2.3化学平衡 同步作业 《化学（加工制造类）》 高教版

2.3化学平衡  同步作业 《化学（加工制造类）》 高教版 一、选择题（每题3分，共10题，计30分） 1. 下列关于化学平衡状态的说法，正确的是（ ） A. 反应停止，反应物和生成物浓度不再变化 B. 正反应速率等于逆反应速率，且都为0 C. 反应物和生成物浓度保持不变的状态 D. 反应体系中各物质的质量分数相等的状态 2. 合成氨工业中，反应达到化学平衡后，下列说法错误的是（ ） A. 正反应速率等于逆反应速率 B. 氮气、氢气和氨气的浓度不再变化 C. 反应体系中各物质的质量不再变化 D. 继续加入催化剂能提高氨气的产量 3. 下列哪种情况能说明可逆反应达到了化学平衡状态（ ） A. 反应刚开始进行 B. 反应物浓度等于生成物浓度 C. 正反应速率与逆反应速率相等 D. 反应不再放出热量 4. 其他条件不变时，升高温度对化学平衡的影响是（ ） A. 只向吸热反应方向移动 B. 只向放热反应方向移动 C. 不影响平衡移动 D. 使平衡向正反应方向移动 5. 加工制造中，对于有气体参与的可逆反应，增大压强（缩小体积），平衡会向（ ）方向移动 A. 气体分子数增多 B. 气体分子数减少 C. 正反应 D. 逆反应 6. 下列关于催化剂对化学平衡影响的说法，正确的是（ ） A. 能加快正反应速率，减慢逆反应速率 B. 能使平衡向正反应方向移动 C. 不影响化学平衡状态 D. 能提高生成物的平衡转化率 7. 工业制硫酸中，关键反应为二氧化硫与氧气生成三氧化硫（放热反应）。若想提高三氧化硫的产量，可采取的措施是（ ） A. 升高温度 B. 减小压强 C. 增大氧气浓度 D. 移除催化剂 8. 化学平衡移动的本质原因是（ ） A. 反应物浓度发生变化 B. 正、逆反应速率不再相等 C. 反应温度发生变化 D. 反应容器体积发生变化 9. 可逆反应达到平衡后，若减小生成物浓度，平衡会（ ） A. 向正反应方向移动 B. 向逆反应方向移动 C. 不移动 D. 先向正反应后向逆反应移动 10. 下列工业生产中，利用化学平衡原理提高产物产量的是（ ） A. 电解水制取氢气和氧气 B. 合成氨时采用高压条件 C. 用过滤法分离溶液中的固体杂质 D. 粉碎石灰石加快煅烧速率 二、填空题（共20分） 1. 可逆反应达到化学平衡状态时，正反应速率________逆反应速率，反应体系中各物质的________保持不变。 2. 影响化学平衡的外界因素主要有________、________和________。 3. 勒夏特列原理指出：如果改变影响平衡的一个条件，平衡就会向着能够________这种改变的方向移动。 4. 对于放热的可逆反应，降低温度会使平衡向________反应方向移动；对于吸热的可逆反应，升高温度会使平衡向________反应方向移动。 5. 合成氨工业中，为提高氨气的平衡产率，可采用________（填“高压”或“低压”）和________（填“低温”或“高温”）的条件。 三、简答题（每题10分，共3题，计30分） 1.简述化学平衡状态的两个主要特征，并结合实例说明。 2.结合加工制造行业实例，说明浓度和压强对化学平衡移动的影响。 3.为什么合成氨工业中不能采用过低的温度来提高氨气的产率？请从反应速率和催化剂活性角度分析。 四、综合应用题（共20分） 某化工企业在生产中涉及可逆反应：2NO₂（红棕色）⇌N₂O₄（无色）+ 热量。该反应在密闭容器中进行，常用于分析化学平衡的移动。请回答下列问题： 1. 该反应达到平衡状态时，容器内气体颜色有什么特点？为什么？（6分） 2. 若升高容器内温度，平衡会向哪个方向移动？容器内气体颜色会发生什么变化？（7分） 3. 若缩小容器体积（增大压强），平衡会向哪个方向移动？请结合勒夏特列原理说明理由。（7分） 参考答案 一、选择题（每题3分，共30分） 1.C 解析：化学平衡是正逆反应速率相等（不为0）、各物质浓度不变的动态平衡，A、B错误；D中质量分数相等并非平衡标志，C正确。 2.D 解析：催化剂只改变反应速率，不影响平衡，无法提高氨气产量，A、B、C均为平衡状态的正确特征。 3.C 解析：正逆反应速率相等是平衡状态的本质标志，A为反应初始状态，B、D并非平衡判断依据。 4.A 解析：升高温度，平衡向吸热反应方向移动，以减弱温度升高的影响，与反应正逆无关。 5.B 解析：增大压强，平衡向气体分子数减少的方向移动，符合勒夏特列原理。 6.C 解析：催化剂同等程度改变正逆反应速率，不影响平衡状态和转化率，C正确。 7.C 解析：增大氧气浓度，平衡向正反应方向移动，提高三氧化硫产量；A升高温度（放热反应）平衡逆向移动，B减小压强（气体分子数减少反应）平衡逆向移动，D移除催化剂不影响平衡。 8.B 解析：平衡移动的本质是外界条件改变导致正逆反应速率不等，A、C、D是影响平衡的具体条件，非本质原因。 9.A 解析：减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动，以补充减少的生成物。 10.B 解析：合成氨是气体分子数减少的反应，高压使平衡正向移动，提高氨气产量；A为不可逆反应，C为物理分离，D为速率影响因素。 二、填空题（每空2分，共20分） 1.等于、浓度（或质量分数）；2.温度、浓度、压强；3.减弱；4.正（放热方向）、正（吸热方向）；5.高压、低温 三、简答题（共30分） 1. ①动态平衡：平衡时正逆反应仍在进行，速率相等但不为0（3分），如合成氨平衡中，氮气和氢气仍在化合生成氨气，同时氨气也在分解为氮气和氢气（2分）；②浓度不变：平衡时各物质浓度保持恒定（3分），如二氧化硫与氧气生成三氧化硫的平衡中，三种气体的浓度不再随时间变化（2分）。 ①浓度：如合成氨工业中，增大氮气浓度，平衡向正反应方向移动，提高氢气转化率（3分），原理是增加反应物浓度，平衡减弱浓度增加的影响（2分）；②压强：合成氨是气体分子数减少的反应，增大压强平衡正向移动，提高氨气产量（3分），原理是增大压强，平衡向气体分子数减少方向移动以减弱压强变化（2分）。 温度过低时，反应速率会显著减慢，导致单位时间内氨气产量降低（5分）；同时，催化剂需要在一定温度下才能保持较高活性，温度过低会使催化剂活性下降，进一步降低反应速率，不利于工业生产效率（5分）。 四、综合应用题（共20分） 1. 容器内气体颜色保持不变（3分）；原因：平衡时NO₂（红棕色）和N₂O₄（无色）的浓度不再变化，因此颜色不再改变（3分）。 平衡会向逆反应方向移动（3分）；原因：该反应为放热反应，升高温度，平衡向吸热的逆反应方向移动，NO₂浓度增大，容器内气体颜色会变深（4分）。 平衡会向正反应方向移动（3分）；理由：该反应正反应方向气体分子数减少（2mol NO₂生成1mol N₂O₄），缩小体积增大压强，根据勒夏特列原理，平衡会向能够减弱压强增大的方向（气体分子数减少的正反应方向）移动（4分）。 学科网（北京）股份有限公司 $