第2章 第2节 第3课时 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·不定项)
2026-09-10
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教辅
摘要:
本讲义聚焦化学平衡移动核心知识点,系统梳理温度、浓度、压强对平衡的影响,平衡常数与温度的关系,转化率变化规律及浓度商应用,构建从基础原理到实际问题分析的学习支架。
资料特色在于结合关节炎、高炉炼铁等真实情境设计题目,通过平衡常数计算、转化率分析培养科学思维,借助实际问题解决提升科学探究与实践能力,课中辅助教师教学,课后帮助学生查漏补缺。
内容正文:
1.下列有关化学平衡移动的叙述正确的是( )
A.化学反应速率发生了变化,化学平衡一定发生移动
B.增加反应混合物的质量,化学平衡一定发生移动
C.化学平衡发生移动,化学平衡常数一定发生改变
D.温度一定时,改变反应混合物的浓度商,化学平衡一定发生移动
答案:D
2.已知I2(g)+H2(g)⥫⥬2HI(g) ΔH(473 K)=-14.9 kJ·mol-1。温度为T1时,该反应的平衡常数K(T1)=43;温度为T2时,K(T2)=48.74。下列说法错误的是( )
A.该反应为放热反应
B.T1到T2是降温过程
C.T1时,增大c(H2),K(T1)不变
D.T2时,I2(g)的转化率比T1时的小
解析:选D。该反应的ΔH<0,说明该反应为放热反应,A项正确;放热反应的平衡常数随着温度的升高而降低,K(T1)=43,K(T2)=48.74,所以T1到T2是降温过程,B项正确;平衡常数K只与温度有关,所以T1时,增大c(H2),K(T1)不变,C项正确;该反应为放热反应,降低温度平衡向正反应方向移动,I2(g)的转化率比T1时的大,D项错误。
3.关节炎发作一般在寒冷季节,原因是关节滑液中形成了尿酸钠晶体(NaUr)易诱发关节疼痛,其化学机理是
①HUr(aq)+H2O(l)⥫⥬Ur-(aq)+H3O+(aq);
②Ur-(aq)+Na+(aq)⥫⥬NaUr(s) ΔH。
下列叙述错误的是( )
A.降低温度,反应②平衡正向移动
B.反应②正方向是放热反应
C.升高温度,反应②的平衡常数增大
D.关节保暖可以缓解疼痛,原理是反应②平衡逆向移动
答案:C
4.如右图所示的直形石英玻璃封管中充有CO气体。左端放置不纯的镍(Ni)粉。在一定条件下,Ni可以与CO(g)发生如下反应:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g) ΔH<0,但Ni粉中的杂质不与CO(g)发生反应,玻璃管内左右两端的温度分别稳定在350 K和470 K,经过足够长时间后,右端的主要物质是( )
A.纯Ni(s)和Ni(CO)4(g)
B.纯Ni(s)和CO(g)
C.不纯Ni(s)和CO(g)
D.不纯Ni(s)和Ni(CO)4(g)
解析:选B。温度升高,平衡左移,生成Ni和CO,由于右端温度稳定在470 K,所以右端主要物质是纯Ni(s)和CO(g)。
5.对于反应A(g)+3B(g)⥫⥬2C(g) ΔH<0,达到平衡后,将气体混合物的温度降低,下列叙述正确的是( )
A.平衡向吸热反应方向移动
B.平衡移动使C的浓度减小
C.平衡移动使A的转化率降低
D.化学平衡常数增大
解析:选D。降低温度,平衡向放热反应方向移动,C的浓度增大,A的转化率升高,化学平衡常数增大。
6.(2026·泰安高二质检)在一密闭容器中,发生反应3A(g)⥫⥬3B(?)+C(?)(正反应为吸热反应),平衡时,升高温度,气体的平均相对分子质量减小。下列判断正确的是 ( )
A.B和C可能都是固体
B.B和C一定都是气体
C.若C为固体,则B一定是气体
D.B和C不可能都是气体
解析:选C。正反应吸热,升高温度,平衡向正反应方向移动。若B、C都为固体,则气体的平均相对分子质量不变,故A错误;若C为固体,B为气体,则气体的总质量减小,总物质的量不变,气体的平均相对分子质量减小;若B、C都是气体,则气体的总质量不变,总物质的量增加,气体的平均相对分子质量减小,故B、D错误、C正确。
7.将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器中,恒温下发生反应H2(g)+Br2(g)⥫⥬2HBr(g) ΔH<0,平衡时Br2(g)的转化率为a;若初始条件相同,绝热条件下进行上述反应,平衡时Br2(g)的转化率为b。a与 b的关系是( )
A.a>b B.a=b
C.a<b D.无法确定
解析:选A。两反应的温度不同,前者为恒温条件,后者为绝热条件,后者相对于前者升高了温度,平衡逆向移动,后者平衡时Br2(g)的转化率减小。
8.化学平衡状态Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的相关数据见下表:
编号
化学方程式
平衡常数
温度
979 K
1 173 K
Ⅰ
Fe(s)+CO2(g)⥫⥬FeO(s)+CO(g)
K1
1.5
2.4
Ⅱ
CO(g)+H2O(g)⥫⥬CO2(g)+H2(g)
K2
2.0
b
Ⅲ
Fe(s)+H2O(g)⥫⥬FeO(s)+H2(g)
K3
a
1.8
根据以上信息判断,下列结论不正确的是( )
A.a>b
B.降低温度,平衡状态Ⅱ向正反应方向移动
C.升高温度,平衡状态Ⅲ向逆反应方向移动
D.反应Ⅱ、Ⅲ均为吸热反应
解析:选D。由盖斯定律可知,反应Ⅰ+Ⅱ得反应Ⅲ,则化学平衡常数K3=K1·K2,由题给数据可知,979 K时平衡常数a=1.5×2.0=3.0、1 173 K时平衡常数b==0.75,a>b,故A正确;由979 K和1 173 K时,反应Ⅱ的平衡常数可知,升高温度,反应Ⅱ平衡常数减小,即反应Ⅱ为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,故B正确;979 K时反应Ⅲ平衡常数a=3.0,1 173 K时平衡常数为1.8,升高温度,平衡常数减小,即反应Ⅲ为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,故C正确;由上述分析可知,反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应,故D错误。
9.在一个容积为1 L的密闭容器中发生某化学反应:2A(g)⥫⥬B(g)+C(g),在三种不同条件下进行,其中实验Ⅰ、Ⅱ温度都在800 ℃,实验Ⅲ温度在950 ℃,B、C的起始浓度都为0,反应物A的浓度随时间的变化如上图所示。请回答下列问题:
(1)在实验Ⅰ中,达到平衡所需时间为________,800 ℃时该反应的平衡常数为________。
(2)实验Ⅱ和Ⅰ相比,可能隐含的反应条件是___________________
__________________________________________________________
________________。
(3)该反应的ΔH________0,其判断理由是__________________________
________________________________________________________________________。
(4)实验Ⅰ第40 min末,若降低反应温度,达到新的平衡后,A的浓度不可能为______(填字母)。
A.0.35 mol·L-1 B.0.4 mol·L-1
C.0.7 mol·L-1 D.0.8 mol·L-1
答案:(1)40 min 0.25 (2)实验Ⅱ使用了催化剂 (3)> 实验Ⅲ和实验Ⅰ相比较,升高温度,平衡时A的浓度减小,平衡向正反应(吸热反应)方向移动,故该反应的ΔH>0 (4)AB
10~12题每小题有一个或两个选项符合题意。
10.(2026·烟台高二月考)N2O5是一种新型硝化剂,在T1温度下可发生反应:2N2O5(g)⇌4NO2(g)+O2(g) ΔH>0。T1温度下的平衡常数K1=125 (mol/L)3。下列说法错误的是( )
A.反应的ΔS>0
B.该反应在高温下可自发进行
C.T1温度下的平衡常数为K1,T2温度下的平衡常数为K2,若K1<K2,则T1>T2
D.T1温度下,在容积为1 L的恒温密闭容器中充入2 mol N2O5、4 mol NO2、1 mol O2,此时反应将向正反应方向进行
解析:选C。由热化学方程式可知,该反应为气体分子数增加的反应,则ΔS>0,故A项正确;ΔH>0,ΔS>0,该反应若可以自发进行,需ΔG=ΔH-TΔS<0,则该反应在高温下可自发进行,故B项正确;该反应为吸热反应,温度越高平衡常数越大,若K1<K2,则T1<T2,故C项错误;Q==64 (mol/L)3<K1,则此时反应将向正反应方向进行,故D项正确。
11.高炉炼铁过程中发生反应:Fe2O3(s)+CO(g)⇌Fe(s)+CO2(g) ΔH,已知该反应在不同温度下的平衡常数见下表。下列说法正确的是( )
温度/℃
1 000
1 150
1 300
平衡常数
4.0
3.7
3.5
A.该反应是吸热反应
B.其他条件不变,向平衡体系充入CO2气体,K不变
C.其他条件不变,升高温度,可以提高CO的平衡转化率
D.1 000 ℃时,在固定容积的密闭容器中,某时刻测得上述体系中,CO、CO2的物质的量分别为0.4 mol、1.8 mol,此时反应向逆反应方向进行
解析:选BD。平衡常数随温度升高而减小,说明升高温度,平衡逆向移动,该反应正反应为放热反应,A错误;平衡常数K仅与温度有关,温度不变,K不变,B正确;升高温度,平衡逆向移动,CO的平衡转化率降低,C错误;1 000 ℃时,K=4.0,设容器容积为V L,此时Q==4.5>K,反应逆向进行,D正确。
12.
