第二章 化学反应速率与化学平衡 同步习题 高中化学人教版（2019）选择性必修1

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第二章 化学反应速率与化学平衡 同步习题 一、单选题1．某温度下，发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ·mol-1，N2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是  A．将1 mol N2和3 mol H2置于1L密闭容器中发生反应，放出的热量为92.4 kJB．平衡状态由A到B时，平衡常数K(A)0)B．2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)；△H=+Q2kJ·mol-1(Q2>0)C．4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)；△H=-Q3kJ·mol-1(Q3>0)D．H2(g)+CO(g)C(s)+H2O(g)；△H=+Q4kJ·mol-1(Q4>0)8．下列有关合成氨工业的说法中，正确的是A．增大压强，对正反应的反应速率影响更大B．铁触媒作催化剂可加快反应速率，且有利于化学平衡向合成氨的方向移动C．合成氨工业的反应温度控制在400~500℃，目的是使化学平衡向正反应方向移动D．从合成塔出来的混合气体中NH3只占15%，所以合成氨厂的产率都很低9．在一定容积的密闭容器中进行反应：H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g)，其平衡常数的常用对数lgK和温度的倒数1/T之间的关系如图所示。下列说法正确的是A．该反应的ΔHT2D．3v(d)=2v(e)11．下列图示与对应的叙述相符的是A．图甲表示等量NO2在容积相同的恒容密闭容器中，不同温度下分别发生反应：，相同时间后测得NO2含量的曲线，则曲线最低点一定是平衡的点B．图乙表示的反应是放热反应，该图表明催化剂不能改变化学反应的焓变C．图丙表示压强对可逆反应的影响，则p乙>p甲D．图丁表示反应： ，在其他条件不变的情况下，改变起始时CO的物质的量对此反应平衡的影响，则温度T1>T2，平衡常数K1>K212．工业制硫酸的一步重要反应是在400～600℃下的催化氧化：，这是一个正反应放热的可逆反应.如果反应在密闭容器中进行，下述有关说法不正确的是A．使用催化剂可加快反应速率，提高生产效率B．其它条件保持不变，温度越高，速率越快，生产效益越好C．为了提高的转化率，可适当提高的浓度D．增大压强可以提高产率，但高压对动力和设备要求太高，会增加生产成本二、填空题13．工业制造硫酸的主要反应为：SO2(g)+O2(g)=SO3(g)    △H=-99kJ•mol-1    ①SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(aq)    ②反应①的平衡常数K随温度升高而减小，所用催化剂的主要成分为V2O5(6%～12%)、K2SO4(17%～20%)、SiO2(50%～70%)，能使催化剂中毒的物质有砷、硒、氟等。请根据以上信息讨论二氧化硫氧化反应的工艺条件(温度、压强、原料气配比等)对工业生产硫酸的影响 。14．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的催化氧化：  。回答下列问题：(1)当、和起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时，在0.5 MPa、2.5 MPa和5.0 MPa压强下，平衡转化率随温度的变化如图所示。反应在5.0 MPa，550℃时的 ，判断的依据是 。影响的因素有 。  (2)将组成(物质的量分数)为、和的气体通入反应器，在温度、压强条件下进行反应。平衡时，若转化率为，则压强为 ，平衡常数 (以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。(3)研究表明，催化氧化的反应速率方程为：，式中：为反应速率常数，随温度升高而增大；为平衡转化率，为某时刻转化率，为常数。在时，将一系列温度下的、值代入上述速率方程，得到曲线，如图所示。  曲线上最大值所对应温度称为该下反应的最适宜温度。时，逐渐提高；后，逐渐下降。原因是 。15．某温度时，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z(均为气体)三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。