2025版新教材高中化学第2章化学反应速率与化学平衡第2节第3课时浓度压强对化学平衡的影响课时作业新人教版选择性必修1

其次章其次节第三课时一、选择题1．温度不变时，在恒压容器a与恒容容器b中，分别充入体积比为13的N2和H2。若起先时两容器的体积相等，则在相同条件下达到平衡时，两容器中N2的转化率应当是(A)A．a中大 B．b中大C．a、b一样大 D．无法推断解析：氮气和氢气的反应是一个反应前后气体体积减小的反应，气体的压强越大，氮气的转化率越大，随着反应的进行，a容器内气体的压强不变，b容器内气体的压强减小，a容器中气体的压强大于b容器中气体的压强，所以a容器中氮气的转化率大。2．对于可逆反应X(s)＋2Y(g)2Z(g)，下列叙述不正确的是(C)A．达到平衡时v正(Y)＝v逆(Z)B．平衡后，若再充入Y，X的转化率增大C．平衡后，若压缩体积增大压强，Z的体积分数增大D．平衡后，若保持温度和容器内压强不变，充入氦气，平衡不移动解析：A项，v正(Y)＝v逆(Z)，说明正、逆反应速率相等，反应处于平衡状态；B项，再充入Y时，Y的浓度增大，有利于X的转化，X的转化率增大；C项，压缩体积增大压强，平衡不移动，Z的体积分数不变；D项，恒温恒压下，充入He，平衡不移动。3．对已达化学平衡的下列反应2X(g)＋Y(g)2Z(g)，减小压强时，对反应产生的影响是(C)A．逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动B．逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动C．正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动D．正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动解析：减小压强，容器体积增大，反应物和生成物的浓度均降低，则正、逆反应速率都减小。减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动，即平衡向逆反应方向移动，则v(逆)>v(正)。4．可逆反应2SO2＋O2eq\o(,\s\up17(催化剂),\s\do15(△))2SO3达到平衡状态时，保持温度、容器容积不变，向容器中加入确定量的O2，下列说法正确的是(K为平衡常数，Q为浓度商)(C)A．Q不变，K变大，O2的转化率增大B．Q不变，K变大，SO2的转化率减小C．Q减小，K不变，O2的转化率减小D．Q增大，K不变，SO2的转化率增大解析：当可逆反应2SO2＋O2eq\o(,\s\up17(催化剂),\s\do15(△))2SO3达到平衡状态时，保持温度、容器容积不变，向容器中加入确定量的O2，浓度商Q减小，平衡向右移动，但O2的转化率减小，K不变。5．已知反应：2NO2(红棕色)N2O4(无色)ΔH<0，将确定量的NO2充入注射器后封口，如图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变更(气体颜色越深，透光率越小)，下列说法正确的是(D)①b点的操作为拉伸注射器②d点v正<v逆③c点与a点相比，c(NO2)增大，c(N2O4)减小，④若不忽视体系温度变更，且没有能量损失，则T(b)<T(c)⑤若容器绝热，则平衡常数Ka>KcA．①③⑤ B．②③④C．①③④ D．②④⑤解析：b点时，透光率突然下降，说明c(NO2)突然增大，则操作是压缩注射器，①错误；d点，透光率下降，则c(NO2)增大，平衡逆向移动，v(正)<v(逆)，②正确；c点是在a点的基础上压缩注射器，则c(NO2)增大，c(N2O4)增大，③错误；由b点到c点，压缩注射器，反应正向进行，放出热量，混合气体的温度上升，则T(b)<T(c)，④正确；若容器绝热，a点到c点，压缩注射器，反应正向进行，T(a)<T(c)，该反应正向放热，温度越高平衡常数越低，故平衡常数Ka>Kc，⑤正确。故选D。6．