鲁科版 (2019)选择性必修1第2章 化学反应的方向、 限度与速率第2节 化学反应的限度课时训练

这是一份鲁科版 (2019)选择性必修1第2章 化学反应的方向、 限度与速率第2节 化学反应的限度课时训练，共18页。试卷主要包含了单选题，共15小题，非选择题，共5小题等内容，欢迎下载使用。
第二节化学反应限度（五）
一、单选题，共15小题
1．工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯（HCOOCH3）：CH3OH（g）+CO（g） HCOOCH3（g）。在容积固定的密闭容器中，投入等物质的量CH3OH和CO，测得相同时间内CO的转化率随温度变化如图所示，下列说法错误的是（ ）

A．b点反应速率υ正 = υ逆 B．增大压强甲醇转化率增大
C．平衡常数：（75℃）＞K（85℃） D．反应速率：v（c点） < v（e点）
2．研究表明CO与N2O在Fe+作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，两步反应分别为①N2O+Fe+=N2+FeO+(慢)、②FeO++CO=CO2+Fe+(快)。下列说法正确的是(　　)

A．反应①是氧化还原反应，反应②是非氧化还原反应
B．两步反应均为放热反应，总反应的化学反应速率由反应②决定
C．Fe+使反应的活化能减小，FeO+是中间产物
D．若转移1mol电子，则消耗11.2LN2O
3．某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B，一定温度下发生反应：，达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中各物质的浓度、反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是


A．8min时正反应速率等于逆反应速率
B．前20minA的平均反应速率为
C．该反应方程式中的，30min时改变的条件是增大压强
D．40min时改变的条件是升高温度，且正反应为放热反应
4．反应4A(s)＋3B(g)⇌4C(g)＋D(g)，经2minB的浓度减少0.6mol·L－1，对此反应速率的正确表示是(　　)
A．用A表示的反应速率是0.4mol·L－1·min－1
B．在这2min内用A和C表示的反应速率的值都是相同的
C．在2min末时的反应速率，用反应物B来表示是0.3mol·L－1·min－1
D．B、C的速率关系：4v(B)＝3v(C)
5．在密闭容器中反应达到平衡甲，在仅改变某一条件后，达到平衡乙，对此条件分析正确的是

A．图Ⅰ是增大反应物浓度 B．图Ⅱ只能是使用催化剂
C．图Ⅲ是增大压强 D．图Ⅳ是降低温度
6．在恒容密闭容器中，可以作为2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)达到平衡状态的标志是①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2；②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO；③混合气体的颜色不再改变；④混合气体的密度不再改变的状态；⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态；⑥混合气体中NO与O2的物质的量之比保持恒定；⑦混合气体中NO与NO2的物质的量之比保持恒定(　　)
A．①③⑤⑦ B．②④⑤
C．①③④ D．①③⑤⑥⑦
7．有关化学键的键能(指将1mol气态分子拆开形成气态原子时，每个化学键断裂所需的最低能量)数据如表所示:
化学键
C-H
C=C
H-H
C-C
键能/(KJ/mol)
413.4
x
436.0
347.7

已知CH2=CH2(g)+H2(g)CH3CH3(g) ΔH=-123.5kJ/mol,x的值为
A．136.8 B．307.5 C．615.0 D．177.3
8．在一定条件下，有下列气体分子数相同的可逆反应，其平衡常数K值分别如下：
①H2+F2=2HF K=1047 ②H2+Cl2=2HCl K=1017
③H2+Br2=2HBr K=109 ④H2+I2=2HI K=1
试判断平衡时各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是
A．①②③④ B．④②③① C．①④③② D．无法确定
9．在密闭容器中有可逆反应：nA(气)+mB(气)=pC(气)(n+m ＞p，正反应为吸热反应)处于平衡状态，对该平衡的下列说法正确的是
①升高温度时，的比值减小②降低温度时，混合气体的平均相对分子质量
减小③加入B，A的转化率变大④加入催化剂后，气体总的物质的量不变⑤充入C，A、B的物质的量增大。
A．③④ B．①②⑤ C．②③⑤ D．全部
10．在一定温度下，在体积为VL的固定容积的容器中发生反应：A(g)＋B(g)3C(g)（正反应为放热反应）下列说法能说明该反应已经达到平衡状态的是（ ）
①单位时间内生成C的分子数与分解C的分子数相等②外界条件不变时，ABC的浓度不随时间变化③体系温度不再变化④体系的分子总数不再变化 ⑤反应速率3v(B)=v(C)
A．①② B．①②③
C．①②③④ D．①②③④⑤
11．已知反应：3A(g)+B(g)C(s)+4D(g) △H＜0。图中a、b曲线表示在一定条件下，D的体积分数随时间的变化情况。下列分析正确的是（ ）

