名称 | 2023-2024学年高二化学教材实验大盘点实验03探究外界条件对化学平衡移动的影响(含解析) | | |
格式 | docx | ||
文件大小 | 9.3MB | ||
资源类型 | 教案 | ||
版本资源 | 通用版 | ||
科目 | 化学 | ||
更新时间 | 2023-09-20 13:03:48 |
C.由B项可知,该反应正反应方向气体体积增大,若Y为固体或液体,系数不一定大于,故C错误;
D.平衡常数只受温度影响,温度不变,再次平衡时,平衡常数不变,故D错误;
故选B。
9.(2023春·江西赣州·高二统考阶段练习)在恒温恒容条件下,发生反应:。其他条件不变,平衡后改变下列一个条件,反应速率和SO2平衡转化率都增大的是
A.升高温度 B.增大压强 C.充入SO2 D.充入PCl5
【答案】D
【解析】A.该反应是等气体分子数反应,正反应放热,升高温度,平衡向左移动,SO2平衡转化率降低,A项不符合题意;
B.增大压强,平衡不移动,SO2平衡转化率不会增大,B项不符合题意;
C.充入SO2,SO2的平衡转化率降低,C项不符合题意;
D.充入PCl5,其浓度增大,平衡向右移动,反应速率增大,SO2的平衡转化率增大,D项符合题意;
故选D。
10.(2023秋·广东广州·高二广州市第十七中学校考期中)已知反应3A(g)+B(g) 2C(g)+2D(g) ΔH <0, 图中,a、b曲线分别表示在不同条件下,A与B反应时,D的体积分数随时间t的变化情况。若想使曲线b(实线)变为曲线a(虚线),可采用的措施是
①增大A的浓度 ②加入催化剂 ③升高温度
④恒温下,缩小反应容器体积 ⑤保持容器内体积不变,加入稀有气体
A.①② B.②④ C.③④ D.④⑤
【答案】B
【解析】①增大A的浓度即增大反应物浓度,反应速率加快,平衡正向移动,D%增大,不合题意;②加入催化剂加快反应速率,平衡不移动,符合题意;③升高温度,反应速率加快,正反应是放热反应,平衡逆向移动,D%减小,不合题意;④该反应是一个气体体积不变的反应,故恒温下,缩小反应容器体积,反应速率加快,平衡不移动,D%不变,符合题意;⑤保持容器内体积不变,加入稀有气体,相当于减小压强,反应速率减慢,平衡不移动,D%不变,不合题意;综上所述只有②④符合题意,故答案为:B。
11.(2023秋·四川眉山·高二统考期末)2.0mol A和1.0mol B充入容积为1L的密闭容器中,在一定条件下发生下述反应:,达平衡时C为0.40mol。下列叙述错误的是
A.如果保持温度和容积不变,通入稀有气体Ar,平衡不移动
B.如果保持容积不变,降低温度,再达平衡时,C的体积分数增大,A的转化率降低
C.如果保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达平衡时,B的浓度大于0.3mol/L
D.如果保持温度和容积不变,此时移走1.0mol A和0.5mol B,再达平衡时,C的物质的量小于0.2mol
【答案】B
【解析】A.保持温度和容积不变,通入稀有气体Ar,各组分的浓度不变,平衡不移动,A正确;
B.因为该反应为放热反应,保持容积不变,降低温度,平衡正向移动,再达平衡时,C的体积分数增大,A的转化率升高,B错误;
C.反应前后气体分子数减小,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,若平衡不移动,B的浓度为,但是扩大容积,相当于减小压强,平衡逆向移动,B的浓度大于,C正确;
D.保持温度和容积不变,移走1.0mol A和0.5mol B,若平衡不移动,C的物质的量为0.2mol,但是反应物浓度减小,相当于减小压强,平衡逆向移动,C的物质的量小于0.2mol,D正确;
故选B。
12.(2022秋·浙江杭州·高二期中)下列实验方案设计、现象和结论都正确的是
实验目的 方案设计 现象和结论
