高中化学人教版 (2019)选择性必修1实验活动3 盐类水解的应用精品第3课时习题
展开第二节 化学平衡
第3课时 浓度、压强对化学平衡的影响
课后篇素养形成
夯实基础轻松达标
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,平衡一定移动
解析化学平衡移动的根本原因是速率发生改变后v(正)≠v(逆)。
答案B
2.压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的是( )
A.H2(g)+Br2(g)2HBr(g)
B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
C.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
D.C(s)+CO2(g)2CO(g)
解析对于反应前后气体分子数目不变的反应,改变压强对平衡无影响。
答案A
3.温度不变时,在恒压容器a与恒容容器b中,分别充入体积比为1∶3的N2和H2。若开始时两容器的体积相等,则在相同条件下达到平衡时,两容器中N2的转化率应当是( )
A.a中大B.b中大
C.a、b一样大D.无法判断
解析氮气和氢气的反应是一个反应前后气体体积减小的反应,气体的压强越大,氮气的转化率越大,随着反应的进行,a容器内气体的压强不变,b容器内气体的压强减小,a容器中气体的压强大于b容器中气体的压强,所以a容器中氮气的转化率大。
答案A
4.一定条件下反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)在一密闭容器中进行,测得平均反应速率v(C)=2v(B)。若反应达平衡后保持温度不变,增大体系压强时平衡不移动,则m、n、p、q的数值可以是( )
A.2、6、3、5B.1、3、2、2
C.3、1、2、2D.3、1、2、1
答案C
5.在一密闭容器中,反应aA(g)bB(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则( )
A.平衡向逆反应方向移动B.物质A的转化率减小
C.物质B的质量分数增大D.a>b
解析温度不变,体积扩大一倍,压强减小,若平衡不移动,则B的浓度应为原来的50%,而实际为60%,说明平衡向正反应方向移动了。则A的转化率增大、B的质量分数增大、正反应方向是气体体积增大的方向,即a
答案C
6.对于可逆反应X(s)+2Y(g)2Z(g),下列叙述不正确的是( )
A.达到平衡时v正(Y)=v逆(Z)
B.平衡后,若再充入Y,X的转化率增大
C.平衡后,若压缩体积增大压强,Z的体积分数增大
D.平衡后,若保持温度和容器内压强不变,充入氦气,平衡不移动
解析A项,v正(Y)=v逆(Z),说明正、逆反应速率相等,反应处于平衡状态。B项,再充入Y时,Y的浓度增大,有利于X的转化,X的转化率增大。C项,压缩体积增大压强,平衡不移动,Z的体积分数不变。D项,恒温恒压下,充入He,平衡不移动。
答案C
7.对已达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
解析减小压强,容器体积增大,反应物和生成物的浓度均降低,则正、逆反应速率都减小。减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动,即平衡向逆反应方向移动,则v(逆)>v(正)。
答案C
8.可逆反应2SO2+O22SO3达到平衡状态时,保持温度、容器容积不变,向容器中加入一定量的O2,下列说法正确的是(K为平衡常数,Q为浓度商)( )
A.Q不变,K变大,O2的转化率增大
B.Q不变,K变大,SO2的转化率减小
C.Q减小,K不变,O2的转化率减小
D.Q增大,K不变,SO2的转化率增大
解析当可逆反应2SO2+O22SO3达到平衡状态时,保持温度、容器容积不变,向容器中加入一定量的O2,浓度商Q减小,平衡向右移动,但O2的转化率减小,K不变。
答案C
9.在相同容积的4个密闭容器中进行同一可逆反应:2A(g)+B(g)3C(g)+2D(g),起始时4个容器所盛A、B的量如下表所示:
在相同温度下,建立平衡时:
(1)4个容器中A的转化率由大到小的顺序是 。
(2)4个容器中B的转化率由大到小的顺序是 。
解析以乙为标准,甲相当于又加入1 ml A,平衡右移,所以A的转化率:甲<乙,B的转化率:甲>乙;丙相当于压缩体积,平衡左移,则丙中A、B的转化率均小于乙中A、B的转化率。甲、丁比较,A的转化率:甲<丁,B的转化率:甲>丁。乙、丁比较,A的转化率:乙<丁,B的转化率:乙>丁。甲、丙比较,A的转化率:甲<丙,B的转化率:甲>丙。丙、丁比较,B的转化率:丙>丁。综上所述,A转化率:丁>乙>丙>甲,B转化率:甲>乙>丙>丁。
答案(1)丁>乙>丙>甲 (2)甲>乙>丙>丁
