第第頁人教版高二上學期化學(選擇性必修1)《2.2.4溫度、催化劑對化學平衡的影響》測試題及答案一、選擇題1．如圖所示，三個燒瓶中分別充滿NO2氣體并分別放置在盛有下列物質的燒杯(燒杯內有水)中：在①中加入CaO，在②中不加其他任何物質，在③中加入NH4Cl晶體，發(fā)現(xiàn)①中紅棕色變深，③中紅棕色變淺[已知反應2NO2(紅棕色)?N2O4(無色)]。下列敘述不正確的是()A．2NO2?N2O4是放熱反應B．NH4Cl溶于水時吸收熱量C．燒瓶①中平衡混合氣體的相對分子質量增大D．燒瓶③中氣體的壓強減小2．在K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2Oeq\o\al(2－,7)(aq)(橙色)＋H2O(l)?2CrOeq\o\al(2－,4)(aq)(黃色)＋2H＋(aq)，某同學研究外界條件對化學平衡的影響，具體實驗如圖，下列敘述錯誤的是()A．試管a中溶液的顏色橙色加深，說明該反應的ΔH<0B．實驗b和c探究的是c(H＋)對化學平衡的影響C．與試管e比較，試管d溶液中eq\f(c2CrO\o\al(2－,4)·c2H＋,cCr2O\o\al(2－,7))的值不變D．試管e溶液中，平衡正向移動，Cr2Oeq\o\al(2－,7)的濃度增大3．關節(jié)炎是因為在關節(jié)滑液中形成尿酸鈉晶體，尤其是在寒冷季節(jié)易誘發(fā)關節(jié)疼痛，其化學機理如下：①HUr(aq)＋H2O(l)?Ur－(aq)＋H3O＋(aq)，尿酸尿酸根離子②Ur－(aq)＋Na＋(aq)?NaUr(s)。下列對反應②的敘述正確的是()A．正反應為吸熱反應B．正反應為放熱反應C．升高溫度，平衡向正反應方向移動D．降低溫度，平衡向逆反應方向移動4．已知恒溫恒容條件下進行反應：2SO2(g)＋O2(g)?2SO3(g)ΔH<0。下列說法正確的是()A．加入高效催化劑，既可增大反應速率，也可增大反應物的平衡轉化率B．若將容器改為恒壓，通入惰性氣體，平衡不移動C．達到平衡后，保持O2的濃度不變，擴大容器體積，平衡正向移動D．若將容器改為絕熱恒容，則到達平衡的時間縮短5．(2023·北京，4)下列事實能用平衡移動原理解釋的是()A．H2O2溶液中加入少量MnO2固體，促進H2O2分解B．密閉燒瓶內的NO2和N2O4的混合氣體，受熱后顏色加深C．鐵釘放入濃HNO3中，待不再變化后，加熱能產(chǎn)生大量紅棕色氣體D．鋅片與稀H2SO4反應過程中，加入少量CuSO4固體，促進H2的產(chǎn)生6．低溫脫硝技術可用于處理廢氣中的氮氧化物，發(fā)生的化學反應為2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)eq\o(,\s\up7(180℃),\s\do5(催化劑))2N2(g)＋3H2O(g)ΔH<0，在恒容密閉容器中，下列有關說法正確的是()A．平衡時，其他條件不變，升高溫度，平衡向正反應方向移動B．平衡時，其他條件不變，增加NH3的濃度，廢氣中氮氧化物的轉化率減小C．單位時間內消耗NO和N2的物質的量之比為1∶2時，反應達到平衡D．其他條件不變，使用高效催化劑，廢氣中氮氧化物的轉化率增大7．反應X(g)＋Y(g)?3Z(g)ΔH<0達到平衡時，下列說法正確的是()A．減小容器體積，平衡向正反應方向移動B．恒容時充入氦氣，Z的產(chǎn)率增大C．增大c(X)，X的轉化率增大D．