专题2 第3单元 单元综合训练-【金版教程】2025-2026学年高中化学选择性必修1作业与测评课件PPT（苏教版2019）

0 专题2　化学反应速率与化学平衡 第三单元　化学平衡的 移动 单元综合训练 (建议用时：40分钟) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析：由图可知，t3时刻v逆减小，且是在原来的基础上减小，是改变物质的浓度引起的，可能是减少c(D)所致，A正确；t5时刻，逆反应速率突然减小，可能是降低温度所致，B正确；t7时刻，逆反应速率减小，t7之后，逆反应速率不再改变，反应达平衡，反应为气体体积分数不变的反应，所以可能是减小压强所致，C正确；t5时刻，逆反应速率突然减小，之后在t5～t6时间段内，逆反应速率逐渐增大，说明平衡正向移动，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 6 解析：Z为固体，加入适量Z不影响反应①的平衡移动，而反应②与Z无关，故加入Z也不影响反应②的平衡移动，A正确；通入稀有气体Ar，由于容器体积不变，故气体浓度不发生改变，反应①的平衡不移动，B错误；温度降低，反应①正向移动，反应②逆向移动，故无法判断Q浓度的增减，C正确；通入气体Y，反应①平衡正向移动，Q的浓度增大，导致反应②平衡逆向移动，则N的浓度增大，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 8 解析：在其他条件不变时，增大压强，化学反应速率加快，达到平衡所需时间缩短，即0.2 MPa时反应先达到平衡，且增大压强，化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动，因此达到平衡时反应物A的平衡含量降低，A错误；升高温度，反应速率加快，正反应方向是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，B正确；催化剂不能影响化学平衡移动，C错误；当起始反应物的物质的量之比与化学计量数之比相等时，转化率相等，故横坐标应该为2，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 9 [易错警示]　 讨论平衡移动方向与正、逆反应速率变化的关系要注意以下两点： (1)正、逆反应速率的相对大小发生变化是引起平衡移动的根本原因，当正、逆反应速率同等程度改变时，平衡不移动。 (2)不要把v正增大与平衡向正反应方向移动等同起来，只有v正>v逆时，平衡才向正反应方向移动，同理，v逆>v正时平衡逆向移动。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 11 解析：由题给图像可知，随温度的升高B的转化率增大，说明该反应是吸热反应，A错误；b点为平衡点，所以混合气体的平均摩尔质量不再变化，B正确；T1温度下，a点时B的转化率大于同温度下平衡点时B的转化率，所以要使a点达到平衡应使反应逆向进行，而增大压强反应正向进行，C错误；c点时B的转化率小于同温度下平衡点时B的转化率，所以反应正向进行，即v(正)>v(逆)，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 15 解析：增加B的量，若B为有色气体，可以导致体系颜色加深；若C为有色气体，B为无色气体，也因增大了B的浓度引起平衡向右移动，导致有色气体C浓度增大，使体系颜色加深；若B为固体或纯液体，则不能实现。所以B必为气体，A正确；增大压强，平衡不移动，说明该反应的反应前后气体体积不变，因B状态不明确，则m＋n不一定等于p＋q，B错误；升高温度，A的转化率减小，平衡逆向移动，说明正反应为放热反应，C错误；若B是气体，增大A的量，A的转化率减小，B的转化率增大，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 17 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 18 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 19 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 21 [归纳总结]　恒温线[或恒压线，α(A)表示反应物的平衡转化率] (1)恒温或恒压曲线上的任意点均表示平衡状态。 (2)分析方法：①分析任一条曲线走势，如图甲中，温度为T1时(即恒温)，α(A)随压强(p)的增大而增大，故正反应是气体分子数减小的反应；②任取一点向横坐标作垂线为辅助线进行分析，如图乙中，过p3任作一条垂直于x轴(即恒温)的辅助线，若p1<p2<p3，则表示α(A)随压强的增大而增大，故正反应是气体分子数减小的反应。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 22 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 23 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 25 二、非选择题 12．(1)以焦炭为原料，在高温下与水蒸气反应可制得合成气(CO和H2)。在T1 ℃、50 MPa达平衡时，H2O(g)的转化率为70%，则其压强平衡常数Kp＝________MPa(计算结果保留两位小数)。 48.04 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 26 容器 甲 乙 丙 起始反应物投入量 2 mol H2、1 mol CO 1 mol CH3OH 2 mol CH3OH 平衡数据 c(CH3OH)/mol·L－1 c1 c2 c3 反应的能量变化/kJ Q1 Q2 Q3 体系压强/Pa p1 p2 p3 反应物转化率 α1 α2 α3 根据上表信息填空(填“＞”“＜”或“＝”)： ①2c1____c3；②|Q1|＋|Q2|____90.1；③2p2____p3；④α1＋α3____1。 ＜ ＝ ＞ ＜ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 27 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 28 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 29 13．(福建卷节选)SiHCl3是制造多晶硅的原料，可由Si和SiCl4耦合加氢得到，相关反应如下： Ⅰ.SiCl4(g)＋H2(g)===SiHCl3(g)＋HCl(g)　ΔH1＝52 kJ·mol－1 Ⅱ.Si(s)＋3HCl(g)===SiHCl3(g)＋H2(g)　ΔH2＝－236 kJ·mol－1 Ⅲ.Si(s)＋SiCl4(g)＋2H2(g)===2SiH2Cl2(g)　ΔH3＝16 kJ·mol－1 (1)生成SiHCl3的总反应： Ⅳ.Si(s)＋3SiCl4(g)＋2H2(g)===4SiHCl3(g)　ΔH4＝________kJ·mol－1。 －80 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 30 (2)体系达到平衡状态且其他条件不变时： ①压缩平衡体系体积，重新达到平衡后物质的量分数增大的组分为______(填标号)。 a．SiCl4 b．SiHCl3 c．SiH2Cl2 d．HCl ②反应温度升高不利于提高平衡时产物SiHCl3选择性的原因是_____________ _________________________________________________。 bc 因ΔH4<0， 升温反应Ⅳ向逆反应方向进行，SiHCl3的产量反而减小 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 31 ①图中n代表的组分为________(填化学式)。 ②750 K时，反应Ⅲ的平衡常数Kp＝_________(列出计算式)。 ③750 K时，SiCl4的平衡转化率为f，消耗硅的物质的量为__________________ __________________mol。(列出计算式) (3)在压强为p0的恒压体系中通入2.0 mol H2和1.0 mol SiCl4，达到平衡时，气体组分的物质的量分数随温度变化如图所示(忽略气体组分在硅表面的吸附量)。已知：Kp为用气体分压表示的平衡常数，分压＝物质的量分数×总压。 HCl 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 32 解析：(1)根据盖斯定律可知，ΔH4＝ΔH2＋3ΔH1＝－236 kJ·mol－1＋3× (＋52 kJ·mol－1)＝－80 kJ·mol－1。 (2)①压缩平衡体系体积，相当于增大压强，重新达到平衡后，对于反应Ⅰ→Ⅳ，除压强对反应Ⅰ无影响，对Ⅱ→Ⅳ的反应都是平衡向正反应方向移动，因此SiH2Cl2和SiHCl3的量增大。 (3)在压强为p0的恒压体系中通入2.0 mol H2和 1.0 mol SiCl4，①根据反应Ⅰ→Ⅳ可知，温度升高，反应Ⅰ和Ⅲ正向移动，反应Ⅱ逆向移动，故HCl的物质的量分数增大，结合图可知n为HCl，m为SiHCl3； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 33 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 34 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 35 　　　　　　　　　　　　　 R 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1．下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是(　　) A．溴水中存在以下平衡：Br2＋H2OHBr＋HBrO，当加入NaOH溶液后颜色变浅 B．对2H2O22H2O＋O2↑的反应，使用MnO2可增大制O2的反应速率 C．反应：CO＋NO2CO2＋NO　ΔH<0，升高温度，平衡向逆反应方向移动 D．合成氨反应：N2＋3H22NH3　ΔH<0，为使氨的产率提高，理论上应采取低温高压的措施 2．如图为可逆反应：A(s)＋D(g)E(g)　ΔH<0的逆反应速率随时间变化情况。试根据图中曲线判断下列说法中不正确的是(　　) A．t3时刻可能采取的措施是减小c(D) B．t5时刻可能采取的措施是降温 C．t7时刻可能采取的措施是减小压强 D．t5～t6时间段平衡向逆反应方向移动 [归纳总结]　 速率－时间(或速率－压强或速率－温度)图像：该类图像一般有两种表现形式，如图甲和图乙[以mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)为例]： 图乙交点是平衡状态，平衡后升温，平衡逆向移动，可知该反应ΔH＜0；平衡后加压，平衡正向移动，可知该反应m＋n＞p＋q。 3．某温度下，在一恒容密闭容器中进行如下两个反应并达到平衡： ①2X(g)＋Y(g) Z(s)＋2Q(g)　ΔH1＜0 ②M(g)＋N(g) R(g)＋Q(g)　ΔH2＞0 下列叙述错误的是(　　) A．加入适量Z，①和②平衡均不移动 B．通入稀有气体Ar，①平衡正向移动 C．降温时无法判断Q浓度的增减 D．通入Y，则N的浓度增大 4．对于可逆反应A(g)＋2B(g) 2C(g)　ΔH<0，下列图像正确的是(　　) 5.有一反应2A(g)＋B(g)2C(g)，B的平衡转化率与温度的关系如图所示，则下列叙述正确的是(　　) A．该反应是放热反应 B．b点时混合气体的平均摩尔质量不再变化 C．T1温度下，a点若要达到平衡，可以采取 增大压强的方法 D．c点时，v(正)<v(逆) 6．将4 mol A和2 mol B在2 L的恒容密闭容器中发生反应：2A(g)＋B(g)2C(g)　ΔH<0，反应至2 s时测得C的浓度为0.6 mol·L－1。下列说法正确的是(　　) A．2 s时物质A的转化率为15% B．当v(C)＝2v(B)时，该反应达到了平衡状态 C．达到平衡状态时，增加A的物质的量，平衡正向移动，C的体积分数升高 D．达到平衡状态时，升高温度，平衡逆向移动，v正增大 解析：反应至2 s时测得C的浓度为0.6 mol·L－1，则 　　　　　　　 2A(g)＋B(g)2C(g) eq \a\vs4\al(开始/(mol·L－1)) 2 1 0 eq \a\vs4\al(转化/(mol·L－1)) 0.6 0.3 0.6 eq \a\vs4\al(2 s时/(mol·L－1)) 1.4 0.7 0.6 2 s时物质A的转化率为eq \f(0.6,2)×100%＝30%，A错误；当v(C)＝2v(B)时，不能判断正、逆反应速率的关系，则不能判断该反应是否达到了平衡状态，B错误；增加A的物质的量，虽然平衡正向移动，但C的体积分数减小，C错误；该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，v正增大，D正确。 7．可逆反应mA(g)＋nB(？)pC(g)＋qD(g)中，A和D都是无色气体，达到平衡后，下列叙述正确的是(　　) A．若增加B的量，平衡体系颜色加深，说明B必是气体 B．增大压强，平衡不移动，说明m＋n一定等于p＋q C．升高温度，A的转化率减小，说明正反应是吸热反应 D．若B是气体，增大A的量，A、B的转化率均增大 8．如图是某压强下，N2与H2按体积比1∶3投料时，发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。反应混合物中氨的体积分数随温度的变化曲线如图所示，其中一条是经过一定时间反应后的曲线，另一条是平衡时的曲线。