2023版人教高中同步化学选择性必修一：第二章化学反应速率与化学平衡第3课时影响化学平衡的因素

第3课时影响化学平衡的因素基础过关练题组一化学平衡的移动1.对处于化学平衡的体系,由化学平衡与化学反应速率的关系可知 (深度解析)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,平衡一定发生移动2.(2021湖南怀化联考)在密闭容器中发生反应:H2S(g)+CO(g)COS(g)+H2(g)ΔH<0,达到平衡后,改变下列条件能使v正<v逆的是 ()A.增大压强B.升高温度C.增大CO浓度D.加入催化剂题组二浓度对化学平衡的影响3.在K2Cr2O7溶液中存在平衡:2CrO42-(黄色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O,溶液颜色介于黄色和橙色之间①H+②OH-③K+④H2OA.①③B.②④C.①④D.②③4.下图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图。下列叙述与示意图不符的是 ()A.反应达到平衡时,正反应速率和逆反应速率相等B.该反应达到平衡状态Ⅰ后,增大反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡状态ⅡC.该反应达到平衡状态Ⅰ后,减小反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡状态ⅡD.同一种反应物在平衡状态Ⅰ和平衡状态Ⅱ时浓度不相等题组三压强对化学平衡的影响5.(2020四川眉山高二上期末)在密闭容器中发生反应:aA(g)+bB(g)cC(g)。平衡时测得C的浓度为0.60mol/L,保持温度不变,将容器的容积缩小到原来的一半,再达到平衡时,测得C的浓度为1.00mol/L。下列有关判断正确的是 ()A.平衡向正反应方向移动B.a+b>cC.A的转化率降低D.B的体积分数减小6.一定温度下,反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在密闭容器中进行,一段时间后达到平衡,下列措施不能使平衡发生移动的是 (深度解析)①增加C的物质的量②保持容器容积不变,充入N2使体系压强增大③将容器的容积缩小一半④保持压强不变,充入N2使容器容积变大A.①②B.②③C.①④D.③④题组四温度对化学平衡的影响7.(2021山东六校阶段性联考)现有一体积恒定为2L的密闭容器,发生反应xA(g)+yB(g)C(g),图Ⅰ表示在25℃时容器中各物质的物质的量随时间的变化关系,图Ⅱ表示平衡常数K随温度T变化的关系。结合图示判断,下列结论正确的是 ()A.该反应可表示为2A(g)+B(g)C(g)ΔH<0B.第6min时,再向体系中充入0.4molC,重新达到平衡时C的体积分数等于25%C.当容器中气体密度不再变化时,该反应达到平衡状态D.25℃时该反应的平衡常数K=258.(2020甘肃静宁一中高二上期末)在容积固定的密闭容器中,达到平衡的可逆反应2A(g)2B(?)+C(?)ΔH>0,若随着温度的升高,气体平均相对分子质量减小,则下列判断正确的是 ()A.B和C肯定都是气体B.若C为固体,则B一定是气体C.B和C可能都是液体D.B和C可能都是固体题组五勒夏特列原理9.(2021河南洛阳第一中学月考)下列叙述中,不能用勒夏特列原理解释的是 ()A.红棕色的NO2,加压后颜色先变深后变浅B.高压比常压有利于合成SO3C.工业制取金属钾:Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g),选取适宜的温度,使K变成蒸气从反应混合物中分离出来D.加入催化剂有利于氨的合成10.(2021山东聊城九校开学联考)一定条件下,对可逆反应2X(g)+Y(g)3Z(g)+W(s)ΔH>0的叙述正确的是 ()A.加入少量W,逆反应速率增大,平衡向左移动B.升高温度,混合气体的平均相对分子质量减小C.温度、体积不变,充入He,反应速率会加快D.增大压强,正反应速率增大,逆反应速率减小能力提升练题组一外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响1.(2021黑龙江、吉林十校联合体期中联考,)一密闭体系中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下图表示该反应的速率(v)在某一时间(t)段内的变化。则下列时间段中,SO3的百分含量最高的是 ()A.t0→t1B.t2→t3C.t3→t4D.t5→t62.(2021辽宁协作体第一次考试,)湿法烟气脱氮工艺中常用到尿素,其反应原理为NO(g)+NO2(g)+CO(NH2)2(s)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH<0,达到平衡后改变某一条件,反应速率(v)与时间(t)的关系如图所示,下列说法错误的是 ()A.t4~t5引起变化的原因可能是升高温度B.CO2含量最高的时间段是t1~t2C.t2~t3引起变化的原因可能是增加反应物浓度D.t6引起变化的原因可能是加入催化剂3.(2020福建泉州高二上期末,)如图是可逆反应A+2B2C+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。由此可推断下列说法正确的是 ()A.正反应是放热反应B.D可能是气体C.逆反应是放热反应D.A、B、C、D均为气体4.(2021江苏如皋第一阶段检测,)天然气是重要的燃料和化工原料(主要成分为CH4,含少量C2H6等烃类)。(1)乙烷在一定条件下可发生如下反应:C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)ΔH1,相关物质的燃烧热数据如下表所示:物质C2H6(g)C2H4(g)H2(g)燃烧热ΔH/(kJ·mol-1)-1560-1411-286①ΔH1=kJ·mol-1。

