2.2 化学平衡 第2课时(分层作业)化学人教版选择性必修1
2026-08-06
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3份
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46页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第二节 化学平衡 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | 化学平衡 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.49 MB |
| 发布时间 | 2026-08-06 |
| 更新时间 | 2026-08-06 |
| 作者 | meiyangyang8602 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-08-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59110547.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
分层作业聚焦“影响化学平衡的因素”,通过基础巩固、能力提升、高考衔接三层设计,实现从单一知识点到综合应用的进阶,适配新授课知识内化与科学思维培养。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础巩固|浓度、压强、温度对平衡的影响|以选择题为主,如压强对平衡移动的判断,强化化学平衡核心概念|
|能力提升|平衡常数、催化剂作用、实验探究|含填空与实验分析题,如SO₂歧化反应催化剂影响分析,培养证据推理能力|
|高考衔接|综合情境与高考真题|选用高考题如合成氨催化剂应用,对接升学要求,体现科学态度与责任|
内容正文:
分层作业
第二节 化学平衡
第2课时 影响化学平衡的因素
1.(25-26高二上·黑龙江绥化·阶段检测)改变反应容器体积使压强变化,但下列化学反应的平衡不发生移动的是
A.
B.
C.
D.
2.(25-26高二上·四川广元·阶段检测)下列实验操作、现象、结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向一密闭容器充入,保持温度不变,扩大容器体积
容器中气体颜色先变浅后变深
平衡先正向移动再逆向移动
B
向溶液中分别滴加5滴等浓度的和溶液
加入溶液的反应更剧烈
比催化效果好
C
取溶液于试管中,加热
加热后溶液变为黄绿色
反应的
D
溶液中滴加NaOH溶液
溶液由黄色变为橙色
减小生成物的浓度,平衡向正反应方向移动
A.A B.B C.C D.D
3.(24-25高二上·北京·阶段检测)某同学研究浓度对化学平衡的影响,下列说法不正确的是
ⅰ.待试管中溶液颜色不变后与试管比较,溶液颜色变浅;
ⅱ.待试管中溶液颜色不变后与试管比较,试管中的颜色比试管中浅;
ⅲ.滴加浓硫酸,试管温度略有升高,溶液颜色与试管相比,变深。
已知: 。
A.试管中的现象说明加水后平衡正向移动
B.该实验能证明减少生成物浓度,平衡正向移动
C.“待试管中的溶液颜色不变”的目的是使反应达到平衡状态
D.试管中的现象能说明影响平衡的主要因素是增大
4.(25-26高二上·安徽合肥·阶段检测)反应mA(s)+nB(g)eC(g)+fD(g),反应过程中,当其他条件不变时,C的百分含量(C%)与温度(T)和压强(p)的关系如图所示。下列叙述中错误的是
A.达到平衡后,加入催化剂,则C%不变
B.化学方程式中n>e+f
C.达到平衡后,增加A的量有利于平衡向右移动
D.达到平衡后,若升温,平衡左移
5.(25-26高二上·广东东莞·阶段检测)为探究化学平衡移动的影响因素,设计方案并进行实验,观察到相关现象。其中方案设计、现象和结论都正确的是
影响因素
方案设计
现象结论
A
浓度
向2 mL 0.1 mol/L K2Cr2O7溶液中加入5滴6 mol/LNaOH溶液
黄色溶液变橙色
减小浓度,平衡向生成的方向移动
B
温度
将封装有NO2和N2O4混合气体的烧瓶浸泡在热水中
气体颜色变深
升高温度,平衡向吸热反应方向移动
C
压强
向恒温密闭容器中充入NO2气体,达到平衡后压缩体积增大压强
气体颜色变深
增大压强平衡向生成NO2的方向移动
D
催化剂
向Zn和稀硫酸正在反应的溶液中滴加少量CuSO4溶液
单位时间内产生的气体增多
使用催化剂可加快反应速率,使平衡正向移动
A.A B.B C.C D.D
6.(25-26高二上·广东·阶段检测)在恒温恒容条件下,的反应速率随反应时间的变化示意图如下,下列叙述与示意图不相符的是
A.反应达到平衡时,正反应速率和逆反应速率相等
B.平衡状态Ⅰ后,可能是增大A的浓度,平衡发生移动,达到平衡状态Ⅱ
C.平衡状态Ⅰ后,可能是压缩容器增大压强,平衡发生移动,达到平衡状态Ⅱ
D.B在平衡状态Ⅰ和平衡状态Ⅱ时浓度不相等
7.(25-26高一下·重庆·期末)某温度下,在一恒容密闭容器中进行如下两个反应并达到平衡:
①
②
下列叙述错误的是
A.加入适量Z,反应①和反应②的平衡均不移动
B.降温时反应②的平衡一定逆向移动
C.通入稀有气体,反应①的平衡正向移动
D.通入Y,一段时间后M的浓度增大
8.(25-26高二下·云南曲靖·阶段检测)在密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,下列措施能使正反应速率增大且平衡正向移动的是
A.升高温度 B.减小压强
C.加入催化剂 D.增大N2的浓度
9.(25-26高二上·江苏南通·阶段检测)在100℃时,将0.40 mol的NO2气体充入2 L固定容积的密闭容器中,每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析,得到如下表数据:
时间(s)
0
20
40
60
80
100
n(NO2)/mol
0.40
0.30
0.26
n1
0.24
……
n(N2O4)/mol
0.00
0.05
0.07
0.08
n2
……
下列相关说法正确的是
A.在20 s时,用N2O4表示的反应速率v(N2O4)=0.00125 mol/(L·s)
B.在100℃时,反应的平衡常数
C.若开始时投入1 mol NO2和1 mol N2O4,则反应向正方向进行
D.在100 s时,若把体积压缩为1 L,达到新平衡时c(N2O4)<0.08 mol/L
10.(25-26高二上·四川成都·阶段检测)在K2Cr2O7溶液中存在平衡:(aq)(橙色)+H2O(l)⇌2(aq)(黄色)+2H+(aq),某同学研究外界条件对化学平衡的影响,具体实验如图,下列叙述错误的是
A.试管e溶液中,平衡正向移动,的浓度增大
B.试管a中溶液的颜色橙色加深,说明该反应的ΔH<0
C.实验b和c探究的是c(H+)对化学平衡的影响
D.与试管e比较,试管d溶液中的值不变
11.(25-26高二上·江苏南通·阶段检测)利用含硫物质热化学循环可实现太阳能的转化与存储,过程如下:
已知:反应Ⅱ:3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s) △H2=-254 kJ/mol
反应Ⅲ:S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3=-297 kJ/mol
(1)反应Ⅰ的热化学方程式为:______________________________。
(2)对反应Ⅱ,在某一投料比、压强分别为p1和p2时,平衡体系中硫酸的物质的量分数随温度的变化关系如图所示。则p1、p2的大小关系为p1______p2(填“>”、“=”或“<”)。
(3)I-可以作为水溶液中SO2歧化反应(反应Ⅱ)的催化剂,可能的过程如下:
反应ⅰ:SO2+4I-+4H+=S↓+2I2+2H2O
反应ⅱ:I2+SO2+2H2O=+4H++2I-为探究反应ⅰ、ⅱ的相对快慢与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:
相同条件下,分别将18 mL SO2饱和溶液加入2 mL下列4组试剂中,密闭放置观察现象。(已知:I2易溶解在KI中,形成棕褐色溶液)
序号
A
B
C
D
试剂组成
0.4mol/LKI
0.4mol/LKI、0.2mol/LH2SO4
0.2 mol/LH2SO4
0.2mol/LKI、0.0001 mol I2
实验现象
溶液变黄,一段时间后出现浑浊
溶液变黄,出现浑浊较A快
无明显现象
溶液由棕褐色很快褪去,变成黄色,出现浑浊较A快
①在A、B、C三次实验中,反应由快到慢的顺序是______。
②实验表明,SO2的歧化反应速率D>A,结合ⅰ、ⅱ反应速率解释的原因:________________________。
12.(25-26高二下·安徽宣城·期末)中海油研究人员利用原位生长法制备了多金属高活性二氧化碳甲烷化催化剂。研究发现,在催化剂表面存在多重平衡体系:
反应Ⅰ(主反应):
反应Ⅱ(副反应):
回答下列问题:
(1)反应Ⅲ: _________。
(2)在恒温、恒压密闭容器中模拟该工艺,下列情况能说明该体系已达到化学平衡状态的是_________。
A.容器内混合气体的密度不再发生变化
B.容器内CO和的体积分数都不再发生变化
C.反应Ⅰ的正反应速率等于反应Ⅱ的逆反应速率
(3)在上述工艺条件下,的平衡转化率、产物选择性随温度的变化如表所示:
