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2025鲁科版化学选择性必修1
分层作业10　反应条件对化学平衡的影响
A级必备知识基础练
题组1.反应条件对化学平衡的影响
1.在一密闭烧瓶中,25 ℃时存在着平衡:2NO2(g)N2O4(g)　ΔH<0。把烧瓶置于100 ℃的水中,则下列几项性质中不会改变的是(　　)
①颜色　②平均相对分子质量　③质量　④压强　⑤密度
A.①和③ B.②和④
C.④和⑤ D.③和⑤
2.如图所示的直形石英玻璃封管中充有CO气体。左端放置不纯的镍(Ni)粉。在一定条件下,Ni可以与CO(g)发生如下反应:
Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)　ΔH<0,但Ni粉中的杂质不与CO(g)发生反应,玻璃管内左右两端的温度分别稳定在350 K和470 K,经过足够长的时间后,右端的主要物质是(　　)
A.纯Ni(s)和Ni(CO)4(g)
B.纯Ni(s)和CO(g)
C.不纯Ni(s)和CO(g)
D.不纯Ni(s)和Ni(CO)4(g)
3.取浓度均为0.01 mol·L-1的FeCl3、KSCN溶液各1 mL混合于试管中,发生反应:FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl。将所得溶液分为四等份,进行如下实验。相关说法正确的是(　　)
A.第一份溶液中加入KCl固体,平衡左移,溶液颜色变浅
B.第二份溶液中加水,溶液颜色变浅,但平衡不移动
C.第三份溶液中加铁粉,平衡不移动,溶液颜色不变
D.加热第四份溶液,颜色变浅,说明该反应正反应为放热反应
4.在容积均为2 L的恒容密闭容器甲、乙中分别充入2 mol CO和2 mol NO,发生反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),测得N2物质的量与时间关系如下表:
容器 温度 0 min 2.0 min 4.0 min 6.0 min 8.0 min
甲 T1 0 0.40 mol 0.60 mol t mol 0.60 mol
乙 T2 0 0.30 mol 0.55 mol 0.70 mol 0.70 mol
下列判断正确的是(　　)
A.温度:T1B.平衡转化率:甲<乙
C.平衡常数:甲>乙
D.平衡时混合气体的平均摩尔质量:甲>乙
题组2.反应条件对化学平衡影响的综合分析
5.对可逆反应2A(s)+3B(g)2C(g)+2D(g)　ΔH<0,在一定条件下达到平衡,下列有关叙述正确的是(　　)
①增加A的量,平衡向正反应方向移动
②升高温度,平衡向逆反应方向移动,v(正)减小
③压强增大一倍,平衡不移动,v(正)、v(逆)不变
④增大B的浓度,v(正)>v(逆)
⑤加入催化剂,平衡向正反应方向移动
A.①② B.④
C.①④ D.③⑤
6.乙酸甲酯转化为乙醇的反应原理为CH3COOCH3(g)+2H2(g)C2H5OH(g)+CH3OH(g)　ΔH<0。该反应中反应速率随时间变化的关系如图所示,t1、t3、t4时刻分别改变某一外界条件。下列说法错误的是(　　)
A.t1时升高温度
B.t3时加入催化剂
C.t4时增大反应容器的容积,使体系压强减小
D.在反应保持化学平衡的时间段中,C2H5OH的体积分数最小的时间段是t2~t3
7.一定条件下,通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO:MgSO4(s)+CO(g)MgO(s)+CO2(g)+SO2(g)　ΔH>0,该反应在某密闭容器中达到平衡。下列分析不正确的是(　　)
A.恒温恒容时,充入CO气体,达到新平衡时增大
B.容积不变时,升高温度,混合气体的平均相对分子质量增大
C.恒温恒容时,分离出部分SO2气体可提高MgSO4的转化率
D.恒温时,增大压强,平衡逆向移动,平衡常数不变
8.现有反应mA(g)+nB(g)pC(g),达到平衡后,升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合物体系中C的质量分数减小,则:
(1)该反应的逆反应为　　　　(填“放”或“吸”)热反应,且m+n　　　(填“>”“=”或“<”)p。
(2)减小压强时,A的质量分数　　　　(填“增大”“减小”或“不变”,下同)。
(3)若加入B(容器容积不变),则A的转化率　　　　　　　,B的转化率　　　　。
(4)若升高温度,则平衡时B、C的浓度之比将　　　　　　　。
