2.4化学反应的调控（含解析） 同步练习题 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

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2.4化学反应的调控同步练习题
一、选择题
1．中国首条“生态马路”在上海复兴路隧道建成，它运用了“光触媒”技术，在路面涂上一种光催化剂涂料，可将汽车尾气中45%的NO和CO转化成和：，下列对此反应的叙述中正确的是
A．降低温度，有效碰撞频率降低，不利于该反应的正向进行
B．增大压强能使该反应的化学平衡常数K增大
C．NO和CO分子间只要有合理取向的碰撞就能发生化学反应
D．使用光催化剂能降低反应的活化能，增大活化分子的百分数
2．80℃时，2 L密闭容器中充入0.40 mol N2O4，发生反应N2O4 2NO2 ΔH=+Q kJ·mol-1(Q>0)，获得如表数据：
时间/s 0 20 40 60 80 100
c(NO2)/mol·L-1 0.00 0.12 0.20 0.26 0.30 0.30
下列判断正确的是
A．当温度不变时增大压强，该反应的平衡常数K减小
B．0~40 s内，N2O4的平均反应速率为0.005mol·L-1·s-1
C．反应达平衡时，吸收的热量为0.30Q kJ
D．100s后升高温度，体系颜色变浅
3．密闭容器中反应：2CO2(g) + 6H2(g) CH3CH2OH(g) + 3H2O(g) △H < 0，下列说法正确的是
A．升高温度，平衡常数增大
B．选择合适的催化剂可以提高乙醇的平衡产率
C．压缩体积可增大单位体积活化分子百分数
D．分离出CH3CH2OH和H2O可提高H2的转化率
4．下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是。
A．高压有利于氨的合成
B．实验室中常用排饱和食盐水的方式收集氧气
C．打开汽水瓶，有气泡从溶液中冒出
D．向双氧水中加入二氧化锰有利于氧气的生成
5．某温度下，反应H2(g)+Br2(g)2HBr(g)的平衡常数为1×103，则该温度下，反应4HBr(g)2H2+2Br2的平衡常数为
A．1×103 B．1×10-3 C．1×10-6 D．1×106
6．碳及其化合物在工农业生产中有着广泛的应用。工业上用CH4与H2O、CO2重整生产H2，CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH=+161.1kJ·mol-1。CO是常见的还原剂，可用CH3COO[Cu(NH3)2]溶液吸收CO。CO2可以用于生产CH4、CH3OCH3等有机物，CO2还是侯氏制碱的原料。对于反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)，下列说法正确的是
A．反应的平衡常数可表示为K=
B．1molCO和3molH2充分反应时放出的热量为161.1kJ
C．达平衡时缩小容器体积，正反应速率增大，逆反应速率减小
D．其他条件相同，增大，CH4的转化率下降
7．下列关于平衡常数K的说法中，正确的是
A．在任何条件下，化学平衡常数是一个恒定值
B．改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数K
C．平衡常数K只与温度有关，与反应浓度、压强无关
D．从平衡常数K的大小不能推断一个反应进行的程度
8．在457.6℃时，反应的平衡常数的值为48.5，下列说法正确的是
A．反应的 B．升高温度，反应的
C．使用催化剂，反应的 D．此温度下，逆反应的
二、非选择题
9．将HI(g)置于密闭容器中，某温度下发生下列变化：2HI(g) H2(g)+I2(g)△H＜0
（1）该反应平衡常数的表达式为K=______________，则H2(g)+I2(g) 2HI(g)平衡常数的表达式为K1=_____________(用K表示)。
（2）当反应达到平衡时c(I2)=0.5mol/L，c(HI)=4mol/L，则c(H2)为________，HI的分解率为________。
（3）能判断该反应达到平衡状态的依据是________
A．容器中压强不变
B．混合气体中c(HI)不变
C．c(I2)=c(H2)
D．v(HI)正=v(H2)逆
（4）若该反应800℃时达到平衡状态，且平衡常数为1.0，某时刻，测得容器内各物质的浓度分别为c(HI)=2.0mol/L，c(I2)=1.0mol/L，c(H2)=1.0mol/L，则该时刻，反应向_________(填“正向”或“逆向”，下同)进行，若升高温度，反应向_________进行。
10．可逆反应A(g)+2B(g) 2C(g) △H＜0 在一定条件下达到平衡，若改变条件，将变化结果(增大、减小、不变)填入空格。
(1)升高温度，B的转化率__________，v(正)__________，v(逆)__________；
(2)加催化剂，A的物质的量_________，v(正)_________，v(逆)_________；
(3)保持温度和压强不变加入惰性气体，则C的物质的量_____，A的转化率____。
(4)保持温度和体积不变加入惰性气体，A的转化率______________。
(5)若温度和体积不变，反应从开始到平衡，在这个变化过程中，压强________。
(6)若恒温恒容，A足量且为固体，反应平衡后，向体系中加入一定量的B，反应再次达平衡后，A的质量_____。平衡常数K_____
【参考答案】
一、选择题
1．D
解析：A．反应是放热反应，降低温度反应向正方向移动，A错误；
B．K值与温度有关，压强不影响K值，B错误；
