2.2化学平衡同步练习题 （含解析）高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

2.2化学平衡同步练习题
一、选择题
1．工业合成氨： ，以下分析错误的是
A．增大压强，可提高的产率
B．适当升高温度，可提高的日产量
C．改用更高效催化剂，可提高的平衡转化率
D．提高反应物中比例，可提高的平衡转化率
2．一定温度下，向2L密闭容器中加入发生反应①，②，反应体系中、、的物质的量随反应时间t的部分变化曲线如图所示，下列说法正确的是
A．曲线Ⅱ表示随t的变化
B．内，
C．后，充入，容器的气体颜色先变深后变浅
D．后，充入，容器的气体颜色变浅
3．实验小组探究对的影响。已知(黄色)。将1mL 0.01mol/L 溶液与3mL 0.01mol/L KSCN溶液混合，得到红色溶液，将该红色溶液分成三等份，进行如下实验1、2、3，下列说法正确的是
A．实验1加入水的目的是验证浓度改变对平衡的影响
B．实验2和实验3实验现象相同，变色原理也相同
C．本实验可证明与的配位能力比与配位能力更强
D．实验2中盐酸的浓度c大于3mol/L
4．氯气、氯盐、次氯盐[]、二氧化氯在生产生活中具有广泛应用。Deacon曾提出在催化剂作用下，通过氧气直接氧化氯化氢成功制备氯气。该反应具有一定的可逆性，热化学方程式可表示： ；二氧化氯(ClO2)为新型绿色消毒剂，沸点为9.9℃，可溶于水，有毒，浓度较高时易发生爆炸。用浓盐酸和NaClO3反应可制得ClO2.关于Deacon提出的制Cl2的反应，下列有关说法正确的是
A．该反应的
B．每生成22.4LCl2(已折算成标准状况)，放出58kJ的热量
C．升高温度，核反应v (逆)增大，v (正)减小，平衡向逆反应方向移动
D．断裂4molH—Cl键的同时，有4molH—O键生成，说明该反应达到平衡状态
5．实验室利用醋酸()与双氧水()在固体酸的催化下共热制备过氧乙酸(，沸点)。实验过程中，逐滴滴入浓度为的双氧水，温度维持在，待反应结束后分离反应器中的混合物，得到粗产品。下列说法错误的是
A．逐滴滴入的目的是提高双氧水的利用率
B．温度维持在的理由之一是防止分解
C．使用磁力搅拌器的目的是为了提高平衡产率
D．常压蒸馏可以分离提纯
6．一定条件下，在某恒容密闭容器中发生可逆反应 ，达到化学平衡时，下列说法一定正确的是
A．反应放出a kJ热量 B．混合气体的密度不再发生变化
C．N和Y的物质的量之比为2：1 D．M的正反应速率等于X的逆反应速率
7．下列变化不能用勒夏特列原理解释的是
A．紫色石蕊试剂遇酸变红
B．加入催化剂有利于合成氨的反应
C．向溶液中加入固体KSCN后颜色变深
D．合成氨时将氨液化分离，可提高原料的利用率
8．500℃时向恒容密闭容器中充入1molNO2(g)发生如下反应：2NO2(g)N2O4(g)，反应达到平衡后，向容器内再充入1molNO2，下列说法正确的是
A．气体颜色最终比原平衡时还要浅
B．平衡常数K增大
C．平衡向正反应方向移动
D．若恒容密闭体系中通入氦气，平衡正向移动
9．在2A(g)＋B(g) 4C(g)＋D(s) (△H>0)已达化学平衡时，能使正、逆反应速率同时加快，又使平衡向正反应方向移动，应采取的措施
A．增大压强 B．增大C的浓度 C．使用催化剂 D．升高温度
10．CO与在作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，两步基元反应为①(慢) ，②(快) 。下列说法正确的是
A．总反应速率主要取决于反应②的快慢
B．升高温度，平衡常数、均增大
C．与均为直线形分子
D．降低了CO与反应的△H
二、填空题
11．工业上氧化二氧化硫制三氧化硫反应的化学方程式为：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-198kJ mol-1。假设该反应处于平衡状态，在体积不变的条件下，下列措施会对化学平衡产生怎样的影响？
