[课后分层练(10)] 温度和催化剂对化学平衡的影响-【正禾一本通】2025-2026学年高二化学选择性必修1同步课堂高效讲义配套练习（人教版单选）

[课后分层练(十)]　温度和催化剂对化学平衡的影响 (限时40 min，选择题每题3分，非选择题14分) 【基础达标练】 1．地康法制氯气的反应为4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH<0，下列措施中既能增大反应速率又能增大HCl平衡转化率的是(　　 ) A．升高温度 B．增大氧气的浓度 C．使用合适的催化剂 D．移出H2O 答案：B。 2．(2025·福建厦门湖滨中学期中)已知植物光合作用发生的反应为6CO2(g)＋6H2O(l)⥫⥬C6H12O6(s)＋6O2(g)　ΔH＝＋669.62 kJ·mol-1。该反应达到化学平衡后，下列说法正确的是(　　) A．取走一半C6H12O6，CO2转化率增大 B．适当升高温度，既提高了反应速率，又增大了CO2的转化率 C．加入催化剂，O2的体积分数增大 D．增大CO2的浓度，平衡右移，化学平衡常数增大 答案：B。 3．一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO，MgSO4(s)＋CO(g)⥫⥬MgO(s)＋CO2(g)＋SO2(g)　ΔH>0，该反应在某密闭容器中达到平衡。下列分析正确的是(　　 ) A．恒温恒容时，充入CO气体，达到新平衡时增大 B．容积不变时，升高温度，混合气体的平均相对分子质量减小 C．恒温恒容时，分离出部分SO2气体可提高MgSO4的平衡转化率 D．恒温时，增大压强平衡逆向移动，平衡常数减小 解析：选C。恒温恒容时，充入CO气体，该反应的平衡常数K＝不变，c(SO2)增大，则减小，A错误；该反应的正反应是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，混合气体的平均相对分子质量增大，B错误；分离出部分SO2，平衡向正反应方向移动，MgSO4的平衡转化率增大，C正确；化学平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变，D错误。 4．一定温度下，可逆反应aX(g)＋bY(g)⥫⥬cZ(g)在一密闭容器内达到平衡后，t0时刻改变某一外界条件，化学反应速率(v)随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是(　　 ) A．若a＋b＝c，则t0时刻只能是增大了容器的压强 B．若a＋b＝c，则t0时刻只能是加入了催化剂 C．若a＋b≠c，则t0时刻只能是增大了容器的压强 D．若a＋b≠c，则t0时刻只能是加入了催化剂 解析：选D。从图像可知，t0时刻改变条件后正、逆反应速率同等程度增大，但平衡不移动，若a＋b＝c，则t0时刻可以是增大压强或使用催化剂；若a＋b≠c，则t0时刻只能是使用催化剂，D项正确。 5．已知HF分子在一定条件下会发生二聚反应：2HF(g)⥫⥬(HF)2(g)。经实验测得，不同压强下，体系的平均摩尔质量(＝)随温度(T)的变化曲线如图所示，下列说法正确的是(　　 ) A．该反应的ΔH>0 B．气体的压强：p(a)>p(b)＝p(c) C．平衡常数：K(a)＝K(b)<K(c) D．测定HF的摩尔质量要在低压、高温条件下 解析：选D。压强不变时，温度升高，平均摩尔质量减小，气体反应前后质量守恒，则气体总物质的量增大，说明平衡向逆反应方向移动，升温平衡向吸热反应方向移动，正反应是放热反应，ΔH<0，A错误；b、c点压强相等，温度不变时，增大压强，气体总物质的量减小，气体平均摩尔质量增大，则p1>p2，气体的压强为p(a)<p(b)＝p(c)，B错误；平衡常数随温度变化，不随压强变化，a、b、c点的温度不同，正反应是放热反应，温度越高平衡常数越小，平衡常数为K(a)>K(c)>K(b)，C错误；反应是气体分子数减小的放热反应，测定HF的摩尔质量应使平衡逆向移动，需要在低压、高温条件下提高HF的纯度，D正确。 6．在恒容刚性密闭容器中，充入等体积的CO和H2发生反应：H2(g)＋CO(g)⥫⥬C(s)＋H2O(g)　ΔH，测得CO物质的量分数与温度关系如图所示。下列说法错误的是(　　) A．T2>T1 B．ΔH<0 C．v正(A)＝v逆(B) D．K(D)>K(C) 解析：选C。根据先拐先平数值大知T2>T1，升高温度CO物质的量分数增大，说明升温化学平衡逆向移动，正反应是放热反应，A、B正确；v正(A)>v逆(B)，C错误；D点温度较低，平衡正移，平衡常数增大，D正确。 