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高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 化学平衡第三课时课后复习题
展开第三课时 影响化学平衡的因素
必备知识基础练
1.已知次氯酸是比碳酸还弱的酸,反应:Cl2+H2O⇌HCl+HClO达平衡后,要使HClO浓度增大,可加入( )
A.NaCl固体 B.Na2SO3固体
C.NaOH固体 D.CaCO3固体
2.在常温常压下,向FeCl3溶液中滴入KSCN溶液,发生以下反应:FeCl3+3KSCN⇌Fe(SCN)3+3KCl,所得溶液显红色。改变下列条件,能使平衡逆向移动的是( )
A.向溶液中加入少量KCl晶体
B.向溶液中加入少量NaOH溶液
C.向溶液中滴入数滴浓FeCl3溶液
D.设法移走溶液中少量水
3.在注射器中充入NO2,平衡后在恒温下进行压缩,若体积减小,则( )
A.体系颜色比原来深
B.体系颜色比原来浅
C.体系颜色不变
D.注射器内压强不变
4.密闭容器中一定量的混合气体发生反应:mA(g)+nB(g)⇌pC(g),平衡时,测得A的浓度为0.50 mol·L-1,在温度不变时,把容器容积扩大到原来的2倍,使其重新达到平衡,A的浓度为0.30 mol·L-1,有关叙述不正确的是( )
A.平衡一定向右移动
B.B的转化率降低
C.m+n>p
D.C的体积分数降低
5.下列反应达到化学平衡后,升温或减压都能使化学平衡向逆反应方向移动的是( )
A.H2S(g)⇌H2(g)+S(s) ΔH>0
B.2NO2(g)⇌N2O4(g) ΔH<0
C.C(s)+CO2(g)⇌2CO(g) ΔH>0
D.H2(g)+Cl2(g)⇌2HCl(g) ΔH<0
6.反应A(g)+3B(g)⇌2C(g) ΔH>0达平衡后,若降低温度,下列叙述中正确的是( )
A.正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动
B.正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向逆反应方向移动
C.正反应速率和逆反应速率都变小,平衡向正反应方向移动
D.正反应速率和逆反应速率都变小,平衡向逆反应方向移动
7.已知下列两个反应:Ⅰ.C(s)+CO2(g)⇌2CO(g) ΔH1>0,反应速率v1;Ⅱ.N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH2<0,反应速率v2。平衡后,若升高温度,下列说法正确的是( )
A.Ⅰ、Ⅱ均向左移动,v1和v2同时减小
B.Ⅰ向右移动、Ⅱ向左移动,v1和v2同时增大
C.Ⅰ、Ⅱ均向左移动,v1增大,v2减少
D.Ⅰ向右移动、Ⅱ向左移动,v1减少,v2增大
8.下列叙述中,不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.用饱和食盐水洗气除去氯气中的氯化氢
B.高压比常压有利于SO2和O2反应合成SO3
C.对于反应 H2(g)+ I2 (g) ⇌ 2HI (g) 缩小容器体积,其他条件不变,颜色加深
D.红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅
9.下列化学事实中,不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.向NaOH固体中滴入浓氨水可制取少量NH3
B.浸泡在热水中的NO2球比浸泡在冰水中的颜色深(如图)
C.将O2通过放电管在较高压强下制取O3[反应为3O2(g)⇌2O3(g)]
D.对于平衡体系CO(g)+Cl2(g)⇌COCl2(g,无色),缩小体积,气体颜色比原平衡深
10.将NO2装入带活塞的密闭容器中,当反应2NO2(g)⇌N2O4(g)达到平衡后,改变下列一个条件,其中叙述正确的是( )
A.升高温度,气体颜色加深,则此反应为吸热反应
B.慢慢压缩气体体积,平衡向右移动,混合气体颜色变浅
C.慢慢压缩气体体积,若体积减小一半,压强增大,但小于原来的两倍
D.恒温恒容时,充入稀有气体,压强增大,平衡向右移动,混合气体的颜色变浅
11.在一定条件下,可逆反应X(s)+2Y(g)⇌2Z(g) ΔH>0,反应达到平衡后,下列说法正确的是( )
A.恒容下降低温度,气体的平均摩尔质量不变
B.恒容下升高温度,气体Z的体积分数减小
C.恒温下减小容器体积,气体的密度增大
D.恒温恒容下,通入气体Y,气体Z的体积分数增大
12.5 mL 0.1 mol·L-1的KI溶液与1 mL 0.1 mol·L-1的FeCl3溶液发生反应:
2Fe3+(aq)+2I-(aq)⇌2Fe2+(aq)+I2(aq),达到平衡。下列说法中正确的是( )
A.该反应的平衡常数K=
B.加入少量KCl固体,平衡正向移动,溶液颜色变深
C.加入CCl4萃取后,上层溶液呈紫红色,下层溶液呈浅绿色
D.经CCl4萃取后,向水层溶液中滴入KSCN溶液,呈血红色
13.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.实验室制取乙酸乙酯时,将乙酸乙酯不断蒸出
B.由H2(g)、I2(g)、HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深
C.盛有NO2气体的烧瓶(带塞)浸泡在热水中颜色变深
D.氯水中存在:Cl2+H2O⇌HCl+HClO,加入NaOH溶液后溶液颜色变浅
关键能力综合练
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。
1.下列过程中的颜色变化不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.向5 mL 0.1 mol·L-1重铬酸钾溶液中滴入10滴浓硫酸后,橙色变深
B.对2NO2(g)⇌N2O4(g)平衡体系增大压强(缩小体积)的瞬间,气体的颜色变深
C.将NO2球浸泡在热水中,红棕色变深
D.溴水中有平衡:Br2+H2O⇌HBr+HBrO,加入AgNO3溶液后,溶液颜色变浅
2.人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2,因此具有输氧能力,CO吸入肺中发生反应:CO+HbO2⇌O2+HbCO,37 ℃时,该反应的平衡常数K=220。HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍,会使人智力受损。下列结论错误的是( )
A.CO与HbO2反应的平衡常数
K=
B.当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时,人的智力才会受损
C.人体吸入的CO越多,与血红蛋白结合的O2越少
D.把CO中毒的病人放入高压氧仓中解毒,其原理是使上述平衡向左移动
3.已知反应:2NO2(红棕色)⇌N2O4(无色) ΔH<0,将一定量的NO2充入注射器后封口,如图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深,透光率越小),下列说法正确的是( )
A.b点的操作为拉伸注射器
B.c点与a点相比,c(NO2)增大,c(N2O4)减小
C.d点v正
4.已知:CO(g)+NO2(g)⇌CO2(g)+NO(g),速率方程为v=k·c(NO2),其中k为反应速率常数且只与温度有关,该反应平衡常数与温度的关系为lg K=+C(式中R、C为常数,且R>0。T为温度,单位为K)。下列说法正确的是( )
A.恒温恒容条件下再充入CO,c(CO)增大,v增大
B.向一容积不变的容器中充入一定量的CO(g)和NO2(g),一定温度下发生反应,压强不再变化时,该反应达到平衡
C.恒温恒压条件下充入He,有利于提高NO2的平衡转化率
D.降低温度,有利于提高NO2平衡转化率
5.已知:A(g)+2B(g)⇌3C(g) ΔH<0,向一恒温恒容的密闭容器中充入1 mol A和3 mol B发生反应,t1时达到平衡状态Ⅰ,在t2时改变某一条件,t3时重新达到平衡状态Ⅱ,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.t2时改变的条件:向容器中加入C
B.平衡常数K:K(Ⅱ)<K(Ⅰ)
C.平衡时A的体积分数φ:φ(Ⅱ)<φ(Ⅰ)
D.容器内压强不变,表明反应达到平衡
6.已知:4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g),该反应是一个可逆反应,正反应是放热反应。若反应物的起始物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正确的是( )
7.在容积为2 L的恒容密闭容器中充入0.4 mol CH3OH(g)、0.2 mol NH3(g),在不同温度下发生反应:2CH3OH(g)+NH3(g)⇌CH3NHCH3(g)+2H2O(g),测得CH3OH(g)的转化率与时间的关系如下图所示。下列说法不正确的是( )
A.0~10 s时,T1时的反应速率大于T2时,其中T1时v(CH3OH)=0.012 mol·L-1·s-1
B.T1时的反应平衡常数K=0.27
C.T2时,当容器中气体密度不再发生变化时,反应到达平衡状态
D.T2时,若起始向容器中加入催化剂,2 s时,CH3OH(g)的转化率可能到达图中X点