(1)增加二氧化硫____
(2)升高温度____
(3)增大压强____
(4)移出三氧化硫____
12．回答下列问题：
(1)近年“碳中和”理念成为热门，通过“CO2→合成气→高附加值产品”的工艺路线，可有效实现CO2的资源化利用。CO2经催化加氢可合成烯烃：2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H，在0.1MPa时，按n(CO2)：n(H2)=1：3投料，如图为不同温度(T)下，平衡时四种气态物质的物质的量(n)关系。
该反应的△H_____0(填“>”或“<”)。
(2)在2L密闭容器中充入2molCO气体，发生反应：2CO(g)C(s)+CO2(g) △H4；温度在200~1000℃时，CO2(g)的物质的量随着温度变化的关系如图所示：
则该反应的△H4______0(填“>”或“<”)。
13．氟碳铈矿(主要成分为CeFCO3)是提取稀土化合物、冶炼铈的重要矿物原料，以氟碳铈矿为原料提取铈的工艺流程如图所示。回答下列问题：
(1)HT是一种难溶于水的有机溶剂，则操作I的名称为___________
(2)有机物HT能将Ce3＋从水溶液中提取出来，该过程可表示：Ce3＋(水层)＋3HT(有机层) CeT3(有机层)＋3H＋(水层)。向CeT3(有机层)中加入稀硫酸能获得较纯的含Ce3＋水溶液，从平衡角度解释其原因：___________
14．可逆反应①x(g)+2Y(g)2z(g)、②2M(g)N(g)+P(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行，反应室之间有无摩擦力、可自由滑动的密封隔板。反应开始和达到平衡时有关物理量的变化如下图：反应前，隔板左边加入1mol X和2mol Y，隔板右边加入2mol M；开始时隔板在“3”处，平衡(1)时隔板在“2.8”处，平衡(II)时隔板在“2.6”处。
(1)求平衡(I)时，体系的压强与反应开始时体系压强之比______。
(2)求平衡(II)时X的转化率______。
15．恒温条件下，将2.0molSO2与amolO2混合通入一密闭容器中，发生如下反应：2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）。反应达平衡时，测得容器内n（SO3）＝1.3mol，n（O2）＝3.0mol。
求：⑴a的值。
⑵平衡时SO2的转化率。
16．某小组同学对与的反应进行探究。
【初步探究】室温下进行下表所列实验。
序号 操作 现象
实验I 取溶液，滴加溶液5～6滴(混合溶液) 溶液变为棕黄色
实验II 取实验反应后的溶液，滴加2滴溶液 溶液呈红色
(1)证明实验I中有生成，加入的试剂为_______。
(2)写出实验反应的离子方程式：_______。
(3)结合上述实验现象可以证明与发生可逆反应，原因是_______。
【深入探究】后继续观察实验现象：实验I溶液棕黄色变深；实验II溶液红色变浅。
(4)已知在酸性较强的条件下，可被空气氧化为，故甲同学提出假设：该反应条件下空气将氧化为，使实验I中溶液棕黄色变深。甲同学设计实验：_______，内溶液不变蓝，证明该假设不成立，导致溶液不变蓝的因素可能是_______(写出两条)。
(5)乙同学查阅资料可知：与的反应体系中还存在，呈棕褐色。依据资料从平衡移动原理解释实验II中后溶液红色变浅的原因：_______。
17．研究水体中碘的存在形态及其转化是近年的科研热点。I-与I2在水体和大气中的部分转化如下图所示。
(1) I2的电子式为______________。
(2)水体中的I-在非酸性条件下难于被空气中的氧化。原因是的反应速率慢，反应程度小。
