2.2化学反应的限度同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．关于甲醇制氢反应CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) H>0，既可以加快反应速率，又可以提高H2平衡产率的措施有
A．加入催化剂 B．增大压强 C．升高温度 D．降低CO2(g)浓度
2．利用合成气(CO和)在催化剂作用下合成甲醇：(Q>0)，反应体系中CO的平衡转化率α(CO)与温度、压强的关系如图所示。下列说法错误的是
A．升高温度，平衡常数减小
B．
C．在不同温度、压强下进行该反应，α(CO)不可能相等
D．若，则合成气中
3．体积相同的甲、乙两个容器中分别充入等物质的量的SO2和O2，在相同温度下发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，并达到化学平衡。在这个过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中SO2的转化率为p%，则乙容器中SO2的转化率
A．等于p% B．大于p% C．小于p% D．无法判断
4．已知下列反应的平衡常数：①S(s)+O2(g)SO2(g)，K1；
②H2(g)+S(s)H2S(g)，K2；
则反应H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g)的平衡常数是
A．K1－K2 B．K1·K2 C． D．
5．用活性炭还原NO2可防止空气污染，其反应原理为2C(s)＋2NO2(g) N2(g)＋2CO2(g)。在密闭容器中1 mol NO2和足量C发生上述反应，反应相同时间内测得NO2的生成速率与N2的生成速率随温度变化的关系如图1所示；维持温度不变，反应相同时间内测得NO2的转化率随压强的变化如图2所示。
下列说法错误的是
A．图1中的A、B、C三个点中只有C点达平衡状态
B．图2中E点的v逆小于F点的v正
C．图2中平衡常数K(E)=K(G)，则NO2的平衡浓度c(E)=c(G)
D．在恒温恒容下，向图2中G点平衡体系中充入一定量的NO2，与原平衡相比，NO2的平衡转化率减小
6．在溶液中存在如下平衡：，下列说法中不正确的是
A．将固体溶于少量水中得到绿色溶液
B．将固体溶于大量水中得到蓝色溶液
C．向溶液中加入少量固体，平衡向逆反应方向移动
D．向溶液中加入固体，平衡向逆反应方向移动
7．改变反应容器体积使压强变化，但下列化学反应的平衡不发生移动的是
A．
B．
C．
D．
8．对于可逆反应：(正反应放热)，下列图象中正确的是
A． B． C． D．
9．可逆反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) 达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2，设K为平衡常数，Q为浓度商，下列说法正确的是
A．Q变小，K不变，O2转化率减小 B．Q不变，K变大，SO2转化率减小
C．Q增大，K不变，SO2转化率增大 D．Q不变，K变大，O2转化率增大
10．关于C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)的平衡常数(K)书写形式，正确的是
A． B． C． D．
11．可逆反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0，达到平衡后，下列选项中采用的三种方法都能使氢气的转化率增大的是
A．升高温度、降低压强、增加氮气
B．降低温度、增大压强、加入催化剂
C．升高温度、增大压强、增加氮气
D．降低温度、增大压强、分离出部分氨气
12．对于可逆反应：2A(g)+B(g)2C(g) △H＜0，下列各图中正确的是
A． B．
C． D．
13．如图的曲线是表示其他条件一定时，2NO+O22NO2(正反应为放热反应)反应中NO的转化率与温度的关系曲线，图中标有a、b、c、d四点，其中表示未达到平衡状态且v(正)>v(逆)的点是
A．a点 B．b点 C．c点 D．d点
14．化学平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志，在常温下，下列反应的平衡常数的数值如下：
2NO(g)N2(g)+O2(g) K1=1×1030
2H2(g)+O2(g)2H2O(g) K2=2×1081
2CO2(g)2CO(g)+O2(g) K3=4×10-92
以下说法正确的是
A．常温下，NO分解产生O2的反应的平衡常数表达式为K1=c(N2) c(O2)
