课时作业9章末综合测评二Word下载.docx
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B.v（B）＝0.045mol·
C.v（C）＝0.03mol·
D.v（C）＝0.06mol·
解析 反应物A前20s由3mol降到1.8mol，则v（A）＝
＝0.03mol·
s－1，根据用各物质表示的反应速率之比与化学计量数之比相等，知v（B）＝0.045mol·
s－1，v（C）＝0.015mol·
s－1。
5.下列叙述中一定能判断某化学平衡发生移动的是（ ）
A.混合物中各组分的浓度改变
B.正、逆反应速率改变
C.混合物中各组分的含量改变
D.混合体系的压强发生改变
解析 如果混合物中各组分的浓度变化但仍保持各组分的含量不变时，平衡也不移动；
使用合适的催化剂，正、逆反应速率都改变，但平衡不移动；
如果反应前后气体的总物质的量不变，则压强对平衡无影响。
答案 C
6.将等物质的量的X、Y气体充入一个密闭容器中，在一定条件下发生如下反应并达到平衡：
X（g）＋Y（g）
2Z（g）
ΔH<
0。
当改变某个条件并达到新平衡后，下列叙述正确的是（ ）
A.升高温度，X的体积分数减小
B.增大压强（缩小容器体积），Z的浓度不变
C.保持容器体积不变，充入一定量的惰性气体，Y的浓度不变
D.保持容器体积不变，充入一定量的Z，X的体积分数增大
解析 题给的是一个反应前后气体体积不变，正反应放热的反应。
在容器体积不变时，C项中充入惰性气体，对反应无影响，正确；
D项中充入Z达到平衡后，X的体积分数不变，错误；
B项，增大压强，平衡不移动，但Z的浓度增大，错误；
A项，升温，平衡左移，X的体积分数增大，错误。
7.X、Y、Z三种气体，取X和Y按1∶1的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：
X＋2Y
2Z，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3∶2，则Y的转化率最接近于（ ）
A.33%B.40%C.50%D.65%
解析 设X、Y的初始物质的量均为1mol，转化的物质的量分别为amol、2amol、2amol，由方程式
X ＋ 2Y
2Z
开始（mol）110
转化（mol）a2a2a
平衡（mol）1－a1－2a2a
由题意得
＝
求得：
a＝
，因此Y的转化率为
×
100%，最接近65%。
8.在一定温度、不同压强（p1<
p2）下，可逆反应：
2X（g）
2Y（s）＋Z（g）中，生成物Z在反应混合物中的体积分数（φ）与反应时间（t）的关系有以下图示，其中正确的是（ ）
解析 由于p1<
p2，故p2先达到平衡。
由p1到p2，压强增大，平衡右移（注意Y为固体），Z的体积分数增大，D项正确。
9.符合图1、图2的反应是（ ）
A.X＋3Y
2Z ΔH>
B.X＋3Y
2Z ΔH<
C.X＋2Y
3Z ΔH<
D.5X＋3Y
4Z ΔH<
解析 由图1中X、Y、Z浓度的改变量可得反应的化学方程式：
X＋3Y
2Z；
由图2知T2>
T1（T2先到达平衡），平衡时Z%随着温度升高而降低，所以正反应为放热反应，ΔH<
0，故B选项正确。
10.已知甲为恒温、恒压容器，乙为恒温、恒容容器。
两容器中均充入1molN2、3molH2，初始时两容器的温度、体积相同。
一段时间后反应达到平衡，为使两容器中的N2在平衡混合物中的物质的量分数相同，下列措施中可行的是（ ）
A.向甲容器中充入一定量的氦气
B.向乙容器中充入一定量的N2
C.升高乙容器的温度
D.增大甲容器的压强
解析 N2（g）＋3H2（g）
2NH3（g），恒温、恒压条件下，反应一旦引发，容器体积减小，有利于反应正向进行。
A项可以使甲、乙容器体积相同，从而使N2的物质的量分数与乙中相同；
B项可以使乙中N2体积分数进一步升高，从而不能与甲相同。
答案 A
11.在相同温度下（T＝500K），有相同体积的甲、乙两容器，且保持体积不变，甲容器中充入1gSO2和1gO2，乙容器中充入2gSO2和2gO2。
下列叙述中错误的是（ ）
A.化学反应速率：
乙>
甲
B.平衡时O2的浓度：
C.平衡时SO2的转化率：
D.平衡时SO2的体积分数：
解析 浓度越大反应速率越快，故A正确。
分析B、C、D则要进行平衡的比较，常用画图法（将乙分装于两个与乙同体积的容器中，再混合压缩在与乙等体积的一个容器中）：
12.下列事实，不能用勒夏特列原理解释的是（ ）
A.氨水中加酸，NH
的浓度增大
B.合成氨工业中不断从反应混合物中液化分离出氨气
C.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集Cl2
D.合成氨控制在500℃左右的温度而不用室温
解析 合成氨反应：
