2.2.3 浓度、压强对化学平衡的影响 课后达标素养提升-【优学精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修一同步教参(人教版)
2026-08-27
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摘要:
**基本信息**
本同步练习围绕化学平衡主题,通过基础认知、能力应用、综合探究三层设计,实现从概念理解到实际应用的知识巩固,适配新授课分层教学需求。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础认知层|化学平衡基本概念与移动条件|以选择题为主,直接考查平衡移动判断(如O₂百分含量变化)、速率与平衡关系,强化化学观念|
|能力应用层|平衡常数计算与速率分析|结合表格数据(如CO与H₂O反应K值计算)、v-t图像,培养科学思维中的证据推理能力|
|综合探究层|实验探究与实际情境应用|通过FeCl₃与KI可逆反应实验、汽车尾气处理等情境,体现科学探究与实践及科学态度与责任|
内容正文:
1.在一定条件下,反应2SO2(g)+O2(g)⥫⥬2SO3(g)达到平衡,改变某一条件,发生下述变化,其中可确定该平衡一定发生移动的是 ( )
A.v(SO2)增大
B.v(SO3)减小
C.O2的百分含量发生变化
D.SO3的质量不变
解析:选C。正、逆反应速率同等倍数增大或减小时,平衡不移动;O2的百分含量发生变化,化学平衡一定发生移动;SO3的质量不变,平衡不移动。
2.已知830 ℃时,反应CO(g)+H2O(g)⥫⥬H2(g)+CO2(g)的平衡常数K=1。下表中的四组数据能表明反应达到化学平衡状态的是( )
选项
A
B
C
D
n(CO2)
3
1
2
1
n(H2)
2
1
2
1
n(CO)
1
2
3
0.5
n(H2O)
5
2
3
2
解析:选D。假设容器容积为1 L,Q(A)==,Q(B)==,Q(C)==,Q(D)==1=K,故D项数据能表明反应达到化学平衡状态。
3.(2026·厦门高二统考)对于反应:CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g),下列措施不能促进平衡正向移动的是( )
A.恒容充入Ar气体
B.在原容器中再充入1 mol H2
C.缩小容器的容积
D.将水蒸气从体系中分离
解析:选A。恒容充入Ar气体,各反应物和产物的浓度不变,平衡不移动,A符合题意;增加H2的浓度,反应物浓度增大,平衡正向移动,B不符合题意;缩小容器容积相当于增大压强,该反应气体分子数减少,平衡正向移动,C不符合题意;分离出水蒸气(产物),降低产物浓度,平衡正向移动,D不符合题意。
4.分析如下操作对2NO2(g)⥫⥬N2O4(g)平衡影响的实验,下列说法正确的是( )
步骤1:活塞从Ⅰ处拉至Ⅱ处
步骤2:活塞从Ⅱ处推向Ⅰ处
A.步骤1:减小压强,平衡正向移动
B.步骤1:混合气体颜色变浅,平衡正向移动
C.步骤2:浓度商Q<平衡常数K,平衡正向移动
D.步骤2:混合气体颜色先变深后变浅,变深的原因是生成了更多NO2
解析:选C。活塞从Ⅰ处拉至Ⅱ处,管内容积增大,NO2浓度减小,混合气体的颜色变浅,压强减小,平衡逆向移动,A、B错误;活塞从Ⅱ处推向Ⅰ处,管内容积减小,压强增大,平衡正向移动,浓度商Q<平衡常数K,C正确;活塞从Ⅱ处推向Ⅰ处,管内容积减小,NO2浓度增大,因而混合气体颜色变深,因压强增大平衡正向移动,又导致NO2浓度减小,因而颜色又逐渐变浅,D错误。
5.(2026·北京昌平区高二月考)已知FeCl3溶液与KI溶液的反应为可逆反应,某小组同学对该反应进行实验探究。
(1)该小组同学首先进行了实验1。
实验1
实验步骤
实验现象
ⅰ.取2 mL 1 mol·L-1 KI溶液,滴加0.1 mol·L-1FeCl3溶液3滴(1滴约为0.05 mL,下同)
ⅰ.溶液呈棕黄色
ⅱ.再向其中滴加2滴0.1 mol·L-1 KSCN溶液
ⅱ.溶液不显红色
