2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第2章化學(xué)反應(yīng)的方向限度與速率第2節(jié)第2課時反應(yīng)條件對化學(xué)平衡的影響作業(yè)含解析魯科版選修4

PAGE7-反應(yīng)條件對化學(xué)平衡的影響(建議用時：40分鐘)1．下列事實能用勒·夏特列原理說明的是()A．運用催化劑有利于合成氨的反應(yīng)B．由H2(g)、I2(g)和HI(g)組成的平衡體系加壓后顏色變深C．對于反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1來說，500℃時比室溫更有利于合成氨的反應(yīng)D．將混合氣體中的氨液化有利于合成氨反應(yīng)[答案]D2．有一處于平衡狀態(tài)的可逆反應(yīng)：X(s)＋3Y(g)2Z(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))。為了使該平衡向生成Z的方向移動，可選擇的條件是()①高溫②低溫③高壓④低壓⑤加催化劑⑥分別出ZA．①③⑤ B．②③⑤C．②③⑥ D．②④⑥C[該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度可以使平衡向正反應(yīng)方向移動，即向生成Z的方向移動，故可選擇低溫；由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，所以高壓有利于平衡向正反應(yīng)方向移動，故可選擇高壓；運用催化劑只能同等程度地變更正、逆反應(yīng)速率，不能使平衡發(fā)生移動；分別出Z，可以減小Z的濃度，使平衡正向移動。故選C項。]3．對于反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH＜0，在其他條件不變的狀況下，下列表述正確的是()A．加入催化劑，變更了反應(yīng)的路徑，反應(yīng)的ΔH也隨之變更B．變更壓強，平衡不發(fā)生移動，反應(yīng)放出的熱量不變C．上升溫度，反應(yīng)速率加快，反應(yīng)放出的熱量不變D．增大CO的濃度，化學(xué)平衡常數(shù)增大B[A項，催化劑變更反應(yīng)路徑，但ΔH不變，A項錯誤。B項，由于該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，所以變更壓強，平衡不發(fā)生移動，反應(yīng)放出的熱量也不變，B項正確。C項，該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，上升溫度，化學(xué)反應(yīng)速率加快，平衡逆向移動，反應(yīng)放出的熱量應(yīng)削減，C項錯誤。D項，增大CO的濃度，平衡正向移動，但化學(xué)平衡常數(shù)僅與溫度有關(guān)，故其不發(fā)生變更，D項錯誤。]4．某溫度下，在體積固定的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)X(g)＋Y(g)Z(g)＋W(s)ΔH＞0，下列敘述正確的是()A．加入少量W，逆反應(yīng)速率增大B．當(dāng)容器中氣體壓強不變時，反應(yīng)達到平衡C．平衡后上升溫度，平衡逆向移動D．平衡后加入X，上述反應(yīng)的ΔH增大B[A錯，W是固體，其量的增加對反應(yīng)速率無影響。B正確，該反應(yīng)在反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不同，故容器內(nèi)壓強不變時，反應(yīng)達到平衡。C錯，正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，上升溫度，平衡正向移動。D錯，一個反應(yīng)的ΔH不會隨著物質(zhì)濃度的變更而變更，對一個確定的反應(yīng)方程式來說，ΔH是固定的。]5．反應(yīng)X(g)＋Y(g)2Z(g)ΔH<0，在t1時達到平衡，t2時由于體系條件的變更，平衡受到破壞，到t3時再次達到平衡。如圖所示為物質(zhì)的濃度與時間的關(guān)系，則t2時刻使化學(xué)平衡發(fā)生移動的緣由是()A．增大X或Y的濃度 B．上升溫度C．增大壓強 D．降低溫度B[此反應(yīng)的特點是：反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)相等。從圖中還知t2到t3一段時間內(nèi)Z的濃度下降了，X、Y的濃度增大了，說明平衡逆向移動。又因為加壓此平衡不會移動，升溫平衡逆向移動，降溫平衡正向移動，增加X或Y的濃度，平衡均會向正向移動，故t2時刻變更的條件為上升溫度。]6．當(dāng)可逆反應(yīng)mA(g)＋nB(？)pC(g)＋qD(？)(其中A和C都是無色氣體)達到平衡時，下列敘述正確的是()A．增大壓強，平衡不移動，說明m＋n＝p＋qB．上升溫度，A的轉(zhuǎn)化率減小，說明正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)C．若增加B的量，平衡體系顏色加深，則說明B必是氣體D．若B是氣體，則增加A的量，A、B轉(zhuǎn)化率都肯定增大C[A項，壓強變更而平衡不移動只能說明氣體分子數(shù)在反應(yīng)前后沒有發(fā)生變更，而反應(yīng)物和生成物不肯定都是氣體，錯誤。B項，依據(jù)平衡移動原理可知，上升溫度，平衡左移，說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，錯誤。D項，若B是氣體，則增加A的量，A的轉(zhuǎn)化率減小，錯誤。]