第二章1：探究影响化学平衡移动的因素（三） 高二化学人教版（2019）选择性必修1.docx

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1、第二章化学反应速率与化学平衡实验活动1:探究影响化学平衡移动的因素（三）20212022学年高二化学人教版（2019）选择性必修1一、单选题，共10小题1在容积为2L的密闭容器中发生反应： ，其他条件不变，考查温度对反应的影响，实验结果如图所示，下列说法正确的是A该反应为吸热反应B该反应在时的平衡常数比时小C温度为时，从反应开始到平衡，生成的速率为D处于A点的反应体系从变到，达到平衡时N的物质的量增大2下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（ ）A实验室可以用排饱和食盐水的方法收集氯气B高压有利于工业上合成氨C打开汽水瓶时，瓶中立即泛起大量泡沫DH2(g)、I2(g)、HI(g)平衡混合气加压后颜

2、色变深3工业制硫酸中的一步重要反应是SO2在400-500和常压下的催化氧化: 2SO2 + O2 2SO3, 这是一个正反应放热的可逆反应。如果反应在密闭容器中进行,下述相关说法中错误的是A反应温度选择400-500是该反应催化剂的催化活性、反应速率、反应限度等角度综合考虑的结果B因为在常压下该反应的速率和SO2的转化率已经很高了，所以选择常压条件主要是从生产成本角度考虑C为提高SO2的转化率,应适当提高O2的浓度D使用催化剂是为了加快反应速率,提高SO3产率4反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92.4kJmol-1可用于工业合成氨。在容积固定不变的密闭容器中加入1molN2和

3、3molH2发生反应。下列叙述正确的是（ ）A该反应达到平衡时，放出的热量等于92.4KJB达到平衡后向容器中通入1mol氦气，平衡不移动C降低温度和缩小容器体积均可使该反应的平衡常数增大D常温常压下，有22.4L的N2反应时转移了6mol电子5向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B，发生如下反应：，在一定条件下，容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是（ ）A010 min内v(A)=0.02mol/(Lmin)Bxy=12C010 min随反应进行，容器内压强变小D第10 min和第16 min改变的条件都可能是升温6下列平衡体系中，当条件改变时，不能用勒夏

4、特列原理来解释的事实是（ ）AN2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，高压有利于合成氨B2NO2(g) N2O4(g)H0，升高温度颜色加深CCl2+H2OHCl+HClO，氯水中当加入AgNO3溶液后，溶液颜色变浅D2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，加催化剂可以提高生产效率7某温度下，体积一定的密闭容器中发生如下可逆反应：2X(g)+Y(s)3Z (g) H=Q kJ/mo1，下列说法正确的是A消耗2 molX同时生成3 mol Z，说明达到了平衡状态B加入少量的Y正反应速率加快C气体的密度不变时，说明达到了平衡状态D平衡后再加入少量的X，Q变大8下表各组反应刚开始时，放出H2速

5、率最快的是（ ）编号金属/mol酸的浓度及体积反应温度()AMg颗粒，0.16mol/L硝酸10mL60BMg颗粒，0.13mol/L盐酸10mL60CFe颗粒，0.13mol/L盐酸10mL60DMg粉末，0.13mol/L硫酸10mL80AABBCCDD91molA与1molB混合于1L的密闭容器中，发生如下反应：2A(g)+3B(g) 2C(g)+zD(g)，2s后A 的转化率为 50%，测得v(D)=0.25 mol/(Ls)，下列推断不正确的是Az=2B2s时，容器内的压强是初始的7/8倍C2s 时C的体积分数为2/7D2s时，B的浓度为0.5mol/L10密闭的真空容器中放入一定量

6、CaO2固体，发生反应2CaO2(s)2CaO(s)+O2(g)并达到平衡。保持温度不变，缩小容器容积为原来的一半，重新平衡后，下列叙述正确的是A平衡常数减小 BCaO的量减少 C氧气浓度变大 DCaO2的量不变二、非选择题，共10小题11现有反应aA(g)bB(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的质量分数也减小，则：（1）该反应的逆反应是_热反应，且ab_p(填“”“”、“”、“ =”、“ ”、“ =”、“ ”、“ =”、“ Fe，则Mg反应较快，硝酸与金属反应不生成氢气，BC氢离子浓度相同，D反应温度最高，且氢离子浓度最大，则反应速率最大，

