高中化學影響化學平衡的因素訓練能力提高題含答案
雙基練習
1．將H2(g)和Br2(g)充入恒容密閉容器中，恒溫下發(fā)生反應H2(g)＋Br2(g)鳩2HBr(g) ΔH＜0，平衡時Br2(g)的轉(zhuǎn)化率為a；若初始條件相同，絕熱下進行上述反應，平衡時Br2(g)的轉(zhuǎn)化率為b。a與b的關(guān)系是( )
A．a(chǎn)＞b B．a(chǎn)＝b
C．a(chǎn)＜b D．無法確定
解析：H2與Br2的反應屬于放熱反應，絕熱條件下進行該反應，體系的溫度必然升高，導致平衡向逆反應方向移動，Br2(g)的轉(zhuǎn)化率降低。
答案：A
2．碘鎢燈比白熾燈使用壽命長。燈管內(nèi)封存的少量碘與使用過程中沉積在管壁上的鎢可以發(fā)生反應：W(s)＋I2(g)鳩艤艤馮1T2WI2(g) ΔH＜0(溫度T1＜T2)。下列說法正確的是( )
A．燈管工作時，擴散到燈絲附近高溫區(qū)的WI2(g)會分解出W，W重新沉積到燈絲上
B．燈絲附近溫度越高，WI2(g)的轉(zhuǎn)化率越低
C．該反應的平衡常數(shù)表達式是K＝cWcI2cWI2
D．利用該反應原理可以提純鎢
解析：本題考查了化學平衡中的平衡移動、轉(zhuǎn)化率及化學平衡常數(shù)。高溫時，平衡左移，WI2分解，溫度越高，分解越充分，故A正確，B錯；選項C給出的是逆反應的平衡常數(shù)表達式，C錯。
答案：AD
3．高溫下，某反應達到平衡，平衡常數(shù)K＝cCOcH2OcCO2cH2。恒容時，溫度升高，H2的濃度減小。下列說法正確的是( )
A．該反應的焓變?yōu)檎?/p>
B．恒溫、恒容下，增大壓強，H2的濃度一定減小
C．升高溫度，逆反應速率減小
D．該反應化學方程式為CO＋H2O鳩艤艤翊呋劑高溫CO2＋H2
解析：由平衡常數(shù)表達式寫出可逆反應為CO2(g)＋H2(g) 鳩艤艤翊呋劑高溫CO(g)＋H2O(g)，D項錯誤；由于升高溫度，H2的濃度減小，說明升溫平衡向正反應方向進行，因此正反應是吸熱的，焓變?yōu)檎�，A項正確；由于反應前后氣體體積相等，增大壓強平衡不移動，但若通入H2，其濃度會增大，B項錯誤；升高溫度，正、逆反應速率都會增大，C項錯誤。
答案：A
4．雞沒有汗腺，在夏天只能依賴喘息調(diào)節(jié)體溫。雞過度呼出CO2，會使下列平衡向左移動，導致蛋殼變薄，使農(nóng)場主和超市蒙受經(jīng)濟損失。
CO2(g)鳩馛O2(l)
CO2(g)＋H2O(l)鳩馠2CO3(aq)
H2CO3(aq)鳩馠＋(aq)＋HCO－3(aq)
HCO－3(aq)鳩馠＋(aq)＋CO2－3(aq)
Ca2＋(aq)＋CO2－3(aq)鳩馛aCO3(s)
澳大利亞學者經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，夏季給雞喂下列飲料會使蛋殼變厚。該飲料是( )
A．淡鹽水 B．碳酸水
C．蔗糖水 D．澄清石灰水
解析：雞過度呼出CO2，會使平衡向左移動，導致蛋殼變薄，那么要使蛋殼變厚，應該使平衡右移，應補充CO2，故用溶有CO2的碳酸水。
答案：B
5．反應2A(g)＋B(g)鳩2C(g) ΔH＞0，下列反應條件有利于生成C的是( )
A．低溫、低壓 B．低溫、高壓
C．高溫、高壓 D．高溫、低壓
解析：正反應為氣體體積縮小的反應，且為吸熱反應，升高溫度、增大壓強均會使平衡向正方向移動，有利于生成C。
答案：C
6．已知反應A2(g)＋2B2(g)鳩2AB2(g) ΔH＜0，下列說法正確的是( )
A．升高溫度，正向反應速率增大，逆向反應速率減小
B．升高溫度有利于反應速率增大，從而縮短達到平衡的時間
C．達到平衡后，升高溫度或增大壓強都有利于該反應平衡正向移動
D．達到平衡后，降低溫度或減小壓強都有利于該反應平衡正向移動
解析：升高溫度正、逆反應速率都增大，A錯。升高溫度平衡逆向移動，C項錯。減小壓強有利于平衡逆向移動，D項錯。
答案：B
7．如右圖所示中的曲線是表示其他條件一定時，2NO＋O2鳩2NO2(正反應放熱)反應中NO的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線，圖中標有a、b、c、d四點，其中表示未達到平衡狀態(tài)，且v正＞v逆的點是( )
A．a(chǎn)點 B．b點
C．c點 D．d點
