高二化學(xué)影響化學(xué)平衡的因素訓(xùn)練題及答案
雙基練習(xí)
1．將H2(g)和Br2(g)充入恒容密閉容器中，恒溫下發(fā)生反應(yīng)H2(g)＋Br2(g)鳩2HBr(g)ΔH＜0，平衡時(shí)Br2(g)的轉(zhuǎn)化率為a；若初始條件相同，絕熱下進(jìn)行上述反應(yīng)，平衡時(shí)Br2(g)的轉(zhuǎn)化率為b。a與b的關(guān)系是()
A．a(chǎn)＞bB．a(chǎn)＝b
C．a(chǎn)＜bD．無(wú)法確定
解析：H2與Br2的反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，絕熱條件下進(jìn)行該反應(yīng)，體系的溫度必然升高，導(dǎo)致平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，Br2(g)的轉(zhuǎn)化率降低。
答案：A
2．碘鎢燈比白熾燈使用壽命長(zhǎng)。燈管內(nèi)封存的少量碘與使用過程中沉積在管壁上的鎢可以發(fā)生反應(yīng)：W(s)＋I(xiàn)2(g)鳩艤艤馮1T2WI2(g)ΔH＜0(溫度T1＜T2)。下列說法正確的是()
A．燈管工作時(shí)，擴(kuò)散到燈絲附近高溫區(qū)的WI2(g)會(huì)分解出W，W重新沉積到燈絲上
B．燈絲附近溫度越高，WI2(g)的轉(zhuǎn)化率越低
C．該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式是K＝cWcI2cWI2
D．利用該反應(yīng)原理可以提純鎢
解析：本題考查了化學(xué)平衡中的平衡移動(dòng)、轉(zhuǎn)化率及化學(xué)平衡常數(shù)。高溫時(shí)，平衡左移，WI2分解，溫度越高，分解越充分，故A正確，B錯(cuò)；選項(xiàng)C給出的是逆反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式，C錯(cuò)。
答案：AD
3．高溫下，某反應(yīng)達(dá)到平衡，平衡常數(shù)K＝cCOcH2OcCO2cH2。恒容時(shí)，溫度升高，H2的濃度減小。下列說法正確的是()
A．該反應(yīng)的焓變?yōu)檎?/p>
B．恒溫、恒容下，增大壓強(qiáng)，H2的濃度一定減小
C．升高溫度，逆反應(yīng)速率減小
D．該反應(yīng)化學(xué)方程式為CO＋H2O鳩艤艤翊呋劑高溫CO2＋H2
解析：由平衡常數(shù)表達(dá)式寫出可逆反應(yīng)為CO2(g)＋H2(g)鳩艤艤翊呋劑高溫CO(g)＋H2O(g)，D項(xiàng)錯(cuò)誤；由于升高溫度，H2的濃度減小，說明升溫平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，因此正反應(yīng)是吸熱的，焓變?yōu)檎担珹項(xiàng)正確；由于反應(yīng)前后氣體體積相等，增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)，但若通入H2，其濃度會(huì)增大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都會(huì)增大，C項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案：A
4．雞沒有汗腺，在夏天只能依賴喘息調(diào)節(jié)體溫。雞過度呼出CO2，會(huì)使下列平衡向左移動(dòng)，導(dǎo)致蛋殼變薄，使農(nóng)場(chǎng)主和超市蒙受經(jīng)濟(jì)損失。
CO2(g)鳩馛O2(l)
CO2(g)＋H2O(l)鳩馠2CO3(aq)
H2CO3(aq)鳩馠＋(aq)＋HCO－3(aq)
HCO－3(aq)鳩馠＋(aq)＋CO2－3(aq)
Ca2＋(aq)＋CO2－3(aq)鳩馛aCO3(s)
澳大利亞學(xué)者經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，夏季給雞喂下列飲料會(huì)使蛋殼變厚。該飲料是()
A．淡鹽水B．碳酸水
C．蔗糖水D．澄清石灰水
解析：雞過度呼出CO2，會(huì)使平衡向左移動(dòng)，導(dǎo)致蛋殼變薄，那么要使蛋殼變厚，應(yīng)該使平衡右移，應(yīng)補(bǔ)充CO2，故用溶有CO2的碳酸水。
答案：B
5．反應(yīng)2A(g)＋B(g)鳩2C(g)ΔH＞0，下列反應(yīng)條件有利于生成C的是()
A．低溫、低壓B．低溫、高壓
C．高溫、高壓D．高溫、低壓
解析：正反應(yīng)為氣體體積縮小的反應(yīng)，且為吸熱反應(yīng)，升高溫度、增大壓強(qiáng)均會(huì)使平衡向正方向移動(dòng)，有利于生成C。
答案：C
6．已知反應(yīng)A2(g)＋2B2(g)鳩2AB2(g)ΔH＜0，下列說法正確的是()
A．升高溫度，正向反應(yīng)速率增大，逆向反應(yīng)速率減小
B．升高溫度有利于反應(yīng)速率增大，從而縮短達(dá)到平衡的時(shí)間
