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【成才之路】2013-2014学年高中化学 2-3-2化学平衡的移动课时达标作业 新人教版选修4


【成才之路】2013-2014 学年高中化学 2-3-2 化学平衡的移动课 时达标作业 新人教版选修 4
一、选择题 1.有一处于平衡状态的反应 X(g)+3Y(g) 向移动,应选择的条件是( ) 2Z(g) ΔH<0,为了使平衡向生成 Z 的方

①高温 ②低温 ③高压 ④低压 ⑤加催化剂 ⑥分离出 Z A.①③⑤ C.②③⑥ B.②③⑤ D

.②④⑥

解析: 使化学平衡正向移动, 应增大压强。 因正向是放热反应, 所以降温平衡正向移动。 减小 Z 的浓度,平衡也正向移动。符合题意的有②③⑥。 答案:C 2.在容积一定的密闭容器中,反应 2A 体的密度增大,则下列叙述正确的是( ) B(g)+C(g)达到平衡后,升高温度,容器气

A.正反应是吸热反应,且 A 不是气态 B.正反应是放热反应,且 A 是气态 C.其他条件不变,加入少量 C,物质 A 的转化率增大 D.改变压强对该平衡的移动无影响 解析:升高温度,容器内气体的密度增大,说明气体的质量增大,则 A 一定不是气体, 且平衡正向移动,即正反应方向为吸热反应,A 选项正确;加了少量的 C,平衡逆向移动, A 的转化率减小,C 选项错误;该反应为气体的体积增大的反应,则改变压强可以使平衡移 动,D 选项错误。 答案:A 3.对已达到化学平衡的下列反应 2X(g)+Y(g) 是( ) A.逆反应速率加大,正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动 B.逆反应速率减小,正反应速率加大,平衡向正反应方向移动 C.正、逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动 D.正、逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动 解析:本题考查了影响化学平衡的因素。减小压强,气体体积增大,反应物和生成物的 浓度均降低,则正、逆反应速率都减小。减小压强,平衡向体积增大的方向移动,即平衡向 逆反应方向移动。 答案:C 2Z(g)减小压强时,对反应产生的影响

1

4.已知反应 A2(g)+3B2(g)

2AB3(g) ΔH<0,下列说法正确的是(

)

A.升高温度,正向反应速率增加,逆向反应速率减小 B.升高温度有利于反应速率增加,从而缩短达到平衡的时间 C.达到平衡后,升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动 D.达到平衡后,降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动 解析:升温,正逆反应速率均增加,A 错;升温,反应速率增加,缩短到达平衡的时间, B 对;升温,平衡逆向移动,C 错;减小压强,平衡向增大体积的方向移动,即向逆向移动, D 错。 答案:B 5.(2013· 南京三调)一定温度下,在 2 L 密闭容器中加入纳米级 Cu2O 并通入 0.1 mol Cu2O H2O(g),发生反应:2H2O(g) 光照 的物质的量见下表: 时间/min n(O2)/mol 下列说法不正确的是( 20 0.001 0 )
-5

2H2(g)+O2(g) ΔH=+484 kJ· mol 1,不同时间产生 O2


40 0.001 6

60 0.002 0

80 0.002 0

A.前 20 min 内的平均反应速率 v(H2O)=5.0×10

mol· L 1· min


-1

B.达到平衡时,至少需要从外界吸收能量 0.968 kJ C.增大 c(H2O),可以提高水的分解率 D.催化效果与 Cu2O 颗粒的大小有关 0.001 0 mol 2L - - - 解析:由题意知 v(H2O)=2v(O2)=2× =5.0×10 5 mol· L 1· min 1,A 正确。 20 min 热化学方程式表示的含义是 2 mol H2O(g)完全分解生成 2 mol H2(g)和 1 mol O2(g),吸收 484 kJ 的能量, 所以生成 O2 0.002 0 mol 时, 吸收的能量为 0.002 0 mol×484 kJ· mol 1=0.968 kJ,


正确。C 项,由于反应物只有 1 种,增大 c(H2O)相当于压强增大,平衡向气体体积减小的 方向移动,所以水的分解率降低,错误。D 项,若 Cu2O 颗粒小,则接触面积大,反应速率 快,催化效果好,正确。 答案:C 6.一定条件下,下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是( )

