2.2 化学反应的限度 第2课时（分层作业）化学沪科版2020选择性必修1

2.2 化学反应的限度 第2课时 化学平衡的移动 分层作业 1．对化学平衡的下列说法中正确的是 A．化学反应速率变化时，化学平衡一定发生移动 B．化学平衡发生移动时，化学反应速率一定变化 C．化学平衡向正反应方向移动时，正反应速率一定增大 D．只有加入催化剂，才会发生化学反应速率变化，而化学平衡不移动的情况 【答案】B 【解析】试题分析：A、化学反应速率变化，平衡不一定移动，要看变化后正反应速率和逆反应速率是否相等，错误，不选A；B、化学平衡发生移动，一定是正反应速率和逆反应速率不相等，即一定有变化，正确，选B；C、平衡正向移动，正反应速率不一定增大，例如降温，或减压，不选C；D、加入催化剂，反应速率改变，平衡不一定，但若改变压强，平衡也可能不移动，错误，不选D。 2．可逆反应达到平衡状态后，保持温度、容器容积不变，向容器中充入一定量的，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，的转化率增大 B．Q不变，K变大，的转化率减小 C．Q减小，K不变，的转化率减小 D．Q增大，K不变，的转化率增大 【答案】C 【解析】当可逆反应达到平衡状态后，保持温度不变，则平衡常数不变，浓度商，容器容积不变，向容器中充入一定量的，浓度增大，所以浓度商减小，平衡正向移动，的转化率增大，但由于充入了，所以的转化率减小。 根据分析，Q减小，K不变，的转化率增大，的转化率减小，故选C。 3．在恒容密闭容器中反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)    △H=-373.4kJ•mol-1达到平衡状态，以下说法不正确的是 A．及时分离出CO2，使Q减小，Q＜K，因此平衡正向移动 B．扩大容器体积，使Q增大，Q＞K，因此平衡逆向移动 C．加入催化剂可增大反应速率，从而增大一段时间内的反应物转化率 D．降低温度，使Q减小，Q＞K，因此平衡正向移动 【答案】D 【解析】A．及时分离出CO2，使生成物CO2浓度减小，N2、反应物的浓度都不变，则Q减小，Q<K，平衡正向移动，A正确； B．扩大容器体积，各物质的浓度同等倍数的减小，由于反应物的气体系数和较大，所以Q中分母减少的更多，则Q增大，Q＞K，因此平衡逆向移动，B正确； C．反应达到平衡前加入催化剂，可增大反应速率，提高一段时间内的反应物的转化率，但对平衡转化率不产生影响，C正确； D．降低温度，瞬间反应物和生成物的浓度不变，Q不变，D错误； 综上所述答案为D。 4．在2A(g)＋B(g) 4C(g)＋D(s) (ΔH>0)已达化学平衡时，能使正、逆反应速率同时加快，又使平衡向正反应方向移动，应采取的措施 A．减小C的浓度 B．增大压强 C．升高温度 D．使用催化剂 【答案】C 【解析】A．减小C的浓度，逆反应速率减慢，平衡向正反应方向移动，A不符合题意； B．正反应气体系数增大，增大压强，正逆反应速率加快，平衡向逆反应方向移动，B不符合题意； C．反应吸热，升高温度，正逆反应速率加快，平衡向正反应方向移动，C符合题意； D．使用催化剂，正逆反应速率加快，平衡不移动，D不符合题意； 故选C。 5．下列说法中，能说明化学平衡一定向正反应方向移动的是 A．N2O4(g) 2NO2(g)，改变某一条件后，气体颜色加深 B．H2(g)＋I2(g) 2HI(g)，单位时间内消耗H2和HI的物质的量之比大于1:2 C．N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，改变某一条件后，NH3的体积分数增加 D．2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，恒温恒压条件下，充入He 【答案】B 【解析】A．若减小容器体积增大压强，平衡逆向移动，但由于NO2的浓度增大，气体颜色也会加深，故A不符合题意；B．单位时间内消耗H2和HI的物质的量之比大于1:2，说明消耗H2的速率大于生成H2的速率，平衡正向移动，故B符合题意；C．增加NH3，平衡逆向移动，NH3的体积分数增加，故C不符合题意；D．恒温恒压充入He，参与反应的气体的分压减小，相当于减小压强，平衡逆向移动，故D不符合题意；综上所述答案为B。 6．用下列实验装置进行相应的实验，能达到实验目的的是 A．图1测量锌粒和稀硫酸反应中生成的体积，计算该反应的速率 B．图2验证对过氧化氢的分解有催化作用 C．图3验证勒夏特列原理中KCl的浓度对该反应平衡的影响 D．图4探究温度对化学平衡的影响 【答案】D 【解析】A．稀硫酸与锌反应可以生成氢气，右边抽气装置可以作为收集氢气的装置，抽气装置无刻度，不能测定生成氢气的体积，该装置不能测量锌粒和一定浓度的稀硫酸反应的速率，A错误； B．在控制变量法的实验中，通常只能有一个变量，图2的对比实验中，除了所加氯化锰不同外，两者的温度不同，故不能用于验证MnCl2对过氧化氢分解的催化作用，B错误； C．KCl在该反应中实际上不参加反应，所以KCl浓度大小不影响平衡移动，所以不能实现实验目的，可以用氯化铁或KSCN溶液验证浓度对化学平衡移动的影响，C错误； D．通过观察烧瓶中气体颜色的变化（热水中烧瓶中气体的颜色加深，冷水中烧瓶中气体的颜色变浅）可以探究温度对化学平衡的影响，D正确； 故选D。 7．在一定体积的密闭容器中，进行化学反应：，化学平衡常数（K）和温度（t）的关系如下表： t/℃ 700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 根据以上信息推断以下说法正确的是 A．