第2章 第2节 第3课时 压强对化学平衡的影响 勒·夏特列原理-(配套练习)【精讲精练】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册(鲁科版)
2026-09-15
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摘要:
**基本信息**
本同步练习通过“单选-多选-非选择”三层设计,实现从基础概念辨析到综合应用的梯度进阶,强化化学平衡核心知识巩固,培养科学思维与问题解决能力。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|单选(7题)|勒夏特列原理、平衡移动方向判断|以具体反应实例(如合成氨、氯气收集)考查单一知识点,夯实化学观念|
|多选(3题)|平衡图像分析、条件对平衡影响|结合温度/压强变化曲线(如CO浓度-T关系图),培养证据推理能力|
|非选择(3题)|平衡常数计算、综合反应分析|通过二甲醚合成等真实情境,整合盖斯定律与转化率计算,提升科学探究能力|
内容正文:
[对应知能达标训练P29]
一、选择题:每小题只有一个选项符合题目要求。
1.下列事实能用勒·夏特列原理解释的是( )
A.合成氨工业中需采用高温条件
B.对平衡体系H2+I22HI,缩小容器的体积,混合气体的颜色加深
C.向H2O2溶液中加入MnO2,单位时间内产生O2的量增多
D.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
解析 D A.人工合成氨为放热反应,根据勒夏·特列原理低温有利于平衡正向移动,但考虑到化学反应中催化剂的活性温度,合成氨工业中需采用高温条件;B.反应为气体分子数不变的反应,缩小容器的体积,平衡不移动,但是物质浓度增大使得混合气体的颜色加深,不能用勒·夏特列原理解释;C.单位时间内产生O2的量增多的原因是二氧化锰是催化剂加快反应速率,不能用勒·夏特列原理解释; 故选D。
2.恒温下,反应aX(g)bY(g)+cZ(g)达到平衡后,把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时,X的物质的量浓度由0.1 mol·L-1增大到0.19 mol·L-1,下列判断正确的是( )
A.a>b+c B.a<b+c
C.a=b+c D.a=b=c
解析 A 由于体积减小一半,而X的浓度增加不到原来的2倍,说明增大压强,平衡右移,正反应体积缩小,所以a>b+c。
3.下列说法正确的是( )
A.ΔG>0时,反应不能自发进行
B.温度升高,平衡向正反应方向移动,平衡常数不变
C.增大压强,平衡一定发生移动
D.催化剂能缩短达到平衡的时间,也能增大平衡转化率
解析 A 温度升高,平衡向吸热方向移动,但正反应方向不一定是吸热方向,且平衡常数与温度有关,温度改变,平衡常数发生改变,B错误;增大压强,如都是固态物质参与的反应,对化学平衡无影响;并且对于反应前后气体分子数不变(如H2+I22HI)的反应,增大压强,平衡不移动,C错误;催化剂能加快反应速率,缩短达到平衡的时间,但催化剂对化学平衡的移动无影响,则不能增大平衡转化率,D错误。
4.如图,曲线a表示反应X(g)+Y(g)Z(g)+M(g)+N(s) ΔH<0进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件,使反应过程按b曲线进行,可采取的措施是( )
A.升高温度 B.加大X的投入量
C.缩小体积 D.增大体积
解析 C 由于该反应是气体体积不变反应,缩小体积,平衡不移动,但能缩短达到平衡所用时间。
5.一定条件下,下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是( )
图1 图2
A.CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH<0
B.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH>0
C.CH3CH2OH(g)CH2===CH2(g)+H2O(g) ΔH>0
D.2C6H5CH2CH3(g)+O2(g)2C6H5CH===CH2(g)+2H2O(g) ΔH<0
解析 A 四个选项中水蒸气均为生成物,依图1可知:T2>T1,升温,水蒸气含量减小,平衡左移,所以正反应为放热反应即ΔH<0,B、C均不符合;依图2可知:p1>p2,增压,水蒸气含量增加,即正反应为气体体积减小的反应,D不符合。
6.下列反应达到化学平衡后,加压或降温都能使平衡向逆反应方向移动的是( )
A.SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH<0
B.C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH>0
C.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0
D.H2S(g)H2(g)+S(s) ΔH>0
解析 B 加压或降温都能使化学平衡向逆反应方向移动,则该反应为气体体积增大的吸热反应。分析可知,B项符合题意。
7.(2024·江西卷)温度T下,向1 L真空刚性容器中加入1 mol CHOH,反应达到平衡时,c(Y)=0.4 mol/L。