C．達(dá)到平衡后，升高溫度或增大壓強(qiáng)都有利于該反應(yīng)平衡正向移動(dòng)
D．達(dá)到平衡后，降低溫度或減小壓強(qiáng)都有利于該反應(yīng)平衡正向移動(dòng)
解析：升高溫度正、逆反應(yīng)速率都增大，A錯(cuò)。升高溫度平衡逆向移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)。減小壓強(qiáng)有利于平衡逆向移動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)。
答案：B
7．如右圖所示中的曲線是表示其他條件一定時(shí)，2NO＋O2鳩2NO2(正反應(yīng)放熱)反應(yīng)中NO的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線，圖中標(biāo)有a、b、c、d四點(diǎn)，其中表示未達(dá)到平衡狀態(tài)，且v正＞v逆的點(diǎn)是()
A．a(chǎn)點(diǎn)B．b點(diǎn)
C．c點(diǎn)D．d點(diǎn)
解析：此坐標(biāo)的縱軸表示的是NO的轉(zhuǎn)化率，橫軸表示溫度，曲線上的任一點(diǎn)都表示在此溫度下達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，從c點(diǎn)作縱軸的平行線與曲線交于一點(diǎn)，這表示若想達(dá)到c點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度的平衡狀態(tài)，需要轉(zhuǎn)化更多的NO，表示c點(diǎn)未到平衡狀態(tài)，即v正＞v逆。
答案：C
8．在容積不變的密閉容器中存在如下反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)鳩2SO3(g)ΔH＜0，某研究小組研究了其他條件下不變時(shí)，改變某一條件對(duì)上述反應(yīng)的影響，下列分析正確的是()
A．圖Ⅰ表示的是t1時(shí)刻增大O2的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響
B．圖Ⅱ表示的是t1時(shí)刻加入催化劑后對(duì)反應(yīng)速率的影響
C．圖Ⅲ表示的是催化劑對(duì)平衡的影響，且甲的催化效率比乙的高
D．圖Ⅲ表示的是壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響，且乙的.壓強(qiáng)較高
解析：若增大氧氣的濃度正反應(yīng)速率突然變大，逆反應(yīng)速率逐漸變大，A選項(xiàng)不正確；加入催化劑正、逆反應(yīng)速率同等倍數(shù)的增大，但平衡不移動(dòng)，B選項(xiàng)正確；觀察圖Ⅲ，達(dá)到平衡時(shí)時(shí)二氧化硫的轉(zhuǎn)化率不相等，故甲、乙兩條曲線不可能是由催化劑引起的，C選項(xiàng)不正確；增大壓強(qiáng)反應(yīng)速率加快，達(dá)到平衡的時(shí)間縮短，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率增大，D選項(xiàng)不正確。
答案：B
9．NO2蒸氣易形成N2O4：2NO2(g)鳩馧2O4(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))，現(xiàn)欲較準(zhǔn)確測(cè)定NO2的相對(duì)分子質(zhì)量，應(yīng)采用的反應(yīng)條件是()
A．高溫、低壓B．低溫、高壓
C．低溫、低壓D．高溫、高壓
解析：題目要求準(zhǔn)確測(cè)定NO2的相對(duì)分子質(zhì)量，而NO2(g)易形成N2O4(g)，不利于NO2的相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定。要準(zhǔn)確測(cè)定NO2的相對(duì)分子質(zhì)量，就必須使上述平衡向生成NO2的方向移動(dòng)，由于上述正反應(yīng)是一個(gè)體積縮小的放熱反應(yīng)，要使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則應(yīng)采取高溫、低壓的措施才行。
答案：A
10．1molX氣體跟amolY氣體在體積可變的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：X(g)＋aY(g)鳩馼Z(g)反應(yīng)達(dá)到平衡后，測(cè)得X的轉(zhuǎn)化率為50%。而且，在同溫、同壓下還測(cè)得反應(yīng)前混合氣體的密度是反應(yīng)后混合氣體密度的3/4，則a和b的數(shù)值可能是()
A．a(chǎn)＝1，b＝1B．a(chǎn)＝2，b＝1
C．a(chǎn)＝2，b＝2D．a(chǎn)＝3，b＝2
解析：據(jù)題意可有如下“平衡模式”
X(g)＋aY(g)鳩馼Z(g)
起始/mol1a0
變化/mol1×50%0.5a0.5b
平衡/mol0.50.5a0.5b