②提高该反应平衡转化率的方法有(至少写出两种方法)。

③向体积为VL的容器中通入1mol乙烷、1mol氢气,乙烷的平衡转化率为α。反应的平衡常数K=。

(2)高温下,甲烷生成乙烷的反应如下:2CH4C2H6+H2。反应的速率方程为r=k×c(CH4)(其中r为反应速率,k为反应速率常数、只与温度有关)。①设反应开始时的反应速率为r1,平衡时的反应速率r2=0.25r1,则甲烷平衡转化率为。

②下列有关该反应的说法不正确的是。

A.增加乙烷浓度,r增大B.升高温度,k增大C.H2的生成速率逐渐增大D.增加甲烷浓度,r增大题组二化学平衡移动综合分析5.(2021山东新高考联盟联考,)NO2是生产硝酸的中间物质之一,在一密闭容器中存在化学平衡2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0,改变某些条件,下列说法正确的是 ()A.恒温恒压下充入NO2,NO2的转化率增大B.为了准确测定NO2的相对分子质量,应在低压、高温下进行C.恒温恒容下充入稀有气体,混合气体颜色变浅D.恒温恒容下混合气体的密度不变,则反应达到平衡状态6.(2021河南豫西名校第一次联考,)已知反应:A(g)+B(g)C(g)+D(g),在一定压强下,按x=n(B)n(A)(A的物质的量始终为1mol)向密闭容器中充入A气体与B气体。图甲表示平衡时,A气体的体积分数(V%)与温度(T)、x的关系。图乙表示x=2A.图甲中,x2<1B.图乙中,曲线A表示正反应的平衡常数C.由图乙可知,T1时,K=1,B的转化率约为33.3%D.若在恒容绝热装置中进行上述反应,达到平衡时,装置内的气体压强将减小7.(2021河南豫西九校联考,)CO2经催化加氢可以生成低碳烃,主要有两个竞争反应:反应Ⅰ:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)在1L恒容密闭容器中充入1molCO2和4molH2,测得平衡时有关物质的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是 ()A.520℃时,CO2的转化率为60%B.520℃时,反应Ⅰ的平衡常数K=0.045C.840℃时,有利于CH4的生成D.由图像可知,两个反应均为放热反应题组三化学平衡移动与化学平衡常数的关系8.(2020河北唐山高二上期末,)常压下羰基化法精炼镍的原理为Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),下列说法正确的是 ()A.增加Ni的用量,可加快反应速率B.该反应达到平衡时,4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO)C.减小压强,平衡逆向移动,平衡常数减小D.选择合适的催化剂可提高CO转化率9.(2020广西北海中学高二上期末,)在固定容积的密闭容器中,发生反应:2X(g)+Y(s)Z(g)+W(g),其化学平衡常数K与温度T的关系如下表:T/℃70080090010001200K0.60.91.31.82.7对该反应而言,下列说法正确的是 ()A.增大压强,平衡向正反应方向移动B.温度不变,增加X的量,K增大C.若K不变,则反应物的转化率一定不变D.该反应的正反应为吸热反应10.(2021辽宁省实验中学期中,)(1)25℃时,制备亚硝酰氯所涉及的热化学方程式和平衡常数如下表:热化学方程式平衡常数①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+NOCl(g)ΔH1=akJ/molK1②4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)ΔH2=bkJ/molK2③2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g)ΔH3K3则该温度下,ΔH3=kJ/mol(用a和b表示)。

