2.2化学平衡同步练习2023-2024学年高二上学期人教版（2019）化学选择性必修1

2.2化学平衡同步练习题 一、选择题 1．升高温度，下列数据一定增大的是 A．反应后容器内总压强 B．某物质的平衡转化率 C．化学平衡常数 D．反应的活化分子百分数 2．向某恒容密闭容器中加入一定量的和，发生反应 ，温度和压强对转化率的影响如图所示(其中x和y分别代表温度或压强)。下列说法错误的是 A．图中x代表的是压强 B． C．正反应速率： D．其他条件不变时，增大可提高的转化率 3．反应在一定体积的密闭容器中进行。下列说法正确的是 A．升高温度能减慢反应速率 B．减小浓度能加快反应速率 C．缩小反应容器的体积能加快反应速率 D．达到化学平衡状态时，全部转化为 4．作为一种重要的、清洁、可再生的能源载体，甲醇的制备和应用受到了广泛地关注。一种合成甲醇的方法为二氧化碳催化加氢制甲醇：。设表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．的电子式为： B．甲醇中含有碳氢键的数目为 C．将与足量混合，充分反应后转移的电子数小于 D．发展新的催化技术对提高的平衡转化率有重要意义 5．下列变化不能用勒夏特列原理解释的是 A．工业生产硫酸的过程中使用过量的氧气，以提高二氧化硫的转化率 B．工业上合成氨要在高温、催化剂条件下进行 C．实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气 D．向氯水中加后，溶液漂白性增强 6．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．打开可乐瓶有大量泡沫冒出 B．容器中有反应CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)，增大压强颜色变深 C．向氯水中加入CaCO3后溶液漂白性增强 D．可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制氨气 7．恒温、恒压下，向密闭容器中充入少量正丁烷，可同时发生以下反应： 反应1：(g) (g) + H2(g) 反应2：(g) (g) +H2(g) 反应3：(g) (g) 已知：，其中R、C均为常数。反应1和反应2的随变化关系曲线如图所示，下列说法正确的是 A．， B．稳定性： C．a为反应3中随的变化曲线 D．再向平衡体系中充入少量Ar，反应3的平衡常数增大 8．已知： Ag+ +NH3 [Ag(NH3)]+ K1=103.32 [Ag(NH3)]++NH3 [Ag(NH3)2]+ K2 Ag+、[Ag(NH3)]+、 [Ag(NH3)2]+ 的分布分数δ与lgc(NH3 )关系如下图所示，下列说法正确的是例如：分布分数δ(Ag+)=} A．曲线c代表[Ag(NH3)2]+ B．K2=10-3.61 C．[Ag(NH3)2]+Ag++ 2NH3平衡常数K' =10-7.22 D．当c(NH3 )<0.01 mol/L时，c [Ag(NH3)2]+> c [Ag(NH3)]+>c(Ag+) 二、填空题 9．Ⅰ、在密闭容器中发生如下反应 ；达到平衡后，改变下列条件，判断平衡移动的方向(向正反应方向移动、向逆反应方向移动、不移动) (1)升高温度，平衡___________； (2)增大压强，平衡___________； (3)加入C，平衡___________； (4)加入催化剂，平衡___________。 Ⅱ、在下列事实中，什么因素影响了化学反应的速率？ (5)石灰石煅烧时要粉碎成细小的矿粒___________； (6)熔化的KClO3放出气泡很慢，撒入少量MnO2，则很快产生气体___________； (7)同样大小的石灰石分别在0.1mol·L-1的盐酸和1mol·L-1的盐酸中反应速率不同___________； (8)夏天的食品易霉变，冬天就不易发生该现象___________； (9)同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒与镁粒，产生气体的速率不同___________； 10．在等温等容的条件下，已知可逆反应，起始时各物质的物质的量如表所示： 序号 A B C D ① ② ③ ④ ⑤ （1）上述各反应达到平衡时，互为等效平衡的是_________________________________。互为等效平衡的反应达到平衡后，相同的物理量有________________________________。 （2）达到平衡后，①放出的热量为，⑤吸收的热量为，则、、的定量关系为__________________________。 11．常温下，水溶液中的反应Fe3++SCN-⇌[Fe(SCN)]2+达到平衡时，c(SCN-)=0.10 mol/L，c(Fe2+)=0.040 mol/L；c=0.68 mol/L。回答下列问题： (1)加入少量KSCN固体后，平衡将向___________(“正”或“逆”)方向移动。 (2)该反应的平衡常数K为多少?__________________。 (3)加水稀释至原溶液体积的2倍，平衡将向______________(“正”或“逆”)方向移动。请通过相关计算说明。 12．某温度时，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。 (1)X的转化率是___________； (2)由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为___________； (3)反应从开始至2分钟末，用Z的浓度变化表示的平均反应速率为v(Z)=___________. 【参考答案】 一、选择题 1．D 解析：A．由pV=nRT可知，压强还与容器的容积、气体物质的量有关，故反应后容器内总压强不一定增大，故A错误； B．若反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，故某物质的平衡转化率不一定增大，故B错误； C．若反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，化学平衡常数减小，故化学平衡常数不一定增大，故C错误； D．升高温度，反应物分子获得能量，故反应的活化分子百分数一定增大，故D正确； 故选D。 2．D 解析：A．压强越大，的转化率越高，温度越高，的转化率越低，所以题图中x代表的是压强，A正确； B．题图中y代表的是温度，且温度越高，的转化率越低，所以，B正确； C．温度越高，压强越大，正反应速率越快，所以正反应速率：，C正确； D．其他条件不变时，越大，的转化率越低，D错误； 故选D。 3．C 解析：A．升高温度能加快反应速率，A错误； B．减小浓度，即减小反应物浓度，能减慢反应速率，B错误； C．缩小反应容器的体积，增大压强，能加快反应速率，C正确； D．达到化学平衡状态时，由于是可逆反应，不能全部转化为，D错误； 答案选C。 4．D 解析：A．二氧化碳为共价化合价物，的电子式为：，A正确； B．1分子甲醇中含有3个碳氢键，甲醇中含有碳氢键6mol，数目为，B正确； C．反应为可逆反应，进行不完全，故将（为3mol）与足量混合，充分反应后转移的电子数小于，C正确； D．催化剂对平衡移动无影响，D错误； 故选D。 5．B 解析：A．根据勒夏特列原理，增大其中一种反应物浓度可以使平衡正向移动且也能提高另一种反应物的转化率，所以工业生产硫酸的过程中使用过量的氧气，以提高二氧化硫的转化率，故A不选； B．催化剂的催化活性需要适宜的温度，温度过高催化剂失活，且合成氨的反应属于放热反应，高温不利于生成物的生成，所以工业上合成氨要在500℃、催化剂条件下进行，此时催化活性最高，故B选； C．氯气溶于水生成HCl和HClO，反应为，饱和食盐水中含有大量氯离子，由于同离子效应，使平衡逆向移动，抑制氯气溶解，所以实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气，故C不选； D．氯气溶于水生成HCl和HClO，反应为，向氯水中加后，平衡正向移动，HClO增多，漂白性增强，故D不选； 故选B。 6．B 解析：A．打开可乐瓶压强减小，气体从溶液中出来，是气体的溶解平衡发生移动，能用勒夏特列原理解释，A错误； B．容器中有反应CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)，增大压强平衡不移动，但体积减小二氧化氮浓度增大，颜色变深，B正确； C．向氯水中加入CaCO3后会使盐酸的浓度减小，使氯水中的可逆反应向右移动，次氯酸的浓度增大，溶液漂白性增强，能用勒夏特列原理解释，，C错误； D．可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制氨气,增大氢氧根离子的浓度使向有移动，D错误； 故选B。 7．B 解析：A．由题干图示信息可知，反应1和反应2的lnK随增大而减小，故，，A错误； B．由题干图示信息可知，相同时反应2的lnK更大，则有，反应3为反应2-反应1得到，则小于0，即顺-2-丁烯具有的总能量高于反-2-丁烯，能量越高越不稳定，故稳定性：，B正确； C．由B项分析可知，则lnK随的增大而增大，故a不为反应3中随的变化曲线，C错误； D．平衡常数仅仅是温度的函数，温度不变平衡常数不变，故再向平衡体系中充入少量Ar，反应3的平衡常数不变，D错误； 故答案为：B。 8．C 解析：A．随NH3的浓度增大，Ag+含量减小、[Ag(NH3)]+的含量先增大后减小、[Ag(NH3)2]+的含量增大，所以曲线c代表[Ag(NH3)]+、曲线b代表[Ag(NH3)2]+、曲线a代表Ag+，故A错误； B．根据图示，Ag+、[Ag(NH3)2]+含量相等时，c(NH3 )=10-3.61，Ag++2NH3[Ag(NH3)2]+ K=，所以K2=，故B错误； C．