①写出FeCl3溶液与KI溶液反应的离子方程式:______________________________________________________
______________________________________________________。
②加入KSCN溶液的目的是
______________________________________________________。
(2)该小组同学认为溶液不显红色的原因是反应体系中c(Fe3+)太低,故改进实验方案,进行了实验2。
实验2
实验步骤
实验现象
ⅰ.取2 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液3滴
ⅰ.溶液呈棕黄色
ⅱ.再向其中滴加2滴0.1 mol·L-1 KSCN溶液
ⅱ.溶液显红色
ⅲ.继续加入2 mL CCl4,充分振荡、静置
ⅲ.液体分层,上层红色消失,变为棕黄色,下层呈紫红色
已知:I2易溶于CCl4,且CCl4不溶于水。
本实验改用0.1 mol·L-1KI溶液的目的是_______________________
______________________________________________________;
用化学平衡原理解释实验2中加入CCl4后上层溶液红色消失的原因:______________________________________________________
______________________________________________________
______________________________________________________
______________________________________________________。
解析:(1)①FeCl3溶液与KI溶液反应的离子方程式为2Fe3++2I-⥫⥬2Fe2++I2。②Fe3+遇KSCN溶液显红色,加入KSCN溶液的目的是检验溶液中是否大量存在Fe3+。
(2)实验1滴加2滴0.1 mol·L-1KSCN溶液,溶液不显红色的原因是反应体系中c(Fe3+)太低,可能是加入的KI浓度较大,则需要减小KI的浓度,故本实验改用0.1 mol·L-1 KI溶液的目的是提高平衡时溶液中的c(Fe3+)。
答案:(1)①2Fe3++2I-⥫⥬2Fe2++I2 ②检验溶液中是否大量存在Fe3+ (2)提高平衡时溶液中的c(Fe3+) 加入CCl4后,碘单质被CCl4萃取,平衡2Fe3++2I-⥫⥬2Fe2++I2正向移动,c(Fe3+)降低,平衡Fe3++3SCN-⥫⥬Fe(SCN)3逆向移动,c[Fe(SCN)3]降低,所以红色消失
1.对处于化学平衡状态的体系,由化学平衡与化学反应速率的关系可知,下列说法正确的是( )
A.化学反应速率变化时,化学平衡一定发生移动
B.化学平衡发生移动时,化学反应速率一定变化
C.正反应进行的程度大,正反应速率一定大
D.改变压强,化学反应速率一定改变,化学平衡一定移动
解析:选B。如果正、逆反应速率改变的程度一样大,则平衡不移动,A项错误;化学平衡发生移动,化学反应速率一定变化,B项正确;正反应进行的程度与化学反应速率无关,C项错误;向只有固体或液体参加的反应或容器容积不变的反应体系中充入不参加反应的气体来改变压强时,化学反应速率不变,化学平衡不移动,D项错误。
2.在一密闭容器中发生反应2A(g)+2B(g)⥫⥬C(s)+3D(g) ΔH<0,达到平衡时采取下列措施,可以使v正增大、c(D)增大的是( )
A.移走少量C
B.扩大容器容积,减小压强
C.缩小容器容积,增大压强
D.保持容器容积不变,充入惰性气体
解析:选C。A项,C为固体,移走少量C,各物质的浓度不变,v正也不变;B项,扩大容器容积,减小压强,平衡逆向移动,v正减小,c(D)也减小;C项,缩小容器容积,增大压强,平衡正向移动,v正增大,c(D)也增大;D项,保持容器容积不变,充入惰性气体,各物质的浓度不变,v正也不变。
