第二章 实验活动1 探究影响化学平衡移动的因素 讲义-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1
2026-08-09
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2份
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普通
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 | 实验活动1 探究影响化学平衡移动的因素 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 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 | 2.85 MB |
| 发布时间 | 2026-08-09 |
| 更新时间 | 2026-08-09 |
| 作者 | 非说不凡全科馆 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59121744.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
本讲义聚焦“探究影响化学平衡移动的因素”核心知识点,系统梳理浓度、温度、压强、催化剂对化学平衡的影响规律及勒夏特列原理,构建“理论解析(v-t图像)-实验探究(浓度/温度/压强实验)-应用拓展(平衡常数计算、生活实例)”的学习支架。
资料以实验探究为特色,通过重铬酸钾溶液颜色变化探究浓度影响、NO2气体颜色变化探究温度影响等实验,培养科学探究与实践能力。结合v-t图像分析和平衡常数计算发展科学思维,如典例中用平衡常数数据判断反应热效应。课中辅助教师分层教学,课后通过过关验收题帮助学生查漏补缺,强化知识应用,体现化学与生活联系(如痛风病原理分析),培养科学态度与责任。
内容正文:
第二章
实验活动1 探究影响化学平衡移动的因素
内 容 导 航
题型1 化学平衡的影响因素
题型2 探究浓度对化学平衡的影响
题型3 探究温度、压强对化学平衡的影响
考 点 演 练
题型1 化学平衡的影响因素
解|题|知|识
1、化学平衡的影响因素(v﹣t图象):
(1)浓度:
a、增大反应物浓度,平衡正向移动;减小反应物浓度,平衡逆向移动
增大反应物浓度,平衡正向移动 减小反应物浓度,平衡逆向移动
b、增大生成物浓度,平衡逆向移动;减小生成物浓度,平衡正向移动
减小生成物浓度,平衡正向移动 增大生成物浓度,平衡逆向移动
(2)温度:
①升高温度,平衡向吸热反应方向移动:
②降低温度,平衡向放热反应方向移动:
(3)压强:
①增大压强,反应朝着气体体积减小的方向进行;
②减小压强,反应朝着气体体积增大的方向进行.
③对于气体体积不变的反应,压强改变平衡不移动.
(4)催化剂:催化剂同倍数增大反应物浓度,平衡不移动.
2、化学平衡移动原理(勒夏特列原理):
改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强、温度),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动,这就是勒夏特列原理.
概念的理解:
①影响平衡的因素只有浓度、压强、温度三种;
②原理的适用范围是只有一项条件变化的情况,当多项条件同时发生变化时,情况比较复杂;
③定性角度:平衡移动的方向为减弱外界改变的方向;
定量角度:平衡移动的结果只能减弱(不可能抵消)外界条件的变化.
【典例1】化学反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在不同温度时达到平衡,其平衡常数如表:
编号
化学方程式
温度
979K
1173K
Ⅰ
Fe(s)+CO2(g)⇌FeO(s)+CO(g)
1.47
2.15
Ⅱ
CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)
1.62
b
Ⅲ
Fe(s)+H2O(g)⇌FeO(s)+H2(g)
a
1.68
根据以上信息判断,下列结论正确的是( )
A.将铁粉磨细可以使平衡Ⅰ向右移动
B.反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应
C.升高温度,反应Ⅲ平衡向正反应方向移动
D.a<b
【变式1】医学研究证实:痛风病与关节滑液中形成的尿酸钠(NaUr)有关(NaUr增多,病情加重),其化学原理为:HUr(aq)+Na+(aq)⇌NaUr(s)+H+(aq)ΔH<0,下列说法不正确的是( )
A.大量饮水会增大痛风病发作的可能性
B.秋冬季节更易诱发关节疼痛
C.饮食中摄入过多咸菜,会加重痛风病病情
D.患痛风病的人应少吃能代谢产生更多尿酸的食物
【变式2】在化学学习过程中要树立“变化观念与平衡思想”。已知2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)ΔH=﹣196kJ/mol,下列相关说法正确的是( )
A.恒温恒容密闭容器中充入2mol SO2和1mol O2,充分反应后,放出196kJ的热量
B.密闭容器中该反应达到平衡后,缩小容器体积,v逆减小,v正增大,平衡正向移动
C.加入催化剂,可加快反应速率,同时提高SO2的平衡转化率
D.升高温度,v逆增大的程度比v正增大的程度更显著
【变式3】在恒容密闭容器中,Na2SiF6(s)热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。
已知:T2温度时,Na2SiF6(s)完全分解;体系中气相产物在T1,T3温度时的分压分别为p1,p3。下列说法错误的是( )
A.a线所示物种为固相产物
B.T1温度时,向容器中通入N2,气相产物分压仍为p1
C.p3小于T3温度时热解反应的平衡常数Kp
D.T1温度时、向容器中加入b线所示物种,重新达平衡时逆反应速率增大
题型2 探究浓度对化学平衡的影响
解|题|知|识
实验目的
探究浓度对化学平衡的影响
实验原理
重铬酸钾为橙色,铬酸钾为黄色.Cr2O72﹣+H2O⇌2CrO42﹣+2H+
实验仪器
试管、胶头滴管
实验药品
0.1mol/L的重铬酸钾溶液、浓硫酸、6mol/L的氢氧化钠溶液
实验步骤
1.取两支试管各加入5mL 0.1mol/L重铬酸钾溶液并对试管编号:1号、2号.
2.在1号试管中滴加3﹣10滴浓硫酸,溶液颜色加深.
3.在2号试管中滴加10﹣20滴6mol/L氢氧化钠溶液溶液颜色变浅.
实验结论
在其他条件不变时,增大反应物浓度可使化学平衡向正反应反向移动;减小反应物浓度可使化学平衡向逆反应反向移动.
【典例1】探究浓度对化学平衡的影响,实验如下:
Ⅰ.向5mL 0.05mol/L FeCl3溶液中加入5mL 0.05mol/L KI溶液(反应a),平衡后分为两等份
Ⅱ.向一份加入饱和KSCN溶液,变红(反应b);加入CCl4,振荡、静置,下层显极浅的紫色
Ⅲ.向另一份加入CCl4,振荡、静置,下层显紫红色
结合实验,下列说法不正确的是( )
A.反应a为:2Fe3++2I﹣⇌2Fe2++I2
B.Ⅱ中,反应a进行的程度大于反应b
C.比较氧化性:Ⅱ中,I2>Fe3+
D.比较水溶液中c(Fe2+):Ⅱ<Ⅲ
【变式1】探究浓度对2Fe3++2I﹣⇌2Fe2++I2的影响,进行如下实验:
下列说法不正确的是( )
A.Ⅱ中,加入的SCN﹣结合Fe3+,使平衡逆向移动
B.Ⅲ中含有I2
C.比较溶液中的c(I﹣):Ⅱ>Ⅳ
D.Ⅳ中不含有Fe3+
【变式2】探究浓度对化学平衡的影响,实验如下:
Ⅰ.向5mL0.05mol/LFeCl3溶液中加入5mL0.05mol/LKI溶液(反应a),平衡后分为两等份
Ⅱ.向一份加入饱和KSCN溶液,变红(反应b);加入CCl4,振荡、静置,下层显极浅的紫色
Ⅲ.向另一份加入CCl4,振荡、静置,下层显紫红色
结合实验,下列说法不正确的是( )
A.反应a为:2Fe3++2I﹣⇌2Fe2++I2
B.Ⅱ中,反应a进行的程度大于反应b
C.氧化性:Ⅱ中,I2>Fe3+
D.水溶液中c(Fe2+):Ⅱ<Ⅲ
【变式3】为探究浓度对化学平衡的影响,某同学进行如下实验,下列说法不正确的是( )
A.该实验通过观察颜色变化以判断生成物浓度的变化
B.观察到现象a比现象b中红色更深,即可证明增加反应物浓度,平衡正向移动
C.进行Ⅱ、Ⅲ对比实验的主要目的是防止由于溶液体积变化引起各离子浓度变化而干扰实验结论得出
D.若Ⅰ中加入KSCN溶液的体积改为2mL也可以达到实验目的
题型3 探究温度、压强对化学平衡的影响
解|题|知|识
实验目的
探究温度对化学平衡的影响
实验原理
2NO2⇌N2O4
(红棕色)(无色)
实验仪器
圆底烧瓶、水槽、导管
实验药品
二氧化氮
实验步骤
用三个透明度完全相同的烧瓶收集三瓶相同状态的二氧化氮气体.其中一瓶单独密封留做对比用,另外两瓶做联通式密封,使两瓶气体充分混合至颜色相同,然后用弹簧夹将两瓶气体隔开.将既联又隔的两瓶气体一瓶浸入热水中,另一瓶浸入冰水中.观察两瓶气体颜色的变化,并于“对比瓶”内气体的颜色进行对比.浸在热水中的气体比“对比瓶”内气体的颜色深,浸在冰水中的气体比“对比瓶”内气体的颜色浅.
实验结论
其他条件相同时,升高温度能使化学平衡向吸热的方向移动;降低温度能使化学平衡向放热的方向移动.
【典例1】在3种不同条件下,分别向容积为2L的恒容密闭容器中充入2mol A和1mol B,发生反应:2A(g)+B(g)⇌2C(g)ΔH=QkJ•mol﹣1.相关条件和数据见表:
实验编号
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
反应温度/℃
700
700
750
达平衡时间/min
40
5
30
平衡时n(C)/mol
1.5
1.5
1
化学平衡常数
K1
K2
K3
下列说法正确的是( )
A.K1=K2<K3
B.升高温度能加快反应速率的原因是降低了反应的活化能
C.实验Ⅱ比实验Ⅰ达平衡所需时间短的可能原因是使用了催化剂
D.实验Ⅲ达平衡后,恒温下再向容器中通入1mol A和1mol C,平衡正向移动
【变式1】已知2NO2(g)═N2O4(g)△H=﹣52.7kJ•mol﹣1,常温下N2O4为无色气体.某课外活动小组为了探究温度和压强对化学平衡的影响,做了如下两组实验:
Ⅰ.该小组的同学取了两个烧瓶A和B,分别加入相同浓度的NO2与N2O4的混合气体,中间用夹子夹紧,并将A和B浸入到已盛有水 的两个烧杯中(如图所示),然后分别向两个烧杯中加入浓硫酸和NH4NO3固体(NH4NO3固体溶解吸收大量的热).请回答:
(1)A中的现象 ,B中的现象 ;
(2)由此可知,降低温度,该化学平衡向 (填“正”或“逆”)反应方向移动;
Ⅱ.在三支容积均为30cm3针筒中分别抽入10cm3相同浓度的NO2与N2O4的混合气体,将针筒前端封闭.
