化学第二节 化学平衡精品课后作业题

这是一份化学第二节 化学平衡精品课后作业题，共24页。
1.学会分析化学反应速率与化学平衡图像
2.由定性和定量结合的方式揭示化学平衡及移动的本质特征。
3.能运用相关的图像解答化学反应原理的相关问题。
重点：化学平衡图像
难点：分析化学平衡图像
一、浓度变化对化学平衡的影响规律
二、压强变化(改变容器容积)对化学平衡的影响规律
三、温度对化学平衡移动的影响规律
1.任何化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热)，所以任意可逆反应的化学平衡状态都受温度的影响。
2.升高温度，v放、v吸均增大，但v吸增大程度大；
降低温度，v放、v吸均减小，但v吸减小程度大。
3.当其他条件不变时
温度升高，平衡向吸热反应方向移动；
温度降低，平衡向放热反应方向移动。
4.由图像分析温度对化学平衡移动的影响
已知反应：mA(g)＋nB(g)pC(g) ΔHp＋q
B．正反应是吸热反应；m＋np＋q。
反应mA(g)＋nB(g)pC(g)的速率和平衡图像如下，下列判断正确的是( )
A．由图1可知，T1v逆，正确；D项，图4中，若m＋n＝p，则a曲线达到平衡所需要的时间比b短，可能是使用了催化剂，也可能是增大了压强，错误。
考点3速率-压强(或温度)（v-T/P）图像
1.v-T图像
以mA＋nB ⇌pC＋qD；△Ｈ＝ＱkJ/ml为例
Ｑ>0 Ｑ0 Ｑp+q m+np+q m+nv逆，D项错误。
1．向绝热恒容密闭容器中通入和，在一定条件下发生反应：，正反应速率随时间变化的示意图如下图，下列结论中正确的个数为

①反应在c点到达平衡
②浓度：a点小于c点
③反应物的总能量高于生成物的总能量
④，段的消耗量小于段的消耗量
⑤混合物颜色不再变化，说明反应达到平衡
⑥体系压强不再变化，说明反应达到平衡
⑦逆反应速率图像在此时间段内和上图趋势相同
⑧混合气体的平均摩尔质量不再变化，说明反应达到平衡
A．3个B．4个C．5个D．6个
【答案】B
【详解】①当正反应速率不变时，达到化学平衡状态，由图可知，c点正反应速率开始减少，所以c点不是平衡点，故①错误；
②反应向正反应进行，随着反应的进行，反应物浓度逐渐降低，所以SO2浓度a点大于b点，故②错误；
③从a到c正反应速率增大，之后正反应速率减小，说明反应刚开始时温度升高、对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响，说明该反应为放热反应，即反应物的总能量高于生成物的总能量，故③正确；
④时，v△t=△c,根据图像可知，ab段反应物浓度变化△c小于bc段，则ab段参加反应的物质的量小于bc段，由于反应初始物质的量相等，所以SO2的转化率：a～b段小于b～c段，故④正确；
⑤混合物颜色不再变化，说明二氧化氮浓度不再变化，可以说明反应达到平衡，故⑤正确；
⑥在绝热条件下，温度改变，则该反应压强也发生改变，故体系压强不再变化，能说明反应达到平衡，故⑥正确；
⑦该时间段内，在达到平衡之前，生成物浓度一直在变大，逆反应速率应该一直变大，故⑦错误；
⑧该反应前后气体的系数和相等，混合气体的总物质的量不变，恒容容器内混合气体的总质量不变，则混合气体的平均摩尔质量一直不变，不能说明反应达到平衡，故⑧错误；
故③④⑤⑥正确；故选：B。
2．向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，在一定条件下发生反应：SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g)，正反应速率随时间变化的示意图如下图，下列结论中正确的个数为
①反应在c点到达平衡
②SO2浓度：a点小于c点
③反应物的总能量高于生成物的总能量
④Δt1=Δt2，ab段NO2的消耗量小于bc段NO2的消耗量
⑤混合物颜色不再变化，说明反应达到平衡
⑥体系压强不再变化，说明反应达到平衡
⑦逆反应速率图像在此时间段内和上图趋势相同
⑧混合物气体的平均摩尔质量不再变化，说明反应达到平衡
A．4个B．5个C．6个D．7个
【答案】A
