2024-2025版高中化学课时分层作业8影响化学平衡状态的因素含解析新人教版选修4

PAGE10-影响化学平衡状态的因素(30分钟50分)一、选择题(本题包括6小题,每小题6分,共36分)1.(2024·太原高二检测)关节炎是因为在关节滑液中形成了尿酸钠晶体,尤其是在寒冷季节易诱发关节难受,其化学机理如下:①HUr+H2OUr-+H3O+,尿酸尿酸根离子②Ur-(aq)+Na+(aq)NaUr(s)。下列对反应②的叙述正确的是 ()A.正反应为吸热反应B.正反应为放热反应C.上升温度,平衡向正反应方向移动D.降低温度,平衡向逆反应方向移动【解析】选B。题意中明确指出“尤其是在寒冷季节易诱发关节难受”,说明温度降低,反应②Ur-(aq)+Na+(aq)NaUr(s)的平衡向正反应方向移动,可知其正反应为放热反应。2.(2024·济南高二检测)已知反应:2NO2(g)N2O4(g),把NO2、N2O4的混合气体盛装在两个连通的烧瓶里,然后用止水夹夹住橡胶管,把烧瓶A放入热水里,把烧瓶B放入冰水里,如图所示。与常温时烧瓶内气体的颜色进行对比发觉,A烧瓶内气体颜色变深,B烧瓶内气体颜色变浅。下列说法错误的是 ()A.上述过程中,A烧瓶内正、逆反应速率均加快B.上述过程中,B烧瓶内c(NO2)减小,c(N2O4)增大C.上述过程中,A、B烧瓶内气体密度均保持不变D.反应2NO2(g)N2O4(g)的逆反应为放热反应【解析】选D。上升温度,正、逆反应速率都增大,A项正确;B烧瓶内气体颜色变浅,说明平衡向生成N2O4的方向移动,B烧瓶内c(NO2)减小,c(N2O4)增大,B项正确;容器的容积不变,混合气体的质量不变,A烧瓶、B烧瓶内气体密度都不变,C项正确;放在热水中的A烧瓶内气体颜色变深,放在冰水中的B烧瓶内气体颜色变浅,说明上升温度平衡向生成NO2的方向移动,降低温度平衡向生成N2O4的方向移动,故反应2NO2(g)N2O4(g)的正反应为放热反应,D项错误。3.(2024·蚌埠高二检测)已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。下列说法不正确的是 ()A.上升温度可使该反应的逆反应速率降低B.运用高效催化剂可有效提高正反应速率C.反应达到平衡后,NO的反应速率保持恒定D.单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时,反应达到平衡【解析】选A。升温,无论是正反应,还是逆反应,速率均加快,A项错;催化剂可以加快化学反应速率,B项正确;达到平衡后,各组分的速率保持不变,C项正确;由于CO和CO2的计量系数相等,故当两者同时消耗的量相等时,反应即达到平衡,D项正确。【补偿训练】下列说法中,能说明化学平衡肯定向正反应方向移动的是 ()A.N2O4(g)2NO2(g),变更某一条件后,气体颜色加深B.H2(g)+I2(g)2HI(g),单位时间内消耗H2和HI的物质的量之比大于1∶2C.N2(g)+3H2(g)2NH3(g),变更某一条件后,NH3的体积分数增加D.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),恒温恒压条件下,充入He【解析】选B。A.