2026人教版高中化学选择性必修1--第二章　第二节　第3课时　影响化学平衡的因素（含解析）

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2026人教版高中化学选择性必修1
第二章　化学反应速率与化学平衡
第二节　化学平衡
第3课时　影响化学平衡的因素
基础过关练
题组一　浓度对化学平衡的影响
1.(2025广东东莞一中期中)将5 mL 0.1 mol/L KI溶液与1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液混合,发生反应:2FeCl3(aq)+2KI(aq) 2FeCl2(aq)+I2(aq)+2KCl(aq),达到平衡。下列说法不正确的是 (　　)
A.加入苯,振荡,萃取碘单质,分液,使水溶液中c(I2)降低,平衡正向移动
B.加入FeSO4固体,使c(Fe2+)增大,平衡逆向移动
C.加入KCl固体,使c(KCl)增大,平衡逆向移动
D.经苯萃取分液,在水溶液中加入KSCN溶液,呈红色,表明该化学反应存在限度
2.(2025北京东城期中)已知:存在反应[Cu(H2O)4]2+(蓝)+4Cl- [CuCl4]2-(黄)+4H2O　ΔH>0。为探究影响平衡移动的因素,取等体积相同浓度的CuCl2溶液,分别进行下列实验,对实验现象的分析不正确的是(　　)
A.观察溶液为绿色,是因为[Cu(H2O)4]2+和[CuCl4]2-同时存在
B.升高温度,溶液由绿色变为黄绿色,说明平衡正向移动,[CuCl4]2-的浓度增大
C.加几滴AgNO3溶液,静置,上层清液为蓝色,说明平衡逆向移动,[CuCl4]2-的浓度减小
D.加少量锌片,静置,上层清液为浅黄绿色,说明平衡正移,[CuCl4]2-的浓度增大
题组二　压强对化学平衡的影响
3.(教材习题改编)恒温下,在某密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g) zC(g),平衡时测得A的浓度为0.30 mol·L-1。保持温度不变,将容器的容积扩大为原来的2倍,再次达到平衡时,测得A的浓度为0.16 mol·L-1。下列有关判断正确的是 (　　)
A.x+yB.改变条件后,A的平衡转化率降低
C.改变条件后,反应的平衡常数变小
D.改变条件后,C的平衡体积分数增大
4.(2025湖北武汉六中月考)下列有关叙述正确的是 (　　)
A.N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),反应达平衡后,保持体系压强不变,充入He平衡逆向移动,体系中NH3的百分含量降低
B.H2(g)+I2(g) 2HI(g)　ΔH<0,在达到平衡后,对平衡体系采取增大容积、减小压强的措施,因为平衡不移动,故体系颜色不变
C.2NO2(g) N2O4(g),在达到平衡后,对平衡体系采取缩小容积、增大压强的措施,因为平衡向正反应方向移动,故体系颜色比原平衡的浅
D.对于已达平衡的体系,改变影响化学平衡的条件,不可能出现v正增大,v逆减小的情况
题组三　温度对化学平衡的影响
5.(教材深研拓展)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胶管,把A烧瓶放入热水里,把B烧瓶放入冰水里,如图所示(省略夹持装置)。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.把A烧瓶放入热水中,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.2NO2(g) N2O4(g)的逆反应为放热反应
6.(2025四川绵阳三台中学月考)某化学小组同学研究温度、压强对反应速率和化学平衡的影响,测得化学反应mA(g)+nB(g) qC(g)　ΔH中C的百分含量(C%)与时间(t)、温度(T)、压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是 (　　)
A.ΔH<0、m+n>q　　　　　B.ΔH>0、m+n>q
C.ΔH<0、m+n0、m+n题组四　勒夏特列原理
7.(2024浙江台州八校期中联考)下列不能用勒夏特列原理解释的是 (　　)
A.打开碳酸饮料瓶时,有气泡冒出
B.可逆反应SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g)平衡后,缩小容器容积,气体颜色加深
C.氯水宜在避光、低温条件下保存