升高温度，该反应向正反应方向移动 B．此反应只有达到平衡时，密闭容器中的压强才不会变化 C．该反应在1000℃时的反应速率与700℃时一样大 D．温度不变，该反应的反应物的转化率越大，化学平衡常数越大 【答案】A 【解析】A．根据题中升高温度，平衡常数增大，说明平衡正向移动，故A正确；B．该反应是等体积反应，因此无论该反应是否达到平衡时，密闭容器中的压强都不会变化，故B错误；C．该反应在1000℃时的反应速率比700℃时的反应速率大，故C错误；D．温度不变，该反应的反应物的转化率越大，化学平衡常数不变，平衡常数只与温度有关，故D错误。综上所述，答案为A。 8．已知反应3A(g)+2B(g)≒C(g)+4D(g)  ΔH<0。如图：a、b表示在一定条件下，D的体积分数D%随时间t的变化情况。若使曲线b变为曲线a ，可采取的措施是       ①增加C的质量②升高温度 ③缩小反应容器的容积(加压)④减小B的浓度⑤使用适当催化剂 A．只有⑤ B．①③ C．③⑤ D．②③⑤ 【答案】C 【解析】①增加C的质量，平衡逆向移动，最终D的体积分数将会减小，不符合曲线a；②反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，最终D的体积分数将会减小，不符合曲线a；③反应前后气体体积不变，缩小反应容器的容积(加压)，平衡不移动，但浓度增大，反应速率增大，未到平衡时图线斜率更大，平衡时D的体积分数不变，符合曲线a；④减小B的浓度，平衡逆向移动，最终D的体积分数将会减小，不符合曲线a；⑤使用适当催化剂，反应速率增大，未到平衡时图线斜率更大，催化剂不改变平衡，故平衡时D的体积分数不变，符合曲线a；符合曲线a的是③⑤，故选C。 9．对可逆反应2A(s)+3B(g)C(g)+2D(g)    △H＜0，在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是 A．压强增大一倍，平衡不移动，v正、v逆不变 B．升高温度，平衡向逆反应方向移动 C．增加A的量，平衡向正反应方向移动 D．减小B的浓度，则一定有v正>v逆 【答案】B 【解析】A．该反应为气体体积不变的反应，增大压强平衡不移动，但v正、v逆同等程度的增大，故A错误； B．该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，故B正确； C．A为纯固体，增加A的量，平衡不移动，故C错误； D．减小B的浓度，平衡逆向移动，v正<v逆，故D错误； 故答案选B。 10．用尿素水解生成的NH3催化还原NO，是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为，达到平衡后，再通入一定量O2，达到新平衡时，下列说法不正确的是 A．N2的平衡浓度增大 B．NO的转化率增大 C．正向反应速率增大 D．反应平衡常数增大 【答案】D 【解析】A．达到平衡后，再通入一定量O2，即增大反应物浓度，化学平衡正向移动，则N2的平衡浓度增大，A正确；B．达到平衡后，再通入一定量O2，即增大反应物浓度，化学平衡正向移动，NH3、NO的转化率增大，O2的转化率减小，B正确；C．达到平衡后，再通入一定量O2，即增大反应物浓度，正向、逆向反应速率增大，C正确；D．化学平衡常数仅仅是温度的函数，故温度不变，增大O2的浓度，反应平衡常数不变，D错误；故答案为：D。 11．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，向容器中通入1 mol N2和3 mol H2，当反应达到平衡时，下列措施能提高N2转化率的是 ①降低温度 ②维持温度、容积不变，按照物质的量之比为1∶3再通入一定量的N2和H2 ③增加NH3的物质的量 ④维持恒压条件，通入一定量惰性气体 A．①④ B．①② C．②③ D．③④ 【答案】B 【分析】①合成氨反应的正反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，氮气的平衡转化率增大；②维持温度、容积不变，按照物质的量之比为1∶3再通入一定量的N2和H2，压强增大，平衡正向移动，氮气的平衡转化率增大；③增加NH3的物质的量，平衡逆向移动，氮气的平衡转化率降低；④维持恒压条件，通入一定量惰性气体，相当于减小压强，平衡逆向移动，氮气的平衡转化率降低； 【解析】①②氮气的平衡转化率升高，选B； 故选B。 12．已知植物光合作用发生反应：，该反应达到化学平衡后，下列说法正确的是 A．增加的量，转化率减小 B．增大的浓度，平衡正向移动，化学平衡常数增大 C．适当升高温度，既提高了活化分子百分数，又增大了的转化率 D．加入催化剂，的体积分数增大 【答案】C 【解析】A．葡萄糖是固体，增加固体的量，化学反应速率不变，化学平衡不移动，二氧化碳的转化率不变，故A错误； B．化学平衡常数是温度函数，温度不变，平衡常数不变，则增大二氧化碳的浓度，平衡向正反应方向移动，化学平衡常数不变，故B错误； C．该反应是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，二氧化碳的转化率增大，则适当升高温度，既提高了活化分子百分数，加快反应速率，又增大了二氧化碳的转化率，故C正确； D．加入催化剂，化学反应速率加快，但化学平衡不移动，氧气的体积分数不变，故D错误； 故选C。 13．反应2X(g)+Y(g)⇌2Z(g)(正反应为放热反应)，在不同温度(T1和T2)及不同压强(P1和P2)下，产物Z的物质的量n(Z)与反应时间(t)的关系如图中a、b、c三曲线所示。