(2)25℃时,在体积为2L的恒容密闭容器中通入0.08molNO和0.04molCl2发生上述反应③,若反应开始与结束时温度相同,数字压强仪显示反应过程中压强(p)随时间(t)的变化如图Ⅰ实线所示,则ΔH3(填“﹥”“﹤”或“=”)0;若其他条件相同,仅改变某一条件,测得其压强随时间的变化如图Ⅰ虚线所示,则改变的条件是。图Ⅱ是甲、乙两同学描绘上述反应③的平衡常数的对数值(lgK)与温度的变化关系图,其中正确的曲线是(填“甲”或“乙”),a值为。25℃时测得反应③在某时刻,NO(g)、Cl2(g)、NOCl(g)的浓度分别为0.8mol/L、0.1mol/L、0.3mol/L,则此时v正v逆(填“>”“<”或“=”)。

11.()已知下列两个反应。反应Ⅰ:I2(aq)+I-(aq)I3-(aq)ΔH反应Ⅱ:I3-(aq)I2(aq)+I-(aq)ΔH反应Ⅰ的化学平衡常数K1与温度的关系如下表所示。T/℃515253550K11100841689533409请回答下列问题:(1)若反应Ⅱ的化学平衡常数为K2,在相同温度下,K1·K2=。

(2)反应Ⅰ的ΔH1(填“>”“=”或“<”)0,若升温,则I2的反应速率会(填“加快”“减慢”或“不变”)。

(3)能判断反应Ⅰ已达到平衡的依据是(填字母)。

A.容器中的压强不再改变B.溶液的颜色不再改变C.I-浓度不再变化D.正、逆反应速率均为0答案全解全析基础过关练1.BA项,如果正、逆反应速率改变幅度一样大,则平衡不移动;B项,化学平衡发生移动,则反应速率一定改变;C项,反应进行的程度与反应速率无关;D项,改变压强,化学反应速率不一定改变,平衡也不一定发生移动。反思升华2.B该反应为气体体积不变的反应,增大压强,正、逆反应速率以相同倍数增大,化学平衡不移动,正、逆反应速率的关系为v正=v逆,A错误;该反应为放热反应,升高温度,平衡向吸热反应方向移动,正、逆反应速率的关系为v正<v逆,B正确;增大反应物CO浓度,平衡向正反应方向移动,正、逆反应速率的关系为v正>v逆,C错误;加入催化剂,正、逆反应速率以相同倍数增大,化学平衡不移动,正、逆反应速率的关系为v正=v逆,D错误。3.B平衡向右移动,颜色变深,向左移动,颜色变浅。加入OH-,c(H+)减小,平衡左移,颜色变浅;加入水,溶液体积增大,离子浓度减小,溶液颜色变浅;c(K+)不影响化学平衡。4.C减小反应物浓度的瞬间,逆反应速率不变,正反应速率迅速降低,且达到新平衡时的反应速率比原平衡时的反应速率小,与图像不符,C错误。5.C第一次平衡时测得C的浓度为0.60mol/L,保持温度不变,将容器的容积缩小到原来的一半,若平衡不移动,C的浓度变为1.20mol/L,而再达到平衡时,测得C的浓度为1.00mol/L,可知压强增大,平衡逆向移动,使C的浓度由1.20mol/L减小为1.00mol/L,A错误;压强增大,平衡逆向移动,则a+b<c,B错误;平衡逆向移动,A的转化率降低,B的体积分数增大,C正确、D错误。6.A①C是固体,改变C的量平衡不移动;②保持容器容积不变,充入N2,由于c(H2O)、c(CO)、c(H2)都不变,所以平衡不移动;③缩小容器容积,压强增大,平衡向左移动;④保持压强不变,充入N2,容器容积变大,平衡向右移动。反思升华“惰性气体”对化学平衡的影响(1)恒温、恒容时,向达到平衡的反应体系中充入不参与反应的“惰性气体”,总压强增大,但各组分浓度不变,化学平衡不移动。(2)恒温、恒压时,向达到平衡的反应体系中充入不参与反应的“惰性气体”,体积增大,各组分浓度减小,平衡发生移动。