在水溶液中，CrOeq\o\al(2－,4)呈黄色，Cr2Oeq\o\al(2－,7)呈橙红色，重铬酸钾(K2Cr2O7)在水溶液中存在以下平衡：Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋，下列说法正确的是(C)A．向该溶液中加入过量浓NaOH溶液后，溶液呈橙红色B．该反应是氧化还原反应C．向该溶液中滴加适量的浓硫酸，平衡向逆反应方向移动，再次达到平衡后，氢离子浓度比原溶液大D．向体系中加入少量水，平衡逆向移动解析：CrOeq\o\al(2－,4)呈黄色，Cr2Oeq\o\al(2－,7)呈橙红色，加入NaOH能中和氢离子，平衡正向移动，CrOeq\o\al(2－,4)浓度增大，溶液呈黄色，A错误；该反应无元素化合价升降，不是氧化还原反应，B错误；加入浓硫酸，氢离子浓度增大，平衡逆向移动，依据勒夏特列原理，再次达到平衡后，氢离子浓度比原溶液大，C正确；向体系中加入少量水，平衡向离子浓度增大的方向移动，即平衡正向移动，D错误。7．在温度确定时，密闭容器中发生可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)并达到平衡。若将混合气体的体积压缩到原来的eq\f(1,2)，当再次达到平衡时C的浓度为原平衡时的1.9倍，则下列说法正确的是(C)A．平衡向正反应方向移动B．B气体的体积分数减小C．气体A的转化率降低D．m＋n>p解析：平衡时，将体积压缩到原来的eq\f(1,2)的瞬间，假设平衡不移动，C的浓度应为原来的2倍，但再次达到平衡时C的浓度变为原来的1.9倍，说明体积压缩后平衡逆向移动，即向气体分子数减小的方向移动，所以m＋n<p。据φ(B)＝eq\f(nB,n总)×100%，平衡逆向移动后B的体积分数增大，A的转化率降低。8.可逆反应mA(s)＋nB(g)pC(g)在确定条件下达到平衡后，变更压强，B的体积分数φ(B)与压强的关系如图所示，有关叙述正确的是(B)A．m＋n<pB．n<pC．X点时v(正)<v(逆)D．X点比Y点的正反应速率大解析：增大压强，平衡逆向移动，说明n<p；X点时B的体积分数要减小，平衡正向移动，则v(正)>v(逆)；X点压强小于Y的压强，所以X点比Y点的正反应速率小。9．(2024·浙江6月，20)确定温度下，在N2O5的四氯化碳溶液(100mL)中发生分解反应：2N2O54NO2＋O2。在不同时刻测量放出的O2体积，换算成N2O5浓度如下表：t/s06001200171022202820xc(N2O5)/(mol·L－1)1.400.960.660.480.350.240.12下列说法正确的是(D)A．600～1200s，生成NO2的平均速率为5.0×10－4mol·L－1·s－1B．反应2220s时，放出的O2体积为11.8L(标准状况)C．反应达到平衡时，v正(N2O5)＝2v逆(NO2)D．推想上表中的x为3930解析：依据表中数据及方程式2N2O54NO2＋O2知600～1200s时，v(N2O5)＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(0.96－0.66mol·L－1,600s)＝5.0×10－4mol·L－1·s－1，由关系式eq\f(vN2O5,2)＝eq\f(vNO2,4)可得，v(NO2)＝2×5.0×10－4mol·L－1·s－1＝1.0×10－3mol·L－1·s－1，A错误；反应2220s时，消耗n(N2O5)＝(1.40－0.35)mol·L－1×0.1L＝0.105mol，依据关系式可知eq\f(nN2O5,2)＝n(O2)，则V(O2)＝0.105mol×eq\f(1,2)×22.4L·mol－1＝1.176L，B错误；达到平衡时，eq\f(v正N2O5,2)＝eq\f(v逆NO2,4)，C错误；由表中数据知，600～1710s，c(N2O5)减小一半，用时1110s，与1710～2820s一样可以推断出2820～xs，c(N2O5)减小一半也用时1110s，故x＝1110＋2820＝3930，D正确。