温度/℃
平衡转化率/%
选择性/%
CO选择性/%
300
95.83
99.99
0.01
400
88.83
99.67
0.33
500
78.99
95.75
4.25
600
73.19
74.33
25.67
注:选择性
①分析表中数据,随温度升高,CO的选择性逐渐增大。从平衡移动的角度解释其原因:_________。
②生产中发现,温度超过500℃后,在其他条件相同且延长反应时间的情况下,的实际转化率仍明显低于相应温度下的平衡转化率。分析其可能的原因(答出一点即可):_________。
(4)反应Ⅰ在催化剂表面的反应历程为以下三步:
ⅰ(吸附活化):
ⅱ:
ⅲ:
(注:带有*的物种为吸附态中间体)
双钙钛矿对的吸附能力强于,而对中间体CO*的吸附能力弱于。结合吸附平衡与催化剂表面活性位点的利用率,说明催化活性高于的原因:_________。
(5)恒温、恒压100 kPa条件下,向反应器中充入1.0 mol和4.0 mol。达到平衡时,气体总物质的量为3.8 mol,的转化率为70.0%。则该温度下,反应Ⅱ的平衡常数_________(用平衡分压代替平衡浓度计算,保留2位有效数字)。
1.(25-26高二上·广东东莞·阶段检测)在密闭容器中有反应:。达到平衡时测得为,将容器容积扩大到原来的5倍,再次达到平衡时,测得为。则下列叙述正确的是
A.A为气体, B.平衡向右移动
C.B的转化率提高 D.C的体积分数增加
2.(25-26高一下·浙江绍兴·期末)根据实验目的设计方案并进行实验,观察到相关现象,其中方案设计和结论正确的是
方案设计
现象
结论
A
取两份新制氯水,分别滴加溶液和淀粉KI溶液
前者有白色沉淀,后者溶液变蓝色
氯气与水的反应存在限度
B
将封装有和混合气体的烧瓶浸泡在热水中
气体颜色变深
升高温度,平衡向吸热反应方向移动
C
将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加KSCN溶液
溶液呈浅绿色
食品脱氧剂样品中没有+3价铁
D
将乙烯分别通入酸性溶液和的四氯化碳溶液中
两种溶液均褪色
均发生了加成反应
A.A B.B C.C D.D
3.(25-26高一下·广东深圳·期末)工业制硝酸是利用氨气的催化氧化,发生反应的热化学反应方程式为: ,在恒容密闭容器中反应,下列有关说法正确的是
A.其他条件不变,使用高效催化剂,的平衡转化率增大
B.平衡时,其他条件不变,充入增大压强,平衡正向移动
C.平衡时,其他条件不变,升高温度,的平衡转化率减小
D.平衡时,其他条件不变,增大压强,K值增大
4.(25-26高二上·江苏镇江·阶段检测)为研究三价铁化合物性质进行如下实验(忽略溶液体积变化)。
已知:为黄色,为无色。下列说法不正确的是
A.①中浓盐酸促进平衡正向移动
B.由①到②,生成的红色微粒之一是
C.②、③对比,说明溶液中:②>③
D.由①→④推断,若向①深黄色溶液中加入KI、淀粉溶液,溶液也无明显变化
5.已知重铬酸钾()具有强氧化性,其还原产物在水溶液中呈绿色或蓝绿色。在溶液中存在下列平衡:。用溶液进行下列实验,说法不正确的是
A.①中溶液橙色加深,③中溶液变黄
B.②中被还原
C.若向④中加入硫酸至过量,溶液变为橙色
D.对比②和④,可知酸性条件下氧化性强
6.(25-26高三上·重庆·阶段检测)一定温度下,将质量为m g的固体置入体积为1L的真空密闭容器中,保持温度不变,发生反应:。达到平衡时,测得的物质的量为0.2mol。下列说法正确的是
A.恒容下,向平衡体系中通入惰性气体,减小
B.将体积扩大为2 L,一段时间后,容器中mol/L且保持不变,则g
C.恒容下,向平衡体系中通入和各0.2mol,达到新平衡后,0.2mol/Lmol/L
D.将体积压缩为500 mL,达到新平衡后,容器中固体质量增加4.1g
7.(25-26高二上·山东淄博·阶段检测)下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的有几项
①溶液中加入固体KSCN后颜色变深
②实验室制取乙酸乙酯时,将乙酸乙酯不断蒸出
③实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气
④红棕色气体加压后颜色先变深后变浅
⑤配制氯化亚铁溶液时加入少量铁粉
⑥将煤气中毒的病人置于高压氧舱中治疗
⑦500℃时比室温更有利于合成氨的反应
⑧钠与氯化钾共熔制备钾:
⑨把锌粉放入稀硫酸中产生气泡的速率比放锌粒快
⑩溴水中存在化学平衡:,当加入固体后,溶液颜色变浅
A.三项 B.四项 C.五项 D.六项
8.(25-26高二上·江苏镇江·阶段检测)氮的氧化物和碳的氧化物在化工生产中应用广泛。
Ⅰ.我国科学家成功利用CO还原NO,从源头上减少煤粉燃烧产生的大气污染。
(1)CO和分别与氧气反应的热化学方程式如下。
①
②
写出CO还原NO的热化学方程式:____________。
(2)将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,测量相同时间内逸出气体中NO的含量,从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO的转化率),结果如图-1所示。若低于200℃,图中曲线1脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因为______;a点是否为对应温度下的平衡脱氮率,说明其理由______。
Ⅱ.选择性催化还原法的脱硝原理为:。常温下,向1.00L固定容积的密闭容器中加入6mol、8mol,测得容器内气体的压强随着时间的变化如图-2所示。
(3)计算0~4min之间的平均反应速率______,4min后,容器中的体积分数为______。(保留4位有效数字)。
(4)若采用2.00L固定的密闭容器,其他条件不变,达到新的平衡时,容器内的压强______(填“”“=”或“”)。
Ⅲ.实验发现生产硝酸过程中,升高温度,NO和的反应(2NO+O2=2NO2)速率反而减慢。已知该反应分两步进行:① (快平衡);② (慢反应)。
(5)升高温度,该反应()速率反而减慢的原因是____________。
1.(2026·北京·高考真题)我国科研团队在催化合成氨领域取得了最新进展。将金属锂原子电化学沉积在金属钌表面,构建了具有高活性界面的新型催化剂,相比传统高温、高压条件下的合成氨工艺,实现了在温和条件下与高效合成氨。下列说法不正确的是
A.元素位于元素周期表第族
B.高温是为了提高的平衡转化率
C.能降低合成氨反应的活化能
D.实现了温和条件下氮的固定
2.(2024·天津·高考真题)在恒温密闭容器中,反应达到平衡。下列说法正确的是
A.达平衡后,和的浓度保持不变
B.减小容积,达新平衡时的浓度降低
C.维持恒容,加入一定量的,达新平衡时的浓度降低
D.维持恒压,加入一定量的氩气,达新平衡时的转化率减小
3.(2025·甘肃·高考真题)加氢转化成甲烷,是综合利用实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方式。525℃,101kPa下,。反应达到平衡时,能使平衡向正反应方向移动的是
A.减小体系压强 B.升高温度
C.增大浓度 D.恒容下充入惰性气体
4.(2025·贵州·高考真题)化学变化五彩纷呈。下列颜色变化涉及氧化还原反应的是
A.向固体中加入蒸馏水,深褐色固体变为天蓝色溶液
B.将置于空气中,淡黄色固体逐渐变为白色
C.向溶液中加入稀硫酸,溶液由黄色变为橙色
D.将白磷在真空中加热到260℃,白色固体变为暗红色粉末
5.(2026·山东·高考真题)研究甲、乙两种催化剂对下列反应的催化作用及产物选择性的影响。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
恒压条件下,,,按体积比投料,分别使用甲或乙作催化剂,在下反应固定时间后测定的实验转化率;不改变其他条件,每间隔重复上述实验。的实验转化率和理论平衡转化率随温度的变化如图所示。已知:甲催化时,选择性在为;甲、乙分别催化时,选择性在均达。下列说法正确的是
A.,
B.范围内,使用甲催化时,选择性随温度升高而增大
C.范围内,相同温度下,无论使用甲还是乙催化,产物选择性相同
D.其他条件不变,仅减小投料量,选择性达时的温度仍为
6.(2026·广东·高考真题)物质可同时转化为它的同分异构体和,其反应过程的能量变化如图a,某温度下,测得恒容密闭容器中各组分浓度随时间的变化如图b,则
A.时,体系中物质的质量:
B.图b中数据满足关系:
C.体系中,反应先达到平衡
D.体系平衡后,升高温度,B的体积分数增加
7.(2026·重庆·高考真题)碘化铵()在分析检测和医药领域应用广泛。在刚性真空容器中,固体在某温度下快速分解:
反应1:
在时段,压强恒为(之前HI的分解量很小,可忽略)。
后压强发生变化,HI分解:
反应2:
后压强恒为。下列叙述错误的是
A.时段,
B.反应2的平衡常数
C.后减小体积,再达平衡后的压强与时相等
D.后升高温度,再达平衡后的体积分数与时相等
8.(2024·湖北·高考真题)学习小组为探究、能否催化的分解及相关性质,室温下进行了实验I~Ⅳ。
实验I
实验Ⅱ
实验Ⅲ
无明显变化
溶液变为红色,伴有气泡产生
溶液变为墨绿色,并持续产生能使带火星木条复燃的气体
已知:为粉红色、为蓝色、为红色、为墨绿色。回答下列问题:
(1)配制的溶液,需要用到下列仪器中的_______(填标号)。
a. b. c. d.
