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鲁科版 (2019)选择性必修1第2节 化学反应的限度第2课时同步达标检测题
展开这是一份鲁科版 (2019)选择性必修1第2节 化学反应的限度第2课时同步达标检测题,共16页。试卷主要包含了9 kJ·ml-1,3%],0 kJ·ml-1,3 减小 >等内容,欢迎下载使用。
知识点1化学平衡的移动
1.14CO2与碳在高温条件下发生反应14CO2+C⇌2CO,达到化学平衡状态后,平衡混合物中含14C的粒子有( )
A.14CO2B.14CO2、14CO
C.14CO2、14CO、14C D.14CO
2.在一定条件下,某容器中充入N2和H2合成NH3,以下叙述错误的是( )
A.开始反应时,正反应速率最大,逆反应速率为零
B.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后减小为零
C.随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,最后保持恒定
D.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后与逆反应速率相等且都保持恒定
3.可以作为判断化学平衡发生移动的标志是( )
A.反应混合物各组分的浓度发生改变
B.正、逆反应速率发生改变
C.反应物的转化率发生改变
D.压强发生改变
4.(双选)在密闭容器中,一定量混合气体发生反应:xA(g)+yB(g)⇌zC(g),达到平衡时,测得A的浓度为0.5 ml·L-1,在温度不变的条件下,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达到平衡时,测得A的浓度减小为0.3 ml·L-1,下列有关说法正确的是( )
A.x+y>z
B.平衡向正反应方向移动
C.B的浓度增大
D.C的体积分数减小
5.已知反应A2(g)+2B2(g)⇌2AB2(g) ΔH<0,下列说法正确的是( )
A.达平衡后降低温度,混合气体平均相对分子质量减小
B.使用催化剂能加快反应速率,缩短反应达平衡所需的时间且提高A2的转化率
C.达平衡后升高温度并增大压强,有可能每一组分的百分含量都不改变,但平衡常数一定发生改变
D.达平衡后,降低温度和减小压强都有利于该平衡向正反应方向移动
6.对于恒容容器中的平衡体系:mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g) ΔH<0,下列说法错误的是( )
A.若温度不变,将容器的体积增大1倍,此时A的浓度变为原来的0.58倍,则m+n>p+q
B.若反应从正反应开始,达平衡时,A、B的转化率相等,说明反应开始时,A、B的物质的量之比为m∶n
C.若m+n=p+q,则当容器内温度升高时,平衡逆向移动,容器中气体的压强不变
D.若平衡体系中共有气体a ml,再向其中加入b ml B,当重新达到平衡时,气体的总物质的量等于(a+b) ml,则m+n=p+q
7.恒温条件下,可逆反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)在容积固定的密闭容器中进行,达到平衡状态的标志是( )
①单位时间内生成n ml O2的同时生成2n ml NO2
②单位时间内生成n ml O2的同时生成2n ml NO
③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A.①④⑥⑦ B.②③⑤⑦
C.①③④⑤ D.全部
8.在一定温度下,反应X(g)+3Y(g)⇌2Z(g)达到平衡状态的标志是( )
A.X、Y、Z的浓度不再变化
B.单位时间内生成a ml X,同时生成3a ml Y
C.X、Y、Z的分子数之比为1∶3∶2
D.Z生成的速率与X消耗的速率相等
知识点2反应条件对化学平衡的影响
9.一定条件下,在恒容密闭容器中发生反应CO+NO2⇌CO2+NO,达到化学平衡后,降低温度,混合物的颜色变浅,下列有关该反应的说法正确的是( )
A.正反应为吸热反应
B.正反应为放热反应
C.降温后CO的浓度增大
D.降温后各物质的浓度不变
10.已知I2(g)+H2(g)⇌2HI(g) ΔH(473 K)=-14.9 kJ·ml-1。温度为T1时,该反应的平衡常数K(T1)=43;温度为T2时,K(T2)=48.74。下列说法错误的是( )
A.该反应为放热反应