根据图示，Ag+、[Ag(NH3)2]+含量相等时，c(NH3 )=10-3.61，[Ag(NH3)2]+Ag++ 2NH3平衡常数K' =，故C正确； D．根据图示，c(NH3 )<0.01 mol/L时，可能有c [Ag(NH3)2]+< c [Ag(NH3)]+<c(Ag+)，故D错误； 选C。 二、填空题 9．(1)向正反应方向移动 (2)向逆反应方向移动 (3)不移动 (4)不移动 (5)固体表面积 (6)催化剂 (7)浓度 (8)温度 (9)反应物本身的性质 解析：（1）对于反应，由勒夏特列原理，该反应，为吸热反应，升高温度，平衡向吸热方向进行，所以向正反应方向移动，故填向正反应方向移动； （2）该反应为气体体积增大的反应，增大压强，平衡向着气体体积减小的方向移动，所以增大压强，该反应向逆反应方向移动，故填向逆反应方向移动； （3）C为固体，平衡后改变固体或纯液体的量平衡不移动，所以加入C，平衡不移动，故填不移动； （4）加入催化剂，正逆反应速率改变程度一致，平衡不移动，所以加入催化剂，平衡不移动，故填不移动； （5）石灰石煅烧时要粉碎成细小的矿粒，改变了固体表面积，使比表面积增大，反应速率加快，影响因素为固体表面积，故填固体表面积； （6）熔化的KClO3放出气泡很慢，撒入少量MnO2，在二氧化锰催化作用下，降低了反应的活化能，反应速率加快，很快产生气体，二氧化锰作为催化剂，所以影响因素为催化剂，故填催化剂； （7）0.1mol·L-1的盐酸和1mol·L-1的盐酸中氢离子浓度不同，所以与石灰石反应的速率不同，浓度越大，单位体积内有效碰撞概率增大，反应速率加快，影响因素为浓度，故填浓度； （8）夏天温度高，食品被氧化的速率加快，滋生细菌，易发生霉变，冬天温度低，食品被氧化的速率减慢，不易霉变，其影响因素为温度，故填温度； （9）锌粒与镁粒的活泼性不同，镁比锌活泼，所以同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒与镁粒，加入镁粒的反应速率快，影响因素为反应物本身性质，故填反应物本身性质。 10． ①③⑤ 各组分的物质的量、质量、体积、物质的量浓度、物质的量分数、质量分数、体积分数 【分析】恒温恒容下对于反应前后气体体积没有变化的反应来说（即△V=0的体系）：等价转化后，只要反应物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡起始态相同，两平衡等效，根据等效平衡思想解题。 解析：根据上述分析可知， （1）恒温恒容下，对于反应前后气体体积发生变化的反应来说（即△V≠0的体系），改变起始加入物质的物质的量，等价转化后，如通过可逆反应的化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相等，即对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同，则达平衡后与原平衡等效，①③⑤互为等效平衡；互为等效平衡的反应达到平衡后，各组分的物质的量、质量、体积、物质的量浓度、物质的量分数、质量分数、体积分数相同，故答案为：①③⑤；各组分的物质的量、质量、体积、物质的量浓度、物质的量分数、质量分数、体积分数； （2）反应①与反应⑤是等效平衡，因此反应①放出的热量与反应⑤吸收的热量之和为该反应的反应热，即。 【点睛】在相同条件下，同一可逆反应体系，不管从正反应开始，还是从逆反应开始都可以建立同一平衡状态，也就是等效平衡，还可以从中间状态（既有反应物也有生成物）开始，平衡时各物质的浓度对应相等； 由于化学平衡状态与条件有关，而与建立平衡的途径无关，因而同一可逆反应，从不同状态开始，只要达到平衡时条件（温度，浓度，压强等）完全相同，则可形成等效平衡。 11． 正 K==1.7×102(mol‧L-1)-1 逆； Qc==3.4×102(mol‧L-1)-1＞K 【分析】根据勒夏特列原理分析平衡移动的方向；根据化学平衡常数K=进行计算；根据浓度商Qc与K值进行比较，Qc＜K，平衡正向移动，Qc＝K，处于平衡状态；Qc＞K，平衡逆向移动，据此分析。 解析：(1)加入固体KSCN后，溶液中SCN-浓度增大，平衡正向移动； (2)化学平衡常数K=＝=1.7×102(mol‧L-1)-1； (3)加水稀释至原溶液体积的2倍，各离子的浓度均等于原浓度的，浓度商Qc==3.4×102(mol‧L-1)-1＞K，平衡逆向移动。 12． 30% 3X+Y2Z 0.05mol/(L·min) 解析：(1)由图示可知，反应前X的物质的量为1.0mol，平衡后X的物质的量为0.7mol，所以X的转化量为0.3mol，所以X的转化量为，故答案为：30%。 (2)由图示分析可知，、、，根据物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，所以该反应的化学方程式为：3X+Y2Z，故答案为：3X+Y2Z； (3) 由图示可知，Z的变化量为，所以，故答案为：0.05mol/(L·min)。 学科网（北京）股份有限公司 $$