(5)若B是有色物质,A、C均无色,则加入C(容器容积不变)时混合物颜色　　　　(填“变深”“变浅”或“不变”,下同);维持容器内压强不变,充入氖气时混合物颜色　　　　。
B级关键能力提升练
以下选择题中有1~2个选项符合题意。
9.对于可逆反应mA(g)+nB(s)pC(g)+qD(g),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.化学方程式中化学式前系数:mC.使用合适的催化剂可使D%有所增加
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
10.据报道,在300 ℃、70 MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。
2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)
下列叙述错误的是(　　)
A.使用Cu-Zn-Fe催化剂可大大提高平衡混合气体中CH3CH2OH的含量
B.反应需在300 ℃下进行,可推测该反应是吸热反应
C.充入大量CO2气体可提高H2的转化率
D.从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率
11.工业上利用Ga与NH3在高温条件下合成半导体材料氮化镓(GaN)固体,同时有氢气生成。反应中,每生成3 mol H2时放出30.8 kJ的热量。在恒温密闭体系内进行上述反应,下列有关表述正确的是(　　)
A.Ⅰ图像中如果纵坐标为正反应速率,则t时刻改变的条件可以为升温或加压
B.Ⅱ图像中纵坐标可以表示镓的转化率
C.Ⅲ图像中纵坐标可以表示GaN的质量
D.Ⅳ图像中纵坐标可以表示体系内混合气体平均相对分子质量
12.在一个不导热的密闭反应器中,只发生两个反应:
a(g)+b(g)2c(g)　ΔH1<0
x(g)+3y(g)2z(g)　ΔH2>0
进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所做的功),下列叙述错误的是(　　)
A.等压时,通入稀有气体,c的物质的量不变
B.等压时,通入z气体,反应器中温度升高
C.等容时,通入稀有气体,各反应速率不变
D.等容时,通入z气体,y的物质的量浓度增大
13.一定温度下,密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH<0。测得v正(SO2)随反应时间(t)的变化如图所示。下列有关说法正确的是(　　)
A.t2时改变的条件:只加入一定量的SO2
B.在t1时平衡常数K1等于t3时平衡常数K3
C.t1时平衡混合气的平均相对分子质量大于t3时的平均相对分子质量
D.t1时平衡混合气中SO3的体积分数等于t3时平衡混合气中SO3的体积分数
14.一定条件下,在容积为3 L的密闭容器中化学反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)达到平衡状态。
(1)该反应的平衡常数表达式K=　　　　　　;根据题图,升高温度,K值将　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”),该反应ΔH　　　　(填“>”或“<”)0。
(2)该可逆反应达到化学平衡状态的标志是　　　　　　(填字母,下同)。
a.v生成(CH3OH)=v消耗(CO)
b.混合气体的密度不再改变
c.混合气体的平均相对分子质量不再改变
d.CO、H2、CH3OH的浓度均不再变化
(3)300 ℃时,将容器的容积压缩到原来的,在其他条件不变的情况下,对平衡体系产生的影响是　　　　。
a.c(H2)减小
b.正反应速率加快,逆反应速率减慢
c.CH3OH的物质的量增加
d.重新平衡时减小
C级学科素养拔高练
15.(1)25 ℃时,制备亚硝酰氯所涉及的热化学方程式和平衡常数如下表:
序号 热化学方程式 平衡常数
① 2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+NOCl(g)　ΔH1=a kJ·mol-1 K1
② 4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)　ΔH2=b kJ·mol-1 K2
③ 2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g)　ΔH3 K3
则该温度下,ΔH3=　　　 kJ·mol-1(用a和b表示)。