B.T1到T2是降温过程
C.T1时,增大c(H2),K(T1)不变
D.T2时,I2(g)的转化率比T1时小
11.在体积一定的恒温密闭容器中加入等物质的量的X、Y,进行如下可逆反应:X(g)+Y(g)⇌Z(g)+W(s) ΔH>0,当达到平衡后,下列叙述正确的是( )
A.若继续充入X,平衡向正反应方向移动,Y的转化率增大
B.若继续充入Z,平衡逆向移动,达到新平衡时Z的体积分数减小
C.若移走部分W,平衡正向移动
D.若移走部分X,上述反应的ΔH减小
12.可逆反应2SO2(g)+O2(g) eq \(,\s\up11(催化剂),\s\d4(△)) 2SO3(g)达到平衡状态后,保持温度、容器容积不变,向容器中充入一定量的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
13.一定温度下的密闭容器中,反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)达到平衡。缩小容器容积,下列关于对反应产生影响的叙述不正确的是( )
A.使平衡常数K增大
B.使平衡向正反应方向移动
C.使SO3的浓度增大
D.使正反应速率大于逆反应速率
14.已知恒温恒容条件下进行反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH<0。下列说法正确的是( )
A.加入高效催化剂,既可增大反应速率,也可增大反应物的平衡转化率
B.若将容器改为恒压,通入惰性气体,平衡不移动
C.达到平衡后,保持O2的浓度不变,扩大容器体积,平衡正向移动
D.若将容器改为绝热恒容,则到达平衡的时间缩短
15.已知:3Z(s)⇌X(g)+2Y(g) ΔH=a kJ·ml-1(a>0)。下列说法不正确的是( )
A.增大压强,平衡逆向移动,化学平衡常数不变
B.达到化学平衡状态时,气体平均摩尔质量不变
C.投入3 ml Z,达到化学平衡状态时,反应放出的总热量可达a kJ
D.升高反应温度,逆反应速率增大,正反应速率也增大
16.某温度下,一反应平衡常数K= eq \f(c平(CO)×c平(H2O),c平(CO2)×c平(H2)) 。恒容时到达平衡后,升高温度,H2浓度减小。下列说法正确的是( )
A.升温,逆反应速率减小
B.加压,H2浓度减小
C.增加H2,K减小
D.该反应的正反应是吸热反应
关键能力综合练进阶训练第二层
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。
1.不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.使用铁触媒,加快合成氨反应速率
B.溴水中存在平衡Br2+H2O⇌HBr+HBrO,当加入AgNO3溶液后,溶液颜色变浅
C.合成氨工业采用10~100 MPa
D.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
2.密闭容器中发生可逆反应X2(g)+Y2(g)⇌2Z(g),已知起始时X2、Y2、Z的浓度分别为0.1 ml·L-1、0.3 ml·L-1、0.2 ml·L-1,反应在一定条件下达到平衡状态时,各物质的浓度可能是( )
A.c平(Z)=0.3 ml·L-1
B.c平(X2)=0.3 ml·L-1
C.c平(Y2)=0.2 ml·L-1
D.c平(Z)=0.4 ml·L-1
3.某温度下,在一恒容密闭容器中进行如下两个反应并达到平衡:
①2X(g)+Y(g)⇌Z(s)+2Q(g) ΔH1<0
②M(g)+N(g)⇌R(g)+Q(g) ΔH2>0
下列叙述错误的是( )
A.加入适量Z,①和②平衡均不移动
B.通入稀有气体Ar,①平衡正向移动
C.降温时无法判断Q浓度的增减
D.通入Y,则N的浓度增大
4.以下可逆反应,在给定的情况下一定达到了化学平衡状态的是( )
A.N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)[在混合气体中φ(NH3)=33.3%]
B.CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)(在恒容容器中,容器内压强不再改变)
C.2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)(在恒压条件下,总质量不再改变)