7．现有反应mA(g)＋nB(g)⥫⥬pC(g)，达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大；当减小压强时，混合体系中C的质量分数减小，则： (1)该反应的逆反应为________(填“吸热”或“放热”)反应，且m＋n______(填“＞”“＜”或“＝”)p。 (2)减压使容器体积增大时，A的质量分数________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。 (3)若容积不变加入B，则A的转化率______，B的转化率__________。 (4)若升高温度，则平衡时B、C的浓度之比将__________。 (5)若加入催化剂，平衡时气体混合物的总物质的量__________。 解析：反应mA(g)＋nB(g)⥫⥬pC(g)达到平衡后，升高温度时，B的转化率变大，说明平衡向正反应方向移动，正反应为吸热反应；减小压强时，混合体系中C的质量分数减小，说明平衡向逆反应方向移动，即m＋n>p，A的质量分数增大；若容积不变加入B，平衡向正反应方向移动，A的转化率增大；升高温度，平衡向正反应方向移动，c(C)增大，c(B)减小，即减小；加入催化剂，平衡不移动，混合物的总物质的量不变。 答案：(1)放热　＞　(2)增大 (3)增大　减小　(4)减小　(5)不变 【拓展提能练】 8．(2025·安徽桐城中学高二期中)催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应R(g)⥫⥬P(g)。反应过程(下图)中，M为中间产物。其他条件相同时，下列说法正确的是(　　 ) A．使用催化剂Ⅰ和Ⅱ，催化历程相同 B．反应达平衡时，升高温度，P的浓度增大 C．使用催化剂Ⅱ时，反应体系更快达到平衡 D．使用催化剂Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大 解析：选D。由图可知，使用催化剂Ⅰ、Ⅱ时，催化历程不同，A错误；生成物的能量小于反应物的能量，正反应放热，则升高温度，平衡逆向移动，P的浓度减小，B错误；使用催化剂Ⅰ的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能，则使用催化剂Ⅰ时反应速率更快，反应体系更快达到平衡，C错误；在前两个历程中使用催化剂Ⅰ活化能较低，反应速率较快，后两个历程中使用催化剂Ⅰ活化能较高，反应速率较慢，则使用催化剂Ⅰ时，M生成快消耗慢，所以反应过程中M所能达到的最高浓度更大，D正确。 9．固体NH4I置于密闭容器中，加热至一定温度后恒温，容器中发生反应①NH4I(s)⥫⥬NH3(g)＋HI(g)　②2HI(g)⥫⥬H2(g)＋I2(g)，测得平衡时c(I2)＝0.5 mol·L-1，反应①的平衡常数为20，则下列结论正确的是(　　 ) A．平衡时c(HI)＝5 mol·L-1 B．平衡后缩小容器容积，NH4I的物质的量增加，I2的物质的量不变 C．混合气体的平均摩尔质量不再发生变化标志反应达到平衡状态 D．该温度下反应②的平衡常数为0.015 625 解析：选D。设反应①平衡时，生成NH3的浓度为a mol·L-1，则 　　　　 　2HI(g)⥫⥬H2(g)＋I2(g) Δc/(mol·L-1) 　1 0.5 0.5 c平/(mol·L-1) 0.5 0.5 NH4I(s)⥫⥬NH3(g)＋HI(g) c平/(mol·L-1) a a－1 反应①的平衡常数为20，即a×(a－1)＝20，a＝5，即平衡时NH3的浓度为5 mol·L-1，则c(HI)＝4 mol·L-1，A错误；平衡后缩小容器容积，反应①逆向移动，NH4I的物质的量增加，I2的物质的量减小，B错误；反应②平均摩尔质量是恒量，反应①中气体的平均摩尔质量也是恒量，所以混合气体中的平均摩尔质量不再发生变化不可以作为判断该反应达到平衡状态的标志，C错误；该温度下反应②的平衡常数为＝0.015 625，D正确。 10．(2025·山东高三模拟)常温下，在体积恒为1 L的恒温容器内可发生反应3M(s)⥫⥬2N(s)＋Q(g)，已知M的沸点为373 K，N的沸点为318 K，化学平衡常数K的对数lg K随温度T的变化曲线如图(数据在该容器内测定) 假设达到沸点时相关物质都能转化为气体，则下列说法有误的是(　　) A．该反应的ΔH>0 B．增加容器内压强，平衡可能不移动 C．无论M投料多少，常温下反应建立平衡后，Q的物质的量为0.1 mol D．