高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 化学平衡第3课时测试题

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 化学平衡第3课时测试题，共15页。试卷主要包含了已知，在某密闭容器中发生反应，已知反应等内容，欢迎下载使用。

▶第3课时　影响化学平衡的因素
基础过关练
题组一　化学平衡的移动
1.对处于化学平衡的体系,由化学平衡与化学反应速率的关系可知(　　)
A.化学反应速率变化时,化学平衡一定发生移动
B.化学平衡发生移动时,化学反应速率一定变化
C.正反应进行的程度大,正反应速率一定大
D.改变压强,化学反应速率一定改变,平衡一定发生移动
题组二　浓度对化学平衡的影响
2.从一种植物的花中提取的一种有机物可用HIn表示,在溶液中存在电离平衡:HIn(红色)H++In-(黄色),故可用作酸碱指示剂。在该有机物的水溶液中加入下列物质,能使其显黄色的是(　　)
A.HCl气体
B.碳酸钠
C.氯化钠
D.过氧化钠
3.已知:重铬酸钾(K2Cr2O7)具有强氧化性,其还原产物Cr3+在水溶液中呈绿色。在K2Cr2O7溶液中存在下列平衡:Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黄色)+2H+。用K2Cr2O7溶液进行如图所示实验,下列说法不正确的是(　　)

A.①中溶液橙色加深,③中溶液变为黄色
B.②中Cr2O72-被C2H5OH还原
C.对比②和④可知,K2Cr2O7酸性溶液氧化性强
D.若向④中加入70% H2SO4溶液至过量,溶液变为橙色
题组三　压强对化学平衡的影响
4.一定温度下,反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在密闭容器中进行,一段时间后达到平衡,下列措施不能使平衡发生移动的是　(　　)
①增加C的量　
②保持容器容积不变,充入N2使体系压强增大
③将容器的容积缩小一半
④保持压强不变,充入N2使容器容积变大
A.①②　　　B.②③
C.①④　　　D.③④
5.(2022福建龙岩一中期中)在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:xA(g)+yB(g)zC(g),平衡时测得A的浓度为0.5 mol·L-1,保持温度不变,将容器的容积缩小为原来的一半,再次达到平衡时,测得A的浓度为0.8 mol·L-1。下列叙述正确的是(　　)
A.x+y>z
B.C的浓度减小
C.B的转化率减小
D.平衡常数增大
题组四　温度对化学平衡的影响
6.(2022吉林珲春一中期中)已知:A(g)+3B(g)2C(g)　ΔH<0。该反应在恒容密闭容器中进行,达平衡后,将气体混合物的温度降低,下列叙述中正确的是(　　)
A.容器中混合气体的平均相对分子质量减小
B.正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动
C.正反应速率和逆反应速率都减小,C的质量分数增加
D.混合气体密度的变化情况可以作为判断反应是否再次达平衡的依据
7.(2022河北饶阳中学期中)在某密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),反应体系在平衡状态时SO3的质量分数与温度的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)

A.D点:v正 B.反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的ΔH>0
C.若B、C点的平衡常数分别为KB、KC,则KB=KC
D.恒温恒压下向平衡体系中通入氦气,平衡向左移动
8.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A烧瓶放入热水里,把B烧瓶放入冰水里,如图所示(省略夹持装置)。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.把A烧瓶放入热水中,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.2NO2(g) N2O4(g)的逆反应为放热反应
题组五　勒夏特列原理
9.(2022吉林长春外国语学校期中)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是(　　)
A.溴水中有化学平衡Br2+H2O HBr+HBrO,当加入硝酸银溶液后,溶液颜色变浅
B.工业合成氨反应为放热反应,为提高氨的产率,理论上应采取降低温度的措施
C.恒容密闭容器中,发生反应CO(g)+NO2(g) CO2(g)+NO(g)　ΔH<0,平衡后,升高温度体系颜色变深
D.对于2HI(g) H2(g)+I2(g),达到平衡后,缩小容器容积可使体系颜色变深
10.(2021河南洛阳第一中学月考)下列叙述中,不能用勒夏特列原理解释的是(　　)
A.红棕色的NO2,加压后颜色先变深后变浅
B.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),高压比常压有利于合成SO3
C.工业制取金属钾:Na(l)+KCl(l) NaCl(l)+K(g),选取适宜的温度,使K变成蒸气从反应混合物中分离出来
D.加入催化剂有利于氨的合成
能力提升练
题组一　简单情境中化学平衡影响因素的分析
1.(2022福建浦城期中)已知反应3A(g)+B(g) 2C(g)+2D(g)　ΔH<0,下图中a、b曲线分别表示在不同条件下A与B反应时,D的体积分数随时间t的变化情况。若想使曲线b(实线)变为曲线a(虚线),可采取的措施是(　　)

