高中化学 第二章 化学反应速率和化学平衡 第三节 化学平衡(第2课时)影响化学平衡状态的因素课堂达标练 新

影响化学平衡状态的因素1.[2016·杭州二中月考]在容积不变的密闭容器中，一定条件下发生反应：＋2C(g)，且达到平衡。

当升高温度时气体的密度增大，则下列叙述中正确的是( ) A．升高温度，平衡向逆反应方向移动B．正反应是放热反应，且A为气态C．物质A一定为非气态，且正反应是吸热反应D．若向容器中充入惰性气体，则平衡向右移动答案 C解析容器的容积不变，若A为气体，则气体的密度不变，因此A应为固体(或液体)物质；升高温度气体的密度增大，说明气体的质量增加，非气态物质A转化为气体，平衡向右移动，因此正反应为吸热反应，A、B错，C正确。

充入惰性气体后，容器的容积不变，平衡体系中各物质的浓度不变，故平衡不移动，D错。

2．[2016·青岛模拟]对于任意一个化学平衡体系，采取下列措施，一定会使平衡发生移动的是( )A．加入一种反应物B．增大体系的压强C．升高温度D．使用催化剂答案 C解析如C(s)＋CO 2，加入固体反应物碳时，平衡不移动，A项错误；对于有气体参加的反应，恒温恒容时充入惰性气体使压强增大，平衡不移动，B项错误；升高温度，平衡向吸热反应方向移动，C项正确；使用催化剂，反应速率加快，但平衡不发生移动，D项错误。

3．[2015·保定联考]已知图1表示的是可逆反应CO(g)＋H 2＋H2O(g) ΔH ＞0化学反应速率(v)与时间(t)的关系，图2表示的是可逆反应2NO 22O4(g) ΔH＜0各物质浓度(c)随时间(t)的变化情况。

下列说法中正确的是( )图1 图2A．图1 t2时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强B．图1 t2时改变的条件是增大了反应物的浓度C．图2 t1时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强D．若图2 t1时改变的条件是增大压强，则混合气体的平均相对分子质量将减小答案 A解析本题主要考查了反应速率、平衡移动的影响因素，化学图象等知识，意在考查考生的综合推理、判断能力。

反应CO(g)＋H 2＋H2O(g) ΔH＞0，正反应是气体分子数减小的吸热反应，升高温度或增大压强，正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动，正反应速率增大得更多，A正确；若增大反应物的浓度，正反应速率瞬时增大，逆反应速率瞬时不变，B错误；反应2NO 22O4(g) ΔH＜0，正反应是气体分子数减小的放热反应，增大压强，NO2、N2O4的浓度均增大，平衡向正反应方向移动，符合题图2，但升高温度，平衡向逆反应方向移动，且改变条件的瞬间，浓度不变，不符合题图2，C错误；若图2 t1时刻改变的条件是增大压强，平衡向正反应方向移动，反应混合气体总的物质的量减小，混合气体总质量不变，故混合气体的平均相对分子质量将增大，D错误。

4．[2015·南京期中]已知H 2(g)＋I2，现有相同容积体积可变的两个绝热容器甲和乙，甲中加入H2和I2各0.1 mol，乙中加入HI 0.2 mol，在起始温度相同的条件下分别达到平衡。

下列说法正确的是( )A．平衡时甲、乙两容器的体积相等B．平衡时甲、乙两容器中c(H2)相等C．平衡时甲、乙两容器中v(H2)相等D．平衡时甲、乙两容器中气体总物质的量相等答案 D解析由于反应的容器是绝热的，而正反应与逆反应的热效应相反，故甲、乙两容器平衡时的温度不同，因此平衡状态不同。

根据反应方程式可知，反应前后气体的物质的量相同，所以选项D正确，其余选项均错误。

5. (双选)在容积一定的密闭容器中发生可逆反应：A(g)＋ΔH ＝＋Q kJ·mol －1(Q >0)。

条件变化时，影响平衡移动的关系如图所示。

下列说法不正确的是( )A ．p 1<p 2，纵坐标指A 的质量分数B ．p 1>p 2，纵坐标指C 的质量分数C ．p 1<p 2，纵坐标指混合气体的平均摩尔质量D ．p 1>p 2，纵坐标指A 的转化率答案 AC解析 结合图象可确定，若p 1<p 2，增大压强平衡正向移动，A 的质量分数将减小，气体的物质的量减小，即混合气体的平均摩尔质量增大。

若p 1>p 2，增大压强平衡正向移动，混合气体中C 的质量分数增大，A 的转化率将增大。

又此反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，A 的质量分数减小，而上图中纵坐标表示的量随温度升高而增大。

综上本题答案为AC 项。

6．[2015·杭州二中期中]在相同温度下，将H 2和N 2两种气体按不同比例通入相同的恒容密闭容器中，发生反应：3H 2＋N 23。

n 2n 2表示起始时H 2和N 2的物质的量之比，且起始时H 2和N 2的物质的量之和相等。

下列图象正确的是( )A BC D答案 D解析 A 中，随着n 2n 2的增大，氢气含量增多，氢气的平衡转化率降低，A 错误；随着n 2n 2的增大，氢气含量增多，混合气体的质量减小，B 错误；随着n 2n 2的增大，氢气含量增多，氮气的平衡转化率增大，C 错误；随着n 2n 2的增大，氢气含量增多，混合气体的质量减小，则混合气体的密度减小，D 正确。