下列说法正确的是( )
A.再充入1 mol X和1 mol Y,此时v正<v逆
B.再充入1 mol X,平衡时c=0.8 mol/L
C.再充入1 mol N2,平衡向右移动
D.若温度升高,X的转化率增加,则上述反应ΔH<0
解析 A 由题意可知,平衡时Y的浓度为0.4 mol/L,由方程式可知,X的浓度为1 mol/L—0.4 mol/L=0.6 mol/L,Z的浓度为0.4 mol/L,则反应的平衡常数K=≈0.27。向真空刚性容器中再充入1 mol X和1 mol Y时,反应的浓度熵Qc==0.35>K,则反应向逆反应方向进行,正反应速率小于逆反应速率,故A正确;向真空刚性容器中再充入1 mol X相当于增大压强,该反应是气体体积增大的反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动,则平衡时,Y的浓度小于0.8 mol/L,故B错误;向真空刚性容器中再充入不参与反应的1 mol氮气,反应体系中各物质浓度不变,平衡不移动,故C错误;温度升高,X的转化率增加,说明平衡向正反应方向移动,该反应为焓变大于0的吸热反应,故D错误。
二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题目要求。
8.在恒容密闭容器中存在下列平衡:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。平衡时,CO的物质的量浓度与温度T的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.通过加热可以使B点变到C点
B.在T2 ℃时若反应进行到D点,则有v(正)>v(逆)
C.当反应从D点到B点时,容器内气体密度变小
D.若T1 ℃、T2 ℃时的平衡常数分别为K1、K2,则K1>K2
解析 BD 根据题图可知,升高温度,c(CO)增大,说明升高温度,化学平衡正向移动,题给反应的正反应为吸热反应,故通过加热可以使B点变到C点,A正确;在T2 ℃时若反应进行到D点,由于c(CO)大于该温度下平衡状态时的c(CO),因此化学平衡逆向移动,则有v(正)<v(逆),B错误;当反应从D点到B点时,化学平衡逆向移动,导致容器中气体质量减少,由于容器的容积恒定不变,则最终导致容器内气体密度变小,C正确;温度升高,平衡时CO的浓度增大,说明升高温度,化学平衡正向移动,化学平衡常数增大,若T1 ℃、T2 ℃时的平衡常数分别为K1、K2,由于温度:T1<T2,则化学平衡常数:K1<K2,D错误。
9.可逆反应:A2(?)+B2(?)2AB(?),当温度和压强改变时,n(AB)的变化如下图,下列叙述正确的是( )
A.A2、B2及AB均为气体,ΔH<0
B.AB为气体,A2、B2至少有一种为非气体,ΔH<0
C.AB为气体,A2、B2有一种为非气体,ΔH>0
D.AB为固体,A2、B2有一种为非气体,ΔH>0
解析 B 由图可知压强一定时,升高温度,AB的物质的量减少,可知温度升高平衡向逆反应方向移动,逆反应是吸热反应,正反应是放热反应,ΔH<0;t3开始温度不变,改变压强,AB的物质的量减少,说明平衡向逆反应方向移动,逆反应是体积减小的方向,说明AB必为气体,A2、B2至少有一种为非气体,不能同时为气体。
10.向起始容积相等的容器Ⅰ、Ⅱ中分别充入1 mol CH4和2 mol NO2,发生反应CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)。实验如下:
容器
Ⅰ
Ⅱ
反应条件
恒温恒容
恒温恒压
气体密度
ρ(Ⅰ)
ρ(Ⅱ)
CH4平衡转化率
α(Ⅰ)
α(Ⅱ)
达到平衡所用时间
t(Ⅰ)
t(Ⅱ)
气体平均摩尔质量
M(Ⅰ)
M(Ⅱ)
下列大小比较中正确的是( )
A.α(Ⅰ)<α(Ⅱ) B.t(Ⅰ)>t(Ⅱ)
C.ρ(Ⅰ)>ρ(Ⅱ) D.M(Ⅰ)<M(Ⅱ)
解析 AC 正反应是气体分子数增大的反应,以容器Ⅱ为参照,容器Ⅰ相当于增大压强,平衡向左移动,α(Ⅰ)<α(Ⅱ),A正确;以容器Ⅱ为参照,容器Ⅰ相当于增大压强,反应速率增大,达到平衡所用时间短,t(Ⅰ)<t(Ⅱ),B错误;气体总质量不变,容器Ⅰ为恒容、恒温,容器Ⅱ为恒压、恒温,因为反应后气体分子数增大,恒压条件下,容器Ⅱ的容积增大,故ρ(Ⅰ)>ρ(Ⅱ),C正确;以容器Ⅱ为参照,容器Ⅰ相当于增大压强,平衡向左移动,气体总物质的量减小,平均摩尔质量增大,即M(Ⅰ)>M(Ⅱ),D错误。
三、非选择题
11.现有反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(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)该反应的逆反应是________热反应,且m+n________p+q(填“>”“<”或“=”)。
(2)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)若B是有色物质,A、C、D均为无色物质,则加入C(体积不变)时混合物的颜色________(填“变深”“变浅”或“不变”),而维持容器内气体的压强不变,充入氖气时,平衡________移动(填“向左”“向右”或“不”)。