D.2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g)(在恒容条件下,气体颜色不再改变)
5.在一容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。反应达到平衡状态时,Y的物质的量浓度与温度、容器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的质量分数减小
D.容积不变,温度升高,平衡逆向移动
二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。
6.在密闭容器中发生反应mA(g)+nB(g)⇌pC(g)。达到平衡状态时,保持温度不变,将气体体积缩小到原来的 eq \f(1,2) ,当达到新平衡时,气体C的浓度变为原平衡浓度的1.9倍,下列说法正确的是( )
A.m+n>p
B.平衡向逆反应方向移动
C.A的转化率增大
D.C的体积分数增大
7.利用工业产生的尾气CO2可合成绿色燃料甲醇,其反应原理为CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·ml-1,当该反应达到平衡时,下列措施能提高甲醇产率的是( )
A.使用合适的催化剂
B.及时分离产物CH3OH(g)
C.降低反应体系的温度
D.增大容器容积,减小压强
8.羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中,将CO和H2S混合加热并达到下列平衡:
CO(g)+H2S(g)⇌COS(g)+H2(g) K=0.1
反应前CO物质的量为10 ml,平衡后CO物质的量为8 ml,下列说法正确的是( )
A.升高温度,H2S浓度增加,表明该反应是吸热反应
B.通入CO后,正反应速率逐渐增大
C.反应前H2S物质的量为7 ml
D.CO的平衡转化率为20%
9.下列对化学平衡移动的分析错误的是( )
①已达平衡的反应C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g),当增加反应物的物质的量时,平衡一定向正反应方向移动
②已达平衡的反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),当增大N2的浓度时,平衡向正反应方向移动,N2的平衡转化率一定增大
③有气体参加的反应达到平衡状态时,若减小反应容器容积,平衡一定移动
④有气体参加的反应达平衡状态时,在恒压反应容器中充入稀有气体,平衡一定不移动
A.仅①④B.①②③④
C.仅②③④D.仅①②③
三、非选择题
10.如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理,进行如下实验:在容积为1 L的密闭容器中,充入1 ml CO2和3 ml H2。在500 ℃下发生反应,CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。实验测得CO2和CH3OH(g)的物质的量(n)随时间变化如图1所示:
(1)从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)= 。
(2)500 ℃时该反应的平衡常数为 (结果保留一位小数),图2是改变温度时化学反应速率随时间变化的示意图,若提高温度到800 ℃进行,达平衡时,K值 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)下列措施中不能使CO2的转化率增大的是 。
A.在原容器中再充入1 ml H2
B.在原容器中再充入1 ml CO2
C.缩小容器的容积
D.使用更有效的催化剂
E.将水蒸气从体系中分离出
(4)500 ℃条件下,测得某时刻,CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的浓度均为0.5 ml·L-1,则此时v(正) v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
学科素养升级练进阶训练第三层
1.下列可逆反应达到平衡后,增大压强同时升高温度,平衡一定向右移动的是( )
A.2AB(g)⇌A2(g)+B2(g) ΔH>0
B.A2(g)+3B2(g)⇌2AB3(g) ΔH<0
C.A(s)+B(g)⇌C(g)+D(g) ΔH>0
D.2A(g)+B(g)⇌3C(g)+D(s) ΔH<0