下述判断中正确的是 A．T1>T2；P1<P2 B．T1<T2；P1>P2 C．T1>T2；P1>P2 D．T1<T2；P1<P2 【答案】C 【解析】反应2X(g)+Y(g)⇌2Z(g)(正反应为放热反应)的特点：正向是气体系数和减小且是放热的反应，根据控制单一变量和勒夏特列原理，对比曲线a、b可知压强相同温度越高反应速率越快，到达平衡的用的时间越少曲线斜率越大，故温度T1>T2，温度升高，平衡逆向移动，产物Z的物质的量n(Z)减小；对比曲线b、c可知温度相同压强越大反应速率越快，到达平衡的用的时间越少曲线斜率越大，故压强P1>P2，增大压强，平衡正向移动，产物Z的物质的量n(Z)增大；即T1>T2，P1>P2，C正确；故选C。 14．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．工业上选择在温度为的条件下合成氨 B．新制氯水在光照条件下颜色变浅 C．向溶液中加入溶液，溶液颜色变深 D．将装有和的混合气体的烧瓶置于热水中的颜色深于冷水中颜色 【答案】A 【解析】A．工业合成氨，正反应放热，升高温度平衡逆向移动，不能用勒夏特列原理解释工业上选择在温度为的条件下合成氨，故选A； B．次氯酸见光分解为盐酸和氧气，次氯酸浓度降低，使 平衡正向移动，所以新制氯水在光照条件下颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，故不选B； C．向溶液中加入溶液，SCN-浓度增大， 平衡正向移动，溶液颜色变深，能用勒夏特列原理解释，故不选C； D．正反应吸热，升高温度平衡正向移动，NO2浓度增大，所以将装有和的混合气体的烧瓶置于热水中的颜色深于冷水中颜色，能用勒夏特列原理解释，故不选D； 选A。 15．一定温度下，在容积恒为1L的容器中通入一定量N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g) ΔH>0，体系中各组分浓度随时间(t)的变化如下表。 t/s 0 20 40 60 80 c(N2O4)/(mol/L) 0.100 0.062 0.048 0.040 0.040 c(NO2)/(mol/L) 0 0.076 0.104 0.120 0.120 下列说法不正确的是 A．0~60s，N2O4的平均反应速率为v=0.06mol/(L·min) B．升高温度，反应的化学平衡常数值增大 C．80s时，再充入NO2、N2O4各0.12mol，平衡不移动 D．若压缩容器使压强增大，达新平衡后混合气颜色比原平衡时浅 【答案】D 【解析】A．0～60s，的浓度变化量为(0.100-0.040)mol/L=0.060mol/L，根据，得，A正确；B．该反应正反应吸热，升高温度平衡常数增大，B正确；C．该温度下，平衡常数，再充入、各0.12mol，，K=Qc，平衡不移动，C正确；D．该反应为气体分子数增大的反应，压缩体积压强增大，平衡逆向进行，但是各组分浓度增加，故颜色加深，D错误；故选D。 16．汽车尾气中NO产生的反应为：，一定条件下，等物质的量的和在恒容密闭容器中反应，如图曲线a表示该反应在温度T时，N2的浓度随时间的变化。曲线b表示该反应在某一起始条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是 A．曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂 B．若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的 C．温度T下，该反应的平衡常数 D．温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小 【答案】C 【解析】A．图像显示，该条件改变时平衡发生了移动，而催化剂不影响平衡，故A错误； B．若曲线b对应的条件改变是温度，可以看出温度升高了且平衡正向移动，则，故B错误； C．温度T下，据图像有，平衡常数，故C正确； D．在恒容密闭容器中，都是气体参加的反应，气体质量不变，密度恒定，故D错误； 故选C。 17．一定温度下，在体积固定的密闭容器中发生如下反应：H2(g)+I2(g)2HI(g)。达到平衡时，H2(g)、I2(g)的物质的量浓度均为0.01mol·L-1，HI(g)的物质的量浓度为0.06mol·L-1.现分别对平衡混合物进行下列操作，计算操作后反应的浓度商，并判断平衡移动的方向。 （1）保持其他条件不变，向容器中通入H2(g)，使其浓度达到0.02mol·L-1 ； （2）保持其他条件不变，向容器中通入HI(g)，使其浓度达到0.08mol·L-1 ； （3）保持其他条件不变，向容器中通入Ar(g)，使其浓度达到0.01mol·L-1 。 【答案】（1）通入氢气后，反应的浓度商为18，平衡向正反应方向移动 （2）通入HI后，反应的浓度商为64，平衡向逆反应方向移动 （3）通入Ar后，反应的浓度商为36，平衡不移动 【解析】（1）该温度下反应的平衡常数K=，通入H2(g)使其浓度达到0.02mol·L-1，浓度商Q=，平衡向正反应方向移动； （2）通入HI(g)使其浓度达到0.08mol·L-1，浓度商Q=，平衡向逆反应方向移动； （3）通入Ar(g)，各反应物的浓度不变，浓度商为36=K，平衡不移动。 18．某兴趣小组以重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液为研究对象，结合所学反应原理的知识改变条件使其发生“色彩变幻”。 