第二章　基础课时11 温度和催化剂对化学平衡的影响 练习（含答案）2025秋高中化学选择性必修一（人教版2019）

第二章　基础课时11　温度和催化剂对化学平衡的影响
A级　合格过关练
选择题只有1个选项符合题意(每小题5分)
(一)温度、催化剂等对化学平衡的影响
1.(2024·铁岭高二期中)地康法制氯气的反应为4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH<0，下列措施中既能增大反应速率又能增大HCl平衡转化率的是(　　)
升高温度
增大氧气的浓度
使用合适的催化剂
移出H2O
2.如图所示，三个烧瓶中分别充满NO2气体并分别放置在盛有下列物质的烧杯(烧杯内有水)中：在(1)中加入CaO，在(2)中不加其他任何物质，在(3)中加入NH4Cl晶体，发现(1)中红棕色变深，(3)中红棕色变浅。下列叙述正确的是(　　)
2NO2??N2O4是放热反应
NH4Cl溶于水时放出热量
烧瓶(1)中气体物质的量减小
烧瓶(3)中气体的压强增大
3.(2024·北京密云第二中高二期中)以[Cu(H2O)]2＋(蓝)＋4Cl－[CuCl4]2－(黄)＋4H2O　ΔH>0为例，探究影响平衡移动的因素。取相同浓度的CuCl2溶液，分别进行下列实验，对实验现象的分析不正确的是(　　)
操作和现象 分析
观察溶液为绿色 [Cu(H2O)]2＋和[CuCl4]2－同时存在
升高温度，溶液变为黄绿色 平衡正移，[CuCl4]2－的浓度增大
加几滴AgNO3溶液，静置，上层清液为蓝色 平衡逆移，[CuCl4]2－的浓度减小
加少量Zn片，静置，上层清液为浅黄绿色 平衡正移，[CuCl4]2－的浓度增大
4.(7分)现有反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)，达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大；当减小压强时，混合体系中C的质量分数减小，则：
(1)(2分)该反应的逆反应为________(填“吸热”或“放热”)反应，且m＋n________(填“＞”“＝”或“＜”)p。
(2)(1分)减压使容器容积增大时，A的质量分数________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。
(3)(2分)若容积不变加入B，则A的转化率________，B的转化率________。
(4)(1分)若升高温度，则平衡时B、C的浓度之比将________。
(5)(1分)若加入催化剂，平衡时气体混合物的总物质的量________。
(二)化学平衡移动原理
5.下列事实能用平衡移动原理解释的是(　　)
H2O2溶液中加入少量MnO2固体，促进H2O2分解
密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体，压缩后颜色加深
氯化铁溶液加热蒸干最终得不到氯化铁固体
碳酸钙的分解反应达平衡后，恒温条件下压缩容器，一段时间后，体系压强不变
6.(4分)对于①N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＜0
②2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)　ΔH＞0
其中v－t图像为
(1)(2分)反应①
t1时刻改变的条件为___________________________________________；
t2时刻改变的条件为___________________________________________。
(2)(2分)反应②
t1时刻改变的条件为_______________________________________________；
t2时刻改变的条件为_______________________________________________。
B级　素养培优练
7.将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中，一定条件下，发生如下反应并达到平衡：X(g)＋3Y(g)2Z(g)　ΔH＜0。改变某个条件并维持新条件直至达到新的平衡，下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是(　　)
选项 改变的条件 新平衡与原平衡比较
升高温度 X的转化率变小
增大压强(压缩体积) X的浓度变小
充入一定量Y Y的转化率增大
使用适当催化剂 X的体积分数变小
8.在一容积可变的密闭容器中加入一定量的X、Y，发生如下反应：mX(g)nY(g)　ΔH＝Q kJ·mol－1。反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度(T)、容器体积(V)的关系如表所示：