N2（g）＋3H2（g）
2NH3（g） ΔH<
0，将温度控制在500℃左右时，升高温度，加快了反应速率，但平衡逆向移动，故不能用勒夏特列原理解释。
13.如图是温度和压强对反应X＋Y
2Z影响的示意图。
图中横坐标表示温度，纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。
下列叙述正确的是（ ）
A.上述可逆反应的正反应为放热反应
B.X、Y、Z均为气态
C.X和Y中最多只有一种为气态，Z为气态
D.上述反应的逆反应的ΔH＞0
解析 本题通过图像考查外界条件（温度、压强）对平衡移动（Z的体积分数）的影响，主要考查逻辑推理和识图能力。
由图像可知，随温度升高Z的体积分数增大，该反应为吸热反应，A、D错。
相同温度下，1000kPa比10kPa时Z的体积分数小，说明增加压强平衡左移，X、Y中至少有一种不是气体，B错，故选C。
14.（2017·
天津理综，6）常压下羰基化法精炼镍的原理为：
Ni（s）＋4CO（g）
Ni（CO）4（g）。
230℃时，该反应的平衡常数K＝2×
10－5。
已知：
Ni（CO）4的沸点为42.2℃，固体杂质不参与反应。
第一阶段：
将粗镍与CO反应转化成气态Ni（CO）4；
第二阶段：
将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230℃制得高纯镍。
下列判断正确的是（ ）
A.增加c（CO），平衡正向移动，反应的平衡常数增大
B.第一阶段，在30℃和50℃两者之间选择反应温度，选50℃
C.第二阶段，Ni（CO）4分解率较低
D.该反应达到平衡时，v生成[Ni（CO）4]＝4v生成（CO）
解析 A项，增加c（CO），平衡正向移动，因平衡常数大小只与温度有关，与浓度无关，所以反应的平衡常数不变，错误；
B项，第一阶段，50℃时，Ni（CO）4为气态，易于分离，有利于Ni（CO）4的生成，正确；
C项，第二阶段，230℃制得高纯镍的反应方程式为：
Ni（CO）4（g）
Ni（s）＋4CO（g），平衡常数K1＝
＝5×
106，所以Ni（CO）4分解率较高，错误；
D项，因反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，再根据该反应的化学计量数可知，该反应达到平衡时，4v生成[Ni（CO）4]＝v生成（CO），错误。
15.在300mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：
Ni（CO）4（g），已知该反应平衡常数与温度的关系如表：
温度/℃
25
80
230
平衡常数
5×
104
2
1.9×
10－5
下列说法不正确的是（ ）
A.上述生成Ni（CO）4（g）的反应为放热反应
B.在25℃时，反应Ni（CO）4（g）
Ni（s）＋4CO（g）的平衡常数为2×
C.在80℃时，测得某时刻，Ni（CO）4、CO浓度均为0.5mol·
L－1，则此时v正>
v逆
D.在80℃达到平衡时，测得n（CO）＝0.3mol，则Ni（CO）4的平衡浓度为2mol·
L－1
解析 A项，升高温度，平衡常数减小，故该反应为放热反应，A项正确；
B项，25℃时，逆反应的平衡常数K′＝
＝2×
10－5，B项正确；
C项，80℃时，若Ni（CO）4、CO的浓度均为0.5mol·
L－1，则Qc＝
＝8>
K，C项错误；
D项，80℃达平衡时，若n（CO）＝0.3mol，c（CO）＝1mol·
L－1，故c[Ni（CO）4]＝K·
c4（CO）＝2×
14mol·
L－1＝2mol·
L－1，D项正确。
二、非选择题（本题包括5小题，共55分）
16.（10分）在密闭容器中，使2molN2和6molH2混合发生下列反应：
（1）当反应达到平衡时，N2和H2的浓度比是________；
N2和H2的转化率比是________。
（2）升高平衡体系的温度（保持体积不变），混合气体的平均相对分子质量__________，密度__________（填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）当达到平衡时，充入氩气，并保持压强不变，平衡将________（填“正向”、“逆向”或“不”）移动。
（4）若容器恒容、绝热，加热使容器内温度迅速升至原来的2倍，平衡将________（填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”）。
达到新平衡后，容器内温度________（填“大于”、“小于”或“等于”）原来的2倍。
解析
（1）对于N2（g）＋3H2（g）
0，在密闭容器中，开始时n（N2）∶n（H2）＝2∶6＝1∶3，反应时消耗n（N2）∶n（H2）＝1∶3，故平衡时n（N2）∶n（H2）＝1∶3，所以c（N2）∶c（H2）＝1∶3，转化率之比为1∶1。