3.一定温度下,在某密闭容器中发生反应MnCO3(s)⥫⥬MnO(s)+CO2(g),t1时达到平衡,t2时将容器的容积迅速压缩为原来的一半,t3时再次达到平衡,气体的压强随时间变化的图像正确的是( )
解析:选B。该反应中只有二氧化碳为气体,温度不变,Kp不变;t1时达到平衡,t2时将容器的容积迅速压缩为原来的一半,瞬间压强变为原来的2倍,平衡逆向移动,t3时再次达到平衡,Kp不变,二氧化碳的压强不变,故B项符合题意。
4.(2026·三明高二统考)某温度下,反应
CH2===CH2(g)+H2O(g)⥫⥬CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡,下列说法正确的是( )
A.恒容下,再充入一定量的H2O(g),平衡向正反应方向移动,v正增大、v逆减小
B.缩小容器的容积,v正>v逆
C.恒容下,再充入一定量的Ar气,平衡向正反应方向移动
D.恒容下,再充入一定量的CH2===CH2(g),
CH2===CH2(g)的平衡转化率增大
解析:选B。恒容下,再充入一定量的水蒸气,反应物的浓度增大,v正瞬间增大而后逐渐减小,v逆瞬间不变而后逐渐增大,平衡向正反应方向移动,故A错误;该反应是气体体积减小的反应,缩小容器的容积,气体压强增大,平衡向正反应方向移动,正反应速率大于逆反应速率,故B正确;恒容下,再充入一定量的不参与反应的氩气,反应体系中各物质浓度不变,反应速率不变,化学平衡不移动,故C错误;恒容下,再充入一定量的CH2===CH2(g),反应物的浓度增大,平衡向正反应方向移动,但CH2===CH2(g)的平衡转化率减小,故D错误。
5.(2026·仙桃高二测试)在一密闭容器中,反应aX(g)⥫⥬bY(g)达到平衡后,保持温度不变,将容器的容积增大为原来的2倍,当达到新的平衡时,Y的浓度是原来的60%。下列说法正确的是( )
A.平衡向正反应方向移动
B.物质X的转化率减小
C.物质Y的质量分数减小
D.a>b
解析:选A。在一密闭容器中,反应aX(g)⥫⥬bY(g)达到平衡后,保持温度不变,将容器的容积增大为原来的2倍,若平衡不移动,则Y的浓度是原来的50%,而当达到新的平衡时,Y的浓度是原来的60%,说明平衡向正反应方向移动,a<b,物质X的转化率增大,物质Y的质量分数增大。
6.已知:CO(g)+H2O(g)⥫⥬CO2(g)+H2(g)。一定条件下CO与H2O(g)反应的vt图像如下图所示,30 min、40 min时分别只改变一个条件。下列说法错误的是( )
A.30 min时,改变的条件可以是降低体系压强
B.40 min时,改变的条件是增加CO2或H2的浓度
C.平衡常数:K(X)=K(Y)
D.CO转化率:α(X)<α(Y)
解析:选D。由题图可知,30 min时改变条件后,正、逆反应速率同等幅度地减小,平衡不移动,根据该反应前后气体体积不变可知,该条件可以为降低体系压强,A正确;由题图可知,40 min时改变条件后,逆反应速率瞬间增大,正反应速率瞬间不变,而后逆反应速率逐渐减小,正反应速率逐渐增大,故该条件为增大生成物浓度,即增加CO2或H2的浓度,B正确;由A、B项分析可知,30 min和40 min时均未改变反应的温度,平衡常数不变,故平衡常数:K(X)=K(Y),C正确;30 min时改变条件后平衡不移动,而40 min时改变条件后平衡逆向移动,CO的转化率减小,即CO转化率:α(X)>α(Y),D错误。
7.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下图所示。下列叙述一定正确的是 ( )
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:选C。由题图可知,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,由题图可知,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,压强越大,反应速率越大,故x点表示的反应速率比y点的小,故③正确。
