高二化学人教版选修四第二章化学平衡练习题

2018级选修四第二章化学平衡练习题
一、单选题
1．某温度时，反应X(g)4Y(g)＋Z(g) ΔH＝－Q kJ·mol－1在2 L恒容密闭容器中进行，X和Z的浓度随时间变化如图所示，下列
说法不正确
．．．的是
A．2 min内，X的平均反应速率为0.25 mol·L－1·min－1
B．第t min时，该反应达到平衡状态
C．第5 min后，X的生成速率与Z的生成速率相等且保持不变
D．5 min内，反应放出的热量为1.6Q kJ
2．臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反应为：2NO 2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)，反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图
像作出的判断正确的是（）
和1.0molCl2充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下发生下述反应：PCl3(g)+Cl2(g)⇌PCl5(g)达平衡时，PCl5为0.4mol，
3
如果此时移走1.0molPCl3和0.50molCl2，在相同温度下再达平衡时PCl5的物质的量是（）
A．0.4mol B．0.2mol C．小于0.2mol D．大于0.2mol，小于0.4mol
4．一定温度下，某密闭容器里发生如下反应：CO(g)＋H 2O(g) CO2(g)＋H2(g)(正反应为吸热反应)，当反应达到平衡时，测得容器
中各物质的物质的量均为n mol。

欲使H2的物质的量浓度增大1倍，在其他条件不变时，下列措施中可以采用的是 ()
①升高温度②增大压强③再通入n mol CO2和n mol H2④再加入2n mol CO2和2n mol H2(g)
A．①②④B．②④
C．③④D．①②③
5．二氧化钛在一定波长光的照射下，可有效降解甲醛、苯等有机物，效果持久，且自身对人体无害。

某课题组研究了溶液的酸碱性对
TiO2光催化染料R降解反应的影响，结果如图所示。

下列判断不正确的是
A．在0～20min之间，pH＝7时R的降解速率为7×10-6mol·L-1·min-1
B．R的起始浓度不同，无法判断溶液的酸碱性对R的降解速率的影响
C．在这三种pH条件下，二氧化钛对pH＝2的R溶液催化降解效率最好
D．在0～50 min之间，R的降解百分率pH＝2等于pH＝7
6．为探究外界条件对可逆反应：2NO 2(g)
2NO(g) +O 2(g) ΔH ＝- 1162kJ·mol －
1的影响，若保持气体的总质量不变，在温度为T 1、T 2时，通过实验得到平衡体系中 NO 体积分数随压强的变化曲线，实验结果如图所示。

下列说法正确的是( )：
A ．a 、c 两点混合气体的平均相对分子质量：Ma>Mc
B ．b 、c 两点的平衡常数：K b =K c
C ．从状态a 到状态c ，NO 2气体的转化率减小
D ．状态a 通过升高温度可变成状态b ，a 、b 两点气体颜色：a 深、b 浅 7．将固体NH 4I 置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：①NH 4I(s)
NH 3(g)＋HI(g)；②2HI(g)H 2(g)＋I 2(g)。

达到平衡时，c(H 2)＝0.5mol·L －
1，c(HI)＝3mol·L －
1，则此温度下反应①的平衡常数为 A ．9 mol 2·
L -2 B ．12 mol 2·
L -2 C ．16 mol 2·
L -2 D ．20 mol 2·
L -2 8．一定温度下，在3个容积均为1.0 L 的恒容密闭容器中发生反应：PCl 5(g)
PCl 3(g)+Cl 2(g)。

下列说法错误的是
A ．达到平衡时，容器Ⅰ中
23Cl PCl c c （）
（）
比容器Ⅱ的大
B ．达到平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为6︰31
C ．达到平衡时，容器Ⅲ中的Cl 2体积分数小于
1
3
D ．达到平衡时，容器Ⅲ中0.4 mol·L −1<c (PCl 5)<0.8 mol·L −1 9．已知：CH 4(g)+2H 2S(g)
CS 2(g)+4H 2(g)。

向恒容密闭容器中充入0.1molCH 4和0.2molH 2S ，不断升高温度，测得平衡时体系中各物质
的物质的量分数与温度的关系如图所示，下列说法正确的是 A ．该反应的△H<0
B ．维持Z 点温度，向容器中再充入CH 4、H 2S 、CS 2、H 2各 0.1mol 时，v(正)>v(逆)
C ．X 点与Y 点容器内压强比为51:55
D ．X 点CH 4的转化率为20%
10．已知：N 2(g)＋3H 2(g)
2 NH 3(g) ΔH ＝－92.4 kJ·mol －1。