7.D根据图Ⅰ可知化学方程式为2A(g)+B(g)C(g),根据图Ⅱ可知,正反应为吸热反应,所以该反应可表示为2A(g)+B(g)C(g)ΔH>0,A项错误;图Ⅰ中5min时,C的体积分数为0.2mol0.2mol+0.2mol+0.4mol×100%=25%,6min时反应已经达到平衡,再充入0.4molC,相当于在原平衡的基础上增大压强,最终C的体积分数增大,大于25%,B项错误;由ρ=mV可知,m不变,V不变,则ρ是定值,因此当容器中气体密度不再变化时,该反应不一定达到平衡状态,C项错误;图Ⅰ中5min时达到化学平衡,平衡浓度分别为c(A)=0.4mol2L=0.2mol·L-1,c(B)=0.2mol2L=0.1mol·L8.B升高温度平衡正向移动,气体平均相对分子质量减小。若B、C都是气体,反应后气体总物质的量增大,质量不变,平均相对分子质量减小;若C为固体,B为气体,反应前后气体物质的量不变,气体质量减小,平均相对分子质量减小,A错误、B正确。B和C不会都是液体或固体,若都是液体或固体,气体只有A,气体平均相对分子质量不变,C、D错误。9.D二氧化氮与四氧化二氮之间存在化学平衡2NO2N2O4,红棕色的NO2加压后颜色先变深是因为加压后二氧化氮的浓度变大了,后来变浅说明化学平衡向生成四氧化二氮的方向移动,A正确;合成SO3的反应是气体分子数减小的反应,加压后可以使化学平衡向正反应方向移动,所以高压比常压有利于合成SO3,B正确;工业制取金属钾,Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g),选取适宜的温度,使K变成蒸气从反应混合物中分离出来,有利于化学平衡向生成钾的方向移动,C正确;加入催化剂可以加快化学反应速率,所以有利于氨的合成,但是不可以用勒夏特列原理解释,D错误。10.B可逆反应2X(g)+Y(g)3Z(g)+W(s)ΔH>0是气体体积不变的吸热反应。固体量的增减不会影响反应速率,加入少量W,不会引起化学平衡的移动,A错误;升高温度平衡向吸热反应方向移动,随反应进行,气体的物质的量不变,质量减小,混合气体的平均相对分子质量减小,B正确;温度、体积不变,充入He可使压强增大,但反应物和生成物浓度不变,反应速率不变,C错误;增大压强,正、逆反应速率均增大,D错误。能力提升练1.A分析题图可知,t2→t3是原平衡逆向移动后建立的平衡,SO3的百分含量降低;t3时刻使用催化剂,平衡不移动,故t3→t4和t2→t3两个时间段内,SO3的百分含量相同,t5→t6是平衡再次逆向移动后建立的平衡,SO3的百分含量再次降低,所以t0→t1时间段内达到的平衡状态下三氧化硫的百分含量最高,A正确。2.Bt4~t5正、逆反应速率均增大,且平衡逆向移动,该反应为放热反应,引起变化的原因可能是升高温度,A正确;二氧化碳为生成物,二氧化碳含量最高的时间段是t3~t4,B错误;t2~t3正、逆反应速率均增大,且平衡正向移动,t2时刻v(正)突变,v(逆)不变,引起变化的原因可能是增加反应物浓度,C正确;t6时刻反应速率增大,平衡不移动,引起变化的原因可能是加入催化剂,D正确。3.A由题图可以看出降低温度,平衡向正反应方向移动,则正反应为放热反应,逆反应为吸热反应,A正确、C错误;题图中增大压强,平衡向正反应方向移动,则说明气体反应物的化学计量数之和大于气体生成物的化学计量数之和,若A、B是气体,则D是液体或固体,增大压强平衡向正反应方向移动,若D为气体,不符合正反应是气体体积减小的反应这一条件,B错误;若A、B、C、D均为气体,增大压强,平衡向逆反应方向移动,与题图不符,D错误。4.