8.在一定条件下,取一定量的A和B在恒容密闭容器中发生反应:xA(g)+yB(s)⇌pM(g)+qN(g) ΔH=a kJ·mol-1,达到平衡时,M的物质的量浓度与温度和容器容积的关系如图所示。下列有关判断一定错误的是( )
A.x>p+q
B.a>0
C.E点的平衡常数小于F点的平衡常数
D.达到平衡后,增大B的量将会提高A的转化率
二、非选择题
9.已知2NO2(g)===N2O4(g) ΔH=-52.7 kJ·mol-1,常温下N2O4为无色气体。某课外活动小组为了探究温度和压强对化学平衡的影响,做了如下两组实验:
Ⅰ.该小组的同学取了两个烧瓶A和B,分别加入相同浓度的NO2与N2O4的混合气体,中间用夹子夹紧,并将A和B浸入到已盛有水的两个烧杯中(如图所示),然后分别向两个烧杯中加入浓硫酸和NH4NO3固体(NH4NO3固体溶解吸收大量的热)。请回答:
(1)A中的现象________________,B中的现象________________;
(2)由此可知,降低温度,该化学平衡向________(填“正”或“逆”)反应方向移动;
Ⅱ.在三支容积均为30 cm3针筒中分别抽入10 cm3相同浓度的NO2与N2O4的混合气体,将针筒前端封闭。
(3)将第二支针筒活塞迅速推至5 cm3处,此时气体的颜色变深,一段时间后气体颜色又变浅了,但仍比第一支针筒气体的颜色深。
①推进针筒后气体颜色变深的原因是_____________________________
________________________________________________________________________;
②一段时间后气体颜色又变浅的原因是______________________________________
________________________________________________________________________;
(4)将第三支针筒活塞拉至20 cm3处,此时气体的颜色________,一段时间后气体颜色________,但仍比第一支针筒气体的颜色________。
①在此过程中,该反应的化学平衡常数________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②NO2的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)。
10.Ⅰ.某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对A2(g)+3B2(g)⇌2AB3(g)化学平衡状态的影响,得到如下图所示的变化规律(图中T表示温度,n表示物质的量)。
(1)在a、b、c三点达到平衡时,AB3的物质的量由大到小的顺序为________________;
(2)b点时AB3的平衡体积分数最大,此时A2∶B2的起始投料比为________;
(3)若T2>T1,则正反应一定是________反应(填“放热”或“吸热”)。
Ⅱ.对于反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH<0,判断t2、t3、t4时刻对该反应采取的措施。
(4)t2:________;t3:________;t4:________。
学科素养升级练
1.某温度下,向容积为10 L的恒容密闭容器中充入2 mol M和4 mol N,发生反应M(g)+2N(g)⇌P(g)+xR(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0)。反应过程中测得气体N的物质的量浓度变化如图所示。已知反应进行到8 min时达到平衡状态,若平衡后降低温度,混合气体的平均相对分子质量将增大(x为正整数),下列说法正确的是( )
A.该反应中,化学计量数x=3
B.反应达到平衡后,仅增大压强,平衡常数也增大
C.8 min时,该反应的平衡常数K=2.5
D.10 min时,仅将容器容积扩大至原来的两倍,则气体N的物质的量浓度的变化曲线为a
2.在恒温时,一固定容积的容器内发生如下反应:2NO2(g)⇌N2O4(g) 达到平衡时,再向容器内通入一定量的NO2(g),重新达到平衡后,与第一次平衡时相比,N2O4的体积分数( )
A.不变 B.增大
C.减小 D.无法判断
3.煤、水煤气、甲醇、乙醇等都是重要的化工原料。
(1)水煤气生产原理是:C(s)+H2O(g) ⇌CO(g)+ H2(g) ΔH = +131.3 kJ·mol-1。
①能说明该反应达到平衡状态的是________(填字母)。
A.v正(CO)=v正(H2)
B.c(CO)=c(H2)
C.恒容容器中,气体密度不变
D.恒容容器中,气体压强不变