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1.(双选)在温度一定时,密闭容器中发生可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)并达到平衡。若将混合气体的体积压缩到原来的12,当再次达到平衡时C的浓度为原平衡时的1.9倍,则下列说法正确的是( )
A.平衡向正反应方向移动
B.B气体的体积分数减小
C.气体A的转化率降低
D.m+n
解析平衡时,将体积压缩到原来的12的瞬间,假设平衡不移动,C的浓度应为原来的2倍,但再次达到平衡时C的浓度变为原来的1.9倍,说明体积压缩后平衡逆向移动,即向气体分子数减小的方向移动,所以m+n
答案CD
2.反应NH4HS(s)NH3(g)+H2S(g)在某温度下达到平衡,下列各种情况下,不会使平衡发生移动的是( )
①温度、容积不变时,通入SO2气体 ②移走一部分NH4HS固体 ③容器体积不变,充入氮气 ④保持压强不变,充入氮气
A.①② B.②③
C.③④D.①④
解析通入SO2后,发生反应2H2S+SO23S↓+2H2O,相当于减小了生成物的浓度,平衡将向正反应方向移动,①不符合题意;固体量的多少不影响化学平衡,故移走部分NH4HS固体不能使平衡发生移动,②符合题意;恒容时,充入不与体系中各物质反应的其他物质,原平衡体系中各物质的浓度不变,平衡不移动,③符合题意;充入不与体系中各物质反应的其他物质,并保持恒压,容器体积必须增大,平衡体系中各物质的浓度将减小,平衡将向气体体积增大的方向移动,④不符合题意。
答案B
3.
可逆反应mA(s)+nB(g)pC(g)在一定条件下达到平衡后,改变压强,B的体积分数φ(B)与压强的关系如图所示,有关叙述正确的是( )
A.m+n
B.n>p
C.X点时v(正)>v(逆)
D.X点比Y点的正反应速率大
解析增大压强,平衡逆向移动,说明n
v(逆);X点压强小于Y的压强,所以X点比Y点的正反应速率小。
答案C
4.在一密闭容器中发生反应2A(g)+2B(g)C(s)+3D(g) ΔH<0,达到平衡时采取下列措施,可以使正反应速率v(正)增大、D的物质的量浓度c(D)增大的是( )
A.移走少量C
B.扩大容积,减小压强
C.缩小容积,增大压强
D.体积不变,充入惰性气体
解析A项,C为固体,改变其量,对反应速率和化学平衡均无影响,A错;B项,扩大容积,v(正)减小,c(D)也减小,B错;C项,缩小容积,压强增大,反应速率增大,平衡右移,c(D)也增大,C对;D项,体积不变,充入惰性气体,反应物浓度不变,速率不变,平衡不移动,D错。
答案C
5.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.FeCl3+3KSCNFe(SCN)3(红色)+3KCl,在平衡后,加少量FeCl3固体,因为平衡向逆反应方向移动,故体系颜色变浅
D.对于N2+3H22NH3,平衡后,保持压强不变,充入O2,平衡左移
解析A项,缩小体积,平衡右移,但c(NO2)浓度相对于原平衡仍增大,颜色变深,A错;B项,扩大容积,平衡不移动,但由于c(I2)减小,故体系颜色变浅,B错;C项,加FeCl3固体,使平衡右移,体系颜色变深,C错;D项,压强不变,充入O2(O2不参与反应),容器体积扩大,平衡左移。
答案D
6.如图,关闭活塞K,向A中充入1 ml X、1 ml Y,向B中充入2 ml X、2 ml Y,此时A的容积是a L,B的容积是2a L。在相同温度和催化剂存在的条件下,使两容器中各自发生反应:X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g)
ΔH<0。A保持恒压,B保持恒容。达平衡时,A的体积为1.4a L。下列说法错误的是( )
A.反应速率:v(B)>v(A)
B.A容器中X的转化率为80%
C.若打开K,则A的体积变为2.6a L
D.平衡时Y的体积分数:A
解析A项,反应过程中,B中压强大于A,所以v(B)>v(A);B项,A中发生反应:
X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g)
起始(ml)1100
转化(ml)bb2bb
平衡(ml)1-b1-b2bb
由题意得:2+b2=1.4,b=0.8,所以α(X)=0.8ml1ml×100%=80%;
C项,若打开K,达到的新平衡与A中平衡等效。设平衡时总体积为m,则m6=1.4a2,m=4.2a L,所以A的体积应变为4.2a L-2a L=2.2a L;D项,由于B中压强比A中大,B相对于A来说平衡左移,所以B中Y的体积分数比A中大。
答案C
7.对于反应A(?)+2B(g)nC(g)在一定条件下达到平衡后,改变下列条件,请回答:
(1)改变A的量,平衡不移动,则A为 。