(3)将第二支针筒活塞迅速推至5cm3处,此时气体的颜色变深,一段时间后气体颜色又变浅了,但仍比第一支针筒气体的颜色深.
①推进针筒后气体颜色变深的原因是 ;
②一段时间后气体颜色又变浅的原因是 ;
(4)将第三支针筒活塞拉至20cm3处,此时气体的颜色 ,一段时间后气体颜色 ,但仍比第一支针筒气体的颜色 .
①在此过程中,该反应的化学平衡常数 (填“增大”、“减小”或“不变”).
②NO2的转化率 (填“增大”、“减小”或“不变”).
过 关 验 收
1.下列说法正确的是( )
A.平衡常数越大,反应物的转化率越大;但反应物的转化率越大,平衡常数不一定越大
B.反应4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)常温下可自发进行,该反应为吸热反应
C.氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能
D.FeCl3+3KSCN⇌Fe(SCN)3(红色)+3KCl平衡后,加少量KCl固体,平衡向逆反应方向移动,体系颜色变浅
2.已知反应A(g)+3B(g)⇌2C(g) ΔH<0,下列叙述与图对应的是( )
A.图①表示,对达到平衡状态的反应,在t0时刻充入了一定量的C,平衡逆向移动
B.由图②可知,p2>p1、T2>T1
C.图③随着压强变化K值的变化
D.图④y轴可以表示B的百分含量,则p3小于p4
3.一定温度下,H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)ΔH<0平衡常数 K=50.3。下列分析正确的是( )
A.恒温时,缩小体积,气体颜色变深,是平衡逆向移动导致的
B.升高温度既能增大反应速率又能促进平衡正向移动
C.若起始c(H2)=c(I2)=0.20mol•L﹣1、c(HI)=2.0mol•L﹣1,反应后气体颜色变深
D.断裂1mol H2和1mol I2中的共价键所需能量大于断裂2mol HI中的共价键所需能量
4.下列叙述不正确的是( )
A.2NO(g)⇌O2(g)+N2(g) ΔH<0,已知ΔS<0,则正反应在较低温度下可能自发进行
B.恒温恒容的密闭容器中加入足量石灰石,反应CaCO3(s)⇌CaO(s)+CO2(g)达平衡后,充入少量CO2气体,再次平衡时CO2浓度不变
C.25℃时,0.1mol•L﹣1 HCl溶液加水稀释,各离子浓度均减小
D.向0.1mol•L﹣1 CH3COOH溶液中加入冰醋酸,电离平衡正向移动,电离程度减小
5.下列说法正确的是( )
A.已知FeCl3+3KSCN⇌Fe(SCN)3+3KCl,加入KCl固体,该平衡逆向移动
B.一定温度下,只改变反应物中n(SO2)对反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)的影响如图2所示,反应a、b、c点均为平衡点,则b点时SO2的转化率最高
C.2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)ΔH<0,该反应分离出SO3,则平衡时间延长
D.图1中曲线a表示反应:X(g)+Y(g)⇌Z(g)+M(g)+N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系,只能加入催化剂使反应过程按曲线b进行
6.一定条件下,银催化剂表面上存在反应:Ag2O(s)⇌2Ag(s)O2(g)ΔH>0,起始状态Ⅰ中有Ag2O、Ag和O2,经下列过程达到各平衡状态(已知状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等),下列叙述正确的是( )
A.从Ⅰ到Ⅱ的过程ΔS>0
B.反应的平衡压强:p(Ⅱ)>p(Ⅲ)
C.若体积V(Ⅲ)=2V(Ⅰ),则Q(I)K(Ⅲ)
D.达到平衡状态Ⅳ时,若改变装置使容积可变,充入He,平衡不移动
7.CuCl2溶液中存在如下平衡:[Cu(H2O)4]2++4Cl﹣⇌[CuCl4]2﹣+4H2O ΔH>0。下列可使黄绿色的CuCl2溶液变成蓝色的方法是( )
A.升温 B.加AgNO3溶液
C.加压 D.加NaCl(s)
8.某实验小组用如图所示实验验证影响平衡的因素(图1中点的多少表示颜色深浅),下列说法错误的是( )
A.由图1可知2NO2(g)⇌N2O4(g) ΔH<0
B.图1烧瓶中颜色不变时反应2NO2(g)⇌N2O4(g)达平衡状态
C.图2试管b中平衡Fe3++3SCN﹣⇌Fe(SCN)3向逆反应方向移动
D.图2试管c中c(SCN﹣)增大,反应Fe3++3SCN﹣⇌Fe(SCN)3平衡常数增大
9.在相同温度下,将2mol SO2和1mol O2分别置于初始体积相同的甲乙两密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)并达到平衡,甲容器始终保持恒温恒容,乙容器始终保持恒温恒压,达到平衡时,下述说法正确的是( )
A.平衡时SO3的百分含量:乙<甲
B.SO2的转化率:乙=甲
C.反应速率:乙<甲
D.平衡时容器的压强:乙>甲
10.在硫酸工业中,在催化剂条件下使SO2氧化为SO3:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH=﹣196.6kJ/mol。如表列出了在不同温度和压强下,反应达到平衡时SO2的转化率。下列说法正确的是( )
温度/℃
平衡时SO2的转化率/%
0.1MPa
0.5MPa
1MPa
5MPa
10MPa
450
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
550
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
A.该反应在任何条件下均能自发进行
B.实际生产中,最适宜的条件是温度450℃、压强10MPa
C.使用催化剂可加快反应速率,提高SO3的平衡产率
D.为提高SO2的转化率,应适当充入过量的氧气
11.某小组用50mL注射器吸入20mLNO2和N2O4的混合气体,活塞位于Ⅰ处。封闭注射器后将活塞拉到Ⅱ处。下列叙述错误的是( )
A.该实验研究了压强对平衡移动的影响
B.向外拉动活塞,c(NO2)增大
C.活塞拉到Ⅱ处后,气体颜色最终变浅
D.保持温度不变,推拉活塞,平衡常数K保持不变
12.下列图示与对应的叙述相符合的是( )
甲
乙
丙
丁
A.图甲表示的是密闭容器中反应CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g) ΔH>0到达平衡时,CH4的转化率与压强、温度的变化关系曲线,则说明p1>p2
B.图乙表示的是用(NH4)2CO3捕碳的反应(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)⇌2NH4HCO3(aq),则其中b、c、d三点的平衡常数从小到大的顺序为Kb<Kc<Kd
C.图丙表示的是反应X(?)+Y(?)⇌2Z(g),则该反应的ΔS<0、ΔH>0
D.图丁表示的是反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH<0的速率﹣时间图像,则t4时改变的条件可能是减小压强
13.下列叙述与图像对应符合的是( )
A.图1表示达到平衡状态的CaCO3(s)⇌CaO(s)+CO2(g) ΔH>0,在t0时刻增大压强,平衡逆向移动
B.对于反应2X(g)+3Y(g)⇌3Z(g) ΔH>0,图2中y轴可以表示Y的平衡转化率
C.图3表示反应aA+bB⇌cC从加反应物开始,物质的百分含量与温度的关系,则该反应为放热反应
D.图4表示反应A+2B⇌2C+3D的反应速率和反应条件的变化,若A、B、C是气体,则D为固体或液体,且该反应为吸热反应
14.图是可逆反应A+2B⇌2C+3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变而变化的情况,由此推断错误的是( )
A.C可能不是气体 B.A、B一定是气体
C.D一定不是气体 D.正反应是放热反应
15.下列说法正确的是( )
A.在Zn与H2SO4溶液的反应体系中加入几滴CuSO4溶液可加快H2生成速率
B.反应2HI(g)⇌H2(g)+I2(g),加压气体颜色先变深后变浅
C.向Fe(SCN)3溶液中加入KSCN溶液,溶液颜色一定变深
D.高温高压条件有利于提高合成氨的转化率
16.可逆反应aA(g)+bB(g)⇌pC(g),C%(产物C的体积分数)与压强的关系如图所示时,下列结论正确的是( )
A.P1<P2 a+b<p B.P1>P2 a+b>p
C.P1>P2 a+b<p D.P1<P2 a+b>p
17.已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)。下列说法错误的是( )
A.该反应ΔG<0,ΔS<0
B.断裂2mol NO和2mol CO中的共价键所需能量小于断裂1mol N2和2mol CO2中的共价键所需能量
C.升高温度,可使正反应的活化分子数增加,逆反应的活化分子数也增加,但该反应向正反应方向移动
D.增大压强使容器体积减小,单位体积的活化分子百分数增多,单位时间内的有效碰撞次数增大
18.痛风病与关节滑液中形成的尿酸钠(NaUr)有关(NaUr增多,病情加重),其化学原理为:HUr(aq)+Na+ (aq)⇌NaUr(s)+H+(aq)ΔH<0下列说法不正确的是( )
A.寒冷季节更易诱发关节疼痛
B.大量饮水会增大痛风病发作的可能性
C.饮食中摄入过多食盐,会加重痛风病病情
D.患痛风病的人应少吃能代谢产生更多尿酸的食物
19.对于反应S(g)⇌T(g),I为中间体,反应历程的示意图如下。相同条件时,实线为无催化剂,虚线为有催化剂。下列说法错误的是( )
A.该反应为反应物总键能小于生成物总键能
B.使用该催化剂能极大缩短该反应达平衡的时间
C.该反应的决速步为:S→I
D.其他条件不变时升温,该反应逆向移动
20.在容积为1L的密闭容器中,投入2mol SO2和1mol O2(放热反应)分别在以下不同实验条件下进行反应。下列分析正确的是( )
容器编号
实验条件
平衡时O2的平衡转化率
I
恒温恒容
a%
Ⅱ
恒温恒压
b%
Ⅲ
恒容绝热
c%
A.达平衡时的速率:I>Ⅲ
B.O2的转化率:Ⅱ>I>Ⅲ
C.平衡常数:Ⅱ>I
D.平衡时SO3的体积分数:I>Ⅱ
21.工业上利用碳热还原BaSO4制得BaS,还原过程中可能发生下列反应:
i.BaSO4(s)+2C(s)═2CO2(g)+BaS(s)ΔH1
ii.BaSO4(s)+4C(s)═4CO(g)+BaS(s)
iii.BaSO4(s)+4CO(g)═4CO2(g)+BaS(s)
温度对反应后组分的影响如图所示。下列关于碳热还原BaSO4过程的说法正确的是( )
A.
