高中化学苏教版 (2019)选择性必修1专题2 化学反应速率与化学平衡第三单元 化学平衡的移动测试题

这是一份高中化学苏教版 (2019)选择性必修1专题2 化学反应速率与化学平衡第三单元 化学平衡的移动测试题，共8页。试卷主要包含了已知反应，下列叙述及解释正确的是，在密闭容器中进行如下反应，有平衡体系，在一密闭容器中，发生可逆反应等内容，欢迎下载使用。


题型一 温度对化学平衡移动的影响
1．已知反应：2NO2(g)N2O4(g)，把NO2、N2O4的混合气体盛装在两个连通的烧瓶里，然后用弹簧夹夹住橡皮管，把烧瓶A放入热水里，把烧瓶B放入冰水里，如图所示。与常温时烧瓶内气体的颜色进行对比发现，A烧瓶内气体颜色变深，B烧瓶内气体颜色变浅。下列说法错误的是( )
A．上述过程中，A烧瓶内正、逆反应速率均加快
B．上述过程中，B烧瓶内c(NO2)减小，c(N2O4)增大
C．上述过程中，A、B烧瓶内气体密度均保持不变
D．反应2NO2(g)N2O4(g)的逆反应为放热反应
解析：选D 升高温度，正、逆反应速率都增大，A项正确；B烧瓶内气体颜色变浅，说明平衡向生成N2O4的方向移动，B烧瓶内c(NO2)减小，c(N2O4)增大，B项正确；容器的容积不变，混合气体的质量不变，A烧瓶、B烧瓶内气体密度都不变，C项正确；放在热水中的A烧瓶内气体颜色变深，放在冰水中的B烧瓶内气体颜色变浅，说明升高温度平衡向生成NO2的方向移动，降低温度平衡向生成N2O4的方向移动，故反应2NO2(g)N2O4(g)的正反应为放热反应，D项错误。
2．当反应2X＋Y2Z ΔH<0达到平衡时，若升高温度则能使( )
A．Z的质量分数增大
B．X的转化率增大，Y的转化率减小
C．X的转化率减小，Y的转化率增大
D．Y的质量分数增大
解析：选D 正反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，Z的质量分数减小，反应物的转化率降低，但反应物的含量增大，D正确，其余选项错误。
3．工业制硫酸中的一步重要反应是SO2的催化氧化：2SO2＋O22SO3 ΔH＜0，下列有关说法正确的是( )
A．升高温度只提高逆反应速率
B．降低温度可提高正反应速率
C．升高温度，平衡向正反应方向移动
D．降低温度，平衡向正反应方向移动
解析：选D 升温正、逆反应速率均增大，A项错误；降温正、逆反应速率均减小，B项错误；此反应的正反应为放热反应，升温平衡逆向移动，C项错误；降温平衡正向移动，D项正确。
4．在某温度下，反应ClF(g)＋F2(g)ClF3(g) ΔH＝268 kJ·ml－1，在密闭容器中达到平衡，下列说法中正确的是( )
A．升高温度，平衡常数不变，平衡向正反应方向移动
B．升高温度，平衡常数减小
C．升高温度，平衡向正反应方向移动，F2的转化率增大
D．降低温度，ClF3的产率增大
解析：选C 因为ΔH＞0，升高温度，平衡常数增大，平衡向正反应方向移动，降低温度平衡向逆反应方向移动。
题型二 勒夏特列原理
5．下列不能用勒夏特列原理解释的事实是( )
A．红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅
B．氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深
C．黄绿色的氯水光照后颜色变浅
D．合成氨工业使用高压以提高氨的产量
解析：选B A项，涉及二氧化氮与四氧化二氮的平衡转化，故可以用勒夏特列原理解释；B项，加压后平衡不移动，但体积缩小，浓度增大使颜色变深，不能用勒夏特列原理解释；C项，光照后，次氯酸见光分解，使氯气与水反应的平衡向右移动，故可以用勒夏特列原理解释；D项，合成氨工业加压使化学平衡向右移动，可以用勒夏特列原理解释。
6．下列叙述及解释正确的是( )
A．2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色) ΔH＜0，在平衡后，对平衡体系采取缩小容积、增大压强的措施，因为平衡向正反应方向移动，故体系颜色变浅
B．H2(g)＋I2(g)2HI(g) ΔH＜0，在平衡后，对平衡体系采取增大容积、减小压强的措施，因为平衡不移动，故体系颜色不变
C．对于N2＋3H22NH3，平衡后，压强不变，充入Ar，平衡左移
