04化学反应的方向与调控-广东省2023-2024学年高二化学上学期期中、期末重点知识点专题练习（人教版2019）

这是一份04化学反应的方向与调控-广东省2023-2024学年高二化学上学期期中、期末重点知识点专题练习（人教版2019），共31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·广东广州·高二校考期末）在一定压强下，向10L密闭容器中充入1ml S2C12和1ml Cl2发生反应。Cl2与SC12的消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示，下列说法错误的是
A．A、B、C、D点中，达到平衡状态的为A点
B．达到平衡后继续加热，平衡向逆反应方向移动，
C．升高温度，该反应的化学平衡常数减小
D．一定温度下，在密闭容器中达到平衡后缩小容器体积，重新达到平衡后，S2C12的平衡转化率不变
2．（2023上·广东广州·高二广州市白云中学校考期末）汽车尾气中NO产生的反应为：，一定条件下，等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应。如图曲线a表示该反应在温度T时，N2的浓度随时间的变化。曲线b表示该反应的某一起始条件发生改变时，N2的浓度随时间的变化。下列叙述不正确的是

A．曲线b改变的条件可能是加入了O2
B．曲线b改变的条件是升高温度
C．温度T时，该反应的平衡常数
D．温度T时，随着反应的进行，混合气体的密度没有变化
3．（2023上·广东梅州·高二广东梅县东山中学校联考期末）羰基硫(COS)能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在容积不变的密闭容器中，将CO和混合后在催化剂作用下，加热发生反应并达到平衡。若反应前CO的物质的量为10 ml，达到平衡时CO的物质的量为8 ml，且化学平衡常数为0.1.下列说法正确的是
A．反应前的物质的量为7 ml
B．增大压强，化学平衡正向移动
C．增大CO浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小
D．增大的比值，可以减小CO的转化率
4．（2023上·广东深圳·高二统考期末）一氧化氮的氢化还原反应为 ，其正反应速率方程为，k为速率常数，只受温度影响。T℃时，实验得到的数据如下表所示：
下列说法正确的是
A．平衡常数
B．，
C．升高温度，k值减小
D．升高温度，该反应的平衡常数K值增大
5．（2023上·广东广州·高二广东实验中学校考期末）一定温度下，向三个体积分别为V1、V2、V3(V1＜V2＜V3)的密闭容器中分别加入足量活性炭和2mlNO2，发生反应：2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)，在相同时间内测得各容器中NO2的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法正确的是
A．bc曲线上反应均达到平衡状态
B．容器内的压强：Pa：Pb＞6：7
C．a、c两点时气体的颜色相同
D．向a点平衡体系中充入一定量的NO2，达到平衡时，NO2的转化率比原平衡大
6．（2023上·广东广州·高二广东实验中学校考期末）在一定条件下，将A和B各0.32ml充入40L恒容密闭容器中，发生反应：A(g)+B(g)2C(g) △H＜0，反应过程中测定的数据如表，下列说法正确的是
A．反应前2min的平均速率v(C)=0.004ml•L-1•min-1
B．其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前v(逆)＞v(正)
C．其他条件不变，起始时向容器中充入0.64mlA和0.64mlB，平衡时n(C)＜0.48ml
D．其他条件不变，向平衡体系中再充入0.32mlA，再次平衡时，B的转化率增大
7．（2023上·广东肇庆·高二统考期末）向某恒容密闭容器中通入一定量的气体X，发生反应：①，②。下列说法错误的是
A．曲线a为Z的浓度变化曲线
B．反应进行2min时，
C．反应进行10min后，体系达到平衡状态
D．反应②的平衡常数K=16.2
8．（2023上·广东广州·高二广东广雅中学校联考期中）将0.20ml NO和0.20ml CO混合气体充入容积为1.0L的恒容密闭容器中，分别在和温度下发生反应：。反应过程中容器内的物质的量随时间变化关系如图所示，下列说法正确的是
A．的
B．温度时，前12分钟的平均反应速率
