2020学年高二化学人教版选修4练习 (10)
第2课时 浓度、压强对化学平衡移动的影响
课后篇巩固提升
基础巩固
1.对处于化学平衡的体系,由化学平衡与化学反应速率的关系可知( )
A.化学反应速率变化时,化学平衡一定发生移动
B.化学平衡发生移动时,化学反应速率一定变化
C.正反应进行的程度大,正反应速率一定大
D.改变压强,化学反应速率一定改变,平衡一定移动
解析 化学平衡移动的根本原因是速率发生改变后v'(正)≠v'(逆)。
答案 B
2.压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的是 ( )
A.H2(g)+Br2(g)2HBr(g)
B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
C.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
D.C(s)+CO2(g)2CO(g)
解析 对于反应前后气体分子数目不变的反应,改变压强对平衡无影响。
答案 A
3.温度不变时,在恒压容器a与恒容容器b中,分别充入体积比为1∶3的N2和H2。若开始时两容器的体积相等,则在相同条件下达到平衡时,两容器中N2的转化率应当是( )
A.a中大 B.b中大
C.a、b一样大 D.无法判断
解析 氮气和氢气的反应是一个反应前后气体体积减小的反应,气体的压强越大,氮气的转化率越大,随着反应的进行,a容器内气体的压强不变,b容器内气体的压强减小,a容器中气体的压强大于b容器中气体的压强,所以a容器中氮气的转化率大。
答案 A
4.一定条件下反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)在一密闭容器中进行,测得平均反应速率v(C)=2v(B)。若反应达平衡后保持温度不变,增大体系压强时平衡不移动,则m、n、p、q的数值可以是( )
A.2、6、3、5 B.1、3、2、2
C.3、1、2、2 D.3、1、2、1
答案 C
5.在一密闭容器中,反应aA(g)bB(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则( )
A.平衡向逆反应方向移动 B.物质A的转化率减小
C.物质B的质量分数增大 D.a>b
解析 温度不变,体积扩大一倍,压强减小,若平衡不移动,则B的浓度应为原来的50%,而实际为60%,说明平衡向正反应方向移动了。则A的转化率增大、B的质量分数增大、正反应方向是气体体积增大的方向,即a
v(正),即速率变化的趋势相同,但程度不同。
答案 C
8.现有三个体积相等的定容密闭容器,都进行下列反应:CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g)。反应所处的温度相同,但起始时物质的浓度不同,其中起始时各物质的物质的量如下表:
CO2
H2
H2O
CO
甲
a mol
a mol
0
0
乙
a mol
2a mol
0
0
丙
a mol
a mol
a mol
0
达到平衡时,CO的物质的量由大到小的顺序是( )
A.甲>乙>丙 B.甲>丙>乙
C.乙>丙>甲 D.乙>甲>丙
解析 将乙、丙都和甲对比,即将甲作为参照物。乙和甲对比,增加了H2的浓度,平衡正向移动,乙中生成的CO的物质的量大于甲中生成的CO的物质的量;丙和甲对比,增加了生成物H2O(g)的浓度,促使平衡逆向移动,这样丙中CO的物质的量将小于甲中CO的物质的量。
答案 D
9.在相同容积的4个密闭容器中进行同一可逆反应:2A(g)+B(g)3C(g)+2D(g),起始时4个容器所盛A、B的量如下表所示:
容器
甲
乙
丙
丁
A
2 mol
1 mol
2 mol
1 mol
B
1 mol
1 mol
2 mol
2 mol
在相同温度下,建立平衡时:
(1)4个容器中A的转化率由大到小的顺序是 。
(2)4个容器中B的转化率由大到小的顺序是 。