B.温度大于400℃时,反应后组分的变化是由C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)的移动导致的
C.温度升高,C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)的平衡常数K减小
D.反应过程中,生成的CO2(g)与CO(g)的物质的量之和始终等于投入的C的物质的量
22.向试管中依次加入1mL0.1mol•L﹣1FeCl3溶液和5mL0.1mol•L﹣1KI溶液,发生反应:2Fe3+(aq)+2I﹣(aq)⇌2Fe2+(aq)+I2(aq)达到平衡后,下列说法不正确的是( )
A.该反应的平衡常数表达式为:
B.向溶液中加入CCl4,平衡正向移动
C.经CCl4两次萃取、分液后,向水层加入KSCN溶液,溶液呈血红色,表明该反应存在限度
D.向溶液中加入FeSO4固体,重新平衡后,c(Fe2+)大于原平衡体系中的c(Fe2+)
23.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是( )
将NO2球浸泡在冷水和热水中2NO2(g)⇌N2O4(g)ΔH<0
H2(g)+I2(g)=2HI(g)
Cr2(aq)(橙色)+H2O(l)⇌2(aq)(黄色)+2H+(aq)ΔH=+13.8kJ/mol
A.气体在热水中比在冷水中颜色浅
B.平衡体系加压后颜色先变深后变浅
C.b、c试管中溶液颜色均比a试管中溶液颜色深
D.与a颜色相比,b溶液颜色变浅不能证明减小生成物浓度使平衡正向移动;c溶液颜色变深能证明增加生成物浓度平衡逆向移动
A.A B.B C.C D.D
24.t℃时,在一密闭容器中含有X、Y、Z、W四种气体物质,此温度下发生反应的平衡常数表达式为:,有关该平衡体系的说法不正确的是( )
A.该反应的化学方程式为X(g)+3Y(g)⇌Z(g)+2W(g)
B.若升高温度,平衡常数K增大,则正反应为吸热反应
C.平衡时充入X,达到新平衡时X的转化率比原平衡时大
D.达到平衡后,若将容器体积缩小一半,正、逆反应速率都增大
25.分别将0.2mol由NO2(g)和N2O4(g)组成的混合气体置于仪器a和b中,下列说法正确的是( )
已知:2NO2(g)⇌N2O4(g)ΔH<0
A.该反应的反应物的总能量小于生成物的总能量
B.一段时间后,仪器a中颜色比仪器b中颜色浅
C.反应达到平衡后,仪器b中可得到0.2mol N2O4
D.标准状况下,2.24LNO2的质量不是4.6g
26.由下列实验事实所得出的结论正确的是( )
选项
实验事实
结论
A
密闭容器中发生反应H2(g)+I2(g)⇌2HI(g),压缩容器体积,气体颜色变深
增大压强,平衡向逆反应方向移动
B
在恒温恒容下发生反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),SO2的体积分数不再变化
该反应达到了平衡状态
C
浓度相同的盐酸和醋酸分别与等质量的形状相同的锌粒反应,前者反应速率快⋯
金属与酸的反应中,酸的浓度对反应速率无影响
D
加热盛有CuCl2溶液的试管,溶液变为黄绿色,冰水冷却后变为蓝绿色
[Cu(H2O)4]2++4Cl﹣⇌[CuCl4]2﹣+4H2OΔH>0
A.A B.B C.C D.D
27.回答下列问题:
(1)298K,1gH2燃烧生成H2O(g)放热﹣121kJ,1mol H2O(l)蒸发吸热44kJ,表示H2燃烧热(或摩尔燃烧焓)的热化学方程式为 。
(2)在允许O2﹣自由迁移的固体电解质燃料电池中,CH4放电的电极反应式为 。
(3)氯气是制备系列含氯化合物的主要原料,可采用如图装置来制取,装置中的离子交换膜只允许 离子通过,氯气的逸出口是 (填标号),用惰性电极电解饱和食盐水的离子反应方程式 。
(4)乙酸直接加氢制备乙醇:CH3COOH(g)+2H2(g)⇌CH3CH2OH(g)+H2O(g)ΔH,一定温度下,将不同量的原料(如下表)通入到恒压密闭容器中,则该温度下反应的ΔH= kJ/mol。
实验编号
反应物投入量
平衡时,热量变化
CH3COOH(g)
H2(g)
CH3CH2OH(g)
H2O(g)
Ⅰ
0.5mol
1mol
0
0
放热xkJ
Ⅱ
0
0
1mol
1mol
吸热ykJ
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第二章
实验活动1 探究影响化学平衡移动的因素
内 容 导 航
题型1 化学平衡的影响因素
题型2 探究浓度对化学平衡的影响
题型3 探究温度、压强对化学平衡的影响
考 点 演 练
题型1 化学平衡的影响因素
解|题|知|识
1、化学平衡的影响因素(v﹣t图象):
(1)浓度:
a、增大反应物浓度,平衡正向移动;减小反应物浓度,平衡逆向移动
增大反应物浓度,平衡正向移动 减小反应物浓度,平衡逆向移动
b、增大生成物浓度,平衡逆向移动;减小生成物浓度,平衡正向移动
减小生成物浓度,平衡正向移动 增大生成物浓度,平衡逆向移动
(2)温度:
①升高温度,平衡向吸热反应方向移动:
②降低温度,平衡向放热反应方向移动:
(3)压强:
①增大压强,反应朝着气体体积减小的方向进行;
②减小压强,反应朝着气体体积增大的方向进行.
③对于气体体积不变的反应,压强改变平衡不移动.
(4)催化剂:催化剂同倍数增大反应物浓度,平衡不移动.
2、化学平衡移动原理(勒夏特列原理):
改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强、温度),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动,这就是勒夏特列原理.
概念的理解:
①影响平衡的因素只有浓度、压强、温度三种;
②原理的适用范围是只有一项条件变化的情况,当多项条件同时发生变化时,情况比较复杂;
③定性角度:平衡移动的方向为减弱外界改变的方向;
定量角度:平衡移动的结果只能减弱(不可能抵消)外界条件的变化.
【典例1】化学反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在不同温度时达到平衡,其平衡常数如表:
编号
化学方程式
温度
979K
1173K
Ⅰ
Fe(s)+CO2(g)⇌FeO(s)+CO(g)
1.47
2.15
Ⅱ
CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)
1.62
b
Ⅲ
Fe(s)+H2O(g)⇌FeO(s)+H2(g)
a
1.68
根据以上信息判断,下列结论正确的是( )
A.将铁粉磨细可以使平衡Ⅰ向右移动
B.反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应
C.升高温度,反应Ⅲ平衡向正反应方向移动
D.a<b
【答案】B
【解答】解:A.铁是固体,将铁粉磨细可以加快反应速率,但平衡不移动,故A错误;
B.根据以上分析可知反应Ⅱ的平衡常数随温度升高减小,说明正反应为放热反应,反应Ⅲ平衡常数随温度升高减小,说明正反应为放热反应,故B正确;
C.计算得到平衡常数,反应Ⅲ平衡常数随温度升高减小,升高温度平衡逆向进行,故C错误;
D.计算分析可知a>b,故D错误;
故选:B。
【变式1】医学研究证实:痛风病与关节滑液中形成的尿酸钠(NaUr)有关(NaUr增多,病情加重),其化学原理为:HUr(aq)+Na+(aq)⇌NaUr(s)+H+(aq)ΔH<0,下列说法不正确的是( )
A.大量饮水会增大痛风病发作的可能性
B.秋冬季节更易诱发关节疼痛
C.饮食中摄入过多咸菜,会加重痛风病病情
D.患痛风病的人应少吃能代谢产生更多尿酸的食物
【答案】A
【解答】解:A.大量饮水会减小溶液中HUr、钠离子、氢离子的浓度,从而使平衡逆向移动,NaUr减少,则可减小痛风病发作的可能性,故A错误;
B.秋冬季节的气温降低,平衡正向移动,NaUr增多,更易诱发关节疼痛,故B正确;
C.摄入过多咸菜,会增大溶液中的钠离子浓度,促使平衡正向移动,从而加重痛风病病情,故C正确;
D.患痛风病的人应少吃能代谢产生更多尿酸的食物,否则会增大关节中HUr浓度,促使平衡正向移动,从而使NaUr增多,痛风病加重,故D正确;
故选:A。
【变式2】在化学学习过程中要树立“变化观念与平衡思想”。已知2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)ΔH=﹣196kJ/mol,下列相关说法正确的是( )
A.恒温恒容密闭容器中充入2mol SO2和1mol O2,充分反应后,放出196kJ的热量
B.密闭容器中该反应达到平衡后,缩小容器体积,v逆减小,v正增大,平衡正向移动
C.加入催化剂,可加快反应速率,同时提高SO2的平衡转化率
D.升高温度,v逆增大的程度比v正增大的程度更显著
【答案】D
【解答】解:A.该反应为可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,恒温恒容密闭容器中充入2mol SO2和1mol O2,充分反应后,反应物不能完全转化为生成物,则放出的热量小于196kJ,故A错误;
B.密闭容器中该反应达到平衡后,缩小容器体积,增大压强,v正、v逆都增大,平衡正向移动,故B错误;
C.加入催化剂,降低反应所需活化能,增大活化分子百分数,可加快反应速率,但不能提高SO2的平衡转化率,故C错误;
D.该反应的正反应为放热反应,升高温度,正逆反应速率都增大,平衡逆向移动,则v逆增大的程度比v正增大的程度更显著,故D正确;
故选:D。
【变式3】在恒容密闭容器中,Na2SiF6(s)热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。
已知:T2温度时,Na2SiF6(s)完全分解;体系中气相产物在T1,T3温度时的分压分别为p1,p3。下列说法错误的是( )
A.a线所示物种为固相产物
B.T1温度时,向容器中通入N2,气相产物分压仍为p1
C.p3小于T3温度时热解反应的平衡常数Kp
D.T1温度时、向容器中加入b线所示物种,重新达平衡时逆反应速率增大
【答案】D
【解答】解:A.由图可知,1mol Na2SiF6(s)完全热解生成2mola线所示物种,1molb线所示物种,反应的方程式为Na2SiF6(s)⇌2NaF(s)+SiF4(g),则a线所示的物质为NaF,为固相产物,故A正确;
B.T1温度时,向容器中通入N2,因为容器恒容,N2为惰性气体,不参与反应,对气相产物的物质的量和容器体积都没有影响,根据pV = nRT(V、T不变,n不变),所以气相产物分压仍为p1,故B正确;
C.由图可知,升温b线代表的SiF4增多,则反应Na2SiF6(s)⇌2NaF(s)+SiF4(g)为吸热反应,升温Kp增大,已知:T2温度时,Na2SiF6(s)完全分解,则该反应T2以及之后正向进行趋势很大,Qp<Kp,体系中气相产物在T3温度时的分压为p3,p3=Qp,恒容密闭容器的平衡体系的气相产物只有SiF4,Kp=p(SiF4),即T3温度时热解反应的平衡常数Kp=p(SiF4),故C正确;
D.b线所示物种为气相产物,恒容密闭容器的平衡体系的气相产物只有SiF4,Kp=p(SiF4),温度不变Kp不变,T1温度时、向容器中加入SiF4,重新达平衡时p(SiF4)不变,则逆反应速率不变,故D错误;
故选:D。
题型2 探究浓度对化学平衡的影响
解|题|知|识
实验目的
探究浓度对化学平衡的影响
实验原理
重铬酸钾为橙色,铬酸钾为黄色.Cr2O72﹣+H2O⇌2CrO42﹣+2H+
实验仪器
试管、胶头滴管
实验药品
0.1mol/L的重铬酸钾溶液、浓硫酸、6mol/L的氢氧化钠溶液
实验步骤
1.取两支试管各加入5mL 0.1mol/L重铬酸钾溶液并对试管编号:1号、2号.
