人教版高中化学必修第二册第9章习题及答案

人教版高中化学必修第二册第9章习题及答案第1页共1页人教版高中化学必修第二册第9章习题及答案一、单项选择题（共10小题，每题2分）（每小题只有一个选项符合题意，请把正确选项的字母填在题后括号内）1.对于可逆反应2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)，在恒温恒容条件下，向体系中充入不参与反应的惰性气体，该反应的平衡常数K将如何变化？A.增大B.减小C.不变D.无法确定参考答案：C2.在合成氨工业中，使用铁触媒进行N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)的反应。下列措施中，能提高氨气产率的是？A.降低温度B.降低压强C.使用惰性气体稀释反应物D.及时分离出氨气参考答案：D3.对于放热反应2CO(g)+O₂(g)⇌2CO₂(g)，在达到平衡后，升高温度，平衡将向哪个方向移动？A.正反应方向B.逆反应方向C.不移动D.无法确定参考答案：B4.在恒容密闭容器中，加入催化剂可以增大可逆反应2A(g)+B(g)⇌2C(g)的反应速率。下列说法正确的是？A.催化剂改变了反应的活化能B.催化剂改变了反应的平衡常数C.催化剂缩短了反应达到平衡的时间D.催化剂改变了反应的焓变参考答案：A5.对于可逆反应2NO₂(g)⇌N₂O₄(g)，该反应是放热反应。在恒温条件下，增大压强，平衡将向哪个方向移动？A.正反应方向B.逆反应方向C.不移动D.无法确定参考答案：A6.催化剂在合成氨工业中起着重要作用，其特点是在反应前后化学性质？A.发生了改变B.没有发生改变C.部分发生了改变D.无法确定参考答案：B7.对于放热反应2CO(g)+O₂(g)⇌2CO₂(g)，在达到平衡后，充入不参与反应的惰性气体，平衡将向哪个方向移动？A.正反应方向B.逆反应方向C.不移动D.无法确定参考答案：C8.在一定条件下，可逆反应2A(g)+B(g)⇌2C(l)的平衡常数K=10。若反应开始时，A的浓度为1mol/L，B的浓度为2mol/L，C的浓度为0mol/L，则反应将向哪个方向进行？A.正反应方向B.逆反应方向C.不移动D.无法确定参考答案：A9.对于可逆反应2NO₂(g)⇌N₂O₄(g)，该反应是放热反应。在恒温条件下，降低压强，平衡将向哪个方向移动？A.正反应方向B.逆反应方向C.不移动D.无法确定参考答案：B10.将pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合，所得溶液的pH值将如何变化？A.升高B.降低C.不变D.无法确定参考答案：A二、填空题（共10小题，每题2分）（请把正确答案直接填写在题中横线上，填写不完整的不得分）1.对于可逆反应2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)，在恒温恒压条件下，若反应达到平衡，则正逆反应速率______。参考答案：相等2.将pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合，所得溶液的pH值______7。参考答案：大于3.对于放热反应2CO(g)+O₂(g)⇌2CO₂(g)，在恒温恒容条件下，向体系中充入不参与反应的惰性气体，反应平衡______。参考答案：不移动4.在合成氨工业中，使用铁触媒的目的是______。参考答案：提高反应速率，降低反应活化能5.对于可逆反应2A(g)+B(g)⇌2C(l)，在恒温恒压条件下，若反应达到平衡，则正逆反应速率相等，但正反应速率______逆反应速率。参考答案：大于6.将pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合，所得溶液中c(H⁺)•c(OH⁻)______Kw。参考答案：等于7.对于可逆反应2NO₂(g)⇌N₂O₄(g)，该反应是______反应。