时温度催化剂对化学平衡移动的影响作业含解析选修4

第3课时温度、催化剂对化学平衡移动的影响课后篇稳固提升根底稳固1.如图为某化学反响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响的是()A.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0B.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH>0C.H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH>0D.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH<0解析根据图像可知,该反响的正反响是放热、气体体积增大的反响,只有D项符合。答案D2.一定条件下,以下反响中水蒸气含量随反响时间的变化趋势符合以下图的是()A.CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH<0B.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH>0C.CH3CH2OH(g)CH2CH2(g)+H2O(g)ΔH>0D.2C6H5CH2CH3(g)+O2(g)2C6H5CHCH2(g)+2H2O(g)ΔH<0解析四个反响中水蒸气均为生成物。由温度—时间图分析可知,T2斜率大,先到达平衡,速率大,温度高,T2>T1;温度升高,水蒸气含量减少,平衡向逆反响方向移动,逆反响方向吸热,那么正反响是放热反响,故B、C项错误。由压强—时间图分析可知,p1斜率大,先到达平衡,速率大,压强大,p1>p2;压强大,水蒸气含量高,平衡向正反响方向移动,压强增大平衡向气体分子数减小的方向转移,正反响是气体分子数减小的反响,故D项错误,A项正确。答案A3.合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反响制得,其中的一步反响为:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH<0反响到达平衡后,为提高CO的转化率,以下措施中正确的选项是()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响物的可逆反响中,在其他条件不变时,增大其中一种反响物的浓度,能使其他反响物的转化率升高,但本身的转化率降低,故C项错误。A项因该反响为反响前后气体物质的量相等的反响,故增大压强只能缩短反响到达平衡的时间,并不能使该平衡发生移动,因而无法提高CO的转化率。B项因该反响为放热反响,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响的速率,改变可逆反响到达平衡的时间,不能提高CO的转化率。答案B4.在一个不导热的密闭反响器中,只发生两个反响:a(g)+b(g)2c(g)ΔH1<0x(g)+3y(g)2z(g)ΔH2>0进行相关操作且到达平衡后(忽略体积改变所做的功),以下表达错误的选项是()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,反响器中温度升高C.等容时,通入“惰性〞气体,各反响速率不变D.等容时,通入z气体,y的物质的量浓度增大解析此题要特别注意题干中的信息“不导热的密闭反响器〞。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)ΔH2>0向左移动,反响放热,反响体系的温度升高,由于该反响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项错误;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,由于该反响的逆反响是放热反响,所以反响器的温度升高,B项正确;等容时,通入“惰性〞气体,各反响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,所以各组分的反响速率不发生变化,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A5.将NO2装入带活塞的密闭容器中,当反响2NO2(g)N2O4(g)到达平衡后,改变以下一个条件,其中表达正确的选项是()A.升高温度,气体颜色加深,那么此反响为吸热反响B.慢慢压缩气体体积,平衡向右移动,混合气体颜色变浅C.慢慢压缩气体体积,假设体积减小一半,压强增大,但小于原来的两倍D.恒温恒容时,充入惰性气体,压强增大,平衡向右移动,混合气体的颜色变浅解析A项,气体颜色加深即平衡向左移动,所以此反响为放热反响,错误;B项,假设压缩气体体积平衡不移动,那么气体颜色加深,但平衡向右移动,使混合气体颜色在加深后的根底上变浅,但一定比原平衡的颜色深,错误;C项,假设平衡不移动,假设体积减小一半,压强为原来的两倍,但平衡向右移动,使压强在原来压强的2倍的根底上减小,正确;D项,体积不变,反响物及生成物浓度不变,所以正、逆反响速率均不变,平衡不移动,混合气体的颜色无变化,错误。答案C6.在容积不变的密闭容器中存在如下反响:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0。某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反响的影响,以下分析正确的选项是()A.图Ⅰ表示的是t1时刻增大O2的浓度对反响速率的影响B.图Ⅱ表示的是t1时刻参加催化剂对反响速率的影响C.图Ⅲ表示的是催化剂对平衡的影响,且甲的催化剂效率比乙高D.图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响,且乙的压强较高解析A项,图Ⅰ改变的条件应是缩小容器体积。B项,由于同等程度地加快正、逆反响速率,所以图Ⅱ参加的应是催化剂。C项、D项,由于图Ⅲ中平衡发生了移动,所以参加的不是催化剂,改变的应是温度,且乙的温度高于甲的。答案B7.在A(g)+B(g)C(g)ΔH<0的反响中,如下图,能正确表示反响速率(纵坐标)与温度(横坐标)关系的是()解析因为正反响是放热反响,升高温度,正、逆反响速率都增大,且平衡向吸热反响的方向移动,即向逆反响方向移动,所以v(逆)>v(正)。答案B8.体积完全相同的两个容器A和B,A装有SO2和O2各1g,B装有SO2和O2各2g,在相同温度下反响到达平衡时A中SO2的转化率为a%,B中SO2的转化率为b%,那么A、B两容器中SO2转化率的关系正确的选项是()A.a%>b% B.a%=b%C.a%<b% D.2a%=b%解析容器中发生反响2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。要比拟A、B两容器中SO2的转化率,可以对B容器的反响过程进行如下虚拟设计:即先将B容器中的体积扩大一倍,到达平衡时状态Ⅱ与A容器中SO2的转化率相等。再将状态Ⅱ体积压缩为原体积,根据勒夏特列原理,平衡向体积减小的方向移动,平衡向正反响方向移动,状态Ⅲ平衡时SO2转化率大于状态Ⅱ(也就是容器A)的转化率,所以B容器中SO2的转化率比A容器中大,即a%<b%。答案C9.对于以下三个反响,从反响开始进行到到达平衡后,保持温度、容器容积不变,按要求答复以下问题。(1)PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)再充入PCl5(g),平衡向方向移动,到达平衡后,PCl5(g)的转化率,PCl5(g)的百分含量。