2.在1号试管中滴加3﹣10滴浓硫酸,溶液颜色加深.
3.在2号试管中滴加10﹣20滴6mol/L氢氧化钠溶液溶液颜色变浅.
实验结论
在其他条件不变时,增大反应物浓度可使化学平衡向正反应反向移动;减小反应物浓度可使化学平衡向逆反应反向移动.
【典例1】探究浓度对化学平衡的影响,实验如下:
Ⅰ.向5mL 0.05mol/L FeCl3溶液中加入5mL 0.05mol/L KI溶液(反应a),平衡后分为两等份
Ⅱ.向一份加入饱和KSCN溶液,变红(反应b);加入CCl4,振荡、静置,下层显极浅的紫色
Ⅲ.向另一份加入CCl4,振荡、静置,下层显紫红色
结合实验,下列说法不正确的是( )
A.反应a为:2Fe3++2I﹣⇌2Fe2++I2
B.Ⅱ中,反应a进行的程度大于反应b
C.比较氧化性:Ⅱ中,I2>Fe3+
D.比较水溶液中c(Fe2+):Ⅱ<Ⅲ
【答案】B
【解答】解:A、加入CCl4,振荡、静置,下层显极浅的紫色,说明5mL 0.05mol/L FeCl3溶液中加入5mL 0.05mol/L KI溶液,两者发生氧化还原反应生成碘单质,所以反应的化学方程式:2Fe3++2I﹣⇌2Fe2++I2,故A正确;
B、反应a进行是铁离子与碘离子反应生成单质碘和亚铁离子,而反应b进行的是铁离子与KSCN溶液生成络合物的反应,两者反应的类型不同无法比较反应程度大小,故B错误;
C、Ⅱ中下层显极浅的紫色,说明平衡2Fe3++2I﹣⇌2Fe2++I2逆向移动,所以在饱和KSCN溶液中,碘单质是氧化剂,铁离子是氧化产物,根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,则氧化性:Ⅱ中,I2>Fe3+,故C正确;
D、Ⅱ中下层显极浅的紫色,说明平衡2Fe3++2I﹣⇌2Fe2++I2逆向移动,导致亚铁离子的浓度减小,Ⅲ中向另一份加入CCl4,碘单质溶解在四氯化碳中碘单质的浓度减小,平衡2Fe3++2I﹣⇌2Fe2++I2正向移动,所以水溶液中c(Fe2+):Ⅱ<Ⅲ,故D正确;
故选:B。
【变式1】探究浓度对2Fe3++2I﹣⇌2Fe2++I2的影响,进行如下实验:
下列说法不正确的是( )
A.Ⅱ中,加入的SCN﹣结合Fe3+,使平衡逆向移动
B.Ⅲ中含有I2
C.比较溶液中的c(I﹣):Ⅱ>Ⅳ
D.Ⅳ中不含有Fe3+
【答案】D
【解答】解:A.Ⅱ中加入的SCN﹣结合Fe3+,Fe3+浓度减小,平衡向左移动,故A正确;
B.Ⅲ中CCl4萃取出来的液体显极浅的紫色,说明含有少量的I2,故B正确;
C.II中加入饱和KSCN溶液,KSCN结合Fe3+使Fe3+浓度减小,平衡往左向移动,c(I﹣)相较于Ⅰ增大,Ⅳ中加入CCl4萃取I2,则水溶液中I2的量减少,平衡向右移动,c(I﹣)相较于Ⅰ减小,故水溶液中的c(I﹣):II>Ⅳ,故C正确;
D.Ⅳ中加入CCl4萃取I2,则水溶液中I2的量减少,平衡向右移动,c(Fe3+)相较于Ⅰ减小,但Ⅳ中仍存在Fe3+,故D错误;
故选:D。
【变式2】探究浓度对化学平衡的影响,实验如下:
Ⅰ.向5mL0.05mol/LFeCl3溶液中加入5mL0.05mol/LKI溶液(反应a),平衡后分为两等份
Ⅱ.向一份加入饱和KSCN溶液,变红(反应b);加入CCl4,振荡、静置,下层显极浅的紫色
Ⅲ.向另一份加入CCl4,振荡、静置,下层显紫红色
结合实验,下列说法不正确的是( )
A.反应a为:2Fe3++2I﹣⇌2Fe2++I2
B.Ⅱ中,反应a进行的程度大于反应b
C.氧化性:Ⅱ中,I2>Fe3+
D.水溶液中c(Fe2+):Ⅱ<Ⅲ
【答案】B
【解答】解:A.加入CCl4,振荡、静置,下层显极浅的紫色,说明5mL 0.05mol/L FeCl3溶液中加入5mL 0.05mol/L KI溶液,两者发生氧化还原反应生成碘单质,所以反应的化学方程式:2Fe3++2I﹣⇌2Fe2++I2,故A正确;
B.反应a进行是铁离子与碘离子反应生成单质碘和亚铁离子,而反应b进行的是铁离子与KSCN溶液生成络合物的反应,两者反应的类型不同无法比较反应程度大小,故B错误;
C.Ⅱ中下层显极浅的紫色,说明平衡2Fe3++2I﹣⇌2Fe2++I2逆向移动,所以在饱和KSCN溶液中,碘单质是氧化剂,铁离子是氧化产物,根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,则氧化性:Ⅱ中,I2>Fe3+,故C正确;
D.Ⅱ中下层显极浅的紫色,说明平衡2Fe3++2I﹣⇌2Fe2++I2逆向移动,导致亚铁离子的浓度减小,Ⅲ中向另一份加入CCl4,碘单质溶解在四氯化碳中碘单质的浓度减小,平衡2Fe3++2I﹣⇌2Fe2++I2正向移动,所以水溶液中c(Fe2+):Ⅱ<Ⅲ,故D正确;
故选:B。
【变式3】为探究浓度对化学平衡的影响,某同学进行如下实验,下列说法不正确的是( )
A.该实验通过观察颜色变化以判断生成物浓度的变化
B.观察到现象a比现象b中红色更深,即可证明增加反应物浓度,平衡正向移动
C.进行Ⅱ、Ⅲ对比实验的主要目的是防止由于溶液体积变化引起各离子浓度变化而干扰实验结论得出
D.若Ⅰ中加入KSCN溶液的体积改为2mL也可以达到实验目的
【答案】D
【解答】解:A.进行Ⅰ0.1mol/L的KSCN溶液、Ⅱ1mol/L的KSCN溶液,对比实验通过观察颜色变化以判断生成物浓度的变化,故A正确;
B.观察到现象a比现象b中红色更深,说明平衡正向移动,即可证明增加反应物浓度,平衡正向移动,故B正确;
C.进行Ⅱ、Ⅲ对比实验的主要目的是防止由于溶液体积变化引起各离子浓度变化而干扰实验结论,这样更严密,故C正确;
D.若Ⅰ中加入KSCN溶液的体积改为2mL,氯化铁溶液过量,不仅有浓度问题,还有反应物的用量问题,故D错误;
故选:D。
题型3 探究温度、压强对化学平衡的影响
解|题|知|识
实验目的
探究温度对化学平衡的影响
实验原理
2NO2⇌N2O4
(红棕色)(无色)
实验仪器
圆底烧瓶、水槽、导管
实验药品
二氧化氮
实验步骤
用三个透明度完全相同的烧瓶收集三瓶相同状态的二氧化氮气体.其中一瓶单独密封留做对比用,另外两瓶做联通式密封,使两瓶气体充分混合至颜色相同,然后用弹簧夹将两瓶气体隔开.将既联又隔的两瓶气体一瓶浸入热水中,另一瓶浸入冰水中.观察两瓶气体颜色的变化,并于“对比瓶”内气体的颜色进行对比.浸在热水中的气体比“对比瓶”内气体的颜色深,浸在冰水中的气体比“对比瓶”内气体的颜色浅.
