高中化学2.3化学平衡第2课时练习新人教版选修4

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2.3化学平衡第2课时
1.下列说法正确的是 ( )
A.可逆反应的特征是正反应速率和逆反应速率相等
B.在其他条件不变时,使用催化剂只能改变反应速率,而不能改变化学平衡状态
C.在其他条件不变时,升高温度可以使平衡向放热反应方向移动
D.在其他条件不变时,增大压强一定会破坏气体反应的平衡状态
【解析】可逆反应的特征是反应过程中,任何物质都不能完全转化,A错;催化剂改变反应的途径,降低反应所需的活化能,从而改变(主要是增大)反应速率,缩短达到平衡的时间,但不能影响化学平衡,B正确;在其他条件不变时,升高温度可以使平衡向吸热反应方向移动,C错;增大压强对于非等体积可逆反应来说,一定会破坏气体反应的平衡状态,但无气体参加的反应或等体积的可逆反应,均无影响,D错。

【答案】 B
2.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 ( )
A.用排饱和食盐水法收集Cl2
B.加压有利于合成氨反应
C.冰镇的啤酒打开后泛起泡沫
D.对2HI H2+I2(g)平衡体系增加压强使颜色变深
【解析】勒夏特列原理适合解释平衡的移动,A项氯气与水反应生成盐酸和次氯酸是个可逆反应,在饱和食盐水中其平衡左移,减小了氯气的溶解;B项加压使得合成氨的反应右移;C项减小压强使CO2+H2O H2CO3向左移动,使CO2的溶解度减小,使得溶解的二氧化碳逸出;D项平衡没有发生移动,只是浓度大了颜色加深。

【答案】 D
3.反应A(g)+3B(g)2C(g) ΔH<0达平衡后,将反应体系的温度降低,下列叙述中正确的是 ( )
A.正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动
B.正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡向逆反应方向移动
C.正反应速率和逆反应速率都减小,平衡向正反应方向移动
D.正反应速率和逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动
【解析】降低温度,v(正)、v(逆)均减小,平衡向放热反应方向移动,即平衡正向移动。

【答案】 C
4.已知化学反应2A(?)+B(g)2C(?)达到平衡,当增大压强时,平衡向逆反应方向移动,则下列情况可能的是 ( )
A.A是气体,C是固体B.A、C均为气体
C.A、C均为固体D.A是固体,C是气体
【解析】增大压强、平衡逆向移动说明逆反应是气体物质的量减小的反应,故C为气体,A为非气态(如固体)。

【答案】 D
5.某可逆反应的正反应是放热反应,则温度对此反应的正、逆反应速率影响的曲线(如图所示)中,正确的是( )
【解析】本题考查的是外界条件的改变对可逆反应正、逆反应速率的影响。

速率曲线交叉点即平衡状态,由于这个可逆反应的正反应是放热反应,升高温度,逆反应速率加快的幅度大于正反应速率加快的幅度,故正确答案为B项。

【答案】 B
6.(双选)在一定温度下的可逆反应:m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),生成物C的体积分数与压强p1和p2、时间t1和t2的关系如图所示,则下列关系正确的是( )
A.p1>p2B.p1<p2
C.m+n>p+q D.m+n<p+q
【解析】该反应是起始反应物为A、B,生成物为C、D的可逆反应(注意起点),从反应开始到达到平衡的反应过程中,图像显示,在压强为p1时,t2时达到平衡,生成物C的体积分数为c1,在压强为p2时,t1时达到平衡,生成物C的体积分数为c2,从横坐标看,t2>t1,说明p2时化学反应速率快,先达到平衡,所以压强p2>p1,从纵坐标看,c1>c2,说明加压将使平衡向逆反应方向移动,即p+q>m+n。

【答案】BD
7.现有反应:m A(g)+n B(g)p C(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数也减小,则:
(1)该反应的逆反应为________热反应,且m+n__p
(填“>”“=”或“<”)。

(2)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(3)若B是有色物质,A、C均无色,平衡后加入C(体积不变)时混合物颜色________(填“变深”、“变浅”或“不变”);若维持容器内压强不变,充入氖气时,平衡__ 移动(填“向左”、“向右”或“不”)。

【解析】(1)升高温度(向吸热反应方向移动),B的转化率增大(向正反应方向移动),所以正反应为吸热反应,则逆反应为放热反应;减小压强(向气体体积增大的方向移动),C 的质量分数减小(向逆反应方向移动),所以逆反应为气体体积增大的反应,即m+n>p。

