2.2.3 影响化学平衡的因素 同步巩固练 2024-2025学年化学人教版(2019) 选择性必修第一册

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2.2.3 影响化学平衡的因素 同步巩固练 2024-2025学年化学人教版(2019) 选择性必修第一册

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2.2.3 影响化学平衡的因素 同步巩固练
2024-2025学年化学人教版(2019) 必修第一册
一、单选题
1.某兴趣小组用图1装置探究压强对反应的影响,推动或拉伸注射器活塞得到的混合气体透光率变化曲线如图2,整个过程均在恒温体系中进行。气体颜色越深,透光率越低。下列说法正确的是

A.a→b为拉伸活塞的过程 B.b→c为平衡逆向移动的过程
C.c→d为平衡正向移动的过程 D.a、b、c、d的平衡常数相同
2.在某一恒温体积可变的密闭容器中发生反应:X(g)+Y(g)2Z(g) ΔH<0,t1时刻达到平衡后,在t2时刻改变某一条件,其反应过程中逆反应速率变化如图所示。下列说法正确的是
A.O~t2时,v正>v逆
B.t2时刻改变的条件是向密闭容器中加Z
C.t2时刻改变的条件是从密闭容器中抽出了Y
D.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数Ⅰ<Ⅱ
3.中国科学家在淀粉人工光合成方面取得重大突破性进展,该实验方法首先将CO2催化还原为CH3OH。已知CO2催化加氢的主要反应有:
①CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=﹣49.4kJ/mol
②CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ/mol
其他条件不变时,在相同时间内温度对CO2催化加氢的影响如下图。下列说法不正确的是
已知:CH3OH的选择性
A.CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)ΔH=-90.6kJ/mol
B.升高温度或使用催化剂,可增大活化分子百分数,使反应速率加快
C.其他条件不变,增大压强,有利于反应向生成CH3OH的方向进行
D.220~240℃,升高温度,对反应②速率的影响比对反应①的小
4.在密闭容器中发生反应:xA(g)+yB(g) zC(g)平衡时测得A的浓度为0.50mol L-1保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达平衡时,测得A的浓度降低为0.30 mol L-1。下列判断正确的是
A.x+y<z B.平衡向正反应方向移动 C.C的体积分数增大 D.B的转化率降低
5.下列不能用勒夏特列原理解释的是
①盛满二氧化氮的烧瓶浸入热水中颜色变深;
②新制的氯水在光照条件下颜色变浅;
③在和HI组成的平衡体系中,加压,混合气体颜色变深;
④饱和溶液滴入沸水中可制得氢氧化铁胶体;
⑤高锰酸钾()溶液加水稀释后颜色变浅;
⑥加催化剂有利于氨氧化反应;
⑦500℃左右比室温更有利于合成氨的反应;
⑧收集氯气用排饱和食盐水的方法;
⑨可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气。
A.③⑤⑥⑦ B.③⑤⑥⑨ C.②③⑤⑨ D.④⑥⑦⑨
6.在一定温度下,在A容器充入2molSO2(g)、1molO2(g),B容器充入2molSO3(g)并保持体积不变。起始时A和B容积相等。加入催化剂在400℃发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,为使c(SO2)相等,下列措施不可行的是
A.向A容器中再充入一定量的氦气 B.向B容器中再充入一定量的SO3气体
C.适当降低B容器的温度 D.将A的活塞往上拉至反应前的位置
7.已知: △H=-14.9 kJ·mol-1。某温度下在甲、乙两个恒容密闭容器中充入反应物,其起始浓度如下表所示。甲中反应达到平衡时,测得c(H2)=0.008 mol·L-1。下列判断正确的是
起始浓度 c(H2)/(mol·L-1) c(I2)/(mol·L-1) c(HI)/(mol·L-1)
甲 0.01 0.01 0
乙 0.02 0.02 0
A.平衡时,乙中H2的转化率与甲中的相等
B.平衡时,甲中混合物的颜色比乙中深
C.平衡时,甲、乙中热量的变化值相等
D.该温度下,反应的平衡常数K=4
8.利用合成气(CO和)在催化剂作用下合成甲醇:(Q>0),反应体系中CO的平衡转化率α(CO)与温度、压强的关系如图所示。下列说法错误的是
A.升高温度,平衡常数减小
B.