①增大A的浓度　②加入催化剂　③升高温度　④恒温下,缩小容器体积　⑤恒温恒压下,向反应体系中加入稀有气体
A.①②　　　B.②④　　　C.③④　　　D.④⑤
2.(2022北京大兴期中)在密闭容器中发生反应CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)　ΔH>0,测得c(CH4)随反应时间(t)的变化如图所示。下列判断不正确的是(　　)

A.0~5 min内,v(CH4)=0.1 mol·L-1·min-1
B.10 min时,改变的外界条件可能是升高温度
C.恒温下,缩小容器体积,达到新平衡时n(H2)比原平衡时小
D.10~12 min内,反应的平衡常数逐渐减小
3.(2022安徽合肥一中月考)我国科研人员研究发现合成氨的反应历程有多种,其中有一种反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*表示)。下列说法错误的是(　　)


A.N2生成NH3是通过多步还原反应生成的
B.过程Ⅰ和Ⅲ中能量的变化不相同
C.增大N2的浓度,可以加快工业合成氨的反应速率,提高N2的平衡转化率
D.大量氨分子吸附在催化剂表面,将降低反应速率
4.(2021辽宁协作体考试)湿法烟气脱氮工艺中常用到尿素,其反应原理为NO(g)+NO2(g)+CO(NH2)2(s) 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔH<0,达到平衡后改变某一条件,反应速率(v)与时间(t)的关系如图所示,下列说法错误的是(　　)

A.t4~t5引起变化的原因可能是升高温度
B.CO2含量最高的时间段是t1~t2
C.t2~t3引起变化的原因可能是增加反应物浓度
D.t6时引起变化的原因可能是加入催化剂
题组二　实际生产情境中化学平衡移动的分析
5.(2022黑龙江省实验中学期中)利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇,发生的反应如下:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在体积一定的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。下列说法正确的是(　　)

A.该反应的ΔH<0,且p1 B.逆反应速率:A>B
C.在C点时,CO的转化率为75%
D.在恒温恒压条件下,向密闭容器中充入不同质量的CH3OH,达到平衡时CH3OH的体积分数不同
6.(2021河南豫西九校联考)CO2经催化加氢可以生成低碳烃,主要有两个竞争反应:
反应 Ⅰ:CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)
反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g)
在1 L恒容密闭容器中充入1 molCO2和4 mol H2,测得平衡时有关物质的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是　(　　)

A.520 ℃时,CO2的平衡转化率为60%
B.520 ℃时,反应Ⅰ的平衡常数K=0.045
C.840 ℃时,有利于CH4的生成
D.由图像可知,两个反应均为放热反应
7.(2021辽宁省实验中学期中)(1)25 ℃时,制备亚硝酰氯所涉及的热化学方程式和平衡常数如下表:

热化学方程式
平衡常数
①
2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+NOCl(g)　ΔH1=a kJ/mol
K1
②
4NO2(g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)　ΔH2=b kJ/mol
K2
③
2NO(g)+Cl2(g) 2NOCl(g)　ΔH3
K3

则该温度下,ΔH3=　　　kJ/mol(用a和b表示)。 
(2)25 ℃时,在体积为2 L的恒容密闭容器中通入0.08 mol NO和0.04 mol Cl2发生上述反应③,若反应开始与结束时温度相同,数字压强仪显示反应过程中压强(p)随时间(t)的变化如图Ⅰ实线所示,则ΔH3　　　　(填“﹥”“﹤”或“=”)0;若其他条件相同,仅改变某一条件,测得其压强随时间的变化如图Ⅰ虚线所示,则改变的条件是　　　　。图Ⅱ是甲、乙两同学描绘上述反应③的平衡常数的对数值(lgK)与温度的变化关系图,其中正确的曲线是　　　(填“甲”或“乙”),a值为　　　　。25 ℃时测得反应③在某时刻,NO(g)、Cl2(g)、NOCl(g)的浓度分别为0.8 mol/L、0.1 mol/L、0.3 mol/L,则此时v正　　　v逆(填“>”“<”或“=”)。 