A．b曲线t2后，v正(B)=4 v逆(D)
B．a曲线t1时，v正(A)>3 v逆(B)
C．升高温度，可使曲线b变为曲线a
D．缩小反应容器的体积，可使曲线a变为曲线b
12．一定条件下，反应2NH3(g)N2(g) + 3H2(g) △H＞0，达到平衡时N2的体积分数与温度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是

A．压强：p1＞p2 B．a点：2v正(NH3)= 3v逆(H2)
C．a点：NH3的转化率为 D．b、c两点对应的平衡常数：Kc＞Kb
13．下列关于反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)；ΔH0，该设想能否实现？ (选填“能”或“不能”)，依据是 。
Ⅱ．在体积恒定的密闭容器中投入物质A和物质B在适宜的条件下发生反应：
A(s)+2B(g)2C(g)+D(g)
（1）相同的压强下，充入一定量的A、B后，在不同温度下C的百分含量与时间的关系如图所示。

则T1 T2(填“>”、“”、“ υ逆 ，故A错误；
B．CH3OH(g)+CO(g) HCOOCH3(g)正反应气体系数和减小，增大压强平衡正向移动，甲醇转化率增大，故B正确；
C．根据图像，温度大于83℃，随温度升高CO转化率减小，说明升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，所以(75℃)＞K(85℃)，故C正确；
D．温度越高反应速率越快，所以反应速率：v(c点) < v(e点)，故D正确；
选A。
2．C
【详解】
A．反应①N2O+Fe+=N2+FeO+(慢)中N的化合价由+1价变为0价，Fe的化合价由+1价变为+3价，化合价发生改变，反应①是氧化还原反应，同理②FeO++CO=CO2+Fe+(快)中Fe元素的化合价由+3价变为+1价，C的化合价由+2价变为+4价，化合价发生改变，故反应②也是氧化还原反应，A错误；
B．由图中可知两步反应的反应物总能量均高于生成物总能量，故均为放热反应，总反应的化学反应速率是由满反应决定的，故由反应①决定，B错误；
C．由历程图中可知，Fe+是催化剂，FeO+是中间产物，故Fe+使反应的活化能减小，FeO+是中间产物，C正确；
D．由反应N2O+CO=N2+CO2可知，反应中转移了2mol电子，故若转移1mol电子，则消耗0.5molN2O，由于题中未告知标准状况，故0.5molN2O的体积不一定为11.2L，D错误；
故答案为：C。
3．D
【详解】
A．8min时反应没有达到平衡，正反应速率不等于逆反应速率，故A错误；
B．前20minC的浓度变化是2mol/L，则A的浓度变化是1mol/L，A的平均反应速率为，故B错误；
C．前20minC的浓度变化是2mol/L、B的变化量是1mol/L，所以反应方程式中的，30min时B、C的浓度都突然减小，改变的条件是减小压强，故C错误；
D．40min时正逆反应速率突然增大且，平衡逆向移动，改变的条件是升高温度，且正反应为放热反应，故D正确；
选D。
4．D
【详解】
A．A物质是固体，没有浓度变化量，不能用浓度的变化表示反应速率，故A错误；
B．A物质是固体，没有浓度变化量，不能用浓度的变化表示反应速率，故B错误；
C．化学反应速率表示的是平均速率，不是即时速率，故C错误；
D．速率之比等于化学计量数之比，故v(B)：v(C)=3：4，即4v(B)＝3v(C)，故D正确；
答案选D。
5．D
【详解】
A．增加反应物浓度瞬间，生成物浓度不变(压缩体积平衡不移动)，逆反应速率在那一瞬间不变，与图象不符，故A错误；
B．该反应为气体等体积反应，改变外界条件后正逆反应速率同等程度增大，改变外界条件可能是使用催化剂、增大压强、按比例充入X2、Y2、XY等，故B错误；
C．乙条件下先达到平衡状态，说明乙条件下的强度大于甲条件，而改变压强平衡不移动，与图象不符，故C错误；
D．该反应正向为放热反应，降低温度平衡正向移动，达到平衡时乙条件下的n(XY)大于甲，与图象相符，故D正确；
综上所述，正确的是D项，故答案为D。
6．A
