化学反应的调控 同步练习-高中化学人教版选择性必修1

2.4化学反应的调控同步练习题

一、选择题

I.在800c密闭容器中进行反应：CO(g)+H2O(g)­,CO2(g)+H2(g))>若CO起始浓度为

LOmolLJ,水蒸气起始浓度1.5molLL达到平衡后，测得C(h浓度为0.6mol-LL下列计算结

果不正确的是

A.c^(CO)=0.9molL'1B.a(CO)=60%

C.a(H2O)=40%D.K=1.0

2.一定条件下，将3molX和ImolY混合于2L恒容的密闭容器中，发生反应：

3X(g)+Y(g)Z(s)+2W(g)。2min末该反应达到平衡，生成W的物质的量随时间的变化情况

如图所示。下列判断正确的是

A.当混合气体的密度不再改变时，该反应达到平衡状态

B.0~2min用Z表示的反应速率为0.2mol♦L"•min"

C.从Imin到2min过程中，气体的压强没有变化

D.反应过程中X和Y的转化率之比为3：1

3.在一定温度，将0.8molA(g)和0.4molB(g)充入2L的恒容密闭容器发生反应：2A(g)+

B(g)xC(g)(x是化学计量数),达平衡时测得C(g)的浓度为0.060mol/L,B(g)的物质的量

为0.28mol。下列说法中正确的是

A.x=2

B.达平衡时A的转化率为40%

C.达平衡时，B的体枳分数为10%

D.反应前容器内的压强与平衡后容器内的压强之比为5：4

4.某温度下，将含有H?和I?各。/(加。1的气态混合物充入容积为10L的密闭容器中，发生反

应H2(g)+"g)峰为2Hl(g),达到平衡后测得c(H2)=0.0080mol-U,则此温度下该反应的平衡

常数为

A.0.25B.0.5C.2D.4

5.某温度时两个恒容密闭容器中仅发生反应2NOz(g)2NO(g)+O,(g)AHX)。实验测得:

1)正=k|E-c2(NC)2),。递=!^<2(NO)-c(O2),k正、k逆为速率常数，只受温度影响。

起始浓度/(mol匚)平衡浓度

容器编号

<NO2)c(NO)c(O?)c(Oj

I0.600().2

II0.6().10

下列说法正确的是

A.升高温度，该反应的化学平衡常数减小

B.I中的NO?平衡转化率约为33.3%

C.II中达到平衡状态时，c(O2)X).2mol-L；i

D.该反应的化学平衡常数可表示为K二普

k逆

6.己知2s。式g)+CMg),，2SO3(g)AH=-QkJ-mor,(Q>0),则下列说法错误的是

A.降低温度，平衡正向移动，方程式中的Q值不变

B.若该反应放热QkJ,则此过程中消耗2moiSO?(g)

C.将2moiSOjg)置于一密闭容器中充分反应，需吸收QkJ的热量

D.2molSO2(g).ImolO2(g｝分子中的能量总和大于2moiSO,(g)分子中的能量

7.根据图示所得出的结论不正确的是

A.图甲表示反应2SO2(g)+O2(g)^2S0Xg)AH<0不同温度时平衡常数K随压强的变化关系图，

则Tl>T2

B.图乙是恒温密闭容器中发生CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)反应时c(CCh)随反应时间变化的曲线,

ti时刻改变的条件可能是缩小容器的体积

C.图丙表示1molN2H4(1)和1molCh(g)反应生成1molN?(g)和2molHzO⑴过程中的能量变化

曲线,则N2H2⑴的燃烧热AH=-622kJmoH

D.图丁表示密闭容器中CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)到达平衡时，CH.1的转化率与压强、