降低溫度，Y的轉化率增大8．(2021·遼寧，11)某溫度下，在恒容密閉容器中加入一定量X，發(fā)生反應2X(s)?Y(s)＋Z(g)，一段時間后達到平衡。下列說法錯誤的是()A．升高溫度，若c(Z)增大，則ΔH>0B．加入一定量Z，達新平衡后m(Y)減小C．加入等物質的量的Y和Z，達新平衡后c(Z)增大D．加入一定量氬氣，平衡不移動9．利用CO2和CH4反應制備合成氣(CO、H2)的原理是CH4(g)＋CO2(g)?2CO(g)＋2H2(g)ΔH>0。溫度為T℃時，該反應的平衡常數(shù)為K。下列說法正確的是()A．K越大，說明反應速率、CO2的平衡轉化率越大B．增大壓強，平衡向逆反應方向移動，K減小C．升高溫度，反應速率和平衡常數(shù)K都增大D．加入催化劑，能提高合成氣的平衡產(chǎn)率10．(2023·江西贛州高二期中)一定溫度下，在某恒容密閉容器中加入一定量X(？)發(fā)生反應：2X(？)?2Y(g)＋Z(s)，反應達到平衡后，僅降低溫度，容器內氣體的密度增大。下列敘述正確的是()A．若正反應是吸熱反應，則X為非氣態(tài)B．若正反應是放熱反應，則X為氣態(tài)C．若X為氣態(tài)，則向平衡體系中加入少量X，X的平衡轉化率不變D．若X為非氣態(tài)，則向平衡體系中加入少量X，反應的平衡常數(shù)增大11．取5等份NO2，分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發(fā)生反應2NO2(g)?N2O4(g)ΔH<0，反應相同時間后，分別測定體系中NO2的百分含量[φ(NO2)]，并畫出其隨反應溫度(T)變化的關系圖。下列示意圖中，可能與實驗結果相符的是()A．①② B．②④C．①③ D．②③12.在體積為VL的恒容密閉容器中盛有一定量H2，通入Br2(g)發(fā)生反應：H2(g)＋Br2(g)?2HBr(g)ΔH<0。當溫度分別為T1、T2，平衡時H2的體積分數(shù)與Br2(g)的物質的量的變化關系如圖所示。下列說法正確的是()A．由圖可知：T2<T1B．a(chǎn)、b兩點的反應速率：a>bC．為了提高Br2(g)的轉化率，可采取增加Br2(g)通入量的方法D．a(chǎn)點比b點體系的顏色深二、非選擇題13．(14分)現(xiàn)有反應：mA(g)＋nB(g)?pC(g)，達到平衡后，當升高溫度時，B的轉化率變大；當減小壓強時，混合體系中C的質量分數(shù)減小，則：(1)該反應的逆反應為________(填“吸熱”或“放熱”)反應，且m＋n______(填“＞”“＝”或“＜”)p。(2)減壓使容器體積增大時，A的質量分數(shù)________(填“增大”“減小”或“不變”，下同)。(3)若容積不變加入B，則A的轉化率__________，B的轉化率__________。(4)若升高溫度，則平衡時B、C的濃度之比eq\f(cB,cC)將__________。(5)若加入催化劑，平衡時氣體混合物的總物質的量__________。14．(9分)我國力爭于2030年前做到碳達峰，2060年前實現(xiàn)碳中和。CH4與CO2重整是CO2利用的研究熱點之一。該重整反應體系主要涉及以下反應：(a)CH4(g)＋CO2(g)?2CO(g)＋2H2(g)ΔH1(b)CO2(g)＋H2(g)?CO(g)＋H2O(g)ΔH2(c)CH4(g)?C(s)＋2H2(g)ΔH3(d)2CO(g)?CO2(g)＋C(s)ΔH4(e)CO(g)＋H2(g)?H2O(g)＋C(s)ΔH5設Keq\o\al(r,p)為相對壓力平衡常數(shù)，其表達式寫法：在濃度平衡常數(shù)表達式中，用相對分壓代替濃度。