2018秋高中化學(xué) 第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率 第2節(jié) 第2課時(shí) 反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡的影響檢測(cè) 魯科版選修4.doc

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第2課時(shí) 反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡的影響 1．一定溫度下，在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2HI(g)===H2(g)＋I(xiàn)2(g)，能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是(　　) A．單位時(shí)間內(nèi)消耗1 mol H2，同時(shí)生成2 mol HI B．每斷裂2 mol H—I鍵，同時(shí)有1 mol H—H鍵斷裂 C．容器中壓強(qiáng)不再變化 D．容器中混合氣體的密度不再變化 解析：A中均為正反應(yīng)方向，錯(cuò)；B中斷開(kāi)H－I鍵為正反應(yīng)方向，H—H鍵斷裂為逆反應(yīng)方向，且和方程式計(jì)量系數(shù)成正比，能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；因方程式兩邊氣體計(jì)量系數(shù)和相等，故C不能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；因容器中混合氣體的質(zhì)量、體積不變，混合氣體的密度保持不變不能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。 答案：B 2．在一定條件下的溶液中，反應(yīng)FeCl3＋3KSCN Fe(SCN)3＋3KCl達(dá)到平衡后，在其他條件不變的情況下，改變下列條件，能使平衡正向移動(dòng)的是(　　) A．加水稀釋 B．加入少量FeCl3固體 C．加入少量KCl溶液 D．加入少量氫氧化鈉固體 解析：加水稀釋、加入少量KCl溶液，F(xiàn)e3＋、 SCN－、Fe(SCN)3的濃度都減小，平衡逆向移動(dòng)，A、C不正確；加入少量FeCl3固體，F(xiàn)e3＋的濃度增大，平衡正向移動(dòng)，B正確；加入少量NaOH固體，F(xiàn)e3＋的濃度減小，平衡逆向移動(dòng)，D不正確。 答案：B 3．已知化學(xué)反應(yīng)2A(？)＋B(g)2C(？)達(dá)到平衡，當(dāng)增大壓強(qiáng)時(shí)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則下列情況可能的是(　　) A．A是氣體，C是固體 B．A、C均為氣體 C．A、C均為固體 D．A是固體，C是氣體 解析：增大壓強(qiáng)、平衡逆向移動(dòng)說(shuō)明逆反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，故C為氣體，A為非氣態(tài)(如固體)。 答案：D 4．在注射器中充入NO2，平衡后在恒溫下進(jìn)行壓縮，當(dāng)體積減小時(shí)，則(　　) A．體系顏色比原來(lái)深 B．體系顏色比原來(lái)淺 C．體系顏色不變 D．注射器內(nèi)壓強(qiáng)不變 解析：對(duì)于可逆平衡2NO2(紅棕色) N2O4(無(wú)色)，增大壓強(qiáng)，平衡右移，NO2的量減小，但NO2的濃度比原來(lái)增大，體系顏色變深。 答案：A 5．在一定溫度下，密閉容器中A＋B2C類型的反應(yīng)達(dá)到了平衡。 (1)當(dāng)增加或減少A物質(zhì)時(shí)，平衡不移動(dòng)，則A物質(zhì)的狀態(tài)為_(kāi)_______。 (2)升高溫度時(shí)，平衡向右移動(dòng)，此正反應(yīng)為_(kāi)_______反應(yīng)，升高溫度時(shí)，正反應(yīng)速率________，逆反應(yīng)速率________(填“增大”“減小”或“不變”)。 (3)若B物質(zhì)為氣態(tài)，增大壓強(qiáng)時(shí)平衡不移動(dòng)，則A物質(zhì)為_(kāi)_______態(tài)物質(zhì)，C物質(zhì)為_(kāi)_______態(tài)物質(zhì)。 答案：(1)固態(tài)或純液態(tài)　(2)吸熱　增大　增大　(3)氣　氣 時(shí)間：40分鐘 [A級(jí)　基礎(chǔ)鞏固] 基礎(chǔ)題Ⅰ 1．下圖中曲線a表示放熱反應(yīng)X(g)＋Y(g)Z(g)＋N(s)進(jìn)行過(guò)程中X的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的關(guān)系，若只改變一個(gè)起始條件，使反應(yīng)過(guò)程按b曲線進(jìn)行，可采取的措施是(　　) A．升高溫度 B．加大X的投入量 C．使用催化劑 D．縮小體積 解析：升高溫度，X的轉(zhuǎn)化率降低，A不可取；加大X的投入量，則X的轉(zhuǎn)化率降低，B不可?。皇褂么呋瘎┛梢蕴岣叻磻?yīng)速率，但平衡不移動(dòng)，X的轉(zhuǎn)化率不變，C措施可?。豢s小體積，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，X的轉(zhuǎn)化率提高，D措施不可取。 答案：C 1．可確認(rèn)發(fā)生化學(xué)平衡移動(dòng)的是(　　) A．化學(xué)反應(yīng)速率發(fā)生了改變 B．有氣態(tài)物質(zhì)參加的可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后，改變了壓強(qiáng) C．可逆反應(yīng)達(dá)到平衡，使用了催化劑 D．由于某一條件的改變，使正、逆反應(yīng)速率不再相等 解析：化學(xué)平衡移動(dòng)的實(shí)質(zhì)是正、逆反應(yīng)速率不相等。速率發(fā)生了改變，但可能正、逆反應(yīng)速率同等程度的改變，使兩者速率再次相等；對(duì)于氣體體積相等的反應(yīng)，壓強(qiáng)的改變?yōu)檎?