人教版高考化学选修4同步测试学业分层测评8 影响化学平衡移动的因素
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学业分层测评(八) 影响化学平衡移动的因素
(建议用时:40分钟)
[基础达标练]
1.利用反应:2NO(g)+2CO(g)2CO 2(g)+N2(g) ΔH=-746.8 kJ·mol-1,可净化汽车尾气,如果要同时提高该反应的速率和NO的转化率,采取的措施是( )
A.降低温度
B.增大压强同时加催化剂
C.升高温度同时充入N2
D.及时将CO2和N2从反应体系中移走
B[降温,平衡右移,NO的转化率提高,但反应速率降低,A项错误;增大压强,平衡正向移动,NO的转化率提高,加入催化剂和增大压强均能加快反应速率,B项正确;C项,升温,充入N2,平衡左移,NO的转化率降低,错误;D项,移走CO2和N2,平衡右移,反应速率降低,错误。
] 2.在体积一定的恒温密闭容器中加入等物质的量的X、Y,进行如下可逆反应:X(g)+Y(g)Z(g)+W(s) ΔH>0。
下列叙述正确的是( )
【导学号:80192103】A.若继续充入X,平衡向正反应方向移动,Y的转化率增大
B.若继续充入Z,平衡逆向移动,Z的体积分数减小
C.若移走部分W,平衡正向移动
D.平衡后移走X,上述反应的ΔH减小
A[B项,通入Z,平衡逆向移动,Z的体积分数增大;C项,W为固体,改变其用量,平衡不移动;D项,ΔH只和方程式中的化学计量数及状态有关,与反应物的量无关。
]
3.在密闭容器中,N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,达到甲平衡。
在仅改变某一条件后,达到乙平衡,改变的这一条件是( )
【导学号:80192104】
A.加入适当催化剂B.升高温度
C.增大反应物的浓度D.增大压强
D[由图知t时刻v(正)、v(逆)均突增,故改变的条件是升温或加压;由v(正)>v(逆),平衡正向移动知该条件为增大压强,因升温平衡逆向移动。
]
4.可逆反应A(g)+B C(g)+D,达到平衡时,下列说法不正确的是( )
【导学号:80192105】A.若B是气体,增大A的浓度会使B的转化率增大
B.若增大A的浓度,平衡体系颜色加深,D不一定是有颜色的气体
C.升高温度,C的质量分数减少,说明正反应为放热反应
D.增大压强,平衡不移动,说明B、D一定是气体
D[增大A的浓度,则平衡向正反应方向移动,B的转化率将增大,A正确;增大A的浓度时,平衡体系颜色加深,可能是A本身就是有颜色的气体,故不能说明D是否有颜色,B正确;升高温度后,平衡向吸热方向移动,C的质量分数减少,说明平衡向逆反应方向移动,则说明正反应方向是放热反应,C正确;增大压强,平衡不移动,则说明平衡两边的气体体积相等,但B和D可以同时是气体,也可以同时不是气体,D错误。
]
5.下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.溴水中有下列平衡Br2+H2O HBr+HBrO,当加入AgNO3(s)后溶液颜色变浅
B.2NO2(g)N2O4(g)(正反应放热),升高温度可使体系颜色加深
C.反应CO+NO 2CO2+NO(正反应放热),升高温度可使平衡向逆反应方向移动
D.合成氨反应N2+3H22NH3(正反应放热)中使用催化剂
D[A项,加入硝酸银,Ag+和Br-反应生成AgBr沉淀,平衡正向移动,颜色变浅,正确;B项,升高温度平衡逆向移动,正确;C项,升高温度,平衡逆向移动,正确;D项,催化剂的使用改变反应速
率,不影响移动,错误。
]
6.在固定容积的密闭容器中,可逆反应2X(?)+Y(g)Z(s)已达到平衡,此时升高温度则气体的密度增大。
下列叙述正确的是( )
【导学号:80192106】A.正反应为放热反应,X可能是气态、液态或固态
B.正反应为放热反应,X一定为气态
C.若X为非气态,则正反应为吸热反应
D.若加入少量的Z,该平衡向左移动
A[固定容积的密闭容器中,升高温度气体的密度增大,说明气体质量增加,平衡向逆反应方向移动,所以正反应放热,平衡逆向移动,Y(g)的质量增加,所以不管X是气态、液态或固态,气体的密度都增大,故A正确。
]
7.在容积一定的密闭容器中发生可逆反应:A(g)+2B(g)2C(g) ΔH>0;平衡移动关系如图所示。
下列说法正确的是( )
【导学号:80192107】
A.p1<p2,纵坐标指A的质量分数