参考答案：放热8.在一定条件下，可逆反应2A(g)+B(g)⇌2C(l)，在恒温恒压条件下，若反应达到平衡，则正逆反应速率相等，但正反应速率______逆反应速率。参考答案：大于9.对于可逆反应2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)，在恒温恒容条件下，升高温度，反应平衡______。参考答案：向逆反应方向移动10.对于放热反应2CO(g)+O₂(g)⇌2CO₂(g)，在恒温恒容条件下，增大压强，反应平衡______。参考答案：不移动三、判断题（共10小题，每题2分）（正确的打“√”，错误的打“×”，把判断符号填在题后括号内）1.对于放热反应2CO(g)+O₂(g)⇌2CO₂(g)，在恒温恒压条件下，增大压强会使平衡常数增大。参考答案：×2.浓硫酸具有强氧化性，可以干燥所有碱性气体。参考答案：×3.对于可逆反应2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)，升高温度一定能加快正逆反应速率，但平衡不发生移动。参考答案：×4.在一定条件下，将pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合，所得溶液的pH值一定等于7。参考答案：×5.对于放热反应2CO(g)+O₂(g)⇌2CO₂(g)，反应物的总能量一定高于生成物的总能量。参考答案：√6.对于可逆反应2NO₂(g)⇌N₂O₄(g)，该反应是熵减反应。参考答案：√7.在恒温恒容条件下，向密闭容器中充入反应物，该反应的平衡常数会增大。参考答案：×8.浓硫酸具有脱水性，可以干燥氨气。参考答案：×9.对于可逆反应2A(g)+B(g)⇌2C(l)，在恒温恒压条件下，增大B的浓度会使平衡正向移动。参考答案：√10.在一定条件下，将pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合，所得溶液一定呈中性。参考答案：×四、简答题（共8小题，每题2分）（请分点作答，语言简明、要点齐全，写在对应题目下方的横线上）1.简述勒夏特列原理的内容及其适用范围。参考答案：勒夏特列原理的内容是：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。适用范围是：适用于可逆反应，且反应必须处于平衡状态。2.说明化学平衡状态的特征。参考答案：化学平衡状态的特征是：正逆反应速率相等，各物质的浓度（或分压）保持不变，但反应并未停止，仍处于动态平衡状态。3.列举影响化学平衡移动的四个主要因素。参考答案：影响化学平衡移动的四个主要因素是：浓度、压强、温度和催化剂。4.简述催化剂在化学反应中的作用及其特点。参考答案：催化剂的作用是改变反应速率，特点是在反应前后质量和化学性质不变。5.判断下列说法是否正确，并说明理由：升高温度一定能增大化学反应速率。参考答案：该说法不正确。升高温度能增大活化分子百分数，从而增大化学反应速率，但对于放热反应，升高温度会使平衡向逆反应方向移动，导致平衡速率变化复杂。6.简述反应速率的定义及其常用表示方法。参考答案：反应速率的定义是单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量。常用表示方法有平均速率和瞬时速率。7.判断下列说法是否正确，并说明理由：增大反应物浓度一定能增大化学反应速率。参考答案：该说法不正确。增大反应物浓度能增大正反应速率，但也会使平衡向正反应方向移动，导致最终反应速率变化复杂。8.简述瞬时速率与平均速率的区别。参考答案：瞬时速率是某一时刻的瞬时变化率，瞬时速率可以通过实验测定或通过图像求出；平均速率是一段时间内的平均变化率，平均速率可以通过计算得出。五、应用题（共8小题，每题3分）（请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后结果不得分）1.