（2）升高温度，平衡向逆反应方向移动，气体的总物质的量增大，总质量不变，故平均相对分子质量变小，由ρ＝
知密度不变。
（3）达平衡后，保持压强不变，充入氩气，使体系体积增大，浓度减小，相当于减小压强，使平衡逆向移动。
（4）恒容时升高温度至原来的2倍，根据勒夏特列原理，平衡向吸热反应的方向移动，即向左移动，达新平衡后，容器内温度大于原来的温度，小于原来温度的2倍。
答案
（1）1∶3 1∶1
（2）变小 不变 （3）逆向
（4）向左移动 小于
17.（6分）T℃时，A气体与B气体反应生成C气体，反应过程中A、B、C浓度变化如图（Ⅰ）所示，若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，B的体积分数与时间的关系如图（Ⅱ）所示。
根据以上条件，回答下列问题：
（1）A与B反应生成C的化学方程式为__________________________________，
正反应为________（填“吸热”或“放热”）反应。
（2）t1min后，改变下列某一条件，能使平衡向逆反应方向移动的有__________（填字母序号）。
A.保持其他条件不变，增大压强
B.保持容器总体积不变，通入少量稀有气体
C.保持其他条件不变，升高温度
解析
（1）由图（Ⅰ）可知，A、B为反应物，C为生成物，其变化量之比Δc（A）∶Δc（B）∶Δc（C）＝0.2∶0.6∶0.4＝1∶3∶2，所以反应方程式为：
A（g）＋3B（g）
2C（g）；
由图（Ⅱ）可知T1>
T2，升温B的体积分数增加，说明升温平衡逆向移动，则说明逆向为吸热反应，正向为放热反应。
（2）A项，加压平衡向体积减小的方向即正向移动；
B项，体积不变，充入稀有气体，平衡不移动；
C项，升温平衡向吸热的方向即逆向移动。
答案
（1）A（g）＋3B（g）
2C（g） 放热
（2）C
18.（10分）一定条件下，在体积为3L的密闭容器中化学反应CO（g）＋2H2（g）
CH3OH（g）达到平衡状态。
（1）该反应的平衡常数表达式K＝__________；
根据下图，升高温度，K值将____________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）500℃时，从反应开始到达到化学平衡，以H2的浓度变化表示的化学反应速率是____________________（用nB、tB表示）。
（3）判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是________（填字母，下同）。
a.v生成（CH3OH）＝v消耗（CO）
b.混合气体的密度不再改变
c.混合气体的平均相对分子质量不再改变
d.CO、H2、CH3OH的浓度均不再变化
（4）300℃时，将容器的容积压缩到原来的1/2，在其他条件不变的情况下，对平衡体系产生的影响是_____________________________________________。
a.c（H2）减小
b.正反应速率加快，逆反应速率减慢
c.CH3OH的物质的量增加
d.重新平衡时c（H2）/c（CH3OH）减小
解析
（1）根据所给图像判断，500℃时CH3OH的量比300℃时CH3OH的量少，说明升高温度平衡逆向移动，K值减小。
（2）由于v（CH3OH）∶v（H2）＝1∶2，因此可先求出v（CH3OH），再推算出v（H2）。
（3）a项中均为同一方向的反应速率，故不可判断；
b项中由于气体的总质量为定值，且容器的体积保持不变，故密度一直不变，不可判断。
（4）体积压缩后，v正、v逆均增大，但v正增加的比v逆多，平衡右移，CH3OH的物质的量增加；
由于V减小，各物质的物质的量浓度均增加，但c（CH3OH）比c（H2）增大的多，所以c（H2）/c（CH3OH）减小。
答案
（1）
减小
（2）
mol·
min－1 （3）cd （4）cd
19.（15分）一定温度下，在容积固定的VL密闭容器中加入nmolA、2nmolB，发生反应：
A（g）＋2B（g）2C（g）
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。
解析
（1）转化率＝变化量/起始量，故A、B的转化率相等，A项错误；
A（g）＋2B（g）
2C（g）
n（始）（mol）n2n0
n（转）（mol）nx2nx2nx
n（平）（mol）n－nx2n－2nx2nx
p1∶p2＝（n＋2n）∶[（n－nx）＋（2n－2nx）＋2nx]＝3n∶（3n－nx），B项正确；
C项说明正、逆反应速率相等，可判断反应达到平衡，正确；
D项充入Ar，反应物浓度并没改变，所以平衡不移动，错误。
