2024-2025学年高二化学人教版选择性必修一课时作业： 化学平衡
一、单选题
1．某实验室模拟反应，在密闭容器中加入足量的碳和一定量的气体，保持温度不变，测得相同时间内的转化率随压强的变化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.1100kPa时，的体积分数为50% B.b、e两点的平衡转化率相同
C.平衡常数 D.反应速率
2．下列事实不能用平衡移动原理解释的是( )
A.石灰岩经过千百万年的积聚形成钟乳石、石笋
B.实验室用饱和食盐水除去氯气中混有的少量氯化氢
C.工业生产硫酸的过程中使用过量空气以提高的转化率
D.反应达平衡后，加压使混合气体颜色变深
3．下列事实不能用勒夏特列原理（化学平衡移动原理）解释的是( )
A.合成氨时，选定温度为400~500℃，而不是常温
B.人体血液的pH稳定在7.4±0.05范围内
C.氯气在水中的溶解度大于在饱和食盐水中的溶解度
D.生活中，可用热的纯碱溶液除油污
4．一定条件下，发生反应，下列能说明反应达到平衡状态的是( )
A.体系压强保持不变 B.混合气体的颜色保持不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变 D.每生成的同时消耗
5．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.唾液可以使淀粉水解速率加快
B.打开碳酸饮料瓶盖时产生气泡
C.CO中毒的病人进入高压氧舱中接受治疗
D.氯水中加入粉末以提高氯水中的浓度
6．在恒温恒容条件下，发生反应，随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法正确的是( )
A.从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率
B.三点的速率大小为
C.在不同时刻都存在关系：
D.若升高反应温度，则随时间变化关系如图中曲线乙所示
7．已知反应①和反应②在T℃时的平衡常数分别为和，该温度下反应③的平衡常数为。则下列说法正确的是( )
A.反应①的平衡常数
B.反应②中，增大氢气浓度，平衡正移，增大
C.对于反应③，T℃时，
D.反应③，恒容时，温度升高，K值减小，则该反应为放热反应
8．化学反应速率和化学反应限度是化工生产研究的主要问题之一，下列对化学反应速率和反应限度的认识错误的是( )
A．使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率
B．对任何化学反应来说，反应速率越大，对应现象越明显
C．任何可逆反应都有一定的限度，且限度是可以改变的
D．影响化学反应速率的客观因素是温度、浓度、压强和催化剂
9．催化加氢过程中主要发生下列反应：
反应：
反应：
向恒压的容器中充入1mol和3mol，若仅考虑上述反应，平衡时和CO的选择性及的转化率随温度的变化如图中实线所示。
_
下列说法正确的是( )
A.
B.平衡时的转化率随温度的变化可用图中虚线④表示
C.反应状态达A点时，只有使用对反应催化活性更高的催化剂才能提高的选择性
D.反应状态达B点时，容器中为1/32mol
10．某反应的速率方程为，其半衰期（当剩余反应物恰好是起始的一半时所需的时间）为。改变反应物浓度时，反应的瞬时速率如表所示：
0.25 0.50 1.00 0.50 1.00
0.050 0.050 0.100 0.100 0.200
1.6 3.2 3.2 4.8
下列说法不正确的是( )
A.上述表格中的，
B.该反应的速率常数
C.在过量的B存在时，反应掉93.75%的A所需的时间是500min
D.升温、加入催化剂、缩小容积（加压），使k增大导致反应的瞬时速率加快
二、填空题
11．常用于玻璃、陶瓷中作染色剂，含钼合金钢具有韧性好、高温塑性强等优点，可用于制造机床结构部件。工业上常用钼钒混合矿（主要成分为，还含、PbS、NiS等杂质）提取高熔点金属单质钼和，其工艺流程如图所示。
已知：①“焙烧”时将金属元素转化为氧化物，和PbO均可与纯碱反应生成对应的钠盐，而NiO不行。
②“气体X”为混合气体，经处理后得“气体Y”。
