20192020学人教版化学选修四导学同步练习第2章第3节第2课时化学平衡的移动

第二章第三节第2课时基础巩固1．已建立化学平衡的可逆反应，当改变条件使化学反应向正反应方向移动时，下列有关叙述中，正确的是(B)①生成物的质量分数一定增加②生成物的产量一定增加③反应物的转化率一定增大④反应物的浓度一定降低⑤正反应速率一定大于逆反应速率⑥使用了合适的催化剂A．①②B．②⑤C．③⑤D．④⑥解析：使用催化剂是不会使化学平衡移动的，所以⑥错误，即D错误。如果是减小生成物的浓度，反应会向着正反应方向进行，使生成物的质量分数减小(根据勒夏特列原理，只能减弱这种改变而不能全部抵消这种改变)；只要是平衡向正反应方向移动，则其产量一定会增加，①错误，②正确。如果是增大一种反应物的浓度，其他反应物的转化率一定增大，而其自身的转化率却随之减小，③、④错误。2．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(B)甲：10mL0.01mol·L－1的FeCl3溶液和10mL0.01mol·L－1的KSCN溶液乙：5mL水、10mL0.01mol·L－1的FeCl3溶液和5mL0.01mol·L－1的KSCN溶液丙：10mL0.1mol·L－1的FeCl3溶液和10mL0.1mol·L－1的KSCN溶液A．甲试管B．乙试管C．丙试管D．无法判断解析：三支试管中存在如下平衡体系：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，平衡正向移动，颜色加深，故乙中颜色最浅。3．(2019·湖北襄阳五中高二开学考)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(C)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解析：反应2X(g)＋Y(g)2Z(g)是反应前后气体体积减小的反应，减小压强时，正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动，C项正确。4．勒夏特列原理是平衡移动问题的指挥棒，下列事实不能用勒夏特列原理解释的是(A)A．对于2HI(g)H2(g)＋I2(g)，达到平衡后，缩小容器体积可使体系颜色变深B．打开碳酸饮料会有大量气泡冒出C．反应2NO2(g)N2O4(g)(正反应为放热反应)，达到平衡后，升高温度体系颜色变深D．工业制取金属钾Na(l)＋KCl(l)NaCl(l)＋K(g)，选取适宜的温度，使钾成蒸气从反应混合物中分离出来解析：A项反应达平衡后，缩小容器体积，压强增大，但平衡不移动，浓度变大，故体系颜色加深，故A项不能用勒夏特列原理解释。5．在容积固定的容器中存在化学反应：A(s)＋3B(g)2C(g)ΔH0其研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述化学反应的影响，并根据实验数据作出了下列关系图。下列判断正确的是(C)A．图Ⅰ研究的是A的物质的量对反应的影响，且乙使用的A的物质的量稍大B．图Ⅱ研究的是压强对反应的影响，且甲的压强较高C．图Ⅱ研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高D．图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化剂效率较高解析：反应物A是固体，其在一定温度下的物质的量浓度为常数，改变A的物质的量，不会影响反应速率和化学平衡状态，A项不正确。A(s)＋3B(g)2C(g)的正反应是气体总物质的量减小的反应，压强较大，反应速率较大，达到平衡较早；化学平衡向右进行程度较大，反应物B的转化率较高，B项不正确。A(s)＋3B(g)2C(g)的正反应是放热反应，温度较高，反应速率较大，达到平衡较早；化学平衡向右进行程度较小，B的转化率较低，C项正确。不同的催化剂均不影响化学平衡状态，但催化效率高的催化剂使反应速率增加得快，达到平衡状态较早，若乙使用的催化剂效率较高，应是乙使反应达到平衡较早，D项不正确。6．