人教版高中化学选择性必修1 第4周 化学平衡移动与图像分析 练习（含答案）

第4周 化学平衡移动与图像分析
一、选择题（每小题3分）
1下列说法不能用勒夏特列原理解释的是（ ）
A．打开碳酸型饮料瓶盖时，有大量气泡逸出
B．除去中少量HCl气体，采用饱和食盐水洗气
C．、(g)、HI平衡混合气体加压后颜色变深(已知：)
D．CO与均能结合血红蛋白(Hb)：，CO中毒需吸氧治疗
2．在一定条件下的密闭容器中发生反应： 。当达到平衡时，下列各项措施中，不能提高乙烷转化率的是（ ）
A．恒容下通入稀有气体 B．升高反应的温度
C．分离出部分氢气 D．增大容器的容积
3．在体积固定的密闭容器中，放入足量镍粉并充入一定量的气体，一定条件下发生反应：，已知该反应的平衡常数与温度的关系如下表。
温度/℃ 25 80 230
平衡常数 2
下列说法正确的是（ ）
A．上述反应的正反应活化能大于逆反应活化能
B．25℃时反应的平衡常数为
C．在80℃时，测得某时刻、的浓度均为，则此时
D．80℃达到平衡时，往体系中再充入一定量的，再次达到平衡后的体积分数增大
4．一定温度下，在的密闭容器中充入和发生反应：，后达到平衡，的转化率为20%，下列说法正确的是（ ）
A．时的反应速率是
B．平衡后再充入和，的转化率不变
C．该反应的平衡常数为4
D．加入催化剂，平衡不移动，反应速率不变
5．某温度下，向1L真空刚性密闭容器中加入，发生反应： ，反应达到平衡时。下列叙述正确的是（ ）
A．平衡时再充入和，此时
B．平衡时再充入，达到新平衡时
C．平衡时再充入1mol惰性气体，平衡正向移动
D．若升高温度，的平衡转化率增大，则
6．一定温度下，向两个固定体积的密闭容器中分别充入等量和等量，发生反应 ，测得有关数据如下。
容器 容器体积 平衡时的物质的量 达平衡所用时间 达平衡过程中的能量变化
① 2L 1.2mol 10min 放热0.6akJ
② 4L 1.6mol 放热
下列叙述不正确的是（ ）
A．容器①中内， B．
C． D．
7．可逆反应在密闭容器中进行，反应物B的体积分数(B％)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示，下列判断不正确的是（ ）
A．， B．
C．m+n＞p D．、温度下的平衡常数：
8.下列叙述与图不相符的是（ ）
A．对于达到平衡状态的反应：，图①表示在时刻改变的条件是升高温度
B．由图②可知，、满足反应：
C．图③表示的反应方程式为
D．若，对于反应，图④y轴可以表示Y的转化率
9．在容积为的恒容密闭容器中充入和，发生反应：，测得的体积分数与温度的关系如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．上述反应 B．点W与点M代表的状态内，的反应速率相等
C．曲线上自Q点起均为平衡点 D．平衡常数：
10．某兴趣小组以重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液为研究对象，结合所学反应原理的知识改变条件使其发生“色彩变幻”。
已知：①K2Cr2O7溶液存在平衡： +H2O+2H+
②含铬元素的离子在溶液中的颜色： (橙色)、 (黄色)
下列关于该实验的说法错误的是（ ）
A．i 可证明反应 +H2O+2H+ 的正反应放热
B．ii 是验证“只降低生成物的浓度，该平衡正向移动”，试剂a可以是 NaOH溶液
C．iii 平衡逆向移动仅仅是因为增大了生成物的浓度
D．向K2Cr2O7溶液中加入水稀释，平衡正向移动
11．在压强、CO2和H2起始投料一定的条件下，发生反应Ⅰ、Ⅱ：
反应Ⅰ：CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH1 = 49.0kJ·mol 1
反应Ⅱ：2CO2(g) + 5H2(g) C2H2(g) + 4H2O(g) ΔH2 = +37.1kJ·mol 1
实验测得，CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性随温度的变化如下图所示，CH3OH的选择性=×100%。
下列说法不正确的是（ ）
A．曲线①表示CO2的平衡转化率
B．其他条件不变时，升高温度，C2H2的含量增大
C．若要同时提高CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性，应选择低温、高压
D．温度高于280℃时，曲线①随温度升高而升高，说明此时主要发生反应Ⅰ
二、非选择题
12．（14分）Ⅰ．（8分）在某一容积为5 L 的体积不变的密闭容器内，加入0.3 mol CO和0.3 mol H2O，在催化剂存在和800 ℃的条件下加热，发生如下反应：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)　 ΔH>0，反应中CO2的浓度随时间变化情况如下图。