下列说法正确的是(　　)
m>n
温度不变，压强增大(缩小容器容积)，Y的质量分数减小
Q<0
体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动
9.其他条件相同，研究温度对反应X(g)2Y(g)　ΔH的影响，曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示T1 K、T2 K下Y的浓度c随反应时间t的变化。下列说法正确的是(　　)
ΔH<0
曲线a表示T2 K下X的浓度随时间的变化
T1 K下，0～2 min内，平均反应速率v(X)＝1.0 mol·L－1·min－1
T1 K下，加入催化剂可得到曲线Ⅱ表示的Y的浓度随时间的变化
10.一定温度下，在2个容积均为1 L的恒容密闭容器中，加入一定量的反应物，发生反应：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)　ΔH<0，相关数据见下表。
容器编号 温度/℃ 起始物质的量/mol 平衡物质的量/mol
NO(g) CO(g) CO2(g)
Ⅰ T1 0.2 0.2 0.1
Ⅱ T2 0.2 0.2 0.12
下列说法不正确的是(　　)
T1>T2
Ⅰ中反应达到平衡时，CO的转化率为50%
达到平衡所需要的时间：Ⅱ>Ⅰ
对于Ⅰ，平衡后向容器中再充入0.2 mol CO和0.2 mol CO2，平衡正向移动
11.(9分)油气开采、石油化工、煤化工等行业的废气中均含有硫化氢，需要将其回收处理并加以利用，请回答下列问题：
Ⅰ.高温热分解法：2H2S(g)2H2(g)＋S2(g)　ΔH＝＋170 kJ·mol－1。
(1)(1分)升高温度，该反应的化学平衡常数__________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)(4分)工业上，通常在等温、等压条件下将H2S与Ar的混合气体通入反应器，发生H2S热分解反应，达到平衡状态后，若继续向反应器中通入Ar，H2S的平衡转化率会________(填“变大”“变小”或“不变”)，利用平衡常数与浓度商的关系说明理由：
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
Ⅱ.克劳斯法：2H2S(g)＋O2(g)S2(g)＋2H2O(g)
已知：2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－1 036 kJ·mol－1
4H2S(g)＋2SO2(g)===3S2(g)＋4H2O(g)　ΔH2＝＋94 kJ·mol－1
(3)(2分)用克劳斯法处理H2S，若生成1 mol S2(g)，放出热量________ kJ。
(4)(2分)用克劳斯法处理H2S时，研究人员对反应条件对S2产率的影响进行了如下研究。
其他条件相同时，相同时间内，S2产率随温度的变化如图所示。由图可见，随着温度升高，S2产率先增大后减小，原因是___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
基础课时11　温度和催化剂对化学平衡的影响
1.B　[该反应为放热反应，升高温度，化学反应速率加快，但平衡向逆反应方向移动，氯化氢的转化率减小，故A不符合题意；增大反应物氧气的浓度，反应速率增大，平衡向正反应方向移动，氯化氢的转化率增大，故B符合题意；使用合适的催化剂能加快反应速率，但化学平衡不移动，氯化氢的转化率不变，故C不符合题意；移出生成物水蒸气，水蒸气的浓度减小，平衡向正反应方向移动，氯化氢的转化率增大，但反应速率减小，故D不符合题意。]
2.A　[烧瓶中的反应为2NO2(g)N2O4(g)，加CaO的烧杯(1)中温度升高，(1)中红棕色变深，说明平衡逆向移动；(3)中红棕色变浅，说明平衡正向移动，NH4Cl溶于水时吸收热量，加NH4Cl晶体的烧杯(3)中温度降低，由此可说明2NO2??N2O4是放热反应，A正确；(3)中加入氯化铵晶体，平衡正向移动，说明氯化铵溶于水吸热，B错误；加入氧化钙后放热，体系温度升高，平衡逆向移动，(1)中气体物质的量增大，C错误；加NH4Cl晶体的烧杯(3)中温度降低，平衡正向移动，压强减小，D错误。]
3.D　[该反应为可逆反应，则[Cu(H2O)4]2＋和[CuCl4]2－同时存在，溶液为绿色，A正确；焓变为正，为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，[CuCl4]2－的浓度增大，B正确；加几滴AgNO3溶液，氯离子浓度减小，平衡逆向移动，[CuCl4]2－的浓度减小，C正确；加少量Zn片，Zn和氯化铜溶液发生置换反应，Zn片上应覆盖红色固体，Cu2＋浓度减小，溶液中[Cu(H2O)4]2＋、[CuCl4]2－的浓度均减小，上层清液为浅黄绿色，与平衡移动无关，D错误。]
