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2025魯科版化學選擇性必修1
分層作業10　反應條件對化學平衡的影響
A級必備知識基礎練
題組1.反應條件對化學平衡的影響
1.在一密閉燒瓶中,25 ℃時存在著平衡:2NO2(g)N2O4(g)　ΔH<0。把燒瓶置于100 ℃的水中,則下列幾項性質中不會改變的是(　　)
①顏色　②平均相對分子質量　③質量　④壓強　⑤密度
A.①和③ B.②和④
C.④和⑤ D.③和⑤
2.如圖所示的直形石英玻璃封管中充有CO氣體。左端放置不純的鎳(Ni)粉。在一定條件下,Ni可以與CO(g)發生如下反應:
Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)　ΔH<0,但Ni粉中的雜質不與CO(g)發生反應,玻璃管內左右兩端的溫度分別穩定在350 K和470 K,經過足夠長的時間后,右端的主要物質是(　　)
A.純Ni(s)和Ni(CO)4(g)
B.純Ni(s)和CO(g)
C.不純Ni(s)和CO(g)
D.不純Ni(s)和Ni(CO)4(g)
3.取濃度均為0.01 mol·L-1的FeCl3、KSCN溶液各1 mL混合于試管中,發生反應:FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl。將所得溶液分為四等份,進行如下實驗。相關說法正確的是(　　)
A.第一份溶液中加入KCl固體,平衡左移,溶液顏色變淺
B.第二份溶液中加水,溶液顏色變淺,但平衡不移動
C.第三份溶液中加鐵粉,平衡不移動,溶液顏色不變
D.加熱第四份溶液,顏色變淺,說明該反應正反應為放熱反應
4.在容積均為2 L的恒容密閉容器甲、乙中分別充入2 mol CO和2 mol NO,發生反應:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),測得N2物質的量與時間關系如下表:
容器 溫度 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
下列判斷正確的是(　　)
A.溫度:T1B.平衡轉化率:甲<乙
C.平衡常數:甲>乙
D.平衡時混合氣體的平均摩爾質量:甲>乙
題組2.反應條件對化學平衡影響的綜合分析
5.對可逆反應2A(s)+3B(g)2C(g)+2D(g)　ΔH<0,在一定條件下達到平衡,下列有關敘述正確的是(　　)
①增加A的量,平衡向正反應方向移動
②升高溫度,平衡向逆反應方向移動,v(正)減小
③壓強增大一倍,平衡不移動,v(正)、v(逆)不變
④增大B的濃度,v(正)>v(逆)
⑤加入催化劑,平衡向正反應方向移動
A.①② B.④
C.①④ D.③⑤
6.乙酸甲酯轉化為乙醇的反應原理為CH3COOCH3(g)+2H2(g)C2H5OH(g)+CH3OH(g)　ΔH<0。該反應中反應速率隨時間變化的關系如圖所示,t1、t3、t4時刻分別改變某一外界條件。下列說法錯誤的是(　　)
A.t1時升高溫度
B.t3時加入催化劑
C.t4時增大反應容器的容積,使體系壓強減小
D.在反應保持化學平衡的時間段中,C2H5OH的體積分數最小的時間段是t2~t3
7.一定條件下,通過下列反應可以制備特種陶瓷的原料MgO:MgSO4(s)+CO(g)MgO(s)+CO2(g)+SO2(g)　ΔH>0,該反應在某密閉容器中達到平衡。下列分析不正確的是(　　)
A.恒溫恒容時,充入CO氣體,達到新平衡時增大
B.容積不變時,升高溫度,混合氣體的平均相對分子質量增大
C.恒溫恒容時,分離出部分SO2氣體可提高MgSO4的轉化率
D.恒溫時,增大壓強,平衡逆向移動,平衡常數不變
8.現有反應mA(g)+nB(g)pC(g),達到平衡后,升高溫度時,B的轉化率變大;當減小壓強時,混合物體系中C的質量分數減小,則:
(1)該反應的逆反應為　　　　(填“放”或“吸”)熱反應,且m+n　　　(填“>”“=”或“<”)p。
(2)減小壓強時,A的質量分數　　　　(填“增大”“減小”或“不變”,下同)。
(3)若加入B(容器容積不變),則A的轉化率　　　　　　　,B的轉化率　　　　。
(4)若升高溫度,則平衡時B、C的濃度之比將　　　　　　　。
