2018度高中化學(xué)人教版選修4課堂能力提升訓(xùn)練溫度催化劑對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響含解析

1、課堂能力提升訓(xùn)練溫度、催化劑對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響A組1. 在一固定容積的密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng):N2+3H22NH3 H0,在一定溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),若將平衡體系中各物質(zhì)的濃度都增加到原來(lái)的2倍,下列敘述正確的是( )A.化學(xué)平衡不發(fā)生移動(dòng)B.化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)C.化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)D.正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小解析:容積固定,各物質(zhì)濃度增大2倍,相當(dāng)于將容器容積縮小為原容器的一半,對(duì)該反應(yīng)而言,平衡應(yīng)正反應(yīng)方向移動(dòng)。答案:B2、如圖為某化學(xué)反應(yīng)的速率與時(shí)間的關(guān)系圖,在t1時(shí)刻升高溫度或者增大壓強(qiáng),速率的變化都符合圖示的反應(yīng)的是( )A.2SO2(g)+O2(g)2SO3(

2、g) H0C.H2(g)+I2(g)2HI(g) H0D.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) H0解析:根據(jù)圖像可知,該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱、氣體體積增大的反應(yīng),只有D項(xiàng)符合。答案:D3.如圖所示,三個(gè)燒瓶中分別充滿(mǎn)NO2氣體并分別放置在盛有下列物質(zhì)的燒杯(燒杯內(nèi)有水)中:在(1)中加入CaO,在(2)中不加其他任何物質(zhì),在(3)中加入NH4Cl晶體,發(fā)現(xiàn)(1)中紅棕色變深,(3)中紅棕色變淺,下列敘述正確的是( )A.2NO2N2O4是放熱反應(yīng)B.NH4Cl溶于水時(shí)放出熱量C.燒瓶(1)中平衡混合氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量增大D.燒瓶(3)中氣體的壓強(qiáng)增大解析:2NO2N2O4

3、,NO2為紅棕色氣體,N2O4為無(wú)色氣體。(1)中紅棕色變深說(shuō)明平衡左移,平均相對(duì)分子質(zhì)量減小,而CaO和水反應(yīng)放熱,則該反應(yīng)為放熱反應(yīng),A選項(xiàng)對(duì),C選項(xiàng)錯(cuò);(3)中紅棕色變淺,說(shuō)明平衡右移,而正反應(yīng)為放熱反應(yīng),則證明NH4Cl溶于水要吸收熱量,平衡右移時(shí),氣體的物質(zhì)的量減小,壓強(qiáng)減小,B、D選項(xiàng)均錯(cuò)。答案:A4.如圖曲線a表示放熱反應(yīng)X(g)+Y(g)Z(g)+M(g)+N(s)H0進(jìn)行過(guò)程中X的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的關(guān)系。若要改變起始條件,使反應(yīng)過(guò)程按b曲線進(jìn)行,可采取的措施是()A.升高溫度 B.加大X的投入量C.縮小體積 D.增大體積解析:由于該反應(yīng)是等體積反應(yīng),縮小體積,平衡不移動(dòng),但能

4、縮短達(dá)到平衡所用時(shí)間。答案:C5.合成氨所需的氫氣可用煤和水作原料經(jīng)多步反應(yīng)制得,其中的一步反應(yīng)為:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H0反應(yīng)達(dá)到平衡后,為提高CO的轉(zhuǎn)化率,下列措施中正確的是( )A.增加壓強(qiáng) B.降低溫度C.增大CO的濃度 D.更換催化劑解析:一般來(lái)說(shuō),有兩種及兩種以上反應(yīng)物的可逆反應(yīng)中,在其他條件不變時(shí),增大其中一種反應(yīng)物的濃度,能使其他反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率升高,但本身的轉(zhuǎn)化率降低,故C項(xiàng)錯(cuò)誤。A項(xiàng)因該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量相等的反應(yīng),故增加壓強(qiáng)只能縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間,并不能使該平衡發(fā)生移動(dòng),因而無(wú)法提高CO的轉(zhuǎn)化率。B項(xiàng)因該反應(yīng)為放熱反應(yīng),降低溫度能使

5、平衡向右移動(dòng),從而提高CO的轉(zhuǎn)化率。D項(xiàng)催化劑只能影響化學(xué)反應(yīng)的速率,改變可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間,不能提高CO的轉(zhuǎn)化率。答案:B6.在一個(gè)不導(dǎo)熱的密閉反應(yīng)器中,只發(fā)生兩個(gè)反應(yīng):a(g)+b(g)2c(g) H10進(jìn)行相關(guān)操作且達(dá)到平衡后(忽略體積改變所做的功),下列敘述錯(cuò)誤的是( )A.等壓時(shí),通入“惰性”氣體,c的物質(zhì)的量不變B.等壓時(shí),通入z氣體,反應(yīng)器中溫度升高C.等容時(shí),通入“惰性”氣體,各反應(yīng)速率不變D.等容時(shí),通入z氣體,y的物質(zhì)的量濃度增大解析:本題要特別注意題干中的信息“不導(dǎo)熱的密閉反應(yīng)器”。A項(xiàng),等壓時(shí),通入“惰性”氣體,氣體的體積增大,平衡x(g)+3y(g)2z(g)(H