2.如图表示反应条件(温度、压强)的变化对反应:L(s)+G(g)⇌2R(g) ΔH>0的影响,则在图中Y表示( )
A.平衡混合气体中R的质量分数
B.平衡混合气体中G的体积分数
C.G的平衡转化率
D.L的平衡转化率
3.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.对NO2加压后,气体颜色先变深后变浅
B.Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后,溶液颜色变深
C.氯水宜保存在低温、避光条件下
D.加催化剂,使氮气和氢气在一定条件下转化为氨气
4.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 ℃下,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:
①该反应达到化学平衡状态的标志是 (填字母)。
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在两个容积相等的容器中反应,并达到平衡。在该过程中,甲容器保持体积不变,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 (填字母)。
a.等于p% b.大于p%
c.小于p% d.无法判断
第2课时 反应条件对化学平衡的影响
必备知识基础练
1.答案:C
解析:14CO2与C反应生成14CO(正反应)的同时,逆反应14CO的分解(生成14CO2和14C)也在进行,故平衡混合物中含14C的粒子有14CO2、14CO、14C。
2.答案:B
解析:A项,开始反应时,反应物的浓度最大,反应产物的浓度等于零,因此正反应速率最大,逆反应速率为零,所以正确;B项,随着反应的进行,反应物浓度减小,反应产物浓度增大,但反应不可能进行彻底,因此正反应速率虽然减小,但不会变为零,所以错误;C项,随着反应的进行,反应产物的浓度逐渐增大,逆反应速率逐渐增大,当达到平衡状态时,正、逆反应速率相等且不变,所以正确;D项,随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,正反应速率逐渐减小,最终正、逆反应速率相等且不变,所以正确。
3.答案:C
解析:若反应前后气体分子数相等,增大或减小压强,反应物和生成物浓度都发生改变,正、逆反应速率仍然相同,平衡不移动,A错误;若加入催化剂,正、逆反应速率同等程度地改变,平衡不移动,B错误;反应物的转化率改变,则化学平衡一定发生移动,C正确;对于反应前后气体分子数相等的可逆反应,压强改变时,平衡不移动,D错误。
4.答案:AD
解析:恒温条件下扩大容器容积,则体系的压强减小,平衡向气体总体积增大的方向移动。原平衡时A的浓度为0.5 ml·L-1,当容器容积扩大为原来的两倍,假设平衡不移动,则A的浓度将变为0.25 ml·L-1,而实际达到新平衡时A的浓度为0.3 ml·L-1,说明平衡向生成A的方向移动,即平衡向逆反应方向移动,所以生成A的方向为气体总体积增大的方向,即x+y>z,A正确;平衡向逆反应方向移动,B错误;虽然平衡向逆反应方向移动,但根据勒夏特列原理可知,达到新平衡时,B的浓度依然比原平衡时小,C错误;平衡向逆反应方向移动,消耗C,则C的体积分数减小,D正确。
5.答案:C
解析:达平衡后降低温度,平衡正向移动,气体总物质的量减小,气体总质量不变,则混合气体平均相对分子质量增大,A项错误;使用催化剂不能提高A2的转化率,B项错误;达平衡后升高温度,平衡逆向移动,增大压强,平衡正向移动,所以达平衡后升高温度并增大压强,有可能每一组分的百分含量都不改变,升高温度,平衡常数一定改变,C项正确;减小压强有利于该平衡向逆反应方向移动,D项错误。
6.答案:C
解析:将容器的体积增大1倍,若平衡不移动,A的浓度变为原来的0.5倍,气体A的浓度变为原来的0.58倍,所以压强减小平衡逆向移动,则m+n>p+q,故A正确;起始物质的量之比等于化学计量数之比时,平衡转化率相同,所以反应开始时,A、B的物质的量之比为m∶n,故B正确;ΔH<0,该反应的正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,若m+n=p+q,气体体积不变,则气体的压强增大,故C错误;若平衡体系中共有a ml气体,再向其中加入b ml B,当重新达到平衡时,气体的总物质的量等于(a+b) ml,说明该反应为气体体积不变的反应,m+n=p+q,故D正确。