C.在不同温度、压强下进行该反应,α(CO)不可能相等
D.若,则合成气中
9.在恒容密闭容器中充入和发生反应:,反应过程持续升高温度,测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示,下列推断正确的是
A.升高温度,平衡常数增大
B.W点X的正反应速率等于M点X的正反应速率
C.Q点时,Y的转化率最大
D.恒温下,平衡时充入Z,达到新平衡时Z的体积分数比原平衡时大
10.下列事实,不能用勒夏特列原理解释的是
A.对,增大平衡体系的压强(压缩体积)可使体系颜色变深
B.合成的反应,为提高的产率,工业上采用了的高压
C.氯水中存在平衡:,实验室用排饱和食盐水的方法来收集
D.反应 ,升高温度可使平衡向逆反应方向移动
11.溶液与溶液发生反应:,达到平衡。下列说法不正确的是
A.加入苯,振荡,平衡正向移动
B.经苯2次萃取分离后,在水溶液中加入,溶液呈血红色,表明该化学反应存在限度
C.加入固体,平衡逆向移动
D.该反应的平衡常数
12.在一定温度下,在某恒容的密闭容器中,发生反应:正反应为吸热反应。下列有关叙述正确的是
A.加入少量碳后,浓度增加
B.改变外界条件可能提高反应限度
C.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D.恒容条件下通入He,反应速率加快
13.已知反应,将和按一定比例通入恒温恒压的密闭容器中,反应相同时间后,的体积分数随温度的变化关系如图所示,下列相关描述正确的是
A.该反应正反应方向: B.曲线上的点均代表平衡时刻的点
C.正反应速率: D.b点时
14.甲醇-水蒸气重整法所得氢气是电动汽车燃料电池的理想氢源。反应的热化学方程式如下:
反应I
反应Ⅱ
CO会损害燃料电池的交换膜。在压强、和的起始浓度一定的条件下,催化反应相同时间,测得不同温度下,的转化率、的产率和CO的物质的量如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下达平衡状态时的变化)。
已知:CO的选择性
下列说法正确的是
A.
B.210℃升温至270℃时,反应I的活化能增大
C.加入选择性高的催化剂,可提高的产率
D.温度升高,反应Ⅱ的速率比反应I增加的更多
15.研究发现,某含钒物质能催化还原为,可降低含氮气体造成的空气污染,机理如图所示。下列说法不正确的是
A.为该机理的催化剂
B.转化过程中,存在三种中间体
C.总反应为:
D.催化剂能改变反应路径,增大平衡转化率
二、填空题
16. CO2-CH4干气重整反应制合成气(H2、CO)是CO2资源化利用的重要研究方向。其反应主要包括:
反应I
反应II
(1)已知 H2(g)、CO(g)的燃烧热分别为285.8 kJ mol-1和283kJ mol-1,水的汽化热为44kJ mol-1,则= kJ mol-1;能同时提高CH4(g)的平衡转化率和反应速率的措施为 (写一条即可)。
参考答案
1.D
A.a→b透光率突然降低,说明突然增大,为推断活塞的过程,故A错误;
B.b→c透光率升高,说明气体颜色变浅,平衡正向移动,故B错误;
C.c→d透光率突然升高,说明突然减小,为拉伸活塞过程,故C错误;
D.整个过程均在恒温体系中进行,则全过程平衡常数不变,故D正确;
答案选D。
2.B
A.t1~ t2内为平衡状态,所以,A错误;
B.该反应是气体分子数不变的反应,据题图可知t2时刻逆反应速率瞬间增大,平衡逆向移动,达到的新平衡速率与原平衡相同,条件为恒温,新平衡时各物质的物质的量比原平衡大,容器容积变大,所以改变的条件为向密闭容器中加入Z,B正确;
C.根据上面分析,改变的条件为向密闭容器中加入Z,C错误;
D.温度不变,平衡常数不变,D错误;
故选:B。
3.D
A.根据盖斯定律,反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)可由反应①-反应②得到,则该反应ΔH=ΔH1-ΔH2=﹣49.4kJ/mol-41.2kJ/mol=- 90.6kJ/mol,A正确;
B.升高温度,可增大活化分子百分数,使反应速率加快,催化剂能降低反应所需活化能,同时提高活化分子百分数,从而加快反应速率,B正确;
C.反应①是气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,即向生成CH3OH的方向移动,C正确;
D.由题干图示信息可知,220~240℃,升高温度,二氧化碳的转化率增大,但甲醇的选择性下降,说明对反应②速率的影响比对反应①的大,D错误;
故选D。
4.D
平衡时测得A的浓度为0.50mol L-1保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,A的浓度为0.25mol L-1,再达平衡时,测得A的浓度降低为0.30 mol L-1,说明平衡逆向移动,以此解答。