实验结论
其他条件相同时,升高温度能使化学平衡向吸热的方向移动;降低温度能使化学平衡向放热的方向移动.
【典例1】在3种不同条件下,分别向容积为2L的恒容密闭容器中充入2mol A和1mol B,发生反应:2A(g)+B(g)⇌2C(g)ΔH=QkJ•mol﹣1.相关条件和数据见表:
实验编号
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
反应温度/℃
700
700
750
达平衡时间/min
40
5
30
平衡时n(C)/mol
1.5
1.5
1
化学平衡常数
K1
K2
K3
下列说法正确的是( )
A.K1=K2<K3
B.升高温度能加快反应速率的原因是降低了反应的活化能
C.实验Ⅱ比实验Ⅰ达平衡所需时间短的可能原因是使用了催化剂
D.实验Ⅲ达平衡后,恒温下再向容器中通入1mol A和1mol C,平衡正向移动
【答案】C
【解答】解:A.反应为2A(g)+B(g)⇌2D(g),比较实验I和III,温度升高,平衡时D的量减少,化学平衡向逆反应方向移动,正反应为放热反应,Q<0,则K3<K1,温度相同,平衡常数相同,则K1=K2,综上,则平衡常数的关系为:K3<K2=K1,故A错误;
B.升高温度,使部分非活化分子吸收热量而变为活化分子,即增大活化分子百分数,增大活化分子有效碰撞机会,化学反应速率加快,故B错误;
C.实验II达到平衡的时间很短,与实验I温度相同,平衡时各组分的量也相同,可判断实验II使用了催化剂,催化剂加快反应速率,但不改变化学平衡状态,实验I和Ⅱ探究的是催化剂对于化学反应的影响,故C正确;
D.容积为2L的恒容密闭容器中充入2mol A和1mol B,发生反应:2A(g)+B(g)⇌2C(g),实验III中,原平衡的化学平衡常数为K4,温度不变,则平衡常数不变,实验Ⅲ达平衡后,恒温下再向容器中通入1mol A和1mol C,则此时容器中c(A)=1mol/L,c(B)=0.25mol/L,c(C)=1mol/L,此时浓度商QC4L/mol=K,则平衡不发生移动,故D错误;
故选:C。
【变式1】已知2NO2(g)═N2O4(g)△H=﹣52.7kJ•mol﹣1,常温下N2O4为无色气体.某课外活动小组为了探究温度和压强对化学平衡的影响,做了如下两组实验:
Ⅰ.该小组的同学取了两个烧瓶A和B,分别加入相同浓度的NO2与N2O4的混合气体,中间用夹子夹紧,并将A和B浸入到已盛有水 的两个烧杯中(如图所示),然后分别向两个烧杯中加入浓硫酸和NH4NO3固体(NH4NO3固体溶解吸收大量的热).请回答:
(1)A中的现象 ,B中的现象 ;
(2)由此可知,降低温度,该化学平衡向 (填“正”或“逆”)反应方向移动;
Ⅱ.在三支容积均为30cm3针筒中分别抽入10cm3相同浓度的NO2与N2O4的混合气体,将针筒前端封闭.
(3)将第二支针筒活塞迅速推至5cm3处,此时气体的颜色变深,一段时间后气体颜色又变浅了,但仍比第一支针筒气体的颜色深.
①推进针筒后气体颜色变深的原因是 ;
②一段时间后气体颜色又变浅的原因是 ;
(4)将第三支针筒活塞拉至20cm3处,此时气体的颜色 ,一段时间后气体颜色 ,但仍比第一支针筒气体的颜色 .
①在此过程中,该反应的化学平衡常数 (填“增大”、“减小”或“不变”).
②NO2的转化率 (填“增大”、“减小”或“不变”).
【答案】气体颜色加深;气体颜色变浅;正;气体的体积减小,NO2浓度增大,气体的颜色加深;增大压强,减小气体的体积,平衡向正反应方向移动;变浅;变深;浅;不变;减小
【解答】解:(1)浓硫酸稀释时放出热量,导致溶液的温度升高,硝酸铵溶解时吸收热量,导致溶液的温度降低,反应2NO2(g)⇌N2O4(g)是放热反应,A烧杯中,升高温度,平衡向逆反应方向移动,二氧化氮气体浓度增大,气体颜色加深,降低温度,平衡向正反应方向移动,二氧化氮浓度降低,所以气体颜色变浅;故答案为:气体颜色加深,气体颜色变浅;正;
(2)降低温度,该化学平衡向放热反应方向进行,即平衡正向进行,故答案为:正;
(3)①气体体积由10cm3迅速推至5cm3处,气体体积减小,气体的体积减小时,NO2浓度增大,则气体颜色加深;故答案为:气体的体积减小,NO2浓度增大,气体的颜色加深;
②气体体积减小,则气体压强增大,平衡向正反应方向移动,二氧化氮浓度降低,所以气体颜色变浅,故答案为:增大压强,减小气体的体积,平衡向正反应方向移动;
(4)体积变大,二氧化氮的浓度降低,颜色变浅;体积变大,压强减小,平衡向着气体体积增大的方向移动,颜色变深;化学平衡只是减弱外界的影响,颜色比第一支针筒浅;
①化学平衡常数只与温度有关,温度不变,化学平衡常数不变;
②化学平衡向着气体体积增大的方向移动,即向着生成NO2的方向移动,则NO2转化率降低,故答案为:变浅、变深、浅、①不变、②减小.
过 关 验 收
1.下列说法正确的是( )
A.平衡常数越大,反应物的转化率越大;但反应物的转化率越大,平衡常数不一定越大
B.反应4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)常温下可自发进行,该反应为吸热反应
C.氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能
D.FeCl3+3KSCN⇌Fe(SCN)3(红色)+3KCl平衡后,加少量KCl固体,平衡向逆反应方向移动,体系颜色变浅
【答案】A
【解答】解:A.平衡常数K只与温度有关,K越大,说明反应正向进行程度越大,反应物转化率越高;反应物转化率增大,可能是通过改变浓度、压强等条件实现的,温度不变时K不会改变,故A正确;
B.反应中气体分子数减少,即ΔS<0,若要反应自发需满足ΔH<0,即为放热反应,故B错误;
C.氢氧燃料电池放电时,化学能部分转化为电能,部分化学能以热能等形式损失,并非全部转化,故C错误;
D.该反应的离子方程式为Fe3++3SCN﹣⇌Fe(SCN)3,加入KCl固体,K+和Cl﹣离子浓度增加,但二者不影响平衡移动,溶液颜色不变,故D错误;
故选:A。
2.已知反应A(g)+3B(g)⇌2C(g) ΔH<0,下列叙述与图对应的是( )
A.图①表示,对达到平衡状态的反应,在t0时刻充入了一定量的C,平衡逆向移动
B.由图②可知,p2>p1、T2>T1
C.图③随着压强变化K值的变化
D.图④y轴可以表示B的百分含量,则p3小于p4
【答案】C
【解答】解:A.对达到平衡状态的反应,在t0时刻充入了一定量的C,则逆反应速率瞬间增大,正反应速率此刻不变,然后随之增大,与图像不符,故A错误;
B.当温度为T1时,压强P2比P1先达到平衡状态,则P1<P2,对于该反应,加压平衡正向移动,C的百分含量增大,符合图像;当压强为P2时,温度T1比T2先达到平衡状态,则T1>T2,对于该反应,升温平衡逆向移动,C的百分含量减小,符合图像,则由图②可知,p2>p1,T1>T2,故B错误;
C.增大压强,平衡常数K不变,因为平衡常数K只受温度影响,则图③符合随着压强变化K值的变化图,故C正确;
D.该反应是气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,B的百分含量减小,则p3大于p4,故D错误;
故选:C。
3.一定温度下,H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)ΔH<0平衡常数 K=50.3。下列分析正确的是( )
A.恒温时,缩小体积,气体颜色变深,是平衡逆向移动导致的
B.升高温度既能增大反应速率又能促进平衡正向移动
C.若起始c(H2)=c(I2)=0.20mol•L﹣1、c(HI)=2.0mol•L﹣1,反应后气体颜色变深
D.断裂1mol H2和1mol I2中的共价键所需能量大于断裂2mol HI中的共价键所需能量
【答案】C
【解答】解:A.反应前后气体分子数不变,恒温缩小体积,平衡不移动,I2(g)的物质的量不变,但体积减小,I2(g)浓度增大,故气体颜色加深,故A错误;
B.升高温度能增大反应速率,反应放热,升高温度,平衡逆向移动,故B错误;
C.若起始c(H2)=c(I2)=0.20mol•L﹣1、c(HI)=2.0mol•L﹣1,Qc100>50.3=K,反应逆向进行,I2(g)浓度增大,故气体颜色加深,故C正确;
D.反应放热,故断裂1mol H2和1mol I2中的共价键所需能量小于断裂2mol HI中的共价键所需能量,故D错误;
故选:C。
4.下列叙述不正确的是( )
A.2NO(g)⇌O2(g)+N2(g) ΔH<0,已知ΔS<0,则正反应在较低温度下可能自发进行
B.恒温恒容的密闭容器中加入足量石灰石,反应CaCO3(s)⇌CaO(s)+CO2(g)达平衡后,充入少量CO2气体,再次平衡时CO2浓度不变
C.25℃时,0.1mol•L﹣1 HCl溶液加水稀释,各离子浓度均减小
D.向0.1mol•L﹣1 CH3COOH溶液中加入冰醋酸,电离平衡正向移动,电离程度减小
【答案】C
【解答】解:A.该反应的ΔH<0、ΔS<0,低温时ΔG=ΔH﹣TΔS<0,该反应可自发进行,故A正确;
B.反应CaCO3(s)⇌CaO(s)+CO2(g)的平衡常数K=c(CO2),达平衡后,充入少量CO2气体,由于温度不变,平衡常数K=c(CO2)不变,则再次平衡时CO2浓度不变,故B正确;