D.用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢杂质
8.(2025江苏江阴一中月考)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 (　　)
A.溴水中有下列平衡:Br2+H2O HBr+HBrO,当加入少量AgNO3溶液后,溶液的颜色变浅
B.对于反应:2HI(g) H2(g)+I2(g),缩小容器的容积可使平衡体系的颜色变深
C.反应:CO(g)+NO2(g) CO2(g)+NO(g)　ΔH<0,升高温度可使平衡向逆反应方向移动
D.对于合成NH3的反应,为提高NH3的产率,理论上应采取低温措施
题组五　化学平衡影响因素的综合考查
9.(2025山东临沂期中联考)一定温度下,将1 mol X、1 mol Y和1 mol W加入2 L恒容密闭容器中,发生反应:X(g)+Y(g) mZ(g)+W(s),t1 min时达到平衡。在t2 min、t3 min时分别改变影响反应的一个条件,测得容器中气体Z的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是 (　　)
A.方程式中的m=1
B.t2 min时改变的条件是加入了催化剂或加压
C.t3 min时改变的条件是移除少量物质W
D.t3 min时改变的条件可能是增加了X的物质的量
10.(2025湖南长沙南雅中学月考)现有反应:mA(g)+nB(g) pC(g),达到平衡后,若升高温度,B的平衡转化率增大;若减小压强,混合体系中C的质量分数减小。则:
(1)该反应的逆反应是　　　　(填“吸”或“放”)热反应,且m+n　　　　(填“>”“=”或“<”)p。
(2)减压时,A的质量分数　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)若升高温度,平衡时将　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)若该反应在恒容容器中进行,B是有色物质,A、C均无色,则平衡后加入一定量C后,混合物颜色　　　　(填“变深”“变浅”或“不变”)。
能力提升练
题组一　借助图像分析化学平衡的移动
1.(教材深研拓展)汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定温度和催化剂条件下可发生反应2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)　ΔH=-746.5 kJ·mol-1。将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,相同时间内测量逸出气体中的NO含量,从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO的转化率),结果如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.温度低于200 ℃,图中曲线Ⅰ脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因是催化剂活性偏低
B.相同条件下,增大压强(缩小容器容积)对脱氮率没有影响
C.曲线Ⅰ催化剂的最适温度为250 ℃
D.温度高于450 ℃,曲线Ⅱ脱氮率下降的原因可能是反应已达到平衡,升高温度平衡逆向移动
2.(创新题·新考法)(2025山东部分学校联考)常温下,在体积恒为1 L的密闭容器内可发生反应:3M(s) 2N(s)+Q(g),已知M的沸点为373 K,N的沸点为318 K,化学平衡常数K的对数lg K随温度T的变化曲线如图(数据在该容器内测定)。
假设达到沸点时相关物质都能转化为气体,则下列说法错误的是 (　　)
A.该反应的ΔH>0
B.增大容器内压强,平衡可能不移动
C.无论M投料多少,常温下反应建立平衡后,Q的物质的量为0.1 mol
D.升高容器内温度,平衡可能逆向移动
3.(2024广东广州二中期中)小组同学探究盐溶液对反应Fe3++SCN- [Fe(SCN)]2+(红色)的影响。将2 mL 0.01 mol·L-1的FeCl3溶液与2 mL 0.02 mol·L-1的KSCN溶液混合,分别加入等量的试剂①~④,测得体系的透光率如图所示。
已知:ⅰ.溶液红色越深,透光率越小,其他颜色对透光率的影响可忽略。
ⅱ.Fe3++4Cl- [FeCl4]-(黄色)。
ⅲ.NH4Cl溶液显酸性。
ⅳ.N对实验无影响。
下列说法不正确的是 (　　)