A.由分析可知,压强减小,平衡逆向移动,则x+y>z,故A错误;
B.由分析可知,平衡逆向移动,故B错误;
B.由分析可知,平衡逆向移动,C的体积分数减小,故C错误;
D.由分析可知,平衡逆向移动,B的转化率降低,D正确;
故选D。
5.A
①2NO2(g)N2O4(g)△H<0,放入热水中,平衡向逆反应方向进行,NO2浓度增大,颜色变深,与勒夏特列原理有关,故错误;
②Cl2+H2O HCl+HClO,2HClO=HCl+O2↑,光照条件下,次氯酸分解,减少生成物的浓度,平衡向正反应方向移动,颜色变浅,与勒夏特列原理有关,故错误;
③H2(g)+I2(g) 2HI(g),反应前后气体系数之和相等,加压,平衡不移动,但体积减小,浓度增大,颜色加深,与勒夏特列原理无关,故正确;
④Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+,盐类水解是吸热反应,升高温度,促进水解,与勒夏特列原理有关,故错误;
⑤加水稀释,高锰酸钾的浓度降低,没有平衡移动,与勒夏特列原理无关,故正确;
⑥催化剂只影响化学反应速率,对化学平衡无影响,与勒夏特列原理无关,故正确;
⑦N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0,升高温度,平衡向逆反应方向移动,不利于合成氨,500℃是催化剂的催化效率最高的温度,与勒夏特列原理无关,故正确;
⑧Cl2+H2O HCl+HClO,饱和食盐水,增加Cl-的浓度,平衡向逆反应方向移动,减少氯气的溶解和反应,与勒夏特列原理有关,故错误;
⑨NH3+H2O NH3·H2O,氢氧化钠遇水放出热量,促使平衡向逆反应方向移动,与勒夏特列原理有关,故错误;
综上所述,③⑤⑥⑦不能用勒夏特列原理解释,故选项A正确。
6.C
A.向A容器中再充入一定量的氦气,保持恒压,则体积增大,达到平衡c(SO2)可相等,A正确;
B.向B容器中再充入一定量的SO3气体,体积不变,平衡逆向移动,使c(SO2)增大,A、B容器c(SO2)可相等,B正确;
C.正反应放热,适当降低B容器的温度,B中c(SO2)减小,A、B容器c(SO2)不相等,C错误;
D.将A的活塞往上拉至反应前的位置,A、B为等效平衡,浓度相等,D正确;
故选C。
一定温度下,在A容器充入2molSO2(g)、1molO2(g),B容器充入2molSO3(g)并保持体积不变,起始时A和B容积相等,建立的平衡等效,但随着反应的进行,A中气体的物质的量减小,体积减小,则达到平衡时,A的压强比B大,A中浓度较大,为使c(SO2)相等,两容器的压强应相等或达到相同平衡状态,各物质浓度相等,以此解答该题。
7.A
A.该反应前后气体分子数不变,乙中的浓度为甲中的2倍,乙中压强为甲中2倍,但压强不影响该反应平衡移动,二者建立等效平衡,平衡时对应各组分的转化率相同,故A正确;
B.二者建立等效平衡,平衡时乙中c(I2)是甲中的2倍,则平衡时乙中颜色更深,故B错误;
C.二者建立等效平衡,反应物转化率相同,乙中参加反应的I2是甲中的2倍,则乙中的热量变化是甲中的2倍,故C错误;
D.该温度下,甲中反应达到平衡时,测得c(H2)=0.008mol·L-1,建立三段式:
则反应的平衡常数,故D错误;
故选A。
8.C
反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小;反应为气体分子数减小的反应,相同条件下,增大压强,平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,故;
A.由分析可知,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,A正确;
B.由分析可知,增大压强,平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,故,B正确;
C.温度、压强均会改变平衡移动,由图可知,不同温度、压强下进行该反应,α(CO)可能相等,C错误;
D.若,则反应中投料比等于反应的系数比,故合成气中,D正确;
故选C。
9.C
温度在Q之前,升高温度,X的含量减小,温度在Q之后,升高温度,X的含量增大,曲线上最低点Q为平衡点,最低点之前未达平衡,反应向正反应进行,最低点之后,升高温度X的含量增大,平衡向逆反应方向移动,故正反应是放热反应。
A.曲线上最低点Q为平衡点,正反应是放热反应,达到平衡之后,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,A错误;
B.W点对应的温度低于M点对应的温度,温度越高,反应速率越高,所以W点X的正反应速率小于M点X的正反应速率,故B错误;