升高容器内温度，平衡可能逆向移动 解析：选D。图中随温度升高，K值增大，则平衡正向移动，ΔH>0，A正确；当反应温度大于373 K时，各组分都为气体，反应为气体分子数不变的反应，增加容器内压强，平衡不移动，B正确；常温为298 K，图中lg K＝lg c(Q)＝－1即c(Q)＝0.1 mol/L，则在体积恒为1 L的恒温容器内，无论M投料多少，常温下反应建立平衡后，Q的物质的量为0.1 mol/L×1 L＝0.1 mol，C正确；正反应为吸热反应，则升高容器内温度，平衡正向移动，D错误。 11．(2025·云南师大附中高二检测)在一固定容积的密闭容器中，置入一定量的一氧化氮和足量碳发生化学反应C(s)＋2NO(g)⥫⥬CO2(g)＋N2(g)，平衡时c(NO)与温度(T)的关系如图所示，下列说法正确的是(　　 ) A．在T2时，若反应体系处于状态D，则此时v(正)>v(逆) B．若该反应在T1、T2 时的平衡常数分别为K1、K2，则K1<K2 C．若状态B、C、D的速率分别为v(B)、v(C)、v(D)，则v(C)＝v(D)>v(B) D．增大压强或升高温度，NO转化率均增大 解析：选A。在T2时，若反应体系处于状态D，说明要消耗一氧化氮，反应正向进行中，即v(正)>v(逆)，A正确；若该反应在T1、T2 时的平衡常数分别为K1、K2，从T1到T2，温度升高，一氧化氮浓度增加，说明平衡逆向移动，K减小，则K1>K2，B错误；若状态B、C、D的速率分别为v(B)、v(C)、v(D)，B和D处于同一温度，浓度c(D)>c(B)，则v(B)<v(D)，C在T3，温度越高，速率越快，则v(B)<v(D)<v(C)，C错误；C(s)＋2NO(g)⥫⥬CO2(g)＋N2(g)是反应前后气体化学计量数不变的反应，加压，NO转化率不变，升温平衡逆向移动，NO转化率减小，D错误。 12．(2025·福建福州鼓山中学期中)在300 mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应Ni(s)＋4CO(g)⥫⥬Ni(CO)4(g)，已知该反应平衡常数与温度的关系如表： 温度/℃ 25 80 230 平衡常数 5×104 2 1.9×10-5 下列说法正确的是(　　) A．上述生成Ni(CO)4(g)的反应为吸热反应 B．在25 ℃时，反应Ni(CO)4(g)⥫⥬Ni(s)＋4CO(g)的平衡常数为0.5 C．在80 ℃达到平衡时，测得n(CO)＝0.3 mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol·L-1 D．在80 ℃时，测得某时刻Ni(CO)4、CO浓度均为0.5 mol·L-1，则此时v正>v逆 解析：选C。温度升高，平衡常数逐渐减小，说明该反应为放热反应，A错误；25 ℃时，反应Ni(s)＋4CO(g)⥫⥬Ni(CO)4(g)的平衡常数为5×104，故反应Ni(CO)4(g)⥫⥬Ni(s)＋4CO(g)的平衡常数为＝2×10-5，B错误；在80 ℃达到平衡时，测得n(CO)＝0.3 mol，c(CO)＝1 mol/L，K＝2＝＝c[Ni(CO)4]，解得c[Ni(CO)4]＝2 mol/L，C正确；在80 ℃时，浓度商Qc＝＝＝8，Qc>K，反应逆向移动，v正<v逆，D错误。 13．甲烷重整制氢工艺与太阳能资源相结合可有效降低碳排放。一种利用太阳能催化甲烷蒸气重整制氢的反应a原理如下。 第Ⅰ步：NiFe2O4(s)＋CH4(g)⥫⥬NiO(s)＋2FeO(s)＋CO(g)＋2H2(g)　ΔH1＝m kJ·mol-1 第Ⅱ步：NiO(s)＋2FeO(s)＋H2O⥫⥬NiFe2O4(s)＋H2(g)　ΔH2＝n kJ·mol-1 回答下列问题： (1)对于第Ⅰ步反应：增大压强，平衡______(填“向左”“向右”或“不”)移动；温度升高，CH4的平衡转化率___________(填“变大”“变小”或“不变”)。 (2)在1 000 ℃时，反应a的压强平衡常数Kp＝___________。 解析：(1)第Ⅰ步正向体积增大，增大压强，平衡逆向移动；由图像可知随温度增大，lgKp增大，因此升高温度，Kp增大，平衡正向移动，平衡转化率增大。(2)图中可以读出在1 000 ℃时，lgKp(Ⅰ)＝3、lgKp(Ⅱ)＝1，则Kp(Ⅰ)＝1 000、Kp(Ⅱ)＝10，反应a＝第Ⅰ步＋第Ⅱ步，则反应a的压强平衡常数Kp＝Kp(Ⅰ)Kp(Ⅱ)＝10×1 000＝10 000。 答案：(1)向左　变大　(2)10 000 学科网（北京）股份有限公司 $