06化学平衡的移动--江苏省2023-2024学年高二化学上学期期末专题练习（苏教版）

这是一份06化学平衡的移动--江苏省2023-2024学年高二化学上学期期末专题练习（苏教版），共33页。试卷主要包含了单选题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．（2023上·江苏淮安·高二统考期末）利用和重整技术可获得合成气(主要成分为CO、)，重整过程中部分反应的热化学方程式：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
不同配比随温度变化对出口合成气中的影响如图所示。下列说法正确的是

A．对于反应Ⅰ，M点的平衡常数大于N点
B．M点的转化率比N点的转化率小
C．高温高压有利于提高原料的平衡转化率
D．当时，温度高于900℃后减小是由反应Ⅱ导致的
2．（2023上·江苏连云港·高二统考期末）某科研小组研究臭氧脱除SO2和NO工艺，其主要反应：
反应Ⅰ： ΔH1=-200.9kJ·ml-1
反应Ⅱ： ΔH2=-241.6kJ·ml-1
已知该体系中臭氧发生分解反应：。向容积一定的反应器中充入含1.0mlNO、1.0mlSO2的模拟烟气和2.0mlO3，改变温度，反应相同时间后体系中NO和SO2的转化率如图所示。

下列说法正确的是
A．100℃时，P点一定达到了平衡状态
B．300℃时，SO2的转化率接近于0，其主要原因是O3已经几乎完全分解
C．相同温度下NO的转化率远高于SO2，可能原因是反应Ⅰ的活化能比反应Ⅱ的大
D．其他条件不变，增大反应器的容积可以提高NO和SO2单位时间内的转化率
3．（2023上·江苏苏州·高二统考期末）与作用分别生成的反应均为放热反应。工业尾气中可通过催化氧化为除去。将一定比例和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应答，的选择性的转化率与温度的关系如题图所示。
下列说法正确的是
A．时完全被催化氧化转移
B．催化氧化除尾气中应选择反应温度高于
C．其他条件不变，在范围，随温度升高，出口处氮氧化物物质的量增大
D．其他条件不变，在范围，随温度升高，出口处氮气的物质的量减小
4．（2023上·江苏南通·高二统考期末）温度为时，向恒容密闭容器中充入和，发生反应：，反应过程中的物质的量与部分时间的关系如下图所示。下列说法正确的是
A．0~50s时，的平均速率
B．时，容器中的物质的量可能为
C．时，起始向容器中充入和，达平衡时，的物质的量大于
D．时，起始向容器中充入、和，反应向正方向进行
5．（2023上·江苏南通·高二统考期末）催化加氢合成甲醇是重要的碳捕获利用与封存技术。催化加氢主要反应有：
反应I.
反应II.
压强分别为、时，将的混合气体置于密闭容器中反应，不同温度下体系中的平衡转化率和、CO的选择性如图所示。
(或CO)的选择性
下列说法正确的是
A．反应为吸热反应
B．曲线③、④表示CO的选择性，且
C．相同温度下，反应I、II的平衡常数
D．一定温度下，调整，可提高的平衡转化率
6．（2023上·江苏南通·高二统考期末）向体积为的某恒容密闭容器中充入和，发生反应： 。已知反应体系的平衡温度与起始温度相同，体系总压强与时间的关系如图中曲线I所示，曲线II为只改变某一条件体系总压强随时间的变化曲线。下列说法正确的是。
A．，曲线II改变的条件可能是加入了催化剂
B．内，曲线I对应的
C．4时曲线I、II对应的的转化率均为80％
D．曲线I条件下，反应达平衡时，向平衡体系中同时充入和，此时v(正)>v(逆)
7．（2023上·江苏南通·高二统考期末）硫及其化合物之间的转化在生产中有着重要作用。接触法制硫酸中，制取的反应为 。反应在有、无催化剂条件下的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A．催化时，该反应的速率取决于步骤①
B．使用作催化剂同时降低了正、逆反应的活化能
C．其他条件相同，增大，的转化率下降
D．
8．（2023上·江苏南通·高二统考期末）下列叙述正确的是。
A．已知C(石墨，s)= C(金刚石，s) ，则石墨比金刚石稳定