7、故选D。【点睛】影响化学反应速率的主要因素是物质的本身性质，对于同一个化学反应，反应物浓度越大，温度越高，反应速率越大，注意硝酸与金属反应不生成氢气。9D【分析】2s后A的转化率为50%，则反应的A为1mol50%=0.5mol，则 2A（g）+3B（g）2C（g）+zD（g），开始量（mol） 1 1 0 0转化的量（mol） 0.5 0.75 0.5 0.25z2s的量（mol） 0.5 0.25 0.5 0.25z【详解】A、v(A)=0.25 mol/(Ls)=v(D)，因反应速率之比等于化学计量数之比，z=2，选项A正确；B、2s后，容器内的物质的量总和是 1+0.5+1+0.52=

8、3.5mol，恒温恒容条件下，压强与物质的量成正比，2s后反应内的压强是反应前的=倍，选项B正确；C、2s后C的体积分数为=，选项C正确；D、2s后，B的浓度为=0.25mol/L，选项D不正确。答案选D。【点睛】本题考查化学平衡的计算，明确化学平衡的三段法计算是解答本题的关键。10B【解析】试题分析：A、由于温度不变，所以平衡常数不变，A错误；B、密闭的真空容器中放入一定量CaO2固体，发生反应2CaO2(s)2CaO(s)+O2(g)并达到平衡。保持温度不变，缩小容器容积为原来的一半，即增大压强，根据平衡移动原理，重新平衡后，化学平衡会向气体体积减小的逆反应方向移动，CaO的量减少，B正确

9、；C、由于是在同一条件下进行，温度不变，所以氧气的浓度不变，C错误；D、根据以上分析可知CaO2的量增大，D错误，答案选B。考点：考查化学平衡移动原理的应用的知识。11放 增大 减小 增大 减小 减小 不变 变深 变浅 【解析】【分析】本题主要考查改变外界条件对化学平衡的影响。（1）当反应达到平衡时，升高温度，平衡向吸热方向移动，升高温度时，而B的转化率变大，说明升高温度时，平衡正向移动，故正反应为吸热反应；减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动，减小压强时，混合体系中C的质量分数减小，说明减小压强时，平衡逆向移动，故a+bp。（2）减压时，平衡将向气体体积增大的方向移动，正逆反应速率均减小；

10、（3）多气体参加反应时，增加其中某一种气体的物质的量，将能够提高其它同方向反应物转化率，同时自身转化率将降低；（4）升高温度，平衡将向吸热方向移动；（5）加入催化剂，不改变化学平衡；（6）增加生成物浓度，平衡将逆向移动，恒压非等体积反应中，充入“惰性气体”，平衡将向气体体积增大方向移动，但并不能抵消浓度减小量。【详解】（1）由上述分析可知，该反应正向为吸热反应，故逆反应为放热反应，且a+bp。（2）当减压时，因a+bp，反应将逆向移动，故A的质量分数增大；减压会导致单位体积内活化分子数降低以及有效碰撞频率降低，将会导致正逆化学反应速率均减小。（3）在体积不变的情况下，加入B，增大反应物浓度，平

11、衡正向移动，故A的转化率会增大；根据勒夏特列原理可知，B的转化率会减小。（4）升高温度时，因该反应正向为吸热反应，故平衡将正向移动，c(B)将减小，c(C)将增大，故c(B)/c(C)将减小。（5）加入催化剂，并不会改变化学平衡，故平衡时混合物的总物质的量不变。（6）当加入生成物C时，平衡将逆向移动，c(B)将增大，混合物的颜色将变深；当维持容器内气体的总压强不变，充入氖气时，容器体积将增大，对于反应体系来说，相当于减小压强，则平衡向逆向移动，但移动的量远小于体积增大的因素，则c(B)减小，混合物的颜色将变浅。【点睛】（1）对于有气体反应物参加的可逆反应，增加某气体的物质的浓度，自身转化率会出