答案(1)①+137②升高温度或减小压强(增大体积)或将产物及时从容器中分离③α(解析(1)①由表中燃烧热数据可得各物质燃烧的热化学方程式为:a.C2H6(g)+72O2(g)2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-1560kJ·mol-1b.C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-1411kJ·mol-1c.H2(g)+12O2(g)H2O(l)ΔH=-286kJ·mol-1由盖斯定律可知,a-b-c可得C2H6(g)C2H4(g)+H2(g),则ΔH1=-1560kJ·mol-1-(-1411kJ·mol-1)-(-286kJ·mol-1)=+137kJ·mol-1。②该反应为气体体积增大的吸热反应,升高温度、减小压强、将产物及时从容器中分离等能使平衡向正反应方向移动,提高乙烷的平衡转化率。③由题意可建立如下三段式:C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)起始(mol/L) 1V 0 转化(mol/L) αV αV平衡(mol/L) 1-αV 则反应的平衡常数为K=αV×1+(2)①设甲烷的起始浓度为c,平衡时转化率为x,则平衡时甲烷的浓度为(c-cx),由r2=0.25r1可得:k×(c-cx)=0.25k×c,解得x=0.75,即75%。②A项,由速率方程可知,反应速率与乙烷的浓度无关,增加乙烷的浓度,反应速率不变,错误;B项,升高温度,化学反应速率增大,则只与温度有关的反应速率常数k增大,正确;C项,反应时,反应物甲烷的浓度逐渐减小,由速率方程可知,氢气的生成速率逐渐减小,错误;D项,增加反应物甲烷的浓度,由速率方程可知,反应速率增大,正确。5.B恒温恒压下充入NO2,可以理解为在另外一个相同容器中先加入NO2,达到平衡后,NO2的转化率与原平衡的转化率是相同的,再将两个容器合二为一,由于是恒压容器,平衡不移动,因此NO2的转化率不变,A错误;为了准确测定NO2的相对分子质量,应使容器中NO2的含量尽可能高,则应该使平衡逆向移动,即在低压、高温下进行,B正确;恒温恒容下充入稀有气体,平衡不移动,混合气体颜色不变,C错误;气体质量不变,容器容积不变,密度始终不变,因此恒温恒容下混合气体的密度不变,不能说明反应达到平衡状态,D错误。6.C增大B的量,平衡正向移动,A的体积分数减小,则图甲中x2>1,A错误;由图甲可知,升高温度A的体积分数增大,可知正反应为放热反应,则升高温度正反应的平衡常数K减小,图乙中曲线B表示正反应的平衡常数,B错误;由图乙可知,T1时,x=2,K=1,设平衡时B转化的物质的量为amol,容器的体积为VL,列三段式:A(g)+B(g)C(g)+D(g)起始(mol) 1 2 0 0转化(mol) a a a a平衡(mol) 1-a 2-a a aK=aV×aV(1-aV)×(2-aV)=1,解得a=23,则B的转化率=27.D520℃时,反应Ⅰ:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)起始(mol/L) 1 4 0 0变化(mol/L)0.2 0.8 0.2 0.4520℃时,反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)起始(mol/L) 1 4 0 0变化(mol/L)0.4 1.2 0.20.8由分析知两反应共消耗0.6molCO2,则CO2的转化率为0.6mol1mol×100%=60%,A正确;5