7．已知某可逆反应m A(g)＋np C(g)在密闭容器中进行，右图表示在不同反应时间t 时，温度T 和压强p 与反应物B 在混合气体中的体积分数[φ(B)]的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是( )A ．T 1<T 2，p 1>p 2，m ＋n >p ，放热反应B ．T 1>T 2，p 1<p 2，m ＋n >p ，吸热反应C ．T 1<T 2，p 1>p 2，m ＋n <p ，放热反应D ．T 1>T 2，p 1<p 2，m ＋n <p ，吸热反应答案 D 解析 通过①和②的比较，相同压强下，温度越高反应速率越快到达平衡所用时间越短，T 1>T 2，且升温平衡正移，正反应为吸热反应；通过②和③的比较，相同温度下，压强越大反应速率越快到达平衡所用时间越短，p 2>p 1，且压强增大平衡逆向移动，m ＋n <p 。

8．[2015·长沙期末]目前工业上利用甲烷催化裂解生产不含一氧化碳和二氧化碳的清洁氢气。

该过程多用铁、钴和镍等过渡金属纳米催化剂：CH 4(g)=====1500 ℃C(s)＋2H 2(g)，已知温度升高，甲烷的平衡转化率增大。

下列有关说法不正确的是( )A ．甲烷裂解属于吸热反应B ．在反应体系中加催化剂，反应速率增大C ．增大体系压强，不能提高甲烷的转化率D ．在1500 ℃以上时，甲烷的转化率很高，但几乎得不到炭黑，是因为在高温下该反应为放热反应答案 D解析 根据温度升高，甲烷的平衡转化率增大，知甲烷裂解属于吸热反应，A 选项正确，D选项错误；甲烷发生分解反应，反应后气体分子数增大，故增大压强平衡向逆反应方向移动，C选项正确。

9．在密闭容器中进行如下反应：CO2(g)＋C(s)高温2CO(g)H>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。

(1)增加C，平衡________，c(CO2)________。

(2)缩小反应容器的容积，保持温度不变，则平衡________，c(CO2)________。

(3)保持反应容器的容积和温度不变，通入N2，则平衡________，c(CO2)________。

答案(1)不移动不变 (2)向左移动增大 (3)不移动不变解析(1)C为固体，增加C，其浓度不变，平衡不移动，c(CO2)不变。

(2)缩小反应容器的容积，即增大压强，平衡向气体总体积减小的方向移动，即向左移动，c(CO2)比原来大。

(3)通入N2，各物质的浓度不变，平衡不移动，c(CO2)不变。

10．[2015·哈三中期中]合成氨反应是“将空气变成面包”的反应，如果没有合成氨反应，地球将无法养活现在这么多的人，已知合成氨的反应为 N 2(g)＋3H23(g) ΔH ＝－92.4 kJ·mol－1。

Ⅰ.在体积为5 L的恒温、恒容密闭容器甲中，起始时投入2 mol N2、3 mol H2，经过10 s达到平衡，测得平衡时NH3的物质的量为0.8 mol。

Ⅱ.在容器乙中，起始时投入3 mol N2、b mol H2，维持恒温、恒压达到平衡，测得平衡时NH3的物质的量为1.2 mol。

此时与容器甲中平衡状态温度相同，相同组分的体积分数都相同。

(1)容器甲10 s内用H2表示的平均反应速率v(H2)＝________，达平衡时N2的转化率＝________。

(2)甲容器中反应的逆反应速率随时间变化的关系如图。

t2时改变了某一种条件，改变的条件可能是________、________(填写两项)。

(3)下列哪些情况表明容器乙已达平衡状态________(填字母)。

A．容器乙中的气体密度不再变化B．氨气的生成速率等于氮气的消耗速率的2倍C．断裂1 mol N≡N键同时断裂6 mol N—H键D．容器乙中气体的平均相对分子质量不随时间而变化(4)b ＝________。

答案 (1)0.024 mol·L －1·s －1 20%(2)升高了温度 增大了氨的浓度(3)ACD(4)4.5解析 (1) N 2(g) ＋ 3H 2(g) 2NH 3(g)起始量(mol) 2 3 0转化量(mol) 0.4 1.2 0.8平衡量(mol) 1.6 1.8 0.8v (H 2)＝1.2 mol 5 L×10 s ＝0.024 mol·L －1·s －1， 平衡时，氮气的转化率＝0.4 mol 2 mol×100%＝20%。

(2)t 2时，逆反应速率突然增大，原因可能是使用了催化剂、升高了温度、增大了压强、增大了氨的浓度，而后逆反应速率减小，平衡逆向移动，则只能是t 2时增大了氨的浓度或升高了温度。

(3)判断达到平衡的标准是“变化量不变”。

A 中，容器乙中的气体密度不再变化，说明容器体积不再变化，可以说明反应达到平衡状态；B 中，氨气的生成速率与氮气的消耗速率都是正反应速率，不能说明反应达到平衡；C 中，断裂1 mol N≡N 键同时断裂6 mol N —H 键，即消耗1 mol N 2的同时消耗2 mol NH 3，说明正逆反应速率相等，说明反应达到平衡；D 中，容器乙中气体的平均相对分子质量不随时间而变化，说明体系中各物质的体积分数不变，反应达到平衡。

(4)根据平衡时容器甲与容器乙中各物质的体积分数相等，可求出b ＝4.5。

11．[2016·绵阳月考]在密闭容器中发生如下反应：A(g)＋ΔH <0，根据如下速率－时间图象，回答下列问题。