(2)实验I表明_______(填“能”或“不能”)催化的分解。实验Ⅱ中大大过量的原因是_______。实验Ⅲ初步表明能催化的分解,写出在实验Ⅲ中所发生反应的离子方程式_______、_______。
(3)实验I表明,反应难以正向进行,利用化学平衡移动原理,分析、分别与配位后,正向反应能够进行的原因_______。
实验Ⅳ:
(4)实验Ⅳ中,A到B溶液变为蓝色,并产生气体;B到C溶液变为粉红色,并产生气体。从A到C所产生的气体的分子式分别为_______、_______。
1 / 8
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分层作业
第二节 化学平衡
第2课时 影响化学平衡的因素
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
C
A
C
B
C
C
D
C
B
11.【答案】(1)
(2)<
(3) 由反应i、ii可知,先和反应生成,再和二氧化硫进一步反应,D中KI溶液溶解了,导致D中的ii的反应较A快
12.【答案】(1)
(2)AB
(3) 反应Ⅰ放热,升温平衡逆向移动;反应Ⅱ吸热,升温平衡正向移动,更多转化为,CO选择性增大 高温催化剂活性降低,反应速率减慢,长时间也难以达到平衡
(4)对吸附活化能力更强,快速生成;对中间体吸附弱,易脱附参与后续反应,活性位点利用率高,催化活性更强
(5)0.29
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
A
B
C
D
C
B
A
8.【答案】(1)
(2) 温度较低时,催化剂活性偏低 不是平衡脱氮率。该反应为放热反应, a点对应温度的平衡脱氮率应该比曲线II中450°C对应的脱氮率高。
(3) 0.9molL-1min-1 42.86%
(4)>
(5)升高温度,反应①的平衡逆向移动,(NO)2的浓度显著降低,且该因素对速率的影响超过了温度升高对反应②速率的促进作用,总反应速率减慢
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
B
A
C
B
C
B
B
8.【答案】(1)bc
(2) 不能 提供过量的碳酸氢根,通过平衡移动,促使水合钴离子转化为碳酸合钴离子,同时防止碳酸钴生成
(3)实验Ⅲ的现象表明,Co3+、Co2+分别与配位时,更易与反应生成(该反应为快反应),导致几乎不能转化为,这样使得的浓度减小的幅度远远大于减小的幅度,根据化学平衡移动原理,减小生成物浓度能使化学平衡向正反应方向移动,因此,上述反应能够正向进行
(4)
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分层作业
第二节 化学平衡
第2课时 影响化学平衡的因素
1.(25-26高二上·黑龙江绥化·阶段检测)改变反应容器体积使压强变化,但下列化学反应的平衡不发生移动的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】A.该反应中反应物气体计量数之和为3,生成物气体计量数之和也为3,反应前后气体总物质的量不变,改变压强平衡不移动,A符合题意;
B.该反应的反应物气体总计量数为,生成物气体计量数为2,反应前后气体总物质的量减小,改变压强平衡会发生移动,B不符合题意;
C.该反应的反应物气体总计量数为,生成物气体计量数为2,反应前后气体总物质的量减小,改变压强平衡会发生移动,C不符合题意;
D.该反应的反应物气体计量数为1,生成物气体计量数为2,反应前后气体总物质的量增大,改变压强平衡会发生移动,D不符合题意;
故选A
2.(25-26高二上·四川广元·阶段检测)下列实验操作、现象、结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向一密闭容器充入,保持温度不变,扩大容器体积
容器中气体颜色先变浅后变深
平衡先正向移动再逆向移动
B
向溶液中分别滴加5滴等浓度的和溶液
加入溶液的反应更剧烈
比催化效果好
C
取溶液于试管中,加热
加热后溶液变为黄绿色
反应的
D
溶液中滴加NaOH溶液
溶液由黄色变为橙色
减小生成物的浓度,平衡向正反应方向移动
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.保持温度不变扩大容器体积,浓度瞬间减小,气体颜色先变浅,平衡向气体分子数增大的方向移动,浓度有所回升颜色变深,平衡仅发生逆向移动,A错误;
B.具有强氧化性,和发生氧化还原反应,作氧化剂不是催化剂,无法比较催化效果,B错误;
C.为蓝色,为黄色,加热后溶液变为黄绿色,说明平衡正向移动,升温向吸热方向移动,故反应,C正确;
D.溶液中存在平衡,为橙色,为黄色,滴加溶液消耗,平衡正向移动,溶液应由橙色变为黄色,现象描述错误,D错误;
故选C。
3.(24-25高二上·北京·阶段检测)某同学研究浓度对化学平衡的影响,下列说法不正确的是
ⅰ.待试管中溶液颜色不变后与试管比较,溶液颜色变浅;
ⅱ.待试管中溶液颜色不变后与试管比较,试管中的颜色比试管中浅;
ⅲ.滴加浓硫酸,试管温度略有升高,溶液颜色与试管相比,变深。
已知: 。
A.试管中的现象说明加水后平衡正向移动
B.该实验能证明减少生成物浓度,平衡正向移动
C.“待试管中的溶液颜色不变”的目的是使反应达到平衡状态
D.试管中的现象能说明影响平衡的主要因素是增大
【答案】A
【详解】A.试管b加1mL水后颜色变浅,可能是加水稀释降低了离子浓度导致,无法直接说明平衡正向移动,A错误;
B.试管b和c均加入1mL溶液,总体积相同,c中加入NaOH消耗生成物,c颜色比b更浅说明平衡正向移动,可证明减小生成物浓度平衡正向移动,B正确;
C.溶液颜色不变时说明各组分浓度不再变化,反应达到平衡状态,该操作目的是使反应达到平衡,保证对比实验的科学性,C正确;
D.该反应,浓硫酸稀释放热使温度升高,理论上升温平衡正向移动溶液颜色应变浅,浓硫酸稀释会释放氢离子,使增大,反应平衡应该逆向移动;实际溶液颜色变深说明平衡最后逆向移动了,所以对平衡的影响起到决定性作用,因此影响平衡的主要因素是增大,D正确;
故选A。
4.(25-26高二上·安徽合肥·阶段检测)反应mA(s)+nB(g)eC(g)+fD(g),反应过程中,当其他条件不变时,C的百分含量(C%)与温度(T)和压强(p)的关系如图所示。下列叙述中错误的是
A.达到平衡后,加入催化剂,则C%不变
B.化学方程式中n>e+f
C.达到平衡后,增加A的量有利于平衡向右移动
D.达到平衡后,若升温,平衡左移
【答案】C
【分析】首先分析图像规律:相同压强下,温度越高C%越小,说明升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应;相同温度下,压强越大C%越大,说明增大压强平衡正向移动,正反应为气体分子数减小的反应。
【详解】A.催化剂仅改变化学反应速率,不影响平衡移动,因此加入催化剂C%不变,A正确;
B.增大压强平衡正向移动,正反应气体分子数减小,A为固体不计入气体计量数,故,B正确;
C.A为固体,固体浓度视为常数,增加A的量不会改变反应物浓度,平衡不移动,C错误;