（2）该反应达到平衡时，平衡常数K＝c2（C）/[c（A）·
c2（B）]。
扩大容器体积时，c（B）和c（C）等比例减小，由于A的浓度不变，此时c2（C）/[c（A）·
c2（B）]的值仍然等于K，所以平衡不移动。
（3）由于纵坐标只表示v逆，为了便于求解，在解题时可把v正补上，t2时平衡逆向移动，改变的条件可以是升温或增大C的浓度；
t8时平衡不移动，改变的条件是使用了催化剂。
答案
（1）BC
（2）
C （3）①升温或增大C的浓度 使用催化剂 ②逆反应
③
20.（14分）（2017·
课标全国Ⅱ，27）丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。
回答下列问题：
（1）正丁烷（C4H10）脱氢制1－丁烯（C4H8）的热化学方程式如下：
①C4H10（g）===C4H8（g）＋H2（g） ΔH1
②C4H10（g）＋
O2（g）===C4H8（g）＋H2O（g） ΔH2＝－119kJ·
mol－1
③H2（g）＋
O2（g）===H2O（g） ΔH3＝－242kJ·
反应①的ΔH1为________kJ·
mol－1。
图（a）是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x________0.1（填“大于”或“小于”）；
欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是________（填标号）。
A.升高温度B.降低温度
C.增大压强D.降低压强
（2）丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器（氢气的作用是活化催化剂），出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。
图（b）为丁烯产率与进料气中n（氢气）/n（丁烷）的关系。
图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是_______________________________________________________________
_________________________________________________________________。
（3）图（c）为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。
丁烯产率在590℃之前随温度升高而增大的原因可能是__________________________________________________________________
__________________________________________________________________；
590℃之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是______________________
__________________________________________________________________
解析
（1）根据盖斯定律，用②式－③式可得①式，因此ΔH1＝ΔH2－ΔH3＝－119kJ/mol＋242kJ/mol＝＋123kJ/mol。
由a图可以看出，温度相同时，由0.1MPa变化到xMPa，丁烷的转化率增大，即平衡正向移动，所以x的压强更小，x<
0.1。
由于反应①为吸热反应，所以温度升高时，平衡正向移动，丁烯的平衡产率增大，因此A正确、B错误。
反应①正向进行时体积增大，加压时平衡逆向移动，丁烯的平衡产率减小，因此C错误，D正确。
（2）反应初期，H2可以活化催化剂，进料气中n（氢气）/n（丁烷）较小，丁烷浓度大，反应向正反应方向进行的程度大，丁烯产率升高；
然后进料气中n（氢气）/n（丁烷）增大，原料中过量的H2会使反应①平衡逆向移动，所以丁烯产率下降。
（3）590℃之前，温度升高时反应速率加快，生成的丁烯会更多，同时由于反应①是吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡体系中会含有更多的丁烯。
而温度超过590℃时，由于丁烷高温会裂解生成短链烃类，所以参加反应①的丁烷也就相应减少。
答案
（1）＋123 小于 AD
（2）原料中过量H2会使反应①平衡逆向移动，所以丁烯产率下降
（3）590℃前升高温度，反应①平衡正向移动，升高温度时，反应速率加快，单位时间产生丁烯更多 温度高于590℃时则有更多的C4H10裂解导致产率降低
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