【详解】①当正反应速率不变时，达到化学平衡状态，由图可知，c点正反应速率开始减少，所以c点不是平衡点，①错误；②反应向正反应进行，随着反应的进行，反应物浓度逐渐降低，所以SO2浓度a点大于b点，②错误；③从a到c正反应速率增大，之后正反应速率减小，说明反应刚开始时温度升高、对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响，说明该反应为放热反应，即反应物的总能量高于生成物的总能量，③正确；④t1=t2时，vt=c，根据图像可知，ab段反应物浓度变化c小于bc段，则ab段参加反应的物质的量小于bc段，由于反应初始物质的量相等，所以SO2的转化率：a～b段小于b～c段，④正确；⑤混合物颜色不再变化，说明二氧化氮浓度不再变化，可以说明反应达到平衡，⑤正确；⑥在绝热条件下，温度改变，则该反应压强也发生改变，故体系压强不再变化，能说明反应达到平衡，⑥正确；⑦该时间段内，在达到平衡之前，生成物浓度一直在变大，逆反应速率应该一直变大，即变化图像不相同，⑦错误；⑧由反应方程式可知，反应过程中混合气体的物质的量和质量均保持不变，即混合物气体的平均摩尔质量一直保存不变，故混合物气体的平均摩尔质量不再变化，不能说明反应达到平衡，⑧错误；综上分析可知，有③④⑤⑥等4个正确；故答案为：A。
3．如图是关于N2＋3H22NH3 ΔHK，则反应逆向移动，，D错误；
故选C。
6．对于可逆反应(？) ，有关图像表示平衡时所占的体积分数]如图所示，下列说法正确的是

A．依据图1可知，为液体
B．图2中时改变的条件不可能为压缩容器体积
C．图3中曲线b表示的是该反应的正反应速率
D．已知100℃时，平衡常数。若在此温度下，测得某密闭容器中某时刻ml⋅L，ml⋅L，则此时
【答案】B
【详解】A．由反应可知，若为液体，则随着压强的增大，保持不变，A项错误；
B．压缩容器体积时，、均加快，与图像不符，B项正确；
C．温度升高，平衡正向移动，，曲线b表示的是，C项错误；
D．，反应逆向进行，，D项错误；
故选B。
7．将一定量的固体置于一初始体积为且充有稀有气体的体积可变密闭容器中，在℃下，发生反应 ，一段时间后反应达到平衡，下列有关反应过程中的图像表示正确的是
A．B．C．D．
【答案】C
【详解】A．达到平衡时，v正=v逆，A错误；
B．体积可变密闭容器中，气体增多，体积增大，压强不随时间变化而变化，B错误；
C．的转化率增大直至达到平衡状态，C正确；
D．反应过程中，产物的质量与物质的量均按一定比例增加，其平均摩尔质量不随时间变化而变化，D错误；
故选C。
8．下列叙述与图对应的是
A．对达到平衡状态的反应：A(g)+3B(g) 2C(g)，图①表示在t0时刻充入了一定量的C，平衡逆向移动
B．由图②可知，p2>p1、T1>T2满足反应：2A(g)+B(g) 2C(g) ΔH＜0
C．图③为只改变某一条件，化学反应aA(g)+B(g) cC(g)的平衡变化图像，则图像中b、c、d三点对应的正反应速率最大的是b点
D．对于反应2X(g)+3Y(g) 2Z(g) ΔH＜0，图④轴可以表示Y的百分含量
【答案】B
【详解】A．平衡状态下，在t0时刻充入一定量的C，逆反应速率瞬间增大然后逐渐减小，正反应速率在t0时刻不变，然后逐渐增大，化学平衡逆向移动，A错误；
B．该反应为气体体积减小的放热反应，温度升高化学平衡逆向移动，C百分含量减小，T2时C的百分含量大于T1时，T1>T2满足该反应，增大压强化学平衡正向移动，C百分含量增大，p2时C的百分含量大于p1，p2>p1满足该反应，此外T1、p2对应曲线的反应速率最大，B正确；
C．由图可知，在t0时刻，改变外界条件，逆反应速率大于正反应速率，随反应进行，正反应速率逐渐增大，故b、c、d三点中对应的正反应速率最大的是d点，C错误；
D．该反应正反应为放热反应，升高温度化学平衡逆向移动，则随着温度的升高，Y的百分含量增大，D错误；
故答案选B。
9．图像是学习化学的重要工具，下列有关图像的分析正确的是
A．图①可以表示反应
B．图②表示，a、b、c中只有b点达到化学平衡状态
C．图③可以表示反应的反应速率随压强变化的关系
D．图④可以表示反应，平衡后升高温度，反应速率随时间变化的图像
【答案】D
【详解】A．该反应的正反应是一个反应前后气体体积减小的放热反应，在压强不变时，升高温度化学平衡逆向移动，A的平衡转化率减小；增大压强化学平衡正向移动，A的平衡转化率增大，图像与反应不符合，A错误；
B．曲线表示平衡常数与温度的关系，曲线上各点都是平衡点，B错误；
C．该反应是一个反应前后气体体积增大的吸热反应，增大压强，正、逆反应速率都增大，化学平衡逆向移动，则增大压强逆反应速率大于正反应速率，图像与反应事实不符合，C错误；
