高中人教版 (2019)第二节 化学平衡同步测试题

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第二节  化学平衡课时3  影响化学平衡的因素【基础巩固】1.某一化学反应,反应物和生成物都是气体,改变下列条件一定能使化学平衡向正反应方向移动的是 (　　)A.增大反应物浓度 B.缩小反应容器的容积C.增大生成物浓度 D.升高反应温度解析:增大反应物浓度,化学平衡向正反应方向移动,增大生成物浓度,化学平衡向逆反应方向移动,A项正确,C项错误;对于反应前后气体物质的量不变的反应,缩小容器容积,相当于增大压强,化学平衡不移动,B项错误;升高温度,平衡向吸热反应方向移动,D项错误。答案:A2.在水溶液中存在反应Ag+(aq)+Fe2+(aq)Ag(s)+Fe3+(aq)　ΔH<0,达到平衡后,为使平衡体系中析出更多的银,可采取的措施是 (　　)A.升高温度B.加水稀释C.增大Fe2+的浓度D.常温下加压解析:正反应放热,升高温度,平衡向逆反应方向移动,A项错误;加水稀释,平衡向离子数目增多的方向移动,即平衡向逆反应方向移动,B项错误;增大Fe2+的浓度,平衡向正反应方向移动,C项正确;常温下加压对水溶液中的平衡移动几乎无影响,D项错误。答案:C3.反应X(g)+Y(g)2Z(g)　ΔH<0,达到平衡后,下列说法中正确的是 (　　)A.减小容器容积,平衡向正反应方向移动B.加入催化剂,Z的产率增大C.增大c(X),X的转化率增大D.降低温度,Y的转化率增大解析:因为此反应前后气体分子总数没有变化,故减小容器容积,平衡不发生移动,A项错误;加入催化剂可同时同倍数改变正、逆反应速率,故平衡不会发生移动,B项错误;增大c(X),平衡向正反应方向移动,但X的转化率减小,C项错误;此反应是放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,Y的转化率增大,D项正确。答案:D4.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 (　　)A.打开汽水瓶时,有大量气泡溢出B.在配制硫酸亚铁溶液时往往要加入一定量铁粉C.氨水应密闭保存于低温处D.实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气解析:配制FeSO4溶液时,加入铁粉是为了防止Fe2+被氧化。答案:B5.(2021·广东卷改编)我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应:a.CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)　ΔH1b.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH2c.CH4(g)C(s)+2H2(g)　ΔH3d.2CO(g)CO2(g)+C(s)　ΔH4e.CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s)　ΔH5上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的是 (　　)A.增大CO2与CH4的浓度,反应a、b、c的正反应速率都增加B.移去部分C(s),反应c、d、e的平衡均向右移动C.加入反应a的催化剂,可提高CH4的平衡转化率D.降低反应温度,反应a~e的正反应速率减小,逆反应速率增大解析:CO2与CH4为a、b、c反应的反应物,增大浓度,对应的正反应速率都增大,故A项正确;移去部分C(s),由于移除的是纯固体,对平衡移动不产生影响,故B项错误;催化剂只会改变化学反应速率,不会改变化学反应的限度,故C项错误;降低反应温度,所有反应速率均减小,故D项错误。答案:A6.已知化学反应2A(?)+B(g)2C(?)达到平衡后,当增大压强时,平衡向逆反应方向移动,则下列情况中可能的是 (　　)A.A是气体,C是固体 B.A、C均为气体C.A、C均为固体 D.A是固体,C是气体解析:增大压强,平衡向逆反应方向移动,说明逆反应是气体物质的量减小的反应,故C为气体,A为非气体(如固体)。答案:D7.