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A.CO2(g)+2NH3(g)===CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH<0 B.CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g) ΔH>0 C.CH3CH2OH(g)===CH2=CH2(g)+H2O(g) ΔH>0 D.2C6H5CH2CH3(g)+O2(g)===2C6H5CH===CH2(g)+2H2O(g) ΔH<0 解析:观察图像可知,达到平衡用的时间短的反应速率快,T2>T1、p1>p2。升高温度水 蒸气的百分含量降低,说明平衡逆向移动,正反应放热,ΔH<0;增大压强水蒸气的百分含 量增大,说明平衡正向移动,正反应气体分子数减少,综合分析 A 选项中反应符合要求。 答案:A 7.(2013· 济南质检)3 mol A 和 2.5 mol B 混合放入容积为 2 L 的密闭容器内反应,使它 们发生反应 2A(s)+3B(g)===2C(g)+D(g),经过 5 min 后达到平衡,生成 0.5 mol D,下列说 法正确的是( )
- -1

A.B 的平均反应速率为 0.3 mol· L 1· min B.C 的平衡浓度为 2 mol· L
-1

C.平衡后,增大压强,平衡将向正反应方向移动 D.若反应容器内气体的密度不再发生变化,说明反应已经达到平衡 解析:由可逆反应 2A(s)+3B(g)===2C(g)+D(g)可知,5 min 后生成 0.5 mol D,则消耗 1 mol A、1.5 mol B,故 v(B)=1.5 mol÷ 2 L÷ 5 min=0.15 mol· L 1· min 1;C 的平衡浓度为 0.5
- -

mol· L 1;因该可逆反应是反应前后气体的物质的量不变的反应,增大压强,平衡不移动;


若反应容器内气体的密度不再发生变化, 即各气体的质量不再发生改变, 反应已经达到平衡 状态。 答案:D

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8.(2013· 湖北八校联考)如图表示外界条件(温度、压强)的变化对下列反应的影响 L(s) +G(g)===2R(g)(正反应吸热)。在图中,纵轴是指( A.平衡时混合气体中 R 的百分含量 B.平衡时混合气体中 G 的百分含量 C.G 的转化率 D.L 的转化率 解析:解答有关化学平衡的图像题的思路一般是: (1)先分析题目给出的可逆反应的特点(是放热反应还是吸热反应,是气体体积增大的反 应还是气体体积缩小的反应); (2)再分析图像中的关系及曲线表示的意义(横轴是什么物理量,纵轴是什么物理量,曲 线的变化趋势如何,有无断点,起点、终点的值是递增还是递减等); (3)最后结合平衡移动原理作出结论,然后与选项对照即能迅速而准确地得出答案来。 本题所给反应的正反应是气体体积增大的吸热反应,温度升高时平衡向正反应方向移 动,R 的百分含量应升高,G 的百分含量应降低;压强增大时,平衡向逆反应方向移动,G 的百分含量应升高,R 的百分含量应降低,所以图中曲线应与选项 B 相对应,即 y 轴指的是 平衡时气体 G 的百分含量。而 G(或 L)的转化率都应随温度的升高而增大,显然与曲线表示 的不相符。 答案:B )

4

9.(2013· 兰州模拟)如图曲线表示其他条件一定时,反应 2W(g)+Q(g)===2G(g)(正反应 为放热反应)中 W 的转化率与温度的关系曲线,图中标有 a、b、c、d 四点,其中表示未达 到平衡状态,且 v(正)>v(逆)的是( A.a 点 B.b 点 C.c 点 ) D.d 点

解析:纵轴表示 W 的转化率,横轴表示温度,曲线上的任一点都表示在此温度下达到 平衡状态时对应的 W 的转化率,从 c 点作纵轴的平行线与曲线交于一点,这表示若想达到 c 点对应温度的平衡状态,需要转化更多的 W,则 c 点未达到平衡状态,且反应向正反应方 向进行,即 v(正)>v(逆)。 答案:C

10.(2013· 四川调研)如图表示反应 M(g)+P(g)===nQ(g)的平衡体系中 Q 的浓度 c(Q)与 温度 T 的关系(曲线上的任何一点都表示平衡状态)。下列有关该反应的描述错误的是( A.该反应的正反应为放热反应 B.A 点与 C 点的化学反应速率大小关系为 v(A)<v(C) C.D 点时,v 正<v 逆 D.B 点时,改变体积始终有 v 正=v 逆,则 n=2 解析:温度升高,Q 的浓度减小,说明正反应为放热反应;A 点与 C 点相比,C 点时温 度高, 则化学反应速率大小关系为 v(A)<v(C); D 点时未达到平衡状态, 反应正向进行, v 正>v


)

,C 错误;B 点时,改变体积始终有 v 正=v 逆,说明平衡不移动,反应前后气体分子数不
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变,则 n=2。 答案:C 11.(2013· 安徽六校联考)某温度下,反应 2A(g)===B(g)(正反应为吸热反应)在密闭容器 中达到平衡,平衡后 c(A)/c(B)=a,若改变某一条件,足够时间后反应再次达到平衡状态, 此时 c(A)/c(B)=b,下列叙述正确的是( )