8.汽车尾气里含有的NO气体是内燃机燃烧时产生的高温引起氮气和氧气反应所致:N2(g)+O2(g)⥫⥬2NO(g) ΔH>0。已知该反应在2 404 ℃时,平衡常数K=6.4×10-3。请回答下列问题。
(1)该反应的平衡常数表达式为______________________________________________________,
缩小容器容积,增大压强,N2的转化率__________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)该温度下,向2 L密闭容器中充入N2和O2各1 mol,平衡时,N2的转化率是__________%(保留整数)。
(3)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1 mol·L-1、4.0×10-2 mol·L-1和3.0×10-3 mol·L-1,此时反应________________________(填“处于化学平衡状态”“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”),理由是
______________________________________________________。
解析:(1)该反应的平衡常数表达式为K=;该反应前后气体分子数不变,缩小容器容积,增大压强,平衡不移动,因此N2的转化率不变。(2)该温度下,向2 L密闭容器中充入N2和O2各 1 mol,设平衡时转化了a mol N2,可列“三段式”:
N2(g) + O2(g)⥫⥬2NO(g)
开始量/mol 1 1 0
转化量/mol a a 2a
平衡量/mol 1-a 1-a 2a
平衡时,K===6.4×10-3,解得a≈0.04,N2的转化率α=×100%=4%。(3)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1 mol·L-1、4.0×10-2 mol·L-1和3.0×10-3 mol·L-1,此时Q===9×10-4<K=6.4×10-3,因此反应向正反应方向进行。
答案:(1)K= 不变 (2)4
(3)向正反应方向进行
Q==9×10-4<K
9.(2026·池州高二期末)血液的酸碱度会影响血红蛋白(Hb)结合O2的能力,主要涉及的反应有①Hb(aq)+O2(g)⥫⥬HbO2(aq),②HbO2(aq)+H+(aq)⥫⥬HbH+(aq)+O2(g)。CO吸入人体会发生反应:CO(g)+HbO2(aq)⥫⥬O2(g)+HbCO(aq)。下列相关说法不正确的是( )
A.输氧有利于血液中HbO2浓度增加
B.v消耗(H+)=v消耗(HbH+)时,反应②达到平衡状态
C.人吸入CO,使反应②的正反应速率增大,导致血液中的O2含量减少而使人中毒
D.人体代谢酸度增加时,反应②平衡正向移动,反应①的平衡常数K不变
解析:选C。输氧时O2浓度增大,反应①平衡正向移动,反应②平衡逆向移动,c(HbO2)增加,A正确;v消耗(H+)是正反应速率,v消耗(HbH+)是逆反应速率,正、逆反应速率相等,可说明反应②达到平衡状态,B正确;人吸入CO,c(CO)增大,反应CO(g)+HbO2(aq)⥫⥬O2(g)+HbCO(aq)平衡正向移动,c(HbO2)减小,反应②的正反应速率减小,C错误;人体代谢酸度增加时,反应②平衡正向移动,平衡常数只受温度影响,温度不变,平衡常数不变,D正确。
10.(2026·台州高二月考)已知:A(g)+2B(g)⥫⥬3C(g) ΔH<0,向一恒温恒容的密闭容器中充入1 mol A(g)和2 mol B(g)发生反应,t1 min时达到平衡状态Ⅰ,在t2 min时改变某一条件,t3 min时达到平衡状态 Ⅱ,正反应速率随时间的变化如下图所示。下列说法正确的是( )
A.t2 min时改变的条件:向容器中充入A(g)