A.注入试剂①后溶液透光率增大,证明Fe3++SCN- [Fe(SCN)]2+平衡逆向移动
B.透光率③比②高,可能是阳离子种类或溶液pH导致的
C.透光率④比③高,可能发生了反应[Fe(SCN)]2++4Cl- [FeCl4]-+SCN-
D.若要证明试剂③中Cl-对平衡体系有影响,还应使用0.04 mol·L-1的KNO3溶液进行实验
4.(甄选真题)(2024重庆高考)醋酸甲酯制乙醇的反应为CH3COOCH3(g)+2H2(g) CH3CH2OH(g)+CH3OH(g)。三个10 L恒容密闭容器中分别加入1 mol醋酸甲酯和9.8 mol H2,在不同温度下,反应t分钟时醋酸甲酯物质的量n如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.该反应的ΔH>0
B.容器甲中平均反应速率v(H2)= mol/(L·min)
C.容器乙中当前状态下反应速率v(正)D.容器丙中乙醇的体积分数为8%
5.(2025上海大同中学期中)小明同学用如图装置完成2NO2(g) N2O4(g)　ΔH<0的反应,研究压强对平衡的影响。比色皿中充满一定量NO2和N2O4的混合气体,放入传感器测吸光度(吸光度越大表示气体的颜色越深)后,迅速将注射器内的气体推入比色皿中,关闭专用阀,继续测定。
整个过程中吸光度随时间变化曲线如图所示。
(1)b点→d点过程中,比色皿内可观察到的现象是　　　　　　。
(2)将注射器内气体迅速推入比色皿中后,平衡　　　　(填“正向”“逆向”或“不”)移动。
(3)NO2的浓度:d点　　　　(填“>”“<”或“=”)b点。
(4)一定温度下,不能说明该反应达到化学平衡状态的是　　　　(填字母)。
A.比色皿内颜色不再变化
B.=2∶1
C.不随时间变化
D.比色皿内压强不随时间变化
(5)恒温恒容密闭容器中,建立2NO2(g) N2O4(g)的平衡状态后,再充入一定量NO2,再次建立平衡状态,与原平衡状态相比,　　(填“增大”“减小”或“不变”)。
题组二　等效平衡
6.(2025江西南昌一中月考)一定条件下存在反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)　ΔH<0。起始时容器甲、丙体积都是V,容器乙、丁体积都是;向甲、丙内都充入2a mol SO2和a mol O2并保持恒温;向乙、丁内都充入a mol SO2和0.5a mol O2并保持绝热(即与外界无热量交换),在一定温度下开始反应。
图1　恒压状态
图2　恒容状态
下列说法正确的是 (　　)
A.图1达平衡时,n(SO2)甲=2n(SO2)乙
B.图1达平衡时,平衡常数K:甲<乙
C.图2达平衡时,所需时间:丙<丁
D.图2达平衡时,SO3的体积分数:丙>丁
7.(2025湖南长沙雅礼中学期中)恒温恒容条件下,发生反应:3A(g)+B(g)
2C(g)　ΔH=-Q kJ/mol。在3个完全相同的密闭容器中,按下列方式投入反应物:Ⅰ.3 mol A,1 mol B;Ⅱ.6 mol A,2 mol B;Ⅲ.4 mol C。则在保持恒温恒容反应达到平衡时,下列说法正确的是 (　　)
A.容器Ⅰ与容器Ⅱ中,C的浓度2cⅠαⅡ
B.容器Ⅰ与容器Ⅱ中,B的体积分数VⅠ%>VⅡ%,反应能量变化2QⅠ=QⅡ
C.容器Ⅱ与容器Ⅲ为等效平衡,B的体积分数VⅡ%=VⅢ%,转化率αⅢ+αⅡ=1,反应能量变化QⅡ+QⅢ=2Q
D.三个容器中,平衡常数的关系为:
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.C　加入苯并振荡,萃取碘单质,分液后水溶液中I2浓度降低,平衡正向移动,A正确;加入FeSO4固体,溶液中c(Fe2+)增大,平衡逆向移动,B正确;该反应的离子方程式为2Fe3++2I- 2Fe2++I2,K+、Cl-未参与反应,增大c(KCl),平衡不移动,C错误;KI过量,经苯萃取分液,水溶液中加入KSCN溶液,呈红色,说明溶液中含Fe3+,即反应不完全,表明该化学反应存在限度,D正确。
2.D　[Cu(H2O)4]2+在溶液中呈现蓝色,[CuCl4]2-在溶液中呈现黄色,CuCl2溶液为绿色是因为[Cu(H2O)4]2+和[CuCl4]2-同时存在,A正确;升高温度,平衡向吸热反应方向移动,故题述平衡向正反应方向移动,[CuCl4]2-的浓度增大,溶液变为黄绿色,B正确;加几滴AgNO3溶液,因Ag++Cl- AgCl↓,c(Cl-)减小,所以题述平衡向逆反应方向移动,[CuCl4]2-的浓度减小,[Cu(H2O)4]2+的浓度增大,上层清液为蓝色,C正确;在CuCl2溶液中加入少量锌片,Zn与[Cu(H2O)4]2+会发生反应,题述平衡逆向移动,则[Cu(H2O)4]2+、[CuCl4]2-的浓度均减小,D错误。
