人教版高中化学选修四第二章第三节第3课时影响化学平衡移动的因素二.docx
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人教版高中化学选修四第二章第三节第3课时影响化学平衡移动的因素二
第3课时 影响化学平衡移动的因素
(二)
[经典基础题]
题组1 勒夏特列原理的广泛应用
1.下列事实能用勒夏特列原理解释的是( )
A.加入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.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 D
解析 A、B两项,改变条件平衡均不移动,不能用勒夏特列原理解释。
C项,根据勒夏特列原理,温度越低,NH3%越高,采取500℃,主要考虑催化剂的活性和反应速率问题;D项,将混合气体中的氨液化,相当于减小了生成物的浓度,平衡正向移动,有利于合成氨反应。
2.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.光照新制的氯水时,溶液的pH逐渐减小
B.加催化剂,使N2和H2在一定条件下转化为NH3
C.可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气
D.增大压强,有利于SO2与O2反应生成SO3
答案 B
解析 加入催化剂,平衡不移动。
题组2 温度、催化剂对化学平衡的影响
3.对于任何一个化学平衡体系,采取以下措施,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 A项中,若反应物是固体,增加其用量对平衡移动无影响;B项中,若气体体积反应前后相等,或无气体参与的反应,增大压强,平衡都不会移动;D项,加入催化剂,平衡不移动。
4.如图所示,三个烧瓶中分别充满NO2气体并分别放置在盛有下列物质的烧杯(烧杯内有水)中:
在
(1)中加入CaO,在
(2)中不加其他任何物质,在(3)中加入NH4Cl晶体,发现
(1)中红棕色变深,(3)中红棕色变浅,下列叙述正确的是
( )
A.2NO2N2O4是放热反应
B.NH4Cl溶于水时放出热量
C.烧瓶
(1)中平衡混合气的平均相对分子质量增大
D.烧瓶(3)中气体的压强增大
答案 A
解析 2NO2N2O4,NO2为红棕色气体,N2O4为无色气体。
(1)中红棕色变深说明平衡左移,平均相对分子质量减小,而CaO和水反应放热,则该反应为放热反应,A对,C错;(3)中红棕色变浅,说明平衡右移,而正反应为放热反应,则证明NH4Cl溶于水要吸收热量,平衡右移时,气体的物质的量减小,压强减小,B、D均错。
5.
如图曲线a表示放热反应X(g)+Y(g)Z(g)+M(g)+N(s) ΔH<0进行过程中X的转化率随时间变化的关系。
若要改变起始条件,使反应过程按b曲线进行,可采取的措施是( )
A.升高温度B.加大X的投入量
C.缩小体积D.增大体积
答案 C
解析 由于该反应是等体积反应,缩小体积,平衡不移动,但能缩短达到平衡所用时间。
题组3 化学平衡定向移动的判断
6.合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得,其中的一步反应为:
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH<0
反应达到平衡后,为提高CO的转化率,下列措施中正确的是( )
A.增加压强B.降低温度
C.增大CO的浓度D.更换催化剂
答案 B
解析 一般来说,有两种及两种以上反应物的可逆反应中,在其他条件不变时,增大其中一种反应物的浓度,能使其他反应物的转化率升高,但本身的转化率降低,故C项错误。
A项因该反应为反应前后气体物质的量相等的反应,故增加压强只能缩短反应达到平衡的时间,并不能使该平衡发生移动,因而无法提高CO的转化率。
B项因该反应为放热反应,降低温度能使平衡向右移动,从而提高CO的转化率。
D项催化剂只能影响化学反应的速率,改变可逆反应达到平衡的时间,不能提高CO的转化率。
7.COCl2(g)CO(g)+Cl2(g) ΔH>0,当反应达到平衡时,下列措施:
①升温 ②恒容通入惰性气体 ③增加CO浓度 ④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压通入惰性气体,其中能提高COCl2转化率的是( )
A.①②④B.①④⑥
C.②③⑤D.③⑤⑥
答案 B
解析 ②恒容通入惰性气体,平衡不移动,③增加CO浓度,平衡左移,⑤加入催化剂,平衡不移动。
题组4 条件改变对化学反应速率、化学平衡的综合影响
8.据报道,在300℃、70MPa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( )
A.使用CuZnFe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
答案 B
解析 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。
9.在容积不变的密闭容器中存在如下反应:
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH<0。
某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析正确的是( )
A.图Ⅰ表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
B.图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂对反应速率的影响
C.图Ⅲ表示的是催化剂对平衡的影响,且甲的催化剂效率比乙高
D.图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响,且乙的压强较高
答案 B
解析 A项,图Ⅰ改变的条件应是缩小容器体积。
B项,由于同等程度地加快正、逆反应速率,所以加入的应是催化剂。
C项,由于平衡发生了移动,所以加入的不是催化剂。
改变的应是温度,且乙的温度高。
10.在一个不导热的密闭反应器中,只发生两个反应:
a(g)+b(g)2c(g);ΔH1<0
x(g)+3y(g)2z(g);ΔH2>0
进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所作的功),下列叙述错误的是
( )
A.等压时,通入惰性气体,c的物质的量不变
B等压时,通入z气体,反应器中温度升高
C等容时,通入惰性气体,各反应速率不变
D等容时,通入z气体,y的物质的量浓度增大
答案 A
解析 对化学平衡体系恒压条件下通入惰性气体,为保持恒压,体积增大,相当于压强减小,对第二个反应导致平衡向左移动,则放热,使体系温度升高,对第一个反应平衡左移,c的物质的量减小。
等压条件下通入z气体,第二个反应平衡向左移动,放热,反应容器中温度升高,恒容条件下通入惰性气体,总压增大而分压不变,平衡不移动,速率不变;通入z气体,导致第二个反应平衡左移,y的物质的量浓度增大。