B．常温下，2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)，此时平衡常数的数值约为5×10-82
C．常温下，NO、H2O、CO2三种物质分解放出O2的倾向由大到小的顺序为H2O＞NO＞CO2
D．以上说法都不正确
15．温度为T℃，向体积不等的恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和，发生反应：，反应相同时间，测得各容器中的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法正确的是
A．T℃时，该反应的化学平衡常数为
B．图中c点所示条件下，
C．向a点平衡体系中充入一定量的，达到平衡时，的转化率比原平衡大
D．容器内的压强：
二、填空题
16．t1℃时，将2molSO2和1molO2通入体积为2L的恒温恒容密闭容器中，发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，2min时反应达到化学平衡，此时测得反应物O2还剩余0.8mol，请填写下列空白：
(1)从反应开始到达化学平衡，生成SO3的平均反应速率为______；平衡时SO2转化率为______。
(2)下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是_____(填标号)。
A．容器内压强不再发生变化
B．SO2的体积分数不再发生变化
C．容器内气体原子总数不再发生变化
D．相同时间内消耗2nmolSO2的同时消耗nmolO2
E.相同时间内消耗2nmolSO2的同时生成nmolO2
(3)t2℃时，若将物质的量之比n(SO2)∶n(O2)=1∶1的混合气体通入一个恒温恒压的密闭容器中，反应达到平衡时，混合气体体积减少了20%。SO2的转化率为_____。
17．回答下列问题：
Ⅰ.一定条件下，在容积为的密闭容器中， A、B、C三种气体的物质的量n随时间t的变化如图所示。已知达到平衡后，降低温度，A的体积分数减小。
(1)达到平衡后加压，C的含量_______(填写“变大”“变小”或“不变”)。
(2)该反应的反应速率v随时间t的关系如图所示。
①根据图判断，在时刻改变的外界条件是_______。
②a、b、c对应的平衡状态中，A的转化率最大的是状态_______。
Ⅱ.在密闭容器中充入一定量的，发生反应 。如图所示为气体分解生成和的平衡转化率与温度、压强的关系。
(3)该反应的逆反应是_______(填“吸热反应”或“放热反应”)。
(4)N点的体积分数是_______。
(5)M点对应的平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
18．在2L的密闭容器中，将4molA和2molB混合，在一定条件下发生反应：3A(g)+2B(g)4C(g)+2D(g)。该反应达到化学平衡状态时生成1.6molC，计算此条件下该反应的化学平衡常数和A的平衡转化率____、____。
三、原理综合题
19．CO和都是大气污染物，用CO作还原剂，将转化为硫磺，具有重要的意义，发生化学反应为： 。
(1)已知相关物质的标准生成焓(由压强为100 kPa，温度298 K下最稳定单质生成标准状态下1 mol物质的热效应或焓变)如下表：
物质化学式 CO(g)
标准生成焓() 25.58
计算_______。
(2)将2 mol CO和1 mol 置于1 L密闭容器中制取硫，分别用及作催化剂，进行上述反应，同时伴有其他副反应发生，20 min时的转化率、硫的产率及其选择性(硫的选择性)在不同温度下的关系如图甲和图乙所示，反应物的转化率随温度升高而逐渐增大的原因是_______；由图可知工业上应采用合适的催化剂为_______，理由是_______；图甲在420℃时，上述反应中的化学反应速率为_______。
(3)当一定温度时，正逆反应速率表达式分别为：、(、分别为正逆反应速率常数，只与温度有关)，温度T时，平衡常数K=_______(用、表示)，温度升高，K_______(填“增大”或“减小”)。
20．二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。合成总反应［］在起始物时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为，在下的、在下的如图所示。
回答下列问题：
(1)用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式___________。