6、20)向左移動(dòng),反應(yīng)放熱,反應(yīng)體系的溫度升高,由于該反應(yīng)容器是一個(gè)不導(dǎo)熱的容器,所以平衡a(g)+b(g)2c(g)也向左(吸熱方向)移動(dòng),c的物質(zhì)的量減小,故A不正確;B項(xiàng),等壓時(shí),通入z氣體,增大了生成物的濃度,平衡x(g)+3y(g)2z(g)向左移動(dòng),由于該反應(yīng)的逆反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以反應(yīng)器的溫度升高,B項(xiàng)正確;等容時(shí),通入“惰性”氣體,各反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量沒(méi)有變化,即各組分的濃度沒(méi)有發(fā)生變化,所以各組分的反應(yīng)速率不發(fā)生變化,C項(xiàng)正確;等容時(shí),通入z氣體,增大了生成物z的濃度,平衡逆向移動(dòng),所以y的物質(zhì)的量濃度增大,D項(xiàng)正確。答案:A7.可逆反應(yīng)aX(g)+bY(g)cZ(g)在

7、一定溫度下的密閉容器內(nèi)達(dá)到平衡后,t0時(shí)改變某一外界條件,化學(xué)反應(yīng)速率(v)時(shí)間(t)圖像如圖所示。則下列說(shuō)法中正確的是( )A.若a+b=c,則t0時(shí)只能是增大了容器的壓強(qiáng)B.若a+b=c,則t0時(shí)只能是加入了催化劑C.若a+bc,則t0時(shí)只能是增大了容器的壓強(qiáng)D.若a+bc,則t0時(shí)只能是加入了催化劑解析:若a+b=c,則t0時(shí)增大容器的壓強(qiáng)或使用催化劑,A、B項(xiàng)錯(cuò)誤;若a+bc,則t0時(shí)增大容器的壓強(qiáng),平衡必定會(huì)移動(dòng),而圖像明顯沒(méi)有移動(dòng),只能是加入催化劑,故D項(xiàng)正確,C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:D8、隨著人類(lèi)對(duì)溫室效應(yīng)和資源短缺等問(wèn)題的重視,如何降低大氣中CO2的含量及有效地開(kāi)發(fā)利用CO2,引起了各

8、國(guó)的普遍關(guān)注,目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇。為探究反應(yīng)原理,現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):在體積為1 L的密閉容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H=-49.0 kJmol-1測(cè)得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖所示。(1)反應(yīng)開(kāi)始到平衡,H2的平均反應(yīng)速率v(H2) molL-1min-1。 (2)H2的轉(zhuǎn)化率為 。 (3)下列措施中能使增大的是 。 A.升高溫度B.充入He,使體系壓強(qiáng)增大C.將H2O(g)從體系中分離D.使用催化劑E.縮小容器體積解析:(1)v(H2)=3v(CO2)

9、=3=0.225 molL-1min-1。(2)(H2)=100%=75%。(3)A項(xiàng),升溫,平衡左移減小。B項(xiàng)充入He,平衡不移動(dòng),不變。C項(xiàng),分離出H2O(g),平衡右移,增大。D項(xiàng),使用催化劑,平衡不移動(dòng),不變。E項(xiàng),縮小容器體積,平衡右移,增大。答案:(1)0.225(2)75%(3)C、E10.在容積不同的密閉容器內(nèi),分別充入等量的N2和H2,在不同溫度下,任其發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g),并分別在t s時(shí)測(cè)定其中NH3的體積分?jǐn)?shù),繪圖如圖所示。(1)A、B、C、D、E五點(diǎn)中,尚未達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的點(diǎn)是 。 (2)此可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是 (填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。

10、 (3)AC段的曲線是增函數(shù),CE段曲線是減函數(shù),試從反應(yīng)速率和平衡角度說(shuō)明理由: 。 解析:由圖判斷可知,C點(diǎn)是第一個(gè)平衡點(diǎn),則A、B兩點(diǎn)尚未達(dá)到平衡狀態(tài)。C點(diǎn)以后,隨溫度升高,NH3百分含量降低,說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。答案:(1)A、B(2)放熱(3)AC:反應(yīng)開(kāi)始v(正)v(逆),反應(yīng)向右進(jìn)行生成NH3;CE:已達(dá)平衡,升溫使平衡左移,NH3的體積分?jǐn)?shù)減小B組能力提升1.在容積不變的密閉容器中存在如下反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) Hv(正)。答案:B3.可逆反應(yīng):A2(?)+B2(?)2AB(?),當(dāng)溫度和壓強(qiáng)改變時(shí),n(AB)的變化如下圖,下

11、列敘述正確的是( )A.A2、B2及AB均為氣體,H0B.AB為氣體,A2、B2至少有一種為非氣體,H0D.AB為固體,A2、B2有一種為非氣體,H0解析:由圖可知壓強(qiáng)相等時(shí),升高溫度,AB的物質(zhì)的量減少,可知溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng),正反應(yīng)是放熱反應(yīng),Hb% B.a%=b%C.a%b% D.2a%=b%解析:本題考查了勒夏特列原理的應(yīng)用。容器發(fā)生反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。要比較A、B兩容器中SO2轉(zhuǎn)化率,可以對(duì)B容器的反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行如下虛擬設(shè)計(jì):即先將B容器中的體積擴(kuò)大一倍,使?fàn)顟B(tài)與A容器達(dá)到等效平衡(狀態(tài)相當(dāng)于兩個(gè)獨(dú)立的容器A),兩者SO2的轉(zhuǎn)化率相等。再將狀態(tài)體積壓縮