高中化学苏教版 (2019)选择性必修1专题2 化学反应速率与化学平衡第三单元 化学平衡的移动一课一练

2.3.2  温度变化对化学平衡的影响

A组

1．已知反应：2NO2(g)N2O4(g)，把NO2、N2O4的混合气体盛装在两个连通的烧瓶里，然后用弹簧夹夹住橡皮管，把烧瓶A放入热水里，把烧瓶B放入冰水里，如图所示。与常温时烧瓶内气体的颜色进行对比发现，A烧瓶内气体颜色变深，B烧瓶内气体颜色变浅。下列说法错误的是(　　)

A．上述过程中，A烧瓶内正、逆反应速率均加快

B．上述过程中，B烧瓶内c(NO2)减小，c(N2O4)增大

C．上述过程中，A、B烧瓶内气体密度均保持不变

D．反应2NO2(g)N2O4(g)的逆反应为放热反应

答案：D

解析：升高温度，正、逆反应速率都增大，A项正确；B烧瓶内气体颜色变浅，说明平衡向生成N2O4的方向移动，B烧瓶内c(NO2)减小，c(N2O4)增大，B项正确；容器的容积不变，混合气体的质量不变，A烧瓶、B烧瓶内气体密度都不变，C项正确；放在热水中的A烧瓶内气体颜色变深，放在冰水中的B烧瓶内气体颜色变浅，说明升高温度平衡向生成NO2的方向移动，降低温度平衡向生成N2O4的方向移动，故反应：2NO2(g)N2O4(g)的正反应为放热反应，D项错误。

2．已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)。下列说法不正确的是(　　)

A．升高温度可使该反应的逆反应速率降低

B．使用高效催化剂可有效提高正反应速率

C．反应达到平衡后，NO的反应速率保持恒定

D．单位时间消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达到平衡

答案：A

3．在一定条件下，可逆反应达到化学平衡：I2(g)＋H2(g)2HI(g)(正反应是放热反应)。要使混合气体的颜色加深，可以采取的方法是(　　)

A．降低温度        B．增大H2的浓度

C．减小容器体积   D．增大容器体积

答案：C

解析：该反应降低温度平衡正向移动，混合气体颜色变浅，A项错误；增大H2浓度平衡正向移动，c(I2)减小，混合气体颜色变浅，B项错误；减小容器体积相当于增大压强，平衡不移动，但c(I2)增大，气体颜色加深，C项正确；增大容器体积，c(I2)减小，气体颜色变浅，D项错误。

4．COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)　ΔH>0。当反应达到平衡时，下列能提高COCl2转化率的措施是(　　)

①升温　②恒容通入惰性气体　③增加CO的浓度　④减压　⑤加催化剂　⑥恒压通入惰性气体

A．①②④        B．①④⑥        C．②③⑤        D．③⑤⑥

答案：B

解析：该反应为体积增大的吸热反应，所以升温和减压均可以促使平衡正向移动。恒压通入惰性气体，相当于减压。恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响。增加CO的浓度，将导致平衡逆向移动。

5．在水溶液中存在反应：Ag＋(aq)＋Fe2＋(aq)Ag(s)＋Fe3＋(aq)　ΔH<0，达到平衡后，为使平衡体系中析出更多的银，可采取的措施是(　　)

A．升高温度   B．加水稀释

C．增大Fe2＋的浓度   D．常温下加压

答案：C

解析：正反应放热，升高温度，平衡向逆反应方向移动，A错误；加水稀释，平衡向离子数目增多的方向移动，即平衡向逆反应方向移动，B错误；增大Fe2＋的浓度，平衡向正反应方向移动，C正确；常温下加压对水溶液中的平衡移动几乎无影响，D错误。

6．一定温度下，在密闭容器中发生反应：N2O4(g)2NO2(g)　ΔH>0，反应达到平衡时，下列说法不正确的是(　　)