A.在该温度下,保持容积固定不变,向容器内补充了 B 气体,则 a<b B.若 a=b,则 B 容器中一定使用了催化剂 C.若其他条件不变,升高温度,则有 a<b D.若保持温度、压强不变,充入惰性气体,则有 a>b 解析:A 项中增加 B 气体,相当于压强增大,平衡正向移动,所以 b<a,A 错误。升高 温度,平衡正向移动,则 b<a,C 错误。若保持温度、压强不变,充入惰性气体,则体积增 大,平衡向气体分子数增多的方向移动,即逆向移动,则 a<b,D 错误。 答案:B 二、非选择题 12.现有反应:mA(g)+nB(g) pC(g),达平衡后,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)该反应的逆反应为______热反应,且 m+n____p(填“>”、“<”或“=”)。 (2)减压时,A 的质量分数______。(填“增大”、“减小”或“不变”,下同) (3)若加入 B(体积不变),则 A 的转化率______,B 的转化率______。 c?B? (4)若升高温度,则平衡时 B、C 的浓度之比 将________。 c?C? (5)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量__________。 (6)若 B 是有色物质,A、C 均无色,则加入 C(体积不变)时混合物颜色________,而维 持容器内压强不变,充入氖气时,混合物颜色______(填“变深”、“变浅”或“不变”)。 解析:升高温度,B 的转化率变大,说明此反应的正反应为吸热反应;减小压强,混合 体系中 C 的质量分数减小,说明减压平衡向逆反应方向移动,即 m+n>p。 答案:(1)放 > (2)增大 (3)增大 减小 (4)变小 (5)不变 (6)变深 变浅

13.反应 mA(g)+nB(g)===pC(g)在一定温度和不同压强下达到平衡时,分别得到 A 的物 质的量浓度如下表所示: 压强/Pa c(A)/(mol· L 1)


2×105 0.08

5×105 0.20

1×106 0.44

分析表中数据,回答: (1)当压强从 2×105 Pa 增加到 5×105 Pa 时,平衡________(填“向左”“向右”或 “不”)移动,理由是
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_____________________。 (2)当压强从 5×105 Pa 增加到 1×106 Pa 时,该反应的化学平衡________移动,判断的 依据是________,可能的原因是__________________________________________。
5 p2 5×10 c?A?2 解析:(1) = =2.5, =2.5。 p1 2×105 c?A?1

说明浓度的变化只与体积变化有关,化学反应对它无影响,即化学平衡不移动。
6 p3 1×10 c?A?3 0.44 (2)由 = = =2.2, 5=2, p2 5×10 c?A?2 0.20

说明 P 改变,化学平衡向生成 A 的方向移动,由(1)知 n+m=p,故升压时,必然是 B 转化为液态或固态,变成逆反应方向为气体分子数减少的方向。 答案:(1)不 当压强增大 2.5 倍时,c(A)增大 2.5 倍,说明平衡没有移动,即 m+n=p

(2)向左 当压强增大 2 倍时,c(A)却增加了 2.2 倍,说明平衡向生成 A 的方向移动,增 大压强时,B 转化为液态或固态 14.如图,甲、乙、丙分别表示在不同条件下可逆反应 A(g)+B(g) 在反应混合物中的百分含量 w(C)和反应时间(t)的关系。 xC(g)的生成物 C

(1)若甲图中两条曲线分别表示有催化剂和无催化剂的情况,则________曲线表示无催 化剂时的情况,原因是________________。 (2)若乙图表示反应达到平衡后分别在恒温恒压条件下和恒温恒容条件下充入氦气后的 情 况 , 则 ________ 曲 线 表 示 恒 温 恒 容 的 情 况 , 原 因 是 __________________________________________。 (3) 根据丙图可以判断该可逆反应的正反应是 ______ 热反应,化学计量数 x 的值 ________。
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(4)丁图表示在某固定容积的密闭容器中上述可逆反应达到平衡后某物理量随着温度(T) 的 变 化 情 况 , 根 据 你 的 理 解 , 丁 图 的 纵 坐 标 可 以 是 ________ , 原 因 为 ____________________________。 解析:(1)催化剂能加快反应速率,缩短到达平衡的时间,所以 a 曲线表示有催化剂,b 曲线表示无催化剂;(2)恒温恒容条件下,向平衡体系中充入氦气,平衡不移动。恒温恒压 条件下充入氦气,相当于对原平衡减压,则平衡向体积增大的方向移动; (3)由丙可知,恒 压下升温,平衡向正向移动,所以正反应为吸热反应。恒温下加压,平衡逆向移动,所以正 反应为体积增大的反应,x>2。(4)升温,平衡向正反应方向移动,C 的浓度增大,w(C)增大 等。 答案:(1)b b 达到平衡所用时间长,说明 b 的反应速率小于 a (2)a (3)吸 a 中充入氦气,w(C)不变,平衡不移动 大于 2