②该反应达到化学平衡时,若要增大水蒸气的转化率可采取的措施是________(填字母)。
A.增加碳的物质的量
B.增加水蒸气的物质的量
C.增大压强
D.升高温度
(2)已知:CO(g)+ 2H2 (g)⇌CH3OH(g)。等物质的量的 CO与H2在催化剂作用下反应生成甲醇,平衡后若将容器的容积压缩为原来的一半(其他条件不变),对平衡体系产生的影响是________(填字母)。
A.c(H2)减少
B.CH3OH 的物质的量增加
C.重新平衡时减小
(3)已知6H2(g)+2CO2(g)⇌CH3CH2OH(g)+3H2O(g) 。在温度为T℃,容积不变的密闭容器中,将3 mol H2和1 mol CO2混合,达到平衡时CO2气体的体积分数为a。
①达到平衡时,转化率α(H2)∶α(CO2)=________。
②恒容下,再向该容器中充入2 mol He,则H2的转化率________(填“增大”“减小” 或“不变”)。
③在T℃,容积可变的密闭容器中将3 mol H2和1 mol CO2混合,达到平衡时CO2气体的体积分数________a(填“>”“<” 或“=”)。
4.反应aA(g)+bB(g)⇌cC(g) (ΔH<0)在等容条件下进行。改变其他反应条件,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示:
(1)反应的化学方程式中,a∶b∶c为________________;
(2)A的平均反应速率vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列次序为________________;各阶段条件下反应平衡常数KⅠ、KⅡ、KⅢ的大小关系为________________。
(3)由第一次平衡到第二次平衡,平衡移动的方向是________,采取的措施是______________________________________________________;
(4)比较第Ⅱ阶段反应温度(T2)和第Ⅲ阶段反应温度(T3)的高低:T2________T3(填“>”“<”或“=”),判断的理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
(5)达到第三次平衡后,将容器的体积扩大一倍,假定10 min后达到新的平衡,请在下图中用曲线表示第Ⅳ阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势。(曲线上必须标出A、B、C)
第三课时 影响化学平衡的因素
必备知识基础练
1.答案:D
解析:加入NaCl固体,溶液中c(Cl-)增大,平衡向逆反应方向进行,HClO浓度降低,故A不符合题意;HClO具有强氧化性,能将亚硫酸钠氧化成硫酸钠,HClO浓度降低,故B不符合题意;氢氧化钠能与HCl、HClO反应,HClO浓度降低,故C不符合题意;次氯酸酸性比碳酸的酸性弱,只有HCl与CaCO3反应,促使平衡向正反应进行,HClO的浓度增大,故D符合题意。
2.答案:B
解析:溶液中存在的化学平衡实际是:Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3;加入少量NaCl晶体,平衡不移动,故A不符合题意;因平衡体系中的水量发生了改变,导致所有物质的浓度同等程度减小,逆向移动,故B符合题意;滴入数滴浓FeCl3溶液,Fe3+浓度增大,平衡正向移动,故C不符合题意;因平衡体系中的水量发生了改变,导致所有物质的浓度同等程度增大,正向移动,故D不符合题意。
3.答案:A
解析:对于可逆反应2NO2(红棕色)⇌N2O4(无色),增大压强,平衡右移,NO2的量减小,但NO2的浓度比原来大,故体系颜色变深,故A正确。
4.答案:A
解析:由信息可知,平衡时测得A的浓度为0.50 mol·L-1,在温度不变时,把容器容积扩大到原来的2倍,使其重新达到平衡,假设平衡不移动,A的浓度为0.25 mol·L-1,而此时A的浓度为0.30 mol·L-1,说明平衡向左移动,相当于减小压强过程。
根据上述分析可知,平衡逆向移动,故A错误;根据上述分析可知,平衡逆向移动,B的转化率降低,故B正确;根据上述分析可知,减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动,即m+n>p,故C正确;根据上述分析可知,平衡逆向移动,C的物质的量减小,C的体积分数降低,故D正确。
5.答案:B
解析:该反应前后气体系数之和相等,减压不影响平衡,且焓变大于0为吸热反应,升温平衡正向移动,A不符合题意;该反应焓变小于0为放热反应,升温平衡逆向移动,该反应气体系数之和减小,减压平衡逆向移动,B符合题意;该反应焓变大于0为吸热反应,升温平衡正向移动,C不符合题意;该反应前后气体系数之和相等,减压不影响平衡,D不符合题意。
