人教版 (2019)选择性必修1第二节 化学平衡优秀课后练习题

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第3课时 影响化学平衡的因素
1.变化观念与平衡思想：从变化的角度认识化学平衡的移动，即可逆反应达到平衡后，浓度、压强改变，平衡将会发生移动而建立新的平衡。
2.证据推理与模型认知：从浓度、压强对可逆反应速率的影响，分析理解化学平衡的移动；通过实验论证说明浓度、压强的改变对化学平衡移动的影响。
3.变化观念与平衡思想：从变化的角度认识化学平衡的移动，即可逆反应达到平衡后，温度、催化剂改变，平衡将会发生移动而建立新的平衡。
4.证据推理与模型认知：通过实验论证说明温度、催化剂的改变对化学平衡移动的影响，构建分析判断化学平衡移动方向的思维模型(勒夏特列原理)。
一、反应条件对化学平衡的影响
1.化学平衡的移动
（1）概念：化学平衡是在_________建立起来的，当温度、浓度、压强等条件_________时，可逆反应由一个平衡状态转化为_________的过程，称为化学平衡的移动。
（2）图示：
（3）化学平衡移动与化学反应速率的关系
①v正>v逆：平衡向_________移动。
②v正＝v逆：反应达到平衡状态，化学平衡_________移动。
③v正＜v逆：平衡向_________移动。
2. 浓度对化学平衡的影响
【活动·探究】为探究浓度对化学平衡的影响，进行如下实验，记录实验现象。
对可逆反应Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，达到平衡状态后，分别增加c(Fe3＋)和c(SCN－)，溶液颜色_________，化学平衡均向_________方向移动；滴加_________，由于3OH－＋Fe3＋===Fe(OH)3↓，减小了Fe3＋的浓度，溶液颜色红色变浅，化学平衡向_________方向移动。
（1）浓度对化学平衡的影响规律及解释
当其他条件不变时：
①c(反应物)增大或c(生成物)减小，平衡向_________方向移动。
②c(反应物)减小或c(生成物)增大，平衡向_________方向移动。
（2）用平衡常数分析浓度对_________的影响：
①eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(增大c(反应物),减小c(生成物)))Q减小，则Q＜K，平衡向_________移动
②eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(增大c(生成物),减小c(反应物)))Q增大，则Q＞K，平衡向_________移动
（3）分析浓度变化对正、逆反应速率的影响
已知反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)，当反应达到平衡后，有关物质的浓度发生改变，其反应速率的变化曲线分别如下图所示：

t1时刻，增大反应物浓度，使v′正增大，而v′逆不变，则v′正＞v′逆，平衡向_________移动。
t1时刻，减小生成物浓度，使v′逆减小，而v′正不变，则v′正＞v′逆，_________。
t1时刻，增大生成物浓度，使v′逆增大，而v′正不变，则v′逆＞v′正，_________。
t1时刻，减小反应物浓度，使v′正减小，而v′逆不变，则v′逆＞v′正，_________。
（4）应用
在工业生产中，适当增大廉价的反应物的浓度，使化学平衡向_________移动，可提高价格较高的原料的转化率，从而降低生产成本。
3.压强对化学平衡的影响
【实验探究】取三支针筒，均抽入10 cm3 的 NO2 气体，将针筒前端封闭。
【实验1】将第2支针筒活塞迅速推至 5 cm3 处。
【现象】_______________________________________________________________________。