已知：①K2Cr2O7溶液存在平衡：Cr2O(橙色)＋H2O 2CrO(黄色)＋2H＋。 ②Cr3＋(绿色) （1）i可证明反应Cr2O＋H2O 2CrO＋2H＋的正反应是 (填“吸热”或“放热”)。 （2）ii是验证“只降低生成物的浓度，该平衡正向移动”，试剂a是 。 （3）iii的目的是要验证“增大生成物浓度，该平衡逆向移动”，此实验是否能达到预期目的 (填“能”或“不能”)，理由是 。 （4）根据实验Ⅱ中不同现象，可以得出的结论是 。 【答案】（1）放热 （2）KOH、K2CO3等 （3）不能 浓硫酸溶于水放出大量的热，平衡会逆向移动，所以溶液橙色加深，不能说明是由于氢离子浓度的增大平衡逆向移动的 （4）在酸性条件下，K2Cr2O7的氧化性更强（或K2Cr2O7氧化性比K2CrO4强） 【分析】将重铬酸钾溶液分成三等份，第一份将其加热想要验证溶液中的平衡发生的能量变化，向第二份中加入试剂a发现溶液变成黄色，证明了平衡正向移动，第三份溶液中加入浓硫酸溶液中橙色加深，欲证明了平衡逆向移动与氢离子浓度增大有关，但浓硫酸溶于水放出大量的热，平衡也会逆向移动，因此不能达到实验目的，据此分析。 【解析】（1）i加热温度升高溶液橙色加深可证明反应Cr2O＋H2O 2CrO＋2H＋逆向移动，逆反应为吸热反应，则正反应是放热反应。 （2）ii是验证“只降低生成物的浓度，该平衡正向移动”，试剂a可以选择能只与氢离子反应的物质，如KOH、K2CO3等。 （3）iii的目的是要验证“增大生成物的浓度，该平衡逆向移动”，此实验不能达到预期目的，理由是浓H2SO4溶于水放出大量的热，平衡也会逆向移动，所以溶液橙色加深，不能说明是由氢离子浓度的增大，平衡逆向移动(或能冷却至室温，溶液橙色加深，说明氢离子浓度的增大，平衡逆向移动)。 （4）根据实验Ⅱ中不同现象，可以得出的结论是在酸性条件下，K2Cr2O7的氧化性更强(或K2Cr2O7氧化性比K2CrO4强)。 19．在恒容密闭容器中通入CH4与CO2，使其物质的量浓度均为1.0mol·L-1，在一定条件下发生反应：CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g)，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示： 则： （1）该反应的ΔH (填“<”“=”或“>”)0。 （2）压强p1、p2、p3、p4由大到小的关系为 。压强为p4时，在b点：v(正) (填“<”“=”或“>”)v(逆)。 （3）对于气相反应，用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数(记作Kp)，则该反应的平衡常数的表达式Kp= ；如果p4=0.36MPa，求a点的平衡常数Kp= 。(保留3位有效数字，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数) 【答案】（1）> （2）p4>p3>p2>p1 > （3） 1.64 【解析】（1）根据图示，压强不变时，升高温度，CH4的平衡转化率增大，说明平衡向正反应方向移动，而升温时，平衡向吸热反应方向移动，所以正反应为吸热反应，即ΔH>0； （2）该平衡的正反应为气体分子数增大的反应，温度不变时，降低压强，平衡向正反应方向移动，CH4的平衡转化率增大，故p4>p3>p2>p1；压强为p4时，b点未达到平衡，且b点时CH4的转化率比平衡转化率小，所以b点反应正向进行，故v(正)>v(逆)； （3）由用平衡浓度表示的平衡常数类推可知，用平衡压强表示的平衡常数Kp=；压强为p4时，a点CH4的平衡转化率为80%，则平衡时c(CH4)=c(CO2)=0.2mol·L-1，c(CO)=c(H2)=1.6mol·L-1，则p(CH4)=p(CO2)=p4×，p(CO)=p(H2)=p4×，故Kp=。 20．乙醇-水催化重整可获得H₂。体系中存在的主要反应为： 反应①：   kJ⋅mol 反应②：   kJ·mol 下列说法错误的是 A．增大起始的值，能提高乙醇的平衡转化率 B．若体系达到平衡后，压缩容器体积，反应②的平衡不移动 C．升高温度，反应①、②的反应速率和化学平衡常数均增大 D．相同温度下，选用更理想的催化剂，不能提高的平衡产率 【答案】B 【解析】A．增大起始的值，相当于乙醇的物质的量不变增加水的物质的量，水的浓度增大，平衡正向移动，乙醇转化率增大，A正确； B．体系达到平衡后，压缩容器体积，反应①逆向移动，导致②中反应物的浓度减少，，反应②逆向移动，B错误； C．温度升高反应速率增大，反应①②均为吸热反应，升高温度平衡均正向移动，平衡常数均增大，C正确； D．催化剂不影响平衡移动，相同温度下，选用更理想的催化剂，不能提高的平衡产率，D正确； 答案选B。 21．在一定温度下的密闭容器中发生反应：xA(g)+yB(g)zC(g)，平衡时测得A的浓度为0.25mol/L。保持温度不变，将容器的容积压缩至原来的一半，再达平衡时，测得A的浓度为0.60 mol /L。下列有关判断正确的是 A．平衡向正反应方向移动 B．x+y<z C．B的转化率升高 D．C的体积分数增大 【答案】B 【分析】平衡时测得A的浓度为0.25mol/L，保持温度不变，将容器的容积压缩到原来的一半，C的浓度瞬间变为0.50mol/L，再达到平衡时，测得A的浓度为0.60 mol /L，A的浓度增大，反应逆向进行，根据勒夏特列原理，增大压强，平衡向气体计量数减小的方向移动，即x+y＜z。 【解析】A．由分析可知，平衡向逆反应方向移动，A错误； B．反应逆向进行，根据勒夏特列原理，增大压强，平衡向气体计量数减小的方向移动，即x+y＜z，B正确； C．