A 探究反应物浓度对化学反应速率的影响 分别取10mL 0.lmol/LNa2S2O3溶液和5mL 0. lmol/L Na2S2O3溶液、5mL蒸馏水于两支试管中,然后同时加入10mL 0.1mol/LH2SO4溶液 前者出现浑浊的时间更短,说明增大Na2S2O3浓度,可以加快反应速率
B 探究压强对化学反应速率的影响 在容积不变的密闭容器中发生反应:N2(g) +3H2(g)2NH3(g) 向其中通入氩气,反应速率不变 化学反应速率不受压强影响
C 探究温度对化学反应速率的影响 将装有NO2和N2O4混合气体的连同球分别浸泡在冰水和热水中2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色),△H< 0 热水中气体颜色浅,冰水中颜色深
D 探究KI与FeCl3反应的限度 取1mL.0.1mol/LKI溶液于试管中,加入5mL0.1mol/L FeCl3溶液,充分反应后滴入5滴15%KSCN溶液 若溶液变血红色,则KI与FeCl3的反应有一定限度
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.只有Na2S2O3浓度不同,前者出现浑浊的时间更短,说明增大Na2S2O3浓度,可以加快反应速率,故A正确;
B.容积不变,通入氩气,各物质的浓度不变,反应速率不变,不能证明化学反应速率不受压强影响,故B错误;
C.焓变为负,为放热反应,升高温度平衡逆向移动,则分别浸泡在冰水和热水中,热水中颜色深,故C错误;
D.FeCl3溶液过量,反应后有剩余,充分反应后滴入5滴15%KSCN溶液,溶液变为血红色,不能证明反应的限度,故D错误;
故选:A。
13.(2023秋·高二课时练习)已知反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),当反应达到平衡后,改变压强,其反应速率的变化曲线分别如图所示。
回答下列问题:
(1)①表示改变压强的方式是 (填“增大”或“减小”,下同)压强,化学平衡 (填“正向”“逆向”或“不”,下同)移动,m+n (填“>”“<”或“=”,下同)p+q。
(2)②表示改变压强的方式是 压强,化学平衡 移动,m+n p+q。
(3)③表示改变压强的方式是 压强,化学平衡 移动,m+n p+q。
【答案】(1) 增大 逆向 <
(2) 减小 正向 <
(3) 减小 不 =
【解析】(1)图像①改变压强后,v′正、v′逆都增大,故改变压强的方式是增大压强;v′正小于v′逆,平衡向逆反应方向移动;增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,故逆反应方向是气体体积减小的方向,即m+n
(2)图像②改变压强后,v′正、v′逆都减小,故改变压强的方式是减小压强;v′正大于v′逆,平衡向正反应方向移动;减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动,故正反应方向是气体体积增大的方向,即m+n
(3))图像③改变压强后,v′正、v′逆都减小,故改变压强的方式是减小压强;v′正、v′逆同等倍数地减小,化学平衡不移动,反应前后气体体积相等,即m+n=p+q。
14.(2023秋·高二课前预习)改变温度对平衡常数的影响
(1)改变温度可以使化学平衡发生移动,化学平衡常数也会发生改变,通过分析以下两个反应,总结出温度对化学平衡常数的影响规律。
①N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
化学平衡常数K1= ,升温化学平衡向逆向移动,K1 (填“增大”或“减小”,下同),ΔH 0(填“>”或“<”,下同)。
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
化学平衡常数K2= ,升温化学平衡向正向移动,K2 ,ΔH 0。
(2)判断反应的热效应
①升高温度:K值增大→正反应为 反应;K值减小→正反应为 反应。
②降低温度:K值增大→正反应为 反应;K值减小→正反应为 反应。
【答案】(1) 减小 < 增大 >