B．反应在室温下能自发进行，该反应的
C．达平衡后，缩小容器体积，平衡转化率不变
D．密闭容器中存在：，当时，该反应到达限度
9．（2023上·江苏南通·高二统考期末）催化还原： 。下列说法正确的是
A．使用催化剂提高的平衡脱除率
B．反应平衡常数
C．该反应一定能自发进行
D．其他条件不变，增大的用量有利于提高的转化率
10．（2022上·江苏南通·高二海门中学校考期末）中国首次实现了利用二氧化碳人工合成淀粉。其中最关键的一步是以CO2为原料制CH3OH，发生的主要反应有：
I．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔHl=+41.1kJ·ml-1
Ⅱ．CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2
Ⅲ．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3=-48.9kJ·ml-1
5Mpa时，往某密闭容器中投入3ml H2和l mlCO2.反应达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。
下列说法正确的是
A．200℃，5min时测得n(H2)=l.2ml，则v(H2)=0.36ml·L-l·min-l
B．反应III的平衡常数表达式为
C．图中Y、Z代表的物质分别是CH3OH和CO
D．CO2物质的量分数随温度升高影响不大的可能原因是催化剂失去活性
11．（2022上·江苏南通·高二海门中学校考期末）已知HNO自由基与O2的反应：
①HNO+O2→H—O—O—N=O(产物a)；
②HNO+O2→(产物b)。
能量变化如图所示。下列说法正确的是
A．反应①的ΔH>0
B．中间产物Y比中间产物X更稳定
C．升高温度反应②的速率加快，能提高HNO的平衡转化率
D．反应②总反应速率取决于中间产物Y→中间产物Z的反应速率
12．（2022上·江苏南通·高二海门中学校考期末）工业上常用接触法制备硫酸，其中关键步是：SO2在V2O5催化作用下与空气中O2在接触室发生可逆反应，其热化学方程式为：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196 kJ·ml-1。下列关于SO2催化氧化生成SO3的速率、平衡角度，有关说法正确的是
A．使用过量空气，目的是加快反应速率
B．延长反应时间，可增大SO2平衡转化率
C．当n(SO2)与n(SO3)之比不变时，表示反应达到平衡
D．其他条件不变，增大压强，平衡正向移动，平衡常数增大
13．（2022上·江苏镇江·高二江苏省镇江第一中学校考期末）在高温或放电条件下，与反应生成NO，NO进一步氧化生成。 。大气中过量的和水体中过量的、均是污染物。通过催化还原的方法，可将烟气和机动车尾气中的NO转化为，也可将水体中的转化为。对于反应，下列说法正确的是
A．其他条件相同，增大，NO的转化率下降
B．反应的平衡常数可表示为
C．使用高效催化剂能降低反应的焓变
D．该反应的，
二、填空题
14．（2022上·江苏镇江·高二江苏省镇江第一中学校考期末）与是大气主要污染物，需要经过净化处理后才能排放。
(1)汽车发动机工作时会引发和反应生成NO，其反应过程中的能量变化如表：
则 (填“>”或“”或“p2。
【详解】A．可由反应Ⅰ-反应Ⅱ得到，ΔH=-49.4kJ/ml-41.2kJ/mlp2，B正确；
C．随着温度的升高，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动，在未给定具体温度的情况下，无法比较反应Ⅰ、Ⅱ的化学平衡常数大小，C错误；
D．调整，氢气的起始浓度减小，则CO2的平衡转化率减小，D错误；
故答案选B。
6．D
【详解】A．反应从正反应开始，气体的分子数应该减小，压强减小，但是总压强增大，说明该反应正反应使放热反应，使体系温度升高，总压强增大，A错误；
B．根据三段式：
，
，，，B错误；
C．4时曲线II达平衡状态，的转化率均为80％，曲线I未达平衡，的转化率无法计算，C错误；
D．曲线I达平衡时，，，,，，充入和后，，，，，反应正向进行，，D正确；
