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高二化学选修四第二章第三节第2课时习题


第 2 课时

影响化学平衡的条件

[目标要求] 1.知道浓度、温度、压强等条件改变时,化学平衡状态将会被打破。2.掌 握浓度、温度、压强等条件对化学平衡影响的结果以及有关的理论解释。3.理解勒夏特列原 理。

一、浓度对化学平衡的影响 在其他条件不变时 (1)增大反应物浓度,化学平衡向正反应方向移动。 (2)减小生成物浓度,化学平衡向正反应方向移动。 (3)增大生成物浓度,化学平衡向逆反应方向移动。 (4)减小反应物浓度,化学平衡向逆反应方向移动。 二、压强对化学平衡的影响 在其它条件不变时增大压强,化学平衡向气体体积减小的方向移动,减小压强,化学平 衡向气体体积增大的方向移动。 三、温度对化学平衡的影响 在其他条件不变时,升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,降低温度会使化学平衡 向放热反应方向移动。 四、催化剂与化学平衡 催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率,能改变达到化学平衡的时间,但不能使化学 平衡发生移动。 五、勒夏特列原理 如果改变影响平衡的条件之一(如温度,压强,以及参加化学反应的化学物质的浓度), 平衡将向着减弱这种改变的方向移动。

知识点一 影响化学平衡的因素 1.在新制的氯水中存在平衡:Cl2+H2O H++Cl-+HClO,若向氯水中投入少量碳酸

) 钙粉末,溶液中发生的变化是( + + A.H 浓度减小,HClO 浓度减小 B.H 浓度增大,HClO 浓度增大 + + C.H 浓度减小,HClO 浓度增大 D.H 浓度增大,HClO 浓度减小 答案 C 解析 碳酸的酸性弱于盐酸而强于次氯酸, 向氯水中投入少量碳酸钙粉末后, 它与盐酸 反应,而不与次氯酸反应。又由于 H+浓度减小,平衡 Cl2+H2O H++Cl-+HClO 向正反

应方向移动,故 HClO 浓度增大。 2. 关节炎是因为在关节滑液中形成了尿酸钠晶体, 尤其是在寒冷季节易诱发关节疼痛, 其化学机理如下: ①HUr+H2O 尿酸 Ur-+H3O+, 尿酸根离子 NaUr(s)。下列对反应②的叙述正确的是( )

- + ②Ur (aq)+Na (aq)

A.正反应为吸热反应 B.正反应为放热反应 C.升高温度,平衡向正反应方向移动

D.降低温度,平衡向逆反应方向移动 答案 B 解析 题意中明确指出“尤其是在寒冷季节易诱发关节疼痛”,说明温度降低,反应 ②Ur-(aq)+Na+(aq) NaUr(s)的平衡向正反应方向移动,可知其正反应为放热反应。 2HBr(g)

3.将 H2(g)和 Br2(g)充入恒容密闭容器中,恒温下发生反应 H2(g)+Br2(g)

ΔH<0,平衡时 Br2(g)的转化率为 a;若初始条件相同,绝热下进行上述反应,平衡时 Br2(g) 的 ) 转化率为 b。a 与 b 的关系是( A.a>b B.a=b C.a<b D.无法确定 答案 A 解析 两反应的温度不同,后者为绝热条件,相对于前者相当于升高了温度,Br2 的转 化率减小。 4.对于密闭容器中的可逆反应:mX(g)+nY(s) pZ(g) ΔH<0,达到化学平衡后,改

) 变条件,下列表述不正确的是( A.增大压强,化学平衡不一定发生移动 B.通入氦气,化学平衡不一定发生移动 C.增加 X 或 Y 的物质的量,化学平衡一定发生移动 D.其它条件不变,升高温度,化学平衡一定发生移动 答案 C 解析 Y 是固体,增加 Y 不影响平衡。 知识点二 勒夏特列原理 5.下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是( ) A.在溴水中存在如下平衡:Br2+H2O B.对 2H2O2 HBr+HBrO,当加入 NaOH 溶液后颜色变浅

2H2O+O2 的反应,使用 MnO2 可加快制 O2 的反应速率 CO2+NO ΔH<0,升高温度使平衡向逆反应方向移动 2NH3 ΔH<0,为使氨的产率提高,理论上应采取低温高