D．FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3(血红色)＋3KCl，在平衡后，加少量KCl，因为平衡向逆反应方向移动，故体系颜色变浅
解析：选C 对平衡体系采取缩小容积、增大压强的措施，虽然平衡向正反应方向移动，但由于容积减小，所以c(NO2)增大，故体系颜色加深，故A错误；平衡体系采取增大容积、减小压强的措施，平衡不移动，但c(I2)减小，故体系颜色变浅，故B错误；对于N2＋3H22NH3，平衡后，压强不变，充入Ar，使容器的容积增大，平衡左移，故C正确；FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3(血红色)＋3KCl，在平衡后，加少量KCl，KCl不参与离子反应，平衡不移动，故体系颜色不变，故D错误。
7．在密闭容器中进行如下反应：CO2(g)＋C(s) eq \(,\s\up7(高温)) 2CO(g) ΔH＞0，达到平衡后，若改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化？
(1)增加C(s)，则平衡________(填“逆向移动”“正向移动”或“不移动”，下同)，c(CO2)________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。
(2)保持温度不变，增大反应容器的容积，则平衡______，c(CO2)________。
(3)保持反应容器的容积和温度不变，通入He，则平衡________，c(CO2)________。
(4)保持反应容器的容积不变，升高温度，则平衡________，c(CO)________。
解析：(1)C为固体，增加C的量，其浓度不变，平衡不移动，c(CO2)不变。
(2)增大反应容器的容积，即减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动，c(CO2)减小。
(3)通入He，但容积和温度不变，平衡不会发生移动，c(CO2)不变。
(4)容积不变，升高温度，平衡向吸热方向移动，c(CO)增大。
答案：(1)不移动 不变 (2)正向移动 减小 (3)不移动 不变 (4)正向移动 增大
题型三 化工生产中实际反应条件的选择
8．在合成氨反应中使用催化剂和施加高压，下列叙述中正确的是( )
A．都能提高反应速率，都对化学平衡无影响
B．都对化学平衡有影响，但都不影响达到平衡状态所用的时间
C．都能缩短达到平衡状态所用的时间，只有施加高压对化学平衡有影响
D．使用催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间，而施加高压无此效果
解析：选C 对于反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，使用催化剂只能提高反应速率，缩短达到平衡状态所用的时间，不能使化学平衡发生移动。施加高压既能提高反应速率，使反应达到平衡状态所用的时间缩短，也能使化学平衡向生成NH3的方向移动。
9．有平衡体系：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0，为了增加甲醇(CH3OH)的产量，应采用的正确措施是( )
A．高温、高压 B．适宜温度、高压、催化剂
C．低温、低压 D．高温、高压、催化剂
解析：选B 此反应ΔH<0，升高温度平衡逆向移动，甲醇的产率减小，A错误；适宜的温度和催化剂，有利于增大反应速率，此反应为气体体积减小的反应，故增大压强可使平衡正向移动，B正确；减小压强，平衡逆向移动，不利于甲醇的产出，C错误；升高温度，可使平衡逆向移动，甲醇的产率减小，D错误。
10．在一密闭容器中，发生可逆反应：3A(g)3B＋C(正反应为吸热反应)，平衡时，升高温度，气体的平均相对分子质量有变小的趋势，则下列判断中正确的是( )
A．B和C可能都是固体
B．B和C一定都是气体
C．若C为固体，则B一定是气体
D．B和C不可能都是气体
解析：选C 正反应吸热，升温，平衡右移。若B、C都为固体，则气体的平均相对分子质量不变，故A错误；若C为固体，B为气体，平衡右移，气体的总质量减小，总物质的量不变，平均相对分子质量减小，故B错误，C正确；若B、C都是气体，平衡右移，气体的总质量不变、总物质的量增加，则平均相对分子质量减小，故D错误。