6.答案:D
解析:降低温度,活化分子百分数减小,正逆反应速率都减小;又因该反应正反应为吸热反应,则降低温度,平衡向逆反应方向移动,故D正确。
7.答案:B
解析:两个反应:Ⅰ.C(s)+CO2(g)⇌2CO(g) ΔH1>0,反应速率v1;Ⅱ.N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH2<0,反应速率v2。平衡后,若升高温度,反应速率都增大,平衡向吸热反应方向移动,即反应Ⅰ正向移动,反应Ⅱ逆向移动,故B正确。
8.答案:C
解析: 氯水中存在Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO,增大氯离子浓度使平衡左移,用饱和食盐水洗气既除去氯气中的氯化氢、又避免氯气溶解,能用勒夏特列原理解释,A不符合;对于2SO2+O22SO3,增压促使平衡右移,则高压比常压有利于SO2和O2反应合成SO3,能用勒夏特列原理解释,B不符合;对于反应 H2(g)+I2 (g)⇌2HI(g) 缩小容器体积,其他条件不变,平衡不移动,但碘蒸气浓度增大、颜色加深,不能用勒夏特列原理解释,C符合;存在反应2NO2⇌N2O4,增压促使平衡右移,红棕色的NO2加压后因浓度增大颜色先变深后因平衡右移变浅,能用勒夏特列原理解释,D不符合。
9.答案:D
解析:浓氨水电离出氢氧根和铵根离子,向NaOH固体中滴入浓氨水,氢氧根浓度增大,平衡逆向移动,因此可制取少量NH3,能用勒夏特列原理解释,故A不符合题意;2NO2⇌ N2O4ΔH<0,升高温度,平衡逆向移动,因此浸泡在热水中的NO2球比浸泡在冰水中的颜色深,能用勒夏特列原理解释,故B不符合题意;反应为3O2(g)⇌2O3(g),加压,平衡正向移动,因此将O2通过放电管在较高压强下制取O3,能用勒夏特列原理解释,故C不符合题意;对于平衡体系CO(g)+Cl2(g)⇌COCl2(g,无色),缩小容器体积,各种物质的浓度变大,无论平衡是否移动,颜色均比原平衡深,不能用勒夏特列原理解释,故D符合题意。
10.答案:C
解析:升高温度,平衡向吸热反应方向移动,如果气体颜色加深,则平衡向逆反应方向移动,所以此反应为放热反应,故A错误;缩小体积,相当于增大压强,平衡向气体体积减小的方向正反应方向移动,但平衡时混合气体颜色比原来深,故B错误;慢慢压缩气体体积,若体积减小一半,压强增大,平衡向气体体积减小的方向正反应方向移动,因为存在化学平衡,所以虽然压强增大,但小于原来的两倍,故C正确;恒温恒容时,充入少量惰性气体,压强增大,但反应物浓度不变,所以平衡不移动,混合气体颜色不变,故D错误。
11.答案:C
解析:恒容下降低温度,平衡逆向移动,气体总质量减小,气体总物质的量不变,气体的平均摩尔质量减小,A项错误;恒容下升高温度,平衡正向移动,气体Z的体积分数增大,B项错误;恒温下减小容器体积,即增大压强,平衡不移动,气体总质量不变,但体积减小,气体的密度增大,C项正确;恒温恒容下,通入气体Y,由于X为固体,则相当于增大压强,平衡不移动,气体Z的体积分数不变,D项错误。
12.答案:D
解析:根据离子方程式得到该反应的平衡常数K=,故A错误;加入少量KCl固体,对离子方程式中的离子浓度改变,因此平衡不移动,溶液颜色不变,故B错误;加入CCl4萃取后,由于四氯化碳密度比水大,因此下层溶液呈紫红色,上层溶液呈浅绿色,故C错误;经CCl4萃取后,由于反应是可逆反应,因此溶液中依然还有铁离子,向水层溶液中滴入KSCN溶液,呈血红色,故D正确。
13.答案:B
解析:实验室制乙酸乙酯的反应为可逆反应,减少生成物浓度导致平衡向正反应方向移动,从而提高乙酸乙酯产率,可以用勒夏特列原理解释,故A不符合题意;增大压强,平衡不移动,与勒夏特列原理无关,故B符合题意;2NO2(g)⇌N2O4(g) ΔH<0,正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,容器内气体颜色变深,能用勒夏特列原理解释,故C不符合题意;氯气溶于水后和水反应生成盐酸和次氯酸,发生可逆反应:Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO,光照下,HClO见光分解,促进Cl2与H2O反应的平衡正向移动,故氯气浓度减小,溶液颜色变浅,能用勒夏特列原理解释,故D不符合题意。
关键能力综合练
1.答案:B
解析:存在平衡:Cr2O(橙色)+H2O⇌2CrO (黄色)+2H+,滴入10滴浓硫酸后,H+浓度增大,平衡逆向移动,橙色变深,能够用勒夏特列原理解释,A项不选;增大压强后容器容积缩小,二氧化氮浓度增大,所以气体的颜色变深,而增大压强平衡正向移动,二氧化氮浓度减小,不能用勒夏特列原理解释,B项选;存在平衡:2NO2⇌N2O4 ΔH<0,热水中平衡逆向移动,红棕色变深,能够用勒夏特列原理解释,C项不选;加入AgNO3溶液后,HBr浓度减小,平衡向着正向移动,溶液颜色变浅,能够用勒夏特列原理解释,D项不选。