D.升高温度C%降低,说明平衡逆向(向左)移动,D正确;
故选C。
5.(25-26高二上·广东东莞·阶段检测)为探究化学平衡移动的影响因素,设计方案并进行实验,观察到相关现象。其中方案设计、现象和结论都正确的是
影响因素
方案设计
现象结论
A
浓度
向2 mL 0.1 mol/L K2Cr2O7溶液中加入5滴6 mol/LNaOH溶液
黄色溶液变橙色
减小浓度,平衡向生成的方向移动
B
温度
将封装有NO2和N2O4混合气体的烧瓶浸泡在热水中
气体颜色变深
升高温度,平衡向吸热反应方向移动
C
压强
向恒温密闭容器中充入NO2气体,达到平衡后压缩体积增大压强
气体颜色变深
增大压强平衡向生成NO2的方向移动
D
催化剂
向Zn和稀硫酸正在反应的溶液中滴加少量CuSO4溶液
单位时间内产生的气体增多
使用催化剂可加快反应速率,使平衡正向移动
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.(橙色)与(黄色)存在平衡,加入消耗,平衡正向移动,溶液应橙色变黄色,现象描述错误,A错误;
B.存在平衡,正反应为放热反应,升高温度平衡向吸热的逆反应方向移动,浓度增大,气体颜色变深,方案、现象、结论均正确,B正确;
C.压缩体积增大压强时,浓度因体积减小瞬间增大导致颜色变深,随后平衡向气体分子数减小的生成的方向移动,结论错误,C错误;
D.置换出形成原电池加快反应速率,并非催化剂作用,且该反应不是可逆反应不存在平衡移动,同时催化剂也不改变平衡状态,结论错误,D错误;
故选B。
6.(25-26高二上·广东·阶段检测)在恒温恒容条件下,的反应速率随反应时间的变化示意图如下,下列叙述与示意图不相符的是
A.反应达到平衡时,正反应速率和逆反应速率相等
B.平衡状态Ⅰ后,可能是增大A的浓度,平衡发生移动,达到平衡状态Ⅱ
C.平衡状态Ⅰ后,可能是压缩容器增大压强,平衡发生移动,达到平衡状态Ⅱ
D.B在平衡状态Ⅰ和平衡状态Ⅱ时浓度不相等
【答案】C
【详解】A.可逆反应达到平衡状态的核心特征是正反应速率和逆反应速率相等,描述符合平衡定义,A不符合题意;
B.增大A的浓度时,反应物浓度瞬间升高,正反应速率瞬间突变增大,生成物浓度瞬间不变,逆反应速率瞬间与原平衡速率相等,随后平衡正向移动,与图像特征一致,B不符合题意;
C.压缩容器增大压强时,所有气体物质的浓度均瞬间增大,正、逆反应速率都会瞬间高于原平衡速率,与图像中逆反应速率瞬间不变的特征不相符,C符合题意;
D.条件改变后平衡正向移动,B的消耗量增加,因此平衡状态Ⅰ和平衡状态Ⅱ中B的浓度不相等,D不符合题意;
故选C。
7.(25-26高一下·重庆·期末)某温度下,在一恒容密闭容器中进行如下两个反应并达到平衡:
①
②
下列叙述错误的是
A.加入适量Z,反应①和反应②的平衡均不移动
B.降温时反应②的平衡一定逆向移动
C.通入稀有气体,反应①的平衡正向移动
D.通入Y,一段时间后M的浓度增大
【答案】C
【详解】A.Z为固体,加入固体不会改变反应①的平衡状态,且反应②与Z无关,故两个反应的平衡均不移动,A正确;
B.反应②的,为吸热反应,降低温度时平衡向放热的逆向移动,B正确;
C.恒容密闭容器中通入稀有气体Ar,容器内各气态反应物、生成物的浓度均不发生改变,反应①的平衡不移动,C错误;
D.通入Y,反应①平衡正向移动,生成物Q的浓度增大,导致反应②平衡逆向移动,M的浓度增大,D正确;
故选C。
8.(25-26高二下·云南曲靖·阶段检测)在密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,下列措施能使正反应速率增大且平衡正向移动的是
A.升高温度 B.减小压强
C.加入催化剂 D.增大N2的浓度
【答案】D
【详解】A.该反应为放热反应,升高温度正反应速率增大,但平衡向吸热的逆反应方向移动,A不符合题意;
B.减小压强,反应物浓度降低,正反应速率减小,且反应的反应物气体系数之和大于生成物,减小压强平衡向逆反应方向移动,B不符合题意;
C.加入催化剂能同等程度增大正逆反应速率,正反应速率增大,但平衡不发生移动,C不符合题意;
D.增大反应物的浓度,正反应速率瞬间增大,平衡向正反应方向移动,D符合题意;
故选D。
9.(25-26高二上·江苏南通·阶段检测)在100℃时,将0.40 mol的NO2气体充入2 L固定容积的密闭容器中,每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析,得到如下表数据:
时间(s)
0
20
40
60
80
100
n(NO2)/mol
0.40
0.30
0.26
n1
0.24
……
n(N2O4)/mol
0.00
0.05
0.07
0.08
n2
……
下列相关说法正确的是
A.在20 s时,用N2O4表示的反应速率v(N2O4)=0.00125 mol/(L·s)
B.在100℃时,反应的平衡常数
C.若开始时投入1 mol NO2和1 mol N2O4,则反应向正方向进行
D.在100 s时,若把体积压缩为1 L,达到新平衡时c(N2O4)<0.08 mol/L
【答案】C
【分析】根据表格中数据,80 s时,,,而60 s时,故60 s时已达到平衡状态,故n1=0.24,n2=0.08。
【详解】A.化学反应速率是平均反应速率,无法计算20 s时的瞬时速率,A错误;
B.60 s反应达到平衡,此时,,平衡常数:,B错误;
C.投入1 mol 和1 mol 时,,,浓度商,反应向正方向进行,C正确;
D.原平衡,体积压缩为1 L,若平衡不移动,压缩体积压强增大平衡正向移动,浓度增大,故新平衡,D错误;
故选C。
10.(25-26高二上·四川成都·阶段检测)在K2Cr2O7溶液中存在平衡:(aq)(橙色)+H2O(l)⇌2(aq)(黄色)+2H+(aq),某同学研究外界条件对化学平衡的影响,具体实验如图,下列叙述错误的是
A.试管e溶液中,平衡正向移动,的浓度增大
B.试管a中溶液的颜色橙色加深,说明该反应的ΔH<0
C.实验b和c探究的是c(H+)对化学平衡的影响
D.与试管e比较,试管d溶液中的值不变
【答案】B
【详解】A.试管e溶液中加入固体,使的浓度增大,平衡正向移动,A正确;
B.试管a中溶液的颜色橙色加深,说明降温该反应逆向移动,该反应的ΔH>0,B错误;
C.实验b加入2 mol·L-1 NaOH溶液,使c(H+)减小,实验c加入2 mol·L-1硫酸溶液,使c(H+)增大,所以实验b、c探究的是溶液中c(H+)对化学平衡的影响,C正确;
D.平衡常数K=,K只受温度影响,温度不变,K不变,D正确;
故选B。
11.(25-26高二上·江苏南通·阶段检测)利用含硫物质热化学循环可实现太阳能的转化与存储,过程如下:
已知:反应Ⅱ:3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s) △H2=-254 kJ/mol
反应Ⅲ:S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3=-297 kJ/mol
(1)反应Ⅰ的热化学方程式为:______________________________。