下列说法不正确的是(　　) A．图中曲线Ⅰ是平衡时的曲线 B．图中c点，v(正)>v(逆) C．图中b点，容器内气体n(N2)∶n(NH3)＝1∶4 D．550 ℃后曲线Ⅱ下降的原因可能是催化剂活性下降 9．在恒温、恒容条件下发生反应：2X2O5(g)4XO2(g)＋O2(g)　ΔH>0，温度T下，不同时刻X2O5的物质的量浓度如表所示： t/s 0 50 100 150 c(X2O5)/(mol·L－1) 4.00 2.50 2.00 2.00 下列说法错误的是(　　) A．温度T下的平衡常数K＝64 (mol·L－1)3，0～100 s内X2O5的转化率为50% B．0～50 s内X2O5的分解速率为0.03 mol·L－1·s－1 C．T1温度下的平衡常数为K1，T2温度下的平衡常数为K2，若T1>T2，则K1>K2 D．若只将恒容改为恒压，其他条件都不变，则达到新平衡时X2O5的转化率和该反应的平衡常数都不变 解析： 2X2O5(g)4XO2(g)＋O2(g) 初始浓度/(mol·L－1) 4.00 0.00 0.00 转化浓度/(mol·L－1) 2.00 4.00 1.00 平衡浓度/(mol·L－1) 2.00 4.00 1.00 根据以上数据分析，温度T下的平衡常数K＝eq \f(44×1,22) (mol·L－1)3＝64 (mol·L－1)3，0～100 s内X2O5的转化率为50%，A正确；0～50 s内X2O5的分解速率为eq \f(4－2.5,50) mol·L－1·s－1＝0.03 mol·L－1·s－1，B正确；因为该反应是吸热反应，所以温度升高，平衡正向移动，平衡常数增大，C正确；该反应为气体分子数增多的反应，在恒容条件下，随着反应的进行，容器中的压强逐渐增大，若改为恒压条件，与恒容条件相比，相当于减小压强，则该平衡正向移动，则平衡时X2O5的转化率增大，但平衡常数不变，D错误。 10．用CO合成甲醇(CH3OH)的热化学方程式为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH<0，按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A．温度：T1>T2>T3 B．正反应速率：v(a)>v(c)、v(b)>v(d) C．平衡常数：K(a)>K(c)、K(b)＝K(d) D．平均摩尔质量：M(a)<M(c)、M(b)>M(d) 解析：反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)是反应前后气体体积减小的放热反应，在其他条件不变时，升高温度，平衡向吸热的逆反应方向移动，使反应物CO的平衡转化率减小，故温度：T1<T2<T3，A错误。在压强相同时，温度升高，化学反应速率增大，由于温度：T3>T1，故正反应速率：v(a)<v(c)；在温度不变时，增大压强，化学反应速率增大，所以正反应速率：v(b)>v(d)，B错误。正反应放热，升高温度，平衡常数减小；温度不变，平衡常数不变，所以平衡常数：K(a)>K(c)、K(b)＝K(d)，C正确。该反应前后气体的总质量不变，升高温度，平衡逆向移动，气体的总物质的量增大，所以气体的平均摩尔质量减小，所以M(a)>M(c)；在温度不变时，增大压强，平衡向气体体积减小的正反应方向移动，气体的总物质的量减小，所以气体的平均摩尔质量增大，M(b)>M(d)，D错误。 11．根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是(　　) 将NO2球浸泡在冷水和热水中2NO2(g) N2O4(g)　ΔH<0 H2(g)＋I2(g)2HI(g) A.气体在热水中比在冷水中颜色浅 B.平衡体系加压后颜色先变深后变浅 推动注射器活塞 Cr2Oeq \o\al(2－,7)(aq)(橙色)＋H2O(l)2CrOeq \o\al(2－,4)(aq)(黄色)＋ 2H＋(aq)　ΔH＝＋13.8 kJ/mol C.加压后气体颜色变深后不再变化 D.与a中溶液颜色相比，b中溶液颜色变浅不能证明减小生成物浓度使平衡正向移动；c中溶液颜色变深能证明增加生成物浓度平衡逆向移动 解析：由2NO2(g)N2O4(g)　ΔH<0，可知该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，c(NO2)增大，则气体在热水中颜色深，故A错误。H2(g)＋I2(g)2HI(g)中反应前后气体的总物质的量不变，则加压后体积减小，浓度增大，颜色变深，平衡不发生移动，故B错误。