、逆反?yīng)速率的影響相同；催化劑同等程度的改變了正、逆反應(yīng)速率。 答案：D 2．在密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)：X2(g)＋Y2(g) 2Z(g)，在溫度T1和T2時(shí)，產(chǎn)物的量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示。符合圖示的正確判斷是(　　) A．T1＜T2，正反應(yīng)是放熱反應(yīng) B．T1＜T2，正反應(yīng)是吸熱反應(yīng) C．T1＞T2，正反應(yīng)是放熱反應(yīng) D．T1＞T2，正反應(yīng)是吸熱反應(yīng) 解析：溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越大，達(dá)到平衡用的時(shí)間越少，所以T1＜T2；升高溫度，產(chǎn)物的量降低，說(shuō)明該反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，所以逆反應(yīng)方向是吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)方向是放熱反應(yīng)，故選A。 答案：A 3．在3NO2＋H2O2HNO3＋NO　ΔH＜0反應(yīng)達(dá)到平衡后，改變下列條件，可使HNO3濃度增大的是(　　) A．升溫 B．減壓 C．加水 D．通入O2 解析：要使c(HNO3)增大，即使平衡向右移動(dòng)，升溫、減壓，平衡向左移動(dòng)，加水平衡向右移動(dòng)，但c(HNO3)降低；通入O2，使2NO＋O2===2NO2，減小了c(NO)，增加了c(NO2)，平衡向右移動(dòng)，故選D。 答案：D 4．在一定溫度下的定容密閉容器中，當(dāng)物質(zhì)的下列物理量不再發(fā)生變化時(shí)，表明反應(yīng)A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是(　　) A．混合氣體的密度 B．混合氣體的總物質(zhì)的量 C．混合氣體的壓強(qiáng) D．混合氣體的總體積 解析：根據(jù)質(zhì)量守恒定律知，反應(yīng)前后氣體混合物的質(zhì)量發(fā)生改變，容器的體積不變，所以混合氣體密度不變可以作為達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)；因方程式兩邊氣體計(jì)量系數(shù)和相等，所以反應(yīng)前后氣體的體積、總物質(zhì)的量和壓強(qiáng)不變都不能作為達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)。 答案：A 5．對(duì)于任何一個(gè)化學(xué)平衡體系，以下變化或采取的措施，平衡一定發(fā)生移動(dòng)的是(　　) (1)加入一種反應(yīng)物，(2)增大體系的壓強(qiáng)，(3)升高溫度，(4)使用催化劑，(5)化學(xué)平衡常數(shù)減小。 A．(1)(2)(3)(5) B．(1)(2)(3)(4)(5) C．(3)(5) D．(1)(2)(3) 解析：(1)在反應(yīng)中，固體量的增減不會(huì)引起化學(xué)平衡的移動(dòng)；(2)對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)且前后氣體體積變化的反應(yīng)，壓強(qiáng)會(huì)引起平衡的移動(dòng)；(3)任何化學(xué)反應(yīng)一定伴隨能量的變化，升高溫度，化學(xué)平衡向著吸熱方向進(jìn)行；(4)使用催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)的速率，不會(huì)引起化學(xué)平衡的移動(dòng)；(5)化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度的影響，溫度改變，化學(xué)平衡一定會(huì)移動(dòng)。 答案：C 基礎(chǔ)題Ⅱ 6．絕熱環(huán)境下的可逆反應(yīng)H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)　ΔH<0，達(dá)到平衡后，改變外界條件，下列物理量的變化能說(shuō)明平衡一定發(fā)生移動(dòng)的是(　　) A．氣體密度 B．氣體平均摩爾質(zhì)量 C．氣體的顏色 D．氣體的溫度 解析：此反應(yīng)氣體的平均摩爾質(zhì)量是一定不會(huì)改變的；而密度和氣體顏色均有可能是體積變化引起的；如果溫度改變，平衡一定移動(dòng)。 答案：D 7．鐵在高溫下可以與CO2或水蒸氣反應(yīng)，化學(xué)方程式及對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)如下： ①Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)　K′ ②Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)　K″ 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)反應(yīng)①的平衡常數(shù)K′表示式為_(kāi)__________________。 (2)在不同溫度下，K′和K″的值如下表所示。 T(K) K′ K″ 973 1.47 2.36 1 173 2.15 1.67 a.反應(yīng)①的正反應(yīng)是________(填“吸熱”或“放熱”，下同)反應(yīng)，反應(yīng)②的正反應(yīng)是________反應(yīng)。 b．現(xiàn)有可逆反應(yīng)③CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其中反應(yīng)的焓變?chǔ)________(填“>”或“<”)0。 (3)要使反應(yīng)③在一定條件下建立的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，可采取的措施為_(kāi)_______(填字母)。 A．縮小容器體積 B．降低溫度 C．升高溫度 D．