故选D。
7．B
【详解】A．反应速率取决于反应最慢的一步，活化能越高，反应速率越慢，因为步骤②活化能高，反应速率慢，所以催化时，该反应的速率取决于步骤②，A错误；
B．催化剂同时降低了正、逆反应的活化能，同时改变正、逆反应速率，B正确；
C．其他条件相同，增大，增大，减小，的转化率增大，C错误；
D．产物由气态转化为固态时会继续放热，所以 ，D错误；
故选B。
8．A
【详解】A．根据能量最低原理，能量越低越稳定，C(石墨，s)= C(金刚石，s) ，为吸热反应，反应物总能量小于生成物总能量，所以石墨比金刚石稳定，故A正确；
B．对于反应，分子数减小的反应，，根据自发进行，该反应在低温下自发进行，所以该反应的，故B错误；
C．对于反应，属于分子数增多的反应，达平衡后，缩小容器体积，压强增大，平衡逆向进行，平衡转化率减小，故C错误；
D．对于可逆反应，当正逆反应速率相等且体系中各位物质的物质的量浓度保持不变时达平衡状态，对于反应：，当时，反应不一定达到平衡状态，故D错误；
故选A。
9．C
【详解】A．使用催化剂不能使平衡发生移动，所以使用催化剂不能提高的平衡脱除率，A项错误；
B．固体和纯液体浓度视为常数，一般不列入平衡常数中，但该反应中H2O为气态，应写入表达式中，则正确的反应平衡常数为：，B项错误；
C．该反应是熵增大的反应，即，且，则，反应一定能自发进行，C项正确；
D．其他条件不变，增大的用量，平衡正向移动，但是的转化量小于投入量，所以NO的转化率降低，D项错误；
答案选C。
10．C
【详解】A．因密闭容器体积未知，所以无法准确按浓度变化量计算速率，A错误；
B．由反应III的化学方程式可知，反应的平衡常数表达式为，B错误；
C．由题意可知，反应Ⅱ、Ⅲ为放热反应，反应Ⅰ为吸热反应，升高温度，反应Ⅰ平衡向正反应方向移动，CO和H2O的物质的量分数增大，则Z代表CO，反应Ⅱ、Ⅲ平衡向逆反应方向移动，CH3OH、H2O的物质的量分数减小，因反应Ⅱ和Ⅲ都生成CH3OH，则升高温度，CH3OH的物质的量分数减小的趋势更大，则Y、X代表的物质分别是CH3OH和H2O，C正确；
D．反应Ⅰ和反应Ⅲ中二氧化碳都是反应物，反应Ⅲ为放热反应，反应Ⅰ为吸热反应，升高温度，反应Ⅰ平衡向正反应方向移动，反应Ⅲ平衡向逆反应方向移动，体系中CO2的物质的量分数受温度的影响不大说明温度升高时，反应I吸热反应正向进行的程度和反应III放热反应逆向进行的程度相差不大，D错误；
故选C。
11．B
【详解】A．由图可知，反应物总能量高于生成物总能量，则该反应为放热反应，ΔH＜0，A错误；
B．物质的能量越低越稳定，由图可知，产物Y的能量更低，则反应历程中，产物Y比产物X更稳定，B正确；
C．①和②的反应都是放热反应，升高温度，反应速率加快，但平衡逆向移动，反应物的转化率降低，C错误；
D．由图可知，反应②的中间产物Z→产物b的活化能最大，反应速率最慢，对反应①起决定性作用，D错误；
故选B。
12．C
【详解】A．使用过量空气，目的是使更多的SO2发生反应转化为SO3，从而提高SO2的平衡转化率，A错误；
B．延长反应时间，对化学平衡移动无影响，因此不能增大SO2平衡转化率，B错误；
C．若反应正向进行，n(SO2)减小，n(SO3)增大；若反应逆向进行，n(SO2) 增大，n(SO3)减小，因此当反应体系中n(SO2)与n(SO3)之比不变时，反应达到平衡状态，C正确；
D．其他条件不变，增大压强，化学平衡正向移动，但由于平衡常数只与温度有关，温度不变，则该反应的化学平衡常数就不变，D错误；
故合理选项是C。
13．D
【详解】A．其他条件相同，增大，即增大氧气的浓度平衡正向移动，NO的转化率升高，A错误；
B．平衡常数是指可逆化学反应达到平衡时，每个产物浓度系数次幂的连乘积与每个反应物浓度系数次幂的连乘积之比，可表示为，B错误；
C．催化剂只影响反应历程，不改变反应始末状态，使用高效催化剂反应的焓变不变，C错误；
D．该反应为气体分子数减小的放热反应，则反应的，，D正确；
故选：D。
14．(1)＞
(2) ＞ 增大压强
(3) SO2+2H2O-2e-=+4H+ 1：1
【详解】（1）断开化学键吸收能量，则ΔH2＞0，故答案为：＞；
