高中化学-2-3-2《影响化学平衡的因素--化学平衡常数》课时练-新人教版选修4.doc

2-3-2《影响化学平衡的因素 化学平衡常数》课时练
双基练习
1．将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器中，恒温下发生反应H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)　ΔH＜0，平衡时Br2(g)的转化率为a；若初始条件相同，绝热下进行上述反应，平衡时Br2(g)的转化率为b。a与b的关系是(　　)
A．a＞b　　　　　　　　 B．a＝b
C．a＜b D．无法确定
解析：H2与Br2的反应属于放热反应，绝热条件下进行该反应，体系的温度必然升高，导致平衡向逆反应方向移动，Br2(g)的转化率降低。
答案：A
2．碘钨灯比白炽灯使用寿命长。灯管内封存的少量碘与使用过程中沉积在管壁上的钨可以发生反应：W(s)＋I2(g)WI2(g)　ΔH＜0(温度T1＜T2)。下列说法正确的是(　　)
A．灯管工作时，扩散到灯丝附近高温区的WI2(g)会分解出W，W重新沉积到灯丝上
B．灯丝附近温度越高，WI2(g)的转化率越低
C．该反应的平衡常数表达式是K＝
D．利用该反应原理可以提纯钨
解析：本题考查了化学平衡中的平衡移动、转化率及化学平衡常数。高温时，平衡左移，WI2分解，温度越高，分解越充分，故A正确，B错；选项C给出的是逆反应的平衡常数表达式，C错。
答案：AD
3．高温下，某反应达到平衡，平衡常数K＝。恒容时，温度升高，H2的浓度减小。下列说法正确的是(　　)
A．该反应的焓变为正值
B．恒温、恒容下，增大压强，H2的浓度一定减小
C．升高温度，逆反应速率减小
D．该反应化学方程式为CO＋H2OCO2＋H2
解析：由平衡常数表达式写出可逆反应为CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)，D项错误；由于升高温度，H2的浓度减小，说明升温平衡向正反应方向进行，因此正反应是吸热的，焓变为正值，A项正确；由于反应前后气体体积相等，增大压强平衡不移动，但若通入H2，其浓度会增大，B项错误；升高温度，正、逆反应速率都会增大，C项错误。
答案：A
4．鸡没有汗腺，在夏天只能依赖喘息调节体温。鸡过度呼出CO2，会使下列平衡向左移动，导致蛋壳变薄，使农场主和超市蒙受经济损失。
CO2(g)CO2(l)
CO2(g)＋H2O(l)H2CO3(aq)
H2CO3(aq)H＋(aq)＋HCO(aq)
HCO(aq)H＋(aq)＋CO(aq)
Ca2＋(aq)＋CO(aq)CaCO3(s)
澳大利亚学者经研究发现，夏季给鸡喂下列饮料会使蛋壳变厚。该饮料是(　　)
A．淡盐水 B．碳酸水
C．蔗糖水 D．澄清石灰水
解析：鸡过度呼出CO2，会使平衡向左移动，导致蛋壳变薄，那么要使蛋壳变厚，应该使平衡右移，应补充CO2，故用溶有CO2的碳酸水。
答案：B
5．反应2A(g)＋B(g)2C(g)　ΔH＞0，下列反应条件有利于生成C的是(　　)
A．低温、低压 B．低温、高压
C．高温、高压 D．高温、低压
解析：正反应为气体体积缩小的反应，且为吸热反应，升高温度、增大压强均会使平衡向正方向移动，有利于生成C。
答案：C
6．已知反应A2(g)＋2B2(g)2AB2(g)　ΔH＜0，下列说法正确的是(　　)
A．升高温度，正向反应速率增大，逆向反应速率减小
B．升高温度有利于反应速率增大，从而缩短达到平衡的时间
C．达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动
D．达到平衡后，降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动
解析：升高温度正、逆反应速率都增大，A错。升高温度平衡逆向移动，C项错。减小压强有利于平衡逆向移动，D项错。
答案：B