7.答案:A
解析:从平衡状态的两个重要特征上判断:(1)v(正)=v(逆),(2)混合物中各组成成分的百分含量不变。①单位时间内生成n ml O2的同时生成2n ml NO2,v(正)=v(逆),正确;②单位时间内生成n ml O2的同时生成2n ml NO,二者均为逆反应速率,不能作为平衡标志,错误;③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态,没有明确正、逆反应速率,不能作为平衡标志,错误;④混合气体的颜色不再改变时,二氧化氮的浓度不再改变,达到平衡状态,正确;⑤该反应在容积固定的密闭容器中进行,混合气体的密度不随反应的进行而变化,密度不变不能作为平衡标志,错误;⑥反应前后气体物质的量不等,混合气体的压强不再改变的状态为平衡状态,正确;⑦该反应前后气体物质的量不等,混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态为平衡状态,正确。
8.答案:A
解析:A项,X、Y、Z的浓度不再变化,说明正、逆反应速率相等,反应达到化学平衡状态,所以正确;B项,表示的均是逆反应速率,不能说明正反应速率与逆反应速率相等,所以错误;C项,X、Y、Z的分子数之比为1∶3∶2,只是说明X、Y、Z的分子数之比等于化学计量数之比,对判断一个可逆反应是否达到化学平衡状态没有意义,所以错误;D项,表示的均是正反应速率,无法判断正反应速率与逆反应速率是否相等,所以错误。
9.答案:B
解析:降低温度,混合物颜色变浅,说明NO2浓度减小,平衡向右移动,正反应为放热反应,CO浓度减小。
10.答案:D
解析:该反应的ΔH<0,说明反应为放热反应,A项正确;放热反应的平衡常数应该随着温度的升高而降低,K(T1)=43,K(T2)=48.74,所以T1到T2是降温过程,B项正确;平衡常数K只与温度有关,所以T1时,增大c(H2),K(T1)不变,C项正确;因T1到T2是降温过程,该反应为放热反应,降低温度平衡向正反应方向移动,I2(g)的转化率增大,D项错误。
11.答案:A
解析:B项,充入Z,平衡逆向移动,达到新平衡时Z的体积分数增大;C项,W为固体,改变其用量,平衡不移动;D项,ΔH只与方程式中的化学计量数及各物质的状态有关,与参加反应的反应物的量无关。
12.答案:C
解析:当可逆反应2SO2(g)+O2(g) eq \(,\s\up11(催化剂),\s\d4(△)) 2SO3(g)达到平衡状态后,保持温度、容器容积不变,向容器中充入一定量的O2,浓度商Q减小,平衡向右移动,但O2的转化率减小,K不变。
13.答案:A
解析:化学平衡常数只与温度有关,该反应温度不变,化学平衡常数不变,故A错误;缩小容器容积,压强增大,平衡向气体体积减小的方向移动,所以平衡向正反应方向移动,故B正确;平衡向正反应方向移动,所以生成物三氧化硫的浓度增大,故C正确;平衡向正反应方向移动,所以正反应速率大于逆反应速率,故D正确。
14.答案:D
解析:加入高效催化剂,可改变反应速率,但不能改变反应物的平衡转化率,故A错误;若将容器改为恒压,通入惰性气体,容器体积增大,平衡向气体体积增大的方向移动,即平衡逆向移动,故B错误;达到平衡后,保持O2的浓度不变,扩大容器体积,二氧化硫和三氧化硫的浓度都减小,浓度商等于化学平衡常数,平衡不移动,故C错误;若将容器改为绝热恒容,反应的正反应为放热反应,体系温度不断升高,到达平衡的时间缩短,故D正确。
15.答案:C
解析:该反应是气体体积增大的反应,增大压强平衡逆向移动,温度不变化学平衡常数不变,故A正确;反应物是固体,生成物都是气体,达到化学平衡状态时,气体平均摩尔质量不变,故B正确;该反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,所以投入3 ml Z,达到化学平衡状态时,反应放出的总热量小于a kJ,故C不正确;升高温度,正、逆反应速率都增大,故D正确。
16.答案:D
解析:由平衡常数的表达式可知,反应为CO2(g)+H2(g)⇌H2O(g)+CO(g),升高温度,正、逆反应速率均增大,故A错误;反应前后气体的体积不变,所以加压平衡不移动,氢气浓度增大,故B错误;增加H2,平衡正向移动,但K只与温度有关,温度不变,K不变,故C错误;升高温度,H2浓度减小,则升高温度平衡正向移动,正反应为吸热反应,故D正确。
关键能力综合练
1.答案:A