③当溶液中某离子浓度时，可认为该离子沉淀完全；PbS和的分别为，。
④“滤渣Ⅳ”主要成分是。
回答下列问题：
（1）“焙烧”时，采用逆流式投料，且分批加入钼钒混合矿、碳酸钠粉末，其目的是_________，参与反应时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________。
（2）“气体X”经洗气操作可获得较纯净的“气体Y”，洗气时选择的试剂是_________，“滤渣Ⅲ”的主要成分是_________（填化学式）。
（3）“沉铅”过程中，总反应为则该反应的平衡常数K=_________。
（4）“沉钒”后，经过滤、洗涤、干燥，将所得固体进行煅烧，当固体质量减少16.8t时，理论上制得的质量为_________t。
（5）“滤渣Ⅳ”中需要加入稍过量的Al还原制Mo，加入稍过量Al的原因是_________。
12．一定温度下，在1L的烧瓶中充入一定量气体。
（1）升高温度，体系中气体颜色由浅变深，写出对应的化学方程式：_________。
（2）保持温度和容积不变，向达到平衡的容器中再充入一定量气体，反应达到平衡时，的转化率________（填“增大”“减小”或“不变”，下同），该反应的化学平衡常数
（3）某小组为研究温度对化学平衡移动的影响，设计如图实验。图中方案还需补充的是__________（用文字表达）；实验现象为________。
（4）在一定条件下，和的消耗速率与浓度关系分别为：，，设达到平衡时，则（1）中反应的平衡常数为____________（用、表示）。
13．目前工业上有一种方法是用来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：，如图表示该反应过程中能量（单位为）的变化：
（1）关于该反应的下列说法中，正确的是__________（填字母）。
A.， B.，
C.， D.，
（2）为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为的密闭容器中，充入和，一定条件下发生反应：，经测得和的浓度随时间变化如图所示。
①计算内用表示的该反应的反应速率__________；时，正反应速率__________逆反应速率（填“>”“＝”或“<”）。
②反应达平衡，的转化率为__________。该反应的平衡常数__________。
③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是__________（填字母）。
A.升高温度
B.将及时液化抽出
C.选择高效催化剂
D.保持容器的容积不变，再充入和
④不能说明该反应达到化学平衡状态的是________。
A.容器中混合气体的密度不再改变
B.
C.
D.容器内的压强保持不变
三、实验题
14．是一种常用还原剂，实验室利用和氯苯反应制备无水，反应原理：，装置如图所示(所用夹持装置及a、b处加热装置略)。
已知固体极易水解，300℃时升华。沸点：氯苯（）132℃，二氯苯（）173℃。
实验过程：检验装置气密性，在三颈烧瓶中加入碎瓷片和氯苯，b中加入4.0g无水FeCl3，先通入干燥一段时间，然后控制a、b处温度，加热3 h，冷却，分离提纯b中物质得到产品。回答下列问题：
(1)仪器c的名称是________。装置c、d共同起到的作用是_______，装置e中所加药品名称是_______。
(2)a处控制反应温度在_____________之间，b处控制反应温度在173℃~300℃之间。
(3)实验前后都要通入，通入的目的是_______________________。
(4)反应完毕后，用0.5的标准NaOH溶液滴定锥形瓶中溶液，达终点时消耗标准NaOH溶液如下表（三次平行测定的数据），计算的转化率是________。
序号 1 2 3
标准溶液用量/mL 19.75 22.95 20.25
(5)设计实验方案证明产品中含有未反应的____________________________。
参考答案
1．答案：B
解析：B.b点反应未达平衡，此时的转化率不是平衡转化率，延长反应时间，反应物的转化率将增大，e点时反应达平衡，此时的转化率为平衡转化率，则b、e两点的平衡转化率不相同，故B错误；
