2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第2章化學(xué)反應(yīng)的方向限度與速率第2節(jié)化學(xué)反應(yīng)的限度2反應(yīng)條件對化學(xué)平衡的影響練習(xí)含解析魯科版選擇性必修1

PAGE9-反應(yīng)條件對化學(xué)平衡的影響(40分鐘70分)一、選擇題(本題包括4小題,每小題8分,共32分)1.對于平衡體系mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)ΔH<0,下列結(jié)論中不正確的是()A.若溫度不變,將容器的體積縮小到原來的一半,此時A的濃度為原來的2.1倍,則m+n<p+qB.若平衡時,A、B的轉(zhuǎn)化率相等,說明反應(yīng)起先時,A、B的物質(zhì)的量之比為m∶nC.若m+n=p+q,則往含有amol氣體的平衡體系中再加入amol的B,達(dá)到新平衡時,氣體的總物質(zhì)的量等于2amolD.若溫度不變時,壓強增大到原來的2倍,達(dá)到新平衡時,總體積肯定比原來的要小【解析】選D。將容器的體積縮小到原來的一半,假如平衡不移動,A的濃度為原來的2倍,現(xiàn)在為2.1倍,平衡逆向移動,逆向是一個氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),A項正確;依據(jù)轉(zhuǎn)化率=×100%,且轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量之比等于方程式化學(xué)計量數(shù)之比(m∶n),則A、B的轉(zhuǎn)化率相等時,A、B的初始物質(zhì)的量之比等于m∶n,B項正確;C項若m+n=p+q,則反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變,故氣體的總物質(zhì)的量等于2amol,C項正確;D項,m+n=p+q時,壓強增大到原來的2倍,總體積為原來的,D項錯誤。2.(2024·泰安高二檢測)已知反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=QkJ·mol-1;在三個不同容積的容器中分別充入1molCO與2molH2,恒溫恒容,測得平衡時CO的轉(zhuǎn)化率如下表。下列說法正確的是 ()試驗編號溫度/℃容器容積CO轉(zhuǎn)化率平衡壓強①200V150%p1②200V270%p2③350V350%p3A.反應(yīng)速率:③>①>②B.容器容積:V1<V2C.若容器容積:V1>V3,則Q<0D.若試驗②中CO和H2用量均加倍,則CO轉(zhuǎn)化率小于70%【解析】選C。依據(jù)表中所給數(shù)據(jù)可知,試驗①和試驗②溫度相同,但是試驗②中CO轉(zhuǎn)化率大,說明p2>p1,則反應(yīng)速率:②>①,試驗③的溫度高于試驗②,溫度越高,反應(yīng)速率越快,則反應(yīng)速率:③>②,A項錯誤;同一溫度下,①中CO的轉(zhuǎn)化率小于②中CO的轉(zhuǎn)化率,說明壓強p1<p2,則容器容積V1>V2,B項錯誤;若試驗①和試驗③的溫度相同,且V1>V3,則試驗③與試驗①相比,平衡正向移動,平衡時CO的轉(zhuǎn)化率大,而事實上試驗③和試驗①中CO的轉(zhuǎn)化率相同,試驗③的溫度高于試驗①,說明上升溫度時,平衡逆向移動,所以正反應(yīng)肯定為放熱反應(yīng),即Q<0,C項正確;若試驗②中CO和H2用量均加倍,則相當(dāng)于增大壓強,平衡正向移動,CO的轉(zhuǎn)化率大于70%,D項錯誤。3.下列圖象能正確地表達(dá)可逆反應(yīng)3A(g)+B(g)2C(g)(ΔH<0)的是 ()【解析】選D。從題目中可以看出該反應(yīng)正反應(yīng)方向是一個氣體體積縮小的放熱反應(yīng),假如升溫平衡向逆向移動,C%是削減的,而在A圖中升溫C%是增加的,A錯誤;對于B圖,升溫平衡向逆向移動,應(yīng)當(dāng)v(逆)>v(正),但圖中升溫時v(正)>v逆,B錯誤;對于C圖,先固定溫度不變,變更壓強,在100℃曲線上任取兩點,變更壓強看A的A%變更是否與題意相符,如依圖進(jìn)行加壓可知道A%是減小的,而加壓向氣體體積縮小的方向移動即正向移動,所以A%是減小的,與題意相符,再固定壓強,變更溫度,按圖進(jìn)行升溫而A%是減小的,與題意不相符,C錯誤;對于D圖,跟C圖分析方法相同,先固定溫度不變,變更壓強看A的轉(zhuǎn)化率是否與題意相符,再固定壓強不變,變更溫度,最終應(yīng)當(dāng)?shù)贸鯠圖是正確的。