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1、2022秋高中化學 第2章 化學反應的方向、限度與速率 第2節(jié) 第2課時 反應條件對化學平衡的影響檢測 魯科版選修4
1.一定溫度下,在密閉容器中發(fā)生反應:2HI(g)===H2(g)+I2(g),能說明該反應達到平衡狀態(tài)的標志是( )
A.單位時間內消耗1 mol H2,同時生成2 mol HI
B.每斷裂2 mol H—I鍵,同時有1 mol H—H鍵斷裂
C.容器中壓強不再變化
D.容器中混合氣體的密度不再變化
解析:A中均為正反應方向,錯;B中斷開H-I鍵為正反應方向,H—H鍵斷裂為逆反應方向,且和方程式計量系數(shù)成正比,能說明該反應達到平衡狀態(tài);因方程式兩邊氣體計量系數(shù)和
2、相等,故C不能說明該反應達到平衡狀態(tài);因容器中混合氣體的質量、體積不變,混合氣體的密度保持不變不能說明該反應達到平衡狀態(tài)。
答案:B
2.在一定條件下的溶液中,反應FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl達到平衡后,在其他條件不變的情況下,改變下列條件,能使平衡正向移動的是( )
A.加水稀釋 B.加入少量FeCl3固體
C.加入少量KCl溶液 D.加入少量氫氧化鈉固體
解析:加水稀釋、加入少量KCl溶液,F(xiàn)e3+、 SCN-、Fe(SCN)3的濃度都減小,平衡逆向移動,A、C不正確;加入少量FeCl3固體,F(xiàn)e3+的濃度增大,平衡正向移動,B正確;加入少量NaO
3、H固體,F(xiàn)e3+的濃度減小,平衡逆向移動,D不正確。
答案:B
3.已知化學反應2A(?)+B(g)2C(?)達到平衡,當增大壓強時,平衡向逆反應方向移動,則下列情況可能的是( )
A.A是氣體,C是固體 B.A、C均為氣體
C.A、C均為固體 D.A是固體,C是氣體
解析:增大壓強、平衡逆向移動說明逆反應是氣體物質的量減小的反應,故C為氣體,A為非氣態(tài)(如固體)。
答案:D
4.在注射器中充入NO2,平衡后在恒溫下進行壓縮,當體積減小時,則( )
A.體系顏色比原來深 B.體系顏色比原來淺
C.體系顏色不變 D.注射器內壓強不變
解析:對于可逆平衡2NO2
4、(紅棕色) N2O4(無色),增大壓強,平衡右移,NO2的量減小,但NO2的濃度比原來增大,體系顏色變深。
答案:A
5.在一定溫度下,密閉容器中A+B2C類型的反應達到了平衡。
(1)當增加或減少A物質時,平衡不移動,則A物質的狀態(tài)為________。
(2)升高溫度時,平衡向右移動,此正反應為________反應,升高溫度時,正反應速率________,逆反應速率________(填“增大”“減小”或“不變”)。
(3)若B物質為氣態(tài),增大壓強時平衡不移動,則A物質為________態(tài)物質,C物質為________態(tài)物質。
答案:(1)固態(tài)或純液態(tài) (2)吸熱 增大 增大 (3
5、)氣 氣
時間:40分鐘
[A級 基礎鞏固]
基礎題Ⅰ
1.下圖中曲線a表示放熱反應X(g)+Y(g)Z(g)+N(s)進行過程中X的轉化率隨時間變化的關系,若只改變一個起始條件,使反應過程按b曲線進行,可采取的措施是( )
A.升高溫度 B.加大X的投入量
C.使用催化劑 D.縮小體積
解析:升高溫度,X的轉化率降低,A不可??;加大X的投入量,則X的轉化率降低,B不可?。皇褂么呋瘎┛梢蕴岣叻磻俾?,但平衡不移動,X的轉化率不變,C措施可??;縮小體積,平衡向正反應方向移動,X的轉化率提高,D措施不可取。
答案:C
1.可確認發(fā)生化學平衡移動的是( )
6、A.化學反應速率發(fā)生了改變
B.有氣態(tài)物質參加的可逆反應達到平衡后,改變了壓強
C.可逆反應達到平衡,使用了催化劑
D.由于某一條件的改變,使正、逆反應速率不再相等
解析:化學平衡移動的實質是正、逆反應速率不相等。速率發(fā)生了改變,但可能正、逆反應速率同等程度的改變,使兩者速率再次相等;對于氣體體積相等的反應,壓強的改變?yōu)檎⒛娣磻俾实挠绊懴嗤?;催化劑同等程度的改變了正、逆反應速率?
