20182019学年度高中化学人教版选修4课堂能力提升训练：温度、催化剂对化学平衡移动的影响（含解析）

课堂能力提升训练温度、催化剂对化学平衡移动的影响A组1. 在一固定容积的密闭容器中进行如下反应:N2+3H22NH3 H0,在一定温度下反应达到平衡状态,若将平衡体系中各物质的浓度都增加到原来的2倍,下列叙述正确的是( )A.化学平衡不发生移动B.化学平衡向正反应方向移动C.化学平衡向逆反应方向移动D.正反应速率增大,逆反应速率减小解析:容积固定,各物质浓度增大2倍,相当于将容器容积缩小为原容器的一半,对该反应而言,平衡应正反应方向移动。答案:B2、如图为某化学反应的速率与时间的关系图,在t1时刻升高温度或者增大压强,速率的变化都符合图示的反应的是( )A.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H0C.H2(g)+I2(g)2HI(g) H0D.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) H0解析:根据图像可知,该反应的正反应是放热、气体体积增大的反应,只有D项符合。答案:D3.如图所示,三个烧瓶中分别充满NO2气体并分别放置在盛有下列物质的烧杯(烧杯内有水)中:在(1)中加入CaO,在(2)中不加其他任何物质,在(3)中加入NH4Cl晶体,发现(1)中红棕色变深,(3)中红棕色变浅,下列叙述正确的是( )A.2NO2N2O4是放热反应B.NH4Cl溶于水时放出热量C.烧瓶(1)中平衡混合气的平均相对分子质量增大D.烧瓶(3)中气体的压强增大解析:2NO2N2O4,NO2为红棕色气体,N2O4为无色气体。(1)中红棕色变深说明平衡左移,平均相对分子质量减小,而CaO和水反应放热,则该反应为放热反应,A选项对,C选项错;(3)中红棕色变浅,说明平衡右移,而正反应为放热反应,则证明NH4Cl溶于水要吸收热量,平衡右移时,气体的物质的量减小,压强减小,B、D选项均错。答案:A4.如图曲线a表示放热反应X(g)+Y(g)Z(g)+M(g)+N(s)H0进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件,使反应过程按b曲线进行,可采取的措施是()A.升高温度 B.加大X的投入量C.缩小体积 D.增大体积解析:由于该反应是等体积反应,缩小体积,平衡不移动,但能缩短达到平衡所用时间。答案:C5.合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得,其中的一步反应为:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H0反应达到平衡后,为提高CO的转化率,下列措施中正确的是( )A.增加压强 B.降低温度C.增大CO的浓度 D.更换催化剂解析:一般来说,有两种及两种以上反应物的可逆反应中,在其他条件不变时,增大其中一种反应物的浓度,能使其他反应物的转化率升高,但本身的转化率降低,故C项错误。A项因该反应为反应前后气体物质的量相等的反应,故增加压强只能缩短反应达到平衡的时间,并不能使该平衡发生移动,因而无法提高CO的转化率。B项因该反应为放热反应,降低温度能使平衡向右移动,从而提高CO的转化率。D项催化剂只能影响化学反应的速率,改变可逆反应达到平衡的时间,不能提高CO的转化率。答案:B6.在一个不导热的密闭反应器中,只发生两个反应:a(g)+b(g)2c(g) H10进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所做的功),下列叙述错误的是( )A.等压时,通入“惰性”气体,c的物质的量不变B.等压时,通入z气体,反应器中温度升高C.等容时,通入“惰性”气体,各反应速率不变D.等容时,通入z气体,y的物质的量浓度增大解析:本题要特别注意题干中的信息“不导热的密闭反应器”。A项,等压时,通入“惰性”气体,气体的体积增大,平衡x(g)+3y(g)2z(g)(H20)向左移动,反应放热,反应体系的温度升高,由于该反应容器是一个不导热的容器,所以平衡a(g)+b(g)2c(g)也向左(吸热方向)移动,c的物质的量减小,故A不正确;B项,等压时,通入z气体,增大了生成物的浓度,平衡x(g)+3y(g)2z(g)向左移动,由于该反应的逆反应是放热反应,所以反应器的温度升高,B项正确;等容时,通入“惰性”气体,各反应物和生成物的物质的量没有变化,即各组分的浓度没有发生变化,所以各组分的反应速率不发生变化,C项正确;等容时,通入z气体,增大了生成物z的浓度,平衡逆向移动,所以y的物质的量浓度增大,D项正确。答案:A7.可逆反应aX(g)+bY(g)cZ(g)在一定温度下的密闭容器内达到平衡后,t0时改变某一外界条件,化学反应速率(v)时间(t)图像如图所示。则下列说法中正确的是( )A.若a+b=c,则t0时只能是增大了容器的压强B.若a+b=c,则t0时只能是加入了催化剂C.若a+bc,则t0时只能是增大了容器的压强D.若a+bc,则t0时只能是加入了催化剂解析:若a+b=c,则t0时增大容器的压强或使用催化剂,A、B项错误;若a+bc,则t0时增大容器的压强,平衡必定会移动,而图像明显没有移动,只能是加入催化剂,故D项正确,C项错误。答案:D8、随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍关注,目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验:在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H=-49.0 kJmol-1测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。(1)反应开始到平衡,H2的平均反应速率v(H2) molL-1min-1。 (2)H2的转化率为 。 (3)下列措施中能使增大的是 。 A.升高温度B.充入He,使体系压强增大C.将H2O(g)从体系中分离D.使用催化剂E.缩小容器体积解析:(1)v(H2)=3v(CO2)=3=0.225 molL-1min-1。(2)(H2)=100%=75%。(3)A项,升温,平衡左移减小。B项充入He,平衡不移动,不变。C项,分离出H2O(g),平衡右移,增大。D项,使用催化剂,平衡不移动,不变。E项,缩小容器体积,平衡右移,增大。答案:(1)0.225(2)75%(3)C、E10.在容积不同的密闭容器内,分别充入等量的N2和H2,在不同温度下,任其发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),并分别在t s时测定其中NH3的体积分数,绘图如图所示。(1)A、B、C、D、E五点中,尚未达到化学平衡状态的点是 。 (2)此可逆反应的正反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。 (3)AC段的曲线是增函数,CE段曲线是减函数,试从反应速率和平衡角度说明理由: 。 解析:由图判断可知,C点是第一个平衡点,则A、B两点尚未达到平衡状态。C点以后,随温度升高,NH3百分含量降低,说明平衡向逆反应方向移动,所以正反应是放热反应。答案:(1)A、B(2)放热(3)AC:反应开始v(正)v(逆),反应向右进行生成NH3;CE:已达平衡,升温使平衡左移,NH3的体积分数减小B组能力提升1.在容积不变的密闭容器中存在如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) Hv(正)。答案:B3.可逆反应:A2(?)+B2(?)2AB(?),当温度和压强改变时,n(AB)的变化如下图,下列叙述正确的是( )A.A2、B2及AB均为气体,H0B.AB为气体,A2、B2至少有一种为非气体,H0D.AB为固体,A2、B2有一种为非气体,H0解析:由图可知压强相等时,升高温度,AB的物质的量减少,可知温度升高平衡向逆反应方向移动,逆反应是吸热反应,正反应是放热反应,Hb% B.a%=b%C.a%b% D.2a%=b%解析:本题考查了勒夏特列原理的应用。容器发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。要比较A、B两容器中SO2转化率,可以对B容器的反应过程进行如下虚拟设计:即先将B容器中的体积扩大一倍,使状态与A容器达到等效平衡(状态相当于两个独立的容器A),两者SO2的转化率相等。再将状态体积压缩为原体积,根