2022年高三化学寒假同步练习(含答案):09影响化学平衡的条件
展开一、浓度对化学平衡的影响
在其他条件不变时
(1)增大反应物浓度,化学平衡向正反应方向移动。
(2)减小生成物浓度,化学平衡向正反应方向移动。
(3)增大生成物浓度,化学平衡向逆反应方向移动。
(4)减小反应物浓度,化学平衡向逆反应方向移动。
二、压强对化学平衡的影响
在其它条件不变时增大压强,化学平衡向气体体积减小的方向移动,减小压强,化学平衡向气体体积增大的方向移动。
三、温度对化学平衡的影响
在其他条件不变时,升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,降低温度会使化学平衡向放热反应方向移动。
四、催化剂与化学平衡
催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率,能改变达到化学平衡的时间,但不能使化学平衡发生移动。
五、勒夏特列原理
如果改变影响平衡的条件之一(如温度,压强,以及参加化学反应的化学物质的浓度),平衡将向着减弱这种改变的方向移动。
知识点一 影响化学平衡的因素
1.在新制的氯水中存在平衡:Cl2+H2O
H++Cl-+HClO,若向氯水中投入少量碳酸钙粉末,溶液中发生的变化是( )
A.H+浓度减小,HClO浓度减小 B.H+浓度增大,HClO浓度增大
C.H+浓度减小,HClO浓度增大 D.H+浓度增大,HClO浓度减小
答案 C
解析 碳酸的酸性弱于盐酸而强于次氯酸,向氯水中投入少量碳酸钙粉末后,它与盐酸反应,而不与次氯酸反应。又由于H+浓度减小,平衡Cl2+H2O
H++Cl-+HClO向正反应方向移动,故HClO浓度增大。
2.关节炎是因为在关节滑液中形成了尿酸钠晶体,尤其是在寒冷季节易诱发关节疼痛,其化学机理如下:
①HUr+H2O
Ur-+H3O+,
尿酸 尿酸根离子
②Ur-(aq)+Na+(aq)
NaUr(s)。下列对反应②的叙述正确的是( )
A.正反应为吸热反应
B.正反应为放热反应
C.升高温度,平衡向正反应方向移动
D.降低温度,平衡向逆反应方向移动
答案 B
解析 题意中明确指出“尤其是在寒冷季节易诱发关节疼痛”,说明温度降低,反应②Ur-(aq)+Na+(aq)
NaUr(s)的平衡向正反应方向移动,可知其正反应为放热反应。
3.将H2(g)和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=b C.a答案 A
解析 两反应的温度不同,后者为绝热条件,相对于前者相当于升高了温度,Br2的转化率减小。
4.对于密闭容器中的可逆反应:mX(g)+nY(s)
pZ(g) ΔH<0,达到化学平衡后,改变条件,下列表述不正确的是( )
A.增大压强,化学平衡不一定发生移动
B.通入氦气,化学平衡不一定发生移动
C.增加X或Y的物质的量,化学平衡一定发生移动
D.其它条件不变,升高温度,化学平衡一定发生移动
答案 C
解析 Y是固体,增加Y不影响平衡。
知识点二 勒夏特列原理
5.下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.在溴水中存在如下平衡:Br2+H2O
HBr+HBrO,当加入NaOH溶液后颜色变浅
B.对2H2O2
2H2O+O2的反应,使用MnO2可加快制O2的反应速率
C.反应CO+NO2
CO2+NO ΔH<0,升高温度使平衡向逆反应方向移动
D.合成氨反应:N2+3H2
2NH3 ΔH<0,为使氨的产率提高,理论上应采取低温高压的措施
答案 B
6.在密闭容器中,一定条件下,进行如下反应:NO(g)+CO(g)
1/2N2(g)+CO2(g)
ΔH=-373.2 kJ·ml-1,达到平衡后,为提高该反应的速率和NO的转化率,采取的正确措施是( )
A.加催化剂同时升高温度 B.加催化剂同时增大压强
C.升高温度同时充入N2 D.降低温度同时增大压强
答案 B
解析 降低温度虽然能提高NO的转化率,但也降低了反应速率,D选项同时采取了降温和增压措施,对提高NO的转化率是一致的,但对加快反应速率是矛盾的,故D项不能保证满足题中条件。
练基础落实
1.对已达到化学平衡的下列反应2X(g)+Y(g)
2Z(g)减小压强时,对反应产生的影响是( )
A.逆反应速率增大,正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动
