2024-2025学年高中化学第2章化学反应的方向限度与速率第2节第2课时反应条件对化学平衡的影响作业含解析鲁科版选修4

PAGE7-反应条件对化学平衡的影响(建议用时：40分钟)1．下列事实能用勒·夏特列原理说明的是()A．运用催化剂有利于合成氨的反应B．由H2(g)、I2(g)和HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深C．对于反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1来说，500℃时比室温更有利于合成氨的反应D．将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应[答案]D2．有一处于平衡状态的可逆反应：X(s)＋3Y(g)2Z(g)(正反应为放热反应)。为了使该平衡向生成Z的方向移动，可选择的条件是()①高温②低温③高压④低压⑤加催化剂⑥分别出ZA．①③⑤ B．②③⑤C．②③⑥ D．②④⑥C[该反应的正反应为放热反应，降低温度可以使平衡向正反应方向移动，即向生成Z的方向移动，故可选择低温；由于该反应的正反应是气体分子数减小的反应，所以高压有利于平衡向正反应方向移动，故可选择高压；运用催化剂只能同等程度地变更正、逆反应速率，不能使平衡发生移动；分别出Z，可以减小Z的浓度，使平衡正向移动。故选C项。]3．对于反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH＜0，在其他条件不变的状况下，下列表述正确的是()A．加入催化剂，变更了反应的路径，反应的ΔH也随之变更B．变更压强，平衡不发生移动，反应放出的热量不变C．上升温度，反应速率加快，反应放出的热量不变D．增大CO的浓度，化学平衡常数增大B[A项，催化剂变更反应路径，但ΔH不变，A项错误。B项，由于该反应是反应前后气体分子数不变的反应，所以变更压强，平衡不发生移动，反应放出的热量也不变，B项正确。C项，该反应的正反应为放热反应，上升温度，化学反应速率加快，平衡逆向移动，反应放出的热量应削减，C项错误。D项，增大CO的浓度，平衡正向移动，但化学平衡常数仅与温度有关，故其不发生变更，D项错误。]4．某温度下，在体积固定的密闭容器中发生可逆反应X(g)＋Y(g)Z(g)＋W(s)ΔH＞0，下列叙述正确的是()A．加入少量W，逆反应速率增大B．当容器中气体压强不变时，反应达到平衡C．平衡后上升温度，平衡逆向移动D．平衡后加入X，上述反应的ΔH增大B[A错，W是固体，其量的增加对反应速率无影响。B正确，该反应在反应前后气体分子数不同，故容器内压强不变时，反应达到平衡。C错，正反应是吸热反应，上升温度，平衡正向移动。D错，一个反应的ΔH不会随着物质浓度的变更而变更，对一个确定的反应方程式来说，ΔH是固定的。]5．反应X(g)＋Y(g)2Z(g)ΔH<0，在t1时达到平衡，t2时由于体系条件的变更，平衡受到破坏，到t3时再次达到平衡。如图所示为物质的浓度与时间的关系，则t2时刻使化学平衡发生移动的缘由是()A．增大X或Y的浓度 B．上升温度C．增大压强 D．降低温度B[此反应的特点是：反应前后气态物质系数相等。从图中还知t2到t3一段时间内Z的浓度下降了，X、Y的浓度增大了，说明平衡逆向移动。又因为加压此平衡不会移动，升温平衡逆向移动，降温平衡正向移动，增加X或Y的浓度，平衡均会向正向移动，故t2时刻变更的条件为上升温度。]6．当可逆反应mA(g)＋nB(？)pC(g)＋qD(？)(其中A和C都是无色气体)达到平衡时，下列叙述正确的是()A．增大压强，平衡不移动，说明m＋n＝p＋qB．上升温度，A的转化率减小，说明正反应是吸热反应C．若增加B的量，平衡体系颜色加深，则说明B必是气体D．若B是气体，则增加A的量，A、B转化率都肯定增大C[A项，压强变更而平衡不移动只能说明气体分子数在反应前后没有发生变更，而反应物和生成物不肯定都是气体，错误。B项，依据平衡移动原理可知，上升温度，平衡左移，说明正反应是放热反应，错误。D项，若B是气体，则增加A的量，A的转化率减小，错误。]7．