一定条件下，现有容积相同且恒容的密闭容器甲与乙：① 向甲中通入1 mol N 2和
3 mol H 2，达到平衡时放出热量Q 1 kJ ；② 向乙中通入0.5 mol N 2和1.5 mol H 2，达到平衡时放出热量Q 2 kJ 。

则下列关系式正确的是
A ．Q 1＝2Q 2＝92.4
B ．92.4＝Q 1＜2Q 2
C ．92.4＞Q l ＞2Q 2
D ．Q 1＝2Q 2＜92.4
11．H 2S 与CO 2在高温下发生反应：CO 2 (g) + H 2S (g)
COS (g) + H 2O (g)。

在610 K 时，将0.10 mol CO 2与0.40 mol H 2S 充入2.5 L 的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。

下列说法不正确的是
A ．升高温度，H 2S 浓度增加，表明该反应是放热反应
B ．通入CO 2后，正反应速率先增大后减小
C ．H 2S 的平衡转化率α = 4.5 %
D ．反应平衡常数K = 2.8×
10-3
12．已知：2CrO42－+2H+Cr2O72－+H2O。

25℃时，调节初始浓度为1.0 mol•L－1的Na2CrO4溶液的pH，测定平衡时溶液中
c(Cr2O72－)和c(H+)，获得如图所示的曲线。

下列说法正确的是
A．平衡时，pH越小，c(Cr2O72－)越小
B．A点CrO42－转化为Cr2O72－反应的平衡常数的数量级为1014
C．C点CrO42－的平衡转化率为40%
D．平衡时，若溶液中c(Cr2O72－)=c(CrO42－)，则c(H+)＞2.0×10-7mol•L－1
13．在四个恒容密闭容器中按下表相应量充入气体，发生反应2N2O(g)⇌2N2(g)＋O2(g)，其他条件不变时，容器I、Ⅱ、Ⅲ中N2O的平
衡转化率随温度的变化如图所示。

下列说法正确的是
A．该反应的正反应放热B．V3>1>V1
C．图中A、B、C三点处容器内总压强：p(I)A>P(II)B>P(III)C
D．容器Ⅳ在470℃（图像中纵向虚线所示温度）进行反应时，
起始速率：v(N2O)正＞v(N2O)逆
14．一定温度下可逆反应：A(s)＋2B(g)2C(g)＋D(g) △H＜0。

现将1 mol A和2 mol B加入甲容器中，将4 mol C和2 mol D加入乙
容器中，此时控制活塞P，使乙的容积为甲的2倍，t1时两容器内均达到平衡状态（如图1所示，隔板K不能移动）。

下列说法正确的
是（）
A．保持活塞位置不变，升高温度，达到新的平衡后，甲、乙中B的体积分数均减小
B．保持温度和活塞位置不变，在甲中再加入1 mol A和2 mol B，达到新的平衡后，甲中C的浓度是乙中C的浓度的2倍
C．保持温度和乙中的压强不变，t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后，甲、乙中反应速率变化情况分别如图2和图3所示（t1前的
反应速率变化已省略）
D．保持温度不变，移动活塞P，使乙的容积和甲相等，达到新的平衡后，乙中C的体积分数是甲中C的体积分数的2倍
15．如图所示，隔板Ⅰ固定不动，活塞Ⅱ可自由移动，M、N两个容器中均发生反应：X(g)+3Y(g)2Z(g) ΔH=-192kJ·mol-1。

向M、N中都通入amolX和bmolY的混合气体，初始时M、N两容器的容积相同，保持两容器的温度相同且恒定不变。

下列说法一定正确的是
A．平衡时，X的体积分数：M<N
B．若向N中再充入amolX和bmolY，则平衡时，X的转化率：M>N
C．若a∶b=1∶3，当M中放出172.8kJ热量时，X的转化率为90%
D．若a=1.2，b=1，并且N中达到平衡时体积为2L，此时含有0.4molZ，则再通入0.36molX时，υ(正)<υ(逆)
16．在一体积不变的密闭容器中发生化学反应：Fe 2O3(s) +2NH3(g)2Fe(s)+N2(g)+3H2O(g) △H，实验测得化学平衡时的有关变化曲线如图所示。

已知：平衡常数可用平衡分压代替平衡浓度计算，气体分压=气体总压×物质的量分数。

下列说法不正确的是
A．该反应的△H>0
B．气体压强P2 >P1
C．平衡后再加入Fe2O3，则NH3转化率增大
D．M点的平衡常数Kp=
17．如图装置中，容器甲内充入0.1 mol NO气体。