答案:D
2.在密閉容器中進行如下反應:X2(g)+Y2(g) 2Z(g),在溫度T1和T2時,產物的量與反應時間的關系如圖所示。符合圖示的正確判斷是( )
A.T1<T2,正反應是放熱反應
7、
B.T1<T2,正反應是吸熱反應
C.T1>T2,正反應是放熱反應
D.T1>T2,正反應是吸熱反應
解析:溫度越高,化學反應速率越大,達到平衡用的時間越少,所以T1<T2;升高溫度,產物的量降低,說明該反應向逆反應方向移動,所以逆反應方向是吸熱反應,正反應方向是放熱反應,故選A。
答案:A
3.在3NO2+H2O2HNO3+NO ΔH<0反應達到平衡后,改變下列條件,可使HNO3濃度增大的是( )
A.升溫 B.減壓
C.加水 D.通入O2
解析:要使c(HNO3)增大,即使平衡向右移動,升溫、減壓,平衡向左移動,加水平衡向右移動,但c(HNO3)降低;通入O2,
8、使2NO+O2===2NO2,減小了c(NO),增加了c(NO2),平衡向右移動,故選D。
答案:D
4.在一定溫度下的定容密閉容器中,當物質的下列物理量不再發(fā)生變化時,表明反應A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已達到平衡狀態(tài)的是( )
A.混合氣體的密度
B.混合氣體的總物質的量
C.混合氣體的壓強
D.混合氣體的總體積
解析:根據(jù)質量守恒定律知,反應前后氣體混合物的質量發(fā)生改變,容器的體積不變,所以混合氣體密度不變可以作為達到平衡狀態(tài)的依據(jù);因方程式兩邊氣體計量系數(shù)和相等,所以反應前后氣體的體積、總物質的量和壓強不變都不能作為達到平衡狀態(tài)的依據(jù)。
答案:A
5.對于
9、任何一個化學平衡體系,以下變化或采取的措施,平衡一定發(fā)生移動的是( )
(1)加入一種反應物,(2)增大體系的壓強,(3)升高溫度,(4)使用催化劑,(5)化學平衡常數(shù)減小。
A.(1)(2)(3)(5) B.(1)(2)(3)(4)(5)
C.(3)(5) D.(1)(2)(3)
解析:(1)在反應中,固體量的增減不會引起化學平衡的移動;(2)對于有氣體參加的反應且前后氣體體積變化的反應,壓強會引起平衡的移動;(3)任何化學反應一定伴隨能量的變化,升高溫度,化學平衡向著吸熱方向進行;(4)使用催化劑只能改變化學反應的速率,不會引起化學平衡的移動;(5)化學平衡常數(shù)只受溫度的
10、影響,溫度改變,化學平衡一定會移動。
答案:C
基礎題Ⅱ
6.絕熱環(huán)境下的可逆反應H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH<0,達到平衡后,改變外界條件,下列物理量的變化能說明平衡一定發(fā)生移動的是( )
A.氣體密度 B.氣體平均摩爾質量
C.氣體的顏色 D.氣體的溫度
解析:此反應氣體的平均摩爾質量是一定不會改變的;而密度和氣體顏色均有可能是體積變化引起的;如果溫度改變,平衡一定移動。
答案:D
7.鐵在高溫下可以與CO2或水蒸氣反應,化學方程式及對應的平衡常數(shù)如下:
①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) K′
②Fe(s)+H2O(g)FeO(s
11、)+H2(g) K″
請回答下列問題:
(1)反應①的平衡常數(shù)K′表示式為___________________。
(2)在不同溫度下,K′和K″的值如下表所示。
T(K)
K′
K″
973
1.47
2.36
1 173
2.15
1.67
a.反應①的正反應是________(填“吸熱”或“放熱”,下同)反應,反應②的正反應是________反應。
b.現(xiàn)有可逆反應③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其中反應的焓變ΔH________(填“>”或“<”)0。
(3)要使反應③在一定條件下建立的平衡向正反應方向移動,可采取的措施為_____
12、___(填字母)。
A.縮小容器體積 B.降低溫度
C.升高溫度 D.使用合適的催化劑
解析:由表中數(shù)據(jù)知,反應①隨溫度升高,K′增大,說明反應①為吸熱反應;同理知反應②為放熱反應,即有
①Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)
ΔH′>0
②Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g)
ΔH″<0,
將①式減②式整理得:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH=ΔH′-ΔH″>0。
答案:(1)K′= (2)吸熱 放熱 > (3)C
[B級 能力提升]
8.現(xiàn)有反應aA(g)+bB(g)pC(g),達到平衡后,當升高溫度時,B的
13、轉化率變大;當減小壓強時,混合體系中C的質量分數(shù)也減小,則:
(1)該反應的逆反應是____________(填“吸熱”或“放熱”)反應,且a+b________p(填“>”“<”或“=”)。
(2)減壓時,A的質量分數(shù)________(選填“增大”“減小”或“不變”,下同),正反應速率________。
(3)若加入B(體積不變),則A的轉化率________,B的轉化率________。
(4)若升高溫度,平衡時B、C的濃度之比將________。
(5)若加入催化劑,平衡時氣體混合物的總物質的量________。
(6)若B是有色物質,A、C均為無色物質,則加入C(體積不變)
14、時混合物的顏色________,而維持容器內氣體的壓強不變,充入氖氣時,混合物的顏色________(填“變淺”“變深”或“不變”)。
解析:升高溫度,B的轉化率變大,說明此反應的正反應為吸熱反應;減小壓強,混合體系中C的質量分數(shù)變小,說明減小壓強時平衡向逆反應方向移動,則a+b>p。
答案:(1)放熱?。尽?2)增大 減小 (3)增大 減小 (4)減小 (5)不變 (6)變深 變淺
9.煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數(shù)、投料比及產率等問題。
已知:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表:
溫度/℃
400
500
830
1 000
15、
平衡常數(shù)K
10
9
1
0.6
試回答下列問題
(1)上述反應的正反應是____________反應(填“放熱”或“吸熱”)。
(2)某溫度下,上述反應達到平衡后,保持容器體積不變升高溫度,正反應速率______________(填“增大”“減小”或“不變”),容器內混合氣體的壓強________(填“增大”“減小”或“不變”)。
(3)830 ℃在恒容反應器中發(fā)生上述反應,按下表中的物質的量投入反應混合物,其中向正反應方向進行的有________(選填A、B、C、D)。
項目
A
B
C
D
n(CO2)
3
1
0
1
n(H2)
2
1
16、0
1
n(CO)
1
2
3
0.5
n(H2O)
5
2
3
2
(4)830 ℃時,在2 L的密閉容器中加入4 mol CO(g)和6 mol H2O(g)達到平衡時,CO的轉化率是________。
解析:(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以知道,溫度升高平衡常數(shù)減小,說明平衡向逆反應方向移動,則正反應放熱,(2)溫度升高,反應速率增大,平衡向逆反應方向移動,反應前后氣體體積不變,等容容器中壓強之比等于溫度之比,所以壓強增大,(3)根據(jù)830 ℃時,平衡常數(shù)k=1計算;A.Q=>1,反應向逆反應方向移動,故A錯誤;B.Q=<1,反應向正反應方向移動,所以B選項是正確的;C.只有反應物,反應向正反應方向移動,所以C選項是正確的;D.Q==1,達到平衡狀態(tài),平衡不移動,故D錯誤。
(4)830 ℃時,在2 L的密閉容器中加入4 molCO(g)和6 mol H2O(g)達到平衡時,設一氧化碳轉化物質的量為x,根據(jù)平衡三段式列式得到
CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)
起始量/mol 4 6 0 0
變化量/mol x x x x
平衡量/mol 4-x 6-x x x
平衡常數(shù)K==1
x=2.4 mol
CO的轉化率=×100%=60%
答案:放熱 增大 增大 BC 60%