【解析】①单位时间内生成n mol O2等效于消耗于2n mol NO2同时生成2n mol NO2，正逆反应速率相等，达平衡状态，故正确；②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO，未体现正与逆的关系，故错误；③混合气体的颜色不再改变，正逆反应速率相等，达平衡状态，故正确；④混合气体的密度始终不变，故错误；⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态，正逆反应速率相等，达平衡状态，故正确；⑥混合气体中NO与O2的物质的量之比保持恒定，只要反应发生一直不变，故错误；⑦混合气体中NO与NO2的物质的量之比保持恒定，说明正逆反应速率相等，达平衡状态，故正确；故选A。
7．C
【解析】
根据ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能，则反应CH2=CH2(g)+H2(g) CH3CH3(g)的ΔH=(x+413.4×4+436.0-347.7-413.4×6) kJ/mol =-123.5kJ/mol，解得x=615.0。答案选C。
8．A
【解析】平衡常数越大，反应进行的程度越大，各反应的正反应进行的程度由大到小是①＞②＞③＞④，A正确；正确选项A。
9．D
【详解】
①该反应为吸热反应，升温，平衡正向移动，B减少，C增大，所以的比值变小，故①正确；
②降温时平衡逆向移动，由M=可知，气体质量不变，总物质的量变大，则混合气体平均相对分子质量变小，故②正确；
③加入B，平衡正向移动，促进A的转化，所以A的转化率增大，故③正确；
④加入催化剂，平衡不移动，气体总的物质的量不变，故④正确；
⑤加入C相当于增大压强，平衡正向进行，但A、B的浓度比原状态大，故⑤正确；
故答案为D。
10．C
【分析】
反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化。
【详解】
①单位时间内A、B生成C的分子数与分解C的分子数相等，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故①正确；
②外界条件不变时，A、B、C浓度不随时间变化，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故②正确； 
③体系温度不再变化，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故③正确； 
④该反应前后分子总数不同，体系分子总数不再变化，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故④正确； 
⑤反应速率3V(B)=V(C)，没有说明是正反应速率还是逆反应速率，故不能说明达到平衡，故⑤错误。
综上分析，能说明反应达到平衡的有：①②③④。
答案选C。
【点睛】
化学平衡状态的判断，注意恒容容器和恒压容器的不同，反应前后气体分子数是否相等。
11．B
【分析】
图象信息告诉我们，反应时间为0时，D的体积分数为0，则表明反应从反应物开始。在相同时间内，a曲线的反应速率快，且达平衡时两种条件下D的体积分数相同，则表明改变的反应条件为压强或使用催化剂，a曲线的压强大或使用了催化剂。
【详解】
A．b曲线t2后，反应达平衡，此时v正(B)：v逆(D)=1：4，则v正(D)=4 v逆(B)，A不正确；
B．a曲线t1时，反应正向进行，此时v正(A)>v逆(A)，而此时v逆(A)=3 v逆(B)，所以v正(A)>3 v逆(B)，B正确；
C．升高温度，平衡逆向移动，平衡时D的体积分数减小，不能使曲线b变为曲线a，C不正确；
D．缩小反应容器的体积，可使曲线b变为曲线a，D不正确；
故选B。
12．D
【详解】
A．相同温度时，p2到p1，N2的体积分数增大，说明平衡正向移动，此时气体系数之和增大，说明改变的条件是减小压强，所以p2>p1，A项不符合题意；
B．平衡时，正反应速率等于逆反应速率，且，即，B项不符合题意；
C．a点为平衡点，假设反应开始时NH3的物质的量为1mol，消耗的NH3为xmol，

