高中化学人教版化学反应原理第二章化学反应速率和化学平衡 第2章第3节2

第二章第三节第2课时基础巩固1．某温度下，反应：N2O42NO2(正反应为吸热反应)在密闭容器中达到平衡，下列说法中，不正确的是eq\x(导学号68732276)(B)A．容器的容积减小，将使反应速率增大B．容器的容积不变时加入少许NO2，将使正反应速率减小C．容器的容积不变时加入少许N2O4，再次平衡时体系颜色变深D．容器的容积不变时升高温度，再次平衡时体系颜色变深解析：A项，容器的容积减小，使反应物浓度及生成物浓度都增大，所以无论正反应速率还是逆反应速率都增大；B项，容器的容积不变时，增加NO2的瞬间，反应物的浓度不变，生成物的浓度增大，正反应速率不变，逆反应速率增大；C项，容器的容积不变时，加入少许N2O4，平衡向右移动，再次平衡，各物质的浓度均增大，体系颜色一定加深；D项，容器的容积不变，升高温度，平衡向吸热(正)反应方向移动，体系颜色一定加深。2．已建立化学平衡的可逆反应，当改变条件使化学反应向正反应方向移动时，下列有关叙述中，正确的是eq\x(导学号68732277)(B)①生成物的质量分数一定增加②生成物的产量一定增加③反应物的转化率一定增大④反应物的浓度一定降低⑤正反应速率一定大于逆反应速率⑥使用了合适的催化剂A．①② B．②⑤C．③⑤ D．④⑥解析：使用催化剂是不会使化学平衡移动的，所以⑥错误，即D错误。如果是减小生成物的浓度，反应会向着正反应方向进行，使生成物的质量分数减小(根据勒夏特列原理，只能减弱这种改变而不能全部抵消这种改变)；只要是平衡向正反应方向移动，则其产量一定会增加，①错误，②正确。如果是增大一种反应物的浓度，其他反应物的转化率一定增大，而其自身的转化率却随之减小，③、④错误。3．一定条件下，体积为10L的密闭容器中，1molX和1molY进行反应：2X(g)＋Y(g)Z(g)，经60s达到平衡，生成molZ。下列说法正确的是eq\x(导学号68732278)(A)A．以X浓度变化表示的反应速率为mol·L－1·s－1B．将容器体积变为20L，Z的平衡浓度变为原来的eq\f(1,2)C．若增大压强，则物质Y的转化率减小D．若升高温度，X的体积分数增大，则该反应的△H>0解析：根据题意可以列出：2X(g)＋Y(g)Z(g)起始/(mol·L－1)0转化/(mol·L－1)平衡/(mol·L－1)所以v(X)＝eq\fmol·L－1,60s)＝mol·L－1·s－1，故A选项正确；若将容器的体积变为20L，瞬时各物质的浓度均减半，根据平衡移动原理，此平衡应向逆反应方向移动，所以z的平衡浓度比原来的eq\f(1,2)要小，故B选项错误；由于此反应的正反应是气体体积缩小的反应，因此增大压强此平衡正向移动，反应物X和Y的转化率均增大，故C选项错误；X的体积分数增大，说明平衡向逆反应方向移动，而升高温度平衡应向吸热反应方向移动，因此此反应的正反应为放热反应，即△H<0，所以D选项错误。4．(双选)在容积不变的密闭容器中进行如下反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，若将平衡体系中各物质的浓度都增加到原来的2倍，则产生的结果是eq\x(导学号68732279)(CD)A．平衡不发生移动 B．平衡向逆反应方向移动C．正、逆反应速率都增大 D．NH3的质量分数增大解析：将平衡体系中各物质浓度都增加到原来的2倍，相当于加压，平衡将向正反应方向移动，A、B错，D正确；反应物、生成物浓度都增大时，正、逆反应速率均增大，C正确。5．下列四个图中，曲线变化情况与所给反应(a、b、c、d均大于0)相对应的是eq\x(导学号68732280)(C)解析：A项反应ΔH<0，为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，SO3含量减小，温度较高时反应先达到平衡，图中1200℃和1000℃的情况表示反了，错误；压强增大，正逆反应速率均增大，平衡正向移动，则v正增大的幅度大，而图中v逆增大的幅度大，B项错误；C项反应的ΔH>0，为吸热反应，压强不变时升高温度，平衡正向移动，N2O4物质的量分数减小，与图中一致，温度不变时增大压强，平衡逆向移动，N2O4物质的量分数增大，与图中一致，正确；起始时增大CO6．