某化工厂利用合成氨工业产生的副产物CO₂，在催化剂作用下与H₂反应生成甲醇（CH₃OH）。该反应为可逆反应，化学方程式为CO₂(g)+3H₂(g)⇌CH₃OH(g)+H₂O(g)。已知在400℃、30MPa条件下，该反应的平衡常数K=9.0。现向一个容积为2L的密闭容器中充入2.0molCO₂和6.0molH₂，计算达到平衡时甲醇的平衡浓度。（假设反应前后气体体积不变）参考答案：0.75mol/L2.某研究小组探究温度对上述合成甲醇反应平衡移动的影响。在恒压条件下，将平衡后的反应体系从400℃升高到500℃，发现平衡向逆反应方向移动。请结合勒夏特列原理解释该现象，并说明升高温度对反应速率和平衡移动的影响。参考答案：升高温度使活化分子数增加，反应速率加快；平衡向吸热方向移动，即向逆反应方向移动3.工业上合成氨通常采用铁触媒，其活性温度为500℃左右。为提高催化剂的活性，常在反应体系中加入少量NH₃。请解释加入NH₃对合成氨反应速率和平衡移动的影响，并说明该措施的理论依据。参考答案：加入NH₃使平衡向正反应方向移动，反应速率加快4.某工厂利用CO和H₂合成甲醇，同时副产水蒸气。为提高原料利用率，工厂采用循环利用未反应气体的工艺。请设计一个简化的工艺流程图，并说明循环利用的原理。参考答案：工艺流程图略，循环利用原理：通过分离未反应气体，提高原料利用率5.某化学兴趣小组设计实验验证勒夏特列原理。他们向盛有氨水的试管中滴加少量浓盐酸，观察到试管内产生白烟。请解释该现象，并说明该实验验证了勒夏特列原理的哪个方面。参考答案：浓盐酸提供H⁺，使氨水中的NH₃•H₂O电离平衡向右移动，生成NH₃，NH₃与HCl反应生成白烟6.已知CO₂在水中溶解度随温度升高而降低。某工厂利用这一性质，通过控制温度和压力，将CO₂液化后储存。请解释该过程中涉及到的化学原理，并说明如何通过改变温度和压力来提高CO₂的液化率。参考答案：CO₂在水中溶解度随温度升高而降低，通过降低温度和增大压力来提高CO₂的液化率7.某化工厂排放的废水中含有一定浓度的CO₂。为减少环境污染，工厂采用石灰石-石膏法处理废水。请写出该过程中涉及到的化学反应方程式，并说明该方法的原理。参考答案：CO₂+CaCO₃高温煅烧生成CaO+CO₂↑；CaO+H₂O反应生成Ca(OH)₂；Ca(OH)₂+CO₂反应生成CaCO₃↓+H₂O8.某研究小组探究催化剂对合成甲醇反应的影响。他们分别使用铁触媒和铜触媒进行实验，发现铁触媒的活性温度较高，而铜触媒的活性温度较低。请解释该现象，并说明选择催化剂时应考虑的因素。参考答案：铁触媒活性温度较高，因为其提供的活化能较高；选择催化剂时应考虑活性、选择性、稳定性等因素标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：C解析：本题考查化学平衡常数。化学平衡常数K只与温度有关，与压强、浓度、催化剂等无关。因此，向体系中充入不参与反应的惰性气体，该反应的平衡常数K不变。2.参考答案：D解析：本题考查影响化学平衡的因素。提高氨气产率的方法有：升高压强、降低温度、及时分离出氨气、使用催化剂等。选项A降低温度会降低反应速率，不利于氨气产率；选项B降低压强会使平衡逆向移动，不利于氨气产率；选项C使用惰性气体稀释反应物会降低反应物的浓度，不利于氨气产率；选项D及时分离出氨气会使平衡正向移动，有利于氨气产率。3.参考答案：B解析：本题考查勒夏特列原理。对于放热反应，升高温度会使平衡逆向移动，以降低温度，从而降低反应速率。因此，升高温度，平衡将向逆反应方向移动。4.参考答案：A解析：本题考查催化剂的作用。催化剂可以降低反应的活化能，从而加快反应速率。催化剂不改变化学平衡，因此不改变反应的平衡常数和焓变。选项A正确，催化剂改变了反应的活化能。5.参考答案：A解析：本题考查勒夏特列原理。对于气体体积缩小的反应，增大压强会使平衡正向移动，以减小压强。因此，增大压强，平衡将向正反应方向移动。6.