C.25℃时,0.1mol•L﹣1 HCl溶液加水稀释,氢离子、氯离子浓度均减小,由于水的离子积不变,则氢氧根离子浓度增大,故C错误;
D.向0.1mol•L﹣1 CH3COOH溶液中加入冰醋酸,醋酸浓度增大,电离平衡正向移动,但醋酸的电离程度减小,故D正确;
故选:C。
5.下列说法正确的是( )
A.已知FeCl3+3KSCN⇌Fe(SCN)3+3KCl,加入KCl固体,该平衡逆向移动
B.一定温度下,只改变反应物中n(SO2)对反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)的影响如图2所示,反应a、b、c点均为平衡点,则b点时SO2的转化率最高
C.2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)ΔH<0,该反应分离出SO3,则平衡时间延长
D.图1中曲线a表示反应:X(g)+Y(g)⇌Z(g)+M(g)+N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系,只能加入催化剂使反应过程按曲线b进行
【答案】C
【解答】解:A.该反应的实质是Fe3++3SCN﹣⇌Fe(SCN)3,KCl电离出的K+和Cl﹣不参与离子反应,加入氯化钾固体对平衡无影响,故A错误;
B.一定温度下,只改变反应物中n(SO2),即n(O2)不变,反应a、b、c点均为平衡点,图2中a、b、c点起始时n(SO2)依次增大,二氧化硫的浓度增大,平衡正向移动,但二氧化硫自身转化率减小,即二氧化硫转化率:a>b>c,则a点时二氧化硫的转化率最高,故B错误;
C.该反应分离出三氧化硫,三氧化硫浓度减小,逆反应速率减小,平衡正向移动,反应物浓度减小,正反应速率减小,则平衡时间延长,故C正确;
D.图1中曲线b比a达到平衡时间缩短且转化率不变,说明反应速率加快但平衡不移动,该反应是气体分子数不变的反应,则增大压强、加入催化剂均能加快反应速率且平衡不移动,并非只能加入催化剂使反应过程按曲线b进行,故D错误;
故选:C。
6.一定条件下,银催化剂表面上存在反应:Ag2O(s)⇌2Ag(s)O2(g)ΔH>0,起始状态Ⅰ中有Ag2O、Ag和O2,经下列过程达到各平衡状态(已知状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等),下列叙述正确的是( )
A.从Ⅰ到Ⅱ的过程ΔS>0
B.反应的平衡压强:p(Ⅱ)>p(Ⅲ)
C.若体积V(Ⅲ)=2V(Ⅰ),则Q(I)K(Ⅲ)
D.达到平衡状态Ⅳ时,若改变装置使容积可变,充入He,平衡不移动
【答案】C
【解答】解:A.从Ⅱ到Ⅲ为体积增大、反应正向移动的过程,导致固体质量减小,已知状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等,则从Ⅰ到Ⅱ的过程为固体质量增大的过程,化学平衡逆向移动,逆反应为熵减过程,故从Ⅰ到Ⅱ的过程△S<0,故A错误;
B.平衡常数Kp只受温度的影响,温度不变,化学平衡常数不变,平衡常数Kp[O2(g)],则p(Ⅱ)=p(Ⅲ),故B错误;
C.已知状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等,则氧气的物质的量相等,若体积V(Ⅲ)=2V(Ⅰ),在温度和物质的量不变时,气体的压强与体积成反比,得出p(O2,Ⅰ)=2p(O2,Ⅲ),,,则Q(Ⅰ)K(Ⅲ),故C正确;
D.达到平衡状态Ⅳ时,若改变装置使容积可变,为恒压条件,充入He,体积增大,平衡正向移动,故D错误;
故选:C。
7.CuCl2溶液中存在如下平衡:[Cu(H2O)4]2++4Cl﹣⇌[CuCl4]2﹣+4H2O ΔH>0。下列可使黄绿色的CuCl2溶液变成蓝色的方法是( )
A.升温 B.加AgNO3溶液
C.加压 D.加NaCl(s)
【答案】B
【解答】解:A.反应正向吸热,升温,平衡正向移动,溶液黄绿色加深,故A错误;
B.加硝酸银溶液,银离子与氯离子结合生成氯化银沉淀,氯离子浓度减小,平衡逆向移动,溶液变成蓝色,故B正确;
C.平衡存在于溶液中,加压,平衡不移动,溶液颜色不变,故C错误;
D.加入氯化钠,氯离子浓度增大,平衡正向移动,溶液黄绿色加深,故D错误;
故选:B。
8.某实验小组用如图所示实验验证影响平衡的因素(图1中点的多少表示颜色深浅),下列说法错误的是( )
A.由图1可知2NO2(g)⇌N2O4(g) ΔH<0
B.图1烧瓶中颜色不变时反应2NO2(g)⇌N2O4(g)达平衡状态
C.图2试管b中平衡Fe3++3SCN﹣⇌Fe(SCN)3向逆反应方向移动
D.图2试管c中c(SCN﹣)增大,反应Fe3++3SCN﹣⇌Fe(SCN)3平衡常数增大
【答案】D
【解答】解:A.放在热水中的烧瓶气体颜色加深,放在冷水中的烧瓶气体颜色变浅,说明升高温度2NO2(g)⇌N2O4(g)逆向移动,故该反应ΔH<0,故A正确;
B.图1烧瓶中颜色不变时,说明二氧化氮的浓度不变,则反应2NO2(g)⇌N2O4(g)达平衡状态,故B正确;
C.图2试管b中加入铁粉,铁与铁离子反应,使铁离子的浓度减小,平衡Fe3++3SCN﹣⇌Fe(SCN)3向逆反应方向移动,故C正确;
D.平衡常数只与温度有关,c(SCN﹣)增大,平衡常数不变,故D错误;
故选:D。
9.在相同温度下,将2mol SO2和1mol O2分别置于初始体积相同的甲乙两密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)并达到平衡,甲容器始终保持恒温恒容,乙容器始终保持恒温恒压,达到平衡时,下述说法正确的是( )
A.平衡时SO3的百分含量:乙<甲
B.SO2的转化率:乙=甲
C.反应速率:乙<甲
D.平衡时容器的压强:乙>甲
【答案】D
【解答】解:A.乙容器中平衡移动的结果相当于对甲容器加压,加压平衡正向移动,平衡时SO3的百分含量增大,故平衡时SO3的百分含量乙>甲,故A错误;
B.乙容器中平衡移动的结果相当于对甲容器加压,加压平衡正向移动,SO2的转化率增大,故SO2的转化率乙>甲,故B错误;
C.乙容器小于甲容器,乙中反应物浓度大,反应速率快,故反应速率乙>甲,故C错误;
D.乙容器中平衡移动的结果相当于对甲容器加压,故平衡时容器的压强乙>甲,故D正确;
故选:D。
10.在硫酸工业中,在催化剂条件下使SO2氧化为SO3:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH=﹣196.6kJ/mol。如表列出了在不同温度和压强下,反应达到平衡时SO2的转化率。下列说法正确的是( )
温度/℃
平衡时SO2的转化率/%
0.1MPa
0.5MPa
1MPa
5MPa
10MPa
450
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
550
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
A.该反应在任何条件下均能自发进行
B.实际生产中,最适宜的条件是温度450℃、压强10MPa
C.使用催化剂可加快反应速率,提高SO3的平衡产率
D.为提高SO2的转化率,应适当充入过量的氧气
【答案】D
【解答】解:A.该反应ΔS<0,ΔH<0,当ΔH﹣TΔS<0时,反应能自发进行,则温度过高,该反应可能不能自发进行,故A错误;
B.450℃、压强10MPa时,二氧化硫的转化率较高,当没有测定其它条件时二氧化硫的转化率,不能确定实际生产中,最适宜的条件是温度450℃、压强10MPa,故B错误;
C.使用催化剂可加快反应速率,但平衡不移动,不能提高SO3的平衡产率,故C错误;
D.充入过量的氧气,平衡正向移动,SO2的转化率增大,故D正确;
故选:D。
11.某小组用50mL注射器吸入20mLNO2和N2O4的混合气体,活塞位于Ⅰ处。封闭注射器后将活塞拉到Ⅱ处。下列叙述错误的是( )
A.该实验研究了压强对平衡移动的影响
B.向外拉动活塞,c(NO2)增大
C.活塞拉到Ⅱ处后,气体颜色最终变浅
D.保持温度不变,推拉活塞,平衡常数K保持不变
【答案】B
【解答】解:A.NO2和N2O4的混合气体之间的反应为2NO2⇌N2O4,活塞向外拉,管内容积增大,c(NO2)、c(N2O4)浓度减小,颜色变浅,管内压强减小,平衡向着生成二氧化氮的方向进行,气体颜色变深,但比原来颜色浅,研究了压强对平衡移动的影响,故A正确;
B.活塞向外拉,管内容积增大,c(NO2)、c(N2O4)浓度减小,故B错误;
C.活塞拉到Ⅱ处后,气体颜色最终变浅,故C正确;
D.平衡常数受温度影响,温度不变,K不变,故D正确;
故选:B。
12.下列图示与对应的叙述相符合的是( )
甲
乙
丙
丁
A.图甲表示的是密闭容器中反应CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g) ΔH>0到达平衡时,CH4的转化率与压强、温度的变化关系曲线,则说明p1>p2
B.图乙表示的是用(NH4)2CO3捕碳的反应(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)⇌2NH4HCO3(aq),则其中b、c、d三点的平衡常数从小到大的顺序为Kb<Kc<Kd
C.图丙表示的是反应X(?)+Y(?)⇌2Z(g),则该反应的ΔS<0、ΔH>0
