&

973K1.472.38

1173K2.151.67

(1)1173K时，若C(CO2)=2UI5-L?,C(CO)=5II"：则此时v(正)(填“>'口”或

"=")v(逆)。

⑵现有反应③CCHg)+H2(g)=CO(g)+H2O(g),写出该反应平衡常数阵的表达式:K产—

(用K、/G表示)。据此关系式及上表数据，能推断出反应③是(填“吸热”或“放热”)

反应。要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采取的措施

是。

A.缩小反应容器容积B.扩大反应容器容积C.降低温度D.升高温度E.使用合适的

催化剂F.设法减少CO的量

能判断反应③己达平衡状态的是o

A.恒容容器中压强不变

B.混合气体中c(CO)不变

C.vjE(H2)=V逆(H2O)

D.C(CO2)=C<CO)

(3)723K时,0.2molCO?天口0.1mol出通入抽空的IL恒容密闭容器中，发生反应③，达到

平衡后H2O的物质的量浓度为0.()3mol-L'o则H2的转化率«(H2)=。723K该

反应的平衡常数K=(结果保留两位有效数字)。

10.(10分)氨催化氧化是硝酸工业的基础。硝酸工业尾气中含氮的氧化物容易形成光化学

烟雾、雾霾及酸雨等，污染环境.

⑴用氢气还原一氧化氮的反应为2H2(g)+2NO(g)^一^H?O(g)+N2(g),该反应的速率方程

为Td"(H》c"(NO)人为速率常数，相同条件下测得三组实验的反应物浓度与反应速率的

关系如下表。

实验浓度c/(mol-L')反应速率v/

1

编号NO(mol-L'-s)

H2

aLOOxlO36.00x1033.24x10s

b2.OOX1O36.00x1036.48x103

cI.OOxlO33.00x1038.10X104

速率常数k=

⑵用甲烷还原二氧化氮的反应为CH4(g)+2NO2(g)iN2(g)+CO2(g)+2H2O(g),一定温度

下，向体积可变的密闭容器中通入2molCH4和2molNO2,测得平衡时NO?(g)、COzIg)和

HWXg)的物质的量分数随压强变化的关系如图所示。

①曲线I表示(填化学式)的物质的量分数随压强变化的关系。

②9.6处kPa时,甲烷的平衡转化率为o

第4周•周末作业

1.选B升高温度.正、逆反应速率都增大，正、逆反应速率常数都增大.升高温度,达到新

平衡时NO2的转化率增大.则正反应是吸热反应即△”＞(),A错误:平衡

Kt,c(NO)=c(NO)=0.5molLl,c(O)=0.25molLlKf"?手。"二。.25,平衡时K=*=O.25.B

222

CINO2)k逆

正确:反应过程中混合气体的体积和质量均不变，故混合气体的密度一直不变，不能作为

反应达到平衡的标志C错误;正反应是气体分子数增大的反应.充入NO2,相当于对原平衡

加压(不改变反应物的量)，导致NO：的平衡转化率减小,D错误。

2.选C正反应为气体分子数减小的反应，增大压强.平衡正向移动.氨气的平衡转化率升

高,则甲为压强、乙为温度:反应为放热反应.升高温度.平衡逆向移动.氨气的平衡转化率

降低，故条件乙1＜条件乙2。由分析可知，条件甲为压强,条件乙1＜条件乙2,A、B错误a

b、c三点中,b点温度最高、压强最大,则反应速率最大.C正确:a、c点温度不同,则平衡

常数不相等.D错误。

3.选D反应在前50s的平均速率贝PCL尸黑；mol-Js『0.0016mol-LW,A错误原平

Z.UXDU

衡时三氯化磷的浓度为0.10molL,升高温度，平衡时,aPCb)=0.11molLl说明升温后

c(PCb)增大.平衡正向移动.正反应为吸热反应,△，＞()》错误:该温度下平衡常数

二噌二点相同温度下,起始时向容器中充入1.0molPC&0.20molPCh和0.20molCb,

0.440

此时。二等所以反应正向进行反应达到平衡前W正)*(逆)，c错误相当于加入

U.3OU

2molPCk•压强增大.平衡逆向移动,平衡时PCh的物质的量小于04mol,所以三氯化磷的

转化率大于原平衡，即PCh的转化率大于80%,D正确.