①I-在酸性条件下与反应的离子方程式是_____________________________________。
②在酸性条件下I-易被氧化的可能的原因是______________________________________。
(3)有资料显示：水体中若含有，会对氧化I-产生影响。为检验这一结论，进行如下探究实验：分别将等量的通入到下列试剂中，一段时间后，记录实验现象与结果。已知：每参与反应，生成。
序号 试剂组成 反应前溶液的 反应后溶液的 的转化率 的生成量
甲 5.3 11.0 约10%
乙 5.1 4.1 约100% 大量
丙 5.2 3.5 —— 少量
①_______________________。
②甲中反应为可逆反应，其离子方程式是________________________。
③比较甲、乙、丙实验，说明在实验乙中的作用并解释_______________________。
【参考答案】
一、选择题
1．C
解析：A．增大压强平衡正向移动，氨气产率增大，A正确；
B．温度升高反应速率增大，氨气的日产量增大，B正确；
C．催化剂只能改变反应速率，不能使平衡移动，转化率不变，C错误；
D．增大氮气的浓度，平衡正向移动，氢气的转化率增大，D正确；
故选C。
2．C
【分析】向2L密闭容器中加入发生反应①，②，反应体系中、、的物质的量随反应时间t的部分变化曲线如图所示，反应过程中的物质的量减小，则曲线III表示随t的变化， 和的物质的量增大，且生成的物质的量更多，则曲线I表示随t的变化，曲线II表示随t的变化，以此解答。
解析：A．由分析可知，曲线II表示随t的变化，故A错误；
B．曲线III表示随t的变化，结合方程式 可知，内，，故B错误；
C．后，充入，的浓度增大，容器的气体颜色变深，然后平衡正向移动，容器的气体颜色变浅，故C正确；
D．反应①不是可逆反应，后，充入，的浓度不变，容器的气体颜色不变，故D错误；
故选C。
3．B
解析：A．实验1加入水的目的是排除浓度改变对溶液颜色变化的影响，A错误；
B．实验2和实验3都是与络合，使减小，生成血红色物质的平衡逆移，颜色变浅呈橙色，B正确；
C．本实验中由于浓度远大于，所以不足以证明与的配位能力比与配位能力更强，C错误；
D．实验2中盐酸的浓度c应等于3mol/L，D错误；
故选B。
4．B
解析：A．反应为气体分子数减小的反应，为熵减反应，A错误；
B．由热化学方程式可知，每生成22.4LCl2(已折算成标准状况，为1mol)，放出116kJ÷2=58kJ的热量，B正确；
C．升高温度，正逆反应速率均会变大，C错误；
D．断裂4molH—Cl键的同时，有4molH—O键生成，描述的都是正反应，不能说明该反应达到平衡状态，D错误；
故选B。
5．CD
解析：A．过氧化氢不稳定容易分解，逐滴滴入的目的是提高双氧水的利用率，A项正确；
B．过氧化氢受热分解生成氧气和水，温度维持在的理由之一是防止分解，B项正确；
C．使用磁力搅拌器的目的是为了增大反应物接触面积，加快反应速率，不能提高平衡产率，C项错误；
D．受热易分解，故采用减压蒸馏可以分离提纯出，D项错误；
故选CD。
6．B
解析：A．当1mol M(g)和2mol N(g)完全反应生成2mol X(g)和1mol Y(s)时才能放热a kJ，A错误；
B．化学平衡时，混合气体的密度不再发生变化，B正确；
C．起始时M和N的物质的量未知，反应进行的程度未知，故平衡时N和Y的物质的量之比不一定为2：1，C错误；
D．化学平衡时，正、逆反应速率相等，M的正反应速率与X的逆反应速率之比应等于化学计量数之比为1：2，D错误；
故选B。
7．B
解析：A．紫色石蕊试剂遇酸后离子会和氢离子结合生成红色物质，当氢离子浓度减小时红色物质又会生成离子，显示出蓝色，A错误；
B．加入催化剂是为了提高反应速率，不能用勒夏特列原理解释，B正确；
C．向溶液中加入固体KSCN后，增大了反应物的浓度平衡正向移动，颜色变深，C错误；