D．该反应是一个反应前后气体体积减小的放热反应，平衡后升高温度，正、逆反应速率都增大，化学平衡逆向移动，则逆反应速率大于正反应速率，图像与反应事实符合，D正确；
故合理选项是D。
10．下列是有关外界条件对化学反应速率或化学平衡影响的图像，其中图像和实验结论表达均正确的是
A．A(g)+3B(g)2C(g)是其他条件一定时，反应速率随温度变化的图像，则ΔH＞0
B．FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl是向平衡体系的溶液中加入少量KCl晶体后，化学反应速率随时间变化的图像
C．A(g)+3B(g)2C(g)是在有、无催化剂存在条件下，建立平衡过程的图像，曲线b代表使用了催化剂
D．A(g)+B(g)2C(g)是一定条件下，向含有一定量A的恒容密闭容器中逐渐加入B，达平衡时A的转化率的图像
【答案】A
【详解】A．根据图像知，升高温度，平衡向正反应方向移动，则反应的ΔH>0，A正确；
B．该反应的实质为Fe3++3SCN-Fe(SCN)3，钾离子和氯离子不参加反应，则KCl浓度增大不影响化学反应速率，B错误；
C．使用催化剂，反应速率加快，缩短反应达到平衡的时间，故曲线a表示使用了催化剂，C错误；
D．由于不断加入B，A的转化率会一直增大不会出现下降，D错误；
答案选A。
11．下列是有关外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像，其中图像和实验结论表达均正确的是
A．①是其他条件一定时，反应速率随温度变化的图像，则正反应
B．②是在平衡体系的溶液中溶入少量KCl晶体后，化学反应速率随时间变化的图像
C．③是在有无催化剂存在条件下，建立平衡过程的图像，a是使用催化剂时的曲线
D．④是一定条件下，向含有一定量A的恒容密闭容器中逐渐加入B，达平衡时A的转化率的图像
【答案】C
【详解】A．图像①，正逆反应相等，升高温度，正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动，则正反应ΔH>0，A错误；
B．②反应实质是Fe3＋＋3SCN-Fe(SCN)3，K＋和Cl-不参加化学反应，KCl浓度增大不影响化学反应速率与平衡，平衡不移动，B错误；
C．③使用催化剂，反应速率加快，先达到平衡，但不改变平衡时A的体积分数，C正确；
D．④不断加入B，A的转化率不断增大，与图不符，D错误；
答案为C。
12．下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像，其中图像和实验结论表达均正确的是
A．①是其他条件一定时，反应速率随温度变化的图像，正反应ΔHp2
【答案】C
【详解】A．根据图像①，升高温度，平衡正向移动，正反应ΔH>0，A错误；
B．②反应实质是Fe3＋＋3SCN-Fe(SCN)3，K＋和Cl-不参加化学反应，KCl浓度增大不影响化学平衡，B错误；
C．③使用催化剂，反应速率加快，先达到平衡，但不改变平衡时A的体积分数，C正确；
D．④此反应为反应前后气体物质的量不变的化学反应，改变压强不影响平衡状态，即不影响A的转化率，且由于不断加入B，A的转化率增大，D错误；
综上所述答案为C。
二、填空题
13．某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对反应aA(g)+bB(g)⇌cC(g)化学平衡的影响，得到如下图像(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，α表示平衡转化率)：分析图像，回答下列问题：
(1)在图像反应Ⅰ中，该正反应为 (填“吸热”或“放热”)反应，若p1>p2，a+b c(填“>”“”“
(2) > 放热
【详解】（1）①反应Ⅰ中恒压下温度升高，α(A)减小，即升高温度平衡向左移动，则正反应为放热反应；
②由可知恒定温度时压强越大，α(A)越大，即增大压强平衡向右移动，说明此反应为气体分子数减少的反应，即。
（2）①反应Ⅱ中先拐先平温度高，温度下反应先达到平衡状态，反应速率快，说明；
②温度越高，平衡时C的物质的量越小，即升高温度平衡向左移动，则正反应为放热反应。
14．定条件下，发生反应A(g)+B(g)C(g) △H＞0，达到平衡后根据下列图像判断：
A． B． C． D． E.