解析：此坐標的縱軸表示的是NO的轉(zhuǎn)化率，橫軸表示溫度，曲線上的任一點都表示在此溫度下達到平衡狀態(tài)時對應的轉(zhuǎn)化率，從c點作縱軸的平行線與曲線交于一點，這表示若想達到c點對應溫度的平衡狀態(tài)，需要轉(zhuǎn)化更多的NO，表示c點未到平衡狀態(tài)，即v正＞v逆。
答案：C
8．在容積不變的密閉容器中存在如下反應2SO2(g)＋O2(g)鳩2SO3(g) ΔH＜0，某研究小組研究了其他條件下不變時，改變某一條件對上述反應的影響，下列分析正確的是( )
A．圖Ⅰ表示的是t1時刻增大O2的濃度對反應速率的影響
B．圖Ⅱ表示的是t1時刻加入催化劑后對反應速率的影響
C．圖Ⅲ表示的是催化劑對平衡的影響，且甲的催化效率比乙的高
D．圖Ⅲ表示的是壓強對化學平衡的影響，且乙的壓強較高
解析：若增大氧氣的濃度正反應速率突然變大，逆反應速率逐漸變大，A選項不正確；加入催化劑正、逆反應速率同等倍數(shù)的增大，但平衡不移動，B選項正確；觀察圖Ⅲ，達到平衡時時二氧化硫的轉(zhuǎn)化率不相等，故甲、乙兩條曲線不可能是由催化劑引起的，C選項不正確；增大壓強反應速率加快，達到平衡的時間縮短，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率增大，D選項不正確。
答案：B
9．NO2蒸氣易形成N2O4：2NO2(g)鳩馧2O4(g)(正反應為放熱反應)，現(xiàn)欲較準確測定NO2的相對分子質(zhì)量，應采用的反應條件是( )
A．高溫、低壓 B．低溫、高壓
C．低溫、低壓 D．高溫、高壓
解析：題目要求準確測定NO2的相對分子質(zhì)量，而NO2(g)易形成N2O4(g)，不利于NO2的相對分子質(zhì)量的測定。要準確測定NO2的相對分子質(zhì)量，就必須使上述平衡向生成NO2的方向移動，由于上述正反應是一個體積縮小的放熱反應，要使平衡向逆反應方向移動，則應采取高溫、低壓的措施才行。
答案：A
10．1 mol X氣體跟a mol Y氣體在體積可變的密閉容器中發(fā)生如下反應：X(g)＋aY(g)鳩馼Z(g)反應達到平衡后，測得X的轉(zhuǎn)化率為50%。而且，在同溫、同壓下還測得反應前混合氣體的密度是反應后混合氣體密度的3/4，則a和b的數(shù)值可能是( )
A．a(chǎn)＝1，b＝1 B．a(chǎn)＝2，b＝1
C．a(chǎn)＝2，b＝2 D．a(chǎn)＝3，b＝2
解析：據(jù)題意可有如下“平衡模式”
X(g) ＋ aY(g)鳩馼Z(g)
起始/mol 1 a 0
變化/mol 1×50% 0.5a 0.5b
平衡/mol 0.5 0.5a 0.5b
因為密度與氣體體積成反比，而體積比又等于物質(zhì)的量之比，因此據(jù)題意有平衡混合氣的物質(zhì)的量總和與起始時混合氣體物質(zhì)的量總和之比為34，即0.5＋0.5a＋0.5b1＋a＝34，可得1＋a＝2b。最后將所給四組數(shù)據(jù)代入關(guān)系式便知A、D兩組數(shù)據(jù)均符合題意。
答案：AD
11．在密閉容器中進行下列反應：CO2(g)＋C(s)鳩2CO(g) ΔH＞0，達到平衡后，改變下列條件，則指定物質(zhì)的濃度及平衡如何變化？
(1)增加C，平衡__________，c(CO)__________。
(2)減小密閉容器體積，保持溫度不變，則平衡__________，c(CO2)__________。
(3)通入N2，保持密閉容器體積不變，溫度不變，則平衡__________，c(CO2)__________。
(4)保持密閉容器體積不變，升高溫度，則平衡__________，c(CO)__________。
解析：(1)C為固體，增加C，其濃度并不變，平衡不發(fā)生移動；(2)減小容器體積，相當于增大壓強，向氣體體積減小的方向移動；(3)通入的N2不參加反應，并且密閉容器體積和溫度不變時，各物質(zhì)的濃度并不變，平衡不發(fā)生移動；(4)其他條件相同，升高溫度，平衡向吸熱方向移動。
答案：(1)不移動 不變 (2)向逆反應方向移動 增大 (3)不移動 不變 (4)向正反應方向移動 增大
能力提升
12．(2011福建高考)25 ℃時，在含有Pb2＋、Sn2＋的某溶液中，加入過量金屬錫(Sn)，發(fā)生反應：
Sn(s)＋Pb2＋(aq)鳩馭n2＋(aq)＋Pb(s)，體系中c(Pb2＋)和c(Sn2＋)變化關(guān)系如圖所示。下列判斷正確的是( )
A．往平衡體系中加入少量金屬鉛后，c(Pb2＋)增大
B．往平衡體系中加入少量Sn(NO3)2固體后，c(Pb2＋)變小
C．升高溫度，平衡體系中c(Pb2＋)增大，說明該反應ΔH＞0