(2)25 ℃时,在容积为2 L的恒容密闭容器中通入0.08 mol NO和0.04 mol Cl2发生上述反应③,若反应开始与结束时温度相同,数字压强仪显示反应过程中压强(p)随时间(t)的变化如图Ⅰ实线所示,则ΔH3　　　(填“>”“<”或“=”)0;若其他条件相同,仅改变某一条件,测得其压强随时间的变化如图Ⅰ虚线所示,则改变的条件是　　　　　　　　　　　　　　　　。图Ⅱ是甲、乙两同学描绘上述反应③的平衡常数的对数值(lg K)与温度的变化关系图,其中正确的曲线是　　　(填“甲”或“乙”),a值为　　　　。25 ℃时测得反应③在某时刻,NO(g)、Cl2(g)、NOCl(g)的浓度分别为0.8 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1,则此时v(正)　　　(填“>”“<”或“=”)v(逆)。
分层作业10　反应条件对化学平衡的影响
1.D　解析 升高温度,化学平衡向着吸热方向移动,对于化学平衡2NO2(g)N2O4(g),平衡向逆反应方向移动。①NO2的浓度增大,颜色加深;②混合气体总的物质的量增大,其质量不变,根据M=可知,混合气体的平均相对分子质量减小;③反应物和反应产物都是气体,混合气体总的质量不变;④升高温度,化学平衡向左移动,混合气体总的物质的量增大,容器内压强增大;⑤反应混合物都是气体,混合气体总的质量不变,容器的容积不变,混合气体的密度不变。
2.B　解析 温度升高,平衡左移,生成Ni和CO,由于右端温度稳定在470 K,所以右端主要物质是纯Ni(s)和CO(g)。
3.D　解析 反应FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl的本质为Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,溶液中加入KCl固体对平衡无影响,A错误;溶液中加水,溶液颜色变浅,平衡向微粒浓度变大的方向移动,即平衡逆向移动,B错误;溶液中加铁粉,铁粉与Fe3+反应,导致Fe3+浓度减小,平衡逆向移动,溶液颜色变浅,C错误;加热溶液,颜色变浅,说明平衡向着逆反应方向进行,则该反应正反应为放热反应,D正确。
4.B　解析 由表格数据可知,温度为T1时,反应先达到平衡,则反应温度T1>T2,A错误;温度升高,氮气的物质的量减小,说明平衡向逆反应方向移动,该反应为放热反应。升高温度,平衡向逆反应方向移动,反应物转化率减小,则甲容器中反应物的转化率小于乙容器,故B正确;升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,则甲容器中平衡常数小于乙容器,故C错误;升高温度,平衡向逆反应方向移动,气体的物质的量增大,则平衡时甲容器中混合气体的平均摩尔质量小于乙容器,故D错误。
5.B　解析 ①A是固体,增大A的量对平衡无影响,错误;②升高温度,v(正)、v(逆)均应增大,但v(逆)增大的程度大,平衡向逆反应方向移动,错误;③压强增大平衡逆向移动,但v(正)、v(逆)都增大,错误;④增大B的浓度,平衡向正反应方向移动,v(正)>v(逆),正确;⑤加入催化剂,平衡不移动,错误。
6.D　解析 升高温度,正、逆反应速率均增大,平衡逆向移动,因此t1时改变的条件是升高温度,故A正确;加入催化剂,正、逆反应速率同等程度增大,平衡不移动,因此t3时改变的条件是加入高效催化剂,故B正确;当温度一定时,扩大反应容器容积,则压强减小,平衡逆向移动,正、逆反应速率都会减小,平衡逆向移动,故C正确;图中t1和t4时改变外界条件,都使平衡逆向移动,t3时改变条件,平衡不移动,则C2H5OH的体积分数最小的一段时间是t5→t6,故D错误。
7.A　解析 恒温恒容时,充入CO气体,平衡时=K,保持不变,故A错误;正反应是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向进行,CO2和SO2的相对分子质量均比CO大,因此混合气体的平均相对分子质量增大,故B正确;分离出SO2,减小反应产物的浓度,平衡向正反应方向移动,MgSO4消耗量增大,即转化率增大,故C正确;化学平衡常数只受温度的影响,温度不变,化学平衡常数不变,故D正确。
8.答案 (1)放　>　(2)增大　(3)增大　减小　(4)减小　(5)变深　变浅
解析 (1)升高温度时,B的转化率变大,说明平衡正向移动,故正反应为吸热反应,逆反应为放热反应;减小压强时,C的质量分数减小,说明平衡逆向移动,故m+n>p。
(2)m+n>p,减小压强,平衡逆向移动,A的质量分数增大。
(3)向平衡体系中加入B时,B的转化率减小,A的转化率增大。
(4)升高温度时,平衡正向移动,c平(B)减小,c平(C)增大,故减小。
(5)加入C(容器容积不变)时,平衡逆向移动,c平(B)增大,故混合物的颜色加深;维持容器内压强不变,充入氖气时,容器的容积增大,c平(B)减小,故混合物的颜色变浅。