(5)若B是有色物質,A、C均無色,則加入C(容器容積不變)時混合物顏色　　　　(填“變深”“變淺”或“不變”,下同);維持容器內壓強不變,充入氖氣時混合物顏色　　　　。
B級關鍵能力提升練
以下選擇題中有1~2個選項符合題意。
9.對于可逆反應mA(g)+nB(s)pC(g)+qD(g),反應過程中,其他條件不變時,產物D的物質的量分數D%與溫度T或壓強p的關系如圖,下列說法正確的是(　　)
A.降溫可使化學平衡向正反應方向移動
B.化學方程式中化學式前系數:mC.使用合適的催化劑可使D%有所增加
D.B的顆粒越小,正反應速率越快,有利于平衡向正反應方向移動
10.據報道,在300 ℃、70 MPa下由二氧化碳和氫氣合成乙醇已成為現實。
2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)
下列敘述錯誤的是(　　)
A.使用Cu-Zn-Fe催化劑可大大提高平衡混合氣體中CH3CH2OH的含量
B.反應需在300 ℃下進行,可推測該反應是吸熱反應
C.充入大量CO2氣體可提高H2的轉化率
D.從平衡混合氣體中分離出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率
11.工業上利用Ga與NH3在高溫條件下合成半導體材料氮化鎵(GaN)固體,同時有氫氣生成。反應中,每生成3 mol H2時放出30.8 kJ的熱量。在恒溫密閉體系內進行上述反應,下列有關表述正確的是(　　)
A.Ⅰ圖像中如果縱坐標為正反應速率,則t時刻改變的條件可以為升溫或加壓
B.Ⅱ圖像中縱坐標可以表示鎵的轉化率
C.Ⅲ圖像中縱坐標可以表示GaN的質量
D.Ⅳ圖像中縱坐標可以表示體系內混合氣體平均相對分子質量
12.在一個不導熱的密閉反應器中,只發生兩個反應:
a(g)+b(g)2c(g)　ΔH1<0
x(g)+3y(g)2z(g)　ΔH2>0
進行相關操作且達到平衡后(忽略體積改變所做的功),下列敘述錯誤的是(　　)
A.等壓時,通入稀有氣體,c的物質的量不變
B.等壓時,通入z氣體,反應器中溫度升高
C.等容時,通入稀有氣體,各反應速率不變
D.等容時,通入z氣體,y的物質的量濃度增大
13.一定溫度下,密閉容器中進行反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH<0。測得v正(SO2)隨反應時間(t)的變化如圖所示。下列有關說法正確的是(　　)
A.t2時改變的條件:只加入一定量的SO2
B.在t1時平衡常數K1等于t3時平衡常數K3
C.t1時平衡混合氣的平均相對分子質量大于t3時的平均相對分子質量
D.t1時平衡混合氣中SO3的體積分數等于t3時平衡混合氣中SO3的體積分數
14.一定條件下,在容積為3 L的密閉容器中化學反應CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)達到平衡狀態。
(1)該反應的平衡常數表達式K=　　　　　　;根據題圖,升高溫度,K值將　　　　　　(填“增大”“減小”或“不變”),該反應ΔH　　　　(填“>”或“<”)0。
(2)該可逆反應達到化學平衡狀態的標志是　　　　　　(填字母,下同)。
a.v生成(CH3OH)=v消耗(CO)
b.混合氣體的密度不再改變
c.混合氣體的平均相對分子質量不再改變
d.CO、H2、CH3OH的濃度均不再變化
(3)300 ℃時,將容器的容積壓縮到原來的,在其他條件不變的情況下,對平衡體系產生的影響是　　　　。
a.c(H2)減小
b.正反應速率加快,逆反應速率減慢
c.CH3OH的物質的量增加
d.重新平衡時減小
C級學科素養拔高練
15.(1)25 ℃時,制備亞硝酰氯所涉及的熱化學方程式和平衡常數如下表:
序號 熱化學方程式 平衡常數
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
則該溫度下,ΔH3=　　　 kJ·mol-1(用a和b表示)。
