高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 化学平衡同步练习题

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[基础过关练]
1．反应2A(g)2B(g)＋E(g) ΔH>0，达到平衡时，要使正反应速率降低，A的浓度增大，应采取的措施是( )
A．加压 B．降温
C．减小E的浓度 D．加催化剂
B [加压，使v正增大，平衡向左移，c(A)增大，A错误；降温，v正减小，平衡向左移，c(A)增大，B正确；减小E的浓度，平衡向右移，c(A)减小，C错误；加入催化剂，v正增大，平衡不移动，c(A)不变，D错误。]
2．合成氨所需的氢气可用煤和水做原料经多步反应制得，其中的一步反应为CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH<0，反应达到平衡后，为提高CO的转化率，下列措施中正确的是( )
A．增加压强 B．降低温度
C．增大CO的浓度 D．更换催化剂
B [A项，因该反应为反应前后气体物质的量相等的反应，故增加压强只能缩短反应达到平衡的时间，并不能使该平衡发生移动，因而无法提高CO的转化率；B项，因该反应为放热反应，降低温度能使平衡向右移动，从而提高CO的转化率；D项，不能提高CO的转化率。]
3．将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器，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．aA [该反应为放热反应，绝热下进行反应，温度升高，所以绝热平衡时转化率低于恒温平衡时转化率，即a>b。]
4．如图中曲线a表示放热反应X(g)＋Y(g) Z(g)＋N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系，若只改变一个起始条件，使反应过程按b曲线进行，可采取的措施是( )
A．升高温度 B．加大X的投入量
C．使用催化剂 D．缩小体积
C [升高温度，X的转化率降低，A措施不可取；加大X的投入量，则X的转化率降低，B措施不可取；使用催化剂可以提高反应速率，但平衡不移动，X的转化率不变，C措施可取；缩小体积，平衡向正反应方向移动，X的转化率提高，D措施不可取。]
5．只改变一个影响因素，平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是( )
A．K不变，平衡可能移动
B．平衡移动，K值一定变化
C．平衡移动，K值可能不变
D．K值变化，平衡一定移动
B [K值只与温度有关，若在其他条件不变时，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，有利于正反应的进行，K值不变，平衡向右移动，A正确；若是改变浓度或压强使平衡发生移动，而温度不变，则K值不变，B错误；若在其他条件不变时，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，有利于正反应的进行，平衡向右移动，但K值只与温度有关，故K值不变，C正确； K值是温度的函数，K值变化，说明温度发生了改变，则平衡一定发生移动，D正确。]
6．(2021·河北唐山一中高二月考)常压下羰基化法精炼镍的原理为Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)，下列判断正确的是( )
A．增加Ni的用量，可加快该反应速率
B．该反应达到平衡时，4v生成[Ni(CO)4]＝v生成(CO)
C．减压，平衡逆向移动，反应的平衡常数减小
D．选择合适的催化剂可提高CO转化率
B [Ni为纯固体，增加Ni的用量，反应速率不变，A错误；平衡时不同物质的正逆反应速率之比等于化学计量数之比，则达到平衡时存在4v生成[Ni(CO)4]＝v生成(CO)，B正确；该反应为气体体积减小的反应，且平衡常数只与温度有关，则减压，平衡逆向移动，反应的平衡常数不变，C错误；催化剂对平衡移动无影响，则选择合适的催化剂不影响CO转化率，D错误。]
7．(双选)(2021·山东新泰一中高二月考)下列变化不能用勒夏特列原理解释的是( )
A．氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深