推动注射器活塞，浓度增大，气体颜色变深，增大压强，平衡2NO2(g)N2O4(g)正向移动，气体颜色又变浅，但比原平衡深，故C错误。b中加入等体积的氢氧化钠溶液，离子浓度都减小，b中溶液颜色变浅不能证明平衡正向移动；c中加入浓硫酸，氢离子浓度增大，溶液颜色变深能证明增加生成物浓度平衡逆向移动，故D正确。 (2)合成气用于制备甲醇的反应：2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)　ΔH＝－90.1 kJ·mol－1，在T2 ℃时，容积相同的甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡时的有关数据如下表。 解析：(1)根据H2O(g)的转化率为70%，设H2O(g)的起始物质的量为1 mol， C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) 起始/mol　 　 1 0 0 转化/mol　　 0.7 0.7 0.7 平衡/mol　　 0.3 0.7 0.7 平衡时气体总物质的量为1.7 mol，此时H2O、CO、H2的物质的量分数分别为：eq \f(3,17)、eq \f(7,17)、eq \f(7,17)，Kp＝eq \f(p(CO)·p(H2),p(H2O))＝eq \f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7,17)×50 MPa))×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7,17)×50 MPa)),\f(3,17)×50 MPa)≈48.04 MPa。 (2)①甲、丙相比较，把甲等效为开始加入1 mol CH3OH，丙中甲醇的物质的量为甲的2倍，压强增大，对于反应2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)，平衡向生成甲醇的方向移动，故2c1<c3；②由题目可知生成1 mol CH3OH的能量变化为90.1 kJ，甲、乙平衡状态相同，令平衡时甲醇为n mol，对于甲容器，|Q1|＝90.1n，对于乙容器|Q2|＝90.1(1－n)，故|Q1|＋|Q2|＝90.1；③比较乙、丙可知，丙中甲醇的物质的量为乙的2倍，压强增大，对于反应2H2(g)＋CO(g) CH3OH(g)，平衡向生成甲醇的方向移动，故2p2>p3；④甲、乙处于相同的平衡状态，则α1＋α2＝1，由③的分析可知α2>α3，所以α1＋α3<1。 eq \f(z2,w2xp0) eq \f((1－f)(x＋y＋z),x)－1 或eq \f((1－f)(y＋z),x)－f ②750 K时，由图中可知平衡时SiCl4的物质的量分数为x，SiH2Cl2的物质的量分数为z，H2的物质的量分数为w，则Kp＝eq \f((zp0)2,xp0(wp0)2)＝eq \f(z2,xw2p0)；③750 K，1 mol SiCl4的平衡转化率为f，则转化的SiCl4为f mol，剩余的SiCl4为(1－f) mol，平衡时的物质与物质的量分数分别为SiCl4→x、SiH2Cl2→z和SiHCl3→y，设平衡时混合物的总物质的量为M mol，则可以根据剩余的SiCl4计算出M，eq \f(1－f,M)＝x⇒M＝eq \f(1－f,x)， 再计算出eq \f(n(SiHCl3),\f(1－f,x))＝y⇒n(SiHCl3)＝eq \f((1－f)y,x) mol、eq \f(n(SiH2Cl2),\f(1－f,x))＝z⇒n(SiH2Cl2)＝eq \f((1－f)z,x) mol，根据硅原子守恒，消耗硅的物质的量＝平衡物质中硅的总物质的量－起始时的1 mol SiCl4，n(Si)＝eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1((1－f)＋\f((1－f)y,x)＋\f((1－f)z,x)))－1)) mol＝eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f((1－f)(x＋y＋z),x)－1)) mol或者消耗硅的物质的量＝平衡物质中SiH2Cl2和SiHCl3物质的量之和－消耗的f mol SiCl4，n(Si)＝eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f((1－f)y,x)＋\f((1－f)z,x)))－f＝eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f((1－f)(y＋z),x)－f)) mol。 $$