D．合成氨时将氨液化分离，减少了生成物的浓度平衡向正反应方向移动，可提高原料的利用率，D错误；
故选B。
8．C
【分析】恒容时达到平衡后，向容器内再充入1mol NO2，物质的量增大、压强增大，则平衡正向移动，但达到新平衡时浓度比原平衡时浓度大，且K与温度有关，以此来解答。
解析：A．达到新平衡时浓度比原平衡时浓度大，则气体颜色比原平衡时深，故A错误；
B．温度不变，平衡常数K不变，故B错误；
C．为气体体积减小的反应，恒容时，物质的量增大、压强增大，则平衡正向移动，故C正确；
D．向恒容容器中充入惰性气体，虽然压强增大，但是参与反应的各物质浓度都没有变化所以平衡不会移动，故D错误；
故答案选C。
【点睛】本题考查化学平衡，为高频考点，把握K与温度的关系、压强对平衡的影响为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，题目难度不大。
9．D
解析：A．正反应气体系数增大，增大压强，正逆反应速率加快，平衡向左移动，A不符合题意；
B．增大C的浓度，正逆反应速率加快，平衡向左移动，B不符合题意；
C．使用催化剂，正逆反应速率加快，平衡不移动，C不符合题意；
D．反应吸热，升高温度，正逆反应速率加快，平衡向右移动，D符合题意；
故选D。
10．C
解析：A．总反应速率由反应慢的①决定，选项A错误；
B．①②均为放热反应，升高温度，平衡逆移，平衡常数减小，选项B错误；
C．氮气分子中存在氮氮三键，氮气的结构式为：N≡N，二氧化碳为直线型结构，分子中存在两个碳氧双键，二氧化碳的结构式为：O=C=O，与均为直线形分子，选项C正确；
D．作为反应的催化剂不能降低反应的△H，选项D错误；
答案选C。
二、填空题
11．(1)正向移动
(2)逆向移动
(3)不移动
(4)正向移动
解析：（1）增加二氧化硫，反应物浓度增大，平衡正向移动；
（2）该反应焓变小于0，为放热反应，升温平衡逆向移动；
（3）虽然增大压强，但体积不变，各物质的浓度不变，平衡不移动；
（4）移出三氧化硫，即减小生成物的浓度，平衡正向移动。
12．(1)＜
(2)＜
解析：（1）由曲线变化可知，随着温度升高，平衡时氢气的物质的量逐渐增大，说明升高温度，平衡逆向移动，则正反应放热，；
（2）从图可知，随着温度的升高，的物质的量先增大后减小，开始增大是因为温度升高反应速率增大，使得生成的增多，后的物质的量减小是因为温度升高，化学平衡逆向移动，导致的物质的量减小，则该反应是放热反应，；
13． 分液 向有机层中加入稀硫酸，c(H＋)增大，平衡向形成Ce3＋水溶液方向移动。
【分析】此工艺流程题属于物质的分离、提纯类型，主要考查了物质分离、提纯的基本方法与化学平衡移动原理。由题目中的流程图可知，酸浸后加入的HT属于萃取剂，即操作Ⅰ为分液；所得硫酸铈溶液与有机层主要通过调节pH，促进平衡移动得到Ce(OH)3后，通过氧气氧化最终获得Ce(OH)4。
解析：(1)加入萃取剂后经操作Ⅰ可分离出有机层和硫酸铈稀溶液，则操作Ⅰ为分液。
(2)由Ce3＋(水层)＋3HT(有机层) CeT3(有机层)＋3H＋(水层)，可知向有机层中加入稀硫酸，c(H＋)增大，平衡逆向移动，即向形成Ce3＋水溶液方向移动，从而获得较纯的含Ce3＋水溶液。
14．3%
解析：(1)由右反应室内反应2M(g)N(g)+P(g)可知，右室内气体的物质的量不变，由图可知到达平衡(I)时，体系的压强与反应开始时体系压强之比为，故为；
(2)平衡(II)时，右边气体的物质的量不变，仍是2mol，左右气体压强相等，设平衡时左边气体的物质的量为xmol，则有，解得x= mol，即物质的量减少了3-=mol，由反应x(g)+2Y(g)2z(g)可知，反应中减少的量等于反应的x的量，所以平衡(II)时X的转化率为×100%=83.3%，故为83.3%。
15．（1）3.65mol （2）65%