平衡逆向移动，B的转化率降低了，C错误； D．平衡逆向移动，C的体积分数减小了，D错误； 故答案为：B。 22．将1mol M和2mol N置于体积为2L的恒容密闭容器中，发生反应：  。反应过程中测得Q的体积分数在不同温度下随时间的变化如图所示。下列结论正确的是 A． B．温度： C．温度为时，M的平衡转化率为50％ D．若X、Y两点的平衡常数分别为、，则K1<K2 【答案】C 【分析】 先拐先平数值大，，温度升高，Q的体积分数减小，平衡逆向移动，说明，据此作答。 【解析】A．温度升高，Q的体积分数减小，平衡逆向移动，说明，A错误；B．先拐先平数值大，，B错误；C．温度为时，设M的变化量为x mol，列三段式为：，温度为，平衡时Q的体积分数=20％，解得，M的平衡转化率为=50％，C正确；D．，对于放热反应，温度越低平衡常数越大，则，D错误；故答案选C。 23．乙烯气相水化法制备乙醇：。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下图(起始时，)。 下列分析不正确的是 A．乙烯气相直接水化反应的 B．图中压强的大小关系为： C．图中a、b两点对应的化学平衡常数相等 D．达到平衡状态a、b所需要的时间： 【答案】C 【解析】A．如图，温度越高，乙烯的转化率越低，平衡逆向移动，该反应的放热反应，焓变小于零，A正确； B．由图可知，压强越大，平衡正向移动，乙烯的平衡转化率越大，所以，B正确； C．a、b两点对应的温度不同，则反应的化学平衡常数不相等，C错误；    D．与a点相比，b点温度高，压强大，反应速率较快，达平衡所需时间较短，故达到平衡状态a、b所需要的时间：，D正确； 故选C。 24．在一定温度下，将2molA和2molB两种气体相混合于体积为2L的某密闭容器中(容积不变)，发生如下反应：3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g)，ΔH<0，2min末反应达到平衡状态(温度不变)，生成了0.8molD，并测得C的浓度为0.4mol·L-1，请填写下列空白： （1）x的值等于_______。 （2）该反应的化学平衡常数K=_______，升高温度时K值将_______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。 （3）A物质的转化率为_______。 （4）若维持温度不变，在原平衡混合物的容器中再充入3molC和3molD，欲使达到新的平衡时，各物质的物质的量分数与原平衡相同，则至少应再充入B的物质的量为_______mol。达到新平衡时A的物质的量为n(A)=_______mol 【答案】2 减小 60% 3 2.6 【解析】 （1）C的浓度为0.4mol·L-1，因为容器体积是2L因此C为0.8mol，与D产量相同，故反应中的计量数相同，x是2。 （2）列式求算： 由平衡常数计算公式。因为该反应ΔH<0，是放热反应，故升高温度反应逆向进行，K值减小。 （3） A物质的转化率=。 （4）与原平衡等效，则A与B的物质的量之比为1：1，将3molC和3molD完全转化为A和B，得到4.5molA和1.5molB，加上原来的物质的量之后，A为6.5mol，B为3.5mol，要使A、B的物质的量相等，还需要加入3molB，达到新平衡后，A的物质的量分数与原来相同，为20%，新平衡时A的物质的量为13mol×20%=2.6mol。 25．硫酸是重要的化工原料，工业制硫酸的其中一步重要反应是：2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)  ∆H<0。反应达到平衡后，改变某个条件，使平衡发生移动，得到下面的图像： （1）t3时刻改变的条件是 ；t5时刻改变的条件是 。 （2）以上各时段的平衡状态中，SO2转化率最高的是 ；SO2浓度最小的是 。 （3）甲、乙、丙三个容器完全相同的恒容密闭容器，分别按照下表进行投料： 序号 SO2/mol O2/mol SO3/mol 甲 2 1 0 乙 3 1 0 丙 2 2 0 在相同温度下达到平衡后，三个容器中：SO2的转化率由大到小顺序为 。 （4）在容积为2L的密闭容器中充入和一定量的O2进行上述反应，当反应进行到4min时，测得则反应进行到2min时，容器中：的物质的量为___________。 A．等于1.6mol B．等于1.2mol C．大于1.6mol D．小于1.2mol 【答案】（1）减小压强 升高温度 （2）t1至t2段 t4至t5段 （3）丙>甲>乙 （4）D 【解析】（1）t3时刻正逆反应速率均减小，且逆反应速率大于正反应速率，反应向逆反应方向进行，2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)是气体分子数减小的反应，减小压强平衡逆向移动，则t3时刻改变的条件是减小压强，t5时刻正逆反应速率均增大，平衡逆向移动，由于反应∆H<0是放热反应，升高温度均能增大速率且平衡逆向移动，则t5时刻改变的条件是升高温度； （2）若正反应速率大于逆反应速率，反应向正向进行，若v(正)<v(逆)，反应逆向进行，t1至t2段反应正向进行到达平衡状态，t2至t3段平衡不移动，t3至t4段平衡逆向移动，t5至t6段反应逆向进行，则SO2转化率最高的是t1至t2段，t3时刻通过增大体积来减小压强，则SO2浓度最小的是t4至t5段； （3）容器乙对于容器甲而言，增大SO2的浓度，增加的SO2无法完全转化，导致转化率减小，SO2的转化率：甲>乙，容器丙对于甲而言增大O2的浓度，提高SO2的转化率，则SO2的转化率：丙>甲，因此三个容器中SO2的转化率由大到小顺序为：丙>甲>乙； （4）根据化学反应速率的概念可知，进行到4min时，测得n (SO2)=0.4mol，此时反应的速率为，反应进行到前2min末时设二氧化硫物质的量为x，进行到2min时的物质浓度大于4min时的物质的浓度，所以反应时4min的反应速率小于2min的反应速率，即，整理得，x＜1.2mol，故选：D。 