增大压强平衡向体积减小的方向移动,即向逆反应方向移动,NO2浓度增大,颜色加深,若恒容下加入N2O4,平衡向正反应方向移动,NO2浓度增大,颜色加深,所以平衡不肯定向正反应方向移动,故A错误;B.单位时间内消耗H2和HI的物质的量之比等于1∶2,处于平衡状态,大于1∶2,说明氢气的消耗速率大于生成速率,反应未到达平衡状态,反应向正反应方向进行,故B正确;C.增大压强平衡向体积减小的方向移动,即向正反应方向移动,NH3的体积分数增大,增大氨气的浓度平衡向逆反应方向移动,移动的结果是降低氨气浓度增大的趋势,平衡时仍比原来的浓度高,所以平衡不肯定向正反应方向移动,故C错误;D.恒温恒压充入He,反应混合气体各组分的浓度减小,平衡逆向移动,故D错误。4.下列说法符合事实的是 ()A.其他条件不变,增大某一反应物的浓度,反应物的转化率肯定都增大B.对于有气体参与的反应,其他条件不变,增大压强,体积缩小,体系中各气体的浓度肯定增大C.对于有气体参与的反应,变更压强使平衡向右移动,生成的气体的浓度肯定增大D.增大反应物的浓度,平衡向右移动,生成物的体积分数肯定增大【解析】选B。在平衡体系中,增大某一反应物的浓度,该反应物的转化率降低;对于有气体参与的反应,只要增大压强,各组分浓度同时增大,而减小压强,各组分浓度同时减小。【易错提示】若化学反应的反应物不是一种,增大某一反应物的浓度,另一反应物的转化率肯定增大,而此反应物本身的转化率减小。5.在肯定温度下的可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),生成物C的体积分数与压强p1和p2、时间t1和t2的关系如图所示,则下列关系正确的是 ()A.p1>p2 B.p1=p2C.m+n<p+q D.m+n=p+q【解析】选C。该反应是起始反应物为A、B,生成物为C、D的可逆反应(留意起点),从反应起先到达到平衡的反应过程中,图象显示,在p2压强下先达平衡状态,故p2>p1,从纵坐标看,c1>c2,说明加压将使平衡向逆反应方向移动,即p+q>m+n。6.(2024·朝阳高二检测)下列不能用勒夏特列原理说明的事实是 ()A.棕红色的NO2加压后颜色先变深后变浅B.氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深C.黄绿色的氯水光照后颜色变浅D.合成氨工业运用高压以提高氨的产量【解析】选B。涉及NO2与N2O4的平衡转化,A不符合题意;加压后平衡不移动,但体积缩小,浓度增大使颜色变深,B符合题意;光照后,次氯酸见光分解,使氯气与水反应的平衡向右移动,C不符合题意;合成氨工业加压使化学平衡向右移动,D不符合题意。二、非选择题(本题包括1小题,共14分)7.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,现进行如下试验:在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,肯定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.0kJ·mol-1,测得CO2和CH3OH(g)(1)反应起先到平衡,H2的平均反应速率v(H2)=________mol·L-1·min-1。