(1)（2分）根据图上数据，该温度(800 ℃)下的平衡常数K= 。
(2)（2分）在体积不变的条件下，改变下列条件能使平衡常数K增大的有 (填字母)。
A．升高温度　B．降低温度　C．增大压强　D．减小压强　E．加入催化剂　F．移出一氧化碳气体
(3)（2分）若保持温度和容器的体积不变，在上述平衡体系中，再充入0.3 mol 的水蒸气，重新达到平衡后，H2O的转化率 (填“升高”“降低”或“不变”)。
(4)（2分）在催化剂存在和800℃的条件下，在某一时刻测得c(CO)=c(H2O)=0.09mol·L 1；c(CO2)=c(H2)=0.13 mol·L 1，则此时正、逆反应速率的大小：v正 (填“＞”“＜”或“=”)v逆。
Ⅱ．（6分）已知：NO2(g)+SO2(g)NO(g)+SO3(g) ΔH<0，向密闭容器中充入等体积的NO2和SO2，测得平衡状态时压强对数lgp(NO2)和lgp(SO3)的关系如图所示。
(5)（2分）a、b两点体系总压强pa与pb的比值= 。
(6)（4分）温度为T2时化学平衡常数Kp= ，T1 (填“＞”“＜”或“=”)T2。
第4周 化学平衡移动与图像分析
1. C 【解析】打开碳酸型饮料瓶盖时，压强减小， 平衡逆移，逸出大量气泡，能用勒夏特列原理解释，A不符合题意；饱和食盐水中氯离子浓度大，抑制氯气与水的反应：，可以减少氯气的溶解，用饱和食盐水除去氯气中的少量HCl气体能用勒夏特列原理解释，B不符合题意；、(g)、HI平衡混合气体，增大压强，平衡不移动，不能用勒夏特列原理解释加压后颜色变深，C符合题意；氧气浓度增大，正向移动，释放出CO，能用勒夏特列原理解释CO中毒需吸氧治疗，D不符合题意。
2． A 【解析】该反应为气体体积增大的反应，恒容下通入稀有气体，容器内压强增大，但各物质浓度不变，平衡不移动，乙烷的转化率不变，A错误；该反应为吸热反应，升高温度，平衡向吸热方向移动，即平衡正向移动，乙烷的转化率增大，B正确；分离出部分氢气，平衡正向移动，乙烷的转化率增大，C正确；该反应为气体体积增大的反应，增大容器的容积，压强减小，平衡向体积增大的方向移动，即平衡正向移动，乙烷的转化率增大，D正确。
3． C 【解析】由表中数据可知，温度越高平衡常数越小，说明升高温度平衡逆向移动，即反应的，据此分析。正反应活化能小于逆反应活化能，A错误；相同温度下，对于同一可逆反应的正、逆反应平衡常数互为倒数，故25℃时，反应的平衡常数为，B错误；在80℃时，测得某时刻，、CO浓度均为，则，说明反应向正反应方向进行，此时，C正确；80℃达到平衡时，保持体积不变，往体系中充入一定量的CO，相当于增大压强，平衡向正反应方向进行，达到平衡CO的体积分数减小，D错误。
4． B 【解析】后达到平衡，的转化率为20%，0~5min内的平均反应速率是，时的瞬时反应速率不是，A错误；平衡后再充入和，等效于增大压强，该反应是气体体积不变的反应，增大压强，平衡不发生移动，的转化率不变，B正确；根据已知条件列出“三段式”，，该反应的平衡常数K= =0.25，C错误；催化剂同等程度地加快正逆反应速率，平衡不移动，但反应速率增大，D错误。
5． D 【解析】根据题意可列出三段式：，，平衡时再充入和，此时，平衡正向移动，此时正反应速率大于逆反应速率，A错误；该反应的反应物只有一种，充入反应物，相当于加压，平衡逆向移动，转化率降低，即达到新平衡时，B错误；刚性密闭容器即恒容密闭容器，充入惰性气体，平衡不移动，C错误；升高温度，平衡转化率增大，说明平衡正向移动，正反应是吸热反应，D正确。
6． C 【解析】容器①中内，，A正确；对比容器①、②，其他条件相同，增大容器②的体积，各物质的浓度降低，反应速率降低，达平衡所用时间增大，故，B正确；对比容器①、②，其他条件相同，增大容器②的体积，压强减小，平衡向气体体积增大的方向移动，而容器②平衡时的物质的量增大，即平衡正移，正向为气体体积增大的方向，，C错误；根据热化学方程式可知，生成时放热akJ，而容器①生成1.2molZ时放热0.6akJ，则，解得，D正确。
7． C 【解析】曲线①与曲线②相比较，曲线②到达平衡用时少，则说明T1＞T2，曲线②与曲线③相比较，曲线②到达平衡用时少，说明，A正确；观察曲线①与曲线②，升高温度，B%减小，说明平衡正向移动，则ΔΗ＞0，B正确；观察曲线②与曲线③，增大压强，B%增大，说明平衡逆向移动，则m+n ＜ p，C错误；ΔΗ＞0，T1＞T2，温度降低，平衡逆向进行，K减小，故平衡常数：，D正确。