【分析】对于 N2O4(g)2NO2(g)，达平衡时，。体积缩小一半，压强增大一倍，浓度增大一倍，故红棕色先变深，此时 ，因为浓度的增大幅度一样，但分子NO2 的浓度的指数比分母 N2O4的浓度的指数大，故分子的值增大的幅度更大。 即此时 Ｑc＞Ｋ，要达到新的平衡，则 Ｑc 值要减小，即 ｃ（NO2）减小或c（N2O4）增大，使平衡左移，向气态物质化学计量数减小的方向移动，所以红棕色变浅。
【实验2】将第3支针筒活塞迅速拉至 20 cm3处。
【现象】_________，后逐渐加深，但比第一支针筒中气体颜色要浅。
【分析】对于 N2O4(g)2NO2(g)，达到平衡时，。体积增大，压强减小，浓度减小，故红棕色先变浅，此时 ，因为浓度的减小幅度一样，但分子NO2的浓度的指数比分母N2O4 的浓度的指数大，故分子的值减小的幅度更大。 即此时 Ｑc＜Ｋ，要达到新的平衡，则 Ｑc 值要增大，即ｃ（NO2）增大或c（N2O4）减小，使平衡右移，向_________方向移动，所以_________变深。
（1）压强对化学平衡移动的影响规律及解释
在其他条件不变时：
①增大压强，化学平衡向_________的方向移动。
②减小压强，化学平衡向_________的方向移动。
③对于反应前后气体分子数目不变的反应，改变_________平衡不移动。
（2）利用平衡常数分析压强对化学平衡移动的影响
（3）分析压强变化对正、逆反应速率影响
①对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g) m＋n≠p，当反应达到平衡后，其他条件不变，在t1时刻改变压强，图像如①、②：
t1时刻，增大容积，压强减小，v′正、v′逆均减小，缩体方向的v′逆减小幅度更大，则v′正＞v′逆，_________。
t1时刻，缩小容积，压强增大，v′正、v′逆均增大，缩体方向的v′逆增大幅度更大，则v′逆＞v′正，_________。
②对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g) m＋n＝p，当反应达到平衡后，其他条件不变，在t1时刻改变压强，图像如③：
t1时刻，若缩小容积，压强增大，v′正、v′逆均增大，且v′正＝v′逆，平衡不移动，如图上线。t1时刻，若增大容积，压强减小，v′正、v′逆均减小，且v′正＝v′逆，平衡_________，如图下线。
4. 温度对化学平衡的影响
【活动·探究】请分析反应 2NO2(g)N2O4(g)ΔＨ＝－57.2ｋＪ·ml-1温度变化时的实验现象和结论，填写下表。
【分析】升高温度，体系颜色加深，说明[NO2]增大，[N2O4]减小，即向吸热方向移动，表明升高温度，减小，平衡逆向移动。 降低温度，体系颜色变浅，说明[NO2]减小，[N2O4]增大，即向放热方向移动。 可表明降低温度，增大，平衡正向移动。
【结论】在其他条件不变的情况下，升高温度，平衡向_________方向移动；降低温度，平衡向放热反应方向移动。温度对化学平衡的影响是通过改变_________实现的。
（1）温度对化学平衡移动的影响规律
①任何化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热)，所以任意可逆反应的_________都受温度的影响。
②当其他条件不变时：
温度升高，_________；
温度降低，_________。
（2）用v—t图像分析温度对化学平衡移动的影响
已知反应：mA(g)＋nB(g)pC(g) ΔH＜0，当反应达平衡后，若温度改变，其反应速率的变化曲线分别如下图所示。
t1时刻，升高温度，v′正、v′逆均增大，但吸热反应方向的v′逆增大幅度大，则v′逆＞v′正，平衡_________。
t1时刻，降低温度，v′正、v′逆均减小，但吸热反应方向的v′逆减小幅度大。则v′正＞v′逆，平衡_________移动。
4. 催化剂对化学平衡的影响规律
（1）当其他条件不变时：
催化剂不能改变达到化学平衡状态时反应混合物的组成，但是使用催化剂能改变反应达到_________所需的时间。
①规律：其他条件不变，加入催化剂时，化学平衡不移动。