一定条件下，体积为10L的密闭容器中，1molX和1molY进行反应：2X(g)＋Y(g)Z(g)，经60s达到平衡，生成0.3molZ。下列说法正确的是(A)A．以X浓度变化表示的反应速率为0.001mol·L－1·s－1B．将容器体积变为20L，Z的平衡浓度变为原来的12C．若增大压强，则物质Y的转化率减小D．若升高温度，X的体积分数增大，则该反应的△H0解析：根据题意可以列出：2X(g)＋Y(g)Z(g)起始/(mol·L－1)0.10.10转化/(mol·L－1)0.060.030.03平衡/(mol·L－1)0.040.070.03所以v(X)＝0.06mol·L－160s＝0.001mol·L－1·s－1，故A选项正确；若将容器的体积变为20L，瞬时各物质的浓度均减半，根据平衡移动原理，此平衡应向逆反应方向移动，所以z的平衡浓度比原来的12要小，故B选项错误；由于此反应的正反应是气体体积缩小的反应，因此增大压强此平衡正向移动，反应物X和Y的转化率均增大，故C选项错误；X的体积分数增大，说明平衡向逆反应方向移动，而升高温度平衡应向吸热反应方向移动，因此此反应的正反应为放热反应，即△H0，所以D选项错误。7．在密闭容器中进行如下反应：CO2(g)＋C(s)高温2CO(g)ΔH0。达到平衡后，若改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化。(1)增加C，平衡__不移动__，c(CO2)__不变__。(2)缩小反应容器的容积，保持温度不变，则平衡__向左移动__，c(CO2)__增大__。(3)保持反应容器的容积和温度不变，通入N2，则平衡__不移动__，c(CO2)__不变__。(4)保持反应容器的容积不变，升高温度，则平衡__向右移动__，c(CO)__增大__。解析：(1)C为固体，增加C，其浓度不变，平衡不移动，c(CO2)不变。(2)缩小反应容器的容积，即增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，c(CO2)增大。(3)保持容积和温度不变，通入N2，平衡不会发生移动，c(CO2)不变。(4)容积不变，温度升高，平衡向吸热反应方向移动，c(CO)增大。8．以下是关于“外界因素对化学平衡影响的实验研究”的课题，请回答下列问题。(1)研究的思路与方法①研究对象的选择，现有以下可逆反应：A．2NO2(g)N2O4(g)ΔH0B．FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl其中，A适合于研究__bc__对平衡的影响，B适合于研究__a__对平衡的影响。(填字母)a．浓度b．温度c．压强②研究方法：采用控制其他因素不变，改变其中一个因素的方法，进行对比实验。(2)单一因素对化学平衡影响的实验研究。①浓度：将FeCl3与KSCN反应后所得的混合液分为三等份，分别加入浓FeCl3溶液、浓KSCN溶液和NaOH固体。观察现象。现象：加入浓FeCl3溶液后的混合溶液红色__变深__；加入浓KSCN溶液后的混合溶液红色__变深__；加入NaOH固体后，混合溶液红色__变浅__。②温度：将密封并相互连通的盛有NO2的两个玻璃球。一个放入热水中，另一个放入冷水中。现象：放入热水中的球内红棕色__变深__；放入冷水中的球内红棕色__变浅__。(3)综合(2)中研究结果，请总结外界因素对化学平衡的影响规律：__如果改变影响平衡的条件之一(如参加反应的化学物质的浓度、压强、温度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动__。解析：(1)①反应A中NO2为红棕色，N2O4为无色，且它们均为气体，可借助颜色的变化来研究温度以及压强对平衡的影响；而B为溶液中进行的反应，适合研究浓度对平衡的影响。(2)①加入浓FeCl3溶液后，平衡正向移动，使Fe(SCN)3浓度增大，红色加深；加入浓KSCN溶液后，平衡同样向正反应方向移动，引起混合溶液红色加深；加入NaOH固体后，NaOH与FeCl3反应，引起平衡逆向移动，红色变浅。②由于该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，引起NO2浓度增大，颜色加深；温度降低，平衡正向移动，放入冷水中的球内红棕色变浅。