D.图丁表示的是反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH<0的速率﹣时间图像,则t4时改变的条件可能是减小压强
【答案】D
【解答】解:A.温度一定时,增大压强,平衡逆向进行,甲烷转化率减小,p2时甲烷转化率低,压强大,即p1<p2,故A错误;
B.平衡常数只与温度有关,该反应中,从b→c→d温度升高,CO2浓度先降后升,说明先正向进行、后逆向进行,c点反应达到平衡状态,该反应的正反应是放热反应,温度越低,平衡常数越大,所以b、c、d三点的平衡常数从小到大的顺序为Kd<Kc<Kb,故B错误;
C.相同温度下,压强增大,Z的体积分数减小,说明平衡逆向移动,逆反应方向气体分子数减小,正反应方向气体分子数增大,即ΔS>0;升高温度,Z体积分数增大,说明平衡正向移动,即正反应为吸热反应,ΔH>0,故C错误;
D.t4时v正、v逆都减小,且v逆>v正,平衡逆向移动;减小压强,对于反应后气体分子数减小的可逆反应来说,平衡逆向移动,且正、逆反应速率都减小,所以t4时改变的条件可能是减小压强,故D正确;
故选:D。
13.下列叙述与图像对应符合的是( )
A.图1表示达到平衡状态的CaCO3(s)⇌CaO(s)+CO2(g) ΔH>0,在t0时刻增大压强,平衡逆向移动
B.对于反应2X(g)+3Y(g)⇌3Z(g) ΔH>0,图2中y轴可以表示Y的平衡转化率
C.图3表示反应aA+bB⇌cC从加反应物开始,物质的百分含量与温度的关系,则该反应为放热反应
D.图4表示反应A+2B⇌2C+3D的反应速率和反应条件的变化,若A、B、C是气体,则D为固体或液体,且该反应为吸热反应
【答案】C
【解答】解:A.在t0时刻增大压强,平衡逆向移动,逆反应速率大于正反应速率,增大压强,t0时刻正反应速率不变,与图1所示不符,故A错误;
B.升高温度,平衡正向移动,Y的平衡转化率增大,与图2所示不符,故B错误;
C.反应从正向开始,T2为平衡状态,而后升高温度,B的百分含量增大,C的百分含量减小,说明化学平衡逆向移动,故正反应是放热反应,故C正确;
D.降温,正反应速率大于逆反应速率,平衡正向移动,故正反应为放热反应;加压,正反应速率大于逆反应速率,平衡正向移动,即正反应是气体体积减小的方向,故A、B、C是气体,D为固体或液体符合,但反应是放热反应,故D错误;
故选:C。
14.图是可逆反应A+2B⇌2C+3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变而变化的情况,由此推断错误的是( )
A.C可能不是气体 B.A、B一定是气体
C.D一定不是气体 D.正反应是放热反应
【答案】A
【解答】解:根据反应方程式中物质的化学计量数可知:反应物A、B一定是气体,生成物中C一定是气体,D一定不是气体,温度对吸热反应影响更大,在其它条件不变时,降低温度,该反应的v正、v逆都减小,逆反应速率减小得多,v正>v逆,化学平衡正向移动,说明该反应的正反应为放热反应,在其它条件不变时,增大压强,v正、v逆都增大,v正>v逆,化学平衡正向移动,说明反应物、生成物都有气体,且反应物的气体物质的量比生成物多,正反应是气体体积减小的反应,故A错误,
故选:A。
15.下列说法正确的是( )
A.在Zn与H2SO4溶液的反应体系中加入几滴CuSO4溶液可加快H2生成速率
B.反应2HI(g)⇌H2(g)+I2(g),加压气体颜色先变深后变浅
C.向Fe(SCN)3溶液中加入KSCN溶液,溶液颜色一定变深
D.高温高压条件有利于提高合成氨的转化率
【答案】A
【解答】解:A.会发生副反应Zn+Cu2+=Cu+Zn2+生成的铜单质与Zn形成原电池加快化学反应速率,故A正确;
B.反应气体分子数不变,压强对平衡没影响,加压会收缩体积使浓度增大颜色加深,故B错误;
C.向Fe(SCN)3溶液中加入KSCN溶液,平衡会向正反应方向移动,但若加入的KSCN溶液浓度过低,稀释作用可能会使溶液颜色变浅,故溶液颜色不一定变深,故C错误;
D.合成氨是放热熵减的反应,高温不有利于提高合成氨的转化率,故D错误;
故选:A。
16.可逆反应aA(g)+bB(g)⇌pC(g),C%(产物C的体积分数)与压强的关系如图所示时,下列结论正确的是( )
A.P1<P2 a+b<p B.P1>P2 a+b>p
C.P1>P2 a+b<p D.P1<P2 a+b>p
【答案】B
【解答】解:根据“先拐先平”,则P1>P2;增大压强,C%增大,可知增大压强平衡正向移动,所以a+b>p,故B正确,
故选:B。
17.已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)。下列说法错误的是( )
A.该反应ΔG<0,ΔS<0
B.断裂2mol NO和2mol CO中的共价键所需能量小于断裂1mol N2和2mol CO2中的共价键所需能量
C.升高温度,可使正反应的活化分子数增加,逆反应的活化分子数也增加,但该反应向正反应方向移动
D.增大压强使容器体积减小,单位体积的活化分子百分数增多,单位时间内的有效碰撞次数增大
【答案】C
【解答】解:A.根据2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)可知,气体物质的量减少(4 mol→3 mol),熵减(ΔS<0),反应在特定温度下自发,即ΔG<0,该反应ΔH为负(放热),故A正确;
B.根据A项分析可知,该反应ΔH<0,则说明生成物的键能总和大于反应物的键能总和,即断裂2 mol NO和2 mol CO中的共价键需要吸收的总能量小于断裂生成物1 mol N2和2 mol CO2中的共价键需要吸收的总能量,故B正确;
C.升高温度,正逆反应活化分子数均增加,但平衡移动方向由ΔH决定,该反应放热(ΔH<0),升温使平衡逆向移动,而非正向,故C错误;
D.增大压强使容器体积减小,单位体积内活化分子数增加,单位时间内的有效碰撞次数增大,反应速率加快,故D正确;
故选:C。
18.痛风病与关节滑液中形成的尿酸钠(NaUr)有关(NaUr增多,病情加重),其化学原理为:HUr(aq)+Na+ (aq)⇌NaUr(s)+H+(aq)ΔH<0下列说法不正确的是( )
A.寒冷季节更易诱发关节疼痛
B.大量饮水会增大痛风病发作的可能性
C.饮食中摄入过多食盐,会加重痛风病病情
D.患痛风病的人应少吃能代谢产生更多尿酸的食物
【答案】B
【解答】解:A.寒冷季节温度较低,有利于平衡正向移动,使得人体中NaUr含量增多,病情加重,故A正确;
B.假设该反应中,c(H+)=c(NaUr)=c(Na+)=1mol/L,即K1,饮水将各物质浓度稀释为0.01mol/L,则Qc=100>K,则平衡逆向移动,人体中NaUr含量会减少,降低痛风病发作的可能性,故B错误;
C.饮食中摄入过多食盐,会增大Na+的浓度,使得平衡正向移动,人体中NaUr含量增多,病情加重,故C正确;
D.若患痛风病的人应多吃能代谢产生更多尿酸的食物,会增大尿酸的浓度,使得平衡正向移动,人体中NaUr含量增多,病情加重,故患痛风病的人应少吃能代谢产生更多尿酸的食物,故D正确;
故选:B。
19.对于反应S(g)⇌T(g),I为中间体,反应历程的示意图如下。相同条件时,实线为无催化剂,虚线为有催化剂。下列说法错误的是( )
A.该反应为反应物总键能小于生成物总键能
B.使用该催化剂能极大缩短该反应达平衡的时间
C.该反应的决速步为:S→I
D.其他条件不变时升温,该反应逆向移动
【答案】B
【解答】解:A.由图可知,该反应为放热反应,ΔH=反应物总键能﹣生成物总键能<0,所以反应物总键能小于生成物总键能,故A正确;
B.由图可知,S→I的活化能更大,是该反应决速步骤,故使用该催化剂对缩短该反应达平衡的时间没有影响,故B错误;
C.由图可知,S→I的活化能更大,故该反应的决速步为:S→I,故C正确;
D.该反应属于放热,其他条件不变时升温,该反应逆向移动,故D正确;
故选:B。
20.在容积为1L的密闭容器中,投入2mol SO2和1mol O2(放热反应)分别在以下不同实验条件下进行反应。下列分析正确的是( )
容器编号
实验条件
平衡时O2的平衡转化率
I
恒温恒容
a%
Ⅱ
恒温恒压
b%
Ⅲ
恒容绝热
c%
A.达平衡时的速率:I>Ⅲ
B.O2的转化率:Ⅱ>I>Ⅲ
C.平衡常数:Ⅱ>I
D.平衡时SO3的体积分数:I>Ⅱ
【答案】B
【解答】解:A.恒容绝热时,随着反应的进行,容器内温度升高,反应速率加快,所以达平衡时的速率:I<Ⅲ,故A错误;
B.2mol SO2和1mol O2的反应是气体减少的反应,恒温恒压时,随着反应的进行,容器体积减小,所以Ⅱ相当于I平衡后加压,平衡继续正向移动,所以O2的转化率:Ⅱ>I,Ⅲ相当于I升温,平衡逆向移动,反应物的转化率减小,所以O2的转化率:I>Ⅲ,故O2的转化率:Ⅱ>I>Ⅲ,故B正确;
C.Ⅱ与I的温度相同,平衡常数相等,故C错误;
D.结合B中分析可知,平衡时SO3的体积分数:I<Ⅱ,故D错误;
故选:B。
21.工业上利用碳热还原BaSO4制得BaS,还原过程中可能发生下列反应:
i.BaSO4(s)+2C(s)═2CO2(g)+BaS(s)ΔH1
ii.BaSO4(s)+4C(s)═4CO(g)+BaS(s)
iii.BaSO4(s)+4CO(g)═4CO2(g)+BaS(s)
温度对反应后组分的影响如图所示。下列关于碳热还原BaSO4过程的说法正确的是( )
A.