(2)加入催化剂,平衡不发生移动,故混合气体的总物质的量不变化。

(3)若向密闭容器中加入C(体积不变),相当于将原混合物加压而减小体积,尽管平衡向右移动,但各成分浓度均增大,混合气体颜色加深;若保证压强不变,当充入氖气时,容器体积增大,平衡向左移动。

【答案】(1)放> (2)不变(3)变深向左
[能力提升层次(B)]
8.可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),根据下表中的数据判断下列图像错误的是( )
压强
p1(MPa) p2(MPa)
SO2的转化率%
温度/℃
400 ℃99.6 99.7
500 ℃96.9 97.8
【解析】从表中数据可知,升高温度,转化率降低,故正反应放热,ΔH<0;增大压强,平衡正向移动,转化率增大,故有p1<p2;A项,温度越高,反应速率越快,转化率越大,正确;B项,温度升高,平衡逆向移动,SO3百分含量降低,增大压强,平衡正向移动,SO3的百分含量升高,正确;C项,增大压强,正逆反应速率均增大,平衡向正向移动,故v(正)>v(逆),错误;D项,升高温度,正逆反应速率均增大,平衡逆向移动,正确。

【答案】 C
9.(2014·江苏高考)(双选)一定温度下,在三个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中发生反应:
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)
容器编号温度(℃)起始物质的量
(mol)
平衡物质的量(mol) CH3OH(g) CH3OCH3(g) H2O(g)
Ⅰ387 0.20 0.080 0.080
Ⅱ387 0.40
Ⅲ207 0.20 0.090 0.090
A.该反应的正反应为放热反应
B.达到平衡时,容器Ⅰ中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小
C.容器Ⅰ中反应到达平衡所需时间比容器Ⅲ中的长
D.若起始时向容器Ⅰ中充入CH3OH 0.15 mol、CH3OCH3 0.15 mol和H2O 0.10 mol,则
反应将向正反应方向进行
【解析】 A .根据表格中数据,容器Ⅰ和容器Ⅲ中起始物质的量都是0.20 mol ,温度在387 ℃时,达到平衡时CH 3OCH 3的物质的量为0.080 mol ,而温度在207 ℃时,达到平衡时CH 3OCH 3的物质的量为0.090 mol ,说明该反应的正反应为放热反应,A 选项正确。

B .由于该反应是一个反应前后气体体积相等的反应,因此容器Ⅰ和容器Ⅱ的平衡为等效平衡,故CH 3OH 的体积分数一样大,B 选项错误。

C .容器Ⅰ的温度高,反应速率快,达到平衡所用的时间短,C 选项错误。

D .容器Ⅰ中的K =0.0802
0.0402=4,而此时的Q c =0.15×0.10
0.152
≈0.67,因此Q c <K ,则反应将向正反应方向进行,D 选项正确。

【答案】 AD
10.(1)在一体积为10 L 的密闭容器中,通入一定量的CO 和H 2O ,在850 ℃时发生如下反应:
CO(g)+H 2O(g)
CO 2(g)+H 2(g) ΔH <0
CO 和H 2O 浓度变化如图,则0~4 min 的平均反应速率v (CO)=________ mol·L -1
·min
-1。

(2)t ℃(高于850 ℃)时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如下表:
时间(min)
CO H 2O CO 2 H 2 0 0.200 0.300 0 0 2 0.138
0.238
0.062
0.062
3 c 1 c 2 c 3 c 3 4
c 1
c 2
c 3
c 3
①表中310.08 mol ·L -1
(填“大于”、“小于”或“等于”)。

②反应在4~5 min 时,平衡向逆方向移动,可能的原因是________(填字母,下同),表中5~6 min 时,数值发生变化,可能的原因是________。

a .增加水蒸气 B .降低温度 c .使用催化剂
D .增加氢气浓度
【解析】 (1)v (CO)=Δc Δt =0.20 mol ·L -1
-0.08 mol·L -1
4 min =0.03 mol·L -1·min -1。

(2)①由表中数据可知反应从3~4 min 时,各组分的物质的量浓度均未改变,即此时反应处于化学平衡状态;而由于该反应正反应为放热反应,当温度高于850 ℃时,所达平衡状态与850 ℃时相比,相当于平衡向逆反应方向移动,因此CO 浓度升高。

②a、b 两项均使平衡正向移动,c 项对平衡状态无影响,在4~5 min 时,要使该平衡向逆反应方向移动,只有增加氢气的浓度;由表中数据可看出,在5~6 min 时,c (CO)减小,c (CO 2)增大,可知改变条件后平衡正向移动,但c (H 2O)增大,所以在5~6 min 时,数值变化只能是增加了水蒸气。

【答案】 (1)0.03 (2)①化学平衡 大于 ②d a。