(2)图中对应等压过程的曲线是___________，判断的理由是___________。
(3)当时，的平衡转化率___________，反应条件可能为___________或___________。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．C
【详解】A．加入催化剂反应速率加快，但平衡不移动，H2的平衡产率不变，选项A不合题意；
B．增大压强即缩小体积，反应物、生成物浓度增大，反应速率加快，该反应正反应是一个气体体积增大的方向，故增大压强平衡逆向移动，H2的平衡产率减小，选项B不合题意；
C．升高温度反应速率加快，该反应正反应是一个吸热反应，则升高温度平衡正向移动，H2的平衡产率增大，选项C符合题意；
D．降低CO2(g)浓度反应速率减慢，减小生成物浓度，平衡正向移动，H2的平衡产率增大，选项D不符合题意；
答案选C。
2．C
【分析】反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小；反应为气体分子数减小的反应，相同条件下，增大压强，平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，故；
【详解】A．由分析可知，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，A正确；
B．由分析可知，增大压强，平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，故，B正确；
C．温度、压强均会改变平衡移动，由图可知，不同温度、压强下进行该反应，α(CO)可能相等，C错误；
D．若，则反应中投料比等于反应的系数比，故合成气中，D正确；
故选C。
3．B
【详解】根据题意，甲、乙两容器可设为如图所示的装置。
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)的正反应是气体分子数减小的反应。甲容器保持体积不变，反应过程中压强变小；乙容器保持压强不变，反应过程中体积减小，达到平衡状态时乙容器转变为丙容器。丙对于甲，相当于增大压强，则平衡正向移动，因此乙容器中SO2的转化率大于甲容器中SO2的转化率，若甲容器中SO2的转化率为p%，乙容器中SO2的转化率大于p%；
故答案为：B。
4．C
【详解】①S(s)+O2(g)SO2(g)，K1=；②H2(g)+S(s)H2S(g)，K2；根据盖斯定律，将热化学方程式②-①，整理可得反应：H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g)，其化学平衡常数K=；
故合理选项是C。
5．C
【详解】A．由2C(s)＋2NO2(g)N2(g)＋2CO2(g)可知，NO2的生成速率(逆反应速率)应该是N2的生成速率(正反应速率)的二倍时才能使正、逆反应速率相等，即达到平衡，只有C点满足，故A正确；
B．由图2知，E点反应未达到平衡，F点反应达到平衡，且压强E＜F，则E点的v逆小于F点的v正，故B正确；
C．由题中信息可知，维持温度不变，即E、G两点温度相同，平衡常数K(E)=K(G)，混合气体中气体压强与浓度有关，压强越大，体积越小，浓度越大，所以G点压强大，浓度大，即c(E)＜c(G)，故C错误；
D．在恒温恒容下，向G点平衡体系中充入一定量的NO2，等效于加压，平衡逆向移动，NO2的平衡转化率减小，故D正确；
故选：C。
6．C
【详解】A．固体溶于少量水中，溶液中同时存在和离子，黄色和蓝色混合得到的是绿色，故A正确；
B．将固体溶于大量水中得到的是它的稀溶液，铜离子主要以存在，溶液显蓝色，故B正确；
C．溶液中加入少量固体，氯离子和银离子生成氯化银沉淀，溶液中氯离子浓度减小，根据平衡移动原理，平衡正向移动，故C错误；
D．向溶液中加入固体，溶液中氯离子浓度增大，根据平衡移动原理，平衡逆方向移动，故D正确；
答案C。
7．A
【分析】对于有气体参加的反应，且反应前后气体的体积不等，则改变压强平衡将发生移动，以此来解答。
【详解】A．为气体体积不变的反应，改变压强平衡不移动，故A选；
B．气体体积减小的反应，改变压强平衡发生移动，故B不选；
C．为气体体积减小的反应，改变压强平衡发生移动，故C不选；
D．为气体体积增大的反应，改变压强平衡发生移动，故D不选；
综上所述，答案为A。
8．B
【详解】A．该反应为放热反应，平衡后继续升高温度平衡逆向移动，所以交点后逆反应速率应该大于正反应速率，A错误；
B．该反应放热，压强相同时，温度升高平衡逆向移动，A的物质的量分数越大；该反应为气体系数之和减小的反应，温度相同时，增大压强平衡正向移动，A的物质的量分数减小，图像正确，B正确；