(2) 吸热 放热 放热 吸热
【解析】(1)①根据化学反应方程式,该反应的化学平衡常数,升温化学平衡向逆向移动,生成物浓度减小,反应物浓度增大,因此减小,升温平衡向吸热方向移动,逆方向为吸热方向,故反应为放热反应,。
②根据反应化学方程式,该反应的化学平衡常数,升温化学平衡向正向移动,生成物浓度增大,反应物浓度减小,因此增大,升温平衡向吸热反应方向移动,故该反应为吸热反应,。
(2)①升高温度,平衡向吸热方向移动,如K值增大,说明平衡向正向移动,正反应为吸热反应;如K值减小,说明平衡向逆向移动,逆反应为吸热反应, 则正反应为放热反应。
②降低温度,平衡向放热反应移动,如K值增大,说明平衡向正向移动,正反应为放热反应;如K值减小,说明平衡向逆向移动,逆反应为放热反应,则正反应为吸热反应。
15.(2023秋·全国·高二专题练习)压强变化对化学平衡移动的影响
实验原理 2NO2(红棕色) N2O4(无色)
实验步骤
活塞Ⅱ处→I处,压强增大 活塞I处→Ⅱ处,压强减小
实验现象 混合气体的颜色先 又逐渐 混合气体的颜色先 又逐渐
实验结论 活塞往里推,体积减小,压强增大,c(NO2)增大,颜色变深,但颜色又变浅,说明c(NO2)减小,平衡向 方向移动。 活塞往外拉,体积增大,压强 ,c(NO2)减小,颜色变浅,但气体颜色又变深,说明c(NO2)增大,平衡向 方向移动
【答案】 变深 变浅 变浅 变深 正反应 减小 逆反应
【解析】活塞Ⅱ处→Ⅰ处,活塞往里推,体积减小,压强增大,一开始c(NO2)增大,混合气体的颜色先变深,后平衡向正反应方向移动,c(NO2)减小,混合气体的颜色又逐渐变浅。活塞Ⅰ处→Ⅱ处,活塞往外拉,体积增大,压强减小,一开始c(NO2)减小,混合气体的颜色先变浅,后平衡向逆反应方向移动,c(NO2)增大,混合气体的颜色又逐渐变深。
16.(2022秋·黑龙江哈尔滨·高二哈尔滨市第六中学校校考阶段练习)完成下列问题
(1)密闭容器中发生反应,若,则正反应一定是 反应(填“放热”或“吸热”)。在其他条件不变的情况下,只改变起始的物质的量,在a、b、c三点达到平衡时,的物质的量由大到小的顺序为 。
(2)已知反应 ,在温度为、时,平衡体系中的体积分数随压强变化曲线如图所示。A、C两点气体的颜色 点深。(填“A”或“C”)A、B两点的平均相对分子质量:A B(填“>”“=”或“<”)。
(3)在容积可变的密闭容器中发生反应,随反应时间的变化如图中曲线Ⅰ所示,此时平衡时体积为1L,若在时刻改变一个条件,使曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,可通过将容器的体积变为 L实现。
(4)某密闭容器中发生,阶段,容器内A的物质的量减少了,而此过程中容器与外界的热交换总量为akJ,书写反应的热化学方程式 。
【答案】(1) 吸热 c>b>a
(2) C <
(3)
(4)
【解析】(1)若T2>T1,由图像可知温度升高生成物的物质的量增大,说明升高温度平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应;
对于可逆反应来说,增大一种反应物的物质的量或浓度,有利于平衡向正反应方向移动,生成物的物质的量增多,所以达到平衡时,AB3的物质的量大小为c>b>a。
(2)二氧化氮浓度越大混合气体颜色越深,AC温度相同,压强P1<P2,则容器体积A>C,所以A点浓度小于C点,则A点颜色浅、C点颜色深;
反应前后气体总质量不变,混合气体的物质的量越大,其相对分子质量越小,混合气体中二氧化氮含量越大混合气体相对分子质量越小,A点二氧化氮含量大于B点,则相对分子质量A<B。
(3)分析图像知t0时刻改变一个条件,该反应是反应前后气体物质的量不变的反应,改变压强,平衡不移动,曲线I变为曲线Ⅲ时,一氧化碳的平衡浓度由0.3mol/L变为0.45mol/L,容器的体积由1L变为2/3L。