此时N2的体积分数为，解得x=0.125，NH3的转化率为，C项不符合题意；
D．b、c两点均为平衡态，且c点温度高，该反应为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，平衡常数增大，所以c点平衡常数大，D项符合题意；
故正确选项为D。
13．A
【解析】
【详解】
A. 根据图中能量变化图可以看出，N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)；ΔH＝+2254 kJ·mol－1-2346 kJ·mol－1=－92 kJ·mol－1，A项正确；
B. 随n(H2)/n(N2)比值越大，氢气的转化率逐渐减小，氮气的转化率逐渐增大，B项错误；
C. 该反应正向为放热反应，则升高温度，正、逆速率均增大，但逆速率受温度影响更大，C项错误；
D. 该反应正方向是气体分子数减小的放热反应。同一压强下，升高温度，平衡向逆反应方向移动，则反应达平衡时，混合气体中氨的物质的量分数减小；同一温度下，增大压强，平衡向正反应方向移动，则反应达平衡时，混合气体中氨的物质的量分数增大，图示中压强变化曲线不正确，D项错误；
答案选A。
14．D
【详解】
A．由图象可知，10min时到达平衡，平衡时D的浓度变化量为3mol/L，故v(D)===0.3mol•L-1•min-1，故A错误；
B．由图可知，平衡时A、D的浓度变化量分别为1.5mol/L、3mol/L，故1：x=1.5mol/L：3mol/L，所以x=2，C为固体，可逆反应A(g)+B(g) C(s)+xD(g)的平衡常数表达式K=，故B错误；
C．由图可知，平衡时A、D的浓度变化量分别为1.5mol/L、3mol/L，故1：x=1.5mol/L：3mol/L，所以x=2，反应前后气体的体积不变，增大压强平衡不移动，故C错误；
D．由图可知，改变条件瞬间，反应混合物的浓度不变，平衡向逆反应移动，该反应正反应为吸热反应，故改变的条件应是降低温度，故D正确；
故选D。
【点睛】
本题考查化学平衡图像及有关计算，根据图像数据确定x值是解题的关键。不同的易错点为B，要注意C的状态。
15．B
【详解】
A．可逆反应中任何一种物质都不可能完全转化，故A项正确；
B．达到平衡时，和的浓度不再改变，但不一定相等，故B项错误；
C．催化剂不能提高产率，但能加快反应速率、缩短生产周期、提高生产效率，故C项正确；
D．提高的浓度，平衡向右进行，的转化率提高，故D项正确。
故选B。
16．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) B A C
【详解】
(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。
17．温度 物质本身性质 压强 1：3 1：1 9：10 80%
【解析】
【详解】
Ⅰ.（1）夏天将食物存放在电冰箱里，可以降低反应速率，与冰箱中的低温有关；
（2）钠可以与冷水剧烈反应，铝与水反应必须加热是金属本身的性质，导致不同；
（3）压强增大可以加快工业制氨的速率；
Ⅱ.（1）因为起始投料为1：3，转化的量也为1:3，所以平衡时c(N2)：c(H2)=1：3，平衡转化率α(N2)：α(H2)等于1：1；
（2）设平衡时压强为P平，反应开始时压强为P始，压强之比等于物质的量之比，反应前气体的物质的量为4mol，反应后气体的总物质的量为3.6mol，则P平：P始=9：10；
（3）若起始投料改为只加入2molNH3，则相同条件达到平衡时，正向投料转化率和反向投料转化率之和为1，所以相同条件达到平衡时NH3的转化率为80%。
18．0.025mol/（L•min） K= ac 向正反应方向 不变
【分析】
(1)图象分析计算氨气的反应速率=；
(2)根据平衡常数的概念写出平衡常数表达式；
(3)根据反应的可逆性特点以及温度改变平衡一定发生移动进行判断；
(4)保持其它条件不变，容器体积减小，气体压强增大，压强减小平衡想气体体积增大的方向进行，平衡常数只随温度变化；
(5)第5分钟末将容器的体积缩小一半后，氨气的浓度为原来的一倍，压强增大平衡向正方向移动，氨气的浓度逐渐增大，到8min时达到平衡，浓度约为0.25mol/L，以此解答。