因?yàn)槊芏扰c氣體體積成反比，而體積比又等于物質(zhì)的量之比，因此據(jù)題意有平衡混合氣的物質(zhì)的量總和與起始時(shí)混合氣體物質(zhì)的量總和之比為34，即0.5＋0.5a＋0.5b1＋a＝34，可得1＋a＝2b。最后將所給四組數(shù)據(jù)代入關(guān)系式便知A、D兩組數(shù)據(jù)均符合題意。
答案：AD
11．在密閉容器中進(jìn)行下列反應(yīng)：CO2(g)＋C(s)鳩2CO(g)ΔH＞0，達(dá)到平衡后，改變下列條件，則指定物質(zhì)的濃度及平衡如何變化？
(1)增加C，平衡__________，c(CO)__________。
(2)減小密閉容器體積，保持溫度不變，則平衡__________，c(CO2)__________。
(3)通入N2，保持密閉容器體積不變，溫度不變，則平衡__________，c(CO2)__________。
(4)保持密閉容器體積不變，升高溫度，則平衡__________，c(CO)__________。
解析：(1)C為固體，增加C，其濃度并不變，平衡不發(fā)生移動(dòng)；(2)減小容器體積，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，向氣體體積減小的方向移動(dòng)；(3)通入的N2不參加反應(yīng)，并且密閉容器體積和溫度不變時(shí)，各物質(zhì)的濃度并不變，平衡不發(fā)生移動(dòng)；(4)其他條件相同，升高溫度，平衡向吸熱方向移動(dòng)。
答案：(1)不移動(dòng)不變(2)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)增大(3)不移動(dòng)不變(4)向正反應(yīng)方向移動(dòng)增大
12．如下圖所示，燒瓶A、B中裝有相同濃度的NO2和N2O4的混合氣體，中間止水夾K夾緊，燒杯甲中盛放100mL6mol/L的HCl的溶液中放入25gNaOH固體，同時(shí)向燒杯乙中放入25gNH4NO3固體，攪拌使之溶解。
(1)A瓶中氣體顏色__________，理由是_____________________。
(2)B瓶中氣體顏色__________，理由是_____________________。
解析：NaOH與鹽酸發(fā)生中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)，使溶液及A中氣體溫度升高，故使平衡2NO2鳩馧2O4(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))向左移動(dòng)，氣體顏色變深；NH4NO3溶于水要吸熱，溶液溫度降低，使上述平衡向右移動(dòng)，氣體顏色變淺。新課標(biāo)第一網(wǎng)
答案：(1)變深甲中NaOH溶解放熱，中和HCl也放熱，使溶液及A中氣體溫度升高，2NO2鳩馧2O4(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))平衡向左移動(dòng)，NO2濃度增大，顏色加深
(2)變淺乙中NH4NO3溶解吸熱，使溶液及B中氣體溫度降低，使反應(yīng)2NO2鳩馧2O4(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))向右移動(dòng)，NO2濃度減小，顏色變淺
能力提升
13．(2011福建高考)25℃時(shí)，在含有Pb2＋、Sn2＋的某溶液中，加入過量金屬錫(Sn)，發(fā)生反應(yīng)：
Sn(s)＋Pb2＋(aq)鳩馭n2＋(aq)＋Pb(s)，體系中c(Pb2＋)和c(Sn2＋)變化關(guān)系如圖所示。下列判斷正確的是()
A．往平衡體系中加入少量金屬鉛后，c(Pb2＋)增大
B．往平衡體系中加入少量Sn(NO3)2固體后，c(Pb2＋)變小
C．升高溫度，平衡體系中c(Pb2＋)增大，說明該反應(yīng)ΔH＞0
D．25℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝2.2
解析：金屬活潑性Sn＞Pb，向平衡體系中加入鉛后，c(Pb2＋)不變，A錯(cuò)誤；加入少量Sn(NO3)2固體，c(Sn2＋)增大，平衡逆向移動(dòng)，c(Pb2＋)增大，B錯(cuò)誤；升溫c(Pb2＋)增大，說明平衡逆向移動(dòng)，正反應(yīng)放熱，C錯(cuò)誤；由方程式和圖示數(shù)據(jù)得平衡常數(shù)K＝cSn2＋cPb2＋＝0.220.1＝2.2，D正確。
答案：D
14．反應(yīng)A(g)＋B(g)鳩馛(g)＋D(g)過程中的能量變化如圖所示，回答下列問題。
(1)該反應(yīng)是__________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
(2)當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，升高溫度，A的轉(zhuǎn)化率__________(填“增大”“減小”或“不變”)，原因是________________________。