3.B　将容器的容积扩大为原来的2倍,假设平衡不移动,A的浓度应为0.15 mol·L-1,而再次平衡时A为0.16 mol·L-1,说明减小压强,平衡逆向移动。减小压强,平衡向气体总体积增大的方向移动,即x+y>z,A错误;平衡逆向移动,A的平衡转化率降低,B正确;温度不变,反应的平衡常数不变,C错误;平衡逆向移动,C的平衡体积分数减小,D错误。
4.A　反应达平衡后,保持体系压强不变,充入He,容器容积增大,相当于减小压强,平衡逆向移动,体系中NH3的百分含量降低,A正确;增大容积、减小压强,平衡不发生移动,但容器容积增大,各气体浓度均减小,体系颜色变浅,B错误;反应达平衡后,缩小容积、增大压强,平衡正向移动,但各物质浓度比原平衡时大,则体系颜色先加深后变浅,最终比原来的颜色深,C错误;如果增大反应物浓度、减少生成物浓度,会出现v正增大,v逆减小的情况,D错误。
5.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烧瓶内气体密度均保持不变,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2NO2(g) N2O4(g)的逆反应为吸热反应,D项错误。
6.A
7.B　碳酸饮料中H2CO3 H2O+CO2达到平衡状态,打开瓶盖时,压强减小,平衡向右移动,二氧化碳气体逸出,可以用勒夏特列原理来解释,A不符合题意;SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g)反应前后气体物质的量相等,加压后气体颜色加深是因为容积减小导致浓度增大,不是平衡发生移动造成的,不能用勒夏特列原理解释,B符合题意;氯水中存在Cl2+H2O H++Cl-+HClO,光照、受热时HClO分解,c(HClO)降低,化学平衡正向移动,溶液中c(Cl2)减小,能用勒夏特列原理解释,C不符合题意;HCl在饱和食盐水中的溶解度很大,Cl2+H2O H++Cl-+HClO,增大c(Cl-)使平衡左移,用饱和食盐水洗气既除去氯气中的氯化氢又减少氯气溶解,能用勒夏特列原理解释,D不符合题意。
8.B　溴水中存在平衡:Br2+H2O H++Br-+HBrO,加入少量AgNO3溶液,Br-与Ag+反应生成AgBr沉淀,c(Br-)减小,平衡正向移动,溶液的颜色变浅,可以用勒夏特列原理解释,A不符合题意;2HI(g) H2(g)+I2(g)是反应前后气体分子总数不变的反应,缩小容器的容积,压强增大,平衡不移动,但c(I2)增大,导致平衡体系的颜色变深,由于平衡不移动,故不能用勒夏特列原理解释,B符合题意;CO(g)+NO2(g) CO2(g)+NO(g)　ΔH<0,升高温度,平衡逆向移动,可以用勒夏特列原理解释,C不符合题意;合成氨的反应是放热反应,降低温度,平衡正向移动,有利于生成NH3,可以用勒夏特列原理解释,D不符合题意。
9.D　由题图可知,t2 min时Z的浓度突然增大,但平衡没有移动,改变的条件不可能是加入Z或加入催化剂,只能是加压,所以该反应反应前后气体物质的量不变,m=2,A、B错误;由题图可知,t3 min时改变条件后平衡发生了移动,但W是固体,移除少量W,平衡不移动,C错误;t3 min时,若增大X的物质的量,则平衡正向移动,Z的浓度逐渐增大至不变,D正确。
名师点津　　　本题考查浓度—时间图像,t2 min时加压或增加Z的量,都能使Z的浓度突然增大,但增加Z的量,平衡向逆反应方向移动,Z的浓度会逐渐减小,而本题t2~t3 min平衡没有移动,所以只能是加压引起的变化。
10.答案　(1)放　>　(2)增大　(3)减小　(4)不变　(5)变深
解析　(1)根据升高温度,B的平衡转化率增大,可知升温平衡正向移动,即正反应为吸热反应,则逆反应为放热反应;减小压强,C的质量分数减小,平衡逆向移动,则该反应的逆反应是气体物质的量增大的反应,即m+n>p。
(2)减压时平衡逆向移动,A的质量分数增大。
(3)升高温度,平衡正向移动,体系中c(B)减小,c(C)增大,则减小。
(4)加入催化剂,平衡不移动,平衡时气体混合物的总物质的量不变。
(5)B是有色物质,A、C均无色,加入一定量C后,平衡逆向移动,c(B)增大,混合物颜色变深。
能力提升练