B.逆反应速率减小,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动
C.正、逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动
D.正、逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动
答案 C
解析 减小压强,体系中各组分浓度都减小,所以正、逆反应速率都减小,平衡向气体体积增大的方向移动。
2.下列说法正确的是( )
A.其他条件不变,增大某一反应物的浓度,反应物的转化率一定都增大
B.对于有气体参加的反应,其他条件不变,增大压强,体积缩小,体系中各气体的浓度一定增大
C.对于有气体参加的反应,改变压强使平衡向右移动,生成的气体的浓度一定增大
D.增大反应物的浓度,平衡向右移动,生成物的体积分数一定增大
答案 B
解析 在平衡体系中,增大某一反应物的浓度,该反应物的转化率降低,对于有气体参加的反应,只要增大压强,各组分浓度同时增大,而减小压强,各组分浓度同时减小。
3.下图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图。下列叙述与示意图不相符合的是( )
A.反应达平衡时,正反应速率和逆反应速率相等
B.该反应达到平衡态Ⅰ后,增大反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态Ⅱ
C.该反应达到平衡态Ⅰ后,减小反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态Ⅱ
D.同一种反应物在平衡态Ⅰ和平衡态Ⅱ时浓度不相等
答案 C
解析 C项达到平衡态Ⅰ后,减小反应物浓度,正反应速率减小,逆反应速率在那一瞬间不变,图象应为:
4.COCl2(g)
CO(g)+Cl2(g) ΔH>0。当反应达到平衡时,下列措施:①升温 ②恒容通入惰性气体 ③增加CO的浓度 ④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压通入惰性气体,能提高COCl2转化率的是( )
A.①②④ B.①④⑥ C.②③⑤ D.③⑤⑥
答案 B
解析 要提高COCl2的转化率,平衡需正向移动。已知可逆反应的正反应是一个气体化学计量数之和增大、吸热的反应。故①升温符合。②恒容通入惰性气体平衡不移动,不符合要求。③增加CO的浓度,平衡逆向移动。④减压平衡正向移动。⑤催化剂不影响化学平衡。⑥恒压下通入惰性气体相当于减压,平衡正移,故正确答案为B。
5.在一体积可变的密闭容器中,加入一定量的X、Y,发生反应mX(g)
nY(g) ΔH=Q kJ·ml-1。反应达到平衡时,Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示:
下列说法正确的是( )
A.m>n
B.Q<0
C.温度不变,压强增大,Y的质量分数减少
D.体积不变,温度升高,平衡向逆反应方向移动
答案 C
解析 升温,c(Y)增大,平衡右移,所以,Q>0,B、D错误;气体体积增大,若平衡不动,c(Y)应减小为一半,现c(Y)比一半大,即减压平衡向右移动,m
N2(g)+2CO2(g)。下列说法不正确的是( )
A.升高温度可使该反应的逆反应速率降低
B.使用高效催化剂可有效提高正反应速率
C.反应达到平衡后,NO的反应速率保持恒定
D.单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时,反应达到平衡
答案 A
解析 升温,无论是正反应,还是逆反应,速率均加快,A项错;催化剂可以加快化学反应速率,B项正确;达到平衡后,各组分的速率保持不变,C项正确;由于CO和CO2的计量系数相等,故当两者同时消耗的量相等时,反应即达到平衡,D项正确。
7.已知H2(g)+I2(g)
2HI(g) ΔH<0。有相同容积的定容密闭容器甲和乙,甲中加入H2和I2各0.1 ml,乙中加入HI 0.2 ml,相同温度下分别达到平衡浓度。欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度,应采取的措施是( )
A.甲、乙提高相同温度
B.甲中加入0.1 ml He,乙不变
C.甲降低温度,乙不变
D.甲增加0.1 ml H2,乙增加0.1 ml I2