A．若缩小容器的体积，则容器中气体的颜色先变深后又变浅，且比原平衡颜色深

B．若压强不变，向容器中再加入一定量的N2O4，再次达到平衡时各种物质的百分含量不变

C．若体积不变，向容器中再加入一定量的N2O4，相对于原平衡，平衡向正反应方向移动，再次平衡时N2O4的转化率将升高

D．若体积不变，升高温度，再次平衡时体系颜色加深

答案：C

解析：缩小容器体积，NO2浓度变大，颜色加深，平衡向左移动使混合气体颜色又变浅，但依据“减弱不消除”可知新平衡时NO2的浓度仍比原平衡大，即气体颜色比原平衡深；若压强不变，再充入N2O4气体容器体积变大，达到新平衡与原平衡等效，因此新平衡时各物质的百分含量不变；若体积不变，向容器中再加入一定量的N2O4，则相对于原平衡，平衡向逆反应方向移动，再次平衡时N2O4的转化率将降低；若体积不变，升温，平衡正向移动，再次平衡时体系中NO2浓度增大，气体颜色加深。

7．下列有关平衡常数的说法中，正确的是(　　)

A．改变条件，反应物的转化率增大，平衡常数一定增大

B．反应：2NO2(g)N2O4(g)　ΔH<0，升高温度该反应的平衡常数增大

C．对于给定的可逆反应，温度一定时，其正、逆反应的平衡常数相等

D．平衡常数为K＝的反应，化学方程式为CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)

答案：D

解析：改变条件，反应物的转化率增大，若温度不变，则平衡常数不变，A项错误；正反应是放热反应，温度升高，反应逆向进行，K变小，B项错误；对于给定的可逆反应，温度一定时，因K正·K逆＝1，只有平衡常数等于1时，其正、逆反应的平衡常数才相等，C项错误。

8．在高温、催化剂条件下，某反应达到平衡，平衡常数K＝。恒容时，升高温度，H2浓度减小。下列说法正确的是(　　)

A．该反应的焓变为正值

B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小

C．升高温度，逆反应速率减小

D．该反应的化学方程式为CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)

答案：A

解析：因为K＝，所以化学方程式为CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)。由升温H2浓度减小知，升温平衡右移，所以正向吸热，即ΔH＞0。

9．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是(　　)

①工业合成氨，反应条件选择高温　②实验室可以用排饱和食盐水的方法收集氯气　③使用催化剂可加快SO2转化为SO3的速率　④硫酸工业中，增大O2的浓度有利于提高SO2的转化率

A．②③       B．②④       C．①③      D．①④

答案：C

解析：①工业合成氨的反应为放热反应，升高温度，平衡左移，不利于氨气的生成，不能用勒夏特列原理解释；②氯气溶于水的反应是一个可逆反应：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，因为饱和食盐水中含有大量的氯离子，相当于在氯气溶于水的反应中增加了大量的生成物氯离子，平衡向逆反应方向移动，氯气溶解量减小，可以用勒夏特列原理解释；③催化剂不影响平衡移动，只能加快化学反应速率，所以不能用勒夏特列原理解释；④增大反应物O2的浓度，平衡向正反应方向移动，所以能增大SO2的转化率，可以用勒夏特列原理解释。综上所述，C项符合题意。

10．下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是(　　)

A．夏天，打开啤酒瓶时会从瓶口逸出气体

B．浓氨水中加入氢氧化钠固体时产生较多的刺激性气味的气体

C．压缩氢气与碘蒸气反应的平衡混合气体，颜色变深

D．将盛有二氧化氮和四氧化二氮混合气体的密闭容器置于冷水中，混合气体的颜色变浅

答案：C

解析：A项中考查溶解平衡CO2(g)CO2(aq)，压强减小，则平衡向逆反应方向移动，形成大量气体逸出；B项中考查温度、浓度、酸碱性对NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－平衡移动的影响；D项中考查温度对2NO2N2O4的影响；C项中颜色加深的根本原因是体积减小，c(I2)增大，由于该反应是前后气体体积不变的反应，不涉及平衡的移动，则不能用勒夏特列原理解释。

11．在密闭容器中进行如下反应：CO2(g)＋C(s) 2CO(g)　ΔH＞0，达到平衡后，若改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化。

(1)增加C(s)，则平衡__________(填“逆向移动”“正向移动”或“不移动”，下同)，c(CO2)________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。