1.B　温度低于200 ℃,图中曲线Ⅰ脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因是催化剂活性偏低,反应速率较小,A正确;该反应的正反应为反应前后气体分子数减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,脱氮率增大,B错误;曲线Ⅰ催化剂在250 ℃时催化效率最高,所以最适温度为250 ℃,C正确;正反应放热,温度高于450 ℃,曲线Ⅱ脱氮率下降的原因可能是反应已达到平衡,升高温度平衡逆向移动,D正确。
2.D　根据题图知,温度升高K值增大,则平衡正向移动,ΔH>0,A正确;当反应温度大于373 K时,各组分都为气体,反应为气体分子数不变的反应,增大容器内压强,平衡不移动,B正确;常温为298 K,图中lg K=lg c(Q)=-1,即c(Q)=0.1 mol/L(破题关键),则在体积恒为1 L的密闭容器内,无论M投料多少,常温下反应建立平衡后,Q的物质的量均为0.1 mol/L×1 L=0.1 mol,C正确;正反应为吸热反应,升高容器内温度,平衡正向移动,D错误。
3.A　注入试剂①是稀释溶液的过程,[Fe(SCN)]2+浓度减小,溶液透光率增大,不能证明Fe3++SCN- [Fe(SCN)]2+平衡逆向移动,A错误;KCl溶液为含有钾离子、氯离子的中性溶液,NH4Cl溶液为含有铵根离子、氯离子的酸性溶液,透光率③比②高,可能是阳离子种类或溶液pH导致的,B正确;③为0.04 mol·L-1的KCl溶液,④为4 mol·L-1的KCl溶液,④的浓度大于③的浓度,透光率④比③高,说明KCl溶液的浓度越大,溶液的红色越浅,可能发生了反应[Fe(SCN)]2++4Cl- [FeCl4]-+SCN-,C正确;若要证明试剂③中Cl-对平衡体系有影响,需排除钾离子的干扰,即K+浓度保持不变,已知N对实验无影响,故能使用0.04 mol·L-1的KNO3溶液进行实验,D正确。
4.D　图中随T1→T2→T3,n(醋酸甲酯)先减小后增大,说明升温平衡逆向移动(破题关键),该反应的ΔH<0,A错误;容器甲中平均反应速率v(H2)=2v(CH3COOCH3)=2× mol/(L·min)= mol/(L·min),B错误;题图中不确定容器乙中反应是否平衡,若已平衡,v(正)=v(逆),若未平衡,v(正)>v(逆),C错误;对容器丙中反应而言:
CH3COOCH3(g)+2H2(g) CH3CH2OH(g)+CH3OH(g)
　c始/(mol/L)　 0.1　 　 0.98　　　 　0　　　　0
　Δc/(mol/L) 0.08 0.16 0.08 0.08
　c平/(mol/L) 0.02 0.82 0.08 0.08
容器丙中乙醇的体积分数为×100%=8%,D正确。
5.答案　(1)气体颜色先瞬间变深后逐渐变浅
(2)正向　(3)>　(4)B　(5)不变
解析　(1)由吸光度随时间变化曲线图知,b点→c点过程中,吸光度瞬间增大,说明气体的颜色瞬间变深(破题关键),c点→d点过程中,吸光度逐渐减小,气体的颜色逐渐变浅。
(2)由吸光度随时间变化曲线图知,将注射器内气体迅速推入比色皿中后,c点→d点过程中,吸光度逐渐减小,说明c(NO2)逐渐减小,平衡正向移动。
(3)吸光度越大表示气体的颜色越深,c(NO2)越大(解题技法),b点的吸光度小于d点,则c(NO2):d点>b点。
(4)比色皿内颜色不再变化,说明c(NO2)不再变化,表明反应达到平衡状态,A不符合题意;=2∶1,反应不一定达到平衡状态,B符合题意;不随时间变化,说明反应达到平衡状态,C不符合题意;该反应为气体物质的量减小的反应,比色皿内压强不再变化,表明反应达到平衡状态,D不符合题意。
(5),温度不变,K不变。
6.D　甲和乙若都是恒温恒压,则两者互为等效平衡,但乙为绝热恒压,该反应正反应为放热反应,则温度:甲<乙,温度升高平衡向逆反应方向移动,n(SO2)甲<2n(SO2)乙,平衡常数K:甲>乙,A、B项错误;丙和丁若都是恒温恒容,则两者互为等效平衡,但丁为绝热恒容,则温度:丙<丁,温度越高,反应速率越大,达到平衡所需的时间越短,则达平衡所用的时间:丙>丁,C项错误;温度升高,该平衡向逆反应方向移动,则SO3的体积分数:丙>丁,D项正确。
7.C　容器Ⅱ相当于容器Ⅰ加压,使体积变为原来的一半,平衡正移,转化率αⅠ<αⅡ,B的体积分数VⅠ%>VⅡ%,反应能量变化2QⅠ21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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