D．25 ℃時，該反應的平衡常數(shù)K＝2.2
解析：金屬活潑性Sn＞Pb，向平衡體系中加入鉛后，c(Pb2＋)不變，A錯誤；加入少量Sn(NO3)2固體，c(Sn2＋)增大，平衡逆向移動，c(Pb2＋)增大，B錯誤；升溫c(Pb2＋)增大，說明平衡逆向移動，正反應放熱，C錯誤；由方程式和圖示數(shù)據(jù)得平衡常數(shù)K＝cSn2＋cPb2＋＝0.220.1＝2.2，D正確。
答案：Dxkb1.com
14．反應A(g)＋B(g)鳩馛(g)＋D(g)過程中的能量變化如圖所示，回答下列問題。
(1)該反應是__________反應(填“吸熱”或“放熱”)。
(2)當反應達到平衡時，升高溫度，A的轉(zhuǎn)化率__________(填“增大”“減小”或“不變”)，原因是________________________。
(3)反應體系中加入催化劑對反應熱是否有影響？________，原因是______________________________________。
(4)在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，E1和E2的變化是：E1__________，E2__________(填“增大”“減小”或“不變”)。
解析：由圖可知反應物的能量比生成物的'能量高，所以該反應是一個放熱反應。根據(jù)勒夏特列原理，當溫度升高時，平衡應向著能夠削弱這種改變的方向移動，即逆向移動，所以A、B的轉(zhuǎn)化率都要減小。加入了催化劑是降低了活化能，增加了活化分子，所以反應速率加快了，但反應物和生成物之間的能量差是沒有變化的，降低活化能使E1、E2都減小。
答案：(1)放熱
(2)減小 根據(jù)勒夏特列原理，升高溫度有利于平衡向吸熱反應方向移動，因而該反應中A的轉(zhuǎn)化率減小
(3)沒有 催化劑只能改變化學反應的速率和途徑，不能改變化學反應的始態(tài)和終態(tài)的能量，因此對反應熱沒有影響 (4)減小 減小
15．(2011新課標全國高考)科學家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應生成甲醇，并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃燒熱ΔH分別為－285.8 kJ/mol、－283.0 kJ/mol和－726.5 kJ/mol。請回答下列問題：
(1)在容積為2 L的密閉容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他條件不變的情況下，考查溫度對反應的影響，實驗結(jié)果如下圖所示(注：T1、T2均大于300 ℃)；
下列說法正確的是______(填序號)
�、贉囟葹門1時，從反應開始到平衡，生成甲醇的平均速率為：v(CH3OH)＝nAtAmol/(Lmin)
�、谠摲磻赥1時的平衡常數(shù)比T2時的小 ③該反應為放熱反應
④處于A點的反應體系的溫度從T1變到T2，達到平衡時nH2nCH3OH增大
(2)在T1溫度時，將1 molCO2和3 molH2充入一密閉恒容容器中，充分反應達到平衡后，CO2轉(zhuǎn)化率為α，則容器內(nèi)的壓強與起始壓強之比為__________；
解析：(1)CO2和H2合成甲醇的化學方程式為CO2(g)＋3H2(g)鳩馛H3OH(g)＋H2O(g)。由圖像可知B曲線先得到平衡，因此溫度T2＞T1，溫度高平衡時甲醇的物質(zhì)的量反而低，說明正反應是放熱反應，升高溫度平衡向逆反應方向移動，不利于甲醇的生成，平衡常數(shù)減小，即②錯③正確；溫度為T1時，從反應開始到平衡，生成甲醇的物質(zhì)的量為nAmol，此時甲醇的濃度為nA2mol/L，所以生成甲醇的平均速率為：v(CH3OH)＝nA2tAmol/(Lmin)，因此①不正確；因為溫度T2＞T1，所以A點的反應體系從T1變到T2時，平衡會向逆反應方向移動，即降低生成物濃度而增大反應物濃度，所以④正確。
(2) CO2(g)＋3H2(g)鳩馛H3OH(g)＋H2O(g)
起始量mol 1 3 0 0
轉(zhuǎn)化的量 mol α 3α α α
平衡時的量 mol (1－α) (3－3α) α α
所以平衡時容器內(nèi)的壓強與起始壓強之比為4－2α4＝2－α2
答案：(1)③④ (2)1－α/2
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