4.(1)放热　＞　(2)增大　(3)增大　减小　(4)减小　(5)不变
解析　反应mA(g)＋nB(g)??pC(g)达到平衡后，升高温度时，B的转化率变大，说明平衡向正反应方向移动，正反应为吸热反应；减小压强时，混合体系中C的质量分数减小，说明平衡向逆反应方向移动，即m＋n>p，A的质量分数增大；若容积不变加入B，平衡向正反应方向移动，A的转化率增大；升高温度，平衡向正反应方向移动，c(C)增大，c(B)减小，即减小；加入催化剂，平衡不移动，混合物的总物质的量不变。
5.C　[MnO2会催化 H2O2分解，与平衡移动无关，A不选；密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体，压缩后颜色加深，是因为压缩后气体浓度增大，不能用平衡移动原理解释，B不选；加热促进氯化铁水解平衡正向移动，氯化氢挥发，所以将氯化铁溶液加热蒸干最终得不到氯化铁固体，能用平衡移动原理解释，C选；碳酸钙的分解反应的平衡常数K＝c(CO2)，平衡常数只与温度有关，温度不变常数不变，则压强不变，应该用平衡常数的性质解释，D不选。]
6.(1)增大压强　降低温度　(2)升高温度　减小压强
解析　t1时刻反应速率增大，说明是升温或增大压强，而t2时刻反应速率又减小，说明是降温或减小压强。再结合①为反应前后气体体积减小的放热反应；②为反应前后气体体积增大的吸热反应作答。
7.A　[升高温度，平衡向吸热反应的方向移动，即逆向移动，X的转化率变小，A项正确；增大压强，平衡向气体分子数减小的方向移动，即正向移动，X的物质的量减小，但由于容器体积减小，各组分的浓度均比原平衡时的大，B项错误；增大一种反应物的浓度，能够提高另一种反应物的转化率，而其本身的转化率降低，C项错误；催化剂只能改变反应速率，不能影响平衡状态，故各物质的体积分数不变，D项错误。]
8.B　[温度升高，c(Y)增大，平衡向正反应方向移动，所以Q>0，C、D项错误；容器容积增大一倍，若平衡不移动，则c(Y)应减小为原来的，但由表中数据可知，c(Y)比原来的要大，即减小压强平衡正向移动，故m9.C　[根据曲线Ⅰ反应到达平衡的时间较短，可知T1＞T2，由图知温度升高，平衡时Y的量增多，平衡正向移动，可以得出该反应为吸热反应，ΔH>0，A错误；根据方程式X(g)2Y(g)，X的减少量是Y增加量的二分之一可知，a曲线应该是对应温度T1的曲线，B错误；T1K时，根据浓度变化可以算出，0～2 min内速率v(Y)＝＝2 mol·L－1·min－1，根据速率之比等于系数比，则v(X)＝v(Y)＝1 mol·L－1·min－1，C正确；加入催化剂平衡不移动，最终平衡浓度与T1相同，D错误。]
10.D　[从平衡时二氧化碳的物质的量可知Ⅱ在Ⅰ的基础上向右移动了，反应正向放热，因此T1>T2，A正确；根据表格中的数据有
x＝0.05，则CO的转化率为＝＝50%，B正确；由解析A可知T1>T2，温度越高反应速率越快，则达到平衡所需要的时间：Ⅱ>Ⅰ，C正确；由解析B有
Ⅰ的平衡常数K＝＝＝5，加入0.2 mol CO和0.2 mol CO2后CO和CO2的浓度变为0.3 mol/L和0.3 mol/L，浓度商为Q＝＝＝5＝K，平衡不移动，D错误。]
11.(1)变大　(2)变大　该反应是在恒温恒压的条件下进行的，充入氩气，体积变大，各物质的浓度均变小相同的倍数，使得反应的Q(4)温度低于200 ℃时，速率是影响S2产率的主要因素，因此，随着温度升高，反应速率增大，S2产率升高；温度高于200 ℃后，平衡是影响S2产率的主要因素，上述反应为放热反应，随着温度升高，平衡逆向移动，S2产率下降
解析　(1)该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，化学平衡常数变大；(2)该反应是在恒温恒压的条件下进行的，充入氩气，体积变大，各物质的浓度均变小相同的倍数，使得反应的Q①2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－1 036 kJ·mol－1
②4H2S(g)＋2SO2(g)===3S2(g)＋4H2O(g)　ΔH2＝＋94 kJ·mol－1
由盖斯定律可知，×(①＋②)得反应2H2S(g)＋O2(g)S2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝×(－1 036 kJ·mol－1＋94 kJ·mol－1)＝－314 kJ·mol－1，则用克劳斯法处理H2S，若生成1 mol S2(g)，放出热量314 kJ；(4)温度低于200 ℃时，速率是影响S2产率的主要因素，因此，随着温度升高，反应速率增大，S2产率升高；温度高于200 ℃后，平衡是影响S2产率的主要因素，上述反应为放热反应，随着温度升高，平衡逆向移动，S2产率下降。