C．温度时，该反应的平衡常数
D．温度时，若起始向容器中通入0.10ml NO、0.30ml CO、0.10ml和0.10ml，反应向正方向进行
9．（2022上·广东广州·高二广州市第八十九中学校考期末）下列有关化学反应进行的方向和限度的说法中正确的是
A．，平衡时若增加A的物质的量，活化分子百分数不变，单位体积内活化分子数增大，正反应速率增大，平衡正向移动
B．在常温下能自发进行，则该反应的
C．对于反应，起始充入等物质的量的A和B，达到平衡时A的体积分数为n%，此时若给体系加压则A的体积分数不变
D．将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中，在恒定温度下发生分解反应：，的体积分数不再改变，则反应已达平衡
10．（2023上·广东梅州·高二广东梅县东山中学校联考期末）下列说法正确的是
A．自发进行的反应不需要任何条件，就可以发生反应
B．的反应一定能自发进行
C．增大反应物浓度，可增大活化分子百分数，从而增加有效碰撞的次数
D．反应，若正反应的活化能为 kJ⋅ml，逆反应的活化能为 kJ⋅ml，则 kJ⋅ml
11．（2023上·广东肇庆·高二统考期末）的催化氧化是生产硫酸的重要工艺之一，其反应为，下列说法正确的是
A．该反应在任何温度下均能自发进行
B．加入催化剂，该反应的保持不变
C．压缩容器体积，活化分子百分数增大
D．升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大
12．（2023上·广东广州·高二南海中学校考期末）下列说法中，正确的是
A．转化变为时，熵减小
B．使用催化剂能使非自发反应转化成自发反应
C．室温下晶体与晶体的反应是非自发反应
D．某反应在高温时能自发进行，其逆反应在低温时能自发进行，则该反应的正反应的、
二、填空题
13．（2021上·广东茂名·高二统考期末）完成下列问题。
(1)向2L的密闭容器中通入2mlX气体和3mlY气体，一定条件下发生以下反应：⇌，10s末测得R的物质的量为，Q的浓度为。请回答：
①化学方程式中a= 。
②10s末X的物质的量浓度为 。
③反应开始至10s内，用Y表示的化学反应速率为
④恒温恒容条件下，向该反应容器中通入1ml氦气，反应速率 (填“增大”或“减小”或“不变”)。
⑤恒温恒压条件下，向该反应容器中通入1ml氨气，反应速率 。
(2)在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：。该反应的化学平衡常数K和温度t的关系如下表：
回答下列问题：
①该反应的化学平衡常数表达式为：K= 。
②该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。
③能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 (填序号)。
a．容器中压强不变 b．混合气体中不变
c． d．
(4)某温度下，平衡浓度符合下式：，则此时的温度为 ℃。
14．（2023上·广东广州·高二广州市白云中学校考期末）CO2催化加氢制甲醇(CH3OH)是实现碳达峰、碳中和的途径之一，其反应可表示为。
(1)该反应分两步进行，反应过程能量变化如图所示，所有物质均为气态。

总反应 。第①步反应的热化学方程式为 。
(2)一定条件下，向体积为1L的恒容密闭容器中通入2mlCO2和6mlH2发生反应生成甲醇，每次反应10分钟，测得CO2转化率随温度变化关系如图所示。

①CO2催化加氢制甲醇的平衡常数表达式K= 。
②已知A点为平衡状态。260℃时从反应开始到恰好平衡CO2的平均反应速率v(CO2)= 。该温度下的平衡常数 。
③260℃时，某时刻反应混合物中CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度分别为0.1ml/L、0.3ml/L、1ml/L、1ml/L，此时反应进行的方向为 (填“正反应方向”“逆反应方向”或“平衡状态”)。
(3)210℃~240℃时，CO2的转化率逐渐增大的原因是 。
15．（2022上·广东梅州·高二校考期末）甲醇被称为2l世纪的新型燃料，工业上可以用CH4和H2O为原料来制备甲醇。
(1)将1.0mlCH4和2.0mlH2O(g)通入容积为10L的反应室，在一定条件下发生反应I：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)，CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图甲：
