第2章 第2节 第3课时 浓度、压强对化学平衡的影响-(配套练习)【精讲精练】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册(人教版)
[对应知能达标训练P24]
说明:选择题每题3分;非选择题共28分,本试卷共52分。
[基础训练]
1.恒温密闭容器中,足量的碳酸钙分解存在平衡:CaCO3(s)⥫⥬CaO(s)+CO2(g),反应达平衡时,二氧化碳的浓度为a mol·L-1。下列说法正确的是( )
A.增加CaO质量,平衡逆向移动
B.增大碳酸钙表面积,可以缩短达到平衡的时间,提高CO2浓度
C.容器容积缩小为原来一半,达平衡时,a mol·L-1<c(CO2)<2a mol·L-1
D.容器容积增大为原来2倍,再次达平衡时,CO2密度不变
解析 D CaO为固体,增加CaO质量,反应体系中气体的浓度不变,化学平衡不移动,故A错误;增大碳酸钙表面积,反应物的接触面积增大,反应速率增大,但化学平衡不移动,二氧化碳的浓度不变,故B错误;反应的平衡常数K=c(CO2),平衡常数为温度函数,温度不变,平衡常数不变,则容器容积缩小为原来一半,再次达平衡时,二氧化碳的浓度不变,故C错误;反应的平衡常数K=c(CO2),平衡常数为温度函数,温度不变,平衡常数不变,则容器容积增大为原来的2倍,再次达平衡时,二氧化碳的浓度不变,但是气体体积和二氧化碳质量都变为原来的二倍,所以二氧化碳的密度不变,故D正确。
2.已知反应mA(s)+nB(g)⥫⥬pC(g) ΔH<0,在一定温度下,反应达到平衡时,B的体积分数φ(B)与压强变化的关系如图所示,下列叙述中一定正确的是( )
①m+n>p ②x点表示的正反应速率大于逆反应速率 ③x点表示的反应速率比y点的小 ④n>p
A.①② B.②④
C.②③ D.①③
解析 C 从题图的曲线变化特征可以看出,增大压强,B的体积分数增大,说明平衡向逆反应方向移动,A为固态,则有n<p,m+n与p的关系不能确定,故①④错误;x点位于曲线上方,未达到平衡状态,由题图可以看出,当B的体积分数减小时,可趋向于平衡,则要想达到平衡状态,反应向正反应方向进行,即v正>v逆,故②正确;x点对应的压强小于y点对应的压强,压强越大,反应速率越大,故x点比y点的反应速率小,故③正确。
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3.已知重铬酸钾(K2Cr2O7)具有强氧化性,其还原产物Cr3+在水溶液中呈绿色或蓝绿色。在K2Cr2O7溶液中存在下列平衡:Cr2O(橙色)+H2O⥫⥬2CrO
(黄色)+2H+。用K2Cr2O7溶液进行下列实验,说法不正确的是( )
A.①中溶液橙色加深,③中溶液变黄
B.②中Cr2O被C2H5OH还原
C.对比②和④可知酸性条件下K2Cr2O7氧化性强
D.若向④中加入70%硫酸至过量,溶液变为橙色
解析 D 在平衡体系中加入酸,平衡逆向移动,重铬酸根离子浓度增大,橙色加深;加入碱,平衡正向移动,溶液变黄,A不符合题意;②中溶液变成绿色,重铬酸钾被还原,B不符合题意;②是酸性条件,④是碱性条件,酸性条件下K2Cr2O7可氧化乙醇,而碱性条件下不能,说明酸性条件下K2Cr2O7氧化性强,C不符合题意;若向④溶液中加入70%硫酸至过量,溶液为酸性,可以氧化乙醇,溶液变绿色,D符合题意。
4.在某密闭容器中,反应aA(g)+bB(g)⥫⥬cC(g)+dD(g)达到平衡时,B的浓度为0.6 mol·L-1,若保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的3倍,达到新平衡时B的浓度降为0.3 mol·L-1。下列判断正确的是( )
A.a+b<c+d
B.容积扩大到原来的3倍后,平衡向正反应方向移动
C.D的体积分数减小
D.达到新平衡时,A、B 的浓度减小,C、D的浓度增大
解析 C 反应aA(g)+bB(g)⥫⥬cC(g)+dD(g)达到平衡时,B的浓度为0.6 mol·L-1,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的3倍,若平衡不移动,B的浓度为0.2 mol·L-1,而达到新平衡时,B的浓度为0.3 mol·L-1,说明体积增大,压强减小,平衡逆向移动。压强减小,平衡向气体体积增大的方向移动,则a+b>c+d,A错误;因容器的体积增大,则达到新平衡时,A、B、C、D的浓度都比原平衡时的小,D错误。
5.在密闭容器中发生反应:xA(g)+yB(g)⥫⥬zC(g),平衡时测得A的浓度为0.50 mol·L-1,温度不变时,将容器的容积压缩到原来的一半,再次达平衡时测得A的浓度为1.10
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mol·L-1。有关判断正确的是( )
A.x+y>z
B.平衡向逆反应方向移动
C.B的转化率增大
D.C的体积分数增大
解析 B 由信息可知,平衡时测得A的浓度为0.50 mol·L-1,保持温度不变,将容器的容积缩小到原来的一半,若平衡不移动,则A的浓度为1.0 mol·L-1,实际测得A的浓度为1.10 mol·L-1,说明增大压强,化学平衡逆向移动,故x+y<z,据此分析解题。根据分析,当容积缩小后,A的浓度增加超过体积变化预期,说明平衡逆移,逆反应方向气体物质的量更少,故x+y<z,A错误;平衡逆移,即向生成A和B的方向移动,B正确;平衡逆移时,B的生成量增加,转化率降低,C错误;平衡逆移导致C的物质的量减少,体积分数减小,D错误。
6.(8分)能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛地开发和应用前景。工业上合成甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)⥫⥬CH3OH(g) ΔH<0。
在300 ℃、5 MPa条件下,将0.20 mol CO与0.58 mol H2的混合气体充入2 L密闭容器中发生反应,反应过程中甲醇的物质的量浓度随时间的变化如图所示。
(1)列式计算300 ℃时该反应的平衡常数K=__________________________。 (3分)
(2)300 ℃时,将0.50 mol CO、1.00 mol H2和1.00 mol CH3OH充入容积为2 L的密闭容器中,此时反应将________(填字母,下同) 。(2分)
A.向正反应方向进行 B.向逆反应方向进行
C.处于平衡状态 D.无法判断
(3)下列措施可提高甲醇产率的是__________。 (3分)
A.压缩容器体积
B.将CH3OH(g)从体系中分离
C.充入He,使体系总压强增大
D.再充入0.20 mol CO和0.58 mol H2
解析 (1)=
=4。(2)根据浓度商与平衡常数的大小关系判断。(3)压缩容器体积,压强增大,平衡右移;将CH3OH(g)从体系中分离降低了生成物的浓度,平衡右移;恒容下充入惰性气体,平衡不移动;再充入0.20 mol CO和0.58 mol H2相当于增大
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