7．如右图所示中的曲线是表示其他条件一定时，2NO＋O22NO2(正反应放热)反应中NO的转化率与温度的关系曲线，图中标有a、b、c、d四点，其中表示未达到平衡状态，且v正＞v逆的点是(　　)
A．a点 B．b点
C．c点 D．d点
解析：此坐标的纵轴表示的是NO的转化率，横轴表示温度，曲线上的任一点都表示在此温度下达到平衡状态时对应的转化率，从c点作纵轴的平行线与曲线交于一点，这表示若想达到c点对应温度的平衡状态，需要转化更多的NO，表示c点未到平衡状态，即v正＞v逆。
答案：C
8．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下不变时，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时刻加入催化剂后对反应速率的影响
C．图Ⅲ表示的是催化剂对平衡的影响，且甲的催化效率比乙的高
D．图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响，且乙的压强较高
解析：若增大氧气的浓度正反应速率突然变大，逆反应速率逐渐变大，A选项不正确；加入催化剂正、逆反应速率同等倍数的增大，但平衡不移动，B选项正确；观察图Ⅲ，达到平衡时时二氧化硫的转化率不相等，故甲、乙两条曲线不可能是由催化剂引起的，C选项不正确；增大压强反应速率加快，达到平衡的时间缩短，二氧化硫的转化率增大，D选项不正确。
答案：B
9．NO2蒸气易形成N2O4：2NO2(g)N2O4(g)(正反应为放热反应)，现欲较准确测定NO2的相对分子质量，应采用的反应条件是(　　)
A．高温、低压 B．低温、高压
C．低温、低压 D．高温、高压
解析：题目要求准确测定NO2的相对分子质量，而NO2(g)易形成N2O4(g)，不利于NO2的相对分子质量的测定。要准确测定NO2的相对分子质量，就必须使上述平衡向生成NO2的方向移动，由于上述正反应是一个体积缩小的放热反应，要使平衡向逆反应方向移动，则应采取高温、低压的措施才行。
答案：A
10．1 mol X气体跟a mol Y气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应：X(g)＋aY(g)bZ(g)反应达到平衡后，测得X的转化率为50%。而且，在同温、同压下还测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的3/4，则a和b的数值可能是(　　)
A．a＝1，b＝1 B．a＝2，b＝1
C．a＝2，b＝2 D．a＝3，b＝2
解析：据题意可有如下“平衡模式”
　　　 X(g)　＋　aY(g)bZ(g)
起始/mol　1　　　　　a　　　0
变化/mol　1×50%　 0.5a　　0.5b
平衡/mol　0.5　　　　0.5a　　0.5b
因为密度与气体体积成反比，而体积比又等于物质的量之比，因此据题意有平衡混合气的物质的量总和与起始时混合气体物质的量总和之比为，即＝，可得1＋a＝2b。最后将所给四组数据代入关系式便知A、D两组数据均符合题意。
答案：AD
11．在密闭容器中进行下列反应：CO2(g)＋C(s)2CO(g)　ΔH＞0，达到平衡后，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(CO)__________。
(2)减小密闭容器体积，保持温度不变，则平衡__________，c(CO2)__________。
(3)通入N2，保持密闭容器体积不变，温度不变，则平衡__________，c(CO2)__________。
(4)保持密闭容器体积不变，升高温度，则平衡__________，c(CO)__________。
解析：(1)C为固体，增加C，其浓度并不变，平衡不发生移动；(2)减小容器体积，相当于增大压强，向气体体积减小的方向移动；(3)通入的N2不参加反应，并且密闭容器体积和温度不变时，各物质的浓度并不变，平衡不发生移动；(4)其他条件相同，升高温度，平衡向吸热方向移动。
答案：(1)不移动　不变　(2)向逆反应方向移动　增大　(3)不移动　不变　(4)向正反应方向移动　增大
12．如下图所示，烧瓶A、B中装有相同浓度的NO2和N2O4的混合气体，中间止水夹K夹紧，烧杯甲中盛放100 mL 6 mol/L的HCl的溶液中放入25 gNaOH固体，同时向烧杯乙中放入25 g NH4NO3固体，搅拌使之溶解。