在一定容积的密闭容器中,进行化学反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度T的关系如表所示。T/℃7008008301 0001 200K0.60.91.01.72.6回答下列问题。(1)该反应为　　　　反应(填“吸热”或“放热”)。 (2)某温度下,各物质的平衡浓度符合下式:3c(CO2)·c(H2)=5c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为　　　　。 (3)若1 200 ℃时,在某时刻平衡体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2 mol/L、2 mol/L、4 mol/L、4 mol/L,则此时上述反应的平衡 　　　　　　(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动。 解析:(1)根据题干中的表格可知,随着温度的升高,平衡常数逐渐增大,说明正反应为吸热反应。(2)某温度下,各物质的平衡浓度有如下关系3c(CO2)·c(H2)=5c(CO)·c(H2O),根据该反应的平衡常数表达式K=可知,K==0.6,平衡常数只与温度有关,温度一定,平衡常数为定值,所以此时对应的温度为700 ℃。(3)1 200 ℃时,Qc=,将各物质的浓度代入可得Q=4,而此温度下的平衡常数为2.6,即Q>K,所以平衡向逆反应方向移动。答案:(1)吸热　(2)700 ℃　(3)向逆反应方向8.现有反应mA(g)+nB(g)pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率增大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数减小。则:(1)该反应的逆反应为　　　　(填“吸热”或“放热”)反应,且m+n　　　　(填“>”“=”或“<”)p。 (2)减压使容器容积增大时,A的质量分数　　　(填“增大”“减小”或“不变”,下同)。 (3)若容积不变,加入B,则A的转化率　　　　,B的转化率　　　　。 (4)若升高温度,则平衡时B、C的浓度之比将　　　　。 (5)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量　　　　　　。 解析:mA(g)+nB(g)pC(g)达到平衡后,升高温度时,B的转化率增大,说明平衡向正反应方向移动,正反应为吸热反应;减小压强时,混合体系中C的质量分数减小,说明平衡向逆反应方向移动,即m+n>p,A的质量分数增大;加入B时,平衡向正反应方向移动,A的转化率增大;升高温度时,平衡向正反应方向移动,c(C)增大,c(B)减小,即减小;加入催化剂,平衡不移动,混合物的总物质的量不变。答案:(1)放热　>　(2)增大　(3)增大　减小　 (4)减小　(5)不变【拓展提高】9.将H2(g)与Br2(g)充入恒容密闭容器中,恒温下发生反应H2(g)+Br2(g)2HBr(g)　ΔH<0,平衡时Br2(g)的转化率为a;若初始条件相同,绝热下进行上述反应,平衡时Br2(g)的转化率为b。a与b的关系是 (　　)A.a>b             B.a=bC.a<b             D.无法确定解析:两反应的温度不同,后者为绝热条件,对于前者相当于升高了温度,Br2的转化率减小。答案:A10.下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是 (　　)A.溴水中存在以下平衡:Br2+H2OHBr+HBrO,当加入NaOH溶液后颜色变浅B.对反应2H2O22H2O+O2↑,使用MnO2可增大制O2的反应速率C.反应:CO+NO2CO2+NO　ΔH<0,升高温度,平衡向逆反应方向移动D.合成氨反应:N2+3H22NH3　ΔH<0,为使氨的产率提高,理论上应采取低温高压的措施解析:催化剂只能改变反应速率,对化学平衡的移动无影响。答案:B11.在温度T1和T2(T2>T1)下,X2(g)与H2反应生成HX的平衡常数如下表:反应化学方程式K(T1)K(T2)①Br2(g)+H2(g)2HBr(g)5.6×1079.3×106②I2(g)+H2(g)2HI(g)4334 下列说法中错误的是 (　　)A.