（素能提升训练）第2章 第2节 第2课时 影响化学平衡的因素-【勤径学升·同步练测】2024-2025学年高中化学选择性必修1（人教版2019）

[对应素能提升训练第15页] 1．下列对化学平衡移动理解错误的是(　　) A．化学反应速率改变，平衡一定发生移动 B．化学平衡发生移动，化学反应速率一定改变 C．若外界条件改变引起平衡中v(正)>v(逆)，则平衡正向移动 D．化学平衡移动会导致反应物或生成物的含量发生变化 解析　若正、逆反应速率都变化但仍相等，则平衡不移动，故A错误。 答案　A 2．(山东青岛期中)下列说法正确且可用勒夏特列原理解释的是(　　) A．汽车尾气处理时需要加入催化剂，提高氮氧化物的平衡转化率 B．煤气中毒者送入高压氧舱缓解病情 C．工业合成氨反应是放热反应，升高温度，可提高氨的平衡产率 D．对于2HI(g)I2(g)＋H2(g)，达到平衡后，缩小容器体积，体系颜色加深 解析　催化剂能改变反应速率，对化学平衡无影响，不能提高平衡转化率，A错误；煤气中的CO与血红蛋白结合，使人缺氧中毒，将中毒者送入高压氧舱，O2浓度增加，平衡发生移动，可用勒夏特列原理解释，B正确；工业合成氨是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，氨的平衡产率降低，C错误；2HI(g)I2(g)＋H2(g)为反应前后气体体积不变的反应，缩小容器体积，平衡不移动，不能用勒夏特列原理解释，D错误。 答案　B 3．(浙江湖州三贤联盟期中)将 5 mL 0.1 mol/L KI溶液与1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液混合发生反应：2FeCl3(aq)＋2KI(aq)2FeCl2(aq)＋I2(aq)＋2KCl(aq)，达到平衡。下列说法不正确的是(　　) A．加入苯，振荡，萃取碘单质，使c(I2)降低，平衡正向移动 B．加入FeSO4固体，使c(Fe2＋)增大，平衡逆向移动 C．加入KCl固体，使c(KCl)增大，平衡逆向移动 D．经苯萃取分液，在水溶液中加入KSCN溶液，呈红色，表明该化学反应存在限度 解析　加入苯并振荡，萃取碘单质，水溶液中I2浓度降低，即减小生成物浓度，平衡正向移动，A正确；加入FeSO4固体，溶液中c(Fe2＋)增大，平衡逆向移动，B正确；该反应的离子方程式为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，K＋、Cl－未参与反应，增大c(KCl)，平衡不移动，C错误；KI过量，经苯萃取分液，在水溶液中加入KSCN溶液呈红色，说明溶液中含Fe3＋，即反应不完全，表明该化学反应存在限度，D正确。 答案　C 4．(湖北沙市中学高二月考)某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应A(g)＋xB(g)2C(g)，达到平衡后，在不同的时间段，分别改变反应的一个条件，测得容器中各物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如图甲、乙所示： 下列说法中正确的是(　　) A．30～40 min内该反应使用了催化剂 B．化学方程式中的x＝1，正反应为吸热反应 C．30 min时降低温度，40 min时升高温度 D．30 min时减小压强，40 min时升高温度 解析　30～40 min内，根据图乙可知，该反应反应速率降低，平衡没有发生移动，而图甲中反应物与生成物的浓度瞬间降低，加入催化剂不能改变物质浓度，改变的条件应是减小压强，A错误；0～30 min内，A、B的浓度由2.0 mol·L－1变为1．0 mol·L－1，变化量为1．0 mol·L－1，C的浓度由0变为2.0 mol·L－1，变化量为2.0 mol·L－1，变化量之比等于化学计量数之比，则x＝1，该反应为反应前后气体分子数不变的反应，改变压强平衡不移动，40 min时，正、逆反应速率都增大，但v(逆)＞v(正)，说明改变的条件为升高温度，平衡逆向移动，升高温度，平衡向吸热方向移动，即正反应为放热反应，B错误；由分析知，30 min时改变的条件是减小压强，40 min 时改变的条件是升高温度，C错误，D正确。故选D。 答案　D 5．一定量混合气体在密闭容器中发生反应：xA(g)＋yB(g)zC(g)，达到平衡时，测得A的浓度为0.5 mol·L－1。在温度不变的条件下，将容器的体积扩大到两倍，再达到平衡，测得A的浓度降低为0.3 mol·L－1。下列有关判断正确的是(　　) A．x＋y<z B．平衡向正反应方向移动 C．C的体积分数降低 D．B的浓度增大 解析　在温度不变的条件下，将容器的体积扩大到两倍，若平衡不移动，A的浓度应为0.25 mol·L－1，但A的浓度变为0.3 mol·L－1，说明平衡逆向移动，逆反应方向为气体体积增大的方向，即x＋y>z，C的体积分数降低，B的浓度减小，故A、B、D不正确，C正确。 答案　C 6．在固定容积的密闭容器中，发生反应：2X(g)＋Y(s)Z(g)＋W(g)，其化学平衡常数K与温度T的关系如表： T/℃ 700 800 900 1 000 1 200 K 0.6 0.9 1．3 1．8 2.7 对该反应而言，下列说法正确的是(　　) A．增大压强，平衡向正反应方向移动 B．温度不变，增加X的量，K增大 C．若K不变，则反应物的转化率一定不变 D．该反应的正反应为吸热反应 解析　该反应为反应前后气体体积不变的反应，增大压强，平衡不移动，A错误；通常情况下，K只与温度有关，温度不变，K不变，B错误；K不变时，温度不变，若减小生成物浓度使平衡正向移动，可增大反应物的转化率，C错误；表中数据可知，温度越高K越大，则正反应为吸热反应，D正确。 