B.温度大于400℃时,反应后组分的变化是由C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)的移动导致的
C.温度升高,C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)的平衡常数K减小
D.反应过程中,生成的CO2(g)与CO(g)的物质的量之和始终等于投入的C的物质的量
【答案】B
【解答】解:A.根据盖斯定律可知,i(ii+iii),则ΔH1(571.2﹣118.8)kJ/mol=+226.2kJ/mol,故A错误;
B.400℃后,BaS的物质的量分数几乎不变,BaS基本反应完全,C、CO2的量减少,CO的量增加,反应后组分的变化是由C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)的移动导致的,故B正确;
C.根据盖斯定律可知,(ii﹣iii)可得反应C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)ΔH,则ΔH(571.2+118.8)kJ/mol=+172.5kJ/mol,正反应是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,平衡常数K增大,故C错误;
D.为了使硫酸钡充分还原,反应过程中需要加入过量的碳,故反应过程中,生成的CO2(g)与CO(g)的物质的量之和始终小于投入的C的物质的量,故D错误;
故选:B。
22.向试管中依次加入1mL0.1mol•L﹣1FeCl3溶液和5mL0.1mol•L﹣1KI溶液,发生反应:2Fe3+(aq)+2I﹣(aq)⇌2Fe2+(aq)+I2(aq)达到平衡后,下列说法不正确的是( )
A.该反应的平衡常数表达式为:
B.向溶液中加入CCl4,平衡正向移动
C.经CCl4两次萃取、分液后,向水层加入KSCN溶液,溶液呈血红色,表明该反应存在限度
D.向溶液中加入FeSO4固体,重新平衡后,c(Fe2+)大于原平衡体系中的c(Fe2+)
【答案】A
【解答】解:A.2Fe3+(aq)+2I﹣(aq)⇌2Fe2+(aq)+I2(aq)的平衡常数表达式为:K,故A错误;
B.向溶液中加入CCl4,生成物I2(aq)的浓度减小,平衡正向移动,故B正确;
C.加入I﹣的过量,经CCl4两次萃取、分液后,向水层加入KSCN溶液,溶液呈血红色,说明仍然存在Fe3+,能够证明该反应存在限度,故C正确;
D.向溶液中加入FeSO4固体,c(Fe2+)增大,平衡正向移动,但重新平衡后溶液中的c(Fe2+)大于原平衡体系中的c(Fe2+),故D正确;
故选:A。
23.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是( )
将NO2球浸泡在冷水和热水中2NO2(g)⇌N2O4(g)ΔH<0
H2(g)+I2(g)=2HI(g)
Cr2(aq)(橙色)+H2O(l)⇌2(aq)(黄色)+2H+(aq)ΔH=+13.8kJ/mol
A.气体在热水中比在冷水中颜色浅
B.平衡体系加压后颜色先变深后变浅
C.b、c试管中溶液颜色均比a试管中溶液颜色深
D.与a颜色相比,b溶液颜色变浅不能证明减小生成物浓度使平衡正向移动;c溶液颜色变深能证明增加生成物浓度平衡逆向移动
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解答】解:A.反应2NO2(g)⇌N2O4(g)ΔH<0,升高温度平衡逆向移动,混合气的颜色加深,故气体在热水中比在冷水中颜色深,故A错误;
B.由于反应前后气体分子数不变,则加压平衡不移动,但加压时各物质的浓度增大,所以平衡体系的颜色加深后不再变化,故B错误;
C.存在平衡:Fe3++3SCN﹣⇌Fe(SCN)3,加入氯化铁或硫氰化钾溶液均使平衡正移,硫氰化铁的浓度变大,则b、c试管中溶液颜色均比a试管中溶液颜色深,故C错误;
D.b中加入等体积的氢氧化钠溶液,离子浓度都减小,b溶液颜色变浅不能证明说明平衡正向移动;c中加入浓硫酸,氢离子浓度增大,溶液颜色变深能证明增加生成物浓度平衡逆向移动,故D正确;
故选:D。
24.t℃时,在一密闭容器中含有X、Y、Z、W四种气体物质,此温度下发生反应的平衡常数表达式为:,有关该平衡体系的说法不正确的是( )
A.该反应的化学方程式为X(g)+3Y(g)⇌Z(g)+2W(g)
B.若升高温度,平衡常数K增大,则正反应为吸热反应
C.平衡时充入X,达到新平衡时X的转化率比原平衡时大
D.达到平衡后,若将容器体积缩小一半,正、逆反应速率都增大
【答案】C
【解答】解:A.由平衡常数表达式可知反应方程式为X(g)+3Y(g)⇌Z(g)+2W(g),故A正确;
B.若升高温度,平衡常数K增大,则平衡正向移动,正反应为吸热反应,故B正确;
C.平衡时充入X,平衡正向移动,但达到新平衡时X的转化率比原平衡时小,故C错误;
D.达到平衡后,若将容器体积缩小一半,正、逆反应速率都增大,平衡正向移动,故D正确;
故选:C。
25.分别将0.2mol由NO2(g)和N2O4(g)组成的混合气体置于仪器a和b中,下列说法正确的是( )
已知:2NO2(g)⇌N2O4(g)ΔH<0
A.该反应的反应物的总能量小于生成物的总能量
B.一段时间后,仪器a中颜色比仪器b中颜色浅
C.反应达到平衡后,仪器b中可得到0.2mol N2O4
D.标准状况下,2.24LNO2的质量不是4.6g
【答案】D
【解答】解:A.反应放热,故该反应的反应物的总能量大于生成物的总能量,故A错误;
B.反应放热,升高温度,平衡逆向移动,NO2浓度变大,颜色变深,故仪器a中颜色比仪器b中颜色深,故B错误;
C.该反应为可逆反应,反应不能完全,仪器b中得不到0.2mol N2O4,故C错误;
D.NO2气体中存在2NO2(g)⇌N2O4(g),故混合气体的平均摩尔质量大于46g/mol,则标准状况下,2.24L即0.1mol NO2的质量不是4.6g,故D正确;
故选:D。
26.由下列实验事实所得出的结论正确的是( )
选项
实验事实
结论
A
密闭容器中发生反应H2(g)+I2(g)⇌2HI(g),压缩容器体积,气体颜色变深
增大压强,平衡向逆反应方向移动
B
在恒温恒容下发生反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),SO2的体积分数不再变化
该反应达到了平衡状态
C
浓度相同的盐酸和醋酸分别与等质量的形状相同的锌粒反应,前者反应速率快⋯
金属与酸的反应中,酸的浓度对反应速率无影响
D
加热盛有CuCl2溶液的试管,溶液变为黄绿色,冰水冷却后变为蓝绿色
[Cu(H2O)4]2++4Cl﹣⇌[CuCl4]2﹣+4H2OΔH>0
A.A B.B C.C D.D
【答案】BD
【解答】解:A.压缩容器体积,I2的浓度增大,气体颜色变深,但该反应为气体体积不变的反应,增大压强平衡不移动,故A错误;
B.恒温恒容下,SO2的体积分数是个变量,因此当其不再变化,该反应达到了平衡状态,故B正确;
C.浓度相同的盐酸和醋酸分别与等质量的形状相同的锌粒反应,前者反应速率快,是因为盐酸是强酸,醋酸是弱酸,溶液中c(H+)前者较大,故C错误;
D.溶液中为蓝色,为黄色,升高温度溶液变为黄色,说明反应向生成[CuCl4]2﹣的方向移动,则ΔH>0,故D正确;
故选:BD。
27.回答下列问题:
(1)298K,1gH2燃烧生成H2O(g)放热﹣121kJ,1mol H2O(l)蒸发吸热44kJ,表示H2燃烧热(或摩尔燃烧焓)的热化学方程式为 。
(2)在允许O2﹣自由迁移的固体电解质燃料电池中,CH4放电的电极反应式为 。
(3)氯气是制备系列含氯化合物的主要原料,可采用如图装置来制取,装置中的离子交换膜只允许 离子通过,氯气的逸出口是 (填标号),用惰性电极电解饱和食盐水的离子反应方程式 。
(4)乙酸直接加氢制备乙醇:CH3COOH(g)+2H2(g)⇌CH3CH2OH(g)+H2O(g)ΔH,一定温度下,将不同量的原料(如下表)通入到恒压密闭容器中,则该温度下反应的ΔH= kJ/mol。
实验编号
反应物投入量
平衡时,热量变化
CH3COOH(g)
H2(g)
CH3CH2OH(g)
H2O(g)
Ⅰ
0.5mol
1mol
0
0
放热xkJ
Ⅱ
0
0
1mol
1mol
吸热ykJ
【答案】(1)H2(g)O2(g)=H2O(l)ΔH=﹣286 kJ/mol;
(2)CH4﹣8e﹣+4O2﹣ = CO2+2H2O;
(3)Na+(或阳离子);a;2Cl﹣+2H2O2OH﹣+Cl2↑+H2↑;
(4)﹣(2x+y)。
【解答】解:(1)298K时,1gH2燃烧生成H2O(g)放热121 kJ,则1mol H2燃烧生成H2O(g)放热242kJ,用热化学方程式表示为:H2(g)O2(g)=H2O(g) ΔH1=﹣242 kJ•mol﹣1①,又因为1 mol H2O(l)蒸发吸热44kJ,则H2O(g)= H2O(l) ΔH2=﹣44 kJ•mol﹣1②,根据盖斯定律可知,表示H2燃烧热的反应热为 ΔH=ΔH1+ΔH2=﹣286 kJ•mol﹣1,
故答案为:H2(g)O2(g)=H2O(l)ΔH=﹣286 kJ/mol;
(2)在允许O2﹣自由迁移的固体电解质燃料电池中,CH4在负极发生氧化反应生成CO2和H2O,电极反应式为:CH4﹣8e﹣+4O2﹣ = CO2+2H2O,
故答案为:CH4﹣8e﹣+4O2﹣ = CO2+2H2O;
(3)氯化钠和水发生电离,通电后阴极上水电离出的氢离子得电子生成氢气,钠离子可以通过离子交换膜与氢氧根结合生成氢氧化钠,故该离子交换膜为阳离子交换膜;阳极上氯离子失电子生成氯气,故氯气在a口产生;电解饱和食盐水的离子方程式为2Cl﹣+2H2O2OH﹣+Cl2↑+H2↑,
故答案为:Na+(或阳离子);a;2Cl﹣+2H2O2OH﹣+Cl2↑+H2↑;
(4)实验I在恒压密闭容器中充入1mol H2(g)和0.5mol CH3COOH(g),达到平衡时放出xkJ热量,故2mol H2(g)和1mol CH3COOH(g),达到平衡时放出2xkJ热量,实验II在恒压密闭容器中充入1mol CH3CH2OH (g)和1mol H2O(g),达到平衡时吸收ykJ热量,则2mol H2(g)和1mol CH3COOH (g)完全反应理论上放出(2x+y)热量,则该温度下主反应的ΔH1=﹣(2x+y)kJ/mol,
故答案为:﹣(2x+y)。
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