2.答案:B
解析:化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时,各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比,则该反应的化学平衡常数K=,A正确;当≥0.02时,会使人智力受损,根据K==220,得此时≤=11 000,即≥9.1×10-5时,人的智力就会受损,B错误;增大反应物浓度,化学平衡正向移动,与人体结合形成的HbCO的浓度就越大,血红蛋白(Hb)的浓度就越小,与血红蛋白结合的O2越少,C正确;把CO中毒的病人放入高压氧舱中,O2的浓度很大,化学平衡CO+HbO2⇌O2+HbCO逆向移动,人体中HbCO的浓度降低,从而起到解毒的效果,D正确。
3.答案:C
解析:该反应是正反应气体体积减小的放热反应,压强增大平衡虽正向移动,但二氧化氮浓度增大,混合气体颜色变深,压强减小平衡逆向移动,但二氧化氮浓度减小,混合气体颜色变浅,据图分析,b点开始是压缩注射器的过程,气体颜色变深,透光率变小,c点后的拐点是拉伸注射器的过程,气体颜色变浅,透光率增大,据此分析解题。
b点开始是压缩注射器的过程,气体颜色变深,透光率变小,A错误;c点是压缩注射器后的情况,二氧化氮和四氧化二氮的浓度都增大,B错误;c点后的拐点是拉伸注射器的过程,d点是平衡向气体体积增大的逆向移动过程,所以v正
解析:恒温恒容条件下再充入CO,c(CO)增大,但由于NO2的浓度不变,且v=k·c(NO2),故v不变,A错误;向一容积不变的容器中充入一定量的CO(g)和NO2(g),一定温度下发生反应,由于反应前后体积的物质的量保持不变,即容器的压强始终保持不变,故压强不再变化时,不能说明该反应达到平衡,B错误;恒温恒压条件下充入He,相当于反应体系的压强减小,减小压强对于上述平衡不移动,NO2的平衡转化率不变,C错误;由该反应平衡常数与温度的关系为lg K=+C(式中R、C为常数,且R>0。T为温度,单位为K)可知,温度越低,平衡常数K越大,故降低温度,平衡正向移动,有利于提高NO2平衡转化率,D正确。
5.答案:A
解析:t2时正反应速率瞬间不变,然后增大,可知改变的条件为向容器中加入C,A正确;平衡常数与温度有关,温度不变,化学平衡常数不变,则平衡常数K:K(Ⅱ)=K(Ⅰ),B错误;由于该反应是反应前后气体物质的量不变的反应,t2时加入C,导致体系的压强增大,增大压强化学平衡不移动,则平衡时A的体积分数φ:φ(Ⅱ)=φ(Ⅰ),C错误;该反应是反应前后气体体积不变的反应,则反应前后气体的物质的量不变,因此体系的压强始终不变,故不能据此判定反应是否达到平衡状态,D错误。
6.答案:C
解析:4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g),正反应是放热反应,且正反应是气体体积增大的反应,升高温度,反应速率加快,到达平衡时间缩短,化学平衡向逆反应方向移动,平衡时NO含量降低;增大压强,反应速率加快,到达平衡时间缩短,化学平衡向逆反应方向移动,平衡时NO含量降低;催化剂能改变化学反应速率,但不影响化学平衡。
正反应是放热反应,升高温度,反应速率加快,到达平衡时间缩短,化学平衡向逆反应方向移动,平衡时NO含量降低,图像与实际符合,故A正确;正反应是气体体积增大的反应,增大压强,反应速率加快,到达平衡时间缩短,化学平衡向逆反应方向移动,平衡时NO含量降低,图像与实际符合,故B正确;正反应是放热反应,升高温度,反应速率加快,到达平衡时间缩短,化学平衡向逆反应方向移动,平衡时NO含量降低,图像与实际不符合,故C错误;催化剂能加快化学反应速率,缩短反应到达平衡的时间,但不影响化学平衡移动,图像与实际符合,故D正确。
7.答案:C
解析:T1在10 s时达平衡而T2未达平衡,所以T1速率比T2大。T1温度下1~10 s,转化率为60%,则Δn=60%×0.4 mol=0.24 mol,v(CH3OH)===0.012 mol·L-1·s-1,A项正确;
2CH3OH+NH3 ⇌ CH3NHCH3+2H2O
起始: 0.4 mol 0.2 mol 0 0
变化: 0.24 mol 0.12 mol 0.12 mol 0.24 mol
平衡: 0.16 mol 0.08 mol 0.12 mol 0.24 mol
计算得K===0.27,B项正确;该反应为恒容且气体质量守恒,所以密度为非变量,气体密度不再变化无法判断平衡,C项错误;T2温度下加入催化剂可加快反应速率,2 s时可达到X点,D项正确。
8.答案:D