②原因：对任何反应，当加入催化剂时，由于 Ｋ 不变，Ｑc也不变，Ｑc＝Ｋ，所以平衡不发生移动。
（2）用v—t图像分析催化剂对化学平衡的影响
t1时刻，加入催化剂，v′正、v′逆同等倍数增大，则v′正＝v′逆，平衡不移动。
二、化学平衡移动原理（勒·夏特列原理）
1. 定义：在封闭体系中，如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强、温度等），平衡将向_________的方向移动，我们把这一经验规律称为勒·夏特列原理。
2. 对平衡移动规律的理解
简单记忆：改变―→减弱这种改变。
3. 适用范围
(1)勒夏特列原理仅适用于已达到平衡的反应体系，不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不能使用该原理。此外，勒夏特列原理对所有的_________ (如溶解平衡、电离平衡和水解平衡等)都适用。
(2)勒夏特列原理只适用于判断_________时平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个条件，则不能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向，只有在改变的条件对_________的方向影响一致时，才能根据勒夏特列原理进行判断。
【例1】（2023秋·广东广州·高二广东实验中学校考期末）某温度下，在一恒容密闭容器中进行如下两个反应并达到平衡：
①2X(g)+Y(g)Z(s)+2Q(g) △H1＜0
②M(g)+N(g)R(g)+Q(g) △H2＞0
下列叙述错误的是
A．加入适量Z，①和②平衡均不移动B．通入稀有气体Ar，①平衡正向移动
C．降温时无法判断Q浓度的增减D．通入Y，则N的浓度增大
【变式1-1】（2022秋·山东泰安·高二统考期末）将溶于水，加入浓盐酸，溶液由粉红色变为蓝色，存在平衡： 。用该溶液做实验，溶液的颜色变化如图所示：
已知：为粉红色，为蓝色，为无色。
下列结论和解释正确的是
A．由实验①可推知
B．由实验②可知浓度减小，浓度增大
C．由实验③可推知加入后溶液中浓度减小
D．实验②是由于增大，导致平衡逆向移动
【变式1-2】（2023秋·天津河西·高三统考期末）分析如下实验操作，对平衡产生的影响，说法正确的是
A．试管b中反应为
B．该反应的平衡常数随的增大而增大
C．试管b溶液颜色较a中的浅，说明增大，平衡向逆向移动
D．试管c溶液颜色较a中的深，说明增加，平衡向正向移动
【变式1-3】（2023秋·浙江湖州·高二统考期末）对注射器[存在平衡：(红棕色)(无色) ]进行如下操作，下列说法正确的是
步骤1：活塞从Ⅰ处→拉至Ⅱ处
步骤2：活塞从Ⅱ处→推向Ⅰ处
A．步骤1注射器中颜色变深
B．步骤2注射器中颜色先变深后变浅，变浅的原因是消耗更多
C．若将活塞固定在I处，升高温度，注射器中颜色变深，则说明＞0
D．当体系处于稳定状态时，混合气体中的百分含量：Ⅰ＞Ⅱ
【例2】（2022·浙江·高二期中）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A．工业生产硫酸的过程中使用适当过量的氧气，以提高二氧化硫的转化率
B．红棕色的NO2加压后颜色先变深再变浅
C．光照新制氯水时，溶液的pH逐渐减小
D．硫酸工业中的重要反应2SO2+O22SO3，工业上常加入V2O5做催化剂
【变式2-1】（2023秋·重庆长寿·高二统考期末）下列变化不能用勒夏特列原理解释的是
A．工业生产硫酸的过程中使用过量的氧气，以提高二氧化硫的转化率
B．工业上合成氨要在高温、催化剂条件下进行
C．实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气
D．向氯水中加后，溶液漂白性增强
【变式2-2】（2022秋·四川资阳·高二四川省资阳中学校考期末）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A．采用排饱和食盐水的方法收集氯气
B．红棕色的，加压后颜色先变深后变浅