C.反应 CO+NO2

D.合成氨反应:N2+3H2 压的措施 答案 B

6.在密闭容器中,一定条件下,进行如下反应:NO(g)+CO(g)

1/2N2(g)+CO2(g)

ΔH=-373.2 kJ· -1,达到平衡后,为提高该反应的速率和 NO 的转化率,采取的正确 mol ) 措施是( A.加催化剂同时升高温度 B.加催化剂同时增大压强 C.升高温度同时充入 N2 D.降低温度同时增大压强 答案 B 解析 降低温度虽然能提高 NO 的转化率,但也降低了反应速率,D 选项同时采取了降 温和增压措施,对提高 NO 的转化率是一致的,但对加快反应速率是矛盾的,故 D 项不能 保证满足题中条件。

练基础落实

1.对已达到化学平衡的下列反应 2X(g)+Y(g) 是(

2Z(g)减小压强时,对反应产生的影响

) A.逆反应速率增大,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,正反应速率增大,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 答案 C 解析 减小压强,体系中各组分浓度都减小,所以正、逆反应速率都减小,平衡向气体 体积增大的方向移动。 2.下列说法正确的是( ) A.其他条件不变,增大某一反应物的浓度,反应物的转化率一定都增大 B.对于有气体参加的反应,其他条件不变,增大压强,体积缩小,体系中各气体的浓 度一定增大 C.对于有气体参加的反应,改变压强使平衡向右移动,生成的气体的浓度一定增大 D.增大反应物的浓度,平衡向右移动,生成物的体积分数一定增大 答案 B 解析 在平衡体系中,增大某一反应物的浓度,该反应物的转化率降低,对于有气体参 加的反应,只要增大压强,各组分浓度同时增大,而减小压强,各组分浓度同时减小。 3.下图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图。下列叙述与示意图 不相符合的是( )

A.反应达平衡时,正反应速率和逆反应速率相等 B.该反应达到平衡态Ⅰ后,增大反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态Ⅱ C.该反应达到平衡态Ⅰ后,减小反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态Ⅱ D.同一种反应物在平衡态Ⅰ和平衡态Ⅱ时浓度不相等 答案 C 解析 C 项达到平衡态Ⅰ后,减小反应物浓度,正反应速率减小,逆反应速率在那一瞬 间不变,图象应为:

4.COCl2(g)

CO(g)+Cl2(g) ΔH>0。当反应达到平衡时,下列措施:①升温 ②恒容

通入惰性气体 ③增加 CO 的浓度 ④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压通入惰性气体,能提高 COCl2 转化率的是( ) A.①②④ B.①④⑥ C.②③⑤ D.③⑤⑥ 答案 B 解析 要提高 COCl2 的转化率,平衡需正向移动。已知可逆反应的正反应是一个气体 化学计量数之和增大、吸热的反应。故①升温符合。②恒容通入惰性气体平衡不移动,不符 合要求。③增加 CO 的浓度,平衡逆向移动。④减压平衡正向移动。⑤催化剂不影响化学平

衡。⑥恒压下通入惰性气体相当于减压,平衡正移,故正确答案为 B。 5.在一体积可变的密闭容器中,加入一定量的 X、Y,发生反应 mX(g) nY(g) ΔH=

Q kJ· -1。反应达到平衡时,Y 的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示: mol

下列说法正确的是( ) A.m>n B.Q<0 C.温度不变,压强增大,Y 的质量分数减少 D.体积不变,温度升高,平衡向逆反应方向移动 答案 C 解析 升温,c(Y)增大,平衡右移,所以,Q>0,B、D 错误;气体体积增大,若平衡 不动,c(Y)应减小为一半,现 c(Y)比一半大,即减压平衡向右移动,m<n,A 错,C 对。 6.已知汽车尾气无害化处理反应为 2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)。下列说法不正

) 确的是( A.升高温度可使该反应的逆反应速率降低 B.使用高效催化剂可有效提高正反应速率 C.反应达到平衡后,NO 的反应速率保持恒定 D.单位时间内消耗 CO 和 CO2 的物质的量相等时,反应达到平衡 答案 A 解析 升温,无论是正反应,还是逆反应,速率均加快,A 项错;催化剂可以加快化学 反应速率,B 项正确;达到平衡后,各组分的速率保持不变,C 项正确;由于 CO 和 CO2 的计量系数相等,故当两者同时消耗的量相等时,反应即达到平衡,D 项正确。 7.已知 H2(g)+I2(g) 2HI(g) ΔH<0。有相同容积的定容密闭容器甲和乙,甲中加入