解析 以乙为标准,甲相当于又加入1 mol A,平衡右移,所以A的转化率:甲<乙,B的转化率:甲>乙;丙相当于压缩体积,平衡左移,则丙中A、B的转化率均小于乙中A、B的转化率。甲、丁比较A的转化率:甲<丁,B的转化率:甲>丁,乙、丁比较A的转化率:乙<丁,B的转化率:乙>丁。甲、丙比较A的转化率:甲<丙,B的转化率:甲>丙。丙、丁比较B的转化率:丙>丁。综上所述,A转化率:甲<丙<乙<丁,B转化率:甲>乙>丙>丁。
答案 (1)丁>乙>丙>甲 (2)甲>乙>丙>丁
能力提升
10.可逆反应mA(s)+nB(g)pC(g)在一定条件下达到平衡后,改变压强,B的体积分数φ(B)与压强的关系如图所示,有关叙述正确的是( )
A.m+np
C.X点时v(正)>v(逆)
D.X点比Y点的正反应速率大
解析 增大压强,平衡逆向移动,说明nv(逆);X点压强小于Y的压强,所以X点比Y点的正反应速率小。
答案 C
11.对于反应A(?)+2B(g)nC(g)在一定条件下达到平衡后,改变下列条件,请回答:
(1)改变A的量,平衡不移动,则A为 。
(2)增大压强,平衡不移动,当n=2时,A的状态为 ;当n=3时,A的状态为 。
(3)若A为固体,压缩体积增大压强,C的百分含量减小,则 。
解析 (1)改变A的量,平衡不移动,则A为固态或纯液态。
(2)增大压强平衡不移动,当n=2时,A为固态或纯液态,n=3时A为气态。
(3)若A为固体,压缩体积增大压强,C的百分含量减小,说明平衡逆向移动,则n≥3。
答案 (1)固态或纯液态 (2)固态或纯液态 气态
(3)n≥3
12.已知在一恒容密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.0 kJ·mol-1。
SO2的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示:
根据图示回答下列问题:
(1)压强:p1 (填“>”“=”或“<”)p2。
(2)升高温度,平衡向 (填“左”或“右”)移动。
(3)200 ℃时,将一定量的SO2和O2充入体积为2 L的密闭容器中,经10 min后测得容器中各物质的物质的量如下表所示:
气体
SO2
O2
SO3
物质的量/mol
1.6
1.8
0.4
①10 min内该反应的反应速率v(O2)= ,该反应达到化学平衡状态的标志是 。
a.SO2和O2的体积比保持不变
b.混合气体的密度保持不变
c.体系的压强保持不变
d.SO2和SO3物质的量之和保持不变
②当反应放出98.0 kJ热量时,测得该反应达平衡状态,该温度下SO2的转化率为 。
(4)400 ℃时,将等量的SO2和O2分别在两个容积相等的容器中反应,并达到平衡。在这过程中,甲容器保持容积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中SO2的百分含量为p%,则乙容器中SO2的百分含量 。
a.等于p% b.大于p%
c.小于p% d.无法判断
解析 (1)由图可知:温度一定时,如200 ℃时,B点SO2的转化率大于A点SO2的转化率,增大压强,平衡向气体物质的量减小的方向移动,故p1>p2。
(2)由图可知:压强一定时,升高温度,SO2转化率减小,平衡向左移动。
(3)①v(O2)=v(SO3)==0.01 mol·L-1·min-1。
SO2、O2起始物质的量分别为n(SO2)=1.6 mol+0.4 mol=2.0 mol,n(O2)=1.8 mol+0.2 mol=2.0 mol。
因温度和体积不变,a项,开始加入SO2和O2的物质的量相等,而Δn(SO2)与Δn(O2)不相等,故a项能说明反应达到平衡状态;b项,容器体积不变,混合气体质量不变,故反应前后气体密度不变,故b项不能说明反应达到平衡;c项,因反应后气体的总物质的量减小,当温度和体积不变时反应后气体的压强减小,故c项能说明反应达平衡状态;d项,根据硫原子质量守恒,反应前后n(SO2)+n(SO3)不变,故d项不能说明反应达到平衡状态。
②Δn(SO2)=×2 mol=1 mol,则SO2的转化率α(SO2)=×100%=50%。
(4)平衡后乙容器体积小于甲容器,压强大于甲容器,乙容器平衡相当于甲容器平衡后增大压强(或缩小容器体积)得到,所以乙容器中SO2的百分含量小于p%。
答案 (1)> (2)左 (3)①0.01 mol·L-1·min-1 ac ②50% (4)c