12、现减小、保持不变、增大三种情况之一，具体情况具体分析；（2）勒夏特列原理：如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。减弱的结果只是减弱了外界条件的改变，而不能完全抵消外界条件的改变，更不能超过外界条件的变化。12 、 SiF4、H2O SiO2 a、d b、c 0.0010mol/（L min）【解析】（1）本题考查化学用语，H2O为共价化合物，其电子式为，Si与四个F形成共价键，即结构式为；（2）本题考查勒夏特列原理、化学平衡常数，根据信息，地壳内每增加1km,压强增大约25000-30000kPa，地壳中压强增大，根据

13、勒夏特列原理，增大压强，此反应的平衡向正反应方向移动，即地壳中容易有气体SiF4和H2O逸出，地壳浅处，压强减小，平衡向逆反应方向移动，因此地壳浅处容易有SiO2沉积，根据平衡常数的定义，则该反应的平衡常数K= ，a、根据化学平衡常数的定义，K值变大，说明平衡向正反应方向移动，故a正确；b、化学平衡常数只受温度影响，此反应是放热反应，K值变大，说明改变的因素是降低温度，降低温度，化学反应速率降低，降低温度，化学平衡向正反应方向移动，逆反应速率又增大，故b错误；c、根据a选项分析，故c错误；d、根据b选项分析，故d正确；（3）考查化学平衡状态的判断，a、用不同物质的化学反应速率表示反应达到平衡，

14、要求反应反应一正一逆，且反应速率之比等于化学计量数之比，即v正(HF)=2v逆(H2O)，故a错误；b、根据a选项分析，v正(H2O)=2v逆(SiF4)，故b正确；c、根据化学平衡状态的定义，SiO2的质量保持不变，说明反应达到平衡，故c正确；d、化学平衡是动态平衡，故d错误；（4）考查化学反应速率的计算，根据反应方程式，1molSiO2完全反应，气体质量增加的是SiO2的量，即60g，容器内气体的密度增大0.12gL1，气体质量增加0.122g=0.24g，消耗HF的物质的量为0.244/60mol=0.016mol，根据化学反应速率的数学表达式v(HF)=0.016/(28)mol/(L

15、min)=0.0010 mol/(Lmin)。点睛：本题的难点是问题是（4），学生找不出如何利用密度解决问题，SiO2是固体，显然此反应气体质量是增加，因此先从密度的定义出发，找出气体质量增加0.122g=0.24g，然后采用差量法，求出消耗HF的物质的量，从而计算出化学反应速率，平时对一些化学计算方法，要熟记。13 12 b 270 K1=K2K3 2CH3OH-12e-16OH-=212H2O 4AgNO32H2O4AgO24HNO3 【分析】根据平衡移动原理可以判断反应是放热还是吸热反应，根据外界条件对平衡的影响可以判断转化率的变化。对于平衡常数的计算可以利用三段式进行解出。对于电极反应

16、的书写，利用氧化还原反应中化合价的升降和原电池、电解池中的两极反应进行结合写出相应的氧化反应或还原反应。【详解】（1）根据图像中控制变量法,利用“先拐先平数值大”(即图像中先出现拐点的平衡线，先达到平衡，外界条件数值大)推出：T2T1，根据平衡线中T2的转化率小，说明温度升高平衡向逆反应方向移动，则逆反应是个吸热反应，正反应是放热反应，故H0。根据充入1molCO和2molH2，体积为1L的容器，故c(CO)=1mol/L，c(H2)=2mol/L，结合图像判断减小的线表示的是CO,增大的线是CH3OH,根据平衡常数表示式，。若容器容积不变，a升高温度平衡向吸热方向移动，根据上面问题已判断出逆

17、反应是吸热方向，所以平衡向逆反应方向移动，故转化率降低，a错误。b将CH3OH(g)从体系中分离,平衡向正反应方向移动，转化率增大，b正确。c加入催化剂不影响平衡，转化率不变，c错误。d充入He，由于不参于反应，且容器体积不变，故浓度不变，平衡不移动，d错误。故选答案b。（2）根据以上推出该反应是放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，故升高温度CO的转化率减小，所以最下面的一条线是温度最高的平衡线，故温度是270。平衡常数只于温度有关，且该反应是放热反应，故平衡常数与温度成反比，得出平衡常数大小关系：K1= K 2K 3。（3）甲池中是燃料电池，根据已知甲池的总反应式为2CH3OH3O24K

