2.3化学平衡 同步作业 《化学（通用类）》 高教版

2.3化学平衡 同步作业 《化学（通用类）》 高教版 一、基础巩固（40分） 1.下列关于化学平衡的说法，正确的是（ ）（3分） A. 化学平衡是动态平衡，正、逆反应停止进行 B. 达到化学平衡时，各物质的浓度不再发生变化 C. 达到化学平衡时，反应物和生成物的浓度一定相等 D. 化学平衡状态只与反应开始时的条件有关，与反应途径无关 2.在一定条件下，反应2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃达到平衡状态的标志是（ ）（3分） A. SO₂的消耗速率等于SO₃的生成速率 B. 容器内SO₂、O₂、SO₃的浓度之比为2∶1∶2 C. 容器内压强不再发生变化 D. 容器内各物质的质量分数不再发生变化 3.下列因素中，能使化学平衡发生移动的是（ ）（3分） A. 加入催化剂 B. 改变反应体系的压强（反应前后气体分子数不变） C. 改变反应体系的温度 D. 增大反应物的浓度（固体或纯液体） 4.对于放热反应2NO(g) + O₂(g) ⇌ 2NO₂(g)，升高温度，化学平衡将（ ）（3分） A. 向正反应方向移动 B. 向逆反应方向移动 C. 不移动 D. 无法判断 5.对于反应N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)（正反应放热），下列措施中能使平衡向正反应方向移动的是（ ）（3分） A. 升高温度 B. 减小压强 C. 加入催化剂 D. 增大H₂的浓度 6.填空题（每空2分，共25分） （1）化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应中，________和________相等，反应混合物中各组分的浓度________的状态。 （2）化学平衡的特征可以概括为“逆”“等”“动”“定”“变”，其中“逆”指________，“等”指________，“动”指________。 （3）勒夏特列原理指出：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就会向能够________的方向移动。 （4）对于有气体参加的可逆反应，增大压强（缩小体积），平衡向________的方向移动；减小压强（扩大体积），平衡向________的方向移动。 （5）对于吸热反应，升高温度，平衡向________方向移动；降低温度，平衡向________方向移动。 （6）在可逆反应中，催化剂只能________达到平衡的时间，不能使平衡发生________。 （7）当反应达到平衡时，若增加反应物的浓度（气体或溶液），平衡向________方向移动；若减少生成物的浓度，平衡向________方向移动。 二、能力提升（35分） 1.在一定温度下，体积固定的密闭容器中发生反应CO(g) + H₂O(g) ⇌ CO₂(g) + H₂(g)，达到平衡状态的标志是（ ）（4分） A. 容器内压强不再变化 B. 容器内各物质的浓度不再变化 C. CO的消耗速率等于H₂的生成速率 D. 容器内混合气体的密度不再变化 2.对于反应2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g)（正反应吸热），下列说法正确的是（ ）（4分） A. 升高温度，正反应速率加快，逆反应速率减慢 B. 增大压强，平衡向正反应方向移动，反应物的转化率提高 C. 加入催化剂，平衡向正反应方向移动 D. 增加B的浓度，平衡向正反应方向移动，A的转化率降低 3.下列关于化学平衡移动的说法，错误的是（ ）（4分） A. 平衡移动的根本原因是正、逆反应速率不相等 B. 平衡向正反应方向移动，反应物的转化率一定提高 C. 改变条件后，若v正 > v逆，平衡向正反应方向移动 D. 平衡移动时，各物质的浓度可能增大，也可能减小 4.简答题（10分） （1）简述化学平衡状态的判断依据（至少3点）。（6分） （2）为什么改变固体或纯液体的量不会影响化学平衡？（4分） 5.分析题（13分） 已知反应：2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g)（正反应放热），在一定温度下，将一定量的NO₂充入密闭容器中，一段时间后达到平衡。 （1）若升高温度，容器内气体颜色会如何变化？说明理由。（4分） （2）若缩小容器体积（增大压强），平衡会向哪个方向移动？容器内气体颜色先变深后变浅的原因是什么？（5分） （3）若加入一定量的N₂O₄，平衡会向哪个方向移动？NO₂的转化率会如何变化？（4分） 三、拓展探究（25分） 1.阅读材料，回答问题（12分） 材料：化学平衡在工业生产中有着重要的应用，尤其是在可逆反应中，通过调控条件使平衡向有利于产物生成的方向移动，能提高原料的利用率和产物的产量。例如，在硫酸工业中，关键反应是2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃（正反应放热）。