解析：(1) 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
起始量（mol） 2.0 a 0
变化量（mol） 1.3 0.65 1.3
平衡量（mol） 0.7 3.0 1.3
则a=3.0mol+0.65mol=3.65mol
(2)平衡时SO3的转化率=
16．(1)淀粉溶液
(2)2Fe3++2I-2Fe2++I2
(3)KI过量反应后仍含铁离子，说明反应不能进行彻底，证明反应为可逆反应
(4) 向试管中加入5mL0.1molKI溶液和2滴淀粉溶液，加酸调至pH=5 c(I-)低，c(H+)低
(5)由于存在化学平衡，使c(I2)减小，2Fe3++2I-2Fe2++I2平衡正向进行，c(Fe3+)减小，Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3平衡逆向进行，溶液红色变浅
解析：（1）取溶液，滴加溶液5～6滴(混合溶液),证明实验I中有l2生成，检验碘单质可以选用淀粉溶液，溶液变蓝色说明生成了碘单质；
（2）实验I中Fe3+与I-发生氧化还原反应生成碘单质和亚铁离子，反应的离子方程式为： 2Fe3++2I-2Fe2++I2；
（3）实验II取2mL实验I反应后的溶液，滴加2滴溶液，溶液变红色，说明KI过量的前提下仍含铁离子，说明反应不能进行彻底，证明反应为可逆反应；
（4）已知在酸性较强的条件下，可被空气氧化为，故甲同学提出假设：该反应条件下空气将氧化为，使实验I中溶液棕黄色变深。甲同学可以设计如下实验：向试管中加入5mL0.1molIKI溶液和2滴淀粉溶液，加酸调至pH=5，20min 内溶液不变蓝，证明该假设不成立；导致溶液不变蓝的因素可能是浓度低、H+浓度低，故答案为：向试管中加入5mL0.1molKI溶液和2滴淀粉溶液，加酸调至pH=5；c(I-)低、 c(H+)低；
（5）实验I中20min后溶液红色变浅的原因:由于存在化学平衡，碘离子过量，则碘单质浓度减小为主要因素，使得2Fe3++2I-2Fe2++I2平衡正向进行，铁离子浓度减小，导致Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3平衡逆向进行，溶液红色变浅，故答案为：由于存在化学平衡，使c(I2)减小，2Fe3++2I-2Fe2++I2平衡正向进行，c(Fe3+)减小，Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3平衡逆向进行，溶液红色变浅；
17． 增大，减小，使平衡正向移动，反应易于进行等其他合理答案 或的氧化产物与和反应产生的结合，促使该平衡正向移动，提高了的转化率等其他合理答案
【分析】（1）根据成键方式书写电子式；（2）根据氧化还原反应原理书写反应方程式，并根据平衡移动原理分析解答；（3）根据实验数据及平衡移动原理分析解答。
解析：（1） I2属于共价分子，电子式为： ，故答案为： ；
（2）①根据题干信息分析，I-在酸性条件下被氧化生成I2，反应的离子方程式是；
②根据提给信息中I-在非酸性条件下被氧化的反应方程式分析知，在酸性条件下I-易被氧化的可能的原因是增大，减小，使平衡正向移动，反应易于进行，故答案为： ；增大，减小，使平衡正向移动，反应易于进行等；
（3）①验证Fe2+对O3氧化I-产生的影响时，必须排除其它干扰因素，所以A、B组对照实验中c(Cl-)要相同，即c(NaCl)=2c(FeCl2)=2×1.5×10-2mol/L=3×10-2mol/L，故答案为：3×10-2；
②O3氧化I-时溶液显碱性，说明生成了碱性物质或离子，离子方程式为：，故答案为：；
③Fe2+具有强还原性，易被O3氧化生成Fe3+，Fe2+或Fe3+结合OH-生成弱碱，促使反应正向进行，提高I-转化率，故答案为： 或的氧化产物与和反应产生的结合，促使该平衡正向移动，提高了的转化率。