[能力提升题]
11.现有反应:
mA(g)+nB(g)pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数减小,则:
(1)该反应的逆反应为________反应(填“吸热”或“放热”),且m+n________p(填“>”“=”或“<”)。
(2)减压使容器体积增大时,A的质量分数________(填“增大”“减小”或“不变”,下同)。
(3)若加入B(维持体积不变),则A的转化率________。
(4)若升高温度,则平衡时B、C的浓度之比
将________。
(5)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量________。
答案
(1)放热 >
(2)增大 (3)增大 (4)减小 (5)不变
12.在一个体积为2L的密闭容器中,高温下发生反应:
Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)。
其中CO2、CO的物质的量(mol)随时间(min)的变化关系如图所示。
(1)反应在1min时第一次达到平衡状态,固体的质量增加了3.2g。
用CO2的浓度变化表示的反应速率v(CO2)=________。
(2)反应进行至2min时,若只改变温度,曲线发生的变化如图所示,3min时再次达到平衡,则ΔH________0(填“>”、“<”或“=”)。
(3)5min时再充入一定量的CO(g),平衡发生移动。
下列说法正确的是________(填写编号)。
a.v正先增大后减小b.v正先减小后增大
c.v逆先增大后减小d.v逆先减小后增大
表示n(CO2)变化的曲线是________(填写图中曲线的字母编号)。
(4)请用固态物质的有关物理量来说明该反应已经达到化学平衡状态:
_________________________________________________________________。
答案
(1)0.1mol·L-1·min-1
(2)> (3)c b (4)Fe(或FeO)的质量(或物质的量)保持不变;或固体总质量保持不变
解析
(1)Fe―→FeO,固体质量增加3.2g,说明生成FeO0.2mol,v(CO2)=
=0.1mol·L-1·min-1。
(2)由图可知,2~3min内CO2和CO物质的改变量大于0~1min的改变量,且2~3min内CO2的物质的量减小,CO的物质的量增加,由此推知建立新平衡的反应速率加快,则升高温度,平衡正向移动,说明正反应吸热。
(3)充入CO,CO浓度增大,逆反应速率增大,之后逐渐减小;5min时CO2浓度不变,正反应速率不变,平衡逆向移动,CO2浓度增大,正反应速率逐渐增大。
13.
在一定条件下,可逆反应A+BmC,C的质量分数随压强、温度的变化如右图所示。
已知纵坐标表示在不同温度和压强下生成物C在混合物中的质量分数,p为反应在T2温度时达到平衡后容器内加压的变化情况,问:
(1)温度T1________T2(填“大于”、“等于”或“小于”),正反应是________反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)如果A、B、C均为气体,则m________2(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)当温度和容积不变时,如向平衡体系中加入一定量的某稀有气体,则体系的压强________(填“增大”、“减小”或“不变”),平衡________移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”,下同)。
(4)当温度和压强不变时,如向平衡体系中加入一定量的某稀有气体,平衡________移动。
答案
(1)大于 放热
(2)大于 (3)增大 不
(4)向正反应方向
解析
(1)由图像可知,T1>T2,温度高,C的含量低,所以升温,平衡左移,正反应为放热反应。
(2)增大压强,C的含量降低,平衡左移,正反应为体积扩大的反应,m>2。
(3)当温度、容积不变时,充入“惰性”气,由于各反应物、生成物的浓度不变,所以平衡不移动。
(4)当温度、压强不变时,充入“惰性”气,体积扩大,由于m>2,则平衡右移。
14.反应aA(g)+bB(g)
cC(g)(ΔH<0)在等容条件下进行。
改变其他反应条件,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示:
问题:
(1)反应的化学方程式中a∶b∶c为________;
(2)A的平均反应速率vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列次序为________;
(3)B的平衡转化率αⅠ(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是________,其值是________;
(4)由第一次平衡到第二次平衡,平衡向________移动,采取的措施是________;
(5)比较第Ⅱ阶段反应温度(T2)和第Ⅲ阶段反应温度(T3)的高低;T2________T3(填“<”“>”“=”),判断的理由是__________________。
答案
(1)1∶3∶2
(2)vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A)
(3)αⅢ(B) 0.19
(4)向右 从平衡混合物中分离出了C
(5)> 因为该反应为放热反应,降温才能正向移动
解析
(1)Ⅰ阶段,20min内,Δc(A)=2.0mol·L-1-1.00mol·L-1=1.00mol·L-1,Δc(B)=6.0mol·L-1-3.00mol·L-1=3.00mol·L-1,Δc(C)=2.00mol·L-1,则a∶b∶c=Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)=1∶3∶2。
(2)vⅠ(A)=
=0.05mol·L-1·min-1,
vⅡ(A)=
=0.025mol·L-1·min-1,
vⅢ(A)=
=0.012mol·L-1·min-1。
则vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A)。
(3)αⅠ(B)=
×100%=50%,
αⅡ(B)=
×100%=38%,
αⅢ(B)=
×100%=19%。
故αⅢ(B)最小。
(4)由图示可知,由第一次平衡到第二次平衡,A、B的浓度减小,说明平衡正向移动。
由物质C的浓度变化可知,导致平衡正向移动的措施是从反应体系中移出了产物C。
(5)由图示可知,Ⅱ→Ⅲ平衡正向移动,由于正反应是放热反应,故Ⅱ→Ⅲ是降温过程,即T2>T3。
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- 人教版 高中化学 选修 第二 三节 课时 影响 化学平衡 移动 因素