(2026·菏泽高二联考)羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂,能防止某些害虫和真菌的危害。在容积不变的密闭容器中,使CO与H2S发生如下反应并达到平衡:CO(g)+H2S(g)⇌COS(g)+H2(g) ΔH。在不同温度下达到化学平衡时,H2S的转化率如上图所示。下列说法正确的是( )
A.平衡常数:K(a)<K(c)
B.该反应的ΔH<0
C.随温度升高,H2S的转化率减小
D.反应温度为200 ℃时,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态
解析:选BC。a点温度为200 ℃,c点温度为250 ℃,由题图可知,温度升高,H2S的转化率降低,说明平衡逆向移动,正反应为放热反应,ΔH<0,平衡常数K随温度升高而减小,则K(a)>K(c),A错误,B正确;随温度升高,H2S的转化率减小,C正确;反应前后气体分子数相等,恒温恒容下压强始终不变,压强不变不能作为平衡状态的标志,D错误。
13.随着氮氧化物对环境及人类活动影响的日趋严重,如何消除大气污染物中的氮氧化物成为人们关注的主要问题之一。利用NH3的还原性可以消除氮氧化物的污染,其中除去NO的主要反应如下:
4NH3(g)+6NO(g)⥫⥬5N2(g)+6H2O(l) ΔH<0
(1)一定温度下,在恒容密闭容器中按n(NH3)∶n(NO)=2∶3充入反应物,发生上述反应。下列不能判断该反应达到平衡状态的是________(填序号)。
A.c(NH3)∶c(NO)=2∶3
B.n(NH3)∶n(N2)不变
C.容器内压强不变
D.容器内混合气体的密度不变
E.1 mol N—H键断裂的同时,生成1 mol O—H键
(2)已知该反应速率v正=k正·c4(NH3)·c6(NO),v逆=k逆·cx(N2)·cy(H2O)(k正、k逆分别是正、逆反应速率常数),该反应的平衡常数K=,则x=________,y=________。
(3)某研究小组将2 mol NH3、3 mol NO和一定量的O2充入2 L密闭容器中,在Ag2O催化剂表面发生上述反应,NO生成N2的转化率随温度变化的情况如下图所示。
在有氧条件下,温度升高到570 K之后NO生成N2的转化率降低的原因可能是____________________________________________________。
解析:(1)反应物投料之比等于化学计量数之比,c(NH3)∶c(NO)始终等于2∶3,故c(NH3)∶c(NO)=2∶3不能说明反应达到平衡状态;NH3是反应物,N2是反应产物,n(NH3)∶n(N2)不变,说明各物质浓度不变,反应达到平衡状态;反应前后气体分子数减少,压强是变量,容器内压强不变,说明反应达到平衡状态;由于H2O呈液态,反应前后气体总质量改变、容器容积不变,密度是变量,容器内混合气体的密度不变,说明反应达到平衡状态;1 mol N—H键断裂的同时,生成1 mol O—H键,都是指正反应,不能判断反应达到平衡状态。
(2)4NH3(g)+6NO(g)⥫⥬5N2(g)+6H2O(l)平衡常数表达式K=,达到平衡时,v正=v逆,即k正·c(NH3)·c(NO)=k逆·c(N2)·c(H2O),K==,则x=5,y=0。
(3)题给反应为放热反应,故570 K后NO生成N2的转化率降低的原因可能是温度升高,平衡逆向移动(或氨气被氧化为NO)。
答案:(1)AE (2)5 0 (3)平衡逆向移动(或氨气被氧化为NO)
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