C．温度越高反应速率越快，达到平衡所需时间越短，且反应放热，温度越高，A的物质的量分数越大，C错误；
D．增大压强，正逆反应速率都增大，且正反应速率应该大于逆反应速率，D错误；
综上所述答案为B。
9．A
【详解】浓度商Q=，容器容积不变，向容器中充入一定量的O2，分母变大，所以浓度商Q减小；
当可逆反应2SO2(g)+O22SO3(g)达到平衡状态后，保持温度，则平衡常数K不变；
加入一定量的O2，平衡正向移动，促进了SO2的转化，但是氧气自身的转化率降低；
故选A；
10．C
【详解】平衡常数等于生成物浓度的幂次方乘积除以反应物的幂次方乘积；注意固体和纯液体不写在计算式中，则该反应的化学平衡常数，故选：C。
11．D
【分析】为了使H2的转化率增大，一般使可逆反应3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)△H＜0向正反应方向移动，增大氢气的浓度，平衡向正反应方向移动，但会导致H2的转化率减小；该反应为气体体积减小的放热反应，所以可以降低温度，增大压强都能向正反应方向移动，H2的转化率增大，催化剂不改变平衡移动，分离出部分氨也能使平衡向正反应方向移动，H2的转化率增大；
【详解】A．升高温度、降低压强，平衡逆向移动，氢气转化率降低，A错误；
B．催化剂改变反应速率，不影响平衡移动，B错误；
C．升高温度，平衡逆向移动，氢气转化率降低，C错误；
D．降低温度、增大压强、分离出部分氨气，平衡向正反应方向移动，H2的转化率增大，D正确；
故选D。
12．A
【详解】A．升高温度化学反应速率加快，达到平衡的时间短，该反应的正反应为放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，ω(C)减小，A项正确；
B．根据反应前后的化学计量数的大小可以看出，增大压强平衡向正反应方向移动，正逆反应速率都增大，且v(正)＞v(逆)，B项错误；
C．催化剂同等程度地改变正逆反应速率，平衡不发生移动，平衡时c(C)不变，C项错误；
D．该反应的正反应为放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，A的转化率降低，根据反应前后的化学计量数的大小可以看出，增大压强平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，温度的曲线不正确，D项错误；
答案选A。
13．C
【分析】此图为温度-转化率曲线，曲线上的点代表平衡状态，a点、b点均在线上，表示a点与b点均达到平衡状态。非曲线上的点代表非平衡状态，非平衡状态会向着平衡状态进行(即同温下曲线上点方向)，据此分析。
【详解】A．a点为平衡状态的点，A错误；
B．b点为平衡状态的点，B错误；
C．c点在平衡曲线下方，应向平衡方向移动，NO的转化率将增大，说明反应没达到平衡，且反应向正反应方向进行，即v(正)＞v(逆)，C正确；
D．d点在平衡曲线上方，应向平衡方向移动，NO的转化率将减小，说明反应没达到平衡，且反应向逆反应方向进行，即v(正)＜v(逆)，D错误；
故答案选C。
14．B
【详解】A．常温下，2NO(g)N2(g)+O2(g)反应的平衡常数表达式为K1=，故A错误；
B．正逆反应的平衡常数互为倒数，常温下，2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)，此时平衡常数的数值为，故B正确；
C．平衡常数越大，放出O2的倾向越大，常温下，NO、H2O、CO2三种物质分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2，故C错误；
D．以上说法中B正确，故D错误；
选B。
15．D
【分析】由反应 可知容器体积越大，压强越小，反应往正方向移动，NO2的转化率提高，由图象可知，相同时间，a，b为已达到平衡点，c还未达到平衡，利用化学平衡常数和等效平衡进行分析。
【详解】A. a点时反应达到平衡，NO2转化率为40%，则
T℃时，该反应的化学平衡常数为，故A错误；
B. 图中c点还未达到平衡，反应往正方向进行，v(正)＞v(逆)，故B错误；
C. 向a点平衡体系中充入一定量的NO2，等效于加压，平衡逆移，转化率降低，C错误；
D.由A可知a点时容器内气体物质的量为1.2mol；b点时反应三段式为
则b点容器内气体物质的量为1.4mol，由于V1＜V2，则Pa:Pb＞6:7，故D正确；
故答案选：D。
16．(1) 0.1mol L-1 min-1 20%
(2)ABE
(3)80%
【详解】（1）列三段式有
，