B.p1>p2,纵坐标指C的质量分数
C.p1<p2,纵坐标指A的转化率
D.p1<p2,纵坐标指混合气体的平均摩尔质量
B[A项,升高温度,平衡正向移动,A的质量分数减小,错误;B项,升高温度,平衡正向移动,C的质量分数增大,压强减小,平衡逆向移动,C的质量分数减小,正确;C项,升高温度,A的转化率增大,压强增大,A的转化率也增大,错误;D项,升高温度,平均摩尔质量增大,加压,平衡正向移动,平均摩尔质量应增大,错误。
]
8.对于反应A 2(g)+2B2(g)2AB2(g) ΔH<0 ,下列各图所表示的变化符合勒夏特列原理的是
( )
D [升高温度平衡应逆向移动,逆反应速率应大于正反应速率,不符合勒夏特列原理,故A 错误;升高温度平衡应逆向移动,温度越高AB 2的含量越小,符合勒夏特列原理但不符合先拐温度越高原则,故B 错误;增大压强平衡正向移动,所以压强越大AB 2的含量越大,不符合勒夏特列原理,故C 错误;增大压强平衡正向移动,所以压强越大AB 2的含量越大,温度越高AB 2的含量越小,符合勒夏特列原理,故D 正确。
]
9.在密闭容器中进行如下反应:CO 2(g)+C(s)高温2CO(g) ΔH>0,达到平衡后,若改变下列条件,
则指定物质的浓度及平衡如何变化。
【导学号:80192108】
(1)增加C ,平衡________,c(CO 2)________。
(2)缩小反应容器的容积,保持温度不变,则平衡________,c(CO 2)________。
(3)保持反应容器的容积和温度不变,通入N 2,则平衡________,c(CO 2)________。
(4)保持反应容器的容积不变,升高温度,则平衡________,c(CO)________。
【解析】 (1)C 为固体,增加C ,其浓度不变,平衡不移动,c(CO 2)不变。
(2)缩小反应容器的容积,即增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,c(CO 2)增大。
(3)通入N 2,容积和温度不变,平衡不会发生移动,c(CO 2)不变。
(4)容积不变,温度升高,平衡向吸热方向移动,c(CO)增大。
【答案】 (1)不移动 不变 (2)向左移动 增大
(3)不移动 不变 (4)向右移动 增大
10.Ⅰ.工业上利用H 2和CO 2合成二甲醚的反应如下:
6H 2(g)+2CO 2(g)CH 3OCH 3(g)+3H 2O(g) ΔH <0;温度升高,该化学平衡移动后到达新的平衡,CH 3OCH 3的产率将________(填“变大”“变小”或“不变”,下同),混合气体的平均相对分子质量将__________________。
Ⅱ.某科研小组欲研究在其他条件不变的情况下,改变起始氧气的物质的量对合成新型硝化剂反应4NO2(g)+O2(g)2N2O5(g) ΔH<0的影响。
(1)图像中T1和T2的关系是T1________T2(填“>”“<”或“=”)。
(2)比较a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物NO2的转化率最大的是________(填字母)。
【解析】Ⅰ.正反应放热,升高温度平衡向逆反应方向进行,二甲醚的产率变小。
气体的质量不变,物质的量增大,因此混合气体的平均相对分子质量将变小。
Ⅱ.(1)正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向进行,生成物含量降低,所以温度是T1>T2。
(2)增加氧气的浓度,能增大NO2的转化率,所以反应物NO2的转化率最大的是c点。
【答案】Ⅰ.变小变小Ⅱ.(1)>(2)c
11.据报道,在300 ℃、70 MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。
2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)
下列叙述错误的是( )
【导学号:80192109】A.使用Cu—Zn—Fe催化剂可大大提高生产效率
B.反应需在300 ℃下进行可推测该反应是吸热反应
C.充入大量CO2气体可提高H2的转化率
D.从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率
B[B项,加热可以加快化学反应速率,放热反应也可能在加热条件下进行,故不正确。
]
