2019-2020高中化学（人教版 选修4）练习：第2章 第3节 第2课时
第二章 第三节 第2课时
一、选择题
1．有一处于平衡状态的反应X(g)＋3Y(g)2Z(g) ΔH<0，为了使平衡向生成Z的方向移动，应选择的条件是( )
①高温 ②低温 ③高压 ④低压 ⑤加催化剂
⑥分离出Z
A．①③⑤ B．②③⑤
C．②③⑥ D．②④⑥
解析：使化学平衡正向移动，应增大压强。因正向是放热反应，所以降温平衡正向移动。减小Z的浓度，平衡也正向移动。符合题意的有②③⑥。
答案：C
2．对已达到化学平衡的下列反应2X(g)＋Y(g)2Z(g)减小压强时，对反应产生的影响是( )
A．逆反应速率加大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动
B．逆反应速率减小，正反应速率加大，平衡向正反应方向移动
C．正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动
D．正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动
解析：本题考查了影响化学平衡的因素。减小压强，气体体积增大，反应物和生成物的浓度均降低，则正、逆反应速率都减小。减小压强，平衡向体积增大的方向移动，即平衡向逆反应方向移动。
答案：C
3．已知反应A2(g)＋3B2(g)2AB3(g) ΔH<0，下列说法正确的是( )
A．升高温度，正向反应速率增加，逆向反应速率减小
B．升高温度有利于反应速率增加，从而缩短达到平衡的时间
C．达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动
D．达到平衡后，降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动
解析：升温，正逆反应速率均增加，A错；升温，反应速率增加，缩短到达平衡的时间，B对；升温，平衡逆向移动，C错；减小压强，平衡向增大体积的方向移动，即向逆向移动，D错。
答案：B
4．(2014·武汉调研)将2 mol A与2 mol B混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：2A(g)＋3B(g)2C(g)＋zD(g)，若2分钟后达到平衡，A的转化率为50%，测得v(D)＝0.25 mol/(L·min)，则下列推断正确的是( )
A．v(C)＝0.2 mol/(L·min)
B．z＝3
C．B的转化率为25%
D．C的体积分数约为28.6%
解析：本题考查了化学平衡知识，意在考查考生的计算能力、判断能力。根据题给条件A的转化率为50%知，反应的A为1 mol，则生成的C为1 mol，由D的速率求出生成的D的物质的量为1 mol，所以C和D的化学计量数相同，即z＝2，B错误；由速率之比等于化学计量数之比知，v(C)＝0.25 mol/(L·min)，A错误；反应的B为1.5 mol，B的转化率为75%，C错误。
答案：D
5．(2014·试题调研)恒温恒压条件下，a mol A和b mol B在一个容积可变的容器中发生反应A(g)＋2B(g)2C(g)，一段时间后达到平衡，生成n mol C。则下列说法中正确的是( )
A．物质A、B的转化率之比为a∶b
B．当v正(A)＝2v逆(B)时，可确定反应达到平衡状态
C．起始时刻和达平衡后容器中的压强之比为(a＋b)∶
D．若起始时放入2a mol A和2b mol B，则达平衡时生成2n mol C
解析：设转化了x mol A，则转化了2x mol B，A、B的转化率之比为∶＝b∶2a，A项错误；应当是v正(A)＝v逆(B)时，反应达到平衡状态，B项错误；题中说明为恒压条件下的反应，C项错误；在恒压条件下，反应物加倍，生成物加倍，D项正确。
答案：D
6．(2014·江苏卷)(双选)一定温度下，在三个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中发生反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)
容器编号
温度(℃)
起始物质的量(mol)
平衡物质的量(mol)
CH3OH(g)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
Ⅰ
387
0.20
0.080
0.080
Ⅱ
387
0.40
Ⅲ
207
0.20
0.090
0.090
下列说法正确的是( )
A．该反应的正反应为放热反应
B．达到平衡时，容器Ⅰ中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小
C．容器Ⅰ中反应到达平衡所需时间比容器Ⅲ中的长
D．若起始时向容器Ⅰ中充入CH3OH 0.15 mol、CH3OCH3 0.15 mol和H2O 0.10
mol，则反应将向正反应方向进行
解析：本题考查化学平衡知识，意在考查考生对知识的运用能力、计算和判断能力。由题给表格中的Ⅰ、Ⅲ可知：温度越低，生成物的量越多，说明升高温度平衡逆向移动，则此反应的正反应为放热反应，A选项正确；这是一个反应前后气体分子数不变的反应，达到平衡后，容器Ⅰ和Ⅱ中甲醇的体积分数相同，B选项错误；容器I中温度高，反应速率快，达到平衡所需的时间短，C选项错误；根据387 ℃时，K＝＝4，Qc＝＝
b
解析：A项中增加B气体，相当于压强增大，平衡正向移动，所以b”“<”或“＝”)。
(2)减压使容器体积增大时，A的质量分数________。(填“增大”“减小”或“不变”，下同)
(3)若加入B(维持容器体积不变)，则A的转化率________。
(4)若升高温度，则平衡时B、C的浓度之比将________。
(5)若加入催化剂，平衡时气体混合物的总物质的量________。
解析：反应mA(g)＋nB(g)pC(g)达平衡后，升高温度时，B的转化率变大，说明平衡向正反应方向移动，正反应为吸热反应；减小压强时，混合体系中C的质量分数减小，说明平衡向逆反应方向移动，即m＋n>p，A的质量分数增大；加入B时(容器体积不变)平衡向正反应方向移动，A的转化率增大；升高温度，平衡向正反应方向移动，c(C)增大，c
(B)减小，即减小；加入催化剂，平衡不移动，混合物的总物质的量不变。
答案：(1)放热 > (2)增大 (3)增大 (4)减小 (5)不变
12．反应mA(g)＋nB(g)pC(g)在一定温度和不同压强下达到平衡时，分别得到A的物质的量浓度如下表所示：
压强/Pa
2×105
5×105
1×106
c(A)/(mol·L－1)
0.08
0.20
0.44
分析表中数据，回答：