则v(SO3)==0.1mol L-1 min-1；平衡时SO2转化率=×100%=20%；
（2）A．反应前后体积不同，即压强不再发生变化达到平衡，A正确；
B．SO2的体积分数不再改变，达到平衡状态，B正确；
C．反应中遵循原子守恒，不能由此判断是否平衡，C错误；
D．反应同向进行，不能由此判断是否平衡，D错误；
E．消耗2nmolSO2的同时生成nmolO2，即符合正逆反应速率相等，达到平衡状态，E正确；
故选ABE。
（3）设SO2、O2的物质的量均为1mol，反应过程中总物质的量减小了2mol×20%=0.4mol，由2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，可知当总的物质的量减小0.4mol时，SO2反应了0.8mol，其转化率为80%。
17．(1)变大
(2) 升高温度 a
(3)放热反应
(4)40%
(5)1
【详解】（1）根据图示可知：随着反应的进行，A、B物质的量减少，C物质的量增加，说明A、B是反应物，C是生成物，3 mol后三种物质的物质的量都不再发生变化，说明该反应为可逆反应。在3 min内A、B、C改变的物质的量分别是0.3 mol、0.6 mol、0.6 mol，改变的物质的量的比为1：2：2，故该反应方程式为：A(g)+2B(g)2C(g)。该反应的正反应是气体体积减小的反应，在其他条件不变时，增大压强，化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动，故达到平衡后C的含量变大；
（2）①已知达到平衡后，降低温度，A的体积分数减小。，说明降低温度化学平衡正向移动，该反应的正反应为放热反应。在t3时刻改变条件时正、逆反应速率都增大且逆反应速率大于正反应速率，化学平衡逆向移动，故改变的条件是升高温度；
②t3时刻改变条件后化学平衡逆向移动，导致A的转化率降低；t5时刻正、逆反应速率都增大但仍然相等，化学平衡不移动，平衡正向移动A的转化率增大，所以A转化率最大时生成物C体积分数最大的是a点；
（3）根据图像可知：在压强不变时，升高温度H2S的平衡转化率增大，说明升高温度，化学平衡正向移动，则该反应的正反应为吸热反应，则逆反应为放热反应；
（4）根据图示可知：在N点时H2S的平衡转化率为50%，假设反应开始时n(H2S)=1 mol，则平衡时n(H2S)=0.5 mol，n(H2)=0.5 mol，n(S2)=0.25 mol，在相同外界条件下气体的体积比等于气体的物质的量的比，则H2的体积分数为；
（5）假设反应开始时加入1 mol H2S，M点时H2S的平衡转化率为50%，则根据物质反应转化关系可知平衡时n(H2S)=0.5 mol，n(H2)=0.5 mol，n(S2)=0.25 mol，n(总)=0.5 mol+0.5 mol+0.25 mol=1.25 mol，则p(H2S)=p(H2)=，p(S2)= ，所以该反应的化学平衡常数Kp=。
18． 0.38 30%
【详解】容器体积为2L，则初始投料为2mol/LA和1mol/LB，平衡生成的C的浓度为0.8mol/L，根据题意列三行式有
所以该反应的平衡常数K=≈0.38，A的平衡转化率为×100%=30%。
19．(1)
(2) 温度升高，催化剂活性增大，化学反应速率加快 420℃时硫的选择性约为1，但是用作催化剂时反应物的转化率更高、硫的产率更高
(3) 减小
【详解】（1）标准生成焓由压强为100 kPa，温度298 K下最稳定单质生成标准状态下1 mol物质的热效应或焓变，因此由盖斯定律计算；
（2）因为反应放热，若平衡转化率会随温度升高而降低，其不受催化剂影响，因此反应未达到平衡，温度升高催化剂活性增大，反应速率加快，相同时间内，转化率增大，产率增大；图甲和图乙相对比，当420℃时硫的选择性基本都到1，但是用作催化剂时反应物的转化率更高、硫的产率更高；；
（3）达平衡时，；因为反应放热，温度升高，平衡逆向移动，K减小。
20．(1)
(2) b 总反应，升高温度时平衡向逆反应方向移动，甲醇的物质的量分数变小
(3) 33.3% ，210℃ ，250℃
【详解】（1）结合总反应的化学方程式可知。
（2）总反应为气体体积减小的放热反应，当其他条件不变，升高温度或减小压强时，平衡逆向移动，减小，则a为250℃下的曲线，b为下的曲线。
（3）当时，设、起始物质的量分别为a、，转化了b，列三段式：
始/ 0 0
转/
平/
，得，的平衡转化率；分析题给图象，时，曲线a相应的点表示温度250℃、压强，曲线b相应的点表示压强、温度210℃。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