11.反应：L(s)＋aG(g)bR(g)达到平衡，温度和压强对该反应的影响如图所示，图中：压强p1＞p2，x轴表示温度，y轴表示平衡混合气体中G的体积分数。据此可判断( )
A．上述反应是吸热反应
B．上述反应是放热反应
C．a＞b
D．无法确定a、b的大小
解析：选A 由图像曲线的变化特点可知，升高温度，G的体积分数减小，说明升高温度平衡向正反应方向移动，说明该反应的正方向为吸热反应；因压强p1＞p2，压强增大，G的体积分数增大，则平衡向生成G的方向移动，说明a＜b，故A正确。
12．下列事实不能用勒夏特列原理(平衡移动原理)解释的是( )
①铁在潮湿的空气中容易生锈 ②二氧化氮与四氧化二氮的平衡体系，加压缩小体积后颜色加深 ③实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气 ④钠与氯化钾共熔制备钾：Na(l)＋KCl(l)K(g)＋NaCl(l) ⑤开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫
A．③④ B．①②
C．①⑤ D．①②⑤
解析：选B ①铁在潮湿的空气中生锈是因为发生了电化学腐蚀，与平衡移动无关；②二氧化氮与四氧化二氮的平衡体系，加压缩小体积后颜色加深，是因为二氧化氮浓度的增大，并不是因平衡移动导致。故答案为①②，选B。
13.在刚性容器中发生反应：2CO2(g)＋6H2(g)C2H5OH(g)＋3H2O(g)，一定压强下，平衡时H2的转化率α(H2)随温度T、投料比 eq \f(c（CO2）,c（H2）) (a、b、c)的变化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A．投料比 eq \f(c（CO2）,c（H2）) 的大小关系是a>b>c
B．图中M点对应的平衡，若容积不变，充入He，则α(H2)不变
C．该反应的平衡常数K(600 ℃)>K(500 ℃)
D．若上图表示相同投料时，不同压强下α(H2)随T的变化关系，则压强最大的是a
解析：选C 增大投料比 eq \f(c（CO2）,c（H2）) ，H2的转化率增大，所以a>b>c，A项正确；题图中M点对应的平衡，若容积不变，充入He，则反应物和生成物的浓度都不发生改变，平衡不发生移动，α(H2)不变，B项正确；温度升高，H2的转化率减小，说明平衡逆向移动，正反应为放热反应，所以该反应的平衡常数K(600 ℃)14.反应：2X＋3Y4Z，如图是温度和压强对该反应影响的示意图，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：
(1)该反应的正反应为______(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)分析上图，若X是气态，则Y、Z的状态分别是_____________________________。
解析：(1)由题图可知，随着温度的升高，Z的体积分数逐渐增大，说明升温平衡右移，正反应为吸热反应。
(2)增大压强，Z的体积分数逐渐减小，说明平衡逆向移动；若X是气态，则Y为固体或液态，Z为气态。
答案：(1)吸热 (2)Y为固体或液态，Z为气态
15．如图所示，烧杯甲中盛放100 mL 6 ml·L－1 HCl溶液，烧杯乙中盛放100 mL冷水，现向烧杯甲的溶液中放入25 g NaOH固体，同时向烧杯乙中放入25 g NH4NO3固体，搅拌使之溶解。
(1)A瓶中气体的颜色________，简述理由：_________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)B瓶中气体的颜色________，简述理由：___________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：甲中NaOH固体溶解及盐酸与氢氧化钠发生中和反应均放出热量；乙中NH4NO3固体溶解要吸收热量。2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0，温度升高，平衡向逆反应方向移动，颜色加深；温度降低，平衡向正反应方向移动，颜色变浅。