7．對于可逆反應(yīng)：A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)ΔH＜0，下列圖像中正確的是()B[該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，且是放熱反應(yīng)。上升溫度，正、逆反應(yīng)速率都上升，同時平衡向逆反應(yīng)方向移動，說明逆反應(yīng)速率上升得更快，A項錯誤。壓強不變，上升溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，A2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加；溫度不變，增大壓強，平衡向正反應(yīng)方向移動，A2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，B項正確。對可逆反應(yīng)來說，溫度越高，達到平衡所用的時間越短，C項錯誤。增大壓強，正、逆反應(yīng)速率均增大，D項錯誤。]8．在容積不變的密閉容器中，肯定條件下進行如下反應(yīng)：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)ΔH＝－373.2kJ·mol－1。如圖所示，曲線a表示該反應(yīng)過程中NO的轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)時間的關(guān)系。若變更起始條件，使反應(yīng)依據(jù)曲線b進行，可實行的措施是()A．降低溫度B．向密閉容器中通入氬氣C．加催化劑D．增大反應(yīng)物中NO的濃度A[由圖像可知，要使反應(yīng)按曲線b進行，須要延長反應(yīng)達到平衡的時間，同時提高NO的轉(zhuǎn)化率，即減小反應(yīng)速率且使平衡向正反應(yīng)方向移動。B、C項，平衡不移動；D項，增大反應(yīng)物中NO的濃度，NO的轉(zhuǎn)化率下降。綜上可知，A項正確。]9．溫度肯定時，在密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)，達到平衡后，若將混合氣體的體積壓縮到原來的eq\f(1,2)，當(dāng)再次達到平衡時，C的濃度是原平衡時的1.9倍，試推斷：(1)壓縮體積時平衡向________(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動；(2)反應(yīng)再次達到平衡后，C氣體的體積分?jǐn)?shù)________(填“增大”“減小”或“不變”)；(3)反應(yīng)再次達到平衡后，A氣體的轉(zhuǎn)化率________(填“增大”“減小”或“不變”)；(4)m＋n________p(填“>”“<”或“＝”)。[解析]將混合氣體的體積壓縮到原來的eq\f(1,2)，則壓強變?yōu)樵瓉淼?倍，若平衡不移動，則C的濃度為原平衡時的2倍，但事實上C的濃度是原平衡時的1.9倍，說明壓縮體積(增大壓強)平衡向逆反應(yīng)方向移動，則m＋n＜p；平衡向逆反應(yīng)方向移動，則C氣體的體積分?jǐn)?shù)減小，A氣體的轉(zhuǎn)化率減小。[答案](1)逆反應(yīng)(2)減小(3)減小(4)＜10．在肯定條件下進行如下反應(yīng)：aX(g)＋bY(g)cZ(g)。如圖1是不同溫度下反應(yīng)達到平衡時，反應(yīng)混合物中Z的體積分?jǐn)?shù)和壓強關(guān)系示意圖。圖1(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式：K＝________。隨著溫度的上升，K值________(填“增大”“減小”或“不變”)。當(dāng)反應(yīng)物起始濃度相同時，平衡常數(shù)K值越大，表明________(填字母)。A．X的轉(zhuǎn)化率越高B．反應(yīng)進行得越完全C．達到平衡時X的濃度越大D．化學(xué)反應(yīng)速率越快(2)如圖2所示，相同溫度下，在甲、乙兩容器中各投入1molX、2molY和適量催化劑，甲、乙兩容器的初始體積均為1L。甲、乙容器達到平衡所用的時間：甲________乙(填“>”“<”或“＝”，下同)，平衡時X和Y的轉(zhuǎn)化率：甲________乙。圖2[解析]由圖1知：增大壓強，Z%增大，平衡右移，則a＋b>c，上升溫度，Z%減小，平衡左移，正反應(yīng)放熱。(1)K＝eq\f([Z]c,[X]a[Y]b)，升溫K值減小，K值越大，反應(yīng)進行的越完全，X的轉(zhuǎn)化率越高。(2)依據(jù)圖2可知甲為恒容反應(yīng)容器，乙為恒壓反應(yīng)容器，隨著反應(yīng)的進行，氣體物質(zhì)的量減小，故乙相當(dāng)于在甲的基礎(chǔ)上加壓，反應(yīng)速率加快，達平衡所需時間縮短，平衡右移，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大。[答案](1)eq\f([Z]c,[X]a[Y]b)減小AB(2)＞＜11．溫度肯定時，在密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)：mA(氣)＋nB(氣)pC(氣)，達到平衡后，若將混合氣體的體積壓縮到原來的eq\f(1,2)，當(dāng)再次達到平衡時，C的濃度為原平衡時C的濃度的1.9倍，則下列敘述中，正確的是()A．平衡向逆反應(yīng)方向移動B．C氣體的體積分?jǐn)?shù)增大C．氣體A的轉(zhuǎn)化率上升D．