18、OH=2K2CO36H2O，可以利用化合价的升高是负极，改写出负极反应： 2CH3OH-12e-16OH-=212H2O，乙池是个电解池，且根据接正极的是阳极，接负极的是阴极，判断属于惰性电极电解硝酸银溶液，得总反应为：4AgNO32H2O4AgO24HNO3。【点睛】此题重点在于图像的判断，根据图像利用辅助线结合平衡移动原理进行判断反应是放热还是吸热及外界条件的大小。14ACDF C E B A 【详解】(1)根据图示可知，t0t1、t2t3、t3t4、t5t6时间段内，v正、v逆相等，反应处于平衡状态。(2)t1时，v正、v逆同时增大，且v逆增大得更快，平衡向逆反应方向移动，所以t1时改变

19、的条件是升温。t3时，v正、v逆同时增大且增大量相同，平衡不移动，所以t3时改变的条件是加催化剂。t4时，v正、v逆同时减小，但平衡向逆反应方向移动，所以t4时改变的条件是减小压强。(3)根据图示知，t1t2、t4t5时间段内平衡均向逆反应方向移动，NH3的含量均比t0t1时间段的低，所以t0t1时间段内NH3的百分含量最高。(4)t6时刻分离出部分NH3，v逆立刻减小，而v正逐渐减小，在t7时刻二者相等，反应重新达到平衡，据此可画出反应速率的变化曲线为 。15较低温度 = = t2 8.1104 abc 【分析】（1）根据H0，S0，G=H-TS来分析。（2）0.2molSO2和0.1mol

20、O2，从正方向开始反应建立的平衡与0.2molSO3从逆方向开始反应建立的平衡为等效平衡。结合中的分析可知实验和实验为等效平衡，可推知a1+ a2=1。在绝热的实验条件下，由于该反应逆方向为吸热反应，温度较低，平衡正向移动。（3）SO2和O2的化学计量比为2:1，当SO2的消耗速率是O2的生成速率的2倍时表示该反应达到化学平衡。（4）根据三段式解答。（5）a. 使用热交换器可以使反应充分进行，提高原料的利用率。b.原料SO2、O2从装置左侧A处进入热交换器，吸收热量后由B处流出再从C口进入催化反应室发生反应，并放出大量的热,，最终反应的气体从D口排出，故A、B、C三处的气体组成为SO2、O2。

21、c.结合b项分析知A、B、C三处气体中含有SO2，由于该反应为可逆反应，可推知D处气体中也含有SO2。d.正反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，SO2的平衡转化率降低。【详解】（1）H0，S0，G=H-TS，在较低温度下G小于零，说明该反应在较低温度下能自发进行，故答案为较低温度。（2）0.2molSO2和0.1molO2，从正方向开始反应建立的平衡与0.2molSO3从逆方向开始反应建立的平衡为等效平衡，所以达到平衡后各物质的物质的量均相同，即达到平衡后两组实验中的SO2的体积分数相同，故a1=a2，故答案为=。结合中的分析可知实验和实验为等效平衡，可推知a1+ a2=1，实验中可计算出Q1=(0.2mol196 kJ/mola1)/2=19.6 a1 KJ，实验中可计算出Q2=(0.2mol196 kJ/mola2)/2=19.6 a2 KJ，则Q1+ Q2=19.6 a1+19.6 a2=19.6（a1+ a2）=19.6，故答案为。在绝热的实验条件下，由于该反应逆方向为吸热反应，温度较低，平衡正向移动，SO3的物质的量增加，则SO3的转化率降低，可推知3 a2，结合中的分析知1+3 1，故答案为。（3）SO2和O2的化学计量比为2:1，当SO2的消耗速率是O2的生成速率的2倍时表示该反应达到化学平衡，观察图像可知，t2时刻SO2的消