（2）①由图可知，t1℃下反应先达到平衡状态，则t1＞t2，t1℃时NO的百分含量小于t2℃，说明升高温度，平衡正向移动，则该反应为吸热反应，ΔH＞0，故答案为：＞；
②由图可知，改变的条件使反应速率加快，且平衡逆向移动，则t1时刻改变的外界条件可能是增大压强，故答案为：增大压强；
（3）①电解池中SO2在阳极失去电子生成H2SO4，电极反应式为SO2+2H2O-2e-=+4H+，故答案为：SO2+2H2O-2e-=+4H+；
②反应前后阴极室成分不变，即阳极转移电子数和NO生成N2时转移电子数相等，即SO2～～2e-～NO～N2，所以在相同条件下的体积比1：1，故答案为：1：1。
15． BDE AD ＞ 温度相同时，增大压强，化学平衡向正反应方向移动，平衡混合物中氨的体积分数增大 ＜ 6×107 2Fe+3H2O+N2=2NH3+Fe2O3
【分析】（1）工业上有利于提高合成氨产率的条件从有利于提高单位时间里氨气的产量这个角度来考虑；
（2）A. 从合成氨反应的热化学反应方程式可以判断ΔH和ΔS都小于零；
B. 从温度对反应速率和平衡的影响来判断；
C. 从减少生存物氨气的浓度对反应速率和平衡的影响来判断；
D. 从原料气对于催化剂催化效能的影响以及会否引发事故的角度来判断；
（3）①氨气的体积分数不同的原因在压强，通过相同温度不同压强下氨气的体积分数大小，判断平衡移动的方向，比较p2、p3的大小；
②平衡时A、B点对应的化学反应速率不同的原因主要是压强、温度，从压强、温度对反应速率的影响来判断；
③若N2、H2的初始投入量分别为0.1ml、0.3ml，在恒容容器中反应，若起始压强为1×108Pa，则计算平衡时B点的压强，可通过压强之比等于混合气体总的物质的量之比来计算，用三段式计算平衡时混合气体总的物质的量；
（4）阴极区发生还原反应，找出阴极总反应，已知第一步的反应为：Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH-，纳米Fe2O3作催化剂，首先转化为铁，则第二步的反应中要重新生成Fe，据此写出第二步方程式；
【详解】（1）合成氨是气体分子数减小的放热反应，高压有利于平衡右移，有利于提高产率，高温虽然不利于氨的合成，但大大提高了合成氨的速率有利于提高产率，催化剂能极大地提高反应的速率，也有利于提高产率；
答案为：BDE；
（2）
A.合成氨是气体分子数减小的放热反应，故合成氨反应的ΔH和ΔS都小于零，说法正确；
B.在773K下反应，目的是保证催化剂的活性加快反应速率，不利于提高平衡转化率，说法错误；
C.将NH3液化后移去，利于平衡正向移动，减少反应速率，说法错误；
D.原料气假如不净化，有杂质气体，会引起催化剂中毒，假如含有毒气体有可能发生安全事故，说法正确；
答案为：AD；
（3）①温度相同时，增大压强化学平衡向正反应方向移动，故平衡混合物中氨的体积分数越大压强越大，由图知p2下氨的体积分数大于p3下氨的体积分数；则p2＞p3
答案为：＞；
p2＞p3的原因：温度相同时增大压强化学平衡向正反应方向移动来；
答案为：温度相同时，增大压强，化学平衡向正反应方向移动，平衡混合物中氨的体积分数增大；
②温度越大，压强越大，反应速率越大，p1>p2，由图可知，B对应的温度、压强大，则反应速率大；
答案为：＜；
③若N2、H2的初始投入量分别为0.1ml、0.3ml，在恒容容器中反应，若起始压强为1×108Pa，
因为p始= 1×108Pa，所以p平= 6×107Pa；
答案为：6×107；
（4）阴极区发生还原反应，阴极总反应可表示为：N2+6e-+6H2O=2NH3+6OH-，已知第一步的反应为：Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH-，纳米Fe2O3作催化剂，首先转化为铁，则第二步的反应中要重新生成Fe，方程式为2Fe+3H2O+N2=2NH3+Fe2O3；
答案为：2Fe+3H2O+N2=2NH3+Fe2O3。
【点睛】第一个问题容易出错，同学往往错把产率高等同于转化率高，本题综合程度高，正确解读图示信息是解题的一个关键，例如比较A和B两点的反应速率大小时，要注意压强和温度这两种因素。