B．过氧化氢分解加催化剂二氧化锰，使单位时间内产生的氧气的量增多
C．合成氨时将氨液化分离，可提高原料的利用率
D．新制氯水久置后颜色变浅
AB [加压后平衡不移动，但体积缩小，浓度增大使颜色变深，不能用勒夏特列原理解释；催化剂只影响反应速率，不影响化学平衡，不能用勒夏特列原理解释；合成氨时将氨液化分离，减少生成物浓度，合成氨的化学平衡正向移动，可提高原料的利用率，与勒夏特列原理有关；新制氯水久置后，颜色变浅，是因为反应达到的平衡中，Cl2＋H2OHCl＋HClO，次氯酸见光分解，平衡正向进行，氯气含量减小，颜色变浅，能够用勒夏特列原理解释。]
8．一定温度下，可逆反应aX(g)＋bY(g)cZ(g)在一密闭容器内达到平衡后，t0时刻改变某一外界变化，化学反应速率(v)随时间(t)的变化如图所示。则下列说法正确的是( )
A．若a＋b＝c，则t0时刻只能是增大了容器的压强
B．若a＋b＝c，则t0时刻只能是加入了催化剂
C．若a＋b≠c，则t0时刻只能是增大了容器的压强
D．若a＋b≠c，则t0时刻只能是加入了催化剂
D [从图像可知，t0时刻改变条件后正、逆反应速率同等程度增大，但平衡不移动，若a＋b＝c，则t0时刻可以是增大压强或使用催化剂；若a＋b≠c，则t0时刻只能是使用催化剂，D项正确。]
9．反应X(g)＋Y(g)2Z(g) ΔH<0，达到平衡时，下列说法正确的是( )
A．减小容器体积，平衡向右移动
B．加入催化剂，Z的产率增大
C．增大c(X)，X的转化率增大
D．降低温度，Y的转化率增大
D [由X(g)＋Y(g)2Z(g) ΔH<0可知，反应前后气体分子数不变，故减小容器体积，即压强增大，平衡不移动，A项错误；加入催化剂，平衡不移动，故Z的产率不变，B项错误；增大c(X)，X的转化率减小，C项错误；降低温度，平衡向放热反应方向(正向)移动，Y的转化率增大，D项正确。]
[拓展培优练]
10．容积固定的密闭容器中，处于平衡状态的可逆反应2A(g)2B(？)＋C (？)(ΔH＞0)，若随着温度升高，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
B [升高温度平衡正向移动，气体平均相对分子质量减小。若都是气体，反应前后气体物质的量一定增大，质量不变，平均相对分子质量减小，但若B为气体，C为固体，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；C为固体，B一定为气体，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，B正确；B和C肯定不会都是液体或固体，若都是液体或固体，气体只有A，所以气体平均相对分子质量不变，C、D错误。]
11．(2021·福建泉州高二月考)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(先降温后加压)而变化的情况。由此可推断( )
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
A [由图像可以看出降低温度，平衡向正反应移动，则该反应的正反应为放热反应，逆反应吸热，A正确、C错误；图示增大压强，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，D是液体或固体，增大压强平衡向正反应方向移动与图示一致，D为气体不符合正反应是气体体积减小的反应，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，图示增大压强平衡向正反应方向移动，D错误。]
12．在一个不导热的密闭反应器中，只发生两个反应：
A(g)＋B(g)2C(g) ΔH1<0
X(g)＋3Y(g)2Z(g) ΔH2>0
进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所做的功)，下列叙述错误的是( )
A．恒压时，通入惰性气体，C的物质的量不变
B．恒压时，通入Z气体，反应器中温度升高
C．恒容时，通入惰性气体，各反应速率不变
D．恒容时，通入Z气体，Y的物质的量浓度增大
A [对化学平衡体系恒压条件下通入惰性气体，为保持恒压，体积增大，相当于压强减小，对第二个反应导致平衡向左移动，则放热，使体系温度升高，对第一个反应平衡左移，C的物质的量减小；恒压条件下通入Z气体，第二个反应平衡向左移动，放热，反应容器中温度升高；恒容条件下通入惰性气体，总压增大而分压不变，平衡不移动，速率不变；恒容时通入Z气体，导致第二个反应平衡左移，Y的物质的量浓度增大。]