①和②均是放热反应B.相同条件下,平衡体系中HX所占的比例:①>②C.其他条件不变时,增大压强可提高X2的平衡转化率D.其他条件不变时,升高温度可增大HX的生成速率解析:根据勒夏特列原理,升高温度,平衡向吸热反应方向移动,化学平衡常数只受温度影响,根据表中数据,平衡常数随温度的升高而降低,因此①的正反应为放热反应,同理②的正反应也为放热反应,故A项说法正确;平衡常数越大,说明反应进行的程度越大,因此HX所占的比例:①>②,故B项说法正确;因为反应前后气体体积不变,压强对化学平衡无影响,故C项说法错误;升高温度,反应速率增大,故D项说法正确。答案:C12.将0.4 mol N2O4气体充入2 L固定容积的密闭容器中发生反应N2O4(g)2NO2(g)　ΔH。在T1和T2时,测得NO2的物质的量随时间的变化如图所示。(1)T1时,40~80 s内用N2O4表示该反应的平均反应速率为　　　　mol/(L·s)。 (2)ΔH　　　　(填“>”“<”或“=”)0。 (3)改变条件重新达到平衡时,要使减小,可采取的措施有　　　　(填字母,下同)。 A.增大N2O4的起始浓度B.升高温度C.向混合气体中通入NO2D.使用高效催化剂(4)在温度为T3、T4时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法中正确的是　　　　　　　。 A.A、C两点的反应速率:A>CB.A、B两点N2O4的转化率:A>BC.A、C两点气体的颜色:A深,C浅D.由A点到B点,可以用加热的方法解析:(1)T1时,v(N2O4)=v(NO2)=×=1.25×10-3mol/(L·s)。(2)由图可知,反应在T1时比T2时先达到平衡状态,所以T1>T2,由于T1平衡时n(NO2)比T2平衡时n(NO2)大,故升高温度,平衡向生成NO2的方向移动,即向吸热反应方向移动,所以ΔH>0。(3)A项,增大N2O4的起始浓度相当于增大压强,平衡向左移动,减小;B项,升高温度,平衡向右移动,增大;C项,通入NO2相当于增大压强,减小;D项,使用高效催化剂平衡不移动,不变。(4)A项,由图可知,A、C两点温度相同,C点对应压强大,反应速率大。B项,由图可知,A、B两点压强相同,温度不同,A点NO2的体积分数大于B点NO2的体积分数,而反应N2O4(g)2NO2(g)　ΔH>0,温度升高,平衡向右移动,NO2的体积分数增大,温度:T4>T3,转化率:A>B;C项,由图可知,A、C两点温度相同,C点对应压强大,NO2的浓度大,故气体颜色C点比A点深;D项,由B项分析知,A点温度T4高于B点温度T3,故由A点到B点需要降低温度。答案:(1)1.25×10-3　(2)>　(3)AC　(4)B【挑战创新】13.利用传感技术可以探究压强对2NO2(g)N2O4(g)化学平衡移动的影响。在室温、100 kPa条件下,向针筒中充入一定体积的NO2气体后密封并保持活塞位置不变。分别在t1、t2时刻迅速移动活塞并保持活塞位置不变,测定针筒内气体压强的变化如图所示。下列说法中正确的是　　 (　　)A.B点处NO2的转化率为3%B.E点到H点的过程中,NO2的物质的量先增大后减小C.E、H两点对应的正反应速率大小为vH>vED.B、E两点气体的平均相对分子质量大小为 MB<ME解析:由图可知B点处压强为97 kPa,设起始时二氧化氮的物质的量为1 mol,转化率为a,由题意建立以下“三段式”:　　　　　　　2NO2(g)N2O4(g)起始量/mol　　　1　　　　 0变化量/mol　　　a　　　0.5a平衡量/mol　　 1-a　　 0.5a由=可得=,解得a=0.06,即二氧化氮的转化率为6%,故A项错误;由图可知,t2时刻移动了活塞,压强迅速增大,说明迅速移动活塞使针筒容积减小,并保持活塞位置不变后,体系因体积减小而压强增大,平衡向生成四氧化二氮的方向移动,则E点到H点的过程中,二氧化氮的物质的量先减小后增大,故B项错误;对于有气体参加的反应,压强越大反应速率越大,由图可知,H点压强大于E点压强,则反应速率vH>vE,故C项正确;由图可知,B点到E点的过程为压强减小的过程,减小压强平衡向生成二氧化氮的方向移动,气体的物质的量增大,由质量守恒定律可知气体质量不变,则混合气体的平均相对分子质量减小,即MB>ME,故D项错误。答案:C