【详解】
(1)根据图象分析平衡时氨气的浓度为0.1mol/L，时间为4min，则v(NH3)==0.025mol/(L•min)；
(2)反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H＜0平衡常数表达式K=；
(3)该反应为可逆反应，反应物不可能完全转化，则NH3的物质的量浓度不可能为0.2mol/L，温度改变平衡一定发生移动，则NH3的物质的量浓度不可能为0.1mol/L，故答案为ac；
(4)反应达到平衡后，第5分钟末，保持其它条件不变，体积缩小一半，容器内气体压强增大，平衡正反应方向进行，平衡常数只随温度变化，改变压强、浓度，平衡常数不变；
(5)第5分钟末将容器的体积缩小一半后，氨气的浓度为原来的一倍，压强增大平衡向正方向移动，氨气的浓度逐渐增大，到8min时达到平衡，浓度约为0.25mol/L，则第5分钟末到此平衡时NH3浓度的变化曲线为。
19． 吸热 CD 增大压强或使用催化剂 适当降低温度 不
【分析】
根据方程式写反应①的K1表达式；利用方程式相减，平衡常数相除；根据平衡状态的标志进行分析判断；再利用图像分析影响的因素；利用浓度商与平衡常数判断平衡移动。
【详解】
(1)反应①的K1表达式是；故答案为：。
(2)现有反应③：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)，该反应的平衡常数K3，反应是反应①减去反应②，因此平衡常数相除，即，据此关系式及上表数据，在973K时，在1173K时，因此升高温度，平衡常数增大，平衡正向移动即正向是吸热反应；故答案为：；吸热。
(3)A．反应是等体积反应，压强始终不变，因此压强不能作为判断平衡的标志，故A不符合题意；
B．气体密度等于气体质量除以容器体积，气体质量不变，容器体积不变，密度始终不变，因此气体密度不变不能作为判断平衡标志，故B不符合题意；
C．H2的体积分数不随时间改变，则说明达到平衡，故C符合题意；
D．生成H2是逆向反应，生成H2O(g)是正向反应，单位时间内生成H2和H2O(g)的物质的量相等，两者生成量之比等于计量系数之比，因此能作为判断平衡标志，故D符合题意；
故答案为：CD。
(4)该反应是等体积反应，因此图甲中t2时刻发生改变，其反应速率加快，平衡未移动，则改变的条件是可能是增大压强或使用催化剂。图乙中t2时刻发生改变，后来CO浓度减小，CO2浓度增大，说明逆向移动，则改变的条件是适当降低温度；故答案为：增大压强或使用催化剂；适当降低温度。
(5)反应③的平衡常数，当使CO2和CO的浓度同时增大为原来的两倍时，，因此该反应的化学平衡不移动；故答案为：不。
【点睛】
书写平衡常数时，固体和纯液体不能写入到平衡常数中，化学方程式相减，平衡常数相除；化学方程式相加，平衡常数相乘。
20．Ⅰ（1）温度升高，反应速率加快 温度升高，有利于平衡反应正向进行
（2）不能 该反应是焓增、熵减的反应，任何温度下均不能自发进行
Ⅱ（1）>；>
（2）①使用催化剂
②
【详解】
试题分析：
Ⅰ（1）对应反应N2(g)+O2(g)2NO(g) △H＞0。温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是温度升高，反应速率加快；且该反应为吸热反应，温度升高，有利于平衡反应正向进行。
（2）汽车汽油不完全燃烧时还产生CO，不能通过2CO(g)＝2C(s)＋O2(g) ΔH>0反应除去，原因是该反应是焓增、熵减的反应，任何温度下均不能自发进行。
Ⅱ．（1）根据先拐先平衡，T1＞T2。温度升高，C的百分含量增大，所以升温平衡向正反应方向移动，故正反应为吸热反应，△H＞0；
（2）①t8后，正逆反应速率同等程度增大，反应前后气体体积不相同，只能是使用了催化剂；②t4时降压，则逆反应速率瞬间变小后逐渐增大，平衡正向移动，t5时达到平衡逆反应速率不变，t6时增大反应物的浓度，逆反应瞬间没变，但随后速率也会慢慢增加，所以在图2中画出t4～t6时逆反应速率与时间的关系线如图：；
考点：化学平衡的移动与平衡图像