2019版高中化学 第二章 化学反应速率和化学平衡 第3节 化学平衡 第2课时课时作业 新人教版选修4.doc

第二章第三节化学平衡第2课时基 础 巩 固1已建立化学平衡的可逆反应，当改变条件使化学反应向正反应方向移动时，下列有关叙述中，正确的是(B)生成物的质量分数一定增加生成物的产量一定增加反应物的转化率一定增大反应物的浓度一定降低正反应速率一定大于逆反应速率使用了合适的催化剂ABCD解析：使用催化剂是不会使化学平衡移动的，所以错误，即D错误。如果是减小生成物的浓度，反应会向着正反应方向进行，使生成物的质量分数减小(根据勒夏特列原理，只能减弱这种改变而不能全部抵消这种改变)；只要是平衡向正反应方向移动，则其产量一定会增加，错误，正确。如果是增大一种反应物的浓度，其他反应物的转化率一定增大，而其自身的转化率却随之减小，、错误。2(2017江苏如东高中高二月考)有甲、乙、丙三支试管，分别加入下列物质后，观察这三支试管的颜色，其中颜色最浅的是(B)甲：10 mL 0.01 molL1的FeCl3溶液和10 mL 0.01 molL1的KSCN溶液乙：5 mL水、10 mL 0.01 molL1的FeCl3溶液和5 mL 0.01 molL1的KSCN溶液丙：10 mL 0.1 molL1的FeCl3溶液和10 mL 0.1 molL1的KSCN溶液A甲试管B乙试管C丙试管D无法判断解析：三支试管中存在如下平衡体系：Fe33SCNFe(SCN)3(红色)，由于丙试管中Fe3和SCN的浓度最大，故其颜色最深；甲与乙相比，甲中SCN的浓度大于乙，平衡正向移动，颜色加深，故乙中颜色最浅。3(2017湖北襄阳五中高二开学考)对已达到化学平衡的反应2X(g)Y(g)2Z(g)，减小压强时，对反应产生的影响是(C)A逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动B逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动C正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动D正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动解析：反应2X(g)Y(g)2Z(g)是反应前后气体体积减小的反应，减小压强时，正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动，C项正确。4(2017河南鹤壁高中高二月考)一定温度下，在固定容积的密闭容器中，可逆反应A(g)3B(g)2C(g)达到平衡时，各物质的物质的量之比为n(A) n(B) n(C)2 2 1。保持温度不变，以2 2 1的物质的量之比再充入A、B、C，则(C)A平衡不移动B再达平衡时，n(A) n(B) n(C)仍为2 2 1C再达平衡时，C的体积分数增大D再达平衡时，正反应速率增大，逆反应速率减小解析：题述操作相当于增大压强，平衡向气体分子数减小的方向移动，即向正反应方向移动，A项错误；再次达到平衡后，C的物质的量分数增大，B项错误；再次达到平衡后，C的体积分数增大，C项正确；增大压强，再次达到平衡时，正、逆反应速率都增大，D项错误。5在容积固定的容器中存在化学反应：A(s)3B(g)2C(g)H0解析：根据题意可以列出：2X(g)Y(g)Z(g)起始/( molL1)0.1 0.1 0转化/(molL1)0.06 0.03 0.03平衡/(molL1)0.04 0.07 0.03所以v(X)0.001 molL1s1，故A选项正确；若将容器的体积变为20 L，瞬时各物质的浓度均减半，根据平衡移动原理，此平衡应向逆反应方向移动，所以z的平衡浓度比原来的要小，故B选项错误；由于此反应的正反应是气体体积缩小的反应，因此增大压强此平衡正向移动，反应物X和Y的转化率均增大，故C选项错误；X的体积分数增大，说明平衡向逆反应方向移动，而升高温度平衡应向吸热反应方向移动，因此此反应的正反应为放热反应，即H0。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_不移动_，c(CO2)_不变_。(2)缩小反应容器的容积，保持温度不变，则平衡_向左移动_，c(CO2)_增大_。(3)保持反应容器的容积和温度不变，通入N2，则平衡_不移动_，c(CO2)_不变_。(4)保持反应容器的容积不变，升高温度，则平衡_向右移动_，c(CO)_增大_。