10．确定温度下，向三个容积不等的恒容密闭容器(a<b<c)中分别投入2molNOCl，发生反应：2NOCl(g)2NO(g)＋Cl2(g)tmin后，三个容器中NOCl的转化率如图中A、B、C三点。下列叙述正确的是(D)A．A点延长反应时间，可以提高NOCl的转化率B．A、B两点的压强之比为2528C．A点的平均反应速率大于C点的平均反应速率D．容积为aL的容器达到平衡后再投入1molNOCl、1molNO，平衡不移动解析：容器体积越大，反应速率越小，容积为aL的容器反应速率大于容积为bL的容器，tmin后，A点的转化率小于B，说明A点达到平衡状态，A点延长反应时间，NOCl的转化率不变，故A错误；A、B两点的气体物质的量比为2528，容器的体积不同，所以压强之比不是2528，故B错误；A为平衡点，A点的平均反应速率为0，C没有达到平衡，C点的平均反应速率大于0，故C错误；D项，A点为平衡点，依据A点数据，K＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,a)))2×\f(0.5,a),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,a)))2)＝eq\f(1,2a)，再投入1molNOCl、1molNO，Q＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,a)))2×\f(0.5,a),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,a)))2)＝eq\f(1,2a)，Q＝K，平衡不移动，故D正确。11．确定温度下，向某容积可变的密闭容器中加入足量碳酸钙，发生反应：CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)，并达到平衡。下列说法正确的是(B)A．保持容器容积不变，充入He，平衡向逆反应方向移动B．将容器容积增大为原来的2倍，当体系再次达到平衡时，气体密度不变C．增加CaCO3(s)的物质的量，平衡向正反应方向移动，CO2的浓度增大D．将容器容积缩小为原来的一半，当体系再次达到平衡时，CO2的浓度为原来的2倍解析：保持容器容积不变，充入He，由于参与反应的气体的浓度不变，则平衡不移动，A项错误；将容器容积增大为原来的2倍，压强减小，平衡向正反应方向移动，达到平衡时温度不变，则K＝c(CO2)不变，即c(CO2)不变，容器内气体的密度不变，B项正确；CaCO3(s)为固体，增加其物质的量，平衡不移动，CO2的浓度不变，C项错误；将容器容积缩小为原来的一半，压强增大，平衡向逆反应方向移动，但由于K不变，则平衡时二氧化碳的浓度不变，D项错误。12．对于反应N2O4(g)2NO2(g)，在温度确定时，平衡体系中NO2的体积分数φ(NO2)%随压强的变更状况如图所示。下列说法正确的是(D)A．A、C两点的正反应速率的关系：A>CB．A、B、C、D、E各状态，v正<v逆的是状态EC．维持p1不变，E→A所需时间为x，维持p2不变，D→C所需时间为y，则x<yD．使E状态从水平方向到达C状态，从理论上来讲，可选用的条件是从p1突然加压至p2解析：增大压强，反应速率增大，C点压强大于A点压强，所以v(A)<v(C)，A项错误；处于曲线上的状态为平衡状态，E点NO2的体积分数小于平衡状态时的体积分数，反应应向生成NO2的方向进行，此时v正>v逆，D点NO2的体积分数大于平衡状态时的体积分数，反应向逆反应方向进行，此时v正<v逆，B项错误；压强越大，反应速率越大，达到平衡状态所用的时间越少，应为x>y，C项错误；从p1突然加压到p2，瞬间平衡没有移动，NO2的体积分数瞬间不变，D项正确。二、非选择题13．能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛地开发和应用前景。