(2)对反应Ⅱ,在某一投料比、压强分别为p1和p2时,平衡体系中硫酸的物质的量分数随温度的变化关系如图所示。则p1、p2的大小关系为p1______p2(填“>”、“=”或“<”)。
(3)I-可以作为水溶液中SO2歧化反应(反应Ⅱ)的催化剂,可能的过程如下:
反应ⅰ:SO2+4I-+4H+=S↓+2I2+2H2O
反应ⅱ:I2+SO2+2H2O=+4H++2I-为探究反应ⅰ、ⅱ的相对快慢与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:
相同条件下,分别将18 mL SO2饱和溶液加入2 mL下列4组试剂中,密闭放置观察现象。(已知:I2易溶解在KI中,形成棕褐色溶液)
序号
A
B
C
D
试剂组成
0.4mol/LKI
0.4mol/LKI、0.2mol/LH2SO4
0.2 mol/LH2SO4
0.2mol/LKI、0.0001 mol I2
实验现象
溶液变黄,一段时间后出现浑浊
溶液变黄,出现浑浊较A快
无明显现象
溶液由棕褐色很快褪去,变成黄色,出现浑浊较A快
①在A、B、C三次实验中,反应由快到慢的顺序是______。
②实验表明,SO2的歧化反应速率D>A,结合ⅰ、ⅱ反应速率解释的原因:________________________。
【答案】(1)
(2)<
(3) 由反应i、ii可知,先和反应生成,再和二氧化硫进一步反应,D中KI溶液溶解了,导致D中的ii的反应较A快
【详解】(1)根据图可知,反应Ⅰ为,由盖斯定律可知,故反应Ⅰ的热化学方程式为:;
(2)反应Ⅱ:,气体反应物计量数=5,生成物无气体,增大压强,平衡正向移动,物质的量分数变大。相同温度下:对应的硫酸物质的量分数更高,说明,即;
(3)①C组只加稀硫酸,无催化剂,几乎无反应,速率最慢;A只有KI,B同时含有KI和(氢离子加快反应i的进行),B出现浑浊比A快,速率;整体速率;
②实验表明,的歧化反应速率D>A原因是:由反应i、ii可知,先和反应生成,再和二氧化硫进一步反应,D中KI溶液溶解了,导致D中的ii的反应较A快。
12.(25-26高二下·安徽宣城·期末)中海油研究人员利用原位生长法制备了多金属高活性二氧化碳甲烷化催化剂。研究发现,在催化剂表面存在多重平衡体系:
反应Ⅰ(主反应):
反应Ⅱ(副反应):
回答下列问题:
(1)反应Ⅲ: _________。
(2)在恒温、恒压密闭容器中模拟该工艺,下列情况能说明该体系已达到化学平衡状态的是_________。
A.容器内混合气体的密度不再发生变化
B.容器内CO和的体积分数都不再发生变化
C.反应Ⅰ的正反应速率等于反应Ⅱ的逆反应速率
(3)在上述工艺条件下,的平衡转化率、产物选择性随温度的变化如表所示:
温度/℃
平衡转化率/%
选择性/%
CO选择性/%
300
95.83
99.99
0.01
400
88.83
99.67
0.33
500
78.99
95.75
4.25
600
73.19
74.33
25.67
注:选择性
①分析表中数据,随温度升高,CO的选择性逐渐增大。从平衡移动的角度解释其原因:_________。
②生产中发现,温度超过500℃后,在其他条件相同且延长反应时间的情况下,的实际转化率仍明显低于相应温度下的平衡转化率。分析其可能的原因(答出一点即可):_________。
(4)反应Ⅰ在催化剂表面的反应历程为以下三步:
ⅰ(吸附活化):
ⅱ:
ⅲ:
(注:带有*的物种为吸附态中间体)
双钙钛矿对的吸附能力强于,而对中间体CO*的吸附能力弱于。结合吸附平衡与催化剂表面活性位点的利用率,说明催化活性高于的原因:_________。
(5)恒温、恒压100 kPa条件下,向反应器中充入1.0 mol和4.0 mol。达到平衡时,气体总物质的量为3.8 mol,的转化率为70.0%。则该温度下,反应Ⅱ的平衡常数_________(用平衡分压代替平衡浓度计算,保留2位有效数字)。
【答案】(1)
(2)AB
(3) 反应Ⅰ放热,升温平衡逆向移动;反应Ⅱ吸热,升温平衡正向移动,更多转化为,CO选择性增大 高温催化剂活性降低,反应速率减慢,长时间也难以达到平衡
(4)对吸附活化能力更强,快速生成;对中间体吸附弱,易脱附参与后续反应,活性位点利用率高,催化活性更强
(5)0.29
【详解】(1)根据盖斯定律,反应Ⅰ 反应Ⅱ = 反应Ⅲ,则;
(2)A.恒温恒压,容器体积可变;所有物质均为气体,总质量不变,由,恒定,平衡移动改变,不变时不变,各物质浓度不变,达到平衡,A符合题意;
B.、体积分数不再变化,说明各物质浓度不再改变,达到平衡,B符合题意;
C.反应Ⅰ、Ⅱ是两个独立反应,正逆速率相等需针对同一反应同一物质,Ⅰ正反应速率=Ⅱ逆速率无平衡意义,C不符合题意;
(3)①反应Ⅰ的,正反应放热,升温平衡逆向移动,消耗生成的量减少;反应Ⅱ的,正反应吸热,升温平衡正向移动,更多转化为,因此温度升高,副反应Ⅱ正向进行程度显著增大,主反应Ⅰ逆向抑制生成,生成占比提升,CO选择性增大;
②催化剂高温下活性大幅降低,反应速率变慢,延长时间也难以达到平衡状态;或高温下催化剂发生烧结、失活,反应难以趋近平衡;
(4)对吸附活化能力更强,能快速富集生成吸附中间体,提升步骤ⅰ速率;同时它对中间体吸附能力更弱,易脱附并快速参与步骤ⅲ与反应生成,催化剂活性位点不会被占据,位点利用率更高,整体催化活性更强;而易吸附滞留,堵塞活性位点,反应速率更低;
(5)初始投料:,;总转化率70%,即反应消耗;平衡总物质的量。设主反应Ⅰ消耗为,副反应Ⅱ消耗为,则。列三段式为:反应Ⅰ:;
反应Ⅱ:,平衡各物质物质的量:,,平衡时总物质的量为,化简得,联立方程,解得。则平衡各组分物质的量:,,因此反应Ⅱ平衡常数:。
1.(25-26高二上·广东东莞·阶段检测)在密闭容器中有反应:。达到平衡时测得为,将容器容积扩大到原来的5倍,再次达到平衡时,测得为。则下列叙述正确的是
A.A为气体, B.平衡向右移动
C.B的转化率提高 D.C的体积分数增加
【答案】A
【分析】若A为非气态物质,其浓度为常数不会随容器体积变化而改变,因此A为气体;容器容积扩大为原来5倍时,若平衡不移动,应为,实际测得,说明平衡逆向移动,减压平衡向气体分子数增大的方向移动,因此气态物质系数满足,即;
【详解】A.由分析可知,A为气体,,A正确;
B.由分析可知,平衡逆向移动,B错误;
C.平衡逆向移动,参与反应的B的量减少,B的转化率降低,C错误;
D.平衡逆向移动,产物C的量减少,C的体积分数减小,D错误;
故选A。
2.(25-26高一下·浙江绍兴·期末)根据实验目的设计方案并进行实验,观察到相关现象,其中方案设计和结论正确的是
方案设计
现象
结论
A
取两份新制氯水,分别滴加溶液和淀粉KI溶液
前者有白色沉淀,后者溶液变蓝色
氯气与水的反应存在限度
B
将封装有和混合气体的烧瓶浸泡在热水中
气体颜色变深
升高温度,平衡向吸热反应方向移动
C
将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加KSCN溶液
溶液呈浅绿色
食品脱氧剂样品中没有+3价铁
D
将乙烯分别通入酸性溶液和的四氯化碳溶液中
两种溶液均褪色