解析:温度不变时,增大压强c(M)增大,平衡正向移动,压强不变时,升高温度c(M)增大,则正反应为吸热反应,化学平衡常数增大,B的固体不影响平衡移动。容器体积越大,容器中压强越小,温度不变时,增大压强c(M)增大,平衡正向移动,x>p+q,故A正确;压强不变时,升高温度c(M)增大,则正反应为吸热反应,a>0,故B正确;压强不变时,升高温度c(M)增大,则正反应为吸热反应,化学平衡常数增大,温度:F>E,则E点平衡常数小于F点平衡常数,故C正确;B的固体不影响平衡移动,则加入B平衡不移动,达到平衡后,增大B的量,A的转化率不变,故D错误。
9.答案:(1)气体颜色加深 气体颜色变浅 (2)正
(3)气体的体积减小,NO2浓度增大,气体的颜色加深 增大压强,减小气体的体积,平衡向正反应方向移动
(4)变浅 变深 浅 不变 减小
解析:(1)浓硫酸稀释时放出热量,导致溶液的温度升高,硝酸铵溶解时吸收热量,导致溶液的温度降低,反应2NO2(g)⇌N2O4(g)是放热反应,A烧杯中,升高温度,平衡向逆反应方向移动,二氧化氮气体浓度增大,气体颜色加深,降低温度,平衡向正反应方向移动二氧化氮浓度降低,所以气体颜色变浅;(2)降低温度,该化学平衡向放热反应方向进行,即平衡正向进行;(3)①气体体积由10 cm3迅速推至5 cm3处,气体体积减小,气体的体积减小时, NO2浓度增大,则气体颜色加深;②气体体积减小,则气体压强增大,平衡向正反应方向移动,二氧化氮浓度降低,所以气体颜色变浅;(4)体积变大,二氧化氮的浓度降低,颜色变浅,体积变大,压强减小,平衡向着气体体积增大的方向移动,颜色变深,化学平衡只是减弱外界的影响,颜色比第一支针筒浅;①化学平衡常数只与温度有关,温度不变,化学平衡常数不变;②化学平衡向着气体体积增大的方向移动,即向着生成NO2的方向移动,则NO2转化率降低。
10.答案:(1)c>b>a (2)1∶3 (3)吸热
(4)增大NH3的浓度 减小压强 加入催化剂
解析:(1)对于可逆反应来说,增大一种反应物的物质的量或浓度,有利于平衡向正反应方向移动,生成物的物质的量增多,所以达到平衡时,AB3的物质的量大小为c>b>a。(2)由图可知B2越大,达到平衡时A2的转化率越大,且b点AB3的体积分数最大,则反应物的物质的量之比等于化学计量数之比,即A2∶B2的起始投料比为1∶3。(3)若T2>T1,由图像可知温度升高生成物的物质的量增大,说明升高温度平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应。(4)由图像,t2时刻v正不变,v逆突然增大,v逆>v正,平衡逆向进行,可能改变的措施为增大了NH3的浓度;t3时刻v正、v逆均减小,且v逆>v正,平衡逆向进行,可能改变的措施为减小压强;t4时刻v正、v逆均增大,但v逆=v正,平衡不移动,则可能改变的措施是加入催化剂。
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1.答案:C
解析:由ΔH=-a kJ·mol-1(a>0)可知该反应为放热反应,降低温度平衡正向进行,而题干信息降温后混合气体的平均相对分子质量将增大,由M=密闭容器中混合气体的质量不变,则物质的量减小,所以正反应方向为气体分子数减小,说明1+2>1+x,则x=1,A错误;平衡常数只与温度有关,则仅增大压强,平衡常数不变,B错误;由A项可知x=1,反应方程式为M(g)+2N(g)⇌P(g)+R(g),由图数据列三段式
M(g) + 2N(g) ⇌ P(g) + R(g)
0.2 0.4 0 0
0.1 0.2 0.1 0.1
0.1 0.2 0.1 0.1
该反应的平衡常数K===2.5,C正确;该正反应方向为气体分子数减小,仅将容器容积扩大至原来的两倍,相当于减小压强,平衡逆向移动,瞬间时气体N的物质的量浓度变小,后增大,为曲线c,D错误。
2.答案:B
解析:假设再次通入的NO2是在与原平衡体系的温度和压强都相同的另一容器中进行,则所得平衡体系与原平衡完全相同,将两个容器的隔板抽去,再压缩到原体积,体系的压强增大,化学平衡正向移动,所以达到平衡时NO2的体积分数减小,N2O4的体积分数增大;答案选B。
3.答案:(1)CD D (2)BC (3)1∶1 不变 <