13．已知下列两个反应：
反应Ⅰ I2＋I－Ieq \\al(－,3) ΔH1
反应Ⅱ Ieq \\al(－,3)I2＋I－ ΔH2
反应Ⅰ的化学平衡常数K1与温度的关系如表所示。
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，若采用升温，则I2的溶解速率会________(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
(4)某温度下，反应Ⅰ的化学平衡常数为800。在该温度下，向甲、乙、丙三个容积相同的容器中分别加入I2和I－，这两种物质的起始浓度如下。
反应速率最快的是________(填“甲”“乙”或“丙”，下同)，平衡时I2的转化率最大的是________。
[解析] (1)正、逆反应的平衡常数的乘积为1。(2)由表格可知，升温化学平衡常数减小，则正反应为放热反应，即ΔH1<0，升温I2的溶解速率会加快。(3)因为反应是在溶液中进行的，故其化学平衡不受压强影响；溶液中只有I2有颜色，故颜色不再改变时反应达到平衡；I－浓度不再变化，则为平衡状态；达到化学平衡时正、逆反应速率相等，但不等于0，故选BC。(4)浓度越大，化学反应速率越快，则丙最快；因为增大一种反应物浓度可以提高另一反应物的转化率，而自身的转化率降低，则平衡时I2的转化率最大的是甲。
[答案] (1)1 (2)＜ 加快 (3)BC (4)丙 甲
14．(情境素养题)将0.40 ml N2O4气体充入2 L固定容积的密闭容器中发生如下反应：N2O4(g)2NO2(g) ΔH。在T1℃和T2℃时，测得NO2的物质的量随时间变化如图所示：
(1)T1℃，40～80 s内用N2O4表示该反应的平均反应速率为________ml·L－1·s－1。
(2)ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0。
(3)改变条件重新达到平衡时，要使eq \f(cNO2,cN2O4)的比值变小，可采取的措施有________(填字母，下同)。
A．增大N2O4的起始浓度
B．升高温度
C．向混合气体中通入NO2
D．使用高效催化剂
(4)在温度为T3、T4时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是________。
A．a、c两点的反应速率：a>c
B．a、b两点N2O4的转化率：a>b
C．a、c两点气体的颜色：a深，c浅
D．由a点到b点，可以用加热的方法
[解析] (1)T1℃时v(N2O4)＝eq \f(1,2)v(NO2)＝eq \f(1,2)×eq \f(0.60 ml－0.40 ml,2 L×40 s)＝0.001 25 ml·L－1·s－1。(2)由图可知反应在T1℃比T2℃先到达平衡状态，所以T1℃>T2℃，由于T1℃平衡时n(NO2)多于T2℃平衡时，故升高温度，平衡向生成NO2的方向移动，即向吸热方向移动，所以ΔH>0。(3)A项，增大N2O4的起始浓度相当于增大压强，平衡向左移动，eq \f(cNO2,cN2O4)减小；B项，升高温度，平衡向右移动，eq \f(cNO2,cN2O4)增大；C项，通入NO2相当于增大压强，eq \f(cNO2,cN2O4)减小；D项，使用高效催化剂，平衡不移动，eq \f(cNO2,cN2O4)不变。(4)A项，由图可知：a、c两点平衡时温度相同，c点对应压强大，反应速率大；B项，由图可知：a、b两点平衡时压强相同，温度不同，a点NO2的体积分数大于b点，而反应N2O4(g)2NO2(g) ΔH>0，温度升高，平衡向右移动，NO2体积分数增大，温度T4>T3，转化率a>b；C项，由图像可知，a、c两点平衡时温度相同，c点对应压强大，NO2浓度大，故气体颜色c点比a点深；D项，由b点分析知，a点平衡时温度T4高于b点平衡时温度T3，故由a点到b点需要降低温度。
[答案] (1)0.001 25 (2)> (3)AC (4)B
T/℃
5
15
25
35
50
K1
1 100
841
689
533
409
起始浓度/(ml·L－1)
甲
乙
丙
c(I2)
0.1
0.2
0.2
c(I－)
0.2
0.1
0.2