均发生了加成反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.加产生白色沉淀仅能证明氯水中含,氯水中的、均能将氧化为使淀粉变蓝,无法证明与水的反应存在限度,A错误;
B.体系存在平衡,浸泡在热水中温度升高,气体颜色变深说明浓度增大,平衡逆向移动,可证明升高温度平衡向吸热反应方向移动,B正确;
C.若样品中含+3价铁,还原铁粉溶于盐酸时,会与反应生成,滴加溶液也不会显红色,无法证明样品中无+3价铁,C错误;
D.乙烯使酸性溶液褪色发生的是氧化反应,乙烯使的四氯化碳溶液褪色发生的是加成反应,D错误;
故选B。
3.(25-26高一下·广东深圳·期末)工业制硝酸是利用氨气的催化氧化,发生反应的热化学反应方程式为: ,在恒容密闭容器中反应,下列有关说法正确的是
A.其他条件不变,使用高效催化剂,的平衡转化率增大
B.平衡时,其他条件不变,充入增大压强,平衡正向移动
C.平衡时,其他条件不变,升高温度,的平衡转化率减小
D.平衡时,其他条件不变,增大压强,K值增大
【答案】C
【详解】A.催化剂仅改变反应速率,不影响平衡移动,的平衡转化率不变,A错误;
B.恒容条件下充入,各反应组分的浓度不变,平衡不移动,B错误;
C.该反应正反应为放热反应,升高温度平衡向吸热的逆向移动,的平衡转化率减小,C正确;
D.平衡常数仅与温度有关,温度不变时增大压强,值不变,D错误;
故选C。
4.(25-26高二上·江苏镇江·阶段检测)为研究三价铁化合物性质进行如下实验(忽略溶液体积变化)。
已知:为黄色,为无色。下列说法不正确的是
A.①中浓盐酸促进平衡正向移动
B.由①到②,生成的红色微粒之一是
C.②、③对比,说明溶液中:②>③
D.由①→④推断,若向①深黄色溶液中加入KI、淀粉溶液,溶液也无明显变化
【答案】D
【分析】向0.1 mol/L溶液中滴加数滴浓盐酸,促进了平衡正向移动,溶液黄色加深;继续滴加2滴溶液,转化为,溶液变为红色;再加入固体,和转化为,溶液红色褪去,变为无色;再滴加2滴溶液、淀粉溶液,无色溶液未见明显变化,说明未被氧化
【详解】A.①中滴加数滴浓盐酸,增大了的浓度,促进了平衡正向移动,生成了更多的,试管中溶液黄色加深,A正确;
B.由①到②,溶液变为红色,说明部分黄色的转化为红色的,既生成并消耗,B正确;
C.②红色溶液中存在平衡、,向其中加入固体,溶液红色褪去的原因为、转化为更难解离的,上述平衡正向移动,导致降低,故溶液中:②>③,C正确;
D.溶液中:①>②>③,若向①深黄色溶液中加入溶液、淀粉溶液,①中较大,可能将氧化为,溶液可能会变蓝,D错误;
故答案为D。
5.已知重铬酸钾()具有强氧化性,其还原产物在水溶液中呈绿色或蓝绿色。在溶液中存在下列平衡:。用溶液进行下列实验,说法不正确的是
A.①中溶液橙色加深,③中溶液变黄
B.②中被还原
C.若向④中加入硫酸至过量,溶液变为橙色
D.对比②和④,可知酸性条件下氧化性强
【答案】C
【详解】A.①在溶液中滴加的硫酸,增大,平衡逆移,增大,溶液橙色加深;③在溶液中滴加的氢氧化钠溶液,,减小,平衡正移,减小、增大,溶液变黄,A正确;
B.②在酸性溶液中滴加,被氧化为,而被还原为,减小,增大,溶液变为绿色,B正确;
C.④是含有的碱性溶液,未被氧化,该溶液中滴加硫酸至过量,溶液为酸性,增大,将氧化,本身被还原为,使溶液变为绿色,C错误;
D.②在酸性溶液中滴加,溶液变为绿色,氧化,④在碱性溶液中滴加,溶液未变为绿色,未被氧化,可以说明酸性条件下氧化性强,D正确;
故选C。
6.(25-26高三上·重庆·阶段检测)一定温度下,将质量为m g的固体置入体积为1L的真空密闭容器中,保持温度不变,发生反应:。达到平衡时,测得的物质的量为0.2mol。下列说法正确的是
A.恒容下,向平衡体系中通入惰性气体,减小
B.将体积扩大为2 L,一段时间后,容器中mol/L且保持不变,则g
C.恒容下,向平衡体系中通入和各0.2mol,达到新平衡后,0.2mol/Lmol/L
D.将体积压缩为500 mL,达到新平衡后,容器中固体质量增加4.1g
【答案】B
【详解】A.恒容下通入惰性气体,反应体系中、的浓度均不变,平衡不移动,不变,A错误;
B.原平衡,体积扩大瞬间气体浓度均变为原来的1/2,平衡正向移动;若最终,因平衡时,则,说明完全分解,共生成总物质的量为,对应消耗的物质的量为,质量为,B正确;
C.温度不变不变,新平衡时仍满足,代入表达式解得,C错误;
D.体积压缩为500mL瞬间,和的浓度均变为原来的2倍,平衡逆向移动,气体物质的量减少,最终重新平衡时仍满足,最终气体总物质的量为;逆向移动的过程中,气体总物质的量减少了,固体净增质量对应反应的和各0.1 mol,固体增加质量为,D错误;
故选B。
7.(25-26高二上·山东淄博·阶段检测)下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的有几项
①溶液中加入固体KSCN后颜色变深
②实验室制取乙酸乙酯时,将乙酸乙酯不断蒸出
③实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气
④红棕色气体加压后颜色先变深后变浅
⑤配制氯化亚铁溶液时加入少量铁粉
⑥将煤气中毒的病人置于高压氧舱中治疗
⑦500℃时比室温更有利于合成氨的反应
⑧钠与氯化钾共熔制备钾:
⑨把锌粉放入稀硫酸中产生气泡的速率比放锌粒快
⑩溴水中存在化学平衡:,当加入固体后,溶液颜色变浅
A.三项 B.四项 C.五项 D.六项
【答案】A
【详解】① 存在平衡,加KSCN增大浓度,平衡正向移动颜色加深,可用勒夏特列原理解释;
②乙酸乙酯合成为可逆反应,蒸出产物降低生成物浓度,平衡正向移动 ,可用勒夏特列原理解释;
③ 存在平衡,饱和食盐水浓度高,平衡逆向移动减少溶解,可用勒夏特列原理解释;
④ 存在平衡,加压瞬间浓度升高颜色加深,后平衡正向移动颜色变浅,可用勒夏特列原理解释;
⑤ 加铁粉是将氧化生成的还原为,反应不是可逆平衡过程,不可用勒夏特列原理解释;
⑥存在血红蛋白结合和的可逆平衡,高压氧舱高浓度使平衡正向移动解除中毒,可用勒夏特列原理解释;
⑦合成氨为放热反应,低温更利于平衡正向移动,选500℃是为了提高反应速率、保证催化剂活性,与平衡移动无关,不可用勒夏特列原理解释;
⑧反应中为气态,蒸出降低生成物浓度,平衡正向移动,可用勒夏特列原理解释;
⑨锌粉反应更快是因为接触面积更大,属于反应速率影响因素,与平衡无关,不可用勒夏特列原理解释;
⑩加消耗,使与水的反应平衡正向移动,浓度降低颜色变浅,可用勒夏特列原理解释;
⑤⑦⑨不可用勒夏特列原理解释,故答案选A。
8.(25-26高二上·江苏镇江·阶段检测)氮的氧化物和碳的氧化物在化工生产中应用广泛。
Ⅰ.我国科学家成功利用CO还原NO,从源头上减少煤粉燃烧产生的大气污染。
(1)CO和分别与氧气反应的热化学方程式如下。
①
②
写出CO还原NO的热化学方程式:____________。
(2)将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,测量相同时间内逸出气体中NO的含量,从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO的转化率),结果如图-1所示。若低于200℃,图中曲线1脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因为______;a点是否为对应温度下的平衡脱氮率,说明其理由______。