(4)t5~t6阶段改变的条件为升高温度,容器内A的物质的量减少,平衡正向移动,该反应为吸热反应,即A减少0.06 mol吸收的热量为akJ,该反应的热化学方程式为;ΔH=+50akJ·mol-1。
1.(2023·江苏·统考高考真题)二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
在密闭容器中,、时,平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如题图所示。的选择性可表示为。下列说法正确的是
A.反应的焓变
B.的平衡选择性随着温度的升高而增加
C.用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530℃
D.450℃时,提高的值或增大压强,均能使平衡转化率达到X点的值
【答案】D
【解析】A.由盖斯定律可知反应的焓变,A错误;
B.为放热反应,升高温度平衡逆向移动,的含量降低,故的平衡选择性随着温度的升高而降低,B错误;
C.由图可知温度范围约为450~550℃时二氧化碳实际转化率趋近于平衡转化率,此时为最适温度,温度继续增加,催化剂活性下降,C错误;
D.450℃时,提高的值可提高二氧化碳的平衡转化率,增大压强反应I平衡正向移动,可提高二氧化碳的平衡转化率,均能使平衡转化率达到X点的值,D正确。
故选D。
2.(2023·广东·统考高考真题)催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程(下图)中,M为中间产物。其它条件相同时,下列说法不正确的是
A.使用Ⅰ和Ⅱ,反应历程都分4步进行 B.反应达平衡时,升高温度,R的浓度增大
C.使用Ⅱ时,反应体系更快达到平衡 D.使用Ⅰ时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大
【答案】C
【解析】A.由图可知两种催化剂均出现四个波峰,所以使用Ⅰ和Ⅱ,反应历程都分4步进行,A正确;
B.由图可知该反应是放热反应,所以达平衡时,升高温度平衡向左移动,R的浓度增大,B正确;
C.由图可知Ⅰ的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能,所以使用Ⅰ时反应速率更快,反应体系更快达到平衡,C错误;
D.由图可知在前两个历程中使用Ⅰ活化能较低反应速率较快,后两个历程中使用Ⅰ活化能较高反应速率较慢,所以使用Ⅰ时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大,D正确;
故选C。
3.(2023·北京·统考高考真题)下列事实能用平衡移动原理解释的是
A.溶液中加入少量固体,促进分解
B.密闭烧瓶内的和的混合气体,受热后颜色加深
C.铁钉放入浓中,待不再变化后,加热能产生大量红棕色气体
D.锌片与稀反应过程中,加入少量固体,促进的产生
【答案】B
【解析】A.MnO2会催化 H2O2分解,与平衡移动无关,A项错误;
B.NO2转化为N2O4 的反应是放热反应,升温平衡逆向移动, NO2浓度增大,混合气体颜色加深,B项正确;
C.铁在浓硝酸中钝化,加热会使表面的氧化膜溶解,铁与浓硝酸反应生成大量红棕色气体,与平衡移动无关,C项错误;
D.加入硫酸铜以后,锌置换出铜,构成原电池,从而使反应速率加快,与平衡移动无关,D项错误;
故选B。
4.(2023·浙江·统考高考真题)一定条件下,苯基丙炔()可与发生催化加成,反应如下:
反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知:反应I、Ⅲ为放热反应),下列说法不正确的是
A.反应焓变:反应I>反应Ⅱ
B.反应活化能:反应I<反应Ⅱ
C.增加浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物I的比例
D.选择相对较短的反应时间,及时分离可获得高产率的产物Ⅰ
【答案】C
【解析】A.反应I、Ⅲ为放热反应,相同物质的量的反应物,反应I放出的热量小于反应Ⅱ放出的热量,反应放出的热量越多,其焓变越小,因此反应焓变:反应I>反应Ⅱ,故A正确;