(2)反应的H2的物质的量占原来氢气总量的________。

(3)下列措施中能使增大的是________。

A.上升温度B.充入He,使体系压强增大C.将H2O(g)从体系中分别D.运用催化剂E.缩小容器体积【解析】(1)v(H2)=3v(CO2)=3×=0.225mol·L-1·min-1。(2)α(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,分别出H2O(g),平衡右移,增大。D项,运用催化剂,平衡不移动,不变。E项,缩小容器体积,相当于增大压强,平衡右移,增大。答案:(1)0.225(2)75%(3)C、E【补偿训练】在一密闭容器中发生下列反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(正反应为放热反应),下图是某一时间段反应速率与反应进程的关系曲线图。(1)t1、t3、t4时刻,体系中分别是什么条件发生了变更?t1________,t3________,t4________。

(2)下列时间段中,氨的百分含量最高的是______________________。

A.0～t1B.t2～t3C.t3～t4D.t4～t【解析】在t1时刻,正、逆反应速率都增大,且逆反应速率大于正反应速率,则平衡逆向移动,满意两个要求的条件为升温;在t3时刻,正、逆反应速率同等程度增大,则条件为加入催化剂;在t4时刻,正、逆反应速率都减小,且逆反应速率大于正反应速率,则平衡逆向移动,满意两个要求的条件为减压。变更三种条件,一种不影响氨的百分含量,两种都使平衡向逆反应方向移动,氨的百分含量减小,所以在0～t1时间段,氨的百分含量最大。答案:(1)升温加入催化剂减压(2)A(30分钟50分)一、选择题(本题包括6小题,每小题6分,共36分)1.(2024·安阳高二检测)对可逆反应2A(s)+3B(g)C(g)+2D(g)ΔH<0,在肯定条件下达到平衡,下列有关叙述正确的是 ()①增加A的量,平衡向逆反应方向移动②上升温度,平衡向逆反应方向移动,v(正)减小③压强增大一倍,平衡不移动,v(正)、v(逆)不变④增大B的浓度,v(正)>v(逆)⑤加入催化剂,B的转化率提高A.①②B.④C.③D.④⑤【解析】选B。A是固体,其量的变更对平衡无影响;增大B的浓度,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动,v(正)>v(逆);升温,v(正)、v(逆)均应增大,但v(逆)增大的程度大,平衡向逆反应方向移动;压强增大,平衡不移动,但v(正)、v(逆)都增大;催化剂不能使化学平衡发生移动,B的转化率不变。【补偿训练】反应NH4HS(s)NH3(g)+H2S(g)在某一温度下达到平衡,下列各种状况不能使化学平衡发生移动的是 ()A.削减部分NH4HS固体B.压强、温度不变,充入少量氩气C.容积、温度肯定,充入氨气D.温度、容积肯定,充入HCl气体【解析】选A。A中变更固体NH4HS的量,由于变更固体的量并不能使化学反应速率发生变更,故不能影响平衡;B中充入少量氩气,要保持压强不变必需增大容器的容积,使NH3和H2S的浓度降低,平衡向气体体积增大的方向移动,即向正反应方向移动;C中容积、温度肯定,充入氨气,平衡向逆反应方向移动;D中充入HCl气体后,由于要发生反应HCl+NH3NH4Cl,降低了NH3的浓度,所以平衡要向正反应方向移动。2.(2024·阜阳高二检测)已知:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-1025kJ·mol-1。若反应物起始物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正确的是 ()【解析】选C。4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-1025kJ·mol-1。正反应是一个气体体积增大的反应,也是一个放热反应。因此,温度越高,反应速率越快,达到平衡的时间越短;上升温度时,平衡向逆反应方向移动,NO的含量降低,故A是正确的,C是错误的;增大压强,反应速率加快,达到平衡的时间缩短,平衡向逆反应方向移动,NO的含量降低,故B是正确的;加入催化剂,反应速率加快,达到平衡的时间缩短,但NO的含量不变,故D是正确的。【补偿训练】在肯定温度不同压强(p1<p2)下,可逆反应2X(g)2Y(g)+Z(g)中,生成物Z在反应混合物中的体积分数(φ)与反应时间(t)的关系有以下图示,正确的是()【解析】选B。p2>p1,则p2条件下的反应速率较大,达到平衡所需的时间要短,且平衡逆向移动,Z的体积分数比p1的要低。