Ⅱ.选择性催化还原法的脱硝原理为:。常温下,向1.00L固定容积的密闭容器中加入6mol、8mol,测得容器内气体的压强随着时间的变化如图-2所示。
(3)计算0~4min之间的平均反应速率______,4min后,容器中的体积分数为______。(保留4位有效数字)。
(4)若采用2.00L固定的密闭容器,其他条件不变,达到新的平衡时,容器内的压强______(填“”“=”或“”)。
Ⅲ.实验发现生产硝酸过程中,升高温度,NO和的反应(2NO+O2=2NO2)速率反而减慢。已知该反应分两步进行:① (快平衡);② (慢反应)。
(5)升高温度,该反应()速率反而减慢的原因是____________。
【答案】(1)
(2) 温度较低时,催化剂活性偏低 不是平衡脱氮率。该反应为放热反应, a点对应温度的平衡脱氮率应该比曲线II中450°C对应的脱氮率高。
(3) 0.9molL-1min-1 42.86%
(4)>
(5)升高温度,反应①的平衡逆向移动,(NO)2的浓度显著降低,且该因素对速率的影响超过了温度升高对反应②速率的促进作用,总反应速率减慢
【详解】(1)确定目标反应:“CO 还原 NO”意味着 CO 作为还原剂,将 NO 还原为无毒的 N2,而 CO 自身被氧化为 CO2。因此,目标反应的化学方程式为:2NO(g) + 2CO(g) = N2(g) + 2CO2(g),用①×2-②可得目标反应,则焓变
(2)低于200°C,曲线I脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因:温度较低时(低于200°C),催化剂的活性偏低,对化学反应速率的影响小;a点不是对应温度下的平衡脱氮率,理由:因为该反应的正反应为放热反应,降低温度平衡向正反应方向移动,a点对应温度下的平衡转化率应高于450°C时,根据曲线I可知,a点对应温度的平衡脱氮率应该更高。
(3)恒温恒容下,气体的压强之比等于物质的量之比。初始气体总物质的量:n0=6mol+8mol=14mol,初始压强为P0,4min时压强为0.7P0,此时气体总物质的量:n4=14mol×0.7=9.8mol,设反应中NO2转化的物质的量为6x,根据反应方程式:
4min时气体总物质的量为:6-6x+8-8x+7x=14-7x=9.8,解得x=0.6,则NO2转化的物质的量:6x=3.6mol,平均反应速率:v(NO2)=;4min时N2的物质的量:7x=7×0.6=4.2mol,气体总物质的量为9.8mol,体积分数等于物质的量分数:。
(4)原容器体积为1.00L,现在变为2.00L,体积增大相当于减压。
正反应是气体分子数减少的反应。减压会使平衡向逆反应方向移动,气体的总物质的量比原平衡(1.00L时)的气体物质的量的2倍还要多。原1.00L容器平衡时压强为0.35P0,体积变为2倍后,若平衡不移动,压强会变为0.175P0;但平衡逆向移动,气体物质的量增加,压强会比0.175P0大,且最终压强大于0.35P0。
(5)升高温度时:反应①(快平衡)放热,升温会使平衡逆向移动,导致(NO)2的浓度显著降低;虽然升温会使反应②的速率常数增大,但NO2浓度降低的影响占主导,所以总反应速率反而减慢。
1.(2026·北京·高考真题)我国科研团队在催化合成氨领域取得了最新进展。将金属锂原子电化学沉积在金属钌表面,构建了具有高活性界面的新型催化剂,相比传统高温、高压条件下的合成氨工艺,实现了在温和条件下与高效合成氨。下列说法不正确的是
A.元素位于元素周期表第族
B.高温是为了提高的平衡转化率
C.能降低合成氨反应的活化能
D.实现了温和条件下氮的固定
【答案】B
【详解】A.是3号元素,最外层只有1个电子,位于元素周期表第族,A正确;
B.合成氨反应,正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,的平衡转化率降低,高温的作用是使催化剂达到最佳活性温度,B错误;
C.是合成氨反应的催化剂,催化剂的作用原理是降低反应的活化能,C正确;
D.氮的固定是将游离态的氮转化为化合态氮的过程,温和条件下催化和合成NH3,属于氮的固定,D正确;
故选B。
2.(2024·天津·高考真题)在恒温密闭容器中,反应达到平衡。下列说法正确的是
A.达平衡后,和的浓度保持不变
B.减小容积,达新平衡时的浓度降低
C.维持恒容,加入一定量的,达新平衡时的浓度降低
D.维持恒压,加入一定量的氩气,达新平衡时的转化率减小
【答案】A
【详解】A.达平衡时,各物质的浓度不再变化是化学平衡的基本特征,因此PCl5和PCl3的浓度保持不变,A正确;
B.减小容积(加压),平衡向气体物质的量少的一侧(逆反应)移动,PCl5的浓度应升高而非降低,B错误;
C.恒容下加入PCl3,平衡逆向移动,生成更多PCl5,其浓度应升高而非降低,C错误;
D.恒压下加入氩气,容器体积增大,相当于减压,平衡正向移动,PCl5的转化率应增大而非减小,D错误;
故选A。
3.(2025·甘肃·高考真题)加氢转化成甲烷,是综合利用实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方式。525℃,101kPa下,。反应达到平衡时,能使平衡向正反应方向移动的是
A.减小体系压强 B.升高温度
C.增大浓度 D.恒容下充入惰性气体
【答案】C
【详解】A.反应物气体总物质的量为5mol,生成物为3mol,减小压强会使平衡向气体体积增大的方向(逆反应)移动,A不符合题意;
B.该反应为放热反应,升高温度会使平衡向吸热的逆反应方向移动,B不符合题意;
C.增大浓度会提高反应物浓度,根据勒夏特列原理,平衡向正反应方向移动以消耗增加的,C符合题意;
D.恒容充入惰性气体不改变各物质浓度,对平衡无影响,D不符合题意;
故选C。
4.(2025·贵州·高考真题)化学变化五彩纷呈。下列颜色变化涉及氧化还原反应的是
A.向固体中加入蒸馏水,深褐色固体变为天蓝色溶液
B.将置于空气中,淡黄色固体逐渐变为白色
C.向溶液中加入稀硫酸,溶液由黄色变为橙色
D.将白磷在真空中加热到260℃,白色固体变为暗红色粉末
【答案】B
【详解】A.向固体中加入蒸馏水,深褐色固体变为天蓝色溶液,此过程为物理溶解,无化合价变化,不涉及氧化还原反应,A不符合题意;
B.将置于空气中,淡黄色固体逐渐变为白色,与CO2或H2O反应生成Na2CO3或NaOH和O2,氧元素化合价发生变化(-1价变为0价和-2价),涉及氧化还原反应,B符合题意;
C.向溶液中加入稀硫酸,溶液由黄色变为橙色,反应逆向移动,铬元素化合价不变(均为+6价),不涉及氧化还原反应,C不符合题意;
D.将白磷在真空中加热到260℃,白色固体变为暗红色粉末,此为白磷(P4)转化为红磷的同素异形体转变,无化合价变化,不涉及氧化还原反应,D不符合题意;
故选B。
5.(2026·山东·高考真题)研究甲、乙两种催化剂对下列反应的催化作用及产物选择性的影响。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