H2 和 I2 各 0.1 mol,乙中加入 HI 0.2 mol,相同温度下分别达到平衡浓度。欲使甲中 HI 的平 ) 衡浓度大于乙中 HI 的平衡浓度,应采取的措施是( A.甲、乙提高相同温度 B.甲中加入 0.1 mol He,乙不变 C.甲降低温度,乙不变 D.甲增加 0.1 mol H2,乙增加 0.1 mol I2 答案 C 解析 在相同体积和温度的条件下,甲、乙两容器是等效体系,平衡时两容器中各组分 的浓度相同;若提高相同的温度,甲、乙两体系平衡移动的情况相同;若向甲中加入一定量 的 He,平衡不移动;若向甲中加 0.1 mol H2 和向乙中加 0.1 mol I2,甲、乙两体系平衡移动 的效果相同;而降低甲的温度会使平衡向正向移动,c(HI)提高。 练方法技巧 巧解化学平衡计算型选择题 8.在一个固定体积的密闭容器中,放入 3 L X(气)和 2 L Y(气),在一定条件下发生下列

反应:4X(气)+3Y(气)

2Q(气)+nR(气),达到平衡后,容器内温度不变,混合气体的压强

1 ) 比原来增加 5%,X 的浓度减小3,则该反应方程式中的 n 值是( A.3 B.4 C.5 D.6 答案 D 解析 此题可采用一般规范解法或巧解法。 ①常规解法: 因为反应开始和达到平衡状态时, 温度和体积不变, 所以气体物质的量浓度可当作它的 物质的量或体积(升)来进行计算。 4X(气)+3Y(气) 起始 3 2Q(气)+nR(气)

2 0 0 1 3 1 n 变化 3× 3 4 2 4 平衡 2 1.25 0.5 0.25n 根据阿伏加德罗定律,压强增加为原来的 1.05 倍(即比原来增加 5%),气体的物质的量 也增加为原来的 1.05 倍。则有:2+1.25+0.5+0.25n=(3+2)×1.05 解得:n=6。 ②巧解法: 依题意,反应开始和达到平衡时,容器的体积和温度不变,混合气体的压强增大了,这 说明平衡状态时,混合气体的总物质的量较反应前增大了,因此在上述方程式中,各生成物 系数之和应大于各反应物系数之和。即(2+n)>(4+3),n>5,从题中选项看,只有 D 符合上 述关系。 练综合拓展 9.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)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)若容积不变加入 B,则 A 的转化率__________,B 的转化率__________。 (4)若升高温度,则平衡时 B、C 的浓度之比 c(B)/c(C)将__________。 (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”) 答案 (1)放 > (2)增大 (3)增大 减小 (4)减小 (5)不变 (6)变深 变浅 解析 升高温度,B 的转化率增大,说明正反应吸热,则逆反应放热;减小压强,C 的 质量分数减小,则说明平衡左移,则 m+n>p。据此可对以下诸问题作出分析。 10.将固体 NH4I 置于密闭容器中,在某温度下发生下列反应: NH4I(s) 2HI(g) NH3(g)+HI(g)① H2(g)+I2(g)②
- -

当反应达到平衡时,c(H2)=0.5 mol· 1,c(HI)=4 mol· 1。试回答: L L (1)计算平衡时 NH3、I2 的浓度:c(NH3)=________,c(I2)=________。 (2)增大压强,容器内 I2 的物质的量 n(I2)________(填“增大”、“减小”或“不变”下 同),NH4I 的物质的量 n(NH4I)________。 - - 答案 (1)5 mol· 1 0.5 mol· 1 (2)减小 增大 L L 解析 (1)列式并设如下:平衡时 NH3 的浓度为 x,I2 的浓度为 y。

NH4I(s)

NH3(g)+HI(g) x x-2y

2HI(g)

H2(g)+I2(g)

2y y y - 则有:y=0.5 mol· 1=c(H2)=c(I2) L - x-2y=c(HI)=4 mol· 1 L -1 得 x=5 mol· L (2)增大压强,平衡向化学计量数小的方向移动,反应①平衡向逆反应方向移动使得反 应②平衡也向逆反应方向移动,故 n(I2)减小,n(NH4I)增大。


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