16． 810a 9.52% 增大 ＞ 正反应放热，升温，平衡逆向移动，气体的物质的量增大 ＜ ＞ ＜ ＞ ＜ ＞ ＜
【详解】（1）平衡时，体积为aL，
由题可知，(2-2x)+(1-x)+2x=2.1，解得x=0.9，则；
（2）由（1）分析可知，反应进行到t1时，SO2的体积分数为；
（3）该反应在恒压装置中进行，充入氩气，氩气不参加反应，因此容器体积将增大，容器内反应物总压将减小，平衡将向气体体积增大的方向移动，即平衡将逆向移动，SO2的物质的量将增大；
（4）该反应正向为放热反应，升高温度，平衡将向吸热反应方向移动，即平衡将逆向移动，达到新平衡混合物中气体的总物质的量大于2.1ml；
（5）恒容条件下，再加入0.2mlSO2、0.1mlO2和1.8mlSO3，，反应将正向进行，v逆＜v正；
（6）由题中表格信息可知，容器2建立的平衡相当于容器1建立平衡后再将容器的容积缩小为原来的(相当于压强增大为原来的2倍)后平衡移动的结果，由于加压，化学反应速率加快，则v1＜v2；由于平衡右移，则α1(SO2)＜α2(SO2)，根据勒夏特列原理可得c2＞2c1，p1＜p2＜2p1；容器3中建立的平衡相当于容器1建立的平衡升温后平衡移动的结果。升高温度，化学反应速率加快，则v1＜v3；由于平衡左移，则α1(SO2)＞α3(SO2)，c1＞c3。由于温度升高，气体物质的量增加，故p3＞p1。对于特定反应，平衡常数仅与温度有关，温度升高，题给平衡左移，平衡常数减小，则K1＝K2＞K3，由以上分析可知c2＞2c1，p1＜p2＜2p1，p1＜p3，则p2＜2p3，v1＜v3，α1(SO2)＞α3(SO2)，因为c2＞2c1，c1＞c3，则c2＞2c3。若容器2的容积是容器1的2倍，则两者建立的平衡完全相同，根据平衡特点，此时应存在α1(SO2)＋α2(SO3)＝1，由于容器2的平衡相当于容器1的平衡加压，故α2(SO3)将减小，则α1(SO2)＋α2(SO3)＜1，结合α1(SO2)＞α3(SO2)，则α2(SO3)＋α3(SO2)＜1。
17．(1)+76.4
(2) ② 升高温度，反应以反应④为主，H2增大幅度大于CO
(3)CO2、h+
(4)CO2+4e-+4H+=HCHO+H2O
(5)36
【详解】（1）反应①：
反应②：
反应③：
反应④： △H4
利用盖斯定律，将反应①+③得， △H4=(+247.4-171.0) kJ·ml-1=+76.4kJ·ml-1。
（2）500℃时，反应①中，=1，发生反应②使减小，发生反应④使增大，则比较小，此时发生的副反应以②为主。升高温度，产物中H2与CO的物质的量之比增大的原因是：升高温度，反应以反应④为主，H2增大幅度大于CO。
（3）上述反应机理中，CO2得电子转化为CO和O2-，CH4获得h+提供的电子，生成CO和H2，则表现出氧化性的粒子有CO2、h+。
（4）当电解电压为u1V时，CO2在阴极得电子产物与电解质反应生成HCHO，则阴极生成HCHO的电极反应式为CO2+4e-+4H+=HCHO+H2O。
（5）当电解电压为u2V时，CO2→HCOOH转移2e-，CO2→HCHO转移4e-，当电解生成的HCOOH和HCHO的物质的量之比为5:6时，可建立等式，m=36，生成HCHO的法拉第效率m为36。
【点睛】书写电极反应式时，需注意电解质的性质。
18．(1) 2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH=-121.5kJ/ml 能 BD
(2) AC 温度到一定值时，此时反应以反应Ⅱ为主，反应Ⅱ是气体体积不变的反应，改变压强平衡不移动，二氧化碳转化率不变，三条压强曲线交于一点
(3)710K以后温度高反应速率快，反应达到了平衡状态，该反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，CO2转化率降低
(4) 正 CO2+2e-=CO+O2-
【详解】（1）①根据盖斯定律I×2+Ⅲ=Ⅳ，ΔH4=ΔH1×2+ΔH3=-121.5kJ/ml，反应Ⅳ的热化学方程式为2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH=-121.5kJ/ml；反应I是ΔS