(1)A瓶中气体颜色__________，理由是_____________________。
(2)B瓶中气体颜色__________，理由是_____________________。
解析：NaOH与盐酸发生中和反应为放热反应，使溶液及A中气体温度升高，故使平衡2NO2N2O4(正反应为放热反应)向左移动，气体颜色变深；NH4NO3溶于水要吸热，溶液温度降低，使上述平衡向右移动，气体颜色变浅。
答案：(1)变深　甲中NaOH溶解放热，中和HCl也放热，使溶液及A中气体温度升高，2NO2N2O4(正反应为放热反应)平衡向左移动，NO2浓度增大，颜色加深
(2)变浅　乙中NH4NO3溶解吸热，使溶液及B中气体温度降低，使反应2NO2N2O4(正反应为放热反应)向右移动，NO2浓度减小，颜色变浅

能力提升
13．(2011·福建高考)25 ℃时，在含有Pb2＋、Sn2＋的某溶液中，加入过量金属锡(Sn)，发生反应：
Sn(s)＋Pb2＋(aq)Sn2＋(aq)＋Pb(s)，体系中c(Pb2＋)和c(Sn2＋)变化关系如图所示。下列判断正确的是(　　)

A．往平衡体系中加入少量金属铅后，c(Pb2＋)增大
B．往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后，c(Pb2＋)变小
C．升高温度，平衡体系中c(Pb2＋)增大，说明该反应ΔH＞0
D．25 ℃时，该反应的平衡常数K＝2.2
解析：金属活泼性Sn＞Pb，向平衡体系中加入铅后，c(Pb2＋)不变，A错误；加入少量Sn(NO3)2固体，c(Sn2＋)增大，平衡逆向移动，c(Pb2＋)增大，B错误；升温c(Pb2＋)增大，说明平衡逆向移动，正反应放热，C错误；由方程式和图示数据得平衡常数K＝＝＝2.2，D正确。
答案：D

14．反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。
(1)该反应是__________反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)当反应达到平衡时，升高温度，A的转化率__________(填“增大”“减小”或“不变”)，原因是________________________。
(3)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响？________，原因是______________________________________。
(4)在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是：E1__________，E2__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
解析：由图可知反应物的能量比生成物的能量高，所以该反应是一个放热反应。根据勒夏特列原理，当温度升高时，平衡应向着能够削弱这种改变的方向移动，即逆向移动，所以A、B的转化率都要减小。加入了催化剂是降低了活化能，增加了活化分子，所以反应速率加快了，但反应物和生成物之间的能量差是没有变化的，降低活化能使E1、E2都减小。
答案：(1)放热
(2)减小　根据勒夏特列原理，升高温度有利于平衡向吸热反应方向移动，因而该反应中A的转化率减小
(3)没有　催化剂只能改变化学反应的速率和途径，不能改变化学反应的始态和终态的能量，因此对反应热没有影响　(4)减小　减小
15．(2011·新课标全国高考)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为－285.8 kJ/mol、－283.0 kJ/mol和－726.5 kJ/mol。请回答下列问题：
(1)在容积为2 L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，考查温度对反应的影响，实验结果如下图所示(注：T1、T2均大于300 ℃)；

下列说法正确的是______(填序号)
①温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为：v(CH3OH)＝mol/(L·min)
②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小　③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系的温度从T1变到T2，达到平衡时增大
(2)在T1温度时，将1 molCO2和3 molH2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，CO2转化率为α，则容器内的压强与起始压强之比为__________；
解析：(1)CO2和H2合成甲醇的化学方程式为CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。由图像可知B曲线先得到平衡，因此温度T2＞T1，温度高平衡时甲醇的物质的量反而低，说明正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，不利于甲醇的生成，平衡常数减小，即②错③正确；温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的物质的量为nAmol，此时甲醇的浓度为mol/L，所以生成甲醇的平均速率为：v(CH3OH)＝mol/(L·min)，因此①不正确；因为温度T2＞T1，所以A点的反应体系从T1变到T2时，平衡会向逆反应方向移动，即降低生成物浓度而增大反应物浓度，所以④正确。
(2)　　　　CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)
1 3 0 0
α 3α α α
(1－α) (3－3α) α α
所以平衡时容器内的压强与起始压强之比为＝
答案：(1)③④　(2)1－α/2

8
用心 爱心 专心