26．对于密闭容器中的可逆反应，探究单一条件改变情况下，可能引起平衡状态的改变，得到如图所示的曲线(图中T表示温度，n表示物质的量)。下列判断正确的是 A．加入催化剂可以使状态d变为状态b B．若，则逆反应一定是放热反应 C．达到平衡时，A2的转化率大小为 D．在和不变时达到平衡，的物质的量的大小为 【答案】C 【解析】A．催化剂只改变反应速率不改变平衡移动，所以加入催化剂不可能使状态d变为状态b，故A错误；B．若，由图象可知，温度升高，AB3的平衡体积分数减小，说明平衡向逆反应方向移动，则逆反应为吸热反应，故B错误；C．由图可知，横坐标为B2的物质的量，增大一种反应物的量会促进另一种反应物的转化率增大，则B2的物质的量越大，达到平衡时A2的转化率越大，即转化率大小为c＞b＞a，故C正确；D．由图可知，横坐标为B2的物质的量，增大一种反应物的量必然会促进另一种反应物的转化，则B2的物质的量越大，达到平衡时A2的转化率越大，生成物的物质的量越大，则平衡时AB3的物质的量大小为c＞b＞a，故D错误；答案选C。 27．在三个容积均为1 L的密闭容器中，起始时H2浓度均为1.0 mol·L－1，以不同的氢碳比充入H2和CO2，一定条件下发生反应2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)，ΔH，CO2的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的ΔH >0 B．在氢碳比为2.0时，Q点：v(正)< v(逆) C．氢碳比：① < ② D．P点对应温度的平衡常数为512 (mol·L－1)－3 【答案】D 【解析】A．氢碳比一定时，升高温度，CO₂的平衡转化率降低，说明平衡逆向移动，则正反应为放热反应，所以该反应的ΔH <0，A错误； B．在氢碳比为2.0时，Q点未处于平衡状态，Q点要达到平衡状态，CO₂的平衡转化率应该增大，说明Q点反应正向进行，则Q点：v(正)>v(逆)，B错误； C．温度一定时，氢碳比越大，二氧化碳的平衡转化率越大，根据图知，温度相同时，①中二氧化碳的转化率大于②，所以氢碳比：①>②，故C错误； D．P点的CO₂平衡转化率为50%，氢碳比为2.0，起始时H2浓度均为，则 ，转化的，利用三段式分析P点对应温度的平衡常数K==，D正确； 答案选D。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2.2 化学反应的限度 第2课时 化学平衡的移动 分层作业 1．对化学平衡的下列说法中正确的是 A．化学反应速率变化时，化学平衡一定发生移动 B．化学平衡发生移动时，化学反应速率一定变化 C．化学平衡向正反应方向移动时，正反应速率一定增大 D．只有加入催化剂，才会发生化学反应速率变化，而化学平衡不移动的情况 2．可逆反应达到平衡状态后，保持温度、容器容积不变，向容器中充入一定量的，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，的转化率增大 B．Q不变，K变大，的转化率减小 C．Q减小，K不变，的转化率减小 D．Q增大，K不变，的转化率增大 3．在恒容密闭容器中反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)    △H=-373.4kJ•mol-1达到平衡状态，以下说法不正确的是 A．及时分离出CO2，使Q减小，Q＜K，因此平衡正向移动 B．扩大容器体积，使Q增大，Q＞K，因此平衡逆向移动 C．加入催化剂可增大反应速率，从而增大一段时间内的反应物转化率 D．降低温度，使Q减小，Q＞K，因此平衡正向移动 4．在2A(g)＋B(g) 4C(g)＋D(s) (ΔH>0)已达化学平衡时，能使正、逆反应速率同时加快，又使平衡向正反应方向移动，应采取的措施 A．减小C的浓度 B．增大压强 C．升高温度 D．使用催化剂 5．下列说法中，能说明化学平衡一定向正反应方向移动的是 A．N2O4(g) 2NO2(g)，改变某一条件后，气体颜色加深 B．H2(g)＋I2(g) 2HI(g)，单位时间内消耗H2和HI的物质的量之比大于1:2 C．N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，改变某一条件后，NH3的体积分数增加 D．2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，恒温恒压条件下，充入He 6．用下列实验装置进行相应的实验，能达到实验目的的是 A．图1测量锌粒和稀硫酸反应中生成的体积，计算该反应的速率 B．图2验证对过氧化氢的分解有催化作用 C．图3验证勒夏特列原理中KCl的浓度对该反应平衡的影响 D．图4探究温度对化学平衡的影响 7．在一定体积的密闭容器中，进行化学反应：，化学平衡常数（K）和温度（t）的关系如下表： t/℃ 700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 根据以上信息推断以下说法正确的是 A．升高温度，该反应向正反应方向移动 B．