答案全解全析
基础过关练
1.B　A项,如果正、逆反应速率改变幅度一样大,则平衡不移动;B项,化学平衡发生移动,则反应速率一定改变;C项,反应进行的程度与反应速率无关;D项,改变压强,化学反应速率不一定改变,平衡也不一定发生移动。
2.B　加入某物质后溶液呈黄色,说明题述电离平衡向右移动,可能是降低了氢离子的浓度,符合要求的是Na2CO3;过氧化钠具有漂白性,加入后会使溶液先变黄后褪色。
3.D　在平衡体系中加入70% H2SO4溶液,平衡逆向移动,重铬酸根离子浓度增大,①中溶液橙色加深,加入30% NaOH溶液,平衡正向移动,③中溶液变为黄色,A正确;②中溶液变成绿色,Cr2O72-被还原成Cr3+,B正确;②是酸性条件,④是碱性条件,酸性条件下K2Cr2O7可氧化乙醇,而碱性条件下不能,说明酸性条件下K2Cr2O7氧化性强,C正确;若向④溶液中加入70% H2SO4溶液至过量,酸性条件下K2Cr2O7可以氧化乙醇,溶液变成绿色,D不正确。
4.A　①C是固体,改变C的量平衡不移动;②保持容器容积不变,充入N2,由于c(H2O)、c(CO)、c(H2)都不变,所以平衡不移动;③缩小容器容积,压强增大,平衡向左移动;④保持压强不变,充入N2,容器容积变大,平衡向右移动。
反思升华　　“惰性气体”对化学平衡的影响
(1)恒温、恒容时,向达到平衡的反应体系(有气体参与)中充入不参与反应的“惰性气体”,总压强增大,但各组分浓度不变,化学平衡不移动。
(2)恒温、恒压时,向达到平衡的反应体系(反应前后气体体积不相等)中充入不参与反应的“惰性气体”,容器的容积增大,各组分浓度减小,化学平衡发生移动。
5.A　保持温度不变,将容器的容积缩小为原来的一半,若平衡不移动,则A的浓度应为1.0 mol·L-1,而此时A的浓度为0.8 mol·L-1,说明增大压强平衡向正反应方向移动,则x+y>z,A正确;C的浓度增大,B错误;B的转化率增大,C错误;温度不变,平衡常数不变,D错误。
方法技巧
(1)压强对平衡移动的影响只适用于有气体参与的反应。对于只涉及固体或液体的反应,压强的影响不予考虑。
(2)改变压强能否使化学平衡发生移动,要看改变压强是否使浓度发生改变,从而使v正'≠v逆'。

6.C　温度降低,平衡正向移动,气体总质量不变,总物质的量减小,所以混合气体平均相对分子质量增大,A项错误;降温,正、逆反应速率都减小,平衡正向移动,C的质量分数增加,B项错误,C项正确;混合气体的密度始终不变,不可以用来判断反应是否达到平衡,D项错误。
7.D　在D点时欲使反应达到平衡状态,同一温度下,需增大SO3的质量分数,即反应向正向进行,故v正>v逆,A错误;温度越高,SO3的质量分数越小,平衡左移,正反应是放热反应,ΔH<0,B错误;B、C点的温度不同,则KB≠KC,C错误;恒温恒压下向平衡体系中通入氦气,使容器容积变大,相当于减小压强,平衡向左移动,D正确。
8.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、B烧瓶内气体密度均保持不变,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2NO2(g) N2O4(g)的逆反应为吸热反应,D项错误。
9.D　加入硝酸银溶液后,生成AgBr沉淀,溴离子浓度减小,平衡向正反应方向移动,Br2的浓度减小,溶液颜色变浅,可用勒夏特列原理解释,A不符合题意;工业合成氨反应为放热反应,降低温度有利于平衡向正反应方向移动,可用勒夏特列原理解释,B不符合题意;正反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,NO2的浓度增大,体系颜色变深,可用勒夏特列原理解释,C不符合题意;对于2HI(g) H2(g)+I2(g),因反应前后气体体积相等,缩小容器容积,平衡不移动,不能用勒夏特列原理解释,D符合题意。
反思升华
　　勒夏特列原理只能解释与平衡移动有关的问题。不涉及平衡移动的问题不能用勒夏特列原理解释,常见的有:(1)使用催化剂不能使化学平衡发生移动;(2)反应前后气体体积不变的可逆反应,改变压强可以改变化学反应速率,但不能使化学平衡发生移动;(3)发生的化学反应本身不是可逆反应;(4)外界条件的改变对平衡移动的影响与生产要求不一致的反应。
10.D　二氧化氮与四氧化二氮之间存在化学平衡2NO2 N2O4,红棕色的NO2加压后颜色先变深是因为加压后二氧化氮的浓度变大了,后来变浅说明化学平衡向生成四氧化二氮的方向移动,可用勒夏特列原理解释;合成SO3的反应是气体分子数减小的反应,加压后可以使化学平衡向正反应方向移动,所以高压比常压有利于合成SO3,可用勒夏特列原理解释;工业制取金属钾,Na(l)+KCl(l) NaCl(l)+K(g),选取适宜的温度,使K变成蒸气从反应混合物中分离出来,有利于化学平衡向生成钾的方向移动,可用勒夏特列原理解释;加入催化剂可以加快化学反应速率,所以有利于氨的合成,但是不可以用勒夏特列原理解释。
能力提升练
1.B　该反应为反应前后气体体积不变的放热反应,从题图中可以看出,采取措施后,曲线b(实线)变为曲线a(虚线),平衡时D的体积分数并未发生改变,即化学平衡不移动,只是缩短到达平衡的时间,采取的措施能够加快化学反应速率但不能使平衡发生移动,所以符合题意的是②④。
2.D　根据题图可知,前5 min内甲烷的浓度由1.00 mol·L-1减小为0.50 mol·L-1,故v(CH4)=0.5mol·L-15min=0.1 mol·L-1·min-1,A正确;10~12 min甲烷的浓度减小,该反应向正反应方向移动,正反应是吸热反应,改变的外界条件可能是升高温度,B正确;恒温下,缩小容器体积,压强增大,平衡向逆反应方向移动,达到新平衡时n(H2)比原平衡时的小,C正确;10~12 min内,甲烷的浓度减小,改变的条件可能为升高温度,平衡向正反应方向移动,化学平衡常数增大,D错误。
3.C　由题图可知,N2生成NH3的过程中氮元素化合价逐渐降低,N2是通过多步还原反应生成的NH3,A正确;过程Ⅰ是断裂氮氮三键中的一个键且形成一个N—H键,而过程Ⅲ是断裂NN键中的一个键且形成一个N—H键,所以能量变化不同,B正确;增大N2的浓度可以加快工业合成氨的反应速率,但是N2的平衡转化率降低,C错误;NH3的及时脱附可留下继续反应的空间而增加催化剂的活性位,如果大量氨分子吸附在催化剂表面,将降低反应速率,D正确。
4.B　t4时正、逆反应速率均增大,且t4~t5平衡逆向移动,该反应为放热反应,引起变化的原因可能是升高温度,A正确;二氧化碳为生成物,二氧化碳含量最高的时间段是t3~t4,B错误;t2时正、逆反应速率均增大,且t2~t3平衡正向移动,t2时刻v(正)突变,v(逆)不变,引起变化的原因可能是增加反应物浓度,C正确;t6时刻反应速率增大,平衡不移动,引起变化的原因可能是加入催化剂,D正确。
5.C　由题图可知,升高温度,CH3OH的体积分数减小,平衡逆向移动,则该反应的ΔH<0;300 ℃时,增大压强,平衡正向移动,CH3OH的体积分数增大,所以p1>p2,A错误。B点对应的温度和压强均大于A点,升高温度、增大压强均使该反应的化学反应速率加快,因此逆反应速率:A 　　　　　　　CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
起始量(mol) 1 2 　 0
变化量(mol) x 2x 　 x
平衡量(mol) 1-x 2-2x 　 x
在C点时,CH3OH的体积分数=x1-x+2-2x+x×100%=50%,解得x=75%,C正确。在恒温恒压条件下,向密闭容器中充入不同质量的CH3OH,平衡状态是等效的,则达平衡时CH3OH的体积分数相同,D错误。
6.D　520 ℃时,反应Ⅰ:
　　　　　　CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)
起始(mol/L) 1 4 0 0
变化(mol/L) 0.2 0.8 0.2 0.4
520 ℃时,反应Ⅱ:
　　　　　　2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g)
起始(mol/L) 1 4 0 0
变化(mol/L) 0.4 1.2 0.2 0.8
由分析知两反应共消耗0.6 mol CO2,则CO2的平衡转化率为0.6mol1mol×100%=60%,A正确;520 ℃时,平衡时c(CO2)=0.4 mol/L,c(H2)=2 mol/L,c(CH4)=0.2 mol/L,c(H2O)=1.2 mol/L,则反应Ⅰ的平衡常数K=c(CH4)×c2(H2O)c(CO2)×c4(H2)=0.2×1.220.4×24=0.045,B正确;由题图可知,840 ℃时,产生CH4的物质的量大于C2H4,有利于CH4的生成,C正确;由题图可知,前半段为平衡受温度影响,温度升高,产物增多,则两个反应均为吸热反应,温度继续升高,产物减少,可能是因为产物分解等,D错误。
7.答案　(1)(2a-b)
(2)﹤　加催化剂　乙　2　﹥
解析　(1)根据盖斯定律,③=2×①-②,故ΔH3=2ΔH1-ΔH2=(2a-b) kJ/mol。
(2)由于反应开始,压强增大,而结束时压强降低,可知开始时由于升温而导致压强增大,故该反应为放热反应,ΔH3<0;若改为虚线,结束时状态一致,只是速率增大,平衡不移动,故改变的条件是加催化剂;由于反应放热,升温不利于正反应发生,故升温K减小,lgK减小,曲线乙正确;根据压强由6p1变为5p1可得平衡时c(NO)=0.02 mol/L,c(Cl2)=0.01 mol/L,c(NOCl)=0.02 mol/L,故K=100,a=lgK=2;若c(NO)=0.8 mol/L,c(Cl2)=0.1 mol/L,c(NOCl)=0.3 mol/L,Q=0.320.82×0.1<100,反应正向进行,v正>v逆。