答案　D 7．(黑龙江哈尔滨六中月考)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A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)的化学平衡状态的影响，得到如图所示的变化规律(图中T表示温度，n表示物质的量)，下列根据图像得出的结论不正确的是(　　) A．反应速率：c＞b＞a B．达到平衡时A2的转化率：b＞a＞c C．若T2＞T1，则正反应一定是吸热反应 D．达到平衡时，AB3的物质的量：c＞b＞a 解析　根据题图可知，a、b、c点B2的起始物质的量依次增大，即反应物的浓度依次增大，反应速率依次增大，A正确；a、b、c点B2的起始物质的量依次增大，对于可逆反应来说，增大一种反应物的物质的量浓度，有利于平衡向正反应方向移动，生成物的物质的量增多，则另一种反应物的转化率增大，达到平衡时A2的转化率大小顺序为c＞b＞a，达到平衡时，AB3的物质的量大小顺序为c＞b＞a，B错误，D正确；若T2＞T1，由题图可知，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，C正确。 答案　B 8．t ℃时，某一气态平衡体系中含有X、Y、Z、W四种气体物质，此温度下发生反应的平衡常数表达式为K＝，有关该平衡体系的说法正确的是(　　) A．升高温度，平衡常数K增大，则正反应为吸热反应 B．增大压强，W质量分数增加 C．增大X浓度，平衡向正反应方向移动 D．升高温度，若混合气体的平均相对分子质量变大，则正反应是放热反应 解析　根据K＝知该反应方程式为2Z(g)＋2W(g)X(g)＋2Y(g)。升高温度化学平衡常数增大，说明升高温度平衡正向移动，升高温度平衡向吸热方向移动，则正反应为吸热反应，A正确；增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，增大压强平衡正向移动，则W体积分数减小，B错误；增大X浓度，平衡向X浓度减小的方向移动，平衡逆向移动，C错误；升高温度，混合气体的平均相对分子质量变大，说明平衡正向移动，升高温度平衡向吸热方向移动，则正反应为吸热反应，D错误。 答案　A 9．(高考江苏卷)二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为 CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g) ΔH＝－164.7 kJ·mol－1 CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g) ΔH＝41．2 kJ·mol－1 在密闭容器中，1．01×105 Pa、n起始(CO2)∶n起始(H2)＝1∶4时，CO2平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如图所示。CH4的选择性可表示为×100%。下列说法正确的是(　　) A．反应2CO(g)＋2H2(g)===CO2(g)＋CH4(g)的焓变ΔH＝－205.9 kJ·mol－1 B．CH4的平衡选择性随着温度的升高而增加 C．用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480～530 ℃ D．450 ℃时，提高的值或增大压强，均能使CO2平衡转化率达到X点的值 解析　已知反应①：CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－164.7 kJ·mol－1，反应②：CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH2＝41．2 kJ·mol－1。A项，根据盖斯定律，反应①－2×反应②得2CO(g)＋2H2(g)===CO2(g)＋CH4(g)　ΔH＝ΔH1－2×ΔH2＝－164.7 kJ·mol－1－2×41．2 kJ·mol－1＝－247.1 kJ·mol－1，错误；B项，反应①的ΔH1＜0，升高温度，反应①平衡逆向移动，CH4的平衡选择性减小，错误；C项，根据题图，CO2实际转化率在350～400 ℃范围内最高，最佳温度范围约为350～400 ℃，错误；D项，450 ℃时，提高的值或增大压强，均能使反应①平衡正向移动，CO2平衡转化率增大，均能达到X点，正确。 答案　D 10．(九江高二检测)将等物质的量的A、B、C、D四种物质混合后，充入一容积为V的密闭容器，此时容器内压强为p。然后在一定条件下发生如下反应：aA(？)＋bB(？)cC(g)＋dD(？)。当反应进行一段时间后，测得A减少了n mol，B减少了0.5n mol，C增加了n mol，D增加了1．5n mol，此时达到化学平衡。 (1)该化学方程式中，各物质的化学计量数分别为a＝________；b＝________；c＝________；d＝________。 (2)若只改变压强，反应速率发生变化，但平衡不发生移动，则在上述平衡混合物中再加入B物质，上述平衡________。 A．向正反应方向移动 B．向逆反应方向移动 C．不移动 D．条件不够，无法判断 (3)若只升高温度，反应一段时间后，测得四种物质的物质的量又重新相等，则正反应为________(选填“放热”或“吸热”)反应。 解析　(1)根据化学反应中化学计量数之比等于参加反应的各物质的物质的量之比可知，a∶b∶c∶d＝2∶1∶2∶3。