9.AB　解析 根据“先拐先平数值大”可知,T2>T1,p2>p1。T2>T1,升高温度,平衡时D的含量减小,平衡逆向移动,故降低温度,平衡正向移动,故A正确;p2>p1,增大压强,平衡时D的含量减小,平衡逆向移动,故m10.AB　解析 A项,催化剂不能改变平衡状态;B项,判断吸热反应和放热反应是根据体系能量的变化,不能根据实际生产的温度;C项,充入大量CO2气体,平衡正向移动,H2的转化率提高;D项,平衡正向移动,可提高CO2和H2的利用率。
11.A　解析 由题意可知,反应的热化学方程式为2Ga(s)+2NH3(g)2GaN(s)+3H2(g)　ΔH=-30.8 kJ·mol-1,Ⅰ图像中如果纵坐标为正反应速率,该反应升高温度或增大压强,平衡均逆向移动,v(正)、v(逆)均增大,且v(逆)>v(正),图像符合题意,A项正确。增大压强时平衡逆向移动,则镓的转化率减小,B项错误。Ga是固体,其质量不影响化学平衡,因此增加Ga的质量,不会使平衡时GaN的质量增加,C项错误。压强不变,升高温度,平衡逆向移动,平均相对分子质量增大;温度不变,增大压强,平衡逆向移动,平均相对分子质量增大,D项错误。
12.A　解析 等压时,通入稀有气体后,第二个反应平衡向逆反应方向移动,反应器内温度升高,第一个反应平衡向逆反应方向移动,c的物质的量减小,A错误;等压时,通入z气体,第二个反应平衡向逆反应方向(放热反应方向)移动,所以体系温度升高,B正确;由于容器容积不变,通入稀有气体不影响各种物质的物质的量浓度,所以各反应速率不变,C正确;等容时,通入z气体,第二个反应平衡向逆反应方向移动,y的物质的量浓度增大,D正确。
13.BD　解析 t2时,v正(SO2)突然增大,且达到平衡后速率恢复至原来的速率,如果只加入一定量的SO2,达到新的平衡后,反应速率会大于原来的速率,A错误;平衡常数只与温度有关,一定温度下,K值不变,B正确;平衡状态相同,各物质的百分含量相同,平均摩尔质量相同,C错误、D正确。
14.答案 (1)　减小　<
(2)cd　(3)cd
解析 (1)由化学方程式可得反应的平衡常数K=,根据所给图像判断,500 ℃时CH3OH的物质的量比300 ℃时CH3OH的物质的量少,说明升高温度平衡逆向移动,K值减小,正反应为放热反应,ΔH<0。
(2)a项,均为正反应方向的反应速率,故不能说明反应达到平衡状态;b项,由于气体的总质量为定值,且容器的容积保持不变,故密度一直不变,密度不再变化不能说明反应达到平衡状态;c项,由于气体的总质量为定值,反应混合气体的物质的量发生变化,则平均相对分子质量发生变化,混合气体的平均相对分子质量不再变化能说明反应达到平衡状态;d项,CO、H2、CH3OH的浓度不再变化是平衡状态的特征标志。
(3)体积压缩,即增大压强,平衡右移;a项,由于体积减小,各物质的物质的量浓度均增加,c(H2)增大;b项,正、逆反应速率均加快;c项,增大压强,平衡右移,CH3OH的物质的量增大;d项,增大压强,平衡右移,H2的物质的量减小,CH3OH的物质的量增大,由于,故减小。
15.答案 (1)(2a-b)
(2)<　加催化剂　乙　2　>
解析 (1)根据盖斯定律,③=2×①-②,故ΔH3=2ΔH1-ΔH2=(2a-b) kJ·mol-1。
(2)由于反应开始,压强增大,而结束时压强降低,可知开始时由于升温而导致压强增大,故该反应为放热反应,ΔH3<0。
若改为虚线,结束时状态一致,只是速率增大,平衡不移动,故改变的条件是加入催化剂。
由于反应放热,升温平衡逆向移动,故升温K减小,lg K减小,曲线乙正确。
设平衡时反应的Cl2的物质的量为x mol,则
　　　　　 2NO(g) + Cl2(g) 2NOCl(g)
开始/mol 0.08 0.04 0
转化/mol 2x x 2x
平衡/mol 0.08-2x 0.04-x 2x
根据压强由6p1变为5p1,则有,解得x=0.02。
因此c(NO)=0.02 mol·L-1,c(Cl2)=0.01 mol·L-1,c(NOCl)=0.02 mol·L-1,故K= mol-1·L=100 mol-1·L,a=lgK=2。
若c(NO)=0.8 mol·L-1,c(Cl2)=0.1 mol·L-1,c(NOCl)=0.3 mol·L-1,Q= mol-1·L<100 mol-1·L,反应正向进行,v(正)>v(逆)。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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