2022-2023学年高中化学苏教版选择性必修1 课时跟踪检测(十五)　温度变化对化学平衡的影响 word版含解析

课时跟踪检测(十五)　温度变化对化学平衡的影响
[基础巩固练]
知识点一　温度对化学平衡移动的影响
1．已知反应：2NO2(g)N2O4(g)，把NO2、N2O4的混合气体盛装在两个连通的烧瓶里，然后用弹簧夹夹住橡皮管，把烧瓶A放入热水里，把烧瓶B放入冰水里，如图所示。与常温时烧瓶内气体的颜色进行对比发现，A烧瓶内气体颜色变深，B烧瓶内气体颜色变浅。下列说法错误的是(　　)
A．上述过程中，A烧瓶内正、逆反应速率均加快
B．上述过程中，B烧瓶内c(NO2)减小，c(N2O4)增大
C．上述过程中，A、B烧瓶内气体密度均保持不变
D．反应2NO2(g)N2O4(g)的逆反应为放热反应
2．当反应2X＋Y2Z　ΔH<0达到平衡时，若升高温度则能使(　　)
A．Z的质量分数增大
B．X的转化率增大，Y的转化率减小
C．X的转化率减小，Y的转化率增大
D．Y的质量分数增大
3．工业制硫酸中的一步重要反应是SO2的催化氧化：2SO2＋O22SO3　ΔH＜0，下列有关说法正确的是(　　)
A．升高温度只提高逆反应速率
B．降低温度可提高正反应速率
C．升高温度，平衡向正反应方向移动
D．降低温度，平衡向正反应方向移动
4．(2021·江苏泰州高二月考)在某温度下，反应ClF(g)＋F2(g)ClF3(g)　ΔH＝268 kJ·mol－1，在密闭容器中达到平衡，下列说法中正确的是(　　)
A．升高温度，平衡常数不变，平衡向正反应方向移动
B．升高温度，平衡常数减小
C．升高温度，平衡向正反应方向移动，F2的转化率增大
D．降低温度，ClF3的产率增大
5．(2021·河北衡水高二期中)在某密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g) ?2SO3(g)，反应混合体系在平衡状态时SO3的百分含量与温度的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．在D点时v 正B．反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的ΔH>0
C．若B、C点的平衡常数分别为KB、KC，则KB＝KC
D．恒温恒压下向平衡体系中通入氦气，平衡向左移动
知识点二　勒夏特列原理
6．(2022·江苏连云港高二检测)下列不能用勒夏特列原理解释的事实是(　　)
A．红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅
B．氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深
C．黄绿色的氯水光照后颜色变浅
D．合成氨工业使用高压以提高氨的产量
7．(2021·江苏镇江高二月考)下列事实不能用勒夏特列原理(化学平衡移动原理)解释的是(　　)
①铁在潮湿的空气中容易生锈　②二氧化氮与四氧化二氮的平衡体系，加压缩小体积后颜色加深　③实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气　④钠与氯化钾共熔制备钾：Na(l)＋KCl(l)K(g)＋NaCl(l)　⑤开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫
A．③④ B．①②
C．①⑤ D．①②⑤
知识点三　化工生产中实际反应条件的选择
8．在合成氨反应中使用催化剂和施加高压，下列有关叙述中正确的是(　　)
A．都能提高反应速率，都对化学平衡无影响
B．都对化学平衡有影响，但都不影响达到平衡状态所用的时间
C．都能缩短达到平衡状态所用的时间，只有施加高压对化学平衡有影响
D．使用催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间，而施加高压无此效果
9．(2021·江苏南通高二检测)有平衡体系：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH<0，为了增加甲醇(CH3OH)的产量，应采用的正确措施是(　　)
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
[素养提升练]
10．(2021·安徽合肥高二月考)我国科研人员研究发现合成氨的反应历程有多种，其中有一种反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*表示)。下列说法错误的是(　　)
A．N2生成NH3是通过多步还原反应生成的
B．过程Ⅰ和Ⅲ中能量的变化不相同
C．适当提高N2分压，可以加快N2(g)―→*N2反应速率，提高N2(g)的转化率
D．大量氨分子吸附在催化剂表面，将降低反应速率
11．将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器，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，绝热条件下进行上述反应，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．a12．镍具有优良的物理和化学特性，是许多领域尤其是高技术产业的重要原料。羰基法提纯粗镍涉及的两步反应如下：
①Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)　ΔH＜0
②Ni(CO)4(g)Ni(s)＋4CO(g)
完成下列填空：
(1)在温度不变的情况下，要提高反应①中Ni(CO)4的产率，可采取的措施有________、________。