m＋n>pA[假設(shè)壓縮氣體的體積時平衡不發(fā)生移動，則C的濃度為原平衡時濃度的2倍，現(xiàn)只有1.9倍，說明增大壓強平衡向逆反應(yīng)方向移動，可得m＋n<p，同時可得C氣體的體積分?jǐn)?shù)變小、氣體A的轉(zhuǎn)化率也減小，故A項正確。]12．其他條件肯定時，發(fā)生反應(yīng)2A(g)＋B(g)2C(g)，B的平衡轉(zhuǎn)化率α(B)與溫度T的關(guān)系如圖所示，圖中4個點中，表示未達到平衡狀態(tài)且v正＜v逆的點是()A．a(chǎn) B．bC．c D．dD[c、d點都不是平衡狀態(tài)，要達到平衡狀態(tài)，對于d點，反應(yīng)應(yīng)向B的轉(zhuǎn)化率降低的方向移動，即向逆反應(yīng)方向移動，正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率；同理，對于c點，反應(yīng)應(yīng)向B的轉(zhuǎn)化率增大的方向移動，即向正反應(yīng)方向移動，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，選D。]13．可逆反應(yīng)A＋aBC＋2D(a為反應(yīng)方程式中B物質(zhì)的系數(shù))，已知B、C、D為氣態(tài)物質(zhì)。反應(yīng)過程中，當(dāng)其他條件不變時，C的體積百分含量(φ)與溫度(T)和壓強(p)的關(guān)系如圖甲、乙所示。下列說法不正確的是()A．T2＞T1，p2＞p1B．該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)C．若a＝2，則A為液態(tài)或固態(tài)物質(zhì)D．增加B的物質(zhì)的量，該反應(yīng)的ΔH肯定值增大D[A項，依據(jù)“先拐先平數(shù)值大”可知T2＞T1，p2＞p1，故A項正確。B項，依據(jù)圖甲，T2＞T1，上升溫度C的體積百分含量降低，平衡左移，所以該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故B項正確；C項，B、C、D為氣態(tài)物質(zhì)，依據(jù)圖乙，p2＞p1，增大壓強C的體積百分含量降低，若a＝2，則A為液態(tài)或固態(tài)物質(zhì)，才能使平衡左移，故C項正確；D項，反應(yīng)的ΔH與化學(xué)反應(yīng)方程式中物質(zhì)的系數(shù)有關(guān)，與平衡移動無關(guān)，故D項錯誤。]14．由反應(yīng)物X轉(zhuǎn)化為Y和Z的能量變更如圖所示。下列說法正確的是()A．由X→Y反應(yīng)的ΔH＝E5－E2B．由X→Z反應(yīng)的ΔH＜0C．加壓有利于提高Y的產(chǎn)率D．上升溫度有利于提高Z的產(chǎn)率B[依據(jù)題中圖示得由X→Y反應(yīng)的ΔH＝E3－E2，A錯誤；反應(yīng)X→Z，反應(yīng)物的能量高于生成物，ΔH＜0，B正確；依據(jù)2X(g)3Y(g)，降低壓強平衡向正反應(yīng)方向移動，有利于提高Y的產(chǎn)率，C錯誤；反應(yīng)2X(g)Z(g)ΔH＜0，上升溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，Z的產(chǎn)率降低，D錯誤。]15．在密閉容器中投入肯定量的A和B，發(fā)生反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)。圖1圖2(1)若起先時加入A物質(zhì)mmol，欲使A與B的轉(zhuǎn)化率相等，則加入B物質(zhì)________mol。(2)相同的壓強下，充入肯定量的A、B后，在不同溫度下C的體積分?jǐn)?shù)φ(C)與時間的關(guān)系如圖1所示。則T1________T2(填“>”“<”或“＝”)，該反應(yīng)正反應(yīng)的ΔH________0(填“>”“<”或“＝”)。(3)肯定條件下，從正反應(yīng)起先至達到化學(xué)平衡的過程中，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量隨時間的變更如圖2所示，測得達到平衡時A、B、C、D的物質(zhì)的量均為1mol。①若在恒溫、恒容的條件下，向該平衡體系中再通入A、B、C、D各1mol，則體系中氣體的平均相對分子質(zhì)量________(填“增大”“減小”“不變”或“無法確定”)。②若在恒溫、恒壓的條件下，向該平衡體系中再通入A、B、C、D各1mol，則體系中氣體的密度________(填“增大”“減小”“不變”或“無法確定”)。[解析](1)若使A、B的轉(zhuǎn)化率相同，則須要按化學(xué)方程式中A、B的系數(shù)之比投料，故當(dāng)加入mmolA時，應(yīng)加入nmolB。(2)依據(jù)“先拐先平數(shù)值大”可知，T1＞T2，T1時的φ(C)大于T2時的φ(C)，即上升溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，即正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH＞0。(3)由圖2可知，隨著反應(yīng)的進行，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量增大，由于反應(yīng)體系中各物質(zhì)均為氣體，故m＋n＞p＋q。①在恒溫、恒容時再加入A、B、C、D各1mol，將體系中各物質(zhì)的濃度同時增加一倍，即相當(dāng)于增大壓強，平衡向正反應(yīng)方向移動，eq\x\to(M)增大。②在恒溫、恒壓時，再加入A、