参考答案：B解析：本题考查催化剂的性质。催化剂在反应前后化学性质和质量都不发生改变。因此，催化剂在反应前后化学性质没有发生改变。7.参考答案：C解析：本题考查勒夏特列原理。对于气体体积缩小的反应，充入不参与反应的惰性气体，总压强增大，但分压强不变，平衡不移动。因此，充入不参与反应的惰性气体，平衡将不移动。8.参考答案：A解析：本题考查化学平衡的计算。根据平衡常数表达式K=1/c^2(C)\cdotc^2(A)\cdotc(B)，可以计算出反应商Qc=1/0^2\cdot1^2\cdot2=∞，QcK，说明反应逆向进行。因此，反应将向逆反应方向进行。9.参考答案：B解析：本题考查勒夏特列原理。对于气体体积缩小的反应，降低压强会使平衡逆向移动，以增大压强。因此，降低压强，平衡将向逆反应方向移动。10.参考答案：A解析：本题考查酸碱中和反应。pH=3的盐酸浓度为0.001mol/L，pH=11的氨水浓度为0.0001mol/L，氨水过量，混合后溶液呈碱性，pH值将升高。二、填空题1.参考答案：相等解析：本题考查化学平衡状态。可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不再变化。该结论是化学平衡状态的特征之一。2.参考答案：大于解析：本题考查酸碱混合的计算。pH=3的盐酸中c(H⁺)=10⁻³mol/L，pH=11的氨水中c(OH⁻)=10⁻³mol/L。等体积混合后，氨水过量，溶液呈碱性，pH7。3.参考答案：不移动解析：本题考查化学平衡移动。恒温恒容条件下，充入不参与反应的惰性气体，总压增大，但各反应气体的分压不变，平衡不移动。4.参考答案：提高反应速率，降低反应活化能解析：本题考查催化剂的作用。催化剂能提高反应速率，降低反应活化能，但不改变平衡状态。5.参考答案：大于解析：本题考查化学平衡状态。可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但正反应速率大于逆反应速率，因为该反应正向生成液态C，体系熵减，平衡常数小于1。6.参考答案：等于解析：本题考查水的离子积常数。将pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合，所得溶液中c(H⁺)•c(OH⁻)=Kw，与温度有关，与溶液酸碱性无关。7.参考答案：放热解析：本题考查反应热。NO₂(g)与N₂O₄(g)之间存在转化：2NO₂(g)⇌N₂O₄(g)，该反应是放热反应，可以通过观察颜色变化判断（2NO₂为红棕色，N₂O₄为无色）。8.参考答案：大于解析：本题考查化学平衡状态。可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但正反应速率大于逆反应速率，因为该反应正向生成液态C，体系熵减，平衡常数小于1。9.参考答案：向逆反应方向移动解析：本题考查勒夏特列原理。对于放热反应，升高温度，平衡向吸热方向移动，即向逆反应方向移动。10.参考答案：不移动解析：本题考查化学平衡移动。恒温恒容条件下，增大压强，平衡不移动，因为反应前后气体分子数相等。三、判断题1.参考答案：×解析：本题考查化学平衡常数。平衡常数只与温度有关，与压强无关。增大压强会使平衡发生移动，但平衡常数不变。2.参考答案：×解析：本题考查浓硫酸的性质。浓硫酸不能干燥所有碱性气体，如氨气，因为会发生化学反应。3.参考答案：×解析：本题考查化学反应速率与平衡。升高温度会加快正逆反应速率，但平衡常数会减小，平衡发生移动。4.参考答案：×解析：本题考查酸碱混合。pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合，所得溶液的pH值不一定等于7，取决于酸碱的相对强弱。5.参考答案：√解析：本题考查反应热。放热反应的反应物的总能量一定高于生成物的总能量。6.参考答案：√解析：本题考查熵。2NO₂(g)⇌N₂O₄(g)是熵减反应，因为气体分子数减少，混乱度降低。