①已知100℃，压强为P1时，达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示的平均反应速率为 。
②在其它条件不变的情况下升高温度，化学平衡常数将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
③图中的P1 P2(填“＜”、“＞”或“=”)，在100℃，压强为P1时平衡常数为 。
④保持反应体系100℃，压强为P1，5min后再向容器中充入H2O、H2各0.5ml，化学平衡将向 移动(填“向左”“向右或“不”)。
(2)在一定条件下，将amlCO与3amlH2的混合气体在催化剂作用下能自发发生反应II：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
①该反应的△H 0(填“＜”、“＞”或“=”)。
②若容器容积不变，下列措施可以提高CO转化率的是 。
A．升高温度 B．将CH3OH(g)从体系中分离出来
C．充入He，使体系总压强增大 D．再充入一定量的H2
16．（2023上·广东广州·高二广州大学附属中学校考期末）红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如下图所示(图中的ΔH表示生成1ml产物的数据)。
根据图回答下列问题：
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是 。
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是 。上述分解反应是一个可逆反应。温度T1时，在密闭容器中加入0.80mlPCl5，反应达到平衡时PCl5还剩0.60ml，其分解率α1等于 ；若反应温度由T1升高到T2，平衡时PCl5的分解率为α2，α2 α1(填“大于”、“小于”或“等于)。
17．（2022上·广东揭阳·高二统考期末）二氧化碳与氢气催化合成甲醇，发生的反应为：
(1)已知：
计算上述反应的 。
(2)一定条件下，往2L恒容密闭容器中充入和，在不同催化剂作用下的反应I、反应II与反应III，相同时间内CO2转化率随温度变化的数据如表所示，据表中数据绘制下图：
(时，图中c点转化率为66.67%，即转化了2/3)
①催化剂效果最佳的反应是 (填“反应I”，“反应II”，“反应III”)。
②的b点υ(正) υ(逆) (填“>”，“＜”，“=”)。
③的a点转化率比的c点高的原因是 。
④求温度为时，该反应的平衡常数K 。写出计算过程(结果保留三位有效数字)。
18．（2021上·广东广州·高二统考期末）硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化：
2SO2(g)+O2(g) 2SO3 △H= -196 kJ/ml
回答下列问题：
(1)某温度下，SO2平衡转化率α与体系总压强p的关系如图(a)所示。
①将2.0 ml SO2和 1.0 ml O2置于10 L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10 MPa。该反应的平衡常数等于
②平衡状态由A变到B时，平衡常数KA KB(填“>” “” “”、“”或“ 0.975 该反应正反应气体分子数减少，增大压强转化率提高，5MPa>2.5MPa=P2，P1=5MPa。 温度、压强和反应物的起始浓度(组成)或原料投料比。
【详解】(1) 因为反应达平衡后，体系总压强为0.10MPa，所以平衡时二氧化硫的转化率为80%，则有，所以平衡浓度分别为除以体积10L，，从A点到B点温度不变，所以平衡常数相等。
(2)由图象可知温度越高二氧化硫转化率越小，反应正反应为放热反应，温度越高平衡常数越小，该反应正反应气体分子数减少，增大压强转化率提高，5MPa>2.5MPa=P2，P1=5MPa，由图象转化率为0.975，反应是非等体反应，所以温度压强均能影响二氧化硫的转化率，由图象原料投料比不同二氧化硫的转化率也不同。
19．(1)-122.6
(2) ＞ 20%
(3) 0.18ml•L-1•min-1 KA=KC＞KB
(4) 反应I和反应III均为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CO2的转化率降低 230℃ 12%
【详解】（1）由盖斯定律可知，反应III=反应I×2-反应II△H3=2△H1-△H2=2×（-49.6kJ⋅ml-1）-（+23.4kJ⋅ml-1）=-122.6kJ⋅ml-1，故答案为：-122.6；