B.平衡时B(g)的体积分数φ:φ(Ⅱ)=φ(Ⅰ)
C.t2~t3 min时平衡正向移动
D.平衡时A(g)的物质的量浓度c:c(Ⅰ)>c(Ⅱ)
解析:选B。t2 min时改变条件后,正反应速率逐渐增大,由题图分析可知,逆反应速率大于正反应速率,则改变的条件是向容器中充入C(g),A错误;充入C(g),化学平衡逆向移动,该反应是反应前后气体体积不变的反应,平衡时B(g)的体积分数φ:φ(Ⅱ)=φ(Ⅰ),B正确;由上述分析可知,t2 min时充入生成物C(g),平衡逆向移动,达到平衡状态Ⅱ时,A(g)、B(g)的浓度比平衡状态Ⅰ时要大,C、D错误。
11.(2026·长沙高二月考)一定温度下,向某容积可变的密闭容器中加入足量碳酸钙,发生反应CaCO3(s)⥫⥬CaO(s)+CO2(g),并达到平衡。下列说法正确的是( )
A.保持容器容积不变,充入He,平衡向逆反应方向移动
B.将容器容积增大为原来的2倍,当体系再次达到平衡时,气体密度不变
C.增加CaCO3(s)的物质的量,平衡向正反应方向移动,CO2的浓度增大
D.将容器容积缩小为原来的,当体系再次达到平衡时,CO2的浓度为原来的2倍
解析:选B。保持容器容积不变,充入He,参与反应的气体的浓度不变,平衡不移动,A项错误;将容器容积增大为原来的2倍,压强减小,平衡向正反应方向移动,达到平衡时温度不变,K=c(CO2)不变,即c(CO2)不变,容器内气体的密度不变,B项正确;CaCO3(s)为固体,增加其物质的量,平衡不移动,CO2的浓度不变,C项错误;将容器容积缩小为原来的,压强增大,平衡向逆反应方向移动,由于K不变,因此平衡时c(CO2)不变,D项错误。
12.(2026·松江高二检测)已知:吸光度与有色气体浓度成正比。用针管吸取30 mL NO2,建立平衡2NO2(g)⥫⥬N2O4(g)。其中仅b→c时段和e→f时段来回拉动针管活塞,并测得整个过程的吸光率如下图所示。
(1)在温度、容积均不变条件下,能说明a点一定处于化学平衡状态的是________(填字母)。
A.气体总质量不再改变
B.混合气体的密度不再改变
C.v(NO2)=2v(N2O4)
D.N2O4气体体积分数不再改变
(2)NO2浓度越大,吸光率越大。b→c段进行的操作为________(填字母)。
A.向外拉动针管活塞,使气体体积膨胀
B.向里推动针管活塞,使气体体积压缩
(3)d→e段是否达到平衡状态并说明理由:__________________________。
(4)下列过程中NO2物质的量最大的点为________。
A.a B.c
C.e D.h
(5)比较a、h两点的正向化学反应速率:v正(a)________(填“>”“=”或“<”)v正(h)。
解析:(1)体系中都是气体,气体总质量始终不变,故不能说明反应处于平衡状态,故A不选;容器容积不变,密度始终是定值,故不能说明反应处于平衡状态,故B不选;v(NO2)=2v(N2O4),没有说明反应方向,不能说明反应处于平衡状态,故C不选;N2O4气体体积分数不再改变,可以说明反应处于平衡状态,故D选。
(2)NO2浓度越大,吸光率越大。b→c段吸光率减小,即NO2的浓度减小,进行的操作为向外拉动针管活塞,使气体体积膨胀。
(3)d→e段没有达到平衡状态,因为d→e段的吸光率在改变,表示NO2的浓度在改变。
(4)b→c段进行的操作为向外拉动针管活塞,使气体体积膨胀,c→e段表示平衡2NO2(g)⥫⥬N2O4(g)逆向移动,NO2的物质的量增大,e→f段的操作为向里推动针管活塞,使气体体积压缩,f→h段表示平衡2NO2(g)⥫⥬N2O4(g)正向移动,NO2的物质的量减小,故e点NO2的物质的量最大。
(5)a和h的吸光率相等,表示NO2的浓度相等,且都为平衡状态,故v正(a)=v正(h)。
答案:(1)D (2)A (3)没有达到平衡状态,因为d→e段的吸光率在改变,表示NO2的浓度在改变
(4)C (5)=
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