答案：(1)变深 NaOH固体溶解放热，NaOH中和HCl也放热，甲中溶液温度升高，A中气体温度升高，2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0，平衡逆向移动，NO2浓度增大，颜色加深
(2)变浅 NH4NO3固体溶解吸热，乙中溶液温度降低，B中气体温度降低，2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0，平衡正向移动，NO2浓度减小，颜色变浅
16．高炉炼铁过程中发生的主要反应为 eq \f(1,3) Fe2O3(s)＋CO(g) eq \f(2,3) Fe(s)＋CO2(g)，已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：
请回答下列问题：
(1)该反应正反应是________热反应(填“吸”或“放”)。
(2)欲提高反应中CO的平衡转化率，可采取的措施是________(填字母)。
A．减少Fe的量 B．增加Fe2O3的量
C．移出部分CO2 D．加入合适的催化剂
E．增大容器的容积
(3)在一个容积为1 L的密闭容器中，1 000 ℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各2.0 ml，反应经过5 min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率：v(CO2)＝________、CO的平衡转化率＝________。如果此时向密闭容器中加入CO和CO2各2 ml，平衡________(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动。
(4)在恒温恒容下，下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志的是________(填字母)。
A．压强不再变化
B．气体密度不再变化
C．CO的消耗速率与CO2的消耗速率之比为1∶1
D．气体平均摩尔质量不再变化
E．CO与CO2的浓度相等
解析：(1)随着温度升高，平衡常数减小，可知升高温度，平衡逆向移动，则正反应为放热反应。
(2)欲提高反应中CO的平衡转化率，需要让平衡正向移动。A.Fe是固体，减少Fe的量，平衡不移动；B.Fe2O3是固体，增加Fe2O3的量，平衡不移动；C.移出部分CO2，平衡正向移动，CO的转化率提高；D.加入合适的催化剂，平衡不移动；E.该反应是气体体积不变的反应，增大容器的容积，平衡不移动；故选C。
(3)设CO转化的物质的量为x ml，则
eq \f(1,3) Fe2O3(s)＋CO(g) eq \f(2,3) Fe(s)＋CO2(g)
起始量/ml 2.0 2.0
转化的量/ml x x
平衡时的量/ml 2.0－x 2.0＋x
1 000 ℃时K＝4.0，则有 eq \f(2.0＋x,2.0－x) ＝4.0，解得x＝1.2，CO2的浓度变化量为c(CO2)＝1.2 ml·L－1，则用二氧化碳表示的反应速率为 eq \f(1.2 ml·L－1,5 min) ＝0.24 ml·L－1·min－1，CO的转化率为 eq \f(1.2 ml,2 ml) ×100%＝60%。
(4)该反应是气体体积不变的反应，体系压强一直不变，压强不再变化不能说明反应达到平衡，故A错误；反应 eq \f(1,3) Fe2O3(s)＋CO(g) eq \f(2,3) Fe(s)＋CO2(g)正向进行时，气体质量增大，密度增大，当气体密度不再变化时，说明反应达到平衡，故B正确；CO的消耗速率与CO2的消耗速率之比为1∶1，说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡，故C正确；气体总物质的量不变，反应正向进行时，气体质量增大，气体平均摩尔质量增大，当气体平均摩尔质量不再变化时，说明反应达到平衡，故D正确；CO与CO2的浓度相等不能说明反应达到平衡，故E错误。
答案：(1)放 (2)C (3)0.24 ml·L－1·min－1 60% 向正反应方向 (4)BCD
温度/℃
1 000
1 150
1 300
平衡常数
4.0
3.7
3.5