（2）Q===0.049＜K=0.25，说明此时反应处于向正反应方向进行之中，则正＞逆，则有：则有：K===0.25，解得x=0.2，设容器体积为VL，则混合气体中CH3OH体积分数=×100%=20%；故答案为：＞；20%；
（3）T1温度下，n（H2）：n（CO2）=12ml：6ml=2：1，CO2转化率为60%，0～5min内的平均反应速率（CH3OCH3）=（CO2）===0.18ml•L-1•min-1；n（H2）：n（CO2）一定时，升高温度平衡逆向移动，二氧化碳转化率减小，则温度：T1＜T2，温度越高平衡常数越小，温度不变化学平衡常数不变，则KA=KC＞KB，故答案为：0.18ml•L-1•min-1；KA=KC＞KB。
（4）①由题干信息可知，反应Ⅰ： kJ·ml，结合(1)小问可知，反应III： =-122.6kJ/ml，故温度高于230℃，CO2转化率随温度升高而下降可能的原因是升高温度，反应I和反应III平衡均向逆向移动，则CO2的转化率随温度升高而下降，故答案为：反应I和反应III均为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CO2的转化率降低；
②根据的选择性可知，CH3OH的产率等于CO2的转化率乘以CH3OH的选择性，根据题干表中数据可知，230℃下，CH3OH的产率最大，故在上述条件下合成甲醇的最佳温度是230℃，此时甲醇的产率为48%×25%=12%，故答案为：230℃；12%。
20．(1) 低温 反应的活化能高
(2)755.6
(3)AC
(4) 0.2ml/(L·min) 0.25 降低温度
(5)向左进行
【详解】（1）该反应为熵减的放热反应，低温下反应△H—T△S＜0，反应能自发进行；该反应必须在高温下才能启动说明反应的活化能高，启动反应需要的能量高，故答案为：低温；反应的活化能高；
（2）由题给燃烧热可得如下热化学方程式①H2（g）+O2（g）=H2O（l）△H1=—285.8kJ/ml，②CO（g）+O2（g）=CO 2（g）△H2=—283.0kJ/ml，③CH3OH(g) +O2（g）=CO 2（g）+2H2O（l）△H3=—akJ/ml，由盖斯定律可知，①×2+②—③可得反应，则△H=2△H1+△H2—△H3=2×(—285.8kJ/ml)+ (—283.0kJ/ml)—(—akJ/ml)= —99kJ/ml，解得a=755.6，故答案为：755.6；
（3）A．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，该反应是气体体积减小的反应，反应中混合气体的平均相对分子质量增大，则混合气体的平均相对分子质量不再变化说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；
B．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，在恒温恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变，则混合气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误；
C．CO的百分含量不再变化说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；
D．CO、H2、CH3OH的物质的量之比为1∶2∶1不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误；
故选AC；
（4）①由图可知，前5分钟内，一氧化碳的浓度变化量为(1.0—0.5)ml/L=0.5 ml/L，则v(H2)= =0.2ml/(L·min)，故答案为：0.2ml/(L·min)；
②T1℃平衡时，一氧化碳、氢气和甲醇的浓度分别为0.5 ml/L、(3.0—0.5×2)ml/L=2.0 ml/L和0.5 ml/L，则反应的化学平衡常数K==0.25，故答案为：0.25；
③由图可知，10min时，外界条件改变的瞬间，一氧化碳的浓度不变，随后浓度减小说明平衡向正反应方向移动，新平衡时一氧化碳浓度为0.26ml/L，则平衡时氢气、甲醇的浓度为(3.0—0.74×2)ml/L=2.0 ml/L、0.74 ml/L，反应的化学平衡常数K1=≈1.23＞K，则改变的外界条件为降低温度，故答案为：降低温度；