能力提升1．下列事实能用勒夏特列原理解释的是(C)A．由H2、I2蒸气、HI组成的平衡体系加压后颜色变深B．500℃时比室温更有利于合成氨的反应C．合成氨工厂通常采用较高压强，以提高原料的利用率D．合成氨工业中用铁触媒做催化剂解析：如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动，勒夏特列原理适用的对象应存在可逆过程，若与可逆过程无关，则不能用勒夏特列原理解释。A.该反应反应前后气体体积不变，所以压强不影响化学平衡的移动，增大平衡体系的压强气体的体积减小，碘的浓度增大，颜色变深，所以不能用勒夏特列原理解释，错误；B.对工业合成氨，升高温度，平衡逆向移动，不利于氨的合成，采用500℃的温度是在此温度下，催化剂的活性最高，与平衡移动无关，错误；C.合成氨，增大压强，平衡正向移动，能提高原料的利用率，与平衡移动有关，正确；合成氨工业中用铁触媒做催化剂，目的是加快化学反应速率，与平衡移动无关，错误；选C。2．有平衡体系：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH0，为了增加甲醇的产量，应采取的措施是(B)A．高温、高压B．适宜温度、高压、催化剂C．低温、低压D．高温、高压、催化剂解析：对于反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH0，正反应为放热且气体体积减小的反应，欲使化学平衡向正反应方向移动，需降温、增压，但温度太低，反应速率太慢，因此应适宜温度。3．CO2经催化加氢可合成乙烯：2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)。0.1MPa时，按n(CO2)︰n(H2)＝1︰3投料，测得不同温度下平衡时体系中各物质浓度的关系如图，下列叙述不正确的是(C)A．该反应的ΔH0B．曲线b代表H2O的浓度变化C．N点和M点所处的状态c(H2)不一样D．其他条件不变，T1℃、0.2MPa下反应达平衡时c(H2)比M点大解析：温度升高，H2的浓度增大，平衡左移，故逆向吸热，正向放热，ΔH0，则曲线a为CO2浓度变化，根据方程式的比例关系，可知曲线b为H2O的浓度变化，曲线c为C2H4的浓度变化，故A、B正确；C项，N点和M点均处于同一T1℃下，所处的状态的c(H2)是一样的；D项，其他条件不变，T1℃、0.2MPa相对0.1MPa，增大了压强，体积减小，c(H2)增大，反应达平稳时c(H2)比M点大，D项正确。4．反应2X(g)＋Y(g)2Z(g)在不同温度下(T1和T2)产物Z的物质的量n(Z)与反应时间t的关系如图所示。下列判断正确的是(C)A．T1T2，正反应为放热反应B．T1T2，正反应为吸热反应C．T1T2，逆反应为吸热反应D．T1T2，逆反应为放热反应解析：由题中图示可知，T1时先达到平衡，而无论正反应是放热还是吸热反应，升高温度都会增大反应速率，因此T1T2，产物Z的物质的量在高温T1时比低温T2时小，说明降低温度平衡向正反应方向移动，即正反应放热反应，则逆反应为吸热反应。5．(2019·大连调研)已知反应：CO(g)＋3H2(g)CH4(g)＋H2O(g)。起始以物质的量之比为1︰1充入反应物，不同压强条件下，H2的平衡转化率随温度的变化情况如图所示(M、N点标记为▲)。下列有关说法正确的是(A)A．上述反应的ΔH0B．N点时的反应速率一定比M点的快C．降低温度，H2的转化率可达到100%D．工业上用此法制取甲烷应采用更高的压强解析：根据图像，随着温度的升高，H2的转化率降低，说明平衡向逆反应方向移动，根据勒夏特列原理，正反应为放热反应，ΔH0，A项正确；N点压强大于M点的，M点温度高于N点的，因此无法确定两点的反应速率快慢，B项错误；此反应是可逆反应，不能完全进行到底，C项错误；控制合适的温度和压强，既能保证反应速率较快，也能保证H2有较高的转化率，采用更高的压强对设备的要求更高，增加经济成本，D项错误。6．500℃、20MPa时，将H2和N2置于一容积为2L的密闭容器中发