干燥管内装有一定量Na2O2，从A处缓慢通入CO2气体。

恒温下，容器甲中活塞缓慢由D处向左移动，当移至C处时容器体积缩至最小，为原体积9/10，干燥管中物质的质量增加了2.24 g。

随着CO2的继续通入，活塞又逐渐向右移动。

下列说法中正确的是
A．活塞从D处移动到C处的过程中，通入的CO2气体为2.24 L(标准状况)
B．NO2转化为N2O4的转化率为20% C．容器甲中NO已反应完
D．活塞移至C处后，继续通入a mol CO2，此时活塞恰好回至D处，则a小于0.01
二、综合题
18．Ⅰ．某研究性学习组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”，实验如下：
11_____，通过实验_______可探究出温度变化对化学反应速率的影响。

（2）若t1＜8，则由实验A、B可以得出的结论是________________________；利用实验B中数据计算，从反应开始到有结束，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为____________。

（3）该反应中有无色无味气体产生，且锰被还原为Mn2+，写出相应反应的离子方程式___ ____。

（4）该小组的一位同学通过查阅资料发现：反应一段时间后该反应速率会加快，造成此种变化的原因是反应体系中的某种粒子对KMnO4与H2C2O4之间的反应有某种特殊的作用，则该作用是_______________，相应的粒子最有可能是（填符号）_______。

II.100kPa时，反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)中NO的平衡转化率与温度的关系曲线如图1，反应2NO2(g)N2O4(g)中NO2的平衡转化率与温度的关系曲线如图2。

① 图1中A、B、C三点表示不同温度、压强下2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡时NO的转化率，则________点对应的压强最大。

② 100kPa、25℃时，2NO2(g)N2O4(g)平衡体系中，列式计算平衡常数K p＝________。

（K p用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数）
19．Ⅰ.为了探究一种固体化合物甲（仅含3种元素）的组成和性质，设计并完成如下实验：(气体体积已经换算成标准状况下的体积）
请回答：
（1）写出化合物甲的化学式________。

（2）写出形成溶液C的化学方程式：_____ ________。

（3）写出气体A通入溶液D中，发生反应的离子反应方程式_______ ___。

Ⅱ.近年来化学家又研究开发出了用 H2和CH3COOH 为原料合成乙醇（反应Ⅰ），同时会发生副反应Ⅱ。

反应Ⅰ.CH 3COOH(g)+2H2(g) CH3CH2OH(g) +H2O(g) △H1
反应Ⅱ. CH 3COOH(g)+H2(g)CO(g)+CH4(g)+H2O(g) △H2＞0
已知：乙醇选择性是转化的乙酸中生成乙醇的百分比。

请回答：
（1）反应Ⅰ一定条件下能自发进行，则△H1___0。

（填“＞”或“＜”）
（2）某实验中控制 CH3COOH 和 H2初始投料比为 1∶1.5，在相同压强下，经过相同反应时间测得如下实验数据：
______。

332
A 使用催化剂甲
B 使用催化剂乙
C 降低反应温度
D 投料比不变，增加反应物的浓度
E 增大CH 3COOH 和H 2的初始投料比
②673K 甲催化剂作用下反应Ⅰ已达平衡状态，测得乙酸的转化率为50%，乙醇的选择性40%，若此时容器体积为 1.0L ，CH 3COOH 初始加入量为2.0mol ，则反应Ⅰ的平衡常数 K= ___ __。

③表中实验数据表明，在相同温度下不同的催化剂对CH 3COOH 转化成CH 3CH 2OH 的选择性有显著的影响，其原因是______________ ___。

（3）在图中分别画出I 在催化剂甲和催化剂乙两种情况下“反应过程-能量”示意图．．．。

20．CH 4-CO 2催化重整不仅可以得到合成气（CO 和H 2），还对温室气体的减排具有重要意义。

回答下列问题： （1）CH 4-CO 2催化重整反应为：CH 4(g)+CO 2(g)
2CO(g)+2H 2(g)。

已知：C(s)+2H 2(g) = CH 4(g) ΔH= -76 kJ·mol −1 C(s)+O 2(g) = CO 2(g) ΔH= -394 kJ·mol −1 2C(s)+ O 2(g) =2 CO(g) ΔH= -222 kJ·mol −1
该催化重整反应的ΔH=______kJ·mol −1，有利于提高CH 4平衡转化率的条件是（填标号）。

______________ A ．高温低压 B ．低温高压 C ．高温高压 D ．低温低压
某温度下，在体积为2 L 的容器中加入2 mol CH 4、1 mol CO 2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO 2的转化率是50%，其平衡常数为___mol 2·L −2。