(2)已知在一定条件下的2 L密闭容器中制备Ni(CO)4，粗镍(纯度98.5%，所含杂质不与CO反应)剩余质量和反应时间的关系如图所示。Ni(CO)4在0～10 min的平均反应速率为________________________。
(3)若反应②达到平衡后，保持其他条件不变，降低温度，重新达到平衡时________(填字母)。
a．平衡常数K增大
b．CO的浓度减小
c．Ni的质量减小
d．v逆[Ni(CO)4]增大
(4)简述羰基法提纯粗镍的操作过程：__________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
课时跟踪检测(十五)　温度变化对化学平衡的影响
[基础巩固练]
知识点一　温度对化学平衡移动的影响
1．已知反应：2NO2(g)N2O4(g)，把NO2、N2O4的混合气体盛装在两个连通的烧瓶里，然后用弹簧夹夹住橡皮管，把烧瓶A放入热水里，把烧瓶B放入冰水里，如图所示。与常温时烧瓶内气体的颜色进行对比发现，A烧瓶内气体颜色变深，B烧瓶内气体颜色变浅。下列说法错误的是(　　)
A．上述过程中，A烧瓶内正、逆反应速率均加快
B．上述过程中，B烧瓶内c(NO2)减小，c(N2O4)增大
C．上述过程中，A、B烧瓶内气体密度均保持不变
D．反应2NO2(g)N2O4(g)的逆反应为放热反应
解析：D　升高温度，正、逆反应速率都增大，A项正确；B烧瓶内气体颜色变浅，说明平衡向生成N2O4的方向移动，B烧瓶内c(NO2)减小，c(N2O4)增大，B项正确；容器的容积不变，混合气体的质量不变，A、B烧瓶内气体密度都不变，C项正确；放在热水中的A烧瓶内气体颜色变深，放在冰水中的B烧瓶内气体颜色变浅，说明升高温度平衡向生成NO2的方向移动，降低温度平衡向生成N2O4的方向移动，故反应2NO2(g)N2O4(g)的正反应为放热反应，D项错误。
2．当反应2X＋Y2Z　ΔH<0达到平衡时，若升高温度则能使(　　)
A．Z的质量分数增大
B．X的转化率增大，Y的转化率减小
C．X的转化率减小，Y的转化率增大
D．Y的质量分数增大
解析：D　正反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，Z的质量分数减小，反应物的转化率降低，但反应物的含量增大，D正确，其余选项错误。
3．工业制硫酸中的一步重要反应是SO2的催化氧化：2SO2＋O22SO3　ΔH＜0，下列有关说法正确的是(　　)
A．升高温度只提高逆反应速率
B．降低温度可提高正反应速率
C．升高温度，平衡向正反应方向移动
D．降低温度，平衡向正反应方向移动
解析：D　升温正、逆反应速率均增大，A项错误；降温正、逆反应速率均减小，B项错误；此反应的正反应为放热反应，升温平衡逆向移动，C项错误；降温平衡正向移动，D项正确。
4．(2021·江苏泰州高二月考)在某温度下，反应ClF(g)＋F2(g)ClF3(g)　ΔH＝268 kJ·mol－1，在密闭容器中达到平衡，下列说法中正确的是(　　)
A．升高温度，平衡常数不变，平衡向正反应方向移动
B．升高温度，平衡常数减小
C．升高温度，平衡向正反应方向移动，F2的转化率增大
D．降低温度，ClF3的产率增大
解析：C　因为ΔH＞0，升高温度，平衡常数增大，平衡向正反应方向移动，降低温度平衡向逆反应方向移动。
5．(2021·河北衡水高二期中)在某密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g) ?2SO3(g)，反应混合体系在平衡状态时SO3的百分含量与温度的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．在D点时v 正B．反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的ΔH>0
C．若B、C点的平衡常数分别为KB、KC，则KB＝KC
D．恒温恒压下向平衡体系中通入氦气，平衡向左移动
解析：D　在D点时欲使反应达到平衡状态，同一温度下，需增大SO3的百分含量，即反应应正向进行，故v正>v逆，A错误；温度越高，平衡状态时SO3的百分含量越小，说明温度升高，平衡左移，即正反应是放热的，ΔH<0，B错误；B、C点的温度不同，升温平衡左移，K减小，C错误；恒温恒压下向平衡体系中通入氦气，相当于扩大容积，平衡向左移动，D正确。
知识点二　勒夏特列原理
6．(2022·江苏连云港高二检测)下列不能用勒夏特列原理解释的事实是(　　)
A．红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅
B．氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深
C．黄绿色的氯水光照后颜色变浅
D．合成氨工业使用高压以提高氨的产量
解析：B　A项，涉及二氧化氮与四氧化二氮的平衡转化，故可以用勒夏特列原理解释；B项，加压后平衡不移动，但体积缩小，浓度增大使气体颜色变深，不能用勒夏特列原理解释；C项，光照后，次氯酸见光分解，使氯气与水反应的平衡向右移动，故可以用勒夏特列原理解释；D项，合成氨工业加压使化学平衡向右移动，可以用勒夏特列原理解释。
7．(2021·江苏镇江高二月考)下列事实不能用勒夏特列原理(化学平衡移动原理)解释的是(　　)
①铁在潮湿的空气中容易生锈　②二氧化氮与四氧化二氮的平衡体系，加压缩小体积后颜色加深　③实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气　④钠与氯化钾共熔制备钾：Na(l)＋KCl(l)K(g)＋NaCl(l)　⑤开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫
A．③④ B．①②