7.参考答案：×解析：本题考查化学平衡常数。平衡常数只与温度有关，与浓度无关。恒温恒容条件下，向密闭容器中充入反应物，平衡常数不变。8.参考答案：×解析：本题考查浓硫酸的性质。浓硫酸不能干燥氨气，因为会发生化学反应。9.参考答案：√解析：本题考查化学平衡移动。恒温恒压条件下，增大B的浓度会使平衡正向移动。10.参考答案：×解析：本题考查酸碱混合。pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合，所得溶液的pH值不一定等于7，取决于酸碱的相对强弱。四、简答题1.参考答案：勒夏特列原理的内容是：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。适用范围是：适用于可逆反应，且反应必须处于平衡状态。解析：本题考查“勒夏特列原理及其适用范围”。勒夏特列原理是化学平衡移动的核心理论，其内容强调平衡移动的方向是为了减弱外界条件的改变，而非消除或顺着改变方向移动。适用范围明确限定在可逆反应且处于平衡状态，对于不可逆反应或非平衡状态不适用。该原理揭示了化学平衡的动态性和可逆性。2.参考答案：化学平衡状态的特征是：正逆反应速率相等，各物质的浓度（或分压）保持不变，但反应并未停止，仍处于动态平衡状态。解析：本题考查“化学平衡状态的特征”。化学平衡状态是动态平衡，不是静态平衡，正逆反应速率相等是核心特征，导致各物质的浓度（或分压）保持不变。理解动态平衡是掌握化学平衡的关键。3.参考答案：影响化学平衡移动的四个主要因素是：浓度、压强、温度和催化剂。解析：本题考查“影响化学平衡移动的因素”。浓度和压强通过改变反应物或生成物的浓度（或分压）影响平衡，温度通过改变反应的焓变影响平衡，催化剂通过改变反应速率但不影响平衡。这四个因素是化学平衡移动的核心驱动力。4.参考答案：催化剂的作用是改变反应速率，特点是在反应前后质量和化学性质不变。解析：本题考查“催化剂的作用及其特点”。催化剂通过降低活化能来同等程度地改变正逆反应速率，但不会改变平衡状态。其最显著的特点是反应前后质量和化学性质不变，这是催化剂区别于其他反应物的关键。5.参考答案：该说法不正确。升高温度能增大活化分子百分数，从而增大化学反应速率，但对于放热反应，升高温度会使平衡向逆反应方向移动，导致平衡速率变化复杂。解析：本题考查“温度对反应速率和平衡的影响”。升高温度确实能增大化学反应速率，但这是对速率的影响，而非平衡移动的影响。对于放热反应，升高温度会使平衡向逆反应方向移动，导致正逆反应速率都增大，但平衡常数减小，最终平衡速率变化复杂。因此，该说法不完全正确。6.参考答案：反应速率的定义是单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量。常用表示方法有平均速率和瞬时速率。解析：本题考查“反应速率的定义及其表示方法”。反应速率是衡量化学反应进行快慢的物理量，定义明确为浓度变化量与时间的比值。常用表示方法包括平均速率（一段时间内的平均变化率）和瞬时速率（某一时刻的瞬时变化率）。7.参考答案：该说法不正确。增大反应物浓度能增大正反应速率，但也会使平衡向正反应方向移动，导致最终反应速率变化复杂。解析：本题考查“浓度对反应速率和平衡的影响”。增大反应物浓度确实能增大正反应速率，但根据勒夏特列原理，平衡会向正反应方向移动，导致生成物浓度也增加，最终正逆反应速率都增大，但平衡速率变化复杂。因此，该说法不完全正确。8.参考答案：瞬时速率是某一时刻的瞬时变化率，瞬时速率可以通过实验测定或通过图像求出；平均速率是一段时间内的平均变化率，平均速率可以通过计算得出。解析：本题考查“瞬时速率与平均速率的区别”。瞬时速率和平均速率都是描述反应速率的物理量，但瞬时速率是瞬时的，平均速率是平均的。瞬时速率可以通过实验测定或通过图像求出，而平均速率可以通过计算得出。两者在数值和意义上有本质区别。五、应用题1.参考答案：