C．高压更有利于合成氨
D．盛有溶液与稀硫酸混合液的试管浸入热水时迅速变浑浊
【变式2-3】（2023秋·广东梅州·高二广东梅县东山中学校联考期末）下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是
A．开启啤酒瓶后，马上泛起大量泡沫
B．在配制硫酸亚铁溶液时往往要加入少量铁粉
C．实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
D．工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率
一、单选题
1．（2023秋·浙江嘉兴·高二统考期末）一定条件下，密闭容器中发生反应： 。达到平衡后，下列措施不能提高乙烷平衡转化率的是
A．升高反应的温度B．增大容器的容积
C．恒容下通入氦气D．分离出部分乙烯
2．（2023秋·浙江嘉兴·高二统考期末）下列操作或事实不能用勒夏特列原理解释的是
A．其他条件不变，对、和组成的平衡体系加压后颜色变深
B． ，把球浸泡在冰水中，气体颜色变浅
C．向含有的红色溶液中加入铁粉，振荡，溶液颜色变浅
D．用饱和食盐水除去中的HCl，可减少的损失
3．（2023春·辽宁沈阳·高一沈阳市第八十三中学校联考期中）已知反应： ，某温度下，将2ml A置于10L密闭容器中，反应一定时间后，下列说法正确的是

A．图甲中α(A)表示A的转化率，、表示温度，则可推断出：
B．图乙中c表示反应相同时间A的浓度随温度的变化，则可推断出：
C．图丙中α(%)表示A的平衡转化率，p表示体系总压强，则推断出M点A的体积分数为80%
D．达平衡后，增大B的浓度，则反应速率变化图像可以用图丁表示
4．（2023秋·浙江杭州·高二浙江省桐庐中学校联考期末）下列方案设计、现象和结论都正确的是
A．AB．BC．CD．D
5．（2023春·浙江宁波·高一效实中学校考期中）一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：SO2(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋S(l) ΔH＜0，若反应在恒容的密闭容器中进行，下列有关说法正确的是
A．平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变
B．平衡时，其他条件不变，分离出硫，正反应速率加快
C．平衡时，其他条件不变，加入催化剂可提高SO2的转化率
D．平衡后，充入CO和CO2气体，使CO和CO2气体浓度均变为原来的两倍，平衡不移动
6．（2023春·辽宁沈阳·高一沈阳市第八十三中学校联考期中）向一恒容密闭容器中充入A、B、C三种气体，在一定条件下发生反应，各物质的物质的量浓度随时间的变化如图a所示。若从时刻开始，每个时刻只改变一个且不重复的条件，物质C的正、逆反应速率随时间变化如图b,下列说法不正确的是

A．O至内，A与B的平均反应速率之比为3∶2
B．该反应的化学方程式为
C．时，改变的条件可能是加入催化剂
D．该反应的正反应为放热反应
7．（2023春·北京东城·高一北京一七一中校考期中）对于可逆反应，反应过程中，其他条件不变时，产物D的物质的量分数D%与温度T或压强p的关系如下图，下列说法正确的是

A．降温可使化学平衡向正反应方向移动
B．使用合适的催化剂可使平衡时D%有所增加
C．化学方程式中化学计量数：
D．B的颗粒越小，正反应速率越快，有利于平衡向正反应方向移动
8．（2022秋·四川资阳·高二四川省资阳中学校考期末）在密闭容器中充入一定量M和N，发生反应：，平衡时M的浓度为，平衡后第时保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的2倍，第再次达到平衡时，测得M的浓度为。下列有关判断正确的是
A．之间，M的平均反应速率为
B．降低温度，M的体积分数增大
C．增大压强，平衡正向移动，平衡常数增大
D．反应方程式中