解析:A项,催化剂对化学平衡无影响,不能用勒夏特列原理解释;B项,加入Ag+,Ag+与Br-反应生成AgBr沉淀,平衡右移,溶液颜色变浅,能够用勒夏特列原理解释;C项,增大压强平衡右移,有利于氨的合成,能够用勒夏特列原理解释;D项,升温平衡左移,c(NO2)增大,体系颜色变深,能够用勒夏特列原理解释。
2.答案:A
解析:化学平衡研究的是可逆反应,故解这类题目时要善于利用极值法,可分别考虑反应正向进行彻底和反应逆向进行彻底两种情况。由可逆反应的含义知,0
解析:Z为固体,加入适量Z不影响反应①的平衡移动,而反应②与Z无关,故加入适量Z不影响反应②的平衡移动,A正确;通入稀有气体Ar,由于容器容积不变,故气体浓度不发生改变,反应①的平衡不移动,B错误;温度降低,反应①正向进行,反应②逆向进行,但两个反应中反应物的起始浓度未知,故无法判断Q浓度的增减,C正确;通入气体Y,反应①平衡正向移动,Q的浓度增大,导致反应②平衡逆向进行,则N的浓度增大,D正确。
4.答案:D
解析:A项,φ(NH3)=33.3%,未说明后续是否变化,不能说明反应达到平衡状态,所以错误;B项,该反应是反应前后气体物质的量不变的反应,p总为定值,压强不变不能说明反应达到平衡状态,所以错误;C项,总质量为定值,总质量不变不能说明反应达到平衡状态,所以错误;D项,气体颜色不再改变说明各物质的浓度不再变化,反应达到平衡状态,所以正确。
5.答案:C
解析:A项,温度不变,容器容积增大,如由1 L变为2 L,若平衡不移动,c平(Y)应减小为原来的一半,现c平(Y)比原来的一半大,即减压,平衡向右移动,向气体体积增大的方向移动,因此m
解析:体积缩小到原来的 eq \f(1,2) ,假设平衡不移动,各物质的浓度应为原来的2倍,实际上C的浓度为原来的1.9倍,说明平衡逆向移动。A项,压缩体积,相当于加压,而加压后平衡逆向移动,说明m+n
7.答案:BC
解析:催化剂能提高化学反应速率,不能改变化学平衡,故不能提高甲醇产率,A项不符合题意;及时分离出CH3OH(g),可使平衡正向移动,提高甲醇产率,B项符合题意;降低温度,平衡正向移动,甲醇产率提高,C项符合题意;该反应为气体分子数减小的反应,减小压强,平衡逆向移动,甲醇产率降低,D项不符合题意。
8.答案:CD
解析:升高温度,H2S浓度增加,说明平衡逆向移动,则该反应是放热反应,A错误;通入CO后,正反应速率瞬间增大,又逐渐减小,B错误;
根据 CO(g)+H2S(g)⇌COS(g)+H2(g)
eq \(\s\up11(起始物质的),\s\d4(量/ml)) 10 n0 0
eq \(\s\up11(变化物质的),\s\d4(量/ml)) 2 2 2 2
eq \(\s\up11(平衡物质的),\s\d4(量/ml)) 8 n-2 2 2
设该容器的体积为V,根据K=0.1,列关系式得(2×2)÷[8×(n-2)]=0.1,解得n=7,C正确;根据上述数据CO的平衡转化率为2 ml÷10 ml×100%=20%,D正确。
9.答案:B
解析:C为固体,增大固体的物质的量,平衡不移动,故①错误;增大N2的浓度,平衡向正反应方向移动,氢气的平衡转化率增大,N2的平衡转化率减小,故②错误;若气态反应物的化学计量数之和与气态产物的化学计量数之和相等,减小反应容器容积,即增大压强,平衡不移动,故③错误;在恒压反应容器中充入稀有气体,若气态反应物的化学计量数之和与气态产物的化学计量数之和相等,则平衡不移动,若反应前后气态物质的化学计量数之和不等,则平衡移动,故④错误。
10.答案:(1)0.225 ml·L-1·min-1
(2)5.3 减小 (3)BD (4)>
解析:(1)由图可知,10 min到达平衡,平衡时甲醇的浓度变化为0.75 ml·L-1,由方程式CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)可知,氢气的浓度变化等于甲醇的浓度变化量的3倍,则氢气的浓度变化量为0.75 ml·L-1×3=2.25 ml·L-1,则v(H2)= eq \f(2.25 ml·L-1,10 min) =0.225 ml·L-1·min-1;(2)由(1)可知平衡时各组分的浓度c(CO2)=0.25 ml·L-1,c(CH3OH)=c(H2O)=0.75 ml·L-1,则c(H2)=3 ml·L-1-0.75 ml·L-1×3=0.75 ml·L-1,所以K= eq \f(c平(CH3OH)·c平(H2O),c平(CO2)·c eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(平)) (H2)) = eq \f(0.75×0.75,0.25×0.753) =5.3,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小;(3)A.