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，平衡向气体体积减小的方向移动，c(CO2)增大。(3)保持容积和温度不变，通入N2，平衡不会发生移动，c(CO2)不变。(4)容积不变，温度升高，平衡向吸热反应方向移动，c(CO)增大。8以下是关于“外界因素对化学平衡影响的实验研究”的课题，请回答下列问题。(1)研究的思路与方法研究对象的选择，现有以下可逆反应：A2NO2(g)N2O4(g)H0BFeCl33KSCNFe(SCN)33KCl其中，A适合于研究_bc_对平衡的影响，B适合于研究_a_对平衡的影响。(填字母)a浓度b温度c压强研究方法：采用控制其他因素不变，改变其中一个因素的方法，进行对比实验。(2)单一因素对化学平衡影响的实验研究。浓度：将FeCl3与KSCN反应后所得的混合液分为三等份，分别加入浓FeCl3溶液、浓KSCN溶液和NaOH固体。观察现象。现象：加入浓FeCl3溶液后的混合溶液红色_变深_；加入浓KSCN溶液后的混合溶液红色_变深_；加入NaOH固体后，混合溶液红色_变浅_。温度：将密封并相互连通的盛有NO2的两个玻璃球。一个放入热水中，另一个放入冷水中。现象：放入热水中的球内红棕色_变深_；放入冷水中的球内红棕色_变浅_。(3)综合(2)中研究结果，请总结外界因素对化学平衡的影响规律：_如果改变影响平衡的条件之一(如参加反应的化学物质的浓度、压强、温度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动_。解析：(1)反应A中NO2为红棕色，N2O4为无色，且它们均为气体，可借助颜色的变化来研究温度以及压强对平衡的影响；而B为溶液中进行的反应，适合研究浓度对平衡的影响。(2)加入浓FeCl3溶液后，平衡正向移动，使Fe(SCN)3浓度增大，红色加深；加入浓KSCN溶液后，平衡同样向正反应方向移动，引起混合溶液红色加深；加入NaOH固体后，NaOH与FeCl3反应，引起平衡逆向移动，红色变浅。由于该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，引起NO2浓度增大，颜色加深；温度降低，平衡正向移动，放入冷水中的球内红棕色变浅。能 力 提 升1下列事实能用勒夏特列原理解释的是(C)A由H2、I2蒸气、HI组成的平衡体系加压后颜色变深B500时比室温更有利于合成氨的反应C合成氨工厂通常采用较高压强，以提高原料的利用率D合成氨工业中用铁触媒做催化剂解析：如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动，勒夏特列原理适用的对象应存在可逆过程，若与可逆过程无关，则不能用勒夏特列原理解释。A该反应反应前后气体体积不变，所以压强不影响化学平衡的移动，增大平衡体系的压强气体的体积减小，碘的浓度增大，颜色变深，所以不能用勒夏特列原理解释，错误；B对工业合成氨，升高温度，平衡逆向移动，不利于氨的合成，采用500的温度是在此温度下，催化剂的活性最高，与平衡移动无关，错误；C合成氨，增大压强，平衡正向移动，能提高原料的利用率，与平衡移动有关，正确；合成氨工业中用铁触媒做催化剂，目的是加快化学反应速率，与平衡移动无关，错误；选C。2有平衡体系：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H0，为了增加甲醇的产量，应采取的措施是(B)A高温、高压B适宜温度、高压、催化剂C低温、低压D高温、高压、催化剂解析：对于反应：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H0，正反应为放热且气体体积减小的反应，欲使化学平衡向正反应方向移动，需降温、增压，但温度太低，反应速率太慢，因此应适宜温度。3(2017广西陆川)在2 L恒容密闭容器中充入2 mol X和1 mol Y发生反应：2X(g)Y(g)3Z(g) ，反应过程持续升高温度，测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是(A)AQ点时，Y的转化率最大BW点X的正反应速率等于M点X的正反应速率C升高温度，平衡常数增大D温度一定，平衡时充入Z，达到新平衡时Z的体积分数比原平衡时大解析：A、Q点时，X的体积分数最小，则Y的转化率最大，选项A正确；B、温度越高，化学反应速率越大，所以W点X的正反应速率小于M点X的正反应速率，选项B错误；C、H 0，该反应为放热反应，升高温度，平衡常数减小，选项C错误；D、因为该反应气体系数不变，所以平衡时充入Z，新平衡与原平衡等效，Z的体积分数不变，选项D错误。答案选A。4反应2X(g)Y(g)2Z(g)在不同温度下(T1和T2)产物Z的物质的量n(Z)与反应时间t的关系如图所示。下列判断正确的是(C)AT1T2，正反应为吸热反应CT1T2，逆反应为吸热反应DT1T2，产物Z的物质的量在高温T1时比低温T2时小，说明降低温度平衡向正反应方向移动，即正反应放热反应，则逆反应为吸热反应。5(2018内蒙古巴彦淖尔)常温常压下，在带有相同质量活塞的容积相等的甲、乙两容器里，分别充有二氧化氮和空气，现分别进行下列两个实验：(N2O4(g)2NO2(g)H 0)。 (a)将两容器置于沸水中加热(b)在活塞上都加2 kg的砝码在以上两情况下，甲和乙容器的体积大小的比较，正确的是(D)A(a)甲乙，(b)甲乙B(a)甲乙，(b)甲乙C(a)甲乙，(b)甲乙D(a)甲乙，(b)甲乙解析：a、在热水中加热，则温度升高，对于甲容器，不仅是温度升高压强增大，同时平衡正向移动，气体物质的量增加，容器体积增大的多；对于乙容器，仅仅是温度升高压强增大，容器体积增大不如甲增大的多，所以(a)甲乙；b、在活塞上都加2 kg的砝码，相当于加压，则对于甲容器，不仅是压强增大容器体积减小，同时压强增大，平衡逆向移动，气体物质的量减小，体积也缩小，而对于乙容器，仅仅是压强增大而体积减小，与甲相比，减少的少，所以(b)甲乙，则答案选D。6500 、20 MPa时，将H2和N2置于一容积为2 L的密闭容器中发生反应。反应过程中H2、N2和NH3物质的量变化如图所示(10 min时达到第一次平衡)，下列说法正确的是(D)A反应开始到第一次平衡时，N2的平均反应速率为0.005 mol/(Lmin)B从曲线可以看出，反应进行到10 min至20 min时可能是使用了催化剂C从曲线可以看出，反应进行至25 min时，增加了0.1 mol的氨气D在25 min时平衡正向移动但达到新平衡后NH3的体积分数比原平衡小解析：第一次在10 min时达到平衡，则v(N2)0.0025 mol/(Lmin)，A项错误；由于10 min到20 min时，N2和H2继续减少，氨气继续增加，而催化剂不能使平衡发生移动，故B项错误；从图像可以看出，25 min时，NH3减少了0.1 mol，C项错误；25 min时，氨气的物质的量减少，故平衡正向移动，根据勒夏特列原理可知，再次达平衡时，氨气的体积分数比原平衡小，D项正确。7在一密闭容器中发生反应：N23H22NH3H0，达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图所示：回答下列问题：(1)处于平衡状态的时间段是_ACDF_(填字母，下同)。At0t1Bt1t2Ct2t3Dt3t4Et4t5Ft5t6(2)t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件是：t1时刻_C_；t3时刻_E_；t4时刻_B_。A增大压强B减小压强C升高温度D降低温度E加催化剂F充入氮气(3)依据(2)中的结论，下列时间段中，氨的百分含量最高的是_A_。At0t1Bt2t3Ct3t4Dt5t6(4)如果在t6时刻，从反应体系中分离出部分氨，t7时刻反应达到平衡状态，请在图中画出反应速率的变化曲线。(5)保持温度、压强不变，合成氨反应达到平衡时，测得反应混合气体中氨气的体积分数为20%，则反应后与反应前的混合气体体积之比为_56_。解析：(1)根据图示可知，t0t1、t2t3、t3t4、t5t6时间段内，v(正)、v(逆)相等，反应处于平衡状态。(2)t1时刻，v(正)、v(逆)同时增大，且v(逆)增大得更快，平衡向逆反应方向移动，所以t1时刻改变的条件是升温。t3时刻，v(正)、v(逆)同时增大且增大量相同，平衡不移动，所以t3时改变的条件是加入催化剂。t4时刻v(正)、v(逆)同时减小，且平衡向逆反应方向移动，所以t4时刻改变的条件是减小压强。(3)根据图示知，t1t2、t4t5时间段内平衡均向逆反应方向移动，NH3的含量均比t0t1时间段内的低，所以t0t1时间段内NH3的百分含量最大。(4)t6时刻分离出NH3，v(逆)立即减小，而v(正)逐渐减小，在t7时刻二者相等，反应重新达到平衡，据此可画出反应速率的变化曲线。(5)设反应前加入a mol N2、b mol H2，达平衡时生成2x mol NH3，则反应后气体总的物质的量为(ab2x)mol，0.2，解得：ab12x，故反应后与反应前的混合气体体积之比。