9．（2023春·河北石家庄·高三校联考期中）利用气态甲醇在催化剂条件下脱氢制备甲醛的主反应为，副反应为。在体积为2L的刚性容器中，通入1ml气态，在一定催化剂作用下，反应时间为5min时，分别测得甲醇的平衡转化率和甲醛的选择性(转化的中生成HCHO的百分比)与温度的关系如下图所示。

下列有关说法错误的是
A．时，5min内生成甲醛的平均反应速率是
B．由图可知副反应的
C．以前，温度升高，平衡正向移动，使得甲醛的选择性增大
D．以后，甲醛的选择性下降的可能原因为温度升高，催化剂对主反应的催化活性降低
10．（2023春·重庆九龙坡·高二四川外国语大学附属外国语学校校联考期中）在碳中性循环的模式下，通过制备甲醇能减少或避免向大气中排放，具有重要的应用价值。使用铜基催化剂时，体系内发生如下反应：
① kJ⋅ml
② 2kJ⋅ml
③
在两个相同容器内以1∶3的比例分别充入和，其压强分别为2 MPa和5 MPa，测得转化率随反应温度的变化如图，下列说法不正确的是
A． kJ⋅ml
B．曲线Ⅰ压强为5 MPa，曲线Ⅱ压强为2 MPa
C．随温度升高转化率先减小后增大，其原因是低温下主要发生反应①，高温主要发生反应②
D．若将纵坐标改为产率，则图像变化趋势与原图一致
11．（2023秋·浙江温州·高二统考期末）在密闭容器中发生反应。图a表示恒温条件下随时间的变化情况，图b表示恒压条件下，平衡体系中的质量分数随温度变化情况。下列说法不正确的是
A．图a中，变化的原因可能是缩小体积
B．依据图b分析可知，该化学反应
C．图b中，C→A所需的时间为x，D→B所需时间为y，则xD．若要测定的相对分子质量，尽量选择低压、高温条件
12．（2023春·广西南宁·高二玉林市第一中学校联考期中）在密闭容器中，反应 ，达到如下图甲平衡，在仅改变某一条件后达到乙平衡，对改变的条件下列分析正确的是

A．图Ⅰ是增大反应物的浓度
B．图Ⅱ一定是加入催化剂的变化情况
C．图Ⅲ是增大压强
D．图Ⅲ是升高温度
二、实验题
13．（2023春·四川成都·高一成都七中校考期中）研究化学反应的速率和限度对于日常生活和工农业生产都具有重要的意义。
(1)一定温度下，在2 L的恒容容器中充入N2与H2各1 ml，H2的物质的量随时间的变化曲线如图所示。回答下列问题：
①反应0～2 min，以NH3表示的平均反应速率为_______。
②能说明该反应达到化学平衡状态的是_______。
a.混合气体的密度保持不变 b.容器内的气体压强保持不变
c. d. N2、H2、NH3分子数之比为1：3：2
e.气体的平均相对分子质量保持不变 f. NH3的体积分数保持不变
③我国科研人员研究发现合成氨的反应历程有多种，其中有一种反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*表示)。下列说法错误的是_______。
a. N2生成NH3是通过多步还原反应生成的
b.过程Ⅰ和Ⅲ中能量的变化相同
c.适当提高N2分压，可以加快反应速率，提高转化率
d.大量氨分子吸附在催化剂表面，将降低反应速率
(2)一种“碘钟实验”是将浓度均为0.01 ml/L的H2O2、H2SO4、KI、Na2S2O3溶液及淀粉混合，一定时间后溶液变为蓝色。某小组同学在室温下对该实验原理进行探究。资料：该实验的总反应为。反应分两步进行，第i步：，第ii步： ……
①第ii步的离子方程式是_______。对于总反应，的作用相当于_______。
②为探究溶液变蓝快慢的影响因素，进行实验I、实验Ⅱ(溶液浓度均为0.01 ml/L)。
实验Ⅱ中，x、y、z所对应的数值分别是_______。对比实验I、实验Ⅱ，可得出的实验结论是_______。
③为探究其他因素对该“碘钟实验”的影响，进行实验Ⅲ(溶液浓度均为0.01 ml/L)。
实验过程中，溶液始终无明显颜色变化。试结合该“碘钟实验”总反应方程式及第i、ii步反应速率的相对快慢关系，解释实验Ⅲ未产生颜色变化的原因_______。
14．（2023秋·吉林·高二校联考期末）为了探究反应条件对反应CO(g)＋H2O(g)⇌CO2(g)＋H2(g) ΔH的影响，某活动小组设计了三个实验，实验曲线如图所示：

(1)请依据实验曲线图补充完整表格中的实验条件：X=___________，Y=___________。
(2)实验Ⅲ从开始至平衡，平衡常数K=___________。
(3)对比实验Ⅱ和实验Ⅲ可知，升高温度，CO的转化率___________(填“增大”“减小”或“不变”)，ΔH___________(填“＞”或“＜”)0
(4)在530℃时，平衡常数K=1，若往1L容器中投入0.4mlCO(g)、0.1mlH2O(g)、0.2mlCO2(g)、0.2mlH2(g)，此时化学反应将___________(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动。
15．（2023春·上海松江·高一上海市松江二中校考期中）工业上合成氮气：，其原料之一的氢气可通过如下反应得到：，1ml甲烷和1ml水蒸气的总能量小于1ml一氧化碳和3ml氢气的总能量。
(1)下列表示合成氨反应的速率中，反应最快的是 。
A．B．
C．D．
(2)在一个恒温恒容的密闭容器中进行合成氨反应，下列证据能判断反应已达平衡状态的是 。
A．B．气体密度不再变化
C．每消耗就同时消耗D．混合气体的平均摩尔质量不再变化
(3)已知断开键需吸热，断开键需吸热，断开键需吸热。则氮气与氢气反应，每生成需要 。
A．吸热B．吸热C．放热D．放热
(4)在一个密闭容器中进行的合成氨反应，达到平衡后改变一个条件，一段时间又达到平衡，此时测得氨气的浓度增大。下列可能的原因是 。
A．升高温度B．降低温度C．增大容器体积D．缩小容器体积
(5)在体积不变的密闭容器中进行反应，测得的物质的量浓度随反应时间的变化如图所示，反应进行到时，生成的的物质的量为_________，以表示的平均反应速率为__________。此时，若再加入，则化学平衡将向___________反应方向移动，过程中正反应速率的变化为_______________。
(6)如图所示，上述反应进行到10min时，改变外界条件导致如图所示的变化，则所改变的条件可能是_________________。
化学方程式中气态物质系数的变化
压强变化
Q值变化
Q与K的关系
平衡移动方向
增大
增大
增大
Q＞K
_________
减小
减小
Q＜K
_________
减小
增大
减小
Q＜K
_________
减小
增大
Q＞K
_________
不变
增大
不变
Q＝K
_________
减小
选项
目的
方案设计
现象和结论
A
探究温度对化学平衡的影响
将2mL0.5ml/L的CuCl2溶液加热后置于冷水中，观察现象
若溶液由黄绿色变为蓝绿色，说明降低温度，向逆方向移动：[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2﹣+4H2O
B
比较和ClO﹣水解程度大小
用pH试纸分别测定同浓度NaHCO3和NaClO溶液的pH
若测得NaClO溶液pH大，说明ClO﹣水解程度大于
C
探究FeCl3溶液与KI溶液的反应
向10mLFeCl3溶液中滴加5mL等浓度的KI溶液，充分反应后，再滴加KSCN溶液，观察现象
若溶液最终变为血红色，FeCl3溶液与KI溶液的反应为可逆反应
D
检验食品脱氧剂中还原铁粉是否已变质
取脱氧剂包装内固体粉末于试管中，加足量稀盐酸溶解，充分反应后滴加KSCN溶液，振荡，观察溶液颜色变化
若溶液未变红色，说明脱氧剂中还原铁粉
没有变质
实验序号
溶液
溶液
溶液
KI溶液(含淀粉)
H2O
变蓝时间
实验I
5 mL
4 mL
8 mL
3 mL
0
30 min
实验Ⅱ
5 mL
2 mL
x mL
y mL
z mL
40 min
实验序号
溶液
溶液
溶液
KI溶液(含淀粉)
H2O
实验Ⅲ
4 mL
4 mL
9 mL
3 mL
0
编号
温度
压强
c始(CO)
c始(H2O)
I
530℃
3MPa
1.0ml·L-1
3.0ml·L-1
Ⅱ
X
5MPa
Y
3.0ml·L-1
Ⅲ
630℃
5MPa
1.0ml·L-1
3.0ml·L-1