答案 C
解析 在相同体积和温度的条件下,甲、乙两容器是等效体系,平衡时两容器中各组分的浓度相同;若提高相同的温度,甲、乙两体系平衡移动的情况相同;若向甲中加入一定量的He,平衡不移动;若向甲中加0.1 ml H2和向乙中加0.1 ml I2,甲、乙两体系平衡移动的效果相同;而降低甲的温度会使平衡向正向移动,c(HI)提高。
练方法技巧
巧解化学平衡计算型选择题
8.在一个固定体积的密闭容器中,放入3 L X(气)和2 L Y(气),在一定条件下发生下列反应:4X(气)+3Y(气)
2Q(气)+nR(气),达到平衡后,容器内温度不变,混合气体的压强比原来增加5%,X的浓度减小eq \f(1,3),则该反应方程式中的n值是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
答案 D
解析 此题可采用一般规范解法或巧解法。
①常规解法:
因为反应开始和达到平衡状态时,温度和体积不变,所以气体物质的量浓度可当作它的物质的量或体积(升)来进行计算。
4X(气)+3Y(气)
2Q(气)+nR(气)
起始 3 2 0 0
变化 3×eq \f(1,3) eq \f(3,4) eq \f(1,2) eq \f(n,4)
平衡 2 1.25 0.5 0.25n
根据阿伏加德罗定律,压强增加为原来的1.05倍(即比原来增加5%),气体的物质的量也增加为原来的1.05倍。则有:2+1.25+0.5+0.25n=(3+2)×1.05解得:n=6。
②巧解法:
依题意,反应开始和达到平衡时,容器的体积和温度不变,混合气体的压强增大了,这说明平衡状态时,混合气体的总物质的量较反应前增大了,因此在上述方程式中,各生成物系数之和应大于各反应物系数之和。即(2+n)>(4+3),n>5,从题中选项看,只有D符合上述关系。
练综合拓展
9.现有反应:mA(g)+nB(g)
pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;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________热反应,且m+n______p(填“>”、“=”或“<”)。
(2)减压时,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c(B)/c(C)将__________。
(5)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量__________。
(6)若B是有色物质,A、C均无色,则加入C(体积不变)时混合物颜色__________;而维持容器内压强不变,充入氖气时,混合物颜色__________。(填“变深”、“变浅”或“不变”)
答案 (1)放 > (2)增大 (3)增大 减小
(4)减小 (5)不变 (6)变深 变浅
解析 升高温度,B的转化率增大,说明正反应吸热,则逆反应放热;减小压强,C的质量分数减小,则说明平衡左移,则m+n>p。据此可对以下诸问题作出分析。
10.将固体NH4I置于密闭容器中,在某温度下发生下列反应:
NH4I(s)
NH3(g)+HI(g)①
2HI(g)
H2(g)+I2(g)②
当反应达到平衡时,c(H2)=0.5 ml·L-1,c(HI)=4 ml·L-1。试回答:
(1)计算平衡时NH3、I2的浓度:c(NH3)=________,c(I2)=________。
(2)增大压强,容器内I2的物质的量n(I2)________(填“增大”、“减小”或“不变”下同),NH4I的物质的量n(NH4I)________。
答案 (1)5 ml·L-1 0.5 ml·L-1 (2)减小 增大
解析 (1)列式并设如下:平衡时NH3的浓度为x,I2的浓度为y。
NH4I(s)
NH3(g)+HI(g)
x x-2y
2HI(g)
H2(g)+I2(g)
2y y y
则有:y=0.5 ml·L-1=c(H2)=c(I2)
x-2y=c(HI)=4 ml·L-1
得x=5 ml·L-1
(2)增大压强,平衡向化学计量数小的方向移动,反应①平衡向逆反应方向移动使得反应②平衡也向逆反应方向移动,故n(I2)减小,n(NH4I)增大。
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