对于可逆反应：A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)ΔH＜0，下列图像中正确的是()B[该反应的正反应是气体分子数减小的反应，且是放热反应。上升温度，正、逆反应速率都上升，同时平衡向逆反应方向移动，说明逆反应速率上升得更快，A项错误。压强不变，上升温度，平衡向逆反应方向移动，A2的质量分数增加；温度不变，增大压强，平衡向正反应方向移动，A2的质量分数减小，B项正确。对可逆反应来说，温度越高，达到平衡所用的时间越短，C项错误。增大压强，正、逆反应速率均增大，D项错误。]8．在容积不变的密闭容器中，肯定条件下进行如下反应：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)ΔH＝－373.2kJ·mol－1。如图所示，曲线a表示该反应过程中NO的转化率与反应时间的关系。若变更起始条件，使反应依据曲线b进行，可实行的措施是()A．降低温度B．向密闭容器中通入氩气C．加催化剂D．增大反应物中NO的浓度A[由图像可知，要使反应按曲线b进行，须要延长反应达到平衡的时间，同时提高NO的转化率，即减小反应速率且使平衡向正反应方向移动。B、C项，平衡不移动；D项，增大反应物中NO的浓度，NO的转化率下降。综上可知，A项正确。]9．温度肯定时，在密闭容器中发生可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)，达到平衡后，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的浓度是原平衡时的1.9倍，试推断：(1)压缩体积时平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动；(2)反应再次达到平衡后，C气体的体积分数________(填“增大”“减小”或“不变”)；(3)反应再次达到平衡后，A气体的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)；(4)m＋n________p(填“>”“<”或“＝”)。[解析]将混合气体的体积压缩到原来的eq\f(1,2)，则压强变为原来的2倍，若平衡不移动，则C的浓度为原平衡时的2倍，但事实上C的浓度是原平衡时的1.9倍，说明压缩体积(增大压强)平衡向逆反应方向移动，则m＋n＜p；平衡向逆反应方向移动，则C气体的体积分数减小，A气体的转化率减小。[答案](1)逆反应(2)减小(3)减小(4)＜10．在肯定条件下进行如下反应：aX(g)＋bY(g)cZ(g)。如图1是不同温度下反应达到平衡时，反应混合物中Z的体积分数和压强关系示意图。图1(1)写出该反应的化学平衡常数表达式：K＝________。随着温度的上升，K值________(填“增大”“减小”或“不变”)。当反应物起始浓度相同时，平衡常数K值越大，表明________(填字母)。A．X的转化率越高B．反应进行得越完全C．达到平衡时X的浓度越大D．化学反应速率越快(2)如图2所示，相同温度下，在甲、乙两容器中各投入1molX、2molY和适量催化剂，甲、乙两容器的初始体积均为1L。甲、乙容器达到平衡所用的时间：甲________乙(填“>”“<”或“＝”，下同)，平衡时X和Y的转化率：甲________乙。图2[解析]由图1知：增大压强，Z%增大，平衡右移，则a＋b>c，上升温度，Z%减小，平衡左移，正反应放热。(1)K＝eq\f([Z]c,[X]a[Y]b)，升温K值减小，K值越大，反应进行的越完全，X的转化率越高。(2)依据图2可知甲为恒容反应容器，乙为恒压反应容器，随着反应的进行，气体物质的量减小，故乙相当于在甲的基础上加压，反应速率加快，达平衡所需时间缩短，平衡右移，反应物转化率增大。[答案](1)eq\f([Z]c,[X]a[Y]b)减小AB(2)＞＜11．温度肯定时，在密闭容器中发生可逆反应：mA(气)＋nB(气)pC(气)，达到平衡后，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C的浓度的1.9倍，则下列叙述中，正确的是()A．