(3)反應(yīng)體系中加入催化劑對(duì)反應(yīng)熱是否有影響？________，原因是______________________________________。
(4)在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，E1和E2的變化是：E1__________，E2__________(填“增大”“減小”或“不變”)。
解析：由圖可知反應(yīng)物的能量比生成物的能量高，所以該反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)。根據(jù)勒夏特列原理，當(dāng)溫度升高時(shí)，平衡應(yīng)向著能夠削弱這種改變的方向移動(dòng)，即逆向移動(dòng)，所以A、B的轉(zhuǎn)化率都要減小。加入了催化劑是降低了活化能，增加了活化分子，所以反應(yīng)速率加快了，但反應(yīng)物和生成物之間的能量差是沒有變化的，降低活化能使E1、E2都減小。
答案：(1)放熱
(2)減小根據(jù)勒夏特列原理，升高溫度有利于平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，因而該反應(yīng)中A的轉(zhuǎn)化率減小
(3)沒有催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)的速率和途徑，不能改變化學(xué)反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)的能量，因此對(duì)反應(yīng)熱沒有影響(4)減小減小
15．(2011新課標(biāo)全國(guó)高考)科學(xué)家利用太陽(yáng)能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應(yīng)生成甲醇，并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃燒熱ΔH分別為－285.8kJ/mol、－283.0kJ/mol和－726.5kJ/mol。請(qǐng)回答下列問題：
(1)在容積為2L的密閉容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他條件不變的情況下，考查溫度對(duì)反應(yīng)的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示(注：T1、T2均大于300℃)；
下列說法正確的是______(填序號(hào))
①溫度為T1時(shí)，從反應(yīng)開始到平衡，生成甲醇的平均速率為：v(CH3OH)＝nAtAmol/(Lmin)
②該反應(yīng)在T1時(shí)的平衡常數(shù)比T2時(shí)的小③該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
④處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系的溫度從T1變到T2，達(dá)到平衡時(shí)nH2nCH3OH增大
(2)在T1溫度時(shí)，將1molCO2和3molH2充入一密閉恒容容器中，充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，CO2轉(zhuǎn)化率為α，則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始?jí)簭?qiáng)之比為__________；
解析：(1)CO2和H2合成甲醇的化學(xué)方程式為CO2(g)＋3H2(g)鳩馛H3OH(g)＋H2O(g)。由圖像可知B曲線先得到平衡，因此溫度T2＞T1，溫度高平衡時(shí)甲醇的物質(zhì)的量反而低，說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，不利于甲醇的生成，平衡常數(shù)減小，即②錯(cuò)③正確；溫度為T1時(shí)，從反應(yīng)開始到平衡，生成甲醇的物質(zhì)的量為nAmol，此時(shí)甲醇的濃度為nA2mol/L，所以生成甲醇的平均速率為：v(CH3OH)＝nA2tAmol/(Lmin)，因此①不正確；因?yàn)闇囟萒2＞T1，所以A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T1變到T2時(shí)，平衡會(huì)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，即降低生成物濃度而增大反應(yīng)物濃度，所以④正確。
(2)CO2(g)＋3H2(g)鳩馛H3OH(g)＋H2O(g)
起始量mol1300
轉(zhuǎn)化的量molα3ααα
平衡時(shí)的量mol(1－α)(3－3α)αα
所以平衡時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始?jí)簭?qiáng)之比為4－2α4＝2－α2
答案：(1)③④(2)1－α/2
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