（2）反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。

相关数据如下表： 积碳反应： CH 4
(g)
C(s)+2H 2(g)
消碳反应： CO 2(g)+C(s) 2CO (g)
在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的 变化关系如下左图所示。

升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(υ)的叙述正确的是________填标号）。

A ．K 积、K 消均增加 B ．υ积减小，υ消增加 C ．K 积减小，K 消增加
D ．υ消增加的倍数比υ积增加的倍数大
②在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为υ=k·p(CH 4)·[p(CO 2)]-0.5(k 为速率常数)。

在p(CH 4)一定时，不同p(CO 2)下积碳量随时间的变化趋势如上右图所示，则p a (CO 2)、p b (CO 2)、p c (CO 2)从大到小的顺序为____。

21．运用化学反应原理对研究部分单质及其化合物的反应有重要意义。

（1）氨是氮循环过程中的重要物质，是氮肥工业的重要原料。

氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。

请回答：
①已知H—H键键能为436kJ·mol-1，N≡N键键能为945 kJ·mol-1，N—H键键能为391 kJ·mol-1。

由键能计算消耗1 mol N2时的
ΔH=_____。

若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，平衡____(填“向左”、“向右”或“不”)移动。

②如图中，当温度由T1变化到T2时，K A___(填“>”、“<”或“=”)K B。

③废氨水可以转化成氨，氨再设计成碱性燃料电池。

如图是该燃料电池示意图，产生的X气体可直接排放到大气中。

a电极作____(填“正”、“负”、“阴”或“阳”)极，其电极反应式为____。

（2）某温度下在容积固定的密闭容器中，下列反应达到平衡：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
①该反应的平衡常数为_____。

该温度下，向容器中充入1 mol CO、3 mol H2O、2 mol CO2、1.5 mol H2，则起始时该反应速率
v(正)______(填“>”、“<”或“=”)v(逆)。

②结合表中数据，判断下列说法正确的是_______(填字母)。

A．增加H2O(g)的量，CO的转化率升高而H2O(g)的转化率降低
B．若CO与H2O(g)的转化率相同，二者的初始投入量一定相同
C．CO和H2O(g)初始物质的量之比等于二者转化率之比
D．当CO与H2O(g)物质的量之比为1∶4时，CO的转化率为0.85
③该温度下，向容器中充入2 mol CO、2 mol H2O，达平衡时放出a kJ热量，则该反应的ΔH=_____。

22．一定温度下，在容积固定的V L密闭容器中加入n mol A．2n mol B，发生反应：A(g)＋2B(g) 2C(g) ΔH<0，反应达平衡后测得平衡常数为K，此时A的转化率为x。

（1）一段时间后上述反应达到平衡。

则下列说法中正确的是________(填字母)。

A．物质A．B的转化率之比为1∶2
B．起始时刻和达到平衡后容器中的压强之比为3n∶(3n－nx)
C．当2v正(A)＝v逆(B)时，反应一定达到平衡状态
D．充入惰性气体(如Ar)，平衡向正反应方向移动
（2）K和x的关系满足K＝________。

在保证A浓度不变的情况下，扩大容器的体积，平衡______(填字母)。

A．向正反应方向移动B．向逆反应方向移动C．不移动
（3）该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示。

①由图可知，反应在t1．t3．t7时都达到了平衡，而t2．t8时都改变了一种条件，试判断改变的条件：t2时
_______________________；t8时_________________________。

②t2时平衡向___________________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。

③若t4时降压，t5时达到平衡，t6时增大反应物的浓度，请在图中画出t4～t6时逆反应速率与时间的关系曲线__________。

2018级选修四第二章化学平衡练习题答案BBCBB CBADC CBDCD CD
22【答案】BC x 2V/n(1-x) 3 C 增大生成物C浓度或升高温度使用催化剂逆反应
18【答案】浓度1293K BC其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大
8.3×10－4mol/（L·s）2MnO42－＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O作催化剂Mn2＋B0.06
19【答案】FeAl2S4（或Al2FeS4或FeS•Al2S3或Al2S3•FeS）Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
2Fe3+ +SO2 +2H2O=2Fe2++SO42—+4H+＜CD0.16或5/32
表中数据表明此时反应未达到平衡，不同的催化剂对反应Ⅰ的催化能力不同，因而在该时刻下对乙醇选择性有影响。

20【答案】+248 A 1/3 劣于
相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小，而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大 AD p c(CO2)、p b(CO2)、p a(CO2)
21【答案】-93kJ·mol－1向左小于负2NH3-6e- +6OH- =N2+6H2O1=AB-akJ·mol－1。