(2)2HI(g)I2(g)+H2(g)再充入HI(g),平衡向方向移动,到达平衡后,HI的分解率,HI的百分含量。

(3)2NO2(g)N2O4(g)再充入NO2(g),平衡向方向移动,到达平衡后,NO2(g)的转化率,NO2(g)的百分含量。

答案(1)正反响减小增大(2)正反响不变不变(3)正反响增大减小10.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的含量并有效地开发利用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。为探究反响原理,现进行如下实验:在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下发生反响:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.0kJ·mol-1测得CO2和CH3OH(g)的物质的量浓度随时间变化如下图。(1)反响开始到平衡,H2的平均反响速率v(H2)=mol·L-1·min-1。

(2)H2的转化率为。

(3)以下措施中能使n(CA.升高温度B.充入He,使体系压强增大C.将H2O(g)从体系中别离D.使用催化剂E.缩小容器体积解析(1)v(H2)=3v(CO2)=3×(1.00-0(2)α(H2)=3×0.(3)A项,升温时平衡左移,n(CH3OH)n(CO2)减小。B项充入He,平衡不移动,答案(1)0.225(2)75%(3)C、E能力提升11.某工业流程中,进入反响塔的混合气体中NO和O2的物质的量分数分别为0.10和0.06,发生化学反响2NO(g)+O2(g)2NO2(g),在其他条件相同时,测得实验数据如下表:压强/(×105Pa)温度/℃NO到达所列转化率需要时间/s50%90%98%1.030122502830902551057608.0300.23.936900.67.974根据表中数据,以下说法正确的选项是()A.升高温度,反响速率加快B.增大压强,反响速率变慢C.在1.0×105Pa、90℃条件下,当转化率为98%时反响已达平衡D.假设进入反响塔的混合气体为amol,反响速率以v=ΔnΔt表示,那么在8.0×105Pa、30℃条件下,转化率从50%增至90%时段NO的反响速率为解析A选项,两组压强相同的实验中,当NO转化率相同时,温度高时需要时间长,因此由表中数据可知,升高温度,反响速率减慢,所以错误;B选项,当温度均为30℃或90℃,且NO转化率相同时,压强大时需要时间短,因此增大压强,反响速率变快,所以错误;C选项,从题给数据无法判断当转化率为98%时,反响是否已到达平衡状态,所以错误;D选项,起始时NO的物质的量为a10mol,NO的转化率从50%增至90%时,NO转化的物质的量为a10mol×(90%-50%)=a25mol,需要时间为3.7s,因此反响速率为4答案D12.可逆反响:A2(?)+B2(?)2AB(?),当温度和压强改变时,n(AB)的变化如以下图,以下表达正确的选项是()A.A2、B2及AB均为气体,ΔH<0B.AB为气体,A2、B2至少有一种为非气体,ΔH<0C.AB为气体,A2、B2有一种为非气体,ΔH>0D.AB为固体,A2、B2有一种为非气体,ΔH>0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响方向移动,逆反响是吸热反响,正反响是放热反响,ΔH<0;t3开始温度不变,压强增大,AB的物质的量减小,说明平衡向逆反响方向移动,逆反响是体积减小的方向,说明AB必为气体,A2、B2至少有一种为非气体,不能同时为气体。答案B13.在容积相同的密闭容器内,分别充入等量的N2和H2,在不同温度下,任其发生反响N2(g)+3H2(g)2NH3(g),并分别在ts时测定其中NH3的体积分数,绘图如下图。(1)A、B、C、D、E五点中,尚未到达化学平衡状态的点是。

(2)此可逆反响的正反响是(填“放热〞或“吸热〞)反响。

(3)AC段的曲线是增函数,CE段曲线是减函数,试从反响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,那么A、B两点尚未到达平衡状态。C点以后,随温度升高,NH3百分含量降低,说明平衡向逆反响方向移动,所以正反响是放热反响。答案(1)A、B(2)放热(3)AC:反响开始v(正)>v(逆),反响向右进行生成NH3;CE:已达平衡,升温使平衡左移,NH3的体积分数减小14.在一个体积为2L的密闭容器中,高温下发生反响:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)。其中CO2、CO的物质的量(mol)随时间(min)的变化关系如下图。(1)反响在1min时第一次到达平衡状态,固体的质量增加了3.2g。用CO2的浓度变化表示的反响速率v(CO2)=。

(2)反响进行至2min时,假设只改变温度,曲线发生的变化如下图,3min时再次到达平衡,那么ΔH0(填“>〞“<〞或“=〞)。

(3)5min时再充入一定量的CO(g),平衡发生移动。以下说法正确的选项是(填写编号)。

A.v(正)先增大后减小 B.v(正)先减小后增大C.v(逆)先增大后减小 D.v(逆)先减小后增大表示n(CO2)变化的曲线是(填写图中曲线的字母编号)。

(4)请用固态物质的有关物理量来说明该反响已经到达化学平衡状态:。

解析(1)由Fe生成F