工业上合成甲醇的反应为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH<0。(1)在300℃、5MPa条件下，将0.20molCO与0.58molH2的混合气体充入2L密闭容器中发生反应，反应过程中甲醇的物质的量浓度随时间的变更如图所示。①列式计算300℃时该反应的平衡常数K＝eq\f(cCH3OH,cCO·c2H2)＝eq\f(0.02,0.08×0.252)＝4。②300℃时，将0.50molCO、1.00molH2和1.00molCH3OH充入容积为2L的密闭容器中，此时反应将_B__(填字母，下同)。A．向正反应方向进行B．向逆反应方向进行C．处于平衡状态D．无法推断③下列措施可提高甲醇产率的是_ABD__。A．压缩容器体积B．将CH3OH(g)从体系中分别C．充入He，使体系总压强增大D．再充入0.20molCO和0.58molH2(2)若其他条件不变，使反应在500℃下进行，在上图中画出甲醇的物质的量浓度随时间变更的示意图。答案：如图所示解析：(1)③压缩容器体积，压强增大，平衡右移；将CH3OH(g)从体系中分别是降低了生成物的浓度，平衡右移；恒容下充入惰性气体，平衡不移动；再充入0.20molCO和0.58molH2相当于增大压强，平衡右移。(2)上升温度，平衡向逆反应方向移动，平衡时甲醇的物质的量浓度减小，但温度上升，化学反应速率加快，达到平衡所需时间缩短。14．Ⅰ.在水溶液中橙色的Cr2Oeq\o\al(2－,7)与黄色的CrOeq\o\al(2－,4)有下列平衡关系：Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋，重铬酸钾(K2Cr2O7)溶于水配成的稀溶液是橙色的。(1)向上述溶液中加入NaOH溶液，溶液呈_黄__色，因为OH－与H＋结合生成水，c(H＋)减小，使平衡正向移动，CrOeq\o\al(2－,4)浓度增大，溶液由橙色变为黄色。(2)向已加入NaOH溶液的(1)溶液中再加入过量稀硫酸，则溶液呈_橙__色，因为_c(H＋)增大，平衡逆向移动，Cr2Oeq\o\al(2－,7)浓度增大，溶液又由黄色变成橙色__。(3)向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀)，则平衡_正向移动__(填“逆向移动”或“正向移动”)，溶液颜色将_慢慢变浅，直至无色__。Ⅱ.在10℃和2×105Pa的条件下，反应aA(g)dD(g)＋eE(g)建立平衡后，再逐步增大体系的压强(温度不变)。下表列出了不同压强下平衡时物质D的浓度。压强/Pa2×1055×1051×106浓度/(mol·L－1)0.0850.200.44依据表中数据，回答下列问题：(1)压强从2×105Pa增加到5×105Pa时，平衡移动方向是_逆向移动__，理由是_D浓度增大的倍数小于压强增大的倍数__。(2)压强从5×105Pa增加到1×106Pa时，平衡移动的方向是_正向移动__，理由是_D浓度增大的倍数大于压强增大的倍数__。解析：Ⅰ.加碱中和溶液中的H＋，平衡正向移动，溶液中的c(CrOeq\o\al(2－,4))增大；加酸使平衡逆向移动，溶液中的c(Cr2Oeq\o\al(2－,7))增大；加Ba(NO3)2发生的反应为Ba2＋＋CrOeq\o\al(2－,4)=BaCrO4↓(黄色)，平衡正向移动，溶液颜色将由橙色慢慢变浅，直至无色。Ⅱ.(1)压强增加2.5倍，若平衡不移动，D的浓度应为0.2125mol·L－1，现在小于该值，说明平衡逆向移动了。同理(2)压强增加2倍，若平衡不移动，D的浓度应为0.4mol·L－1，现在大于该值，说明平衡正向移动了。15．依据外界条件对化学平衡的影响回答下列问题：(1)碘单质难溶于水却易溶于KI溶液。碘水中加入KI溶液发生反应：I2(aq)＋I－(aq)Ieq\o\al(－,3)(aq)，下列说法不正确的是_a__(填字母，下同)。a．上述体系中加入苯，平衡不移动b．可运用该反应原理除去硫粉中少量的碘单质c．试验室配制碘水时