(2)25 ℃時,在容積為2 L的恒容密閉容器中通入0.08 mol NO和0.04 mol Cl2發生上述反應③,若反應開始與結束時溫度相同,數字壓強儀顯示反應過程中壓強(p)隨時間(t)的變化如圖Ⅰ實線所示,則ΔH3　　　(填“>”“<”或“=”)0;若其他條件相同,僅改變某一條件,測得其壓強隨時間的變化如圖Ⅰ虛線所示,則改變的條件是　　　　　　　　　　　　　　　　。圖Ⅱ是甲、乙兩同學描繪上述反應③的平衡常數的對數值(lg K)與溫度的變化關系圖,其中正確的曲線是　　　(填“甲”或“乙”),a值為　　　　。25 ℃時測得反應③在某時刻,NO(g)、Cl2(g)、NOCl(g)的濃度分別為0.8 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1,則此時v(正)　　　(填“>”“<”或“=”)v(逆)。
分層作業10　反應條件對化學平衡的影響
1.D　解析 升高溫度,化學平衡向著吸熱方向移動,對于化學平衡2NO2(g)N2O4(g),平衡向逆反應方向移動。①NO2的濃度增大,顏色加深;②混合氣體總的物質的量增大,其質量不變,根據M=可知,混合氣體的平均相對分子質量減小;③反應物和反應產物都是氣體,混合氣體總的質量不變;④升高溫度,化學平衡向左移動,混合氣體總的物質的量增大,容器內壓強增大;⑤反應混合物都是氣體,混合氣體總的質量不變,容器的容積不變,混合氣體的密度不變。
2.B　解析 溫度升高,平衡左移,生成Ni和CO,由于右端溫度穩定在470 K,所以右端主要物質是純Ni(s)和CO(g)。
3.D　解析 反應FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl的本質為Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,溶液中加入KCl固體對平衡無影響,A錯誤;溶液中加水,溶液顏色變淺,平衡向微粒濃度變大的方向移動,即平衡逆向移動,B錯誤;溶液中加鐵粉,鐵粉與Fe3+反應,導致Fe3+濃度減小,平衡逆向移動,溶液顏色變淺,C錯誤;加熱溶液,顏色變淺,說明平衡向著逆反應方向進行,則該反應正反應為放熱反應,D正確。
4.B　解析 由表格數據可知,溫度為T1時,反應先達到平衡,則反應溫度T1>T2,A錯誤;溫度升高,氮氣的物質的量減小,說明平衡向逆反應方向移動,該反應為放熱反應。升高溫度,平衡向逆反應方向移動,反應物轉化率減小,則甲容器中反應物的轉化率小于乙容器,故B正確;升高溫度,平衡向逆反應方向移動,平衡常數減小,則甲容器中平衡常數小于乙容器,故C錯誤;升高溫度,平衡向逆反應方向移動,氣體的物質的量增大,則平衡時甲容器中混合氣體的平均摩爾質量小于乙容器,故D錯誤。
5.B　解析 ①A是固體,增大A的量對平衡無影響,錯誤;②升高溫度,v(正)、v(逆)均應增大,但v(逆)增大的程度大,平衡向逆反應方向移動,錯誤;③壓強增大平衡逆向移動,但v(正)、v(逆)都增大,錯誤;④增大B的濃度,平衡向正反應方向移動,v(正)>v(逆),正確;⑤加入催化劑,平衡不移動,錯誤。
6.D　解析 升高溫度,正、逆反應速率均增大,平衡逆向移動,因此t1時改變的條件是升高溫度,故A正確;加入催化劑,正、逆反應速率同等程度增大,平衡不移動,因此t3時改變的條件是加入高效催化劑,故B正確;當溫度一定時,擴大反應容器容積,則壓強減小,平衡逆向移動,正、逆反應速率都會減小,平衡逆向移動,故C正確;圖中t1和t4時改變外界條件,都使平衡逆向移動,t3時改變條件,平衡不移動,則C2H5OH的體積分數最小的一段時間是t5→t6,故D錯誤。
7.A　解析 恒溫恒容時,充入CO氣體,平衡時=K,保持不變,故A錯誤;正反應是吸熱反應,升高溫度,平衡向正反應方向進行,CO2和SO2的相對分子質量均比CO大,因此混合氣體的平均相對分子質量增大,故B正確;分離出SO2,減小反應產物的濃度,平衡向正反應方向移動,MgSO4消耗量增大,即轉化率增大,故C正確;化學平衡常數只受溫度的影響,溫度不變,化學平衡常數不變,故D正確。
8.答案 (1)放　>　(2)增大　(3)增大　減小　(4)減小　(5)變深　變淺
解析 (1)升高溫度時,B的轉化率變大,說明平衡正向移動,故正反應為吸熱反應,逆反應為放熱反應;減小壓強時,C的質量分數減小,說明平衡逆向移動,故m+n>p。
(2)m+n>p,減小壓強,平衡逆向移動,A的質量分數增大。
(3)向平衡體系中加入B時,B的轉化率減小,A的轉化率增大。
(4)升高溫度時,平衡正向移動,c平(B)減小,c平(C)增大,故減小。
(5)加入C(容器容積不變)時,平衡逆向移動,c平(B)增大,故混合物的顏色加深;維持容器內壓強不變,充入氖氣時,容器的容積增大,c平(B)減小,故混合物的顏色變淺。
