高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第三单元 化学平衡的移动第1课时同步达标检测题

第三单元　化学平衡的移动

第1课时　浓度、压强变化对化学平衡的影响

基础巩固

1.下列叙述中说明某化学平衡一定发生移动的是(　　)。

A.混合体系中气体密度发生变化

B.正、逆反应速率改变

C.混合物中各组分的浓度改变

D.反应物的转化率改变

答案:D

解析:对于反应前后气体分子数相等的反应来说,增大压强(缩小反应容器的容积),气体的密度增大,平衡不移动,A项错误。对于反应前后气体分子数不变的反应,增大压强(缩小反应容器的容积)反应速率增大,但平衡不发生变化,B项错误。对于反应前后气体分子数相等的反应来说,增大反应容器的容积,体系各组分的物质的量浓度减小,平衡不移动,C项错误。反应物的转化率发生变化,说明反应物的量一定在变化,化学平衡一定发生移动,D项正确。

2.从一种植物的花中提取一种有机物,可用简化式HIn表示,在溶液中因存在下列电离平衡:HIn(溶液红色)H+(溶液)+In-(溶液黄色),故可用作酸碱指示剂。在该水溶液中加入下列物质,能使该指示剂显黄色的是(　　)。

A.盐酸 B.碳酸钠溶液

C.氯化钠溶液 D.过氧化钠

答案:B

解析:改变条件后溶液呈黄色,说明平衡向正反应方向移动,应该减小氢离子的浓度,符合要求的是B、D两项,但是过氧化钠具有漂白性,会使黄色褪去。

3.NH4HS(s)NH3(g)+H2S(g)在一定温度下达到平衡,下列情况不能使平衡发生移动的是(　　)。

A.温度、容积不变,充入NH3

B.温度、容积不变,充入SO2气体

C.保持压强不变,充入N2

D.移走一部分NH4HS固体

答案:D

解析:温度、容积不变,增大生成物NH3的浓度,平衡逆向移动;温度、容积不变,充入SO2后,SO2与H2S反应生成S和H2O,使生成物H2S浓度减小,平衡正向移动;恒压充入N2,相当于扩大反应容器容积,平衡正向移动;改变固体物质NH4HS的量对平衡没有影响。

4.已知重铬酸钾(K2Cr2O7)具有强氧化性,其还原产物Cr3+在水溶液中呈绿色或蓝绿色。在K2Cr2O7溶液中存在下列平衡:Cr2(橙色)+H2O2Cr(黄色)+2H+。用K2Cr2O7溶液进行下列实验,有关说法不正确的是              (　　)。

A.①中溶液橙色加深,③中溶液变黄

B.②中Cr2被C2H5OH还原

C.对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强

D.若向④中加入70% H2SO4溶液至过量,溶液变为橙色

答案:D

解析:在平衡体系中加入H2SO4溶液,H+浓度增大,平衡逆向移动,重铬酸根离子浓度增大,橙色加深;加入NaOH溶液,H+浓度减小,平衡正向移动,溶液变黄,A项正确;②中溶液变成绿色,重铬酸钾被还原,B项正确;②是酸性条件,④是碱性条件,酸性条件下K2Cr2O7可氧化乙醇,而碱性条件下不能,说明酸性条件下K2Cr2O7氧化性强,C项正确;若向④溶液中加入70%的H2SO4溶液至过量,溶液呈酸性,可以氧化乙醇,溶液变为绿色,D项错误。

5.某温度下,密闭容器中发生反应aX(g)bY(g)+cZ(g),达到平衡后,保持温度不变,将容器的容积压缩到原来容积的一半,当达到新平衡时,物质Y和Z的浓度均是原来的1.8倍。则下列叙述正确的是(　　)。