(1)由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为 ；(2)反应从开始至2分钟，用Z的浓度变化 表示的平均反应速率为v(Z)= ；(3)2min反应达平衡容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时 (填增大、减小或不变)；混合气体密度比起始时 (填增大、减小或不变)。(4)将a mol X与b mol Y的混合气体发生上述反应，反应到某时刻各物质的量恰好满足：n (X) = n (Y) =n (Z)，则原混合气体中a : b = 。(5)下列措施能加快反应速率的是 。A．恒压时充入He    B．恒容时充入He  C．恒容时充入X     D．及时分离出ZE．升高温度         F．选择高效的催化剂(6)下列说法正确的是 。 A．升高温度改变化学反应的限度B．已知正反应是吸热反应，升高温度平衡向右移动，正反应速率加快，逆反应速率减慢C．化学反应的限度与时间长短无关   D．化学反应的限度是不可能改变的E． 增大Y的浓度，正反应速率加快，逆反应速率减慢16．丙烯是工业上合成精细化学品的原料，随着天然气和页岩气的可用性不断提高，制取丙烯的技术受到人们越来越多的关注。(1)主反应I ：C3H8(g)C3 H6(g)+H2(g) △H1副反应Ⅱ ：C3H8(g) C2H4(g)+CH4(g) △H2已知H2、丙烷(C3H8 )和丙烯(C3 H6)的燃烧热(△H)分别是-285.8 kJ·mol-1、-2220 kJ·mol-1和-2051 kJ·mol-1，则△H= kJ·mol-1.主反应I在 (填“高温”、“低温”或“任意温度”)时能自发进行。(2)一定温度下，向总压恒定为p kPa的容器中充入一定量C3H8气体，在催化作用下，发生上述反应制备C3 H6。①下列情况表明反应达到平衡状态的是 (填标号)。A．气体密度不再改变B．体系压强不再改变C．混合气体的平均摩尔质量不再改变D．单位时间内消耗C3H8的物质的量与生成C3 H6的物质的量相等②从平衡移动的角度判断，达到平衡后通入N2的作用是 。(3)在温度为T时，向起始压强为120 kPa的恒压容器中通入4 mol C3H8和6 mol N2发生反应，经10 min反应达到平衡，C3H8的平衡转化率与通入气体中C3H8的物质的量分数的关系如图所示。该条件下，C3H8的选择性为80%，则0~ 10 min内生成C3 H6的平均速率为 kPa·min-1；反应I的平衡常数 Kp= kPa(以分压表示，分压=总压X物质的量分数，保留一位小数)。(4)向恒温刚性密闭容器中通入一定体积比的C3H8、O2、N2的混合气体，已知某反应条件下只发生如下反应(k、k'为速率常数)：反应I ：2C3H8(g) +O2(g)=2C3 H6(g) +2H2O(g) k反应Ⅳ ：2C3 H6(g) + 9O2 (g)=6CO2(g)+ 6H2O(g) k'实验测得丙烯的净生成速率方程为v(C3 H6)=kp(C3H8)-k'p(C3H6)，可推测丙烯的浓度随时间的变化趋势为 ，其理由是 17．甲醇是一种重要的化工原料，具有开发和应用的广阔前景。工业上使用水煤气 (CO与H2的混合气体) 转化成甲醇，反应为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。  (1)CO 的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。①P1、P2的大小关系是P1 P2 (填“>”“v1，温度越高，速率越大，故T2>T1，C错误；D． ，，k2=2k1，可得3v(d)=2v(e)，D正确；故选C。11．A【详解】A．图甲表示等量NO2在容积相同时不同温度下,相同时间后测得的NO2含量的曲线,开始一段时间NO2的含量随温度的升高而减小,温度升高反应速率加快,反应正向进行的程度逐渐增大,当NO2含量达到最小值(即曲线的最低点)时该反应达到平衡状态,继续升高温度NO2含量又增大,说明升高温度平衡向逆反应方向进行,根据勒夏特列原理,该反应的逆反应是吸热反应,所以该反应(即正反应)是放热反应即ΔHp甲,增大压强平衡正向移动,平衡时反应物的百分含量降低,故C错误；D．当温度相同时,开始时随着CO的物质的量的逐渐增大,平衡向正反应方向移动,平衡时N2%逐渐增大；继续增大CO的物质的量,容器中气体总物质的量的增加超过了因平衡移动时N2物质的量的增加,故后来N2%随CO的物质的量增加而减小。当n(CO)相同温度由T1变为T2时,平衡时N2%减小,说明平衡向逆反应方向移动，ΔHK2，只有升温该反应的平衡常数才减小,所以T1