C.曲线上最低点Q为平衡点,Q点之后,升高温度平衡向逆反应移动,Y的转化率减小,所以Q点时,Y的转化率最大,故C正确;
D.反应前后气体的物质的量不变,平衡时充入Z,达到平衡时与原平衡是等效平衡,所以达到新平衡时Z的体积分数不变,故D错误;
故选C。
10.A
A.因,该反应前后气体系数之和相等,压强并不影响平衡移动,增大压强颜色加深是因为碘的浓度变大,与勒夏特列原理无关,不能用勒夏特列原理解释,故A符合题意;
B.合成氨的正反应是气体体积减小的反应,压强增大,平衡朝正反应方向移动,能用勒夏特列原理解释,故B不符合题意;
C.饱和溶液中,氯离子浓度大,氯气在水溶液中溶解度变小,能用勒夏特列原理解释,故C不符合题意;
D.正反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,能用勒夏特列原理解释,故D不符合题意;
故选A。
11.D
A.加入苯振荡,苯将I2萃取到苯层,水溶液中c(I2)减小,平衡正向移动,A正确;
B.将5mL0.1mol/LKI溶液与1mL0.1mol/LFeCl3溶液混合,参与反应的Fe3+与I-物质的量之比为1:1,反应后I-一定过量,经苯2次萃取分离后,在水溶液中加入KSCN溶液呈血红色,说明水溶液中仍含有Fe3+,即Fe3+没有完全消耗,表明该化学反应存在限度,B正确;
C.加入FeSO4固体溶于水电离出Fe2+,c(Fe2+)增大,平衡逆向移动,C正确;
D.该反应的平衡常数K=,D错误;
答案选D。
12.B
A.C为固体,加入少量碳,平衡不移动,不影响CO浓度,故A错误;
B.正反应为吸热反应,升高温度平衡正向移动,改变外界条件如升高温度可能提高反应限度,故B正确;
C.升高温度,正逆反应速率均增大,故C错误;
D.恒容条件下通入He,参与反应的各物质浓度不变,则反应速率不变,故D错误;
故选:B。
13.A
温度越高,反应速率越快,由图可知,c点氨气的体积百分数最大,说明反应达到平衡,则c点以前反应未达到平衡,c点以后为平衡的移动过程。
A.由图可知,c点以后为平衡的移动过程,升高温度,平衡逆向移动,该反应的正反应为放热反应,故,故A正确;
B.根据分析,c点前反应温度低、速率慢,反应没有达到平衡状态,故B错误;
C.温度越高,反应速率越快,则d点正反应速率大于c点,故C错误;
D.由分析可知,b点反应未达到平衡,正反应速率大于逆反应速率,故D错误;
故选A。
14.C
A.根据图可知升高温度时,CO的平衡时的物质的量在增大,说明升高温度反应Ⅱ正向移动,则正反应为吸热反应,所以 H2>0,A错误;
B.升高温度可以增加活化分子百分数,但不改变活化能,所以210℃升温至270℃时,反应Ⅰ的活化能不变,B错误;
C.加入选择性高的催化剂,化学反应速率加快,单位时间内CO2的物质的量增多,可提高CO2的产率,C正确;
D.据图可知温度升高时,CO的物质的量增大的不明显,但CH3OH的转化率和H2的产率明显增大,说明反应Ⅰ的速率比反应Ⅱ增加的更多,D错误;
故选C。
15.D
A.由图可知,与氨气结合参与反应历程,最终又生成,则为该机理的催化剂,A正确;
B.该反应在含钒催化剂作用下,NO可被NH3还原为N2,结合图示可知为该反应的中间体,同理,存在、共三种中间体,B正确;
C.由图可知,反应物为NH3、NO和O2,生成物为N2和H2O,则总反应式为:,C正确;
D.催化剂能改变反应路径,可加快反应速率,但不影响平衡移动,则不能提高NO的平衡转化率,D错误;
故选D。
16. +41.2 增大CO2的浓度(其他合理答案也正确)
已知 H2(g)、CO(g)的燃烧热分别为285.8 kJ mol-1和283kJ mol-1,水的汽化热为44kJ mol-1,则可得到下列热化学方程式:
①H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ mol-1
②CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283kJ mol-1
③H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44 kJ mol-1
反应①-②+③得反应II,由盖斯定律得:ΔH2=-285.8 kJ mol-1-(-283 kJ mol-1)+44 kJ mol-1=+41.2 kJ mol-1;增大CO2的浓度,能使平衡正向移动,能同时提高CH4(g)的平衡转化率和反应速率,则措施为:增大CO2的浓度(其他合理答案也正确)。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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