温度的变化关系曲线，则P'P2

8.已知A(g)+B(g)-C(g〕+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下：

温度/℃700S0083010001200

平衡常数1.71.11.00.60.4

830C时,向一个2L密闭容器中充入0.2mol的A和0.8mol的B,反应初始4s内A的平均反

应速率u(A)=0.005mol-L^s-L下列说法正确的是

A.4s时c(B尸0.78molL-1

B.830℃达平衡时，A转亿率为20%

C.反应达平衡后升高温度，平衡正向移动

D.1200c时反应C(g)+D(g)A(g)+B(g)平衡常数为2.5

二、非选择题

9.一定温度下,在1L密闭容器中充入ImolCCh和3m01出,发生反应:CCh(g)+3H2(g)海力

CH3OH(g)+H2O(g)A〃=49.0kJ-mori•测得CXh和CH30H(g)的浓度随时间变化如图所示：

(DA点时，反应放出的能量为kJ,反应过程中逆反应速率点(填“A”或

“B”)大。

(2)关于达到平衡的标志，下列说法正确的是o

A.当CHQH的体积分数不再变化时反应达到平衡

B.当CO2与H2的转化率为1:3时反应达到平衡

C.当CO?与H2的物质的量为1:3时反应达到平衡

D.当CO2与H2的反应速率为1:3时反应达到平衡

(3)在点(填"A”或"B”)反应达到平衡，该反应的平衡常数表达式为,该

温度时平衡常数是(用分数式表示，可以不写单位)。

10.一定温度下，向一容积为5L的恒容密闭容器中充入O/molSO?和。2n。1。2，发生反应；

2SO2(g)+O,(g)--2SO5(g)AH=-196kJmor'o当反应达到平衡时，容器内压强变为起始时的《。

请回答下列问题：

(1)判断该反应达到平衡状态的标志是(填字母1。

a.SO2.。2、SO,三者的浓度之比为2：1：2

b.容器内气体的压强不变

J容器内混合气体的密度保持不变

dSO］的物质的量不再变化

e.SO2的生成速率和SO,的生成速率相等

(2)回答卜列问题：

①SO?的转化率为o

②达到平衡时反应放出的热量为・

③此温度下该反应的平衡常数K=

【参考答案】

一、选择题

1.A

CO(g)+H2O(g)1CO2(g)+H2(g)

一起始(mol/L)11.500

【分析】依据题意列三段式：最，IZI

转化(mol/L)0.60.60.60.6°

平衡(mol/L)0.40.90.60.6

解析：A.平衡时c£CO)=0.4molL”,A错误;

B.a(CO)=06moi/Lx1伽％=60%,B正确；

Imol/L

C.a(H2O)=06m。.x।=40%,C正确；

l.5mol/L

D.平衡常数长=竺e=1,D正确；

0.4x0.9

答案选A。

2.A

解析：A,反应中的生成物Z为固体，根据质量守恒定律可知，随反应的进行，气体的总质

量将减小，气体密度0=『随反应的进行而减小，因此当混合气体的密度不再改变时，该反

应达到平衡状态，故A项正确；

B.Z为固体，因此无法用Z表示化学反应速率，故B项错误：

C.由图"J知，从Imin到2min过程中，反应止向进行，根据方程式"J知，随反应的进行，容

器内气体的总物质的量将减小，根据同温同容时，气体的压强之比等于气体的物质的量之比

可知，从Imin到2min过程中，气体的压强将减小，故C项错误；

D.反应过程中加?(X)=3M(Y),因此反应过程中X和丫的转化率之比为电凶:网口二

3molImol

到”处工一，故D项错误；

3moiImol

综上所述，正确的是A项。

3.D

【分析】根据题干信息列三段式有：

2A(g)+B(g)xC(g)

起始(mol)0.80.40,以此解答。

转化(mol)0.240.120.12

平衡(mol)0.560.280.12

解析：A.达平衡时测得C(g)的浓度为0.060mol/L,C的物质的量是0.12mol,B(g)的物质

的最为0.28mol,消耗B是0.4mol-0.28mol=0.12mol,所以x=l,A错误;

B.达平衡时A的转化率为工7乂100%=30%,B错误;

0.0

C.达平衡时，B的体积分数二八L二。csX100%=29%,C错误；

0.56+0.28+0.12

D.反应前容器内的压强与平衡后容器内的压强之比为八=。，D正确:

0.56+0.28+0.124

答案选D。

4.A

H2(g)+L(g)=2Hl(g)

起始浓度0.100.100

解析：此时

改变浓度0.00200.00200.0040

平衡浓度0.00800.00800.0040

02(HI)(0.004)molLy

zz,"^).25项正确。

2A

C(H2)XC(I2)(0.0080mol-L-')

故选A。

5.D

解析：A.该反应是的吸热反应，升高温度,平衡正向移动，该反应的化学平衡常数增大,

故A错误;

B.I中平衡时氧气浓度为0.2mol・LT，则二氧化氮浓度改变了为0.4010卜匚1则NO?平

衡转化率约为°'mol•L：%I。)%*66.7%,故B错误；

0.6molL-1

C.II在I平衡时的基础上充入一氧化氮0/mol・匚。平衡逆向移动，因此II中达到平衡状

,

态时，c(O2)<0.2molU)故C错误;

k

D.达到平衡时u正逆=L-C2(NO)-C(O2),变形得至1再二产，因此该反应的

化学平衡常数可表示为K:/，故D正确。

%

综上所述，答案为D。

6.C

解析：A.降低温度，平衡向放热反应即正向移动，而方程式中的Q值表示全部反应完放出

的热量，因此Q值不变，故A正确；

B.根据反应方程式，若该反应放热QkJ,则此过程中消耗2moiSO?(g),故B正确；

C.将2molSO式g)置于一密闭容器中充分反应，由于该反应是可逆反应，因此2moiSO《g)没

有全部反应完，因此需吸收的热量小于QkJ,故C错误;