工业上通常采用过量的空气（提高SO₂的转化率）、在适当的温度（400~500℃，兼顾反应速率和平衡移动）和较高压强（10~15MPa）下进行反应，并及时将生成的SO₃从体系中分离出来（促使平衡正向移动）。 （1）硫酸工业中为了提高SO₂的转化率，采取了哪些措施？（6分） （2）结合勒夏特列原理，分析为什么工业上要及时分离出SO₃？（6分） 2.实践应用题（13分） （1）生活中哪些现象与化学平衡有关？请举2例，并简要分析平衡移动的原因。（7分） （2）在实验室中，如何通过调控条件使可逆反应Fe³⁺ + 3SCN⁻ ⇌ Fe(SCN)₃（血红色）的平衡发生移动？请设计一个简单的实验方案。（6分） 参考答案 一、基础巩固答案及解析 1.答案：B 解析：A项化学平衡是动态平衡，正、逆反应仍在进行；C项平衡时各物质浓度不一定相等，取决于初始浓度和转化率；D项平衡状态与反应条件有关，与途径无关的是平衡状态的唯一性，而非只与开始条件有关。故选B。 2.答案：D 解析：A项SO₂消耗速率和SO₃生成速率均为正反应速率，不能作为平衡标志；B项浓度比等于系数比不一定是平衡状态；C项若容器体积不变，反应前后气体分子数变化，压强不变可作为平衡标志，但选项未说明体积是否固定，表述不严谨；D项各物质质量分数不变是平衡的本质特征。故选D。 3.答案：C 解析：A项催化剂不影响平衡；B项反应前后气体分子数不变时，改变压强平衡不移动；D项固体或纯液体浓度视为常数，改变其量平衡不移动；C项温度改变会影响平衡。故选C。 4.答案：B 解析：放热反应升高温度，平衡向逆反应方向移动。故选B。 5.答案：D 解析：A项升高温度平衡逆向移动；B项减小压强平衡逆向移动；C项催化剂不影响平衡；D项增大H₂浓度平衡正向移动。故选D。 6.答案： （1）正反应速率；逆反应速率；保持不变 （2）可逆反应；正、逆反应速率相等；动态平衡（正、逆反应仍在进行） （3）减弱这种改变 （4）气体分子数减少；气体分子数增多 （5）正反应；逆反应 （6）缩短；移动 （7）正反应；正反应 二、能力提升答案及解析 1.答案：B 解析：A项反应前后气体分子数不变，压强不变不能作为平衡标志；B项各物质浓度不变是平衡标志；C项CO消耗速率是正反应速率，H₂生成速率也是正反应速率，不能作为平衡标志；D项混合气体质量和体积均不变，密度不变不能作为平衡标志。故选B。 2.答案：B 解析：A项升高温度正、逆反应速率均加快；B项增大压强平衡向气体分子数减少的正反应方向移动，反应物转化率提高；C项催化剂不影响平衡；D项增加B的浓度，平衡正向移动，A的转化率提高。故选B。 3.答案：B 解析：B项若加入一种反应物，平衡正向移动，但该反应物的转化率降低，例如在N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃中，增加N₂浓度，平衡正向移动，H₂转化率提高，N₂转化率降低。故选B。 4.答案： （1）①正、逆反应速率相等；②反应混合物中各组分的浓度保持不变；③各组分的质量分数、体积分数（气体）保持不变；④对于有气体参加且反应前后气体分子数变化的反应，容器内压强保持不变；⑤对于有颜色变化的反应，体系颜色保持不变。（任答3点，每点2分，共6分） （2）固体或纯液体的浓度视为常数，改变其用量不会改变单位体积内的活化分子数，正、逆反应速率仍相等，因此不会影响化学平衡。（4分） 5.答案： （1）气体颜色变深。（2分）理由：该反应正反应放热，升高温度平衡向逆反应方向移动，NO₂浓度增大，NO₂为红棕色气体，因此颜色变深。（2分） （2）平衡向正反应方向移动。（2分）原因：缩小体积瞬间，NO₂浓度增大，颜色先变深；随后平衡向正反应方向移动，NO₂浓度减小，颜色变浅，但最终颜色比原来深。（3分） （3）平衡向逆反应方向移动。（2分）NO₂的转化率提高。（2分） 三、拓展探究答案及解析 1.答案： （1）硫酸工业中提高SO₂转化率的措施有：采用过量的空气；在适当温度下进行反应；采用较高压强；及时分离出生成的SO₃。（任答3点，每点2分，共6分） （2）根据勒夏特列原理，及时分离出SO₃，即减小生成物的浓度，平衡会向能够减弱这种改变的方向移动，也就是向正反应方向移动，从而提高SO₂的转化率和SO₃的产量。（6分） 2.答案： （1）①氯水的保存：氯水中存在Cl₂ + H₂O ⇌ HCl + HClO，HClO不稳定易分解，分解后HClO浓度减小，平衡向正反应方向移动，Cl₂不断消耗，因此氯水需密封保存在棕色试剂瓶中（避光防止HClO分解）。（3分）②啤酒开盖后产生气泡：啤酒中存在CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃，开盖后压强减小，平衡向逆反应方向移动，CO₂气体逸出产生气泡。（4分，举例合理即可） （2）实验方案：取少量反应后的血红色溶液于三支试管中。①第一支试管中加入少量FeCl₃溶液，观察到溶液颜色加深，说明平衡向正反应方向移动；②第二支试管中加入少量KSCN溶液，溶液颜色加深，平衡正向移动；③第三支试管中加入少量NaOH溶液，Fe³⁺与OH⁻反应生成Fe(OH)₃沉淀，Fe³⁺浓度减小，溶液颜色变浅，平衡向逆反应方向移动。（6分，方案合理即可） 学科网（北京）股份有限公司 $