【補償訓(xùn)練】(2024·淮安高二檢測)已知某可逆反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)。反應(yīng)過程中,當(dāng)其他條件不變時,C的體積分?jǐn)?shù)與溫度(T)和壓強(p)的關(guān)系如圖。下列敘述正確的是 ()A.正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B.降低溫度,正反應(yīng)速率增大C.a+b<c+dD.增大壓強,B轉(zhuǎn)化率增大【解析】選D。上升溫度,C的體積分?jǐn)?shù)降低,平衡向逆反應(yīng)方向移動,正反應(yīng)放熱,A錯誤;從p1→p2,壓強增大,C的體積分?jǐn)?shù)上升,平衡向正反應(yīng)方向移動,正反應(yīng)方向為氣體體積減小的方向,a+b>c+d,C項錯誤;降低溫度,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都減小,B項錯誤;增大壓強,C的體積分?jǐn)?shù)上升,平衡向正反應(yīng)方向移動,B轉(zhuǎn)化率增大,D項正確。4.(2024·濰坊高二檢測)某可逆反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=。達(dá)到平衡狀態(tài)時,假如上升溫度(其他條件不變),則c(NO)減小。下列說法正確的是()A.反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為NO2(g)+SO2(g)NO(g)+SO3(g)ΔH>0B.肯定條件下達(dá)到平衡時,縮小容器體積,增大體系壓強,氣體顏色加深C.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變,說明反應(yīng)已達(dá)平衡D.運用合適的催化劑可使該反應(yīng)的反應(yīng)速率和平衡常數(shù)增大【解析】選B。A項,上升溫度c(NO)減小,說明平衡逆向移動,所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng),ΔH<0,錯誤;B項,增大體系壓強就是縮小容器體積,平衡雖然不移動,但物質(zhì)濃度均增大,氣體顏色加深,正確;C項,該反應(yīng)前后氣體的總質(zhì)量和總物質(zhì)的量都不發(fā)生變更,因此混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變,故不能說明反應(yīng)已達(dá)平衡,錯誤;D項,運用催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率,但平衡常數(shù)不變,錯誤?！狙a償訓(xùn)練】(2024·贛州高二檢測)高溫下,某反應(yīng)達(dá)到平衡,平衡常數(shù)K=。恒容時,溫度上升,H2濃度減小。下列說法正確的是 ()A.該反應(yīng)的焓變?yōu)檎礏.恒溫恒容下,增大壓強,H2濃度肯定減小C.上升溫度,逆反應(yīng)速率減小D.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO+H2O(g)CO2+H2【解析】選A。由平衡常數(shù)K=,可知反應(yīng)為CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),D錯誤;溫度上升時H2濃度減小,說明在恒容時平衡正向移動,ΔH>0,A正確;恒容時增大壓強,H2的濃度可能不變,B錯誤;上升溫度,v(正)和v(逆)都增大,C錯誤。二、非選擇題(本題包括2小題,共38分)5.(16分)(2024·沈陽高二檢測)在2L密閉容器內(nèi),800℃時反應(yīng):2NO(g)+O2(g)2NO2(g)體系中,n(NO)隨時間的變更如下表:時間/s01234n(NO)/mol0.0200.010.0080.0070.007(1)800℃,反應(yīng)達(dá)到平衡時,NO的物質(zhì)的量濃度是____________;上升溫度,NO的濃度增大,則該反應(yīng)是____________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。

(2)能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,且平衡向正反應(yīng)方向移動的是____________。

A.剛好分別出NO2氣體 B.適當(dāng)上升溫度C.增大O2的濃度 D.選擇高效催化劑【解析】(1)平衡時,n(NO)=0.007mol,c(NO)==0.0035mol·L-1。上升溫度,c(NO)增大,則平衡左移,正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。(2)分別出NO2氣體,反應(yīng)速率減慢,加入催化劑,平衡不移動,上升溫度該反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動,所以A、B、D均錯誤。增大反應(yīng)物O2的濃度,反應(yīng)速率增大,平衡向正反應(yīng)方向移動,C正確。答案:(1)0.0035mol·L-1放熱(2)C6.(22分)(1)T1℃時,密閉容器中,通入肯定量的CO和H2O,發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH<0。容器中各物質(zhì)的濃度變更如下表所示: 世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號時間/minc(CO)(mol·L-1)c(H2O)(mol·L-1)c(CO2)(mol·L-1)c(H2)(mol·L-1)00.2000.3000020.1380.2380.0620.0623c1c2c3c44c1c2c3c450.1160.2160.08460.0960.2660.104①肯定處于平衡狀態(tài)的時間段為____________。

②5～6min時間段內(nèi),平衡移動方向為____________(填“向左移動”或“向右移動”),依據(jù)表中數(shù)據(jù)推斷,平衡移動的緣由是____________(填字母)。

a.增加了H2O(g)的量 b.增加氫氣濃度c.運用催化劑 d.降低溫度③T2℃時(T2>T1),在相同條件下發(fā)生上述反應(yīng),達(dá)到平衡時,CO的濃度____________c1(填“>”“<”或“=”)。

(2)工業(yè)上常用CO、CO2和H2合成甲醇燃料,其原理為①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH<0②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH>0當(dāng)混合氣體的組成固定時,CO平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度和壓強的關(guān)系如圖所示。圖中的壓強由大到小依次為____________,推斷理由是___

_________;

試說明CO平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度上升而減小的緣由:

__________________。

【解析】(1)①從表格數(shù)據(jù)分析,3～4min時間段內(nèi),體系中各物質(zhì)的濃度不變,處于平衡狀態(tài)。②5～6min時間段內(nèi),反應(yīng)物CO濃度減小,但H2O(g)濃度增大,產(chǎn)物CO2濃度增大,則平衡向右移動,移動的緣由是增加了H2O(g)的量。③正反應(yīng)放熱,溫度上升,平衡逆移,故T2℃下,達(dá)平衡時CO濃度大于c1。(2)相同溫度下,由于反應(yīng)①為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),加壓有利于提高CO的轉(zhuǎn)化率;而反應(yīng)②為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),產(chǎn)生CO的量不受壓強影響,故增大壓強時,有利于CO的轉(zhuǎn)化率上升,所以圖中的壓強由大到小的依次為p1>p2>p3。反應(yīng)①為放熱反應(yīng),上升溫度時,平衡向左移動,使得體系中CO的量增大;反應(yīng)②為吸熱反應(yīng),上升溫度,平衡向右移動,又使產(chǎn)生CO的量增大;最終結(jié)果是隨溫度上升,CO的轉(zhuǎn)化率降低。答案:(1)①3～4min②向右移動a③>(2)p1>p2>p3相同溫度下,由于反應(yīng)①為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),加壓有利于提高CO的轉(zhuǎn)化率;而反應(yīng)②為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),產(chǎn)生CO的量不受壓強影響,故增大壓強時,有利于CO的轉(zhuǎn)化率上升上升溫度時,反應(yīng)①為放熱反應(yīng),平衡向左移動,使得體系中CO的量增大;反應(yīng)②為吸熱反應(yīng),平衡向右移動,又使產(chǎn)生CO的量增大;最終結(jié)果是隨溫度上升,CO的轉(zhuǎn)化率降低(20分鐘30分)一、選擇題(本題包括3小題,每小題5分,共15分)7.(2024·綿陽高二檢測)在一體積可變的密閉容器中,加入肯定量的X、Y,發(fā)生反應(yīng)mX(g)nY(g)ΔH=QkJ·mol-1。反應(yīng)達(dá)到平衡時,Y的物質(zhì)的量濃度與溫度、氣體體積的關(guān)系如下表所示:下列說法正確的是 ()A.m>nB.Q<0C.溫度不變,壓強增大,Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)削減D.體積不變,溫度上升,平衡向逆反應(yīng)方向移動【解析】選C。升溫,c(Y)增大,平衡右移,所以Q>0,B、D項錯誤;氣體體積增大1倍,若平衡不移動,c(Y)應(yīng)減小為一半,現(xiàn)c(Y)比一半大,即減壓平衡向右移動,m<n,A項錯誤,C項正確。8.(2024·杭州高二檢測)已知反應(yīng)mX(g)+nY(g)qZ(g)+pW(s)的ΔH<0,m+n>q,在恒容密閉容器中反應(yīng)達(dá)到平衡時,下列說法肯定正確的是 ()A.通入氦氣使密閉容器中壓強增大,平衡向正反應(yīng)方向移動B.增加X的物質(zhì)的量,混合氣體的密度減小C.降低溫度,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量增大D.X的正反應(yīng)速率是Y的逆反應(yīng)速率的倍【解析】選D。A項,通入氦氣,壓強增大,但不變更濃度,不影響平衡移動,錯誤;B項,增加X的物質(zhì)的量,氣體總質(zhì)量增加,體積不變,密度增大,錯誤;C項,正反應(yīng)放熱,降低溫度平衡正向移動,物質(zhì)的量減小,但質(zhì)量也減小,相對分子質(zhì)量的變更不能推斷,錯誤;D項,速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,正確。9.在2L恒容密閉容器中充入2molX和1molY發(fā)生反應(yīng):2X(g)+Y(g)3Z(g),反應(yīng)過程持續(xù)上升溫度,測得混合體系中X的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。下列推斷正確的是 世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號()A.Q點時,Y的轉(zhuǎn)化率最大B.W點X的正反應(yīng)速率等于M點X的正反應(yīng)速率C.上升溫度,平衡常數(shù)增大D.溫度肯定,平衡時充入Z,達(dá)到新平衡時Z的體積分?jǐn)?shù)比原平衡時大【解析】選A。反應(yīng)剛起先,反應(yīng)正向進(jìn)行,消耗X,X體積分?jǐn)?shù)減小,當(dāng)?shù)絈點后,升溫反應(yīng)逆向進(jìn)行,X體積分?jǐn)?shù)增大,說明ΔH<0。Q點時,X的體積分?jǐn)?shù)最小,則Y的轉(zhuǎn)化率最大,選項A正確;溫度越高,化學(xué)反應(yīng)速率越大,所以W點X的正反應(yīng)速率小于M點X的正反應(yīng)速率,選項B錯誤;ΔH<0,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),上升溫度,平衡常數(shù)減小,選項C錯誤;因為該反應(yīng)氣體系數(shù)不變,所以平衡時充入Z,新平衡與原平衡等效,Z的體積分?jǐn)?shù)不變,選項D錯誤。二、非選擇題(本題包括1小題,共15分)10.(2024·石家莊高二檢測)已知在一恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-196.0kJ·mol-1。SO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖所示:世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號依據(jù)圖示回答下列問題:(1)壓強:p1____________(填“>”“=”或“<”)p2。

(2)上升溫度,平衡向____________(填“左”或“右”)移動。

(3)200℃下,將肯定量的SO2和O2充入體積為2L的密閉容器中,經(jīng)10min后測得容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下表所示:氣體SO2O2SO3物質(zhì)的量/mol1.61.80.4①該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)記是____________(填字母)。

a.SO2和O2的體積比保持不變b.混合氣體的密度保持不變c.體系的壓強保持不變d.SO2和SO3物質(zhì)的量之和保持不變②當(dāng)反應(yīng)放出98.0kJ熱量時,測得該反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),該溫度下SO2的轉(zhuǎn)化率為____________。

(4)400℃時,將等量的SO2和O2在兩個容積相等的容器中反應(yīng),并達(dá)到平衡。在該過程中,甲容器保持體積不變,