在原容器中再充入1 ml H2,平衡向正反应方向移动,CO2的转化率增大,故A不选;B.在原容器中再充入1 ml CO2,CO2的转化率反而减小,故B选;C.缩小容器的容积即增大压强,平衡向正反应方向移动,CO2的转化率增大,故C不选;D.使用更有效的催化剂,平衡不移动,CO2的转化率不变,故D选;E.将水蒸气从体系中分离出,平衡向正反应方向移动,CO2的转化率增大,故E不选,故答案为BD;(4)500 ℃条件下,测得某时刻,CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的浓度均为0.5 ml·L-1,浓度商Q= eq \f(c(CH3OH)·c(H2O),c(CO2)·c3(H2)) = eq \f(0.5×0.5,0.5×0.53) =4
学科素养升级练
1.答案:A
解析:A项,增大压强平衡不移动,升高温度平衡向右移动,故正确;B项,增大压强平衡向右移动,升高温度平衡向左移动,最后结果不确定;C项,增大压强平衡向左移动,升高温度平衡向右移动,结果也不确定;D项,增大压强平衡不移动,升高温度平衡向左移动,故不正确。
2.答案:B
解析:该反应的正反应为气体分子数增大的反应,且是吸热反应。压强不变,随着温度的升高,平衡正向移动,则平衡混合气体中R的质量分数增大,G的体积分数降低,反应物的转化率增大,故B项正确,A、C、D项均错误;温度不变,随着压强的增大,平衡向逆反应方向移动,则平衡混合气体中R的质量分数减小,G的体积分数增大,反应物的转化率降低,同样可以确定B项正确,A、C、D项错误。
3.答案:D
解析:A项,存在平衡:2NO2(g)⇌N2O4(g),加压条件下气体体积减小,浓度增大,混合气体颜色变深,但压强增大平衡正向移动,向新平衡移动的过程中,气体颜色变浅,能用勒夏特列原理解释;B项,存在平衡:Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3,加入固体KSCN,SCN-的浓度增大,平衡正向移动,溶液颜色加深,能用勒夏特列原理解释;C项,存在平衡:Cl2+H2O⇌HCl+HClO,生成的HClO见光易分解,平衡正向移动,氯水保存在低温、避光条件下,抑制平衡的移动,避免氯水变质,能用勒夏特列原理解释;D项,存在平衡:N2+3H2⇌2NH3,催化剂能加快反应速率,但对化学平衡移动没有影响,不能用勒夏特列原理解释。
4.答案:(1)> (2)左 (3)①ac ②50% (4)c
解析:(1)由图可知:温度一定时,如200 ℃时,B点SO2的转化率大于A点SO2的转化率,增大压强,平衡向气体化学计量数减小的方向移动,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)①SO2、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。因温度和体积不变,a项,开始加入SO2和O2的物质的量相等,而Δn(SO2)与Δn(O2)不同,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,因反应前后气体的总物质的量减小,当温度、体积不变时反应后气体压强减小,故c项能说明反应达平衡状态;d项,根据质量守恒,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。②Δn(SO2)= eq \f(98.0 kJ,196.0 kJ) ×2 ml=1 ml,α(SO2)= eq \f(1 ml,2 ml) ×100%=50%。(4)平衡后乙容器体积小于甲容器,压强大于甲容器,乙容器平衡相当于甲容器平衡增大压强(或缩小容器体积)得到,所以乙容器中SO2的百分含量小于p%。温度/℃
c平(Y)/(ml·L-1)
1 L
2 L
4 L
100
1.00
0.75
0.53
200
1.20
0.90
0.63
300
1.30
1.00
0.70
气体
SO2
O2
SO3
物质的量/ml
1.6
1.8
0.4
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