氣體的相對分壓等于其分壓(單位為kPa)除以p0(p0＝100kPa)。反應a、c、e的lnKeq\o\al(r,p)隨eq\f(1,T)(溫度的倒數(shù))×103的變化如圖所示。(1)反應a、c、e中，屬于吸熱反應的有________(填字母)。(2)反應c的相對壓力平衡常數(shù)表達式為Keq\o\al(r,p)＝__________。(3)在圖中A點對應溫度下、原料組成為n(CO2)∶n(CH4)＝1∶1、初始總壓為100kPa的恒容密閉容器中進行反應，體系達到平衡時，H2的分壓為40kPa。計算CH4的平衡轉化率，寫出計算過程。參考答案1．C2.A3.B4.D5．B[MnO2會催化H2O2分解，與平衡移動無關，A項不符合題意；NO2轉化為N2O4是放熱反應，升溫平衡逆向移動，NO2濃度增大，混合氣體顏色加深，B項符合題意；常溫下鐵在濃硝酸中鈍化，加熱會使表面的氧化膜溶解，鐵與濃硝酸反應生成大量紅棕色氣體，與平衡移動無關，C項不符合題意；加入少量硫酸銅后，鋅置換出銅，構成原電池，從而使反應速率加快，與平衡移動無關，D項不符合題意。]6．C7.D8.C9．C[K越大，說明反應越完全，CO2的平衡轉化率越大，但反應速率不一定越大，A錯誤；K只受溫度影響，溫度不變，則K不變，B錯誤；升高溫度，活化分子百分數(shù)增大，反應速率增大，該反應ΔH>0為吸熱反應，則升溫平衡常數(shù)K增大，C正確；加入催化劑，只能改變反應速率，平衡不移動，則不能提高合成氣的平衡產(chǎn)率，D錯誤。]10．C[根據(jù)題意可知，僅降低溫度，容器內氣體的密度增大，平衡移動使容器內氣體總質量增大。若正反應是吸熱反應，降低溫度，平衡逆向移動使氣體總質量增大，則X一定為氣態(tài)，A錯誤；若正反應是放熱反應，則降低溫度，平衡正向移動，若X為氣態(tài)，平衡后氣體的總質量減少，故X一定為非氣態(tài)，B錯誤；若X為氣態(tài)，則反應前后氣體的物質的量不變，向平衡體系中加入少量X，平衡正向移動，由于壓強對該反應的平衡無影響，故再次平衡時X的平衡轉化率不變，C正確；平衡常數(shù)只與反應本身及溫度有關，由于溫度不變，平衡常數(shù)不變，D錯誤。]11．B12．A[根據(jù)反應：H2(g)＋Br2(g)?2HBr(g)ΔH<0，升溫，平衡向逆反應方向移動，H2的體積分數(shù)增大，根據(jù)圖示變化，可知T1>T2，A正確；b點Br2的濃度比a點Br2的濃度大，反應速率也大，B錯誤；增加Br2(g)的通入量，Br2(g)的轉化率減小，C錯誤；b點對a點來說，是向a點體系中加入Br2使平衡向正反應方向移動，盡管Br2的量在新基礎上會減小，但是Br2的濃度比原來大，顏色變深，即b點比a點體系的顏色深，D錯誤。]13．(1)放熱＞(2)增大(3)增大減小(4)減小(5)不變14．(1)ac(2)eq\f(p2H2,pCH4·p0)(3)A點對應溫度下反應c的lnKeq\o\al(r,p)＝0，則平衡體系中Keq\o\al(r,p)＝eq\f(p2H2,pCH4·p0)＝1，即eq\f(402kPa2,100kPa×pCH4)＝1，p(CH4)＝16kPa，初始p(CH4)＝50kPa，則CH4