(4)w(C)或 C 的浓度或反应物的转化率 温度升高,平衡向吸热即正反应方向移动 15. 一定条件下, 可逆反应 A2(g)+B2(g) 2C(g)达到平衡时, 各物质的平衡浓度为 c(A2)

=0.5 mol/L;c(B2)=0.1 mol/L;c(C)=1.6 mol/L。若用 a、b、c 分别表示 A2、B2、C 的初始 浓度(mol/L),则: (1)a、b 应满足的关系是______________; (2)a 的取值范围是___________________。 解析:(1)设转化过程中,A2(g)转化浓度为 x mol/L,则 B2(g)转化浓度也为 x mol/L。平 衡浓度:a-x=0.5,b-x=0.1,则有:a=b+0.4。 (2)考虑两种极端情况:①A2、B2 为起始物质;②A2、C 为起始物质。 A2(g)+B2(g) 物质的平衡浓度(mol/L)0.5 2C(g) 0.1 1.6 0

①A2、B2 为起始物质 0.5+0.8 0.1+0.8 ②A2、C 为起始物质 0.5-0.1 0 故 a 的取值范围为 0.4≤a≤1.3。 答案:(1)a=b+0.4 (2)0.4≤a≤1.3

1.6+0.2

16.(2013· 北京海淀)可逆反应 C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)达到平衡时,测得气体的 总质量为 m g, 混合气体的物质的量为 n mol。 当改变某一条件使平衡向左移动达到新的平

衡时,混合气体物质的量的变化值 Δn=x,且 m>12x,n>x。请回答下列问题: (1)达到新的平衡时,混合气体的平均相对分子质量为________; (2)达到新的平衡时,混合气体的平均相对分子质量的变化值 ΔM=________; (3)若混合气体的平均相对分子质量呈下列变化趋势,请确定 m 和 n 的关系。 ①若混合气体的平均相对分子质量增大,则有________;
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②若混合气体的平均相对分子质量不变,则有________; ③若混合气体的平均相对分子质量减小,则有________。 解析:(1) 原平衡/mol C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) a b c n-a-b-c

新平衡/mol a+x b+x c-x n-a-b-c-x 因生成 C x mol,则气体质量减少 12x g,故混合气体在新平衡时,混合气体的平均相对 m-12x 分子质量 M= 。 n-x m-12x m x?m-12n? (2)ΔM=M(新)-M(原)= - = 。 n n-x n?n-x? (3)①当 ΔM>0 时,m>12n;②当 ΔM=0 时,m=12n;③当 ΔM<0 时,m<12n。 m-12x x?m-12n? 答案:(1)M= (2) n-x n?n-x? (3)①m>12n ②m=12n ③m<12n

平衡移动原理的应用 1.化学平衡移动的分析方法

? ? 程度相同 ? 使用催化剂或对气? ? ?平衡 速? 体体积前后无变化? ? ? ?[v?正?=v?逆?]? 不移动 ?的反应改变压强 ? ? 改变条件?率 ? 程度不相同? 浓度? ? ? ?改 变? ?压强?平衡移动 ? ?温度? ? ? ?[v?正?≠v?逆?]?
速率不变:如容积不变时充入稀有气体 应用上述规律分析问题时应注意: (1)不要把 v(正)增大与化学平衡向正反应方向移动等同,只有 v(正)>v(逆)时,才使化学 平衡向正反应方向移动。 (2)不要把化学平衡向正反应方向移动与反应物转化率的提高等同,当反应物总量不变 时,化学平衡向正反应方向移动,反应物的转化率提高;当增大一种反应物的浓度,使化学 平衡向正反应方向移动时,会使另一种反应物的转化率提高,而本身的转化率降低。 2.化学平衡移动原理 外界条件对化学平衡的影响可概括为“勒夏特列原理”: 如果改变影响化学平衡的一个 条件(如浓度、压强或温度等),化学平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。 (1)对原理中“减弱这种改变”的正确理解应当是升高温度时,化学平衡向吸热反应的
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方向移动;增加反应物,化学平衡向反应物减少的方向移动;增大压强时,化学平衡向体积 缩小的方向移动。 (2)移动的结果只是减弱了外界条件的变化,而不能完全抵消外界条件的变化。达到平 衡时,此物理量更靠近改变的方向。如增大反应物 A 的浓度,化学平衡右移,但达到新化 学平衡时,A 的浓度比原化学平衡时大;同理,若改变的条件是温度或压强等,其变化也相 似。

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