(2)保持温度不变，增大反应容器的容积，则平衡_____，c(CO2)________。

(3)保持反应容器的容积和温度不变，通入He，则平衡________，c(CO2)________。

(4)保持反应容器的容积不变，升高温度，则平衡_____，c(CO)________。

答案：(1)不移动　不变　(2)正向移动　减小　(3)不移动　不变　(4)正向移动　增大

解析：(1)C为固体，增加C的量，其浓度不变，平衡不移动，c(CO2)不变。(2)增大反应容器的容积，即减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动，c(CO2)减小。(3)通入He，但容积和温度不变，平衡不会发生移动，c(CO2)不变。(4)容积不变，升高温度，平衡向吸热方向移动，c(CO)增大。

12．在2 L密闭容器内，800 ℃时反应：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表：

(1)800 ℃，反应达到平衡时，NO的物质的量浓度是______________；升高温度，NO的浓度增大，则该反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。

(2)能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是________(填字母)。

a．及时分离出NO2气体   b．适当升高温度

c．增大O2的浓度   d．选择高效催化剂

答案：(1)0.003 5 mol·L－1　放热　(2)c

解析：(1)平衡时，n(NO)＝0.007 mol，c(NO)＝＝0.003 5 mol·L－1。升高温度，c(NO)增大，则平衡左移，正反应是放热反应。

(2)分离出NO2气体，反应速率减慢，加入催化剂，平衡不移动，升高温度平衡向逆反应方向移动，所以a、b、d均错误。增大反应物O2的浓度，反应速率增大，平衡向正反应方向移动，c正确。

B组

13．关节炎首次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正方向是吸热反应

C．降低关节滑液中HUr及Na＋含量是治疗方法之一

D．关节保暖可以缓解疼痛，原理是平衡②逆向移动

答案：B

解析：由题意知，寒冷季节即降温使②平衡正向移动形成NaUr(s)，所以②正向为放热反应，要减少NaUr(s)，应使②平衡逆向移动。

14．现有反应：mA(g)＋nB(g)pC(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的质量分数减小，则：

(1)该反应的逆反应为______(填“吸热”或“放热”)反应，且m＋n______(填“＞”“＝”或“＜”)p。

(2)减压使容器体积增大时，A的质量分数____(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。

(3)若容积不变加入B，则A的转化率__________，B的转化率__________。

(4)若升高温度，则平衡时B、C的浓度之比将__________。

(5)若加入催化剂，平衡时气体混合物的总物质的量__________。

答案：(1)放热　＞　(2)增大　(3)增大　减小　(4)减小　(5)不变

解析：对反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)达到平衡后，升高温度时，B的转化率变大，说明平衡向正反应方向移动，正反应为吸热反应；减小压强时，混合体系中C的质量分数减小，说明平衡向逆反应方向移动，即m＋n>p，A的质量分数增大；加入B时平衡向正反应方向移动，A的转化率增大；升高温度时，平衡向正反应方向移动，c(C)增大，c(B)减小，即减小；加入催化剂，平衡不移动，混合物的总物质的量不变。

15．在300 mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)，已知该反应平衡常数与温度的关系如表：

（1）上述生成Ni(CO)4(g)的反应为___________反应（填“放热”或“吸热”）

（2）在25 ℃时，反应Ni(CO)4(g)Ni(s)＋4CO(g)的平衡常数为__________。

（3）在80 ℃时，测得某时刻Ni(CO)4、CO浓度均为0.5 mol·L－1，则此时v正_______v逆。

（4）在80 ℃达到平衡时，测得n(CO)＝0.3 mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为_____________。

答案：（1）放热   （2）2×10－5   （3）<    （4）2 mol·L－1

解析：（1）升高温度，平衡常数减小，故该反应为放热反应；

（2）25 ℃时，逆反应的平衡常数K′＝＝＝2×10－5；

（3）80 ℃时，若Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5 mol·L－1，则Q＝＝＝8>K，v正＜v逆；

（4）80 ℃达到平衡时若n(CO)＝0.3 mol，c(CO)＝1 mol·L－1，故c[Ni(CO)4]＝K·c(CO)4＝2×14＝2 mol·L－1，D项正确。