8. B 【解析】对于达到平衡状态的反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，图①表示在t0时刻ν正、ν逆 都增大，ν逆 增大的多，化学平衡逆向移动，应该是升高温度使平衡逆向移动导致，A正确；增大压强反应速率加快，达到平衡所需时间缩短；升高温度反应速率加快，达到平衡所需时间缩短；则根据图像可知，压强：P2＞P1；温度：T1＞T2；增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，C含量增大，说明正反应是气体体积减小的反应；升高温度，C含量减小，说明平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，故该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，故满足反应：2A(g)+B(g) 2C(g) △H<0，B错误；由图③可知，A是反应物，B和C是生成物，到平衡时A、B、C的改变量分别为0.8mol·L-1、0.4mol·L-1、1.2mol·L-1，故反应方程式为，C正确；反应X(g)+ Y(g) 3Z(g) △H<0，是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，Y的转化率减小，p4＞p3，增大压强，平衡逆向移动，Y的转化率减小，与图像相符， D正确。
9． C 【解析】由题干信息结合图像信息可知，在Q点对应温度之前，升高温度，SO2的含量减小，在Q点对应温度之后，升高温度，SO2的含量增大，曲线上最低点为平衡点，最低点之前未达平衡，反应向正反应方向进行，最低点之后，各点均为平衡点，升高温度SO2的含量增大，平衡向逆反应方向移动，据此分析解题。根据分析可知，最低点之后，升高温度SO2的含量增大，平衡向逆反应方向移动，△H＜0，A错误；W、M两点二氧化硫、氧气和三氧化硫浓度均相等，M点的温度高于W，故M点正、逆反应速率均更大，B错误；根据分析可知，在Q点对应温度之后，各点均为平衡点，C正确；反应放热，温度升高平衡逆向移动，平衡常数减小，D错误。
10． C 【解析】通过重铬酸钾溶液中存在的颜色变化，验证了化学平衡与温度、浓度的关系。加热橙色加深，说明增大，+H2O+2H+平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，A正确；试剂a是 NaOH溶液，与反应，使生成物减小，平衡正向移动，增大，溶液变黄，B正确；加入浓硫酸，不但有增大平衡逆向移动的情况，同时考虑浓硫酸溶于水放出大量的热的情况，溶液温度升高，平衡也会逆向移动，C错误；向K2Cr2O7溶液中加入水稀释，、、浓度均减小，<，+H2O+2H+平衡正向移动，D正确。
11． D 【解析】反应Ⅰ的△H＜0，反应Ⅱ的△H＞0，则升高温度，反应Ⅰ平衡逆向移动，平衡时CH3OH的选择性随温度升高不断减小，所以曲线②表示CH3OH的选择性，则曲线①表示CO2的平衡转化率。由分析可知，曲线①表示CO2的平衡转化率，A正确；其他条件不变时，升高温度，反应Ⅱ平衡正向移动，所以C2H2的含量增大，B正确；若要同时提高CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性，则应使反应Ⅰ平衡正向移动，所以应选择低温、高压，C正确；温度高于280℃时，曲线①随温度升高而升高，则表明CO2的转化率不断增大，由于反应Ⅰ平衡逆向移动，CO2的转化率减小，而反应Ⅱ平衡正向移动，CO2的转化率增大，所以此时主要发生反应Ⅱ，D错误。
12．【答案】Ⅰ．(1)1 (2)A (3)降低 (4)＜ Ⅱ．(5)10 (6)1×10 4 ＜
【解析】Ⅰ．（1）由题意知，起始浓度c(CO)=0.06 mol/L，c(H2O)=0.06 mol/L，平衡时c(CO2)=0.03 mol/L，则可建立如下三段式：，K===1。（2）平衡常数只受温度变化而影响，不受浓度、压强、催化剂等因素的影响。已知该反应正反应为吸热反应，则升高温度平衡正向移动，K增大，故选A。（3）可逆反应中增大一种反应物的浓度，则另一种反应物的转化率会增大，浓度增大的反应物的转化率减小，所以若保持温度和容器的体积不变，在上述平衡体系中，再充入0.3 mol 的水蒸气，重新达到平衡后，H2O的转化率降低。（4）在催化剂存在和800 ℃的条件下，在某一时刻测得c(CO)=c(H2O)=0.09 mol/L，c(CO2)=c(H2)=0.13 mol/L，则此时Qc===2.1＞K=1，则反应逆向进行，故正、逆反应速率的大小：v正＜v逆。Ⅱ．（5）反应NO2(g)+SO2(g)NO(g)+SO3(g) ΔH＜0。由于总压强等于各物质的分压之和，故有总压强=p(NO2)+p(SO2)+p(NO)+p(SO3)=2p(NO2)+2p(SO3)，故a、b两点体系总压强pa=2×10 kPa+2×100 kPa=220 kPa， pb=2×1 kPa+2×10 kPa=22 kPa，故二者的比值==10。（6）根据图像可知，T2温度下平衡时，lgp(NO2)=2时，lgp(SO3)=0，则lgp(SO2)=2，lgp(NO)=0，Kp(T2)===10 4；T1温度下，lgp(NO2)=1时，lgp(SO3)=0，则lgp(SO2)=1，lgp(NO)=0，平衡时Kp(T1) ===10 2，正反应为放热反应，升高温度平衡逆向进行，Kp减小，现在Kp(T1)＞Kp(T2)，所以温度：T1＜T2。