2020学年高二化学人教版选修4练习 (11)

2020学年高二化学人教版选修4练习 (11)

第3课时　温度、催化剂对化学平衡移动的影响 课后篇巩固提升 基础巩固 ‎1.如图为某化学反应的速率与时间的关系图,在t1时刻升高温度或者增大压强,速率的变化都符合图示的反应的是(　　)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH<0‎ B.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)　ΔH>0‎ C.H2(g)+I2(g)2HI(g)　ΔH>0‎ D.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)　ΔH<0‎ 解析 根据图像可知,该反应的正反应是放热、气体体积增大的反应,只有D项符合。‎ 答案 D ‎2.如图曲线a表示放热反应X(g)+Y(g)Z(g)+M(g)+N(s)‎ ΔH<0进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件,使反应过程按b曲线进行,可采取的措施是(　　)‎ A.升高温度 B.加大X的投入量 C.缩小体积 D.增大体积 解析 由于该反应是气体分子数不变的反应,缩小体积时压强增大,平衡不移动,反应速率加快能缩短达到平衡的时间。‎ 答案 C ‎3.合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得,其中的一步反应为:‎ CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　ΔH<0‎ 反应达到平衡后,为提高CO的转化率,下列措施中正确的是(　　)‎ A.增加压强 B.降低温度 C.增大CO的浓度 D.更换催化剂 解析 一般来说,有两种及两种以上反应物的可逆反应中,在其他条件不变时,增大其中一种反应物的浓度,能使其他反应物的转化率升高,但本身的转化率降低,故C项错误。A项因该反应为反应前后气体物质的量相等的反应,故增大压强只能缩短反应达到平衡的时间,并不能使该平衡发生移动,因而无法提高CO的转化率。B项因该反应为放热反应,降低温度能使平衡向右移动,从而提高CO的转化率。D项催化剂只能影响化学反应的速率,改变可逆反应达到平衡的时间,不能提高CO的转化率。‎ 答案 B ‎4.在一个不导热的密闭反应器中,只发生两个反应:‎ a(g)+b(g)2c(g)　ΔH1<0‎ x(g)+3y(g)2z(g)　ΔH2>0‎ 进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所做的功),下列叙述错误的是(　　)‎ A.等压时,通入“惰性”气体,c的物质的量不变 B.等压时,通入z气体,反应器中温度升高 C.等容时,通入“惰性”气体,各反应速率不变 D.等容时,通入z气体,y的物质的量浓度增大 解析 本题要特别注意题干中的信息“不导热的密闭反应器”。A项,等压时,通入“惰性”气体,气体的体积增大,平衡x(g)+3y(g)2z(g)　ΔH2>0向左移动,反应放热,反应体系的温度升高,由于该反应容器是一个不导热的容器,所以平衡a(g)+b(g)2c(g)也向左(吸热方向)移动,c的物质的量减小,故A项错误;B项,等压时,通入z气体,增大了生成物的浓度,平衡x(g)+3y(g)2z(g)向左移动,由于该反应的逆反应是放热反应,所以反应器的温度升高,B项正确;等容时,通入“惰性”气体,各反应物和生成物的物质的量没有变化,即各组分的浓度没有发生变化,所以各组分的反应速率不发生变化,C项正确;等容时,通入z气体,增大了生成物z的浓度,平衡逆向移动,所以y的物质的量浓度增大,D项正确。‎ 答案 A ‎5.将NO2装入带活塞的密闭容器中,当反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后,改变下列一个条件,其中叙述正确的是(　　)‎ A.升高温度,气体颜色加深,则此反应为吸热反应 B.慢慢压缩气体体积,平衡向右移动,混合气体颜色变浅 C.慢慢压缩气体体积,若体积减小一半,压强增大,但小于原来的两倍 D.恒温恒容时,充入惰性气体,压强增大,平衡向右移动,混合气体的颜色变浅 解析 A项,气体颜色加深即平衡向左移动,所以此反应为放热反应,错误;B项,假设压缩气体体积平衡不移动,则气体颜色加深,但平衡向右移动,使混合气体颜色在加深后的基础上变浅,‎ 但一定比原平衡的颜色深,错误;C项,假设平衡不移动,若体积减小一半,压强为原来的两倍,但平衡向右移动,使压强在原来压强的2倍的基础上减小,正确;D项,体积不变,反应物及生成物浓度不变,所以正、逆反应速率均不变,平衡不移动,混合气体的颜色无变化,错误。‎ 答案 C ‎6.