（5）温度不变，平衡常数不变，T1℃下，在1L恒容密闭容器中充入2mlCO、2mlH2和3mlCH3OH(g)，此时反应浓度熵Qc==0.375＞K，则反应向向右进行，故答案为：向左进行。
21．(1) D AD
(2) > 反应ii分子数目增大，增大压强平衡逆向移动，的平衡转化率降低，所以P1>P2 0.38 E
【详解】（1）①按盖斯定律，(反应i-反应ii)得：该条件下与反应生成NO的热化学方程式为 (通过计算而得)。
②在恒温恒容密闭容器中，对于反应i：
A．正逆反应速率相等时存在，而代表正逆反应速率不相等，不处于平衡状态，A错误；
B． n个键断裂的同时，有n个键形成都代表是正反应速率，不能说明上述反应达到平衡状态， B错误；
C．根据质量守恒，混合气体的质量不变，体积也不变，故混合气体的密度为定值，故恒温恒容时，混合气体的密度保持不变不能说明上述反应达到平衡状态，C错误；
D．由于该反应前后气体的分子数、混合气体的压强发生，恒温恒容时，混合气体的压强保持不变可以说明上述反应达到平衡状态，D正确；
选D。
③对于反应i与反应ii：
A．由图可知，氨催化氧化生成时，温度应控制在400℃左右，A正确；
B．反应i与反应ii均为放热反应，升温平衡左移，故反应升温会降低反应物转化率，B不正确；
C．提高物料比的值，相当于增大氧气浓度、减小氨气浓度，主要目的的是提高氨气的转化率，C不正确；
D．由图知，840℃后，NO产率下降的主要原因是以反应(ii)为主，D正确；
选AD。
（2）①反应ii为： ，温度不变时增压平衡左移，氨气的转化率减小，则图中＞，理由是：反应ii分子数目增大，增大压强平衡逆向移动，的平衡转化率降低，所以P1>P2。
②恒压密闭容器中分别充入、，若容器的初始体积为2.0L，在A点状态下平衡时氨气的转化率为60%,则存在三段式：，则平衡时混合气体共6ml，，则，容器中=0.38。
③B点为p1、T1时的平衡状态、氨气的转化率为60%,则则存在三段式：，则平衡时混合气体共6ml，平衡常数，即。
④若温度为，压强为，容器的初始体积为2.0L时，分别充入、、0.2mlAr发生反应ii，则起始状态时气体总的物质的量不变， 增大、且恒压下Ar气体的充入均有利于平衡右移、氨气的转化率增大，故气体在此时的平衡转化率为图中的E点。
22．(1)>
(2)bc
(3) 2 >
(4) 合成氨是气体分子数减小的反应，增大压强，平衡向合成氨的方向移动，NH3的体积分数增大 = < 0.037或
【详解】（1）反应的焓变小于零，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，故K1>K2；
（2）a．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2，不能说明正逆反应速率相等，不能说明达到平衡状态，a不符合题意；
b．反应速率比等于系数比，3v正(N2)=v逆(H2)，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，b符合题意；
c．v正(NH3)=v逆(NH3) 说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，c符合题意；
d．容器体积和气体总质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡，d不符合题意；
故选bc；
（3）400℃时，N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为0.5，则反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常数；当测得NH3、N2、H2的浓度分别为3ml⋅L−1、2ml⋅L−1、1ml⋅L−1时，，则反应正向进行，v正(N2)>v逆(N2)；
（4）①合成氨是气体分子数减小的反应，增大压强，平衡向合成氨的方向移动，NH3的体积分数增大，故随压强增大，NH3的体积分数增大；
②平衡常数受温度影响，压强不改变平衡常数，故平衡常数K(a)=K(b)。
a点时，压强为28MPa时，氨气的体积分数为48%，故氮气的分压为28×=3.64，b点时，压强为60MPa时，氨气的体积分数为60%，故氮气的分压为60×=6，故b点氮气分压更大，所以b点氮气浓度更大。
③b点氨气的体积分数为60%，总压强为60Mpa，假设氮气、氢气的投料分别为1ml、3ml；
，a=0.75ml，氮气、氢气、氨气的物质的量分别为0.25ml、0.75ml、1.5ml，总的物质的量为2.5ml，平衡常数 (Mpa)-2。