3.(2024·沈阳高二检测)下列事实不能用平衡移动原理说明的是 ()A.开启啤酒瓶后,瓶中立刻泛起大量泡沫B.在FeSO4溶液中加入少量铁粉以防止Fe2+被氧化C.试验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气D.工业上生产硫酸过程中运用过量空气以提高二氧化硫的利用率【解析】选B。A项,开启啤酒瓶后,由于压强减小,啤酒中气体的溶解平衡向气体逸出的方向移动,因而泛起大量泡沫;B项,向FeSO4溶液中加入铁粉以防止Fe2+被氧化的原理是Fe+2Fe3+3Fe2+,没有涉及平衡移动;C项,Cl2与水反应存在平衡:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,饱和食盐水中c(Cl-)大,不利于Cl2的溶解,即Cl2在饱和食盐水中的溶解度比在水中的小,因此可用排饱和食盐水的方法来收集Cl2;D项,依据平衡2SO2(g)+O22SO3(g),用过量的空气即增大氧气的量有利于平衡向正反应方向移动,提高SO2的转化率。4.(2024·邯郸高二检测)某温度下,对可逆反应:2X(g)+Y(g)Z(g)+W(s)ΔH>0的下列叙述正确的是 ()A.加入少量W,逆反应速率增大B.上升温度时,正反应速率增大,逆反应速率减小C.压强不变,充入与反应体系不反应的N2,反应速率减小;体积不变,充入N2,反应速率不变D.平衡后加入X,上述反应的ΔH增大【解析】选C。W为固体,加入W,反应速率不变,A错;升温,正、逆反应速率均增大,B错;平衡后加入X,反应的ΔH不变,D错。5.(2024·邯郸高二检测)如图所示为可逆反应:mA(g)+nB(g)xC(g)ΔH=QkJ·mol-1,在不同温度、压强下反应物A的转化率的变更状况。下列对于反应的热效应Q和反应方程式中A、B、C的化学计量数的推断中,正确的是 ()A.Q>0,m+n>x B.Q>0,m+n<xC.Q<0,m+n<x D.Q<0,m+n>x【解析】选D。由左图可知,压强为p1时达到平衡所用的时间比较短,即p1>p2,选择两压强下的平衡状态,由p2p1,A的转化率增大,即增大压强,平衡正向移动,故m+n>x;由右图可知,上升温度,A的转化率下降,即上升温度,平衡向左移动,正反应放热Q<0,故选D。【补偿训练】(2024·合肥高二检测)现有mA(s)+nB(g)qC(g)ΔH<0的可逆反应,在肯定温度下达平衡时,B的体积分数φ(B)和压强p的关系如图所示,则有关该反应的下列描述正确的是 ()A.m+n<qB.n>qC.x点的混合物中v正<v逆D.x点比y点的混合物的正反应速率小【解析】选D。从曲线的走向可以推断出:增压,φ(B)增大,即平衡左移,所以右边系数大,因A为固体,所以n<q,A项、B项都错;C项,在x点,作一垂线可知:压强肯定时,x点的φ(B)过大,反应要向右进行以达平衡,即v正>v逆,所以C项错;D项,在y点和x点的φ(B)相同,相当于在x点的基础上压缩(y点的压强大于x点),所以正、逆反应速率都增大,D项正确(若进一步探讨,可得其依次为v逆y>v正y>v正x>v逆x)。6.(2024·长春高二检测)为了探究外界条件对反应aX(g)+bY(g)cZ(g)的影响,以X和Y的物质的量之比为a∶b起先反应,通过试验得到不同条件下达到平衡时Z的物质的量分数,试验结果如图所示。以下推断正确的是 ()A.ΔH>0,a+b>cB.ΔH>0,a+b<cC.ΔH<0,a+b>cD.ΔH<0,a+b<c【解析】选C。依据图象知,上升温度,平衡时Z的物质的量分数减小,说明正反应是放热反应,即ΔH<0;增大压强,平衡时Z的物质的量分数增大,说明正反应是气体分子数减小的反应,即a+b>c,C项正确。二、非选择题(本题包括1小题,共14分)7.(2024·南平高二检测)将等物质的量的A、B、C、D四种物质混合后,充入一容积为V的密闭容器,此时容器内压强为p。然后在肯定条件下发生如下反应:aA(?)+bB(?)cC(g)+dD(?)。当反应进行一段时间后,测得A削减了nmol,B削减了0.5nmol,C增加了nmol,D增加了1.5nmol,此时达到化学平衡。(1)该化学方程式中,各物质的化学计量数分别为a________;b________;c________;d________。

(2)若只变更压强,反应速率发生变更,但平衡不发生移动,则在上述平衡混合物中再加入B物质,上述平衡________。

A.向正反应方向移动B.向逆反应方向移动C.不移动D.条件不够,无法推断(3)若只上升温度,反应一段时间后,测知四种物质的物质的量又重新相等,则正反应为________(填“放热”或“吸热”)反应。

【解析】(1)依据化学反应中