(1)当压强从2×105 Pa增加到5×105 Pa时，平衡________(填“向左”“向右”或“不”)移动，理由是____________________________________________________________。
(2)当压强从5×105 Pa增加到1×106 Pa 时，该反应的化学平衡________移动，判断的依据是________，可能的原因是____________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)＝＝2.5，＝2.5。
说明浓度的变化只与体积变化有关，化学反应对它无影响，即化学平衡不移动。
(2)由＝＝2，＝＝2.2，
说明p改变，化学平衡向生成A的方向移动，由(1)知n＋m＝p，故升压时，必然是B转化为液态或固态，变成逆反应方向为气体分子数减少的方向。
答案：(1)不 当压强增大2.5倍时，c(A)增大2.5倍，说明平衡没有移动，即m＋n＝p
(2)向左 当压强增大2倍时，c(A)却增加了2.2倍，说明平衡向生成A的方向移动，增大压强时，B转化为液态或固态
13．如图，甲、乙、丙分别表示在不同条件下可逆反应A(g)＋B(g)xC(g)的生成物C在反应混合物中的百分含量w(C)和反应时间(t)的关系。
(1)若甲图中两条曲线分别表示有催化剂和无催化剂的情况，则________曲线表示无催化剂时的情况，原因是________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若乙图表示反应达到平衡后分别在恒温恒压条件下和恒温恒容条件下充入氦气后的情况，则________曲线表示恒温恒容的情况，原因是___________________________________
________________________________________________________________________。
(3)根据丙图可以判断该可逆反应的正反应是______热反应，化学计量数x的值________。
(4)丁图表示在某固定容积的密闭容器中上述可逆反应达到平衡后某物理量随着温度(T)的变化情况，根据你的理解，丁图的纵坐标可以是________，原因为______________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)催化剂能加快反应速率，缩短到达平衡的时间，所以a曲线表示有催化剂，b曲线表示无催化剂；(2)恒温恒容条件下，向平衡体系中充入氦气，平衡不移动。恒温恒压条件下充入氦气，相当于对原平衡减压，则平衡向体积增大的方向移动；(3)由丙可知，恒压下升温，平衡向正向移动，所以正反应为吸热反应。恒温下加压，平衡逆向移动，所以正反应为体积增大的反应，x>2。(4)升温，平衡向正反应方向移动，C的浓度增大，w(C)增大等。
答案：(1)b b达到平衡所用时间长，说明b的反应速率小于a
(2)a a中充入氦气，w(C)不变，平衡不移动
(3)吸 大于2
(4)w(C)或C的浓度或反应物的转化率 温度升高，平衡向吸热即正反应方向移动
14．(2014·天津卷)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。
一种工业合成氨的简易流程图如下：
(1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式：________________________。
(2)步骤Ⅱ中制氢气原理如下：，
①CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206.4 kJ·mol－1
②CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41.2 kJ·mol－1
对于反应①，一定可以提高平衡体系中H2百分含、量，又能加快反应速率的措施是________。
a．升高温度 b．增大水蒸气浓度
c．加入催化剂 d．降低压强
利用反应②，将CO进一步转化，可提高H2产量。若1 mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应，得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合气体，则CO转化率为________。
(3)图1表示500 ℃、60.0 MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数：________。
(4)依据温度对合成氨反应的影响，在图2坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，NH3物质的量变化的曲线示意图。
(5)上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)________。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法：________________。
解析：本题考查了氧化还原反应、化学平衡的分析与有关计算等，意在考查考生运用所学知识综合分析、解决问题的能力。(1)由题意可知空气中的O2将－2价硫氧化为硫单质，同时生成NH3·H2O，根据得失电子守恒将方程式配平即可。(2)反应①为气体物质的量增大的吸热反应，降低压强使平衡右移，但反应速率减小，d错；催化剂不能改变反应限度，即不能改变H2百分含量，c错；增大水蒸气浓度虽可使反应速率增大且使平衡右移，但平衡体系中H2的百分含量不一定增大，b错；升高温度可使反应速率增大，且平衡右移，H2百分含量增大，a对。CO与H2O(g)的反应中，反应体系的气体物质的量不变，而1 mol CO与H2的混合气体参加反应生成1.18 mol CO、CO2和H2的混合气体，说明有0.18 mol H2O(g)参加反应，则参加反应的CO也为0.18 mol，则其转化率为×100%＝90%。(3)由图1可以看出，当N2与H2物质的量之比为1∶3时，NH3的平衡体积分数最大，为42%。设平衡时转化的N2的物质的量为x mol，由三段式：
N2 ＋ 3H2 2NH3
n(起始)(mol): 1 3 0
n(转化)(mol): x 3x 2x
n(平衡)(mol): 1－x 3－3x 2x
×100%＝42%，解得x≈0.59，则平衡时N2的体积分数为100%≈14.5%。
(4)作图时要注意开始时NH3
物质的量不断增多，是因为反应正向进行(反应未达平衡)，当反应达到平衡后，此时再升高温度，平衡逆向移动，NH3的物质的量减小。
答案：(1)2NH4HS＋O22NH3·H2O＋2S↓
(2)a 90%
(3)14.5%
(4)如图
(5)Ⅳ 对原料气加压；分离液氨后，未反应的N2、H2循环使用
