1、课时2 影响化学平衡的因素基础达标练1.一定温度下,在密闭容器中发生反应:2HI(g)H2(g)+I2(g)H0 ,反应达到平衡时,下列说法错误的是( )A.若体积不变,升高温度,活化分子的百分数增加,反应速率加快B.若缩小容器的体积,再次平衡时颜色变深,该现象不能用勒夏特列原理解释C.若压强不变,向容器中再加入一定量的HI(g) 时,正反应速率增大,逆反应速率减小D.若体积不变,向容器中再加入一定量的HI(g) ,再次平衡时HI(g) 的转化率增大答案:D解析:升高温度,活化分子的百分数增加,单位体积内的活化分子数增多,反应速率加快,故A正确;若缩小容器的体积,I2(g) 的浓度增大,颜色变
2、深,平衡不移动,不能用勒夏特列原理解释,故B正确;若压强不变,向容器中再加入一定量的HI 时,虽然容器的体积增大,但是HI(g) 的浓度增大,正反应速率增大,H2(g)、I2(g) 的浓度减小,逆反应速率减小,故C正确;题给反应为反应前后气体体积不变的反应,若体积不变,向容器中再加入一定量的HI(g) ,再次平衡时与原平衡等效,HI(g) 的转化率不变,故D错误。2.在一定条件下,可逆反应:I2(g)+H2(g)2HI(g) (正反应是放热反应)达到化学平衡。要使混合气体的颜色加深,不可以采取的方法是( )A.降低温度B.增大HI(g) 的浓度C.缩小容器体积D.升高温度答案:A解析:混合气体
3、的颜色加深,即平衡逆向移动,可升温或增加生成物的浓度,缩小容器的体积,缩小容器体积时平衡虽然不移动,但是碘分子的浓度增大,颜色加深。3.如图是可逆反应:A+2B2C+3D 的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变而变化的情况,由此推断错误的是( )A.B 一定是气体B.C 可能是气体C.D 一定不是气体D.正反应是放热反应答案:B解析:根据题图,达到平衡后加压,正、逆反应速率都加快,说明反应物、生成物中均有气体,平衡正向移动,根据平衡移动原理可知正反应是气体分子数目减小的反应;根据化学反应左右两边的物质的化学计量数,若D 为气体,该反应正向不会是气体分子数目减小的反应,故D一定不是气体、C 一定
4、是气体;由于C是气体,故A、B必须同时是气体才能满足正反应是气体分子数目减小的反应;达到平衡后降温,平衡正向移动,根据平衡移动原理可知正向反应是放热反应。4.(2021山东济南高二期中)已建立平衡的某可逆反应,当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时,下列有关叙述正确的是( )生成物的体积分数一定增大 生成物的产量一定增加 反应物的转化率一定增大 反应物浓度一定降低 逆反应速率一定降低 使用合适的催化剂A.B.C.D.答案:A解析:平衡向正反应方向移动,生成物的物质的量增大,但体积分数、质量分数不一定增大,错误;平衡向正反应方向移动,生成物的产量一定增加,正确;增大某一反应物的浓度,平衡向正反应
5、方向移动,其他反应物的转化率增大,自身转化率降低,错误;增大某一反应物的浓度,平衡向正反应方向移动,其他反应物的转化率增大,浓度降低,自身浓度增大,错误;平衡向正反应方向移动,正反应速率一定大于逆反应速率,但逆反应速率不一定降低,也可能是正、逆反应速率同时增大,错误;加入催化剂,正、逆反应速率同等程度改变,平衡不移动,错误。5.在一密闭容器中发生反应:2A(g)+2B(g)C(s)+3D(g)H0 ,达到平衡时采取下列措施,可以使正反应速率v正 增大、D 的物质的量浓度c(D) 增大的是( )A.移走少量CB.扩大容积,减小压强C.缩小容积,增大压强D.体积不变,充入惰性气体答案:C解析:A项
6、,C为固体,移走少量C,对反应速率无影响,错误;B项,扩大容积,c(D) 减小,v正 减小,错误;C项,缩小容积,浓度增大,平衡正向移动,v正 增大,c(D) 也增大,正确;D项,体积不变,充入惰性气体,反应物浓度不变,反应速率不变,平衡不移动,错误。6.下列生产生活的实际应用中,不能用勒夏特列原理解释的是( )A.用饱和食盐水除去Cl2 中的HClB.使用更有效的催化剂,提高可逆反应的转化率C.工业合成NH3 是放热反应,为提高NH3 的产率,理论上应采取低温的措施D.工业生产硫酸的过程中,使用过量的空气,以提高二氧化硫的利用率(2SO2+O2催化剂2SO3)答案:B解析:Cl2+H2OHC
