鲁科版 (2019)必修 第一册第2节 电解质的电离 离子反应练习

反应条件对化学平衡的影响

(建议用时：40分钟)

[基础过关练]

1．压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的是(　　)

A．H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)

B．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)

C．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)

D．C(s)＋CO2(g)2CO(g)

A　[对于反应前后气体分子数目不变的反应，改变压强对平衡无影响。]

2．饱和氯水中存在平衡：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，下列说法错误的是(　　)

A．向该氯水中通入Cl2，平衡向右移动

B．向该氯水中通入少量SO2，溶液的pH减小

C．向该氯水中加入CaCO3粉末，c(HClO)增大

D．升高温度，c(Cl2)减小

A　[向饱和氯水中通入Cl2，由于已经达到饱和，Cl2的浓度不会改变，平衡不移动，故A错误；向该氯水中通入少量SO2，Cl2和SO2、HClO和SO2发生反应生成HCl和H2SO4两种强酸，溶液的pH减小，故B正确；向该氯水中加入CaCO3粉末，CaCO3与盐酸反应，平衡右移，c(HClO)增大，故C正确；升高温度，气体在水中的溶解度变小，c(Cl2)减小，故D正确。]

3．学习“化学平衡移动”后，以你的理解，下列叙述正确的是(　　)

A．其他条件不变，升高温度，化学平衡一定会发生移动

B．反应2HI(g)H2(g)＋I2(g)达平衡后，增大压强颜色变深，可用勒·夏特列原理解释

C．向外拉盛有一定量NO2的注射器的活塞，气体颜色先变浅再变深，甚至比原来深

D．对于已达平衡的体系，改变影响化学平衡的条件，不可能出现v正增大、v逆减小的情况

A　[任何化学反应都伴随能量变化，所以在不改变其他条件的前提下改变温度，化学平衡一定会发生移动，A正确；2HI(g)H2(g)＋I2(g)，反应前后气体的总体积不变，达平衡后，增大压强并不能改变化学平衡，所以不能用勒·夏特列原理解释，B错误；向外拉盛有一定量NO2的注射器的活塞，容器容积增大，导致压强减小，平衡向生成NO2方向移动，但根据勒·夏特列原理可知，达到平衡后NO2浓度仍然小于原来浓度，所以气体颜色先变浅再变深，但比原来浅，C错误；如果增大反应物浓度的同时，减少反应产物浓度，会导致v正增大、v逆减小，D错误。]

4．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。]

5．(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。]

6．下列事实不能用勒·夏特列原理解释的是(　　)

A．使用铁触媒，加快合成氨的反应速率

B．溴水中存在Br2＋H2OHBr＋HBrO，当加入硝酸银溶液后，溶液颜色变浅

C．合成氨工业采用20～50 MPa高压

D．反应CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)　ΔH<0，达到平衡后，升高温度体系颜色变深

A　[催化剂对平衡移动没有影响，所以不能用勒·夏特列原理解释加入催化剂使反应速率加快，故A符合题意；加入硝酸银溶液后，生成AgBr沉淀，溴离子浓度减小，平衡向正反应方向移动，促进溴与水的反应，溶液颜色变浅，能用勒·夏特列原理解释，故B不符合题意；合成氨反应为气体体积减小的反应，增大压强可使平衡向正反应方向移动，提高原料的利用率，能用勒·夏特列原理解释，故C不符合题意；反应CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)的正反应为放热反应，达到平衡后，升高温度，平衡向逆反应方向移动，体系颜色变深，能用勒·夏特列原理解释，故D不符合题意。]

7．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。]

8．(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。]

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

A　　　　　　　　B

C　　　　　　　　D

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。]

10．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的体积分数增大，平衡右移，则a＋b>c，升高温度，Z的体积分数减小，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)＞　＜

[拓展培优练]

11．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，故选D项。]

12．已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－197 kJ·mol－1。向同温、同容积的三个密闭容器中分别充入气体：(甲)2 mol SO2和1 mol O2；(乙)1 mol SO2和0.5 mol O2；(丙)2 mol SO3。恒温恒容下反应达到平衡时，下列关系一定正确的是(　　)

A．容器内压强p：p甲＝p丙>2p乙

B．反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲＝Q丙>2Q乙

C．c(SO2)与c(O2)之比k：k甲＝k丙＞k乙

D．SO3的质量m：m甲＝m丙>2m乙

D　[丙容器中2 mol SO3折算成反应物为2 mol SO2和1 mol O2，与甲容器相同，所以达到平衡时丙与甲为等效平衡，乙容器反应物起始量为甲容器的一半，平衡时压强小于甲容器，由于该反应的正反应为气体分子数减小的反应，所以乙容器中反应正向进行的程度小于甲容器，乙容器中压强大于甲容器中压强的一半，SO3的质量小于甲容器的一半，因为甲容器和丙容器是从相反方向达到的等效平衡，所以它们热量变化的数值之和应等于反应的反应热数值，据此分析。容器内压强p：p甲＝p丙<2p乙，A错误；甲容器与丙容器为等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，故Q甲＋Q丙＝197，甲容器等效为在乙容器的基础上增大一倍压强，平衡向正反应方向移动，SO2转化率增大，故Q甲>2Q乙，B错误；对于甲、乙容器，SO2、O2起始物质的量之比等于化学式前的系数之比，c(SO2)与c(O2)之比为定值2∶1，丙为分解反应，丙中c(SO2)与c(O2)之比为2∶1，故k甲＝k丙＝k乙＝2，C错误；SO3的质量m：m甲＝m丙>2m乙，D正确。]

13．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(　　)

甲　　　　　　　乙

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。]

14．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。]

15．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