C．有效碰撞的前提是具有一定的能量，C错误；
D．使用光催化剂能降低反应的活化能，增大活化分子的百分数，D正确；
故选D。
2．C
解析：A． 反应的平衡常数只受温度影响，当温度不变增大压强时，该反应的平衡常数K不变，A错误；
B． 0~40 s内，N2O4的平均反应速率，B错误；
C． 由表格中信息可知，80s已处于平衡，物质的量与热量成正比，则反应达平衡时，吸收的热量为 ， C正确；
D． 100s后升高温度，平衡朝吸热方向移动，即右移，二氧化氮浓度增大，体系颜色变深，D错误；
答案选C。
3．D
解析：A．该反应为放热反应，升高温度，平衡左移，平衡常数减小，故A项错误；
B．催化剂只能改变反应的速率，平衡不移动，不能提高产率，故B项错误；
C．压缩体积可增大单位体积内分子总数，不可增大单位体积活化分子百分数，故C项错误；
D．分离出CH3CH2OH和H2O可使平衡右移，提高H2的转化率，故D项正确；
故答案为D。
4．D
【分析】勒夏特列原理是平衡移动原理，适用于有平衡的体系。
解析：A．合成氨反应是气体体积减小的反应，N2+3H22NH3，合成氨工厂采用增大压强的方法使平衡正向移动，提高原料的利用率，可以用勒夏特列原理解释，A不符合题意；
B．实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气，氯气和水的反应是可逆反应，Cl2+H2OHCl+HClO，饱和氯化钠溶液中氯离子浓度大，化学平衡逆向进行，减小氯气溶解度，能用勒夏特列原理解释，B不符合题意；
C．因溶液中存在CO2的溶解平衡，开启汽水瓶后，压强减小，CO2逸出，能用勒夏特列原理解释，C不符合题意；
D．双氧水的分解不是可逆反应，2H2O22H2O+ O2↑，MnO2作催化剂，只影响反应速率，所以不能用平衡移动原理解释，D符合题意；
故选D。
5．C
解析：反应H2(g)+Br2(g) 2HBr(g)的K=，反应4HBr(g) 2H2(g)+2Br2(g)的K=，两个反应的平衡常数为倒数再平方关系，则平衡常数为=1×10-6，故选：C。
6．D
解析：A．反应的平衡常数为K=，A错误；
B．此反应为可逆反应，1molCO和3molH2充分反应时放出的热量小于161.1kJ，B错误；
C．达平衡时缩小容器体积，即增大压强，正逆反应速率都增加，C错误；
D．保持水蒸气物质的量不变，增大甲烷物质的量，平衡正向移动，水蒸气转化率上升，甲烷转化率下降，D正确；
答案选D。
7．C
解析：A．在给定的反应方程式中，化学平衡常数只受温度的影响，故A错误；
B．在给定的反应方程式中，化学平衡常数只受温度的影响，浓度和压强对化学平衡常数无影响，故B错误；
C．在给定的反应方程式中，化学平衡常数只受温度的影响，浓度和压强对化学平衡常数无影响，故C正确；
D．化学平衡常数可以判断一个反应进行程度，平衡常数越大，反应进行程度越大，故D错误；
综上所述答案为C。
8．A
解析：A．由方程式可知，该反应的K，故A正确；
B．反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，K值减小，，故B错误；
C．催化剂不改变平衡状态，K值不变，故C错误；
D．此温度下，逆反应的=，故D错误；
故选A。
二、非选择题
9． K= K1= 0.5mol/L 20% BD 正向 逆向
解析：试题分析：（1）化学平衡状态下，平衡常数为气态生成物浓度密之积比上气态反应物浓度密之积，K=，H2(g)+I2(g) 2HI(g)是2HI(g) H2(g)+I2(g)的逆反应，化学平衡常数为原反应平衡常数的倒数，K1=，故答案为K=；K1=；
（2）反应达到平衡时c(I2)=0.5mol/L，根据2HI(气) H2(气)+I2(气)可知，c(H2)= 0.5mol/L，HI分解的浓度为2×0.5mol/L=1mol/L，反应达到平衡时c(HI)=4mol/L，HI 的分解率为×100%=20%，故为0.5mol/L；20%；
（3）A．该反应属于气体的物质的量不变的反应，容器中压强始终不变，错误；B．混合气体中c(HI)不变，表示达到了平衡状态，正确；C．c(I2)=c(H2)，浓度不一定保持不变，不能说明达到了平衡状态，错误；D．v(HI)正=v(H2)逆，表示达到了平衡状态，正确；故选BD；
（4） 某时刻，Qc===＜1，反应向正反应方向进行，该反应正反应为吸热反应，升高温度，平衡逆向移动，故答案为正向，逆向
10． 减小 增大 增大 不变 增大 增大 减小 减小 不变 减小 减小 不变
解析：(1) A(g)+2B(g) 2C(g)△H＜0，正反应放热，升高温度，反应速率增大，平衡逆向移动，B的转化率减小，v(正)增大，v(逆)增大；
(2)催化剂能加快反应速率，但不影响平衡移动，加催化剂，平衡不移动，A的物质的量不变，v(正)增大，v(逆)增大；
(3)保持温度和压强不变加入惰性气体，容器体积增大，平衡体系中各组分浓度减小，平衡逆向移动，则C的物质的量减小，A的转化率减小；
(4)反应A(g)+2B(g) 2C(g)，保持温度和体积不变加入惰性气体，各组分浓度不变，平衡不移动，A的转化率不变；
(5)反应A(g)+2B(g) 2C(g)正反应方向为气体体积减小的反应，若温度和体积不变，反应从开始到平衡，平衡体系气体的分子数减小，在这个变化过程中，压强减小；
(6) A足量且为固体，反应为A(s)+2B(g) 2C(g)，反应前后气体的分子数目不变，平衡移动不受压强影响，若恒温恒容，反应平衡后，向体系中加入一定量的B，B的浓度增大，平衡正向移动，反应再次达平衡后，A的质量减小，温度不变，平衡常数K不变

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