(2)增大压强,平衡不移动,当n=2时,A的状态为 ;当n=3时,A的状态为 。
(3)若A为固体,压缩体积增大压强,C的百分含量减小,则 。
解析(1)改变A的量,平衡不移动,则A为固态或纯液态。
(2)增大压强平衡不移动,当n=2时,A为固态或纯液态,n=3时A为气态。
(3)若A为固体,压缩体积增大压强,C的百分含量减小,说明平衡逆向移动,则n>2。
答案(1)固态或纯液态 (2)固态或纯液态 气态
(3)n>2
8.已知在一恒容密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.0 kJ·ml-1。
SO2的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示:
根据图示回答下列问题:
(1)压强:p1 (填“>”“=”或“<”)p2。
(2)升高温度,平衡向 (填“左”或“右”)移动。
(3)200 ℃时,将一定量的SO2和O2充入体积为2 L的密闭容器中,经10 min后测得容器中各物质的物质的量如下表所示:
10 min内该反应的反应速率v(O2)= ,
该反应达到化学平衡状态的标志是 。
a.SO2和O2的体积比保持不变
b.混合气体的密度保持不变
c.体系的压强保持不变
d.SO2和SO3物质的量之和保持不变
②当反应放出98.0 kJ热量时,测得该反应达平衡状态,该温度下SO2的转化率为 。
(4)400 ℃时,将等量的SO2和O2分别在两个容积相等的容器中反应,并达到平衡。在这过程中,甲容器保持容积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中SO2的百分含量为p%,则乙容器中SO2的百分含量 。
a.等于p% b.大于p%
c.小于p%d.无法判断
解析(1)由图可知,温度一定,如200 ℃时,B点SO2的转化率大于A点SO2的转化率;增大压强,平衡向气体物质的量减小的方向移动,故p1>p2。
(2)由图可知,压强一定时,升高温度,SO2转化率减小,平衡向左移动。
(3)①v(O2)=12v(SO3)=12×0.4ml2 L×10min=0.01 ml·L-1·min-1。
SO2、O2起始物质的量分别为n(SO2)=1.6 ml+0.4 ml=2.0 ml,n(O2)=1.8 ml+0.2 ml=2.0 ml。因温度和容器体积不变,开始加入的SO2和O2的物质的量相等,而Δn(SO2)与Δn(O2)不相等,故a项能说明反应达到平衡状态;b项,容器体积不变,混合气体质量不变,故反应前后气体密度不变,故b项不能说明反应达到平衡;c项,因反应后气体的总物质的量减小,故c项压强不变能说明反应达平衡状态;d项,根据硫原子质量守恒,反应前后n(SO2)+n(SO3)不变,故d项不能说明反应达到平衡状态。
②反应放出98 kJ热量时,消耗的SO2的物质的量为98.0 kJ196.0 kJ×2 ml=1 ml,则SO2的转化率α(SO2)=1ml2ml×100%=50%。
(4)反应过程中,乙容器体积小于甲容器,压强大于甲容器,所以平衡时乙容器中SO2的百分含量小于p%。
答案(1)> (2)左 (3)①0.01 ml·L-1·min-1 ac ②50% (4)c
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反应mA(g)+nB(g)tC(g)在一定温度和不同压强下达到平衡时,分别得到A的物质的量浓度如下表所示:
分析表中数据,回答下列问题:
(1)当压强从2×105 Pa增加到5×105 Pa时,该反应的化学平衡 (填“向左”“向右”或“不”)移动,判断的依据是 。
(2)当压强从5×105 Pa增加到1×106Pa时,该反应的化学平衡 (填“向左”“向右”或“不”)移动,判断的依据是 ,可能的原因是 。
解析(1)由5×1052×105=,说明浓度的变化只与体积变化有关,化学平衡不移动。
(2)由1×1065×105=2,,说明压强改变,化学平衡向生成A的方向移动,由(1)知n+m=x,故加压时,必然是B转化为液态或固态,逆反应方向变为气体分子数减少的方向。
答案(1)不 当压强增大为原来的2.5倍时,c(A)增大为原来的2.5倍,说明平衡没有移动,即m+n=x
(2)向左 当压强增大为原来的2倍时,c(A)却增大为原来的2.2倍,说明平衡向生成A的方向移动 增大压强时,B转化为液态或固态容器
甲
乙
丙
丁
A
2 ml
1 ml
2 ml
1 ml
B
1 ml
1 ml
2 ml
2 ml
气体
SO2
O2
SO3
物质的量/ml
1.6
1.8
0.4
压强p/Pa
2×105
5×105
1×106
c(A)/(ml·L-1)
0.08
0.20
0.44
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