平衡向逆反应方向移动B．C气体的体积分数增大C．气体A的转化率上升D．m＋n>pA[假设压缩气体的体积时平衡不发生移动，则C的浓度为原平衡时浓度的2倍，现只有1.9倍，说明增大压强平衡向逆反应方向移动，可得m＋n<p，同时可得C气体的体积分数变小、气体A的转化率也减小，故A项正确。]12．其他条件肯定时，发生反应2A(g)＋B(g)2C(g)，B的平衡转化率α(B)与温度T的关系如图所示，图中4个点中，表示未达到平衡状态且v正＜v逆的点是()A．a B．bC．c D．dD[c、d点都不是平衡状态，要达到平衡状态，对于d点，反应应向B的转化率降低的方向移动，即向逆反应方向移动，正反应速率小于逆反应速率；同理，对于c点，反应应向B的转化率增大的方向移动，即向正反应方向移动，正反应速率大于逆反应速率，选D。]13．可逆反应A＋aBC＋2D(a为反应方程式中B物质的系数)，已知B、C、D为气态物质。反应过程中，当其他条件不变时，C的体积百分含量(φ)与温度(T)和压强(p)的关系如图甲、乙所示。下列说法不正确的是()A．T2＞T1，p2＞p1B．该反应的正反应为放热反应C．若a＝2，则A为液态或固态物质D．增加B的物质的量，该反应的ΔH肯定值增大D[A项，依据“先拐先平数值大”可知T2＞T1，p2＞p1，故A项正确。B项，依据图甲，T2＞T1，上升温度C的体积百分含量降低，平衡左移，所以该反应的正反应为放热反应，故B项正确；C项，B、C、D为气态物质，依据图乙，p2＞p1，增大压强C的体积百分含量降低，若a＝2，则A为液态或固态物质，才能使平衡左移，故C项正确；D项，反应的ΔH与化学反应方程式中物质的系数有关，与平衡移动无关，故D项错误。]14．由反应物X转化为Y和Z的能量变更如图所示。下列说法正确的是()A．由X→Y反应的ΔH＝E5－E2B．由X→Z反应的ΔH＜0C．加压有利于提高Y的产率D．上升温度有利于提高Z的产率B[依据题中图示得由X→Y反应的ΔH＝E3－E2，A错误；反应X→Z，反应物的能量高于生成物，ΔH＜0，B正确；依据2X(g)3Y(g)，降低压强平衡向正反应方向移动，有利于提高Y的产率，C错误；反应2X(g)Z(g)ΔH＜0，上升温度，平衡向逆反应方向移动，Z的产率降低，D错误。]15．在密闭容器中投入肯定量的A和B，发生反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)。图1图2(1)若起先时加入A物质mmol，欲使A与B的转化率相等，则加入B物质________mol。(2)相同的压强下，充入肯定量的A、B后，在不同温度下C的体积分数φ(C)与时间的关系如图1所示。则T1________T2(填“>”“<”或“＝”)，该反应正反应的ΔH________0(填“>”“<”或“＝”)。(3)肯定条件下，从正反应起先至达到化学平衡的过程中，混合气体的平均相对分子质量随时间的变更如图2所示，测得达到平衡时A、B、C、D的物质的量均为1mol。①若在恒温、恒容的条件下，向该平衡体系中再通入A、B、C、D各1mol，则体系中气体的平均相对分子质量________(填“增大”“减小”“不变”或“无法确定”)。②若在恒温、恒压的条件下，向该平衡体系中再通入A、B、C、D各1mol，则体系中气体的密度________(填“增大”“减小”“不变”或“无法确定”)。[解析](1)若使A、B的转化率相同，则须要按化学方程式中A、B的系数之比投料，故当加入mmolA时，应加入nmolB。(2)依据“先拐先平数值大”可知，T1＞T2，T1时的φ(C)大于T2时的φ(C)，即上升温度，平衡向正反应方向移动，即正反应为吸热反应，ΔH＞0。(3)由图2可知，随着反应的进行，混合气体的平均相对分子质量增大，由于反应体系中各物质均为气体，故m＋n＞p＋q。①在恒温、恒容时再加入A、B、C、D各1mol，将体系中各物质的浓度同时增加一倍，即相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，eq\x\to(M)增大。②在恒温、恒压时，再加入A、