(2)只改变压强，反应速率发生变化，但平衡不发生移动，说明该反应是反应前后气体体积不变的可逆反应，则此反应的聚集状态为A是气态、B是固态或液态、D是固态或液态；由于固态、液态纯净物的浓度是常数，故改变B的量，平衡不发生移动。(3)其他条件不变，只升高温度，反应一段时间后，四种物质的物质的量又重新相等，说明升温平衡向逆反应方向移动，故该反应的正反应为放热反应。 答案　(1)2　1　2　3　(2)C　(3)放热 11．(安徽师范大学附中高二期中)掺杂硒的纳米氧化亚铜催化剂可用于工业上合成甲醇，其反应为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH。回答下列问题： (1)若按＝1投料，将H2与CO充入2 L恒容密闭容器中，在一定条件下发生反应，测得CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图甲所示。 已知：v正＝k正c(CO)·c2(H2)，v逆＝k逆c(CH3OH)，其中k正、k逆为速率常数，只与温度有关。 ①压强p1、p2、p3由小到大的顺序是____________。 ②T1 ℃、压强为p3时，若向该容器中充入3 mol H2和3 mol CO发生反应，5 min后反应达到平衡(M点)，则0～5 min内，v(H2)＝________mol·L－1·min－1，N 点时的＝________。 (2)若向起始温度为325 ℃的10 L恒容密闭容器中充入2 mol CO和3 mol H2发生反应，体系总压强(p)与时间(t)的关系如图乙中曲线Ⅰ所示，曲线Ⅱ为只改变某一条件的变化曲线。平衡温度与起始温度相同。 ①曲线Ⅱ所对应的改变条件可能为____________________。 ②体系总压强先增大后减小的原因为____________________。 ③该条件下H2的平衡转化率约为________%(结果保留三位有效数字)。 解析　(1)①增大压强，反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)平衡正向移动，CO 平衡转化率增大，由题图甲可知，温度相同，压强分别为p1、p2、p3时，CO平衡转化率逐渐减小，所以压强p1、p2、p3由小到大的顺序是p3<p2<p1。 ②T1 ℃、压强为p3时，若向该容器中充入3 mol H2和3 mol CO发生反应，5 min后反应达到平衡(M点)，M点CO的平衡转化率为40%，列三段式如下： 　　　　　 CO(g)＋ 2H2(g) CH3OH(g) 　　1．5　　　1．5　　　　　0 1．5×40%　1．5×40%×2　1．5×40% 　　0.9　　　0.3　　　　 　0.6 v(H2)＝＝0.24 mol·L－1·min－1；根据v正＝k正·c(CO)·c2(H2)，v逆＝k逆·c(CH3OH)，其中k正、k逆为速率常数，只与温度有关，N点的速率常数等于M点速率常数，M点为平衡点，故v正＝v逆，则＝＝＝0.135。 (2)①由图乙可知，改变条件，该反应只有反应速率加快，平衡不移动，故曲线Ⅱ所对应的改变条件可能为加入催化剂。 ②反应初始阶段温度为体系总压强的主导因素，由图甲可知，该反应是放热反应，反应过程中放热，体系温度升高，气体膨胀使压强增大，随着反应进行，体系温度趋于稳定，气体总物质的量变为主导因素，该反应为气体总分子数减小的反应，随着反应进行，气体总物质的量减小使压强减小，所以体系总压强先增大后减小。 ③根据题给数据，设 CO的转化量为x mol，列三段式： 　　　　　 　CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) 初始量/mol　　　2　　　　3　　　　　　0 转化量/mol　　　x　　　　2x　　　　　x 平衡量/mol　　　2－x　　3－2x　　　　x 恒温恒容条件下，压强之比等于物质的量之比，根据图乙中起始压强与平衡压强的数据得＝，解得x＝0.5，该条件下H2的平衡转化率为×100%≈33.3%。 答案　(1)①p3＜p2＜p1　②0.24　0.135 (2)①加入催化剂　②反应初始阶段温度为体系总压强的主导因素，反应放热，气体膨胀使压强增大；随着反应进行，气体总物质的量变为主导因素，气体总物质的量减小使压强减小　③33.3 12.(潍坊高二检测)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·mol－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________(选填“>”“＝”或“<”)p2。 (2)升高温度，平衡向________(选填“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： 气体 SO2 O2 SO3 物质的量/mol 1．6 1．8 0.4 ①10 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)＝v(SO3)＝×＝0.01 mol·L－1·min－1。SO2、O2起始物质的量分别为n(SO2)＝1．6 mol＋0.4 mol＝2.0 mol，n(O2)＝1．8 mol＋0.2 mol＝2.0 mol。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98.0 kJ热量时，消耗的SO2的物质的量为×2 mol＝1 mol，则SO2的转化率α(SO2)＝×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 mol·L－1·min－1 ac　②50%　(4)C 学科网（北京）股份有限公司 $$