使用合適的催化劑 解析：由表中數(shù)據(jù)知，反應(yīng)①隨溫度升高，K′增大，說(shuō)明反應(yīng)①為吸熱反應(yīng)；同理知反應(yīng)②為放熱反應(yīng)，即有 ①Fe(s)＋CO2(g) FeO(s)＋CO(g) ΔH′>0 ②Fe(s)＋H2O(g) FeO(s)＋H2(g) ΔH″<0， 將①式減②式整理得：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝ΔH′－ΔH″>0。 答案：(1)K′＝　(2)吸熱　放熱　>　(3)C [B級(jí)　能力提升] 8．現(xiàn)有反應(yīng)aA(g)＋bB(g)pC(g)，達(dá)到平衡后，當(dāng)升高溫度時(shí)，B的轉(zhuǎn)化率變大；當(dāng)減小壓強(qiáng)時(shí)，混合體系中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也減小，則： (1)該反應(yīng)的逆反應(yīng)是____________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)，且a＋b________p(填“＞”“＜”或“＝”)。 (2)減壓時(shí)，A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)________(選填“增大”“減小”或“不變”，下同)，正反應(yīng)速率________。 (3)若加入B(體積不變)，則A的轉(zhuǎn)化率________，B的轉(zhuǎn)化率________。 (4)若升高溫度，平衡時(shí)B、C的濃度之比將________。 (5)若加入催化劑，平衡時(shí)氣體混合物的總物質(zhì)的量________。 (6)若B是有色物質(zhì)，A、C均為無(wú)色物質(zhì)，則加入C(體積不變)時(shí)混合物的顏色________，而維持容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變，充入氖氣時(shí)，混合物的顏色________(填“變淺”“變深”或“不變”)。 解析：升高溫度，B的轉(zhuǎn)化率變大，說(shuō)明此反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；減小壓強(qiáng)，混合體系中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變小，說(shuō)明減小壓強(qiáng)時(shí)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則a＋b＞p。 答案：(1)放熱?。尽?2)增大　減小　(3)增大　減小　(4)減小　(5)不變　(6)變深　變淺 9．煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數(shù)、投料比及產(chǎn)率等問(wèn)題。 已知：CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表： 溫度/℃ 400 500 830 1 000 平衡常數(shù)K 10 9 1 0.6 試回答下列問(wèn)題 (1)上述反應(yīng)的正反應(yīng)是____________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。 (2)某溫度下，上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，保持容器體積不變升高溫度，正反應(yīng)速率______________(填“增大”“減小”或“不變”)，容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)________(填“增大”“減小”或“不變”)。 (3)830 ℃在恒容反應(yīng)器中發(fā)生上述反應(yīng)，按下表中的物質(zhì)的量投入反應(yīng)混合物，其中向正反應(yīng)方向進(jìn)行的有________(選填A(yù)、B、C、D)。 項(xiàng)目 A B C D n(CO2) 3 1 0 1 n(H2) 2 1 0 1 n(CO) 1 2 3 0.5 n(H2O) 5 2 3 2 (4)830 ℃時(shí)，在2 L的密閉容器中加入4 mol CO(g)和6 mol H2O(g)達(dá)到平衡時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率是________。 解析：(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以知道，溫度升高平衡常數(shù)減小，說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)放熱，(2)溫度升高，反應(yīng)速率增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，反應(yīng)前后氣體體積不變，等容容器中壓強(qiáng)之比等于溫度之比，所以壓強(qiáng)增大，(3)根據(jù)830 ℃時(shí)，平衡常數(shù)k＝1計(jì)算；A.Q＝>1，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B.Q＝<1，反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以B選項(xiàng)是正確的；C.只有反應(yīng)物，反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以C選項(xiàng)是正確的；D.Q＝＝1，達(dá)到平衡狀態(tài)，平衡不移動(dòng)，故D錯(cuò)誤。 (4)830 ℃時(shí)，在2 L的密閉容器中加入4 molCO(g)和6 mol H2O(g)達(dá)到平衡時(shí)，設(shè)一氧化碳轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量為x，根據(jù)平衡三段式列式得到 CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g) 起始量/mol　4　　　　6　　　　　0　　　0 變化量/mol x x x x 平衡量/mol 4－x 6－x x x 平衡常數(shù)K＝＝1 x＝2.4 mol CO的轉(zhuǎn)化率＝100%＝60% 答案：放熱　增大　增大　BC　60%