T℃时，体积相等的甲、乙、丙3个密闭容器中，发生反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，起始时充入各物质的物质的量如下表所示：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)甲amolamol00乙amol2a00丙amolamol0amol则达到平衡时，CO的物质的量由大到小的顺序是eq\x(导学号68732281)(D)A．n(甲)>n(乙)>n(丙) B．n(甲)>n(丙)>n(乙)C．n(乙)>n(丙)>n(甲) D．n(乙)>n(甲)>n(丙)解析：根据题意，以甲容器为参照物，设达到平衡时，甲容器中CO的物质的量为nmol。乙容器相当于在甲容器基础上增加反应物浓度，平衡正向移动，平衡时CO的物质的量大于nmol；丙容器相当于在甲容器基础上增加生成物浓度，平衡逆向移动，平衡时CO的物质的量小于nmol。7．经过一段时间后，可逆反应aA(g)＋bB(g)cC(g)中物质的百分含量A%和C%随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是eq\x(导学号68732282)(B)A．该反应在T1、T3温度时达到化学平衡B．该反应在T2温度时达到化学平衡C．该反应的逆反应是放热反应D．升高温度，平衡会向正反应方向移动解析：由图可知，起始时C%＝0，即反应物为A、B，生成物为C，由于达到平衡时生成物含量最大，反应物含量最小，故T2时刻达到平衡状态。由图象中曲线变化可知在T2时刻之后的平衡状态中，升高温度，A%增大，C%减小，即升高温度，平衡逆向移动，正反应放热，故选B。8．反应2X(g)＋Y(g)2Z(g)在不同温度下(T1和T2)产物Z的物质的量n(Z)与反应时间t的关系如图所示。下列判断正确的是eq\x(导学号68732283)(C)A．T1<T2，正反应为放热反应 B．T1>T2，正反应为吸热反应C．T1>T2，逆反应为吸热反应 D．T1<T2，逆反应为放热反应解析：由题中图示可知，T1时先达到平衡，而无论正反应是放热还是吸热反应，升高温度都会增大反应速率，因此T1>T2，产物Z的物质的量在高温T1时比低温T2时小，说明降低温度平衡向正反应方向移动，即正反应放热反应，则逆反应为吸热反应。素能拓展1．下列事实能用勒夏特列原理解释的是eq\x(导学号68732284)(C)A．由H2、I2蒸气、HI组成的平衡体系加压后颜色变深B．500℃C．合成氨工厂通常采用较高压强，以提高原料的利用率D．合成氨工业中用铁触媒做催化剂解析：如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动，勒夏特列原理适用的对象应存在可逆过程，若与可逆过程无关，则不能用勒夏特列原理解释。A．该反应反应前后气体体积不变，所以压强不影响化学平衡的移动，增大平衡体系的压强气体的体积减小，碘的浓度增大，颜色变深，所以不能用勒夏特列原理解释，错误；B．对工业合成氨，升高温度，平衡逆向移动，不利于氨的合成，采用500℃的温度是在此温度下，催化剂的活性最高，与平衡移动无关，错误；C．2．有平衡体系：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH<0，为了增加甲醇的产量，应采取的措施是eq\x(导学号68732285)(B)A．高温、高压 B．适宜温度、高压、催化剂C．低温、低压 D．高温、高压、催化剂解析：对于反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH<0，正反应为放热且气体体积减小的反应，欲使化学平衡向正反应方向移动，需降温、增压，但温度太低，反应速率太慢，因此应适宜温度。3．对于可逆反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0，下列研究目的和示意图相符的是eq\x(导学号68732286)(C)ABCD研究目的压强对反应的影响(p2>p1)温度对反应的影响平衡体系增加N2对反应的影响催化剂对反应的影响图示解析：因压强越大，化学反应速率越快，因此A项中对应压强为p2时达到平衡所需的时间应短一些，故A项错误；随温度的升高平衡将逆向移动，反应物氮气的转化率应减小，故B项错误；使用催化剂后化学反应速率应加快，因此有催化剂时达到平衡所需要的时间应短一些，D项错误。4．在密闭容器中发生如下反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)，达到平衡后，保持温度不变，将气体体积缩小到原来的一半，当达到新平衡时，C的浓度为原来倍，下列说法错误的是eq\x(导学号68732287)(D)A．m＋n<p B．平衡向逆反应方向移动C．A的转化率降低 D．C的体积分数增加解析：保持温度不变，气体体积缩小到原来的一半，若平衡不移动，则C的浓度为原来的2倍，实际上是倍，说明平衡向逆反应方向移动，增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，所以m＋n<p，A的转化率降低，C的体积分数减小，D项错误；选D。5．下图是温度和压强对X＋Y2Z反应影响的示意图。图中横坐标表示温度，纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是eq\x(导学号68732288)(C)A．上述可逆反应的正反应为放热反应B．X、Y、Z均为气态C．X和Y中只有一种为气态，Z为气态D．上述反应的逆反应的ΔH>0解析：依图可知，压强一定时，温度越高，Z的体积分数增大，则温度升高，向正反应方向移动，正反应是吸热反应，则A、D选项错；温度一定时，压强越大，Z的体积分数越小，则平衡向逆反应方向移动，逆反应为气体减小的反应，则B错误，答案为C。6．(双选)在体积均为1.0L的两恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉，再分别加入molCO2和molCO2，在不同温度下反应CO2(g)＋C(s)2CO(g)达到平衡，平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如图所示(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上)。下列说法正确的是eq\x(导学号68732289)(BC)A．反应CO2(g)＋C(s)2CO(g)的ΔS>0、ΔH<0B．体系的总压强P总∶P总(状态Ⅱ)>2P总(状态Ⅰ)C．体系中c(CO)∶c(CO，状态Ⅱ)<2c(CO，状态ⅢD．逆反应速率v逆∶v逆(状态Ⅰ)>v逆(状态Ⅲ)解析：由图象可看出，随着温度的升高，CO2的浓度减小，即升高温度，平衡正向移动，正反应为吸热反应，ΔH＞0，A错误；根据图中的数据，可知Ⅰ时容器中气体总物质的量为mol，Ⅱ时容器中气体总物质的量为mol，再有Ⅱ的温度高于Ⅰ的温度，故B正确；Ⅱ和Ⅲ时温度相同，由于该反应的正反应为气体体积增大的反应，增大压强时，平衡逆向移动，C正确；因为温度越高，反应速率越快，故状态Ⅲ反应速率高于状态I的速率，D错误。7．500℃、20MPa时，将H2和N2置于一容积为2L的密闭容器中发生反应。反应过程中H2、N2和NH3物质的量变化如图所示(10min时达到第一次平衡)，下列说法正确的是eq\x(导学号68732290)(DA．反应开始到第一次平衡时，N2的平均反应速率为mol/(L·min)B．从曲线可以看出，反应进行到10min至20min时可能是使用了催化剂C．从曲线可以看出，反应进行至25min时，增加了mol的氨气D．在25min时平衡正向移动但达到新平衡后NH3的体积分数比原平衡小解析：第一次在10min时达到平衡，则v(N2)＝eq\f(\fmol－mol,2L),10min)＝mol/(L·min)，A项错误；由于10min到20min时，N2和H2继续减少，氨气继续增加，而催化剂不能使平衡发生移动，故B项错误；从图像可以看出，25min时，NH3减少了mol，C项错误；25min时，氨气的物质的量减少，故平衡正向移动，根据勒夏特列原理可知，再次达平衡时，氨气的体积分数比原平衡小，D项正确。8．在一密闭容器中发生反应：N2＋3H22NH3ΔH<0，达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图所示：eq\x(导学号68732291)回答下列问题：(1)处于平衡状态的时间段是__ACDF__(填字母，下同)。A．t0～t1 B．t1～t2C．t2～t3 D．t3～t4E．t4～t5F．t5～(2)t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件是：t1时刻__C__；t3时刻__E__；t4时刻__B__。A．增大压强 B．减小压强C．升高温度 D．降低温度E．加催化剂F．充入氮气(3)依据(2)中的结论，下列时间段中，氨的百分含量最高的是__A__。A．t0～t1 B．t2～t3C．t3～t4 D．t5～t6(4)如果在t6时刻，从反应体系中分离出部分氨，t7时刻反应达到平衡状态，