在容积不变的密闭容器中存在如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH<0。某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析正确的是(　　)‎ A.图Ⅰ表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响 B.图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂对反应速率的影响 C.图Ⅲ表示的是催化剂对平衡的影响,且甲的催化剂效率比乙高 D.图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响,且乙的压强较高 解析 A项,图Ⅰ改变的条件应是缩小容器体积。B项,由于同等程度地加快正、逆反应速率,所以图Ⅱ加入的应是催化剂。C项、D项,由于图Ⅲ中平衡发生了移动,所以加入的不是催化剂,改变的应是温度,且乙的温度高于甲的。‎ 答案 B ‎7.在A(g)+B(g)C(g)　ΔH<0的反应中,如图所示,能正确表示反应速率(纵坐标)与温度(横坐标)关系的是(　　)‎ 解析 因为正反应是放热反应,升高温度,正、逆反应速率都增大,且平衡向吸热反应的方向移动,即向逆反应方向移动,所以v(逆)>v(正)。‎ 答案 B ‎8.体积完全相同的两个容器A和B,已知A装有SO2和O2各1 g,B装有SO2和O2各2 g,在相同温度下反应达到平衡时A中SO2的转化率为a%,B中SO2的转化率为b%,则A、B两容器中SO2转化率的关系正确的是(　　)‎ A.a%>b% B.a%=b%‎ C.a%0‎ D.AB为固体,A2、B2有一种为非气体,ΔH>0‎ 解析 由图可知压强相等时,升高温度,AB的物质的量减少,可知温度升高平衡向逆反应方向移动,逆反应是吸热反应,正反应是放热反应,ΔH<0;t3开始温度不变,压强增大,AB的物质的量减小,说明平衡向逆反应方向移动,逆反应是体积减小的方向,说明AB必为气体,A2、B2至少有一种为非气体,不能同时为气体。‎ 答案 B ‎13.在容积相同的密闭容器内,分别充入等量的N2和H2,在不同温度下,任其发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),并分别在t s时测定其中NH3的体积分数,绘图如图所示。‎ ‎(1)A、B、C、D、E五点中,尚未达到化学平衡状态的点是　　　　　　。 ‎ ‎(2)此可逆反应的正反应是　　　　　(填“放热”或“吸热”)反应。 ‎ ‎(3)AC段的曲线是增函数,CE段曲线是减函数,试从反应速率和平衡角度说明理由:　　　　　。 ‎ 解析 由图判断可知,C点是第一个平衡点,则A、B两点尚未达到平衡状态。C点以后,随温度升高,NH3百分含量降低,说明平衡向逆反应方向移动,所以正反应是放热反应。‎ 答案 (1)A、B　(2)放热 ‎(3)AC:反应开始v(正)>v(逆),反应向右进行生成NH3;CE:已达平衡,升温使平衡左移,NH3的体积分数减小 ‎14.在一个体积为2 L的密闭容器中,高温下发生反应:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)。其中CO2、CO的物质的量(mol)随时间(min)的变化关系如图所示。‎ ‎(1)反应在1 min时第一次达到平衡状态,固体的质量增加了3.2 g。用CO2的浓度变化表示的反应速率v(CO2)=　。 ‎ ‎(2)反应进行至2 min时,若只改变温度,曲线发生的变化如图所示,3 min时再次达到平衡,则ΔH　　　　0(填“>”“<”或“=”)。 ‎ ‎(3)5 min时再充入一定量的CO(g),平衡发生移动。下列说法正确的是　　　　(填写编号)。 ‎ A.v(正)先增大后减小 B.v(正)先减小后增大 C.v(逆)先增大后减小 D.v(逆)先减小后增大 表示n(CO2)变化的曲线是　　　　(填写图中曲线的字母编号)。 ‎ ‎(4)请用固态物质的有关物理量来说明该反应已经达到化学平衡状态: 　 。 ‎ 解析 (1)由Fe生成FeO,固体质量增大3.2 g,说明生成FeO 0.2 mol,则v(CO2)==0.1 mol·L-1·min-1。(2)由于建立新平衡的过程中反应速率增大,且CO2的物质的量减小,CO的物质的量增大,则可知升高温度,平衡正向移动,说明正反应吸热。(3)充入CO,CO浓度增大,逆反应速率增大,之后逐渐减小;5 min时CO2的浓度不变,正反应速率不变,平衡逆向移动,CO2的浓度逐渐增大,正反应速率逐渐增大。‎ 答案 (1)0.1 mol·L-1·min-1‎ ‎(2)>　(3)C　b ‎(4)Fe(或FeO)的质量(或物质的量)保持不变;或固体总质量保持不变