12.在一个固定容积的密闭容器中,放入3 L X(气)和2 L Y(气),在一定条件下发生下列反应:4X(g)+3Y(g)2Q(g)+nR(g),达到平衡后,容器内温度不变,混合气体的压强比原来增加5%,X的浓度减小1/3,则该反应方程式中的n值是( )
【导学号:80192110】A.3 B.4
C.5 D.6
D[因为X的浓度减小1/3,说明平衡向正反应方向移动,压强比原来增加5%,根据压强和物质的量成正比,说明生成物气体计量数之和应大于反应物气体计量数之和,从四个选项中判断,只有n=6符合上述判断,故D选项正确。
]
13.根据图示判断下列说法正确的是( )
A.由图Ⅰ知,反应在T1、T3处达到平衡,且该反应的ΔH<0
B.由图Ⅱ知,反应在t6时刻,NH3体积分数最大
C.由图Ⅱ知,t3时采取增大反应体系压强的措施
D.由图Ⅲ表示在10 L容器、850 ℃时的反应,由图知,到4 min时,反应放出51.6 kJ的热量D[A.反应物和生成物的体积分数相同时,反应不一定达到平衡状态,故A错误;B.反应在t1时,NH3体积分数最大,故B错误;C.t3时正、逆反应速率都减小,且逆反应速率大于正反应速率,改变的条件是减小压强,故C错误;D.1 mol CO完全转化时放出43 kJ热量,当转化1.2 mol时放出51.6 kJ热量,故D正确。
]
14.在2 L密闭容器内,800 ℃时反应:2NO(g)+O 2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如下表:
时间/s 0 1 2 3 4
n(NO)/mol 0.020 0.01 0.008 0.007 0.007
(1)800
应是_______________________
(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是________。
a.及时分离出NO2气体b.适当升高温度
c.增大O2的浓度d.选择高效催化剂
【解析】(1)平衡时,n(NO)=0.007 mol,c(NO)=0.007 mol
2 L
=0.003 5 mol·L-1。
升高温度,
c(NO)增大,则平衡左移,正反应是放热反应。
(2)分离出NO2气体,反应速率减慢,加入催化剂,平衡不移动,升高温度该反应向逆反应方向移动,所以a、b、d均错误。
增大反应物O2的浓度,反应速率增大,平衡向正反应方向移动,c正确。
【答案】(1)0.003 5 mol·L-1放热(2)c
15.(1)已知某可逆反应mA(g)+nB(g)qC(g)在密闭容器中进行。
如图所示为反应在不同时间t,温度T和压强p与反应物B的体积分数的关系曲线。
根据图像填空:
【导学号:80192111】
①化学计量数的关系:m+n________q(填“>”“<”或“=”);
②该反应的正反应为________反应(填“吸热”或“放热”);
③升高温度正反应速率________,逆反应速率________(填“加快”或“减慢”),但v(正)________v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
(2)在FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl的平衡体系中,回答下列问题(填“正向”“逆向”或“不”):
①在溶液中加入少量的KSCN固体,平衡________移动。
②在溶液中加入少量的KCl固体,平衡________移动。
【解析】(1)①温度相同时,比较压强,即比较曲线T1、p1与曲线T1、p2,根据先拐先平,先出现拐点先达到平衡,对应的曲线表示的压强高,所以p1<p2。
由图知压强越大,B的含量越高,所以平衡向逆反应进行,增大压强,平衡向体积减小的方向移动,m+n<q。
②压强相同时,比较温度,即比较曲线
T1、p2与曲线T2、p2,根据先拐先平,先出现拐点先达到平衡,对应的曲线表示的温度高,所以T1>T2。
由图知温度越高,B的含量越低,所以平衡向正反应移动,升高温度,平衡向吸热方向移动,故正反应为吸热反应。
③升高温度正反应速率和逆反应速率均加快,升高温度,平衡向吸热的方向移动,故平衡向正反应方向移动,因此v(正)>v(逆)。
(2)①加入少量KSCN固体,反应中SCN-浓度增大,平衡向正反应方向移动。
②加入少量KCl固体,溶液中Fe3+、SCN-浓度不变,K+和Cl-不参加反应,平衡不移动。
【答案】(1)①< ②吸热③加快加快>
(2)①正向②不。