B.短时间里反应I得到的产物比反应Ⅱ得到的产物多,说明反应I的速率比反应Ⅱ的速率快,速率越快,其活化能越小,则反应活化能:反应I<反应Ⅱ,故B正确;
C.增加浓度,平衡正向移动,但平衡时产物Ⅱ和产物I的比例可能降低,故C错误;
D.根据图中信息,选择相对较短的反应时间,及时分离可获得高产率的产物Ⅰ,故D正确。
综上所述,答案为C。
5.(2023·辽宁·统考高考真题)某小组进行实验,向蒸馏水中加入,充分振荡,溶液呈浅棕色,再加入锌粒,溶液颜色加深;最终紫黑色晶体消失,溶液褪色。已知为棕色,下列关于颜色变化的解释错误的是
选项 颜色变化 解释
A 溶液呈浅棕色 在水中溶解度较小
B 溶液颜色加深 发生了反应:
C 紫黑色晶体消失 ()的消耗使溶解平衡右移
D 溶液褪色 与有色物质发生了置换反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.向10mL蒸馏水中加入0.4gI2,充分振荡,溶液呈浅棕色,说明I2的浓度较小,因为I2在水中溶解度较小,A项正确;
B.已知(aq)为棕色,加入0.2g锌粒后,Zn与I2反应生成ZnI2,生成的I-与I2发生反应I-+I2 ,生成使溶液颜色加深,B项正确;
C.I2在水中存在溶解平衡I2(s) I2(aq),Zn与I2反应生成的I-与I2(aq)反应生成,I2(aq)浓度减小,上述溶解平衡向右移动,紫黑色晶体消失,C项正确;
D.最终溶液褪色是Zn与有色物质发生了化合反应,不是置换反应,D项错误;
答案选D。
6.(2023·全国·统考高考真题)向饱和溶液(有足量固体)中滴加氨水,发生反应和,与的关系如下图所示(其中M代表、、或)。
下列说法错误的是
A.曲线I可视为溶解度随浓度变化曲线
B.的溶度积常数
C.反应的平衡常数K的值为
D.时,溶液中
【答案】A
【解析】氯化银饱和溶液中银离子和氯离子的浓度相等,向饱和溶液中滴加氨水,溶液中银离子浓度减小,氯离子浓度增大、一氨合银离子增大,继续滴加氨水,一氨合银离子增大的幅度小于二氨合银离子,则曲线I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示二氨合银离子、一氨合银离子、银离子、氯离子与氨气浓度对数变化的曲线。
A.氨的浓度较小时AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),浓度较大时AgCl(s)+2NH3(aq)+Cl-(aq),氯化银的溶解度曲线应与氯离子的曲线吻合,应该为曲线Ⅳ,故A错误;
B.由图可知,c(NH3)=10-1mol/L时,c(Cl-)=10-2.35mol/L,c(Ag+)=10-7.40mol/L,则氯化银的溶度积为10-2.35×10-7.40=10-9.75,故B正确;
C.由图可知,氨分子浓度对数为-1时,溶液中二氨合银离子和一氨合银离子的浓度分别为10-2.35mol/L和10-5.16mol/L,则的平衡常数K=
==,故C正确;
D.由分析可知,曲线I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示二氨合银离子、一氨合银离子、银离子、氯离子与氨气浓度对数变化的曲线,则时,溶液中,故D正确;
故选A。
7.(2022·天津·统考高考真题)向恒温恒容密闭容器中通入2mol 和1mol ,反应达到平衡后,再通入一定量,达到新平衡时,下列有关判断错误的是
A.的平衡浓度增大 B.反应平衡常数增大
C.正向反应速率增大 D.的转化总量增大
【答案】B
【解析】A.平衡后,再通入一定量,平衡正向移动,的平衡浓度增大,A正确;
B.平衡常数是与温度有关的常数,温度不变,平衡常数不变,B错误;
C.通入一定量,反应物浓度增大,正向反应速率增大,C正确;
D.通入一定量,促进二氧化硫的转化,的转化总量增大,D正确;
故选B。