C.温度一定，则平衡常数不变，即平衡常数，故C正确；
D.由图可知，压强：，温度一定时压强越大，反应速率越快，即反应速率，故D正确；
故选：B。
2．答案：D
解析：A.在自然界中，溶有二氧化碳的雨水，会使石灰石构成的岩层部分溶解，使碳酸钙转变成可溶性的碳酸氢钙。溶有较多碳酸氢钙的水从溶洞顶部滴落到洞底时，由于水分蒸发或者压强减小，以及温度变化，水中的碳酸氢钙会分解析出碳酸钙沉淀,这些沉淀经过千百年的聚集，渐渐形成了钟乳石、石笋等，能用平衡移动原理来解释，故A不选；B.氯水中存在，饱和食盐水中氯离子浓度大，增大氯离子浓度，平衡逆向移动，减少氯气在水中的溶解，能用平衡移动原理来解释，故B不选。C.由可知，增加氧气的量可使平衡正向移动，可提高二氧化硫的转化率，能用平衡移动原理来解释，故C不选；D.反应是反应前后气体体积不变的反应。当反应达平衡后，对容器进行压缩，容器的容积减小，气体物质浓度增大，混合气体颜色变深，但化学平衡没有发生移动，不能用平衡移动原理来解释，故D选。答案选D。
3．答案：A
解析：合成氨的反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，不利于生成氨气，所以选定温度为400~500℃，而不是常温，主要是从速率角度考虑，与平衡移动无关，不能用勒夏特列原理解释，A项符合题意。
4．答案：B
解析：A.该反应为反应前后气体分子数不变的反应，所以体系压强始终保持不变，不能说明反应达到平衡状态，A错误；
B.有颜色，其余气体无颜色，浓度是变量，所以混合气体的颜色是变量，混合气体的颜色保持不变，能说明反应达到平衡状态，B正确；
C.该反应全为气体，气体总质量不变；反应前后气体分子数不变的反应，气体总物质的量不；故混合气体平均相对分子质量不变，所以不能说明反应达到平衡状态，C错误；
D.生成是正反应方向，消耗也是正反应方向，没有逆反应方向，所以不能说明反应达到平衡状态，D错误；
故选B。
5．答案：A
解析：A.唾液里含有唾液淀粉酶，它在常温下能很快使淀粉分解为葡萄糖，相当于加入催化剂使反应速率加快，不涉及平衡移动，不能用勒夏特列原理来解释，故A正确；
B.碳酸饮料中存在二氧化碳的溶解平衡，打开碳酸饮料，压强减小，二氧化碳逸出，能用勒夏特列原理解释，故B错误；
C.CO中毒血液中存在化学平衡，将一氧化碳中毒者放入高压氧舱，增大氧气浓度，会使平衡逆向移动，让CO失去和血红蛋白结合的机会，能用勒夏特列原理解释，故C错误；
D.氯气溶于水的反应是一个可逆反应：，加入碳酸钙后，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙而减小，平衡正向移动，则增大，能用勒夏特列原理解释，故D错误；
故选A。
6．答案：A
解析：从两点坐标可知从a到c时间间隔内的变化量，从而求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率，A正确；b点为起始反应点，在起始时正反应速率最大，从b点到平衡的过程中正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，平衡时正反应速率等于逆反应速率，则三点的速率大小为，B错误；反应速率之比等于化学计量数之比，则，，C错误；若升高反应温度，反应平衡会发生移动，达平衡时和曲线甲达平衡时不相等，则升高反应温度，随时间变化关系不能用如图中曲线乙表示，D错误。
7．答案：D
解析：反应①的平衡常数，A项错误；平衡常数只与温度有关，B项错误；由盖斯定律，反应③=反应①-反应②，故，C项错误；对于反应③，恒容时，升高温度，K值减小，反应逆向移动，该反应为放热反应，D项正确。
8．答案：B
解析： A.使用催化剂是为了增大反应速率，提高单位时间内产物产率，提升生产效率，故八正确；
B.有些反应即使反应很快也没有明显现象，故B错误；
C.任何可逆反应部有一定的限度，当外界条件改变时，限度是可以改变的，故C正确；
D.影响化学反应速率的客观因素是温度、浓度、压强和催化剂等条件，故D正确；故选B。
9．答案：D