4.选B已知反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，则平衡时/时GH6的转化率应该

高于八时C3H6的平衡转化率，而A点C3H的转化率低于B点，则A点反应没有达到平

衡状态,A错误;结合A项分析，使用催化剂2,C点未达到平衡状态，在C点时反应仍正向

进行，则宣正),H逆),B正确⑦时,相同时间,催化剂1作用下C3H,,的转化率更大，说明反应

速率更快.催化剂活性:催化剂1>催化剂2,C错误;反应为放热反应.升高温度平衡逆向移

动.则K3<K?<KI,D错误。

5.选D在铜一铁催化剂I的作用下,0~5min时间内,a曲线在2时消耗N%的物质的量

为1mol,根据反应式可知生成H2的物质的量为1.5moLb曲线在A时生成见的物质的

量为2mol,即T2时生成H2的量较大，则T2时反应速率较快，其他条件相同时，温度越高，反

应速率越快，故温度:力<4A错误:其他条件不变,充入Ar,各反应组分的浓度均不变，平衡

不移动则曲线b的平台不变.B错误:根据曲线c/下平衡时生成,2(N2)=1m3,则平衡

时:c(N2)/丁=0.5mol-L1,c(H2)=3^°1=1.5mol-L1,c(NH3)=4m°*~2m°1=1mol・L1则

人二"普W，C错误;曲线a条件⑺和铜铁催化剂I,曲线c条件⑺和铜铁催化剂H,

由图可知.在相同温度下，使用催化剂II时,反应达到平衡所需时间更短.所以铜一铁催化

剂II的催化效果更好，D正确。

6.选Bb、c、d三点的起始消需相同,且均处于平衡状态，温度越高，达到平衡时的反

Kg2H

应速率越快.由温度b<c<d可知,b、c、d三点的反应速率为d>c>b,A正确:反应II为放热

反应，升温平衡逆向移动，平衡常数减小，平衡常数为d<b.B错误;b点相当于温度不变时，

在a点的基础上增加〃(比0).平衡正向移动C2H50H的转化率增大.所以a<b,C正确增大

压强，反应I逆向移动，所以C2H50H的转化率减小,D正确。

7.选A据题图可知T.温度下反应达到平衡所需时间较短，反应速率更快，所以7>口温

度越高平衡时CO的物质的量越大,说明升高温度平衡正向移动，该反应为吸热反应。根

据分析可知7>A,该反应为吸热反应.温度越高CO2的转化率越大，所以a(ri)>a(/),A错

误：据图可知前3min,。温度高，反应速率更快，则5温度下容器内发生的有效碰撞次数

更多,B正确必温度下12min时,反应达到平衡，此时容器内CO的物质的量为0.5mol,初

始投料为2moicCh(g)、2moi氏(g)根据反应方程式可知此时容器内82、比、8、

比0的物质的量分别为1.5mol、1.5mok0.5mok0.5mol,该反应前后气体系数之和相

等，可用物质的量代替浓度计算平衡常数,所以该温度下K=鬻再充入比、CO?、CO、

H?O各1mol.则浓度商0=暑14>仁3,所以此时平衡逆向移动,C正确据图可知非绝热

条件「温度达到平衡时n(CO)=1.0mol,该反应为吸热反应,绝热条件下进行反应容器内

温度降低.则新平衡会在原平衡的基础上逆向移动，则平衡时〃(CO)<1mol,D正确。

8.选BM点二氧化碳的转化率为40%,则反应0.4molCO2.1.2molH2,此时c(H2)=^

molL1=0.4molL',A错误;N点减小容器体积加压，物质浓度增大,u正和v逆都增大.B正确;

温度升高使反应速率增大的程度与催化剂失去活性使反应速率减小的程度无法比较大

小，则N点和M点生成乙烯速率快慢无法判断C错误:150℃之前，温度升高.催化剂的催

化效率升高,D错误。

1

9.解析:(1)1173K时疑①的K尸2.15,若c(CO2)=2mol-L,c(CO)=5mol-L］此时

Q=q^;=|=2.5>Ki.反应向逆反应方向进行很U此时v(正)<串(逆)。

⑵由盖斯定律，反应①反应②可得反应③，两式相减则平衡常数相除，则代=黑反应①的平

衡常数随着温度升高而增大.为吸热反应则AMA。,反应②的平衡常数随着温度升高而减

小,为放热反应则A/。反应①反应②可得反应③,△丛二4“小小四则反应③是吸热反应；

③反应可逆号两边气体计量数相同,缩小反应容器容积.平衡不移动,A与题意不符;可逆

号两边气体计量数相同.扩大反应容器容积.平衡不移动.B与题意不符:反应为吸热反应，

根据勒夏特列原理.降低温度，平衡向放热的方向移动.即逆反应方向移动,C与题意不符；

反应为吸热反应.根据勒夏特列原理、升高温度.平衡向吸热的方向移动，即正反应方向移

动,D符合题意;使用合适的催化剂，可提高反应速率,对化学平衡无影响,E与题意不符:设

法减少CO的量CO为生成物，则平衡正向移动,F符合邈意。③反应可逆号两边气体计量

数相等，反应自始至终，容器内的气体物质的量一直未变.容积为恒容，则恒容容器中压强

一直不变,压强不变不能作为判断是否平衡的依据,A错误;反应达到平衡状态时，体系中

各气体的浓度不再改变，混合气体中c(CO)不变时，达到平衡状态.B正确;□正(%)、u逆(比0)

反应方向相反,物质的量之比等于化学计量数之比，则可判断达到平衡状态,C正

确:以C02)=c(C0)与起始投入量有关，不能判断是否达到平衡状态,D错误。

(3)列出三段式：

82(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)

起始量

0.20.100

/(mol-L1)

转化量

0.030.030.030.03

/(mol-L1)

平衡量

0.170.070.030.03

/(mol-L1)

则H2的转化率«(H2)=^X|OO%=3O%J23K该反应的平衡常数

C(CO)-C(H20)=0.03X0.03

C(CO2)C(H2)0.17X0.07°

答案：(1)<

(2/吸热DFBC

(3)30%0.076

1。.解析中数据，可得出翳部