8.(2022·天津·统考高考真题)向恒温恒容密闭容器中通入2 mol 和1 mol ,反应:达到平衡后,再通入一定量,达到新的平衡时,下列有关判断不正确的是
A.的平衡转化率增大 B.的平衡浓度增大
C.反应平衡常数不变 D.正向反应速率增大
【答案】A
【解析】A.平衡后,再通入一定量,平衡正向移动,但是的平衡转化率减小,A错误;
B.平衡后,再通入一定量,平衡正向移动,的平衡浓度增大,B正确;
C.平衡常数是与温度有关的常数,温度不变,平衡常数不变,C正确;
D.再通入一定量,反应物浓度增大,正向反应速率增大,D正确;
故选A。
9.(2022·河北·高考真题)两种化合物的结构如图,其中X、Y、Z、R、Q是原子序数依次增大的五种短周期主族元素,下列说法错误的是
A.在两种化合物中,X、Y、Z、R、Q均满足最外层8电子稳定结构
B.X、Y、Z、R、Q中,R的非金属性及简单氢化物的稳定性均最强
C.将装有YZ2气体的透明密闭容器浸入冰水中,气体颜色变浅
D.Z的某种同素异形体在大气中的含量与环境污染密切相关
【答案】A
【解析】X、Y、Z、R、Q是原子序数依次增大的五种短周期主族元素,由两种化合物的结构示意图可知,X、Y、Z、R、Q形成共价键的数目分别为4、3、2、1、5,则五种元素分别为C元素、N元素、O元素、F元素、P元素。
A.由两种化合物的结构示意图可知,化合物中磷原子的最外层电子数为10,不满足最外层8电子稳定结构,故A错误;
B.C元素、N元素、O元素、F元素、P元素中位于元素周期表右上角的氟元素的非金属性最强,元素的非金属性越强,简单氢化物的稳定性最强,故B正确;
C.红棕色二氧化氮转化为无色四氧化二氮的反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,气体的颜色变浅,则将装有二氧化氮气体的透明密闭容器浸入冰水中,气体颜色变浅,故C正确;
D.氧气和臭氧是氧元素形成的不同种单质,互为同素异形体,臭氧层破坏会造成环境污染,则臭氧在大气中的含量与环境污染密切相关,故D正确;
故选A。
10.(2022·北京·高考真题)某多孔材料孔径大小和形状恰好将“固定”,能高选择性吸附。废气中的被吸附后,经处理能全部转化为。原理示意图如下。
已知:
下列说法不正确的是
A.温度升高时不利于吸附
B.多孔材料“固定”,促进平衡正向移动
C.转化为的反应是
D.每获得时,转移电子的数目为
【答案】D
【解析】废气经过MOFs材料之后,NO2转化成N2O4被吸附,进而与氧气和水反应生成硝酸,从该过程中我们知道,NO2转化为N2O4的程度,决定了整个废气处理的效率。
A.从可以看出,这个是一个放热反应,升高温度之后,平衡逆向移动,导致生成的N2O4减少,不利于NO2的吸附,A正确;
B.多孔材料“固定”,从而促进平衡正向移动,B正确;
C.N2O4和氧气、水反应生成硝酸,其方程式为,C正确;
D.在方程式中,转移的电子数为4e-,则每获得,转移的电子数为0.4mol,即个数为,D错误;
故选D。
11.(2022·江苏·高考真题)乙醇-水催化重整可获得。其主要反应为,,在、时,若仅考虑上述反应,平衡时和CO的选择性及的产率随温度的变化如图所示。
CO的选择性,下列说法正确的是
A.图中曲线①表示平衡时产率随温度的变化
B.升高温度,平衡时CO的选择性增大
C.一定温度下,增大可提高乙醇平衡转化率
D.一定温度下,加入或选用高效催化剂,均能提高平衡时产率
【答案】B
【解析】根据已知反应①,反应②,且反应①的热效应更大,温度升高的时候对反应①影响更大一些,根据选择性的含义,升温时CO选择性增大,同时CO2的选择性减小,所以图中③代表CO的选择性,①代表CO2的选择性,②代表H2的产率,以此解题。
A.由分析可知②代表H2的产率,故A错误;
B.由分析可知升高温度,平衡时CO的选择性增大,故B正确;
C.一定温度下,增大,可以认为开始时水蒸气物质的量不变,增大乙醇物质的量,乙醇的平衡转化率降低,故C错误;
D.加入或者选用高效催化剂,不会影响平衡时产率,故D错误;
故选B。