9.AB　解析 根據“先拐先平數值大”可知,T2>T1,p2>p1。T2>T1,升高溫度,平衡時D的含量減小,平衡逆向移動,故降低溫度,平衡正向移動,故A正確;p2>p1,增大壓強,平衡時D的含量減小,平衡逆向移動,故m10.AB　解析 A項,催化劑不能改變平衡狀態;B項,判斷吸熱反應和放熱反應是根據體系能量的變化,不能根據實際生產的溫度;C項,充入大量CO2氣體,平衡正向移動,H2的轉化率提高;D項,平衡正向移動,可提高CO2和H2的利用率。
11.A　解析 由題意可知,反應的熱化學方程式為2Ga(s)+2NH3(g)2GaN(s)+3H2(g)　ΔH=-30.8 kJ·mol-1,Ⅰ圖像中如果縱坐標為正反應速率,該反應升高溫度或增大壓強,平衡均逆向移動,v(正)、v(逆)均增大,且v(逆)>v(正),圖像符合題意,A項正確。增大壓強時平衡逆向移動,則鎵的轉化率減小,B項錯誤。Ga是固體,其質量不影響化學平衡,因此增加Ga的質量,不會使平衡時GaN的質量增加,C項錯誤。壓強不變,升高溫度,平衡逆向移動,平均相對分子質量增大;溫度不變,增大壓強,平衡逆向移動,平均相對分子質量增大,D項錯誤。
12.A　解析 等壓時,通入稀有氣體后,第二個反應平衡向逆反應方向移動,反應器內溫度升高,第一個反應平衡向逆反應方向移動,c的物質的量減小,A錯誤;等壓時,通入z氣體,第二個反應平衡向逆反應方向(放熱反應方向)移動,所以體系溫度升高,B正確;由于容器容積不變,通入稀有氣體不影響各種物質的物質的量濃度,所以各反應速率不變,C正確;等容時,通入z氣體,第二個反應平衡向逆反應方向移動,y的物質的量濃度增大,D正確。
13.BD　解析 t2時,v正(SO2)突然增大,且達到平衡后速率恢復至原來的速率,如果只加入一定量的SO2,達到新的平衡后,反應速率會大于原來的速率,A錯誤;平衡常數只與溫度有關,一定溫度下,K值不變,B正確;平衡狀態相同,各物質的百分含量相同,平均摩爾質量相同,C錯誤、D正確。
14.答案 (1)　減小　<
(2)cd　(3)cd
解析 (1)由化學方程式可得反應的平衡常數K=,根據所給圖像判斷,500 ℃時CH3OH的物質的量比300 ℃時CH3OH的物質的量少,說明升高溫度平衡逆向移動,K值減小,正反應為放熱反應,ΔH<0。
(2)a項,均為正反應方向的反應速率,故不能說明反應達到平衡狀態;b項,由于氣體的總質量為定值,且容器的容積保持不變,故密度一直不變,密度不再變化不能說明反應達到平衡狀態;c項,由于氣體的總質量為定值,反應混合氣體的物質的量發生變化,則平均相對分子質量發生變化,混合氣體的平均相對分子質量不再變化能說明反應達到平衡狀態;d項,CO、H2、CH3OH的濃度不再變化是平衡狀態的特征標志。
(3)體積壓縮,即增大壓強,平衡右移;a項,由于體積減小,各物質的物質的量濃度均增加,c(H2)增大;b項,正、逆反應速率均加快;c項,增大壓強,平衡右移,CH3OH的物質的量增大;d項,增大壓強,平衡右移,H2的物質的量減小,CH3OH的物質的量增大,由于,故減小。
15.答案 (1)(2a-b)
(2)<　加催化劑　乙　2　>
解析 (1)根據蓋斯定律,③=2×①-②,故ΔH3=2ΔH1-ΔH2=(2a-b) kJ·mol-1。
(2)由于反應開始,壓強增大,而結束時壓強降低,可知開始時由于升溫而導致壓強增大,故該反應為放熱反應,ΔH3<0。
若改為虛線,結束時狀態一致,只是速率增大,平衡不移動,故改變的條件是加入催化劑。
由于反應放熱,升溫平衡逆向移動,故升溫K減小,lg K減小,曲線乙正確。
設平衡時反應的Cl2的物質的量為x mol,則
　　　　　 2NO(g) + Cl2(g) 2NOCl(g)
開始/mol 0.08 0.04 0
轉化/mol 2x x 2x
平衡/mol 0.08-2x 0.04-x 2x
根據壓強由6p1變為5p1,則有,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,反應正向進行,v(正)>v(逆)。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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