解析 (1)当升高温度时,B的转化率变大,说明温度升高平衡向正反应方向移动,则正反应吸热,所以逆反应是放热反应;当减小压强时,混合体系中C的质量分数也减小,说明压强减小平衡向逆反应方向移动,则正反应是体积减小的可逆反应,所以m+n>p+q;(2)加入催化剂,平衡不移动,平衡时气体混合物的总物质的量不变;(3)加入C(体积不变)时,平衡向逆反应方向移动,B的浓度增大,颜色变深;维持容器内压强不变,充入氖气时,容器体积增大,相当于减小压强,平衡向逆反应方向移动,即向左移动。
答案 (1)放 > (2)不变 (3)变深 向左
12.在一定条件下,可逆反应A+BmC变化如下图所示。已知纵坐标表示在不同温度和压强下生成物C在混合物中的质量分数,p为反应在T2温度时达到平衡后增大容器内压强的变化情况,问:
(1)温度T1________T2(填“大于”“等于”或“小于”),正反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)如果A、B、C均为气体,则m__________2(填“大于”“等于”或“小于”)。
(3)当温度和容积不变时,如向平衡体系中加入一定量的某稀有气体,则体系的压强________,平衡________移动。
(4)当温度和压强不变时,如向平衡体系中加入一定量的某稀有气体,平衡________移动。
解析 (1)由图像可知,T1>T2,温度高,w(C)减小,所以升温,平衡左移,正反应为放热反应。(2)增大压强,w(C)减小,平衡左移,正反应为体积扩大的反应,m>2。(3)当温度、容积不变时,充入“惰”气,由于各反应物、生成物的浓度不变,所以平衡不移动。(4)当温度、压强不变时,充入“惰”气,体积扩大,根据m>2,平衡右移。
答案 (1)大于 放热 (2)大于 (3)增大 不
(4)向正反应方向
13.二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”,由合成气制备二甲醚的主要原理如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1=-90.7 kJ·mol-1 K1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5 kJ·mol-1 K2
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2 kJ·mol-1 K3
回答下列问题:
(1)反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=________kJ·mol-1;该反应的平衡常数K=________(用K1、K2、K3表示)。
(2)下列措施中,能提高(1)中CH3OCH3产率的有________(填字母)。
A.使用过量的CO B.升高温度
C.增大压强
(3)一定温度下,将0.2 mol CO和0.1 mol H2O(g)通入2 L恒容密闭容器中,发生反应③,5 min后达到化学平衡,平衡后测得H2的体积分数为0.1。则0~5 min内v(H2O)=________,CO的转化率为________。
(4)将合成气以=2通入1 L的反应器中,一定条件下发生反应:4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH,其中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图1所示,下列说法正确的是________(填字母)。
图1
A.ΔH<0
B.p1>p2>p3
C.若在p3和316 ℃时,起始时=3,则平衡时,α(CO)小于50%
(5)采用一种新型的催化剂(主要成分是CuMn的合金),利用CO和H2制备二甲醚(DME)。观察图2,当约为________时最有利于二甲醚的合成。
图2
解析 (1)根据盖斯定律可知,①×2+②+③得到3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)
ΔH=-246.1 kJ·mol-1,K=K·K2·K3。
(2)为提高CH3OCH3的产率,应使平衡正向移动,结合反应特点应选A、C。
(3)设0~5 min,CO转化的物质的量为x mol,则
CO(g) + H2O(g)CO2(g)+H2(g)
开始/mol 0.2 0.1 0 0
转化/mol x x x x
平衡/mol 0.2-x 0.1-x x x
平衡后测得H2的体积分数为0.1,则=0.1,解得x=0.03,结合v=、转化率=×100%分别计算0~5 min内v(H2O)和CO的转化率。
(4)由题图1可知升高温度CO的平衡转化率减小,可知升高温度平衡逆向移动,故ΔH<0,A正确;该反应为反应前后气体体积减小的反应,增大压强平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,则p1>p2>p3,B正确;若起始时增大,其他条件不变,则平衡时CO的转化率增大,C错误。
答案 (1)-246.1 K·K2·K3 (2)AC
(3)0.003 mol·L-1·min-1 15% (4)AB (5)2.0
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