7、l+HClO ,用饱和食盐水,增大了氯离子的浓度,使平衡逆向移动,抑制了Cl2 在水中的溶解,能用勒夏特列原理解释,故A不符合题意;催化剂不影响化学平衡移动,不能提高转化率,不能用勒夏特列原理解释,故B符合题意;合成氨反应是放热反应,降低温度,平衡正向移动,可以提高氨的产率,能用勒夏特列原理解释,故C不符合题意;工业生产硫酸的过程中,发生反应:2SO2+O2催化剂2SO3 ,通入过量空气,增加了氧气的浓度,平衡正向移动,二氧化硫的转化率增大,能用勒夏特列原理解释,故D不符合题意。7.25 时,在体积为2L 的密闭容器中,气态物质A、B、C 的物质的量n 随时间t 的变化如图1所示。已知达平衡后
8、,降低温度,A 的转化率将增大。图1(1)从反应开始达到第一次平衡时的平均反应速率v(A) 为 。(2)根据图1数据,该反应的化学方程式为 ;此反应在25 的平衡常数K= (保留2位小数)。(3)在57min 内,若K 不变,则此处曲线变化的原因是 。(4)图2表示此反应的反应速率v 和时间t 的关系图,结合图1判断,在t3 和t5 时刻改变的外界条件分别是 和 ;A 的转化率最大的一段时间是 。图2答案:(1)0.05mol/(Lmin) (2)A(g)+2B(g)2C(g) ; 6.43 (3)增大压强 (4)升高温度; 加入催化剂; t2t3解析:(1)从反应开始到达第一次平衡时的平均反
9、应速率v(A)=(1-0.7)mol2L3min=0.05mol/(Lmin) 。(2)由题图1可知,A、B 为反应物,C 为生成物,且最后A、B 的物质的量不为0,为可逆反应,03min ,n(A):n(B):n(C)=(1-0.7)mol:(1-0.4)mol:0.6mol=1:2:2 ,物质的量之比等于化学计量数之比,所以反应方程式为A(g)+2B(g)2C(g) ;该反应达到平衡状态时,c(C)=0.6mol2L=0.3mol/L,c(A)=0.7mol2L=0.35mol/L,c(B)=0.4mol2L=0.2mol/L,K=0.320.350.226.43 。(3)K 不变,温度不
10、变,由题图1可知,5min 时各组分的物质的量不变,且平衡向正反应方向移动,只能改变压强,由于反应前后气体总体积减小,故应增大压强。(4)t3 时刻,正、逆反应速率都增大,且逆反应速率变化大,平衡逆向移动,应为升高温度;t5 时刻,正、逆反应速率都增大且相等,平衡不移动,该反应前后气体体积改变,则改变的条件是加入催化剂;t3 和t6 时刻平衡向逆反应方向移动,所以t2t3A 的转化率最高。思路点拨 由题图1知,03min ,B 和A 的物质的量减小,是反应物,C 的物质的量增大,是生成物,3min 时各物质的物质的量不变,达到平衡状态;根据变化的物质的量之比等于化学计量数之比,可以写出化学方程
11、式。5min 后A、B 的物质的量减小,C 的物质的量增大。素养提升练8(A).在一密闭容器中,反应aA(g)bB(g) 达到平衡后,保持温度不变,将容器体积增大一倍,当达到新的平衡时,B 的浓度是原来的60% ,则下列说法正确的是( )A.平衡向逆反应方向移动了B.物质A 的转化率减小了C.物质B 的质量分数增大了D.ab答案:(A).C解析:平衡后将容器体积增大一倍,即压强减小到原来的一半,A、B 的浓度都变为原来的50% ,达到新平衡后,B 的浓度是原来的60% ,说明减小压强使平衡向正反应方向移动,则正反应是气体体积增大的反应,即ba ,B 的质量、质量分数、物质的量、物质的量分数及A
12、 的转化率都增大了。8(B).(不定项)在一密闭容器中,反应aA(g)bB(g) 达到平衡后,保持温度不变,将容器体积增大一倍,当达到新的平衡时,B 的浓度是原来的60% ,则下列说法正确的是( )A.平衡向逆反应方向移动了B.物质A 的转化率减小了C.物质B 的质量分数增大了D.a ; L 表示压强,增大压强,平衡正向移动,(CO2) 增大 解析:(3)根据化学方程式CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) 及反应的H0 可知,其他条件一定时,升温,CO2 的平衡转化率降低,其他条件一定时,加压,CO2 的平衡转化率升高,则X 表示的物理量是温度。L 表示压强,增大压强,平衡正
13、向移动,(CO2) 增大,则L1L2 。(4)向1