此反应只有达到平衡时，密闭容器中的压强才不会变化 C．该反应在1000℃时的反应速率与700℃时一样大 D．温度不变，该反应的反应物的转化率越大，化学平衡常数越大 8．已知反应3A(g)+2B(g)≒C(g)+4D(g)  ΔH<0。如图：a、b表示在一定条件下，D的体积分数D%随时间t的变化情况。若使曲线b变为曲线a ，可采取的措施是       ①增加C的质量②升高温度 ③缩小反应容器的容积(加压)④减小B的浓度⑤使用适当催化剂 A．只有⑤ B．①③ C．③⑤ D．②③⑤ 9．对可逆反应2A(s)+3B(g)C(g)+2D(g)    △H＜0，在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是 A．压强增大一倍，平衡不移动，v正、v逆不变 B．升高温度，平衡向逆反应方向移动 C．增加A的量，平衡向正反应方向移动 D．减小B的浓度，则一定有v正>v逆 10．用尿素水解生成的NH3催化还原NO，是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为，达到平衡后，再通入一定量O2，达到新平衡时，下列说法不正确的是 A．N2的平衡浓度增大 B．NO的转化率增大 C．正向反应速率增大 D．反应平衡常数增大 11．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，向容器中通入1 mol N2和3 mol H2，当反应达到平衡时，下列措施能提高N2转化率的是 ①降低温度 ②维持温度、容积不变，按照物质的量之比为1∶3再通入一定量的N2和H2 ③增加NH3的物质的量 ④维持恒压条件，通入一定量惰性气体 A．①④ B．①② C．②③ D．③④ 12．已知植物光合作用发生反应：，该反应达到化学平衡后，下列说法正确的是 A．增加的量，转化率减小 B．增大的浓度，平衡正向移动，化学平衡常数增大 C．适当升高温度，既提高了活化分子百分数，又增大了的转化率 D．加入催化剂，的体积分数增大 13．反应2X(g)+Y(g)⇌2Z(g)(正反应为放热反应)，在不同温度(T1和T2)及不同压强(P1和P2)下，产物Z的物质的量n(Z)与反应时间(t)的关系如图中a、b、c三曲线所示。下述判断中正确的是 A．T1>T2；P1<P2 B．T1<T2；P1>P2 C．T1>T2；P1>P2 D．T1<T2；P1<P2 14．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．工业上选择在温度为的条件下合成氨 B．新制氯水在光照条件下颜色变浅 C．向溶液中加入溶液，溶液颜色变深 D．将装有和的混合气体的烧瓶置于热水中的颜色深于冷水中颜色 15．一定温度下，在容积恒为1L的容器中通入一定量N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g) ΔH>0，体系中各组分浓度随时间(t)的变化如下表。 t/s 0 20 40 60 80 c(N2O4)/(mol/L) 0.100 0.062 0.048 0.040 0.040 c(NO2)/(mol/L) 0 0.076 0.104 0.120 0.120 下列说法不正确的是 A．0~60s，N2O4的平均反应速率为v=0.06mol/(L·min) B．升高温度，反应的化学平衡常数值增大 C．80s时，再充入NO2、N2O4各0.12mol，平衡不移动 D．若压缩容器使压强增大，达新平衡后混合气颜色比原平衡时浅 16．汽车尾气中NO产生的反应为：，一定条件下，等物质的量的和在恒容密闭容器中反应，如图曲线a表示该反应在温度T时，N2的浓度随时间的变化。曲线b表示该反应在某一起始条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是 A．曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂 B．若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的 C．温度T下，该反应的平衡常数 D．温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小 17．一定温度下，在体积固定的密闭容器中发生如下反应：H2(g)+I2(g)2HI(g)。达到平衡时，H2(g)、I2(g)的物质的量浓度均为0.01mol·L-1，HI(g)的物质的量浓度为0.06mol·L-1.现分别对平衡混合物进行下列操作，计算操作后反应的浓度商，并判断平衡移动的方向。 （1）保持其他条件不变，向容器中通入H2(g)，使其浓度达到0.02mol·L-1 ； （2）保持其他条件不变，向容器中通入HI(g)，使其浓度达到0.08mol·L-1 ； （3）保持其他条件不变，向容器中通入Ar(g)，使其浓度达到0.01mol·L-1 。 18．某兴趣小组以重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液为研究对象，结合所学反应原理的知识改变条件使其发生“色彩变幻”。 已知：①K2Cr2O7溶液存在平衡：Cr2O(橙色)＋H2O 2CrO(黄色)＋2H＋。 ②Cr3＋(绿色) （1）i可证明反应Cr2O＋H2O 2CrO＋2H＋的正反应是 (填“吸热”或“放热”)。 （2）ii是验证“只降低生成物的浓度，该平衡正向移动”，试剂a是 。 （3）iii的目的是要验证“增大生成物浓度，该平衡逆向移动”，此实验是否能达到预期目的 (填“能”或“不能”)，理由是 。 （4）根据实验Ⅱ中不同现象，可以得出的结论是 。 19．在恒容密闭容器中通入CH4与CO2，使其物质的量浓度均为1.0mol·L-1，在一定条件下发生反应：CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g)，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示： 则： （1）该反应的ΔH (填“<”“=”或“>”)0。 （2）压强p1、p2、p3、p4由大到小的关系为 。压强为p4时，在b点：v(正) (填“<”“=”或“>”)v(逆)。 （3）对于气相反应，用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数(记作Kp)，则该反应的平衡常数的表达式Kp= ；如果p4=0.36MPa，求a点的平衡常数Kp= 。(保留3位有效数字，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数) 20．乙醇-水催化重整可获得H₂。体系中存在的主要反应为： 反应①：   kJ⋅mol 反应②：   kJ·mol 下列说法错误的是 A．增大起始的值，能提高乙醇的平衡转化率 B．若体系达到平衡后，压缩容器体积，反应②的平衡不移动 C．升高温度，反应①、②的反应速率和化学平衡常数均增大 D．相同温度下，选用更理想的催化剂，不能提高的平衡产率 21．在一定温度下的密闭容器中发生反应：xA(g)+yB(g)zC(g)，平衡时测得A的浓度为0.25mol/L。保持温度不变，将容器的容积压缩至原来的一半，再达平衡时，测得A的浓度为0.60 mol /L。下列有关判断正确的是 A．平衡向正反应方向移动 B．x+y<z C．B的转化率升高 D．C的体积分数增大 22．将1mol M和2mol N置于体积为2L的恒容密闭容器中，发生反应：  。反应过程中测得Q的体积分数在不同温度下随时间的变化如图所示。下列结论正确的是 A． B．温度： C．温度为时，M的平衡转化率为50％ D．若X、Y两点的平衡常数分别为、，则K1<K2 23．乙烯气相水化法制备乙醇：。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下图(起始时，)。 下列分析不正确的是 A．乙烯气相直接水化反应的 B．图中压强的大小关系为： C．图中a、b两点对应的化学平衡常数相等 D．达到平衡状态a、b所需要的时间： 24．在一定温度下，将2molA和2molB两种气体相混合于体积为2L的某密闭容器中(容积不变)，发生如下反应：3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g)，ΔH<0，2min末反应达到平衡状态(温度不变)，生成了0.8molD，并测得C的浓度为0.4mol·L-1，请填写下列空白： （1）x的值等于_______。 （2）该反应的化学平衡常数K=_______，升高温度时K值将_______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。 （3）A物质的转化率为_______。 （4）若维持温度不变，在原平衡混合物的容器中再充入3molC和3molD，欲使达到新的平衡时，各物质的物质的量分数与原平衡相同，则至少应再充入B的物质的量为_______mol。达到新平衡时A的物质的量为n(A)=_______mol 25．硫酸是重要的化工原料，工业制硫酸的其中一步重要反应是：2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)  ∆H<0。反应达到平衡后，改变某个条件，使平衡发生移动，得到下面的图像： （1）t3时刻改变的条件是 ；t5时刻改变的条件是 。 （2）以上各时段的平衡状态中，SO2转化率最高的是 ；SO2浓度最小的是 。 （3）甲、乙、丙三个容器完全相同的恒容密闭容器，分别按照下表进行投料： 序号 SO2/mol O2/mol SO3/mol 甲 2 1 0 乙 3 1 0 丙 2 2 0 在相同温度下达到平衡后，三个容器中：SO2的转化率由大到小顺序为 。 （4）在容积为2L的密闭容器中充入和一定量的O2进行上述反应，当反应进行到4min时，测得则反应进行到2min时，容器中：的物质的量为___________。 A．等于1.6mol B．等于1.2mol C．大于1.6mol D．小于1.2mol 26．对于密闭容器中的可逆反应，探究单一条件改变情况下，可能引起平衡状态的改变，得到如图所示的曲线(图中T表示温度，n表示物质的量)。下列判断正确的是 A．加入催化剂可以使状态d变为状态b B．若，则逆反应一定是放热反应 C．达到平衡时，A2的转化率大小为 D．在和不变时达到平衡，的物质的量的大小为 27．在三个容积均为1 L的密闭容器中，起始时H2浓度均为1.0 mol·L－1，以不同的氢碳比充入H2和CO2，一定条件下发生反应2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)，ΔH，CO2的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的ΔH >0 B．在氢碳比为2.0时，Q点：v(正)< v(逆) C．氢碳比：① < ② D．P点对应温度的平衡常数为512 (mol·L－1)－3 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $$