2-3化学平衡 同步作业 《化学（农林牧渔）》同步教学 高教版

主题二 化学反应及其规律 第三节 化学平衡 同步作业 一、基础题（共70分） （一）选择题（每题3分，共33分） 1. 下列关于化学平衡的说法，正确的是（ ） A. 化学平衡是动态平衡，正反应和逆反应停止进行 B. 达到化学平衡时，反应物和生成物的浓度一定相等 C. 达到化学平衡时，正反应速率等于逆反应速率 D. 化学平衡状态只能通过可逆反应建立 2. 下列反应中，属于可逆反应的是（ ） A. 2H₂O=2H₂↑ + O₂↑ B. 2KMnO₄=K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑ C. N₂ + 3H₂=2NH₃ D. Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑ 3. 化学平衡状态的特征不包括（ ） A. 正逆反应速率相等 B. 反应物和生成物浓度不再变化 C. 反应停止进行 D. 平衡是动态的 4. 农林生产中，土壤的酸碱平衡（H₂O + CO₂⇌H₂CO₃⇌H⁺ + HCO₃⁻）对植物生长至关重要，下列说法正确的是（ ） A. 土壤中CO₂浓度升高，平衡向右移动，土壤酸性增强 B. 平衡时，H₂CO₃的生成速率大于分解速率 C. 土壤浇水后，平衡不发生移动 D. 土壤施肥时加入碱性物质，平衡向右移动 5. 下列因素中，能使化学平衡发生移动的是（ ） A. 加入催化剂 B. 改变反应体系的压强（对于有气体参与的反应） C. 改变反应容器的体积（对于无气体参与的反应） D. 增加固体反应物的用量 6. 对于可逆反应2SO₂ + O₂=2SO₃，达到平衡后，增大O₂的浓度，下列说法正确的是（ ） A. 正反应速率增大，逆反应速率减小 B. 平衡向逆反应方向移动 C. 平衡向正反应方向移动 D. SO₂的转化率降低 7. 农林生产中，尿素分解的可逆反应为CO(NH₂)₂ + H₂O⇌CO₂↑ + 2NH₃↑，为提高尿素的分解率，可采取的措施是（ ） A. 增大压强 B. 降低温度 C. 及时排出CO₂和NH₃ D. 加入催化剂 8. 下列关于化学平衡移动的说法，错误的是（ ） A. 升高温度，平衡向吸热反应方向移动 B. 降低温度，平衡向放热反应方向移动 C. 增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动 D. 增大压强，平衡一定向气体体积减小的方向移动 9. 对于可逆反应H₂(g) + I₂(g)⇌2HI(g)，达到平衡后，下列措施能使平衡发生移动的是（ ） A. 增大容器体积 B. 加入催化剂 C. 升高温度 D. 增加H₂的浓度 10. 农林生产中，施用碳酸氢铵（NH₄HCO₃）肥料时，发生的可逆反应为NH₄HCO₃(s)⇌NH₃↑ + CO₂↑ + H₂O(g)，下列说法正确的是（ ） A. 储存时密封保存在阴凉处，可抑制平衡正向移动 B. 施肥后深施覆土，会加快平衡正向移动 C. 平衡时，NH₃的浓度等于CO₂的浓度 D. 加入水后，平衡正向移动 11. 下列说法中，能说明可逆反应A(g) + B(g)⇌C(g) + D(g)达到平衡状态的是（ ） A. 反应容器内的压强不再变化 B. 反应容器内A、B、C、D的浓度之比为1:1:1:1 C. A的消耗速率等于C的生成速率 D. A的消耗速率等于A的生成速率 （二）填空题（每空2分，共28分） 1. 可逆反应是指在______条件下，既能向______方向进行，又能向______方向进行的反应，化学平衡研究的对象是______。 2. 化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应中，速率等于______速率，反应物和生成物的______不再随时间变化而变化的状态，化学平衡的本质特征是。 3. 影响化学平衡移动的主要因素有______、______、______，催化剂只能改变______，不能使化学平衡发生移动。 4. 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、温度），平衡就会向______的方向移动，这一原理在农林生产中可用于调控肥料分解、土壤酸碱平衡等过程。 5. 农林生产中，土壤的pH平衡与植物吸收养分密切相关，当土壤酸性过强时，可施用______（如熟石灰）调节，使平衡向______方向移动，降低土壤酸性；当土壤碱性过强时，可施用______（如硫酸铵）调节。 6. 对于可逆反应2NO₂(g)⇌N₂O₄(g) + 热量，升高温度，平衡向______反应方向移动；增大压强，平衡向______反应方向移动。 7. 碳酸氢铵肥料在储存过程中易分解，为减慢分解速率并抑制平衡正向移动，可采取______、______等措施。 （三）判断题（每题1分，共9分，对的打“√”，错的打“×”） 1. 可逆反应达到平衡后，反应物和生成物的浓度一定相等。（ ） 2. 化学平衡是动态平衡，正反应和逆反应仍在进行，但速率相等。（ ） 3. 加入催化剂，能使化学平衡向正反应方向移动。（ ） 4. 升高温度，所有可逆反应的平衡都会向吸热反应方向移动。（ ） 5. 增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动，反应物的转化率一定提高。（ ） 6. 对于有气体参与的可逆反应，增大压强，平衡一定向气体体积减小的方向移动。（ ） 7. 农林生产中，土壤的酸碱平衡是动态平衡，可通过施肥、浇水等措施调控。（ ） 8. 可逆反应达到平衡后，改变反应条件，平衡一定发生移动。（ ） 9. 对于可逆反应CO₂ + H₂O⇌H₂CO₃，通入CO₂气体，平衡向正反应方向移动，H⁺浓度增大。（ ） 二、提升题（共30分） （一）简答题（10分） 1. 农林生产中，为什么碳酸氢铵（NH₄HCO₃）肥料需要密封保存在阴凉干燥处？请用化学平衡的相关知识解释原因（已知NH₄HCO₃(s)⇌NH₃↑ + CO₂↑ + H₂O(g) ΔH＞0）。 2. 土壤中存在如下平衡：H₂O + CO₂⇌H₂CO₃⇌H⁺ + HCO₃⁻，当植物光合作用增强时，土壤中CO₂浓度降低，请分析该平衡的移动方向及对土壤pH的影响，并说明对植物吸收养分的影响。 （二）分析题（10分） 1. 某农场在施用磷肥时，发现土壤中存在可逆反应Ca₃(PO₄)₂(s) + 4H⁺(aq)⇌3Ca²⁺(aq) + 2H₂PO₄⁻(aq)（磷酸钙的溶解平衡），请分析下列措施对该平衡的影响及对磷肥肥效的影响： （1）土壤酸性增强（H⁺浓度增大）； （2）土壤中Ca²⁺浓度增大（如施用石灰）； （3）浇水稀释土壤溶液。 2. 对于可逆反应N₂(g) + 3H₂(g)⇌2NH₃(g) ΔH＜0（合成氨反应，与氮肥生产相关），请分析下列条件变化对平衡的影响，并说明理由： （1）升高温度； （2）增大压强； （3）及时分离出NH₃。 （三）计算题（10分） 1. 某可逆反应A(g) + B(g)⇌2C(g)，在一定条件下达到平衡时，各物质的浓度分别为c(A)=0.5mol/L，c(B)=0.3mol/L，c(C)=0.4mol/L，计算该反应的平衡常数K（写出计算过程，平衡常数表达式为K=c²(C)/[c(A)·c(B)]）。 2. 土壤中存在平衡H₂CO₃⇌H⁺ + HCO₃⁻，已知某土壤溶液中c(H₂CO₃)=0.001mol/L，c(H⁺)=1×10⁻⁵mol/L，c(HCO₃⁻)=0.0001mol/L，计算该平衡的平衡常数K（平衡常数表达式为K=[c(H⁺)·c(HCO₃⁻)]/c(H₂CO₃)，写出计算过程）。 3. 对于可逆反应2SO₂(g) + O₂(g)⇌2SO₃(g)，在某温度下达到平衡时，c(SO₂)=0.1mol/L，c(O₂)=0.05mol/L，c(SO₃)=0.9mol/L，计算该温度下的平衡常数K（平衡常数表达式为K=c²(SO₃)/[c²(SO₂)·c(O₂)]，写出计算过程）；若此时增大O₂的浓度至0.1mol/L，其他条件不变，判断平衡移动方向（通过计算浓度商Q与平衡常数K的大小关系说明）。 参考答案 一、基础题 （一）选择题 1. C 2. C 3. C 4. A 5. B 6. C 7. C 8. D 9. C 10. A 11. D （二）填空题 1. 相同；正反应；逆反应；可逆反应 2. 正反应；逆反应；浓度（或质量、百分含量）；正反应速率等于逆反应速率 3. 浓度；温度；压强；反应速率 4. 能够减弱这种改变 5. 碱性物质；逆反应；酸性肥料 6. 逆；正 7. 密封保存；阴凉储存（或干燥储存） （三）判断题 1. × 2. √ 3. × 4. √ 5. × 6. × 7. √ 8. × 9. √ 二、提升题 （一）简答题 1. 碳酸氢铵分解的可逆反应为NH₄HCO₃(s)⇌NH₃↑ + CO₂↑ + H₂O(g) ΔH＞0，该反应是吸热反应且气体分子数增多。① 密封保存可减少NH₃、CO₂和H₂O的逸出，根据勒夏特列原理，生成物浓度降低会使平衡正向移动，密封能维持生成物浓度，抑制平衡正向移动；② 阴凉处储存可降低温度，该反应吸热，降低温度会使平衡向放热的逆反应方向移动，减慢分解速率；③ 干燥环境可减少水分，生成物H₂O浓度降低会抑制平衡正向移动。因此，密封、阴凉、干燥的条件能抑制碳酸氢铵分解，延长保质期。 2. 植物光合作用增强时，土壤中CO₂被大量消耗，浓度降低。根据勒夏特列原理，CO₂浓度降低会使平衡H₂O + CO₂⇌H₂CO₃⇌H⁺ + HCO₃⁻ 向左移动。H⁺浓度随之减小，土壤pH升高（酸性减弱）。土壤pH升高会影响植物对养分的吸收：例如，酸性减弱时，土壤中磷、钙等元素的溶解性变化，更易形成可被植物吸收的离子形态，促进植物对矿物质养分的吸收；但pH过高可能导致部分微量元素（如铁、锌）沉淀，降低其有效性。 （二）分析题 1. （1）土壤酸性增强（H⁺浓度增大）：根据勒夏特列原理，反应物浓度增大，平衡向正反应方向移动，Ca₃(PO₄)₂溶解量增加，生成更多可被植物吸收的Ca²⁺和H₂PO₄⁻，磷肥肥效提高；（2）土壤中Ca²⁺浓度增大：生成物浓度增大，平衡向逆反应方向移动，Ca₃(PO₄)₂溶解量减少，可吸收的养分离子浓度降低，磷肥肥效降低；（3）浇水稀释土壤溶液：溶液中各离子浓度均降低，相当于减压（对于溶液中的离子反应，浓度降低等效于气体反应减压），平衡向粒子数增多的正反应方向移动，Ca₃(PO₄)₂进一步溶解，肥效略有提高，但浓度稀释可能导致养分离子浓度过低，需结合实际浇水情况调控。 2. （1）升高温度：平衡向逆反应方向移动。理由：该反应ΔH＜0（放热反应），根据勒夏特列原理，升高温度，平衡向吸热的逆反应方向移动；（2）增大压强：平衡向正反应方向移动。理由：反应前气体分子数（1+3=4）大于反应后（2），增大压强，平衡向气体体积减小的正反应方向移动；（3）及时分离出NH₃：平衡向正反应方向移动。理由：分离出生成物NH₃，使其浓度降低，根据勒夏特列原理，平衡向生成NH₃的正反应方向移动，提高N₂和H₂的转化率。 （三）计算题 1. 解：平衡常数K = c²(C)/[c(A)·c(B)] = (0.4mol/L)² / [(0.5mol/L)×(0.3mol/L)] = 0.16 / 0.15 ≈ 1.07； 答：该反应的平衡常数K约为1.07。 2. 解：平衡常数K = [c(H⁺)·c(HCO₃⁻)]/c(H₂CO₃) = [(1×10⁻⁵mol/L)×(0.0001mol/L)] / 0.001mol/L = (1×10⁻⁹) / 0.001 = 1×10⁻⁶； 答：该平衡的平衡常数K为1×10⁻⁶。 3. 解： （1）平衡常数K = c²(SO₃)/[c²(SO₂)·c(O₂)] = (0.9mol/L)² / [(0.1mol/L)²×(0.05mol/L)] = 0.81 / (0.01×0.05) = 0.81 / 5×10⁻⁴ = 1620； （2）增大O₂浓度至0.1mol/L，此时各物质浓度为c(SO₂)=0.1mol/L，c(O₂)=0.1mol/L，c(SO₃)=0.9mol/L，计算浓度商Q = c²(SO₃)/[c²(SO₂)·c(O₂)] = (0.9)² / [(0.1)²×0.1] = 0.81 / 1×10⁻³ = 810； 因为Q（810）＜K（1620），平衡向正反应方向移动； 答：该温度下平衡常数K为1620；增大O₂浓度后，平衡向正反应方向移动。 学科网（北京）股份有限公司 $