解析:(1) ①A.v正(CO)和v正(H2)均代表正反应速率,不能说明正逆反应速率相等,无法判断是否达到平衡状态,故错误;B.c(CO)=c(H2)与反应起始量有关,不能说明CO和H2浓度保持不变,无法判断是否达到平衡状态,故错误;C.反应物C是固体,由质量守恒定律可知,平衡前后气体质量增大,恒容容器中,气体密度增大,则气体密度不变能表明反应已达到平衡状态,故正确;D.该反应是一个气体体积增大的反应,恒容容器中,气体压强增大,则气体压强不变能表明反应已达到平衡状态,故正确;②A.反应物C是固体,增加碳的物质的量,平衡不移动,水蒸气的转化率不变,故错误;B.增加水蒸气的物质的量,水蒸气浓度增大,平衡正向移动,新平衡时,水蒸气浓度增大,转化率减小,故错误;C.该反应是一个气体体积增大的反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动,水蒸气转化率减小,故错误;D.该反应是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,水蒸气转化率增大,故正确;(2)该反应是一个气体体积减小的反应,平衡后若将容器的容积压缩为原来的一半,压强增大,平衡向正反应方向移动。A.新平衡时,氢气物质的量减小,浓度增大,故错误;B.新平衡时,甲醇的物质的量增加,浓度增大,故正确;C.新平衡时,氢气物质的量减小,甲醇的物质的量增加,则减小,故正确;(3)①由化学方程式可知,H2和CO2物质的量的变化量之比为3∶1,起始3 mol H2和1 mol CO2物质的量之比为3∶1,由转化率公式可知,达到平衡时,转化率α(H2)∶α(CO2)为1∶1;②恒容下,再向该容器中充入2 mol He,各物质的浓度不变,化学反应速率不变,平衡不移动,则H2的转化率不变;③该反应是一个气体体积减小的反应,在相同温度和起始量相同的条件下,容积可变的密闭容器相对于恒容容器相当于增大压强,增大压强,平衡向正反应方向移动,CO2气体的体积分数减小。
4.答案:(1)1∶3∶2 (2)vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A) KⅠ=KⅡ<KⅢ (3)向正反应方向 从反应体系中移出产物C (4)> 此反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动
(5)
解析:(1)根据浓度的改变量之比等于计量系数之比,Δc(A)=1 mol·L-1,Δc(B)=3 mol·L-1,Δc(C)=2 mol·L-1,因此反应的化学方程式中a∶b∶c为1∶3∶2。(2)A的平均反应速率vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)分别为vⅠ(A)==0.05 mol·L-1·min-1,vⅡ(A)=≈0.025 3 mol·L-1·min-1,vⅢ(A)==0.012 mol·L-1·min-1,因此vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列次序为vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A);根据图中信息,第Ⅰ阶段到第Ⅱ阶段是移出了C,平衡正向移动,第Ⅱ阶段到第Ⅲ阶段速率降低,说明是降低温度,平衡正向移动,因此第Ⅰ、Ⅱ阶段温度相同,平衡常数相同,由于反应是放热反应,因此第Ⅲ阶段平衡常数大于第Ⅱ阶段平衡常数,因此各阶段条件下反应平衡常数KⅠ、KⅡ、KⅢ的大小关系为KⅠ=KⅡ<KⅢ。(3)根据图像和前面分析由第一次平衡到第二次平衡,C的浓度增加,A、B的浓度减小,因此平衡移动的方向是正向移动,采取的措施是从反应体系中移出产物C。(4)根据图中信息,第Ⅲ阶段反应物和生成物浓度在第Ⅱ阶段反应物浓度和生成物浓度连续变化的,即反应浓度没有突变,因此排除体积变化,而C的浓度增大,A、B浓度减小,由于该反应是放热反应,因此是降温使平衡正向移动,所以第Ⅱ阶段反应温度(T2)和第Ⅲ阶段反应温度(T3)的高低:T2>T3。(5)达到第三次平衡后,将容器的体积扩大一倍,浓度都瞬间变为原来的二分之一,平衡向体积增大的方向移动即逆向移动,因此用曲线表示第Ⅳ阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势为
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高中人教版 (2019)第二节 化学平衡同步测试题: 这是一份高中人教版 (2019)第二节 化学平衡同步测试题,共7页。
高中化学第二章 化学反应速率与化学平衡第二节 化学平衡课后复习题: 这是一份高中化学第二章 化学反应速率与化学平衡第二节 化学平衡课后复习题,共6页。
化学选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡第二节 化学平衡第2课时习题: 这是一份化学选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡第二节 化学平衡第2课时习题,共13页。试卷主要包含了下列说法不正确的是,恒温下,反应,在一定条件下,反应,在密闭容器中进行如下反应等内容,欢迎下载使用。