(1)表示升高温度，达到新平衡的是图 (填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”，下同)，新平衡中C的质量分数 (填“增大”、“减小”或“不变”，下同)。
(2)表示降低压强，达到新平衡的是图 ，A的转化率 。
(3)表示减少C的浓度，达到新平衡的是图 ，表示使用催化剂，达新平衡的是图。
(4)增加A的浓度，达到新平衡的是图 ，达到平衡后A的转化率 。
【答案】(1) B 增大
(2) C 减小
(3)E
(4) A 减小
【分析】反应A(g)+B(g)C(g)△H＞0，反应焓变大于零，为吸热的气体分子数减小的反应；
【详解】（1）升高温度，正、逆反应速率均瞬间增大，化学平衡向吸热反应方向移动，即向正反应方向移动，逆反应速率小于正反应速率，新平衡中C的质量分数增大，对应图像为B；
（2）降低压强，化学平衡向气体分子数增大的方向移动，即向逆反应方向移动，正、逆反应速率均减小，A的转化率也减小，对应图像为C；
（3）减少C的量，即减小产物的浓度，正反应速率瞬时不变，逆反应速率瞬时减小，平衡正向移动，对应图像为E；
（4）增加A的量，正反应速率瞬时增大，逆反应速率瞬时不变，平衡正向移动，A的转化率减小，另一种反应物B的转化率增大，对应图像为A。
化学反应
aA＋bBcC＋dD(A、B、C、D均不是固体或纯液体)
浓度的变化
增大反应
物浓度
减小反应
物浓度
增大生成
物浓度
减小生成
物浓度
反应速率变化
v正瞬间增大，v逆瞬间不变，v正′>v逆′
v正瞬间减小，v逆瞬间不变，v逆′>v正′
v逆瞬间增大，v正瞬间不变，v逆′>v正′
v逆瞬间减小，v正瞬间不变，v正′>v逆′
平衡移动方向
正反应方向
逆反应方向
逆反应方向
正反应方向
v­t图像
规律总结
在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，都可以使平衡向正反应方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使平衡向逆反应方向移动
化学反应
aA(g)＋bB(g)
cC(g)＋dD(g)
a＋b>c＋d
aA(g)＋bB(g)
cC(g)＋dD(g)
a＋bv逆′
v正、v逆同时减小，且v逆′>v正′
v正、v逆同时增大，且v逆′>v正′
v正、v逆同时减小，且v正′>v逆′
v正、v逆同时增大，且v正′＝v逆′
v正、v逆同时减小，且v正′＝v逆′
平衡移动方向
正反应方向
逆反应方向
逆反应方向
正反应方向
不移动
不移动
v­t图像
规律总结
在其他条件不变的情况下，增大压强，平衡向气态物质分子数减小的反应方向移动；减小压强，平衡向气态物质分子数增大的反应方向移动；反应物与生成物的气体分子数相等时，改变压强平衡不移动
图像
t1时刻所改变的条件
温度
升高
降低
升高
降低
正反应为放热反应
正反应为吸热反应
压强
增大
减小
增大
减小
正反应为气体物质的量增大的反应
正反应为气体物质的量减小的反应
图像
分析
结论
t1时v′正突然增大，v′逆逐渐增大；v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动
t1时其他条件不变，增大反应物的浓度
t1时v′正突然减小，v′逆逐渐减小；v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动
t1时其他条件不变，减小反应物的浓度
t1时v′逆突然增大，v′正逐渐增大；v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动
t1时其他条件不变，增大生成物的浓度
t1时v′逆突然减小，v′正逐渐减小；v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动
t1时其他条件不变，减小生成物的浓度
图像
分析
结论
t1时v′正、v′逆均突然增大且v′正＝v′逆，平衡不移动
t1时其他条件不变使用催化剂
t1时其他条件不变增大反应体系的压强且m＋n＝p＋q(反应前后气体体积无变化)
t1时v′正、v′逆均突然减小且v′正＝v′逆，平衡不移动
t1时其他条件不变，减小反应体系的压强且m＋n＝p＋q(反应前后气体体积无变化)
A．增大浓度
B．改变压强
C．升高温度
D．加入催化剂
图A
图B
图C
图D
①A(g)+3B(g)⇌2C(g)
②FeCl3+3KSCN⇌Fe(SCN)3+3KCl
③A(g)+3B(g)⇌2C(g)
④A(g)+B(g)⇌2C(g)