高中化学鲁科版 (2019)选择性必修1第2节 化学反应的限度第2课时练习题

课时分层作业(十)　

反应条件对化学平衡的影响

 (建议用时：40分钟)

[合格过关练]

1．有一处于平衡状态的可逆反应：X(s)＋3Y(g)2Z(g)(正反应为放热反应)。为了使该平衡向生成Z的方向移动，可选择的条件是(　　)

①高温　②低温　③高压　④低压　⑤加催化剂　⑥分离出Z

A．①③⑤　 B．②③⑤

C．②③⑥ D．②④⑥

C　[该反应的正反应为放热反应，降低温度可以使平衡向正反应方向移动，即向生成Z的方向移动，故可选择低温；由于该反应的正反应是气体分子数减小的反应，所以高压有利于平衡向正反应方向移动，故可选择高压；使用催化剂只能同等程度地改变正、逆反应速率，不能使平衡发生移动；分离出Z，可以减小Z的浓度，使平衡正向移动。故选C项。]

2．对于反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH＜0，在其他条件不变的情况下，下列表述正确的是(　　)

A．加入催化剂，改变了反应的路径，反应的ΔH也随之改变

B．改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量不变

C．升高温度，反应速率加快，反应放出的热量不变

D．增大CO的浓度，化学平衡常数增大

B　[A项，催化剂改变反应路径，但ΔH不变，A项错误。B项，由于该反应是反应前后气体分子数不变的反应，所以改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量也不变，B项正确。C项，该反应的正反应为放热反应，升高温度，化学反应速率加快，平衡逆向移动，反应放出的热量应减少，C项错误。D项，增大CO的浓度，平衡正向移动，但化学平衡常数仅与温度有关，故其不发生变化，D项错误。]

3．下列事实不能用勒·夏特列原理解释的是(　　)

A．氯水中存在平衡：Cl2＋H2OHCl＋HClO，当加入AgNO3溶液后，溶液颜色变浅

B．对于反应CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)，增大平衡体系的压强，可使颜色变深

C．对于反应2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＜0，升高平衡体系的温度，颜色变深

D．SO2催化氧化成SO3的反应，加入过量的空气

B　[氯水中存在平衡：Cl2＋H2OHCl＋HClO，当加入AgNO3溶液后，生成AgCl沉淀，c(Cl－)减小，平衡正向移动，能用勒·夏特列原理解释，故A不符合题意；该反应前后气体体积不变，增大压强，平衡不移动，不能用勒·夏特列原理解释，颜色加深是因为增大压强，气体浓度均增大，NO2红棕色加深，故B符合题意；反应2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＜0，升高温度，平衡逆向移动，体系颜色变深，能用勒·夏特列原理解释，故C不符合题意；加入过量的空气，平衡正向移动，提高SO2的转化率，能用勒·夏特列原理解释，故D不符合题意。]

4．(素养题)有甲、乙、丙三支试管，分别加入下列物质后，观察这三支试管的颜色，其中颜色最浅的是(　　)

甲：10 mL 0.01 mol·L－1的FeCl3溶液和10 mL 0.01 mol·L－1的KSCN溶液

乙：5 mL水、10 mL 0.01 mol·L－1的FeCl3溶液和5 mL 0.01 mol·L－1的KSCN溶液

丙：10 mL 0.1 mol·L－1的FeCl3溶液和10 mL 0.1 mol·L－1的KSCN溶液

A．甲试管   B．乙试管

C．丙试管 D．无法判断

B　[三支试管中均存在如下平衡：Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3(红色)，由于丙试管中Fe3＋和SCN－的浓度最大，故其颜色最深；甲与乙相比，甲中SCN－的浓度大于乙中的，故乙中颜色最浅。]

5．对已达到化学平衡的反应2X(g)＋Y(g)2Z(g)，减小压强时，对反应产生的影响是(　　)

A．逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动

B．逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动

C．正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动

D．正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动

C　[减小压强时，正、逆反应速率都减小。反应2X(g)＋Y(g)2Z(g)的正反应是反应前后气体总体积减小的反应，减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动，即平衡向逆反应方向移动，C项正确。]

6．(双选)某温度下，在体积固定的密闭容器中发生可逆反应X(g)＋Y(g)Z(g)＋W(s)　ΔH＞0，下列叙述正确的是 (　　)

A．加入少量W，逆反应速率增大

B．当容器中气体压强不变时，反应达到平衡

C．平衡后升高温度，平衡正向移动

D．平衡后加入X，上述反应的ΔH增大

BC　[A错，W是固体，其量的增加对反应速率无影响。B正确，该反应在反应前后气体分子数不同，故容器内压强不变时，反应达到平衡。C正确，正反应是吸热反应，升高温度，平衡正向移动。D错，一个反应的ΔH不会随着物质浓度的改变而改变，对一个确定的反应方程式来说，ΔH是固定的。]

7．对于密闭容器中进行的反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，达到平衡时，若温度保持不变，增加N2的浓度，则(　　)

A．正、逆反应速率同时增大 B．逆反应速率先减小

C．化学平衡逆向移动   D．化学平衡正向移动

D　[在温度和其他条件不变时，增大N2的浓度，正反应速率瞬间增大，但此时逆反应速率不变。随着反应的进行，NH3的浓度逐渐增大，逆反应速率逐渐增大(如图所示)，故A、B、C项错误，D项正确。]

8．对于可逆反应：A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)　ΔH＜0，下列图像中正确的是(　　)

B　[该反应的正反应是气体分子数减小的反应，且是放热反应。升高温度，正、逆反应速率都升高，同时平衡向逆反应方向移动，说明逆反应速率升高得更快，A项错误。压强不变，升高温度，平衡向逆反应方向移动，A2的质量分数增加；温度不变，增大压强，平衡向正反应方向移动，A2的质量分数减小，B项正确。对可逆反应来说，温度越高，达到平衡所用的时间越短，C项错误。增大压强，正、逆反应速率均增大，D项错误。]

9．在容积不变的密闭容器中，一定条件下进行如下反应：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＝－373.2 kJ·mol－1。如图所示，曲线a表示该反应过程中NO的转化率与反应时间的关系。若改变起始条件，使反应按照曲线b进行，可采取的措施是(　　)

A．降低温度   B．向密闭容器中通入氩气

C．加催化剂 D．增大反应物中NO的浓度

A　[由图像可知，要使反应按曲线b进行，需要延长反应达到平衡的时间，同时提高NO的转化率，即减小反应速率且使平衡向正反应方向移动。B、C项，平衡不移动；D项，增大反应物中NO的浓度，NO的转化率下降。综上可知，A项正确。]

10．向一密闭容器中通入1 mol N2、3 mol H2发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，一段时间后达到平衡。

(1)若增大N2的浓度，平衡移动的方向是______________________________；

达新平衡时，氮气的浓度与改变时相比较，其变化是________。

(2)若升高温度，平衡移动的方向是_________________________________；

达新平衡时的温度与改变时相比较，其变化是________。

(3)若增大压强，平衡移动的方向是_________________________________；

达新平衡时的压强与改变时相比较，其变化是________。

[答案]　(1)正向移动　减小　(2)逆向移动　降低　(3)正向移动　减小

11．温度一定时，在密闭容器中发生可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)，达到平衡后，若将混合气体的体积压缩到原来的，当再次达到平衡时，C的浓度是原平衡时的1.9倍，试判断：

(1)压缩体积时平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。

(2)反应再次达到平衡后，C气体的体积分数________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(3)反应再次达到平衡后，A气体的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(4)m＋n________p(填“>”“<”或“＝”)。

[解析]　将混合气体的体积压缩到原来的，则压强变为原来的2倍，若平衡不移动，则C的浓度为原平衡时的2倍，但实际上C的浓度是原平衡时的1.9倍，说明压缩体积(增大压强)平衡向逆反应方向移动，则m＋n＜p；平衡向逆反应方向移动，则C气体的体积分数减小，A气体的转化率减小。

[答案]　(1)逆反应　(2)减小　(3)减小　(4)＜

12．在一定条件下进行如下反应：

aX(g)＋bY(g)cZ(g)。如图1是不同温度下反应达到平衡时，反应混合物中Z的体积分数和压强关系示意图。

图1

(1)写出该反应的化学平衡常数表达式：K＝________。随着温度的升高，K值________(填“增大”“减小”或“不变”)。当反应物初始浓度相同时，平衡常数K值越大，表明________(填字母)。

A．X的转化率越高

B．反应进行得越完全

C．达到平衡时X的浓度越大

D．化学反应速率越快

(2)如图2所示，相同温度下，在甲、乙两容器中各投入1 mol X、2 mol Y和适量催化剂，甲、乙两容器的初始体积均为1 L。甲、乙容器达到平衡所用的时间：甲____乙(填“>”“<”或“＝”，下同)，平衡时X和Y的转化率：甲____乙。

图2

[解析]　由图1知：增大压强，Z%增大，平衡右移，则a＋b>c，升高温度，Z%减小，平衡左移，正反应放热。

(1)K＝，升温K值减小，K值越大，反应进行的越完全，X的转化率越高。

(2)根据图2可知甲为恒容反应容器，乙为恒压反应容器，随着反应的进行，气体物质的量减小，故乙相当于在甲的基础上加压，反应速率加快，达平衡所需时间缩短，平衡右移，反应物转化率增大。

[答案]　(1)K＝　减小　AB　(2)＞　＜

[素养培优练]

13．其他条件一定时，发生反应2A(g)＋B(g)2C(g)，B的平衡转化率α(B)与温度T的关系如图所示，图中4个点中，表示未达到平衡状态且v(正)＜v(逆)的点是(　　)

A．a　　　 B．b 

C．c　 D．d

D　[c、d点都不是平衡状态，要达到平衡状态，对于d点，反应应向B的转化率降低的方向移动，即向逆反应方向移动，正反应速率小于逆反应速率；同理，对于c点，反应应向B的转化率增大的方向移动，即向正反应方向移动，正反应速率大于逆反应速率，选D。]

14．可逆反应A＋aBC＋2D(a为反应方程式中B物质的系数)，已知B、C、D为气态物质。反应过程中，当其他条件不变时，C的体积百分含量(φ)与温度(T)和压强(p)的关系如图甲、乙所示。下列说法不正确的是(　　)

A．T2＞T1，p2＞p1

B．该反应的正反应为放热反应

C．若a＝2，则A为液态或固态物质

D．增加B的物质的量，该反应的ΔH绝对值增大

D　[A项，根据“先拐先平数值大”可知T2＞T1，p2＞p1，故A项正确。B项，根据图甲，T2＞T1，升高温度C的体积百分含量降低，平衡左移，所以该反应的正反应为放热反应，故B项正确；C项，B、C、D为气态物质，根据图乙，p2＞p1，增大压强C的体积百分含量降低，若a＝2，则A为液态或固态物质，才能使平衡左移，故C项正确；D项，反应的ΔH与化学反应方程式中物质的系数有关，与平衡移动无关，故D项错误。]

15．由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．由X→Y反应的ΔH＝E5－E2

B．由X→Z反应的ΔH＜0

C．加压有利于提高Y的产率

D．升高温度有利于提高Z的产率

B　[根据题中图示得由X→Y反应的ΔH＝E3－E2，A错误；反应X→Z，反应物的能量高于反应产物，ΔH＜0，B正确；根据2X(g)3Y(g)，降低压强平衡向正反应方向移动，有利于提高Y的产率，C错误；反应2X(g)Z(g)　ΔH＜0，升高温度，平衡向逆反应方向移动，Z的产率降低，D错误。]

16．在密闭容器中投入一定量的A和B，发生反应：

mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)。

　　　                图1　　   　　　　图2

(1)若开始时加入A物质m mol，欲使A与B的转化率相等，则加入B物质________mol。

(2)相同的压强下，充入一定量的A、B后，在不同温度下C的体积分数φ(C)与时间的关系如图1所示。则T1________T2(填“>”“<”或“＝”)，该反应正反应的ΔH________0(填“>”“<”或“＝”)。

(3)一定条件下，从正反应开始至达到化学平衡的过程中，混合气体的平均相对分子质量随时间的变化如图2所示，测得达到平衡时A、B、C、D的物质的量均为1 mol。

①若在恒温、恒容的条件下，向该平衡体系中再通入A、B、C、D各1 mol，则体系中气体的平均相对分子质量________(填“增大”“减小”“不变”或“无法确定”)。

②若在恒温、恒压的条件下，向该平衡体系中再通入A、B、C、D各1 mol，则体系中气体的密度________(填“增大”“减小”“不变”或“无法确定”)。

[解析]　(1)若使A、B的转化率相同，则需要按化学方程式中A、B的系数之比投料，故当加入m mol A时，应加入n mol B。

(2)根据“先拐先平数值大”可知，T1＞T2，T1时的φ(C)大于T2时的φ(C)，即升高温度，平衡向正反应方向移动，即正反应为吸热反应，ΔH＞0。

(3)由图2可知，随着反应的进行，混合气体的平均相对分子质量增大，由于反应体系中各物质均为气体，故m＋n＞p＋q。

①在恒温、恒容时再加入A、B、C、D各1 mol，将体系中各物质的浓度同时增加一倍，即相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，增大。

②在恒温、恒压时，再加入A、B、C、D各1 mol，气体体积增大，但压强不变，平衡不移动，ρ不变。

[答案]　(1)n　(2)＞　＞　(3)①增大　②不变