D.该反应是放热反应，因此2moiS02(g)、ImolC^g)分子中的能量总和大于2molSOj(g)分

子中的能量，故D正确。

综上所述，答案为C。

7.A

解析：A.平衡常数只有温度有关，温度不变则平衡常数不变，该反应为放热反应，温度越

高平衡常数越小，所以TIVT2,A错误；

B.该反应的平衡常数K=c(C02),温度不变平衡常数不变，所以恒温条件下，缩小容器体

积增大压强，平衡正向移动，再次平衡后c(C02),B正确；

C.据图可知1molN2H4(1)和1molCh(g)反应生成1molN2(g)和2molFhO。)放出622kJ能

量,即N2H2(1)的燃烧热AH=-622kJmoN,C正确;

D.该反应为气体系数之和增大的反应，温度不变增大压强平衡逆向移动，CH4的转化率减

小，所以P1<P2,D正确；

综上所述答案为A。

8.D

解析：A.反应初始4s内A的平均反应速率u(A)=0.005molLTsT,则反应初始4s内B的

平均反应速率u(B)=0.()05molLTsl则B的浓度改变量为B005mo卜尸V14s=0.02molL]

则时()

4sc(B)=08mol-o.2mol•I?=0.38mol-P,故A错误；

2L

B.83()℃达平衡时，平衡常数为1,建立三段式

A(g)+B(g)C(g)+D(g)

开始O.lmol-L'0.4molL-100x2

--------------------------=1解

转化xmolL-1xmol-L-1xmol•L-1xmol-U''(0.1-x)x(0.4-x)

平衡(0.1-x)molLT(0.4-x)molL-1xmolL1xmol-U1

Wx=0.()8molL-1,则A转化率为'x100%=80%,故B错误；

O.lmolL"'

C.根据表格，升高温度，平衡常数减小，说明平衡逆向移动，则反应达平衡后升高温度，

平衡逆向移动，故C错误；

D.1200C时反应A(g)+B(g).・C(g)+D(g)的平衡常数为0.4,则1200℃时反应C(g)+D(g)

=A(g)+B(g)平衡常数为==2.5,故D正确。

综上所述，答案为D。

二、非选择题

C(CH.OH)C(HO)16

9.52

BABK=c(CO2)c3(H)T

解析：(1)根据图象可知，A点时，CO2转化的物质的量浓度为O.5mol/L,则此时反应放出的

能量为q-x卜49.0)kJ=24.5kJ,反应过程中B点生成物的浓度更高，则B点的逆反应速率

更大；

(2)A.当CH30H的体积分数不再变化时，即组分浓度不再发生改变，可以说明反应达到平

衡，A正确；

B.CO2与H2的转化率始终为1:3,不能作为反应达到平衡的标志，B错误：

C.CO2与H2的物质的量为1:3,不能说明反应达到平衡，C错误；

D.化学反应速率与化学计量数成正比，因此CO2与H2的反应速率始终为为1：3,不能作

为反应达到平衡的标志，D错误；

答案选Ao

(3)根据图象可知，B点时CCh的浓度不再发生改变，反应达到平衡，根据平衡常数的定义

c(CHQH)c(HQ)

可知，该反应的平衡常数表达式为K=.该温度下，达到平衡时，CO2的浓

度为O.25mol/L,则列三段式有：

co2(g)+3H2(g)uCHQH(g)+H2O(g)

起始(mol/L)1300

转化(mol/L)0.752.250.750.75

平衡(mol/L)0.250.750.750.75

所以平衡常数长="xO.7516

a0

0.25x0.7513

10.(l)bde

(2)90%ftfb£8kJ?"120250

解析：设该反应中氧气的转化量为xmol,列三段式进行计算：

2SO2(g)+o2(g).2SO3(g)

起始量/mol0.40.20

变化晟2xx2x

平衡量0.4-2x0.2-x2x

7

当反应达到平衡时，容器内压强变为起始时的前，根据压强之比和点体的物质的量成'正比,

0.4—2x+0.2—x+2x