A.a>b+c

B.压缩容器的容积时,v正增大,v逆减小

C.达到新平衡时,物质X的转化率减小

D.达到新平衡时,混合物中Z的质量分数增大

答案:C

解析:恒温下,容器容积缩小为原来的一半,则物质Y和Z的浓度将增加至原来的2倍,而实际上新平衡时为原来的1.8倍,说明平衡逆向移动,则a<b+c,A项错误。当压缩容器的容积时(即增大压强),正反应速率、逆反应速率都增大,B项错误。平衡逆向移动,达到新平衡时,反应物X的转化率减小,生成物Z的质量分数减小,C项正确,D项错误。

6.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、c(D)增大的是(　　)。

A.移走少量C

B.缩小容器容积,增大压强

C.扩大容器容积,减小压强

D.容器容积不变,充入“惰性”气体

答案:B

解析:改变固体用量对反应速率无影响,A项错误。缩小容器容积,增大压强,v正增大,平衡向气体分子数减小的方向移动,即正向移动,D的物质的量增加,容器的容积减小,c(D)增大,B项正确;同理,C项扩大容器容积,减小压强,v正减小,平衡逆向移动,D的物质的量减小,容器的容积增大,c(D)减小,C项错误。容器容积不变,充入“惰性”气体,反应物浓度不变,速率不变,平衡不移动,D项错误。

7.恒温下,反应aX(g)bY(g)+cZ(g)达到平衡后,把容器容积压缩到原来的一半且达到新平衡时,X的物质的量浓度由0.1 mol·L-1增大到0.19 mol·L-1,下列判断正确的是(　　)。

A.a>b+c B.a<b+c

C.a=b+c D.a=b=c

答案:A

解析:设原容器容积为1L,则X原有0.1mol·L-1×1L=0.1mol,增压后变为0.19mol·L-1×0.5L=0.095mol,可见平衡正向移动。增大压强,化学平衡向气体分子数减小的方向移动;因此正反应气体分子数减小,即a>b+c,A项正确。或者,如果平衡不移动,X的浓度应该为0.2mol·L-1,0.19mol·L-1<0.2mol·L-1,说明X的物质的量减少,平衡正向移动,则a>b+c,A项正确。

8.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.对于N2(g)+3H2(g)2NH3(g),平衡后,压强不变,充入氩气,平衡左移

D.FeCl3(aq)+3KSCN(aq)Fe(SCN)3(aq)(血红色)+3KCl(aq),在平衡后,加少量KCl固体,因为平衡向逆反应方向移动,故体系颜色变浅

答案:C

解析:对平衡体系采取缩小容积、增大压强的措施,虽然平衡向正反应方向移动,但由于容积减小,所以c(NO2)增加,故体系颜色加深,A项错误;对平衡体系采取增大容积、减小压强的措施,平衡不移动,但c(I2)减小,故体系颜色变浅,B项错误;对于N2(g)+3H2(g)2NH3(g),平衡后,压强不变,充入氩气,使容器的容积增大,平衡左移,C项正确;FeCl3(aq)+3KSCN(aq)Fe(SCN)3(aq)(血红色)+3KCl(aq),在平衡后,加少量KCl固体,KCl不参与离子反应,平衡不移动,故体系颜色不变,D项错误。

能力提升

1.在容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

答案:A

解析:X为气体反应物,充入X,平衡正向移动,Y的转化率增大,A项正确;Z为气体生成物,虽然充入Z平衡逆向移动,但达到新平衡时Z的体积分数增大,B项错误;W为固体,改变其用量,平衡不移动,C项错误;ΔH与热化学方程式中的化学计量数及各物质的状态有关,与反应物的量无关,D项错误。

2.(双选)T℃时,在容积不变的密闭容器中发生反应:X(g)+3Y(g)2Z(g),各组分在不同时刻的浓度如下表:

下列说法正确的是(　　)。

A.X的平衡转化率为50%

B.T℃时,该反应的平衡常数为40

C.增大平衡后的体系压强,v正增大,v逆减小,平衡向正反应方向移动

D.前2 min内,v(Y)=0.03 mol·L-1·min-1

答案:AD

解析:X的平衡转化率为×100%=50%,A项正确。K==1.6×103,B项错误。增大压强,正、逆反应速率均增大,平衡向气体分子数减小的方向移动,即向正反应方向移动,C项错误。前2min内,Δc(X)=(0.1-0.08)mol·L-1=0.02mol·L-1,v(X)==0.01mol·L-1·min-1,由化学方程式可知,v(Y)=3v(X)=0.03mol·L-1·min-1,D项正确。

3.据报道,某研发机构正在研究一项使用镍催化剂将二氧化碳转化成甲烷的新技术,该实验过程可表示为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)。若向2 L的恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2,在300 ℃时发生上述反应,10 min后反应达到平衡,各物质的浓度分别为c(CO2)=0.2 mol·L-1,c(H2)=0.8 mol·L-1,c(CH4)=0.8 mol·L-1。下列说法不正确的是(　　)。

A.v(H2)=0.16 mol·L-1·min-1

B.将容器容积扩大为4 L,平衡向逆反应方向移动

C.向体系中再充入1 mol H2,CO2的转化率增大

D.此条件下该反应的平衡常数K=25

答案:A

解析:根据题给数据,可得平衡时H2O(g)的浓度为1.6mol·L-1,H2的变化浓度为3.2mol·L-1,则v(H2)=3.2mol·L-1÷10min=0.32mol·L-1·min-1,A项错误。将容器的容积扩大为4L,相当于减小压强,平衡向逆反应方向移动,B项正确。增加一种反应物的浓度,可提高另一种反应物的转化率,C项正确。K==25,D项正确。

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,下列叙述不正确的是(　　)。

A.其他条件不变,增大压强(缩小容积),化学平衡不一定发生移动

B.其他条件不变,通入氦气,化学平衡不移动

C.其他条件不变,增加X或Y的量,化学平衡一定发生移动

D.其他条件不变,升高温度,化学平衡常数一定改变

答案:C

解析:对于反应前后气体分子数不变的反应,增大压强,化学平衡不移动,A项正确;恒容条件下通入氦气,X、Z气体的浓度不变,化学平衡不移动,B项正确;Y是固体,增加Y的量,平衡不移动,C项错误;其他条件不变,升高温度,化学平衡常数一定改变,D项正确。

5.对达到平衡状态的可逆反应:A+BC+D,在t1时增大压强,则正、逆反应速率变化如图所示(v表示反应速率,t代表时间),下列有关A、B、C、D的状态叙述正确的是(　　)。

A.A、B、C是气体,D不是气体

B.A、B是气体,C、D有一种是气体

C.C、D是气体,A、B有一种是气体

D.C、D有一种是气体,A、B都不是气体

答案:C

解析:增大压强,v正、v逆均增大, 且v逆'>v正',则反应物和生成物中均有气体,平衡向逆反应方向移动,则逆反应是气体分子数减小的反应。

6.维持温度不变条件下发生如下反应:2SO2+O22SO3。有两个密闭容器A和B,A容器有一个可以移动的活塞能使容器内保持恒压,B容器能保持恒容。起始时向这两个容器中分别充入等物质的量的体积比为2∶1的SO2和O2的混合气体,并使A和B容积相等,如图所示。

请回答下列问题:

A容器达到平衡时所需的时间比B容器　　　　(填“短”或“长”);平衡时A容器中SO2的转化率比B容器　　　　(填“大”或“小”);达到所述平衡后,若向两容器中通入等物质的量的原反应气体,达到平衡时,A容器的混合气体中SO3的体积分数　　　　(填“增大”“减小”或“不变”,下同);B容器的混合气体中SO3的体积分数　　　　。 

答案:短　大　不变　增大

解析:反应达到平衡时,A的容积比B小,相当于压强大,反应速率快,达平衡所需时间短,平衡正向移动,SO2的转化率大。平衡时再充入等物质的量的原反应气体,A中反应物的转化率不变,SO3的体积分数不变;B中反应物的转化率增大,SO3的体积分数增大。