C．①⑤ D．①②⑤
解析：B　①铁在潮湿的空气中生锈是因为发生了电化学腐蚀，与平衡移动无关；②二氧化氮与四氧化二氮的平衡体系，加压缩小体积后颜色加深，是因为二氧化氮浓度的增大，并不是因平衡移动导致。故答案为①②，选B。
知识点三　化工生产中实际反应条件的选择
8．在合成氨反应中使用催化剂和施加高压，下列有关叙述中正确的是(　　)
A．都能提高反应速率，都对化学平衡无影响
B．都对化学平衡有影响，但都不影响达到平衡状态所用的时间
C．都能缩短达到平衡状态所用的时间，只有施加高压对化学平衡有影响
D．使用催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间，而施加高压无此效果
解析：C　对于反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，使用催化剂只能提高反应速率，缩短达到平衡状态所用的时间，不能使化学平衡发生移动。施加高压既能提高反应速率，使反应达到平衡状态所用的时间缩短，也能使化学平衡向生成NH3的方向移动。
9．(2021·江苏南通高二检测)有平衡体系：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH<0，为了增加甲醇(CH3OH)的产量，应采用的正确措施是(　　)
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：B　此反应ΔH<0，升高温度平衡逆向移动，甲醇的产率减小，A错误；适宜的温度和催化剂，有利于增大反应速率，此反应为气体体积减小的反应，故增大压强可使平衡正向移动，B正确；减小压强，平衡逆向移动，不利于甲醇的产出，C错误；升高温度，可使平衡逆向移动，甲醇的产率减小，D错误。
[素养提升练]
10．(2021·安徽合肥高二月考)我国科研人员研究发现合成氨的反应历程有多种，其中有一种反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*表示)。下列说法错误的是(　　)
A．N2生成NH3是通过多步还原反应生成的
B．过程Ⅰ和Ⅲ中能量的变化不相同
C．适当提高N2分压，可以加快N2(g)―→*N2反应速率，提高N2(g)的转化率
D．大量氨分子吸附在催化剂表面，将降低反应速率
解析：C　由图可知，N2生成NH3的过程为N2―→N===N—H―→H—N===N—H―→H—N—NH2―→H2N—NH2―→NH3，氮元素化合价逐渐降低，即N2生成NH3是通过多步还原反应生成的，A正确；过程Ⅰ是断裂氮氮三键中的一个键，而过程Ⅲ与过程Ⅰ断键不同，所以所需能量不同，B正确；适当提高N2分压可以加快N2(g)―→*N2反应速率，但N2的转化率降低，C错误；NH3的及时脱附可留下继续反应的空间而增加催化剂的活性位，如果大量氨分子吸附在催化剂表面，将会降低反应速率，D正确。
11．将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器，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，绝热条件下进行上述反应，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解析：A　该反应为放热反应，绝热条件下进行反应，温度升高，平衡左移，所以绝热条件下平衡时Br2(g)的转化率低于恒温平衡时Br2(g)的转化率，即a>b。
12．镍具有优良的物理和化学特性，是许多领域尤其是高技术产业的重要原料。羰基法提纯粗镍涉及的两步反应如下：
①Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)　ΔH＜0
②Ni(CO)4(g)Ni(s)＋4CO(g)
完成下列填空：
(1)在温度不变的情况下，要提高反应①中Ni(CO)4的产率，可采取的措施有________、________。
(2)已知在一定条件下的2 L密闭容器中制备Ni(CO)4，粗镍(纯度98.5%，所含杂质不与CO反应)剩余质量和反应时间的关系如图所示。Ni(CO)4在0～10 min的平均反应速率为________________________。
(3)若反应②达到平衡后，保持其他条件不变，降低温度，重新达到平衡时________(填字母)。
a．平衡常数K增大
b．CO的浓度减小
c．Ni的质量减小
d．v逆[Ni(CO)4]增大
(4)简述羰基法提纯粗镍的操作过程：__________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)要提高反应①中Ni(CO)4的产率，应使反应正向移动，可采用分离出Ni(CO)4、增大压强、增大CO浓度等方法。(2)根据图像，0～10 min反应的Ni的质量为100 g－41 g＝59 g，n(Ni)＝1 mol，则生成Ni(CO)4的物质的量为1 mol，v[Ni(CO)4]＝＝0.05 mol·L－1·min－1。(3)反应①为放热反应，则反应②：Ni(CO)4(g)Ni(s)＋4CO(g)为吸热反应，降低温度，平衡逆向移动，则平衡常数K减小，a错误；CO的浓度减小，b正确；Ni的质量减小，c正确；降低温度，正、逆反应速率均减小，d错误。(4)把粗镍与CO放于水平放置的玻璃容器中，在50 ℃时反应生成Ni(CO)4，一段时间后在容器的另一端升温至230 ℃使Ni(CO)4受热分解。
答案：(1)分离出Ni(CO)4　增大压强或增大CO浓度(任写两个即可)
(2)0.05 mol·L－1·min－1　 (3)bc
(4)把粗镍与CO放于水平放置的玻璃容器中，在50 ℃时反应生成Ni(CO)4，一段时间后在容器的另一端升温至230 ℃使Ni(CO)4受热分解