解析：A.随着温度升高，的选择性下降，CO的选择性上升，300℃前，的平衡转化率下降，则以反应Ⅱ为主，300℃后，的平衡转化率上升，则以反应I为主，说明反应I为吸热反应，A错误；B.向恒压的容器中充入1mol 和3mol ，投料比恰好与反应Ⅱ中的系数比相等，所以，300℃前，转化率应该是相同的，故应该与的平衡转化率重叠，B错误；C.反应状态达A点时，想提高的选择性，应使平衡向生成更多的方向移动，温度不能改变，只能改变压强或者反应物浓度，若增大的浓度，反应I也会正向移动，那么的选择性不一定会被提高；若增大压强，反应I不会移动，反应Ⅱ往正向移动，生成更多的，可以提高的选择性；同时也可以通过改变催化剂来控制反应Ⅱ，使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂也能提高的选择性，C错误；D.反应状态达B点时，的平衡转化率25%、的选择性也是25%，根据，则25%=，，D正确；故选D。
10．答案：D
解析：由第二组和第四组数据，A浓度相同，B浓度不同，速率相等，可知，再由第一组和第二组数据代入可得，可知；将第一组数据代入计算，可得，则。当速率为时，由上述可知，时速率为，A正确；
速率常数，B正确；
存在过量的B时，反应掉93.75%的A可以看作经历4个半衰期，即，因此所需的时间为，C正确；速率常数与浓度无关，缩小容积（加压）不会使k增大，D错误。
11．答案：（1）增大气体与固体接触面积，同时增大容器底部氧气浓度，加快反应速率，使钼钒混合矿充分反应；7:2
（2）饱和溶液；
（3）
（4）30
（5）Al与氧气反应放出大量的热，过量Al将全部还原，同时防止Mo被氧气氧化
解析：（1）“焙烧”时，采用逆流式投料，且分批加入钼钒混合矿、碳酸钠粉末，其目的是增大气体与固体接触面积，同时增大容器底部氧气浓度，加快反应速率，使钼钒混合矿充分反应；与氧气、碳酸钠反应时生成，其中氧元素化合价降低，氧气做氧化剂，做还原剂，反应方程式为：，氧化剂与还原剂的物质的量之比为7:2；
（2）根据分析，“气体X”含有、，经洗气操作可获得较纯净的“气体Y”为CO2，洗气时选择的试剂是饱和溶液；通入与分别反应生成作为滤渣III的成分；
（3）根据已知③当溶液中某离子浓度时，可认为该离子沉淀完全；I：，II：，III：，反应II-III-I可得总反应为，则该反应的平衡常数；
（4）煅烧时钒元素从+5降低至+3，则氮元素化合价需从-3升高至0价，发生反应方程式为，固体质量减少为氮气、氨气和水的质量，每减少252g则生成3mol即3mol×150g/mol=450g，则当固体质量减少16.8t时，理论上制得的质量为t；
（5）Al还原制Mo，加入稍过量Al的原因是：Al与氧气反应放出大量的热，过量Al将全部还原，同时防止Mo被氧气氧化。
12．答案：（1）
（2）减小；不变
（3）向甲（或乙）的烧杯中加入热水，向乙（或甲）的烧杯中加入冷水；加热水的一端混合气体颜色变深，加冷水的一端混合气体颜色变浅
（4）
解析：（1）一定温度下，在1L的烧瓶中充入一定量气体，混合气体的颜色变深，则发生反应；
（2）保持温度和容积不变，向达到平衡的容器中再充入一定量气体，充入反应物，达到新的平衡状态，与原平衡状态相比，相当于在原来的基础上加压，平衡左移，的转化率减小，而温度不变，反应的平衡常数不变；
（3）为研究温度对化学平衡移动的影响，应向甲（或乙）的烧杯中加入热水，向乙（或甲）的烧杯中加入冷水，该反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，混合气体的颜色变深，则加热水的一端混合气体颜色变深，加冷水的一端混合气体颜色变浅；
（4）当反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，则可得，平衡时，若达到平衡时，，反应的平衡常数。
13．答案：（1）C
（2）①；>；②75％；；③BD；④BC
解析：
14．答案：(1)球形冷凝管；冷凝回流和；无水氯化钙或五氧化二磷
(2)132℃~173℃
(3)实验前通入排尽装置中的空气，防止产物氧化；实验后通入，将装置中的HCl全部赶入锥形瓶中被水吸收，减少实验误差。
(4) 81.25%；
(5) 取少量产品溶于水中，加入少量KSCN溶液，若溶液变为血红色，则产品中存在未反应的
解析：