恒压条件下,,,按体积比投料,分别使用甲或乙作催化剂,在下反应固定时间后测定的实验转化率;不改变其他条件,每间隔重复上述实验。的实验转化率和理论平衡转化率随温度的变化如图所示。已知:甲催化时,选择性在为;甲、乙分别催化时,选择性在均达。下列说法正确的是
A.,
B.范围内,使用甲催化时,选择性随温度升高而增大
C.范围内,相同温度下,无论使用甲还是乙催化,产物选择性相同
D.其他条件不变,仅减小投料量,选择性达时的温度仍为
【答案】C
【详解】A.低温下,随着温度升高,理论平衡转化率下降。根据勒夏特列原理,转化率下降说明低温下占据主导的反应平衡逆向移动了。因此,低温下主导的正反应是放热反应。结合题干信息甲催化时,选择性在为可知,低温区主要发生的是反应Ⅰ,故推断;同理,高温区平衡转化率随温度升高,高温下以反应Ⅱ为主,升高温度反应Ⅱ平衡正向移动,故,A错误;
B.反应I放热、反应Ⅱ吸热,升高温度平衡更有利于吸热的反应Ⅱ,的平衡选择性随温度升高降低;且题目仅说明甲催化时下选择性为100%,不能说明范围内选择性随温度升高增大,该范围内转化率升高是温度升高加快反应速率导致,和选择性无关,B错误;
C.由图可知,范围内,甲、乙催化的实验转化率都与理论平衡转化率重合,说明反应已经达到平衡状态。催化剂只改变反应速率,不改变平衡组成,因此相同温度下,无论使用哪种催化剂,平衡状态相同,产物选择性相同,C正确;
D.反应恒压进行,减小投料量,体系总体积减小,反应物分压增大:反应Ⅰ是气体分子数减少的反应,加压促进反应Ⅰ正向移动,相同温度下选择性会降低,因此选择性达到100%需要更高的温度来对抗压强带来的影响,不再是,D错误;
故选C。
6.(2026·广东·高考真题)物质可同时转化为它的同分异构体和,其反应过程的能量变化如图a,某温度下,测得恒容密闭容器中各组分浓度随时间的变化如图b,则
A.时,体系中物质的质量:
B.图b中数据满足关系:
C.体系中,反应先达到平衡
D.体系平衡后,升高温度,B的体积分数增加
【答案】B
【分析】由题图a可知,生成C的活化能小,则反应速率快;相同质量B具有的能量比C低,B相对稳定,则反应足够时间,生成B的量增多,故在题图b中浓度逐渐减小的为A,开始生成速率快的为C,最终生成较多的为B。
【详解】A.设初始加入A的质量为,浓度为,A、B、C互为同分异构体,则摩尔质量相同,等质量时物质的量相等,由题图b可知,时,B、C的浓度相等,则,恒容容器,则气体体积不变,故可得,时,A的转化率未知,无法确定与的关系,A错误;
B.根据A项分析可知,时,,根据原子守恒有,时,A、B的浓度相等,则,设此时C的浓度为,即,可得,由题图b可知时C的浓度大于时C的浓度,即,,则,B正确;
C.A生成B的反应和A生成C的反应是平行反应,应同时达到平衡,C错误;
D.根据题图a可知的反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,B的物质的量减小,而总的物质的量不变,故B的体积分数减小,D错误;
故选B。
7.(2026·重庆·高考真题)碘化铵()在分析检测和医药领域应用广泛。在刚性真空容器中,固体在某温度下快速分解:
反应1:
在时段,压强恒为(之前HI的分解量很小,可忽略)。
后压强发生变化,HI分解:
反应2:
后压强恒为。下列叙述错误的是
A.时段,
B.反应2的平衡常数
C.后减小体积,再达平衡后的压强与时相等
D.后升高温度,再达平衡后的体积分数与时相等
【答案】B
【分析】在时段,只有反应1发生且达到平衡,所以,;
后两个反应均平衡,压强恒为,设,分解的HI分压为,则,,总压: ,得。 结合,得,,,据此解答。
【详解】A.,该时段的平均反应速率等于分压变化量绝对值与时间的比值,,HI净分压变化,速率比: ,A正确;
B.反应2:,平衡常数: ,B错误;
C.、,根据物料关系,联立上式,推导可得,因此与体积无关,改变体积再平衡,HI压强不变,C正确;
D.由反应1生成的NH3和HI(g)物质的量始终相等,反应2是反应前后气体分子数不变的反应,故体系中HI(g)、H2、I2(g)的物质的量之和始终等于反应1生成的HI物质的量,故的体积分数始终为50%,这一比例是化学计量关系决定的,不受温度或压强改变的影响,D正确;
故选B。
8.(2024·湖北·高考真题)学习小组为探究、能否催化的分解及相关性质,室温下进行了实验I~Ⅳ。
实验I
实验Ⅱ
实验Ⅲ
无明显变化
溶液变为红色,伴有气泡产生
溶液变为墨绿色,并持续产生能使带火星木条复燃的气体
已知:为粉红色、为蓝色、为红色、为墨绿色。回答下列问题:
(1)配制的溶液,需要用到下列仪器中的_______(填标号)。
a. b. c. d.
(2)实验I表明_______(填“能”或“不能”)催化的分解。实验Ⅱ中大大过量的原因是_______。实验Ⅲ初步表明能催化的分解,写出在实验Ⅲ中所发生反应的离子方程式_______、_______。
(3)实验I表明,反应难以正向进行,利用化学平衡移动原理,分析、分别与配位后,正向反应能够进行的原因_______。
实验Ⅳ:
(4)实验Ⅳ中,A到B溶液变为蓝色,并产生气体;B到C溶液变为粉红色,并产生气体。从A到C所产生的气体的分子式分别为_______、_______。
【答案】(1)bc
(2) 不能 提供过量的碳酸氢根,通过平衡移动,促使水合钴离子转化为碳酸合钴离子,同时防止碳酸钴生成
(3)实验Ⅲ的现象表明,Co3+、Co2+分别与配位时,更易与反应生成(该反应为快反应),导致几乎不能转化为,这样使得的浓度减小的幅度远远大于减小的幅度,根据化学平衡移动原理,减小生成物浓度能使化学平衡向正反应方向移动,因此,上述反应能够正向进行
(4)
【分析】本题探究、能否催化的分解及相关性质。实验Ⅰ中无明显变化,证明 不能催化的分解;实验Ⅱ中溶液变为红色,证明易转化为;实验Ⅲ中溶液变为墨绿色,说明更易与反应生成,并且初步证明在的作用下易被氧化为;实验Ⅳ中溶液先变蓝后变红,并且前后均有气体生成,证明在酸性条件下,易转化为,氧化性强,可以把氧化为。
【详解】(1)配制1.00 mol·L-1的CoSO4溶液,需要用到容量瓶、胶头滴管等等,因此选bc。
(2)CoSO4溶液中存在大量的,向其中加入30%的后无明显变化,因此,实验I表明不能催化的分解。实验Ⅱ中发生反应的离子方程式为,因此,大大过量的原因是:为保证转化为,提供过量的碳酸氢根,通过平衡移动,促使水合钴离子转化为碳酸合钴离子,同时防止碳酸钴生成。实验Ⅲ的实验现象表明在的作用下能与反应生成,然后能催化的分解,因此,在实验Ⅲ中所发生反应的离子方程式为、 。
(3)实验I表明,反应难以正向进行。实验Ⅲ的现象表明,Co3+、Co2+分别与配位时,更易与反应生成(该反应为快反应),导致几乎不能转化为,这样使得的浓度减小的幅度远远大于减小的幅度,根据化学平衡移动原理,减小生成物浓度能使化学平衡向正反应方向移动,因此,上述反应能够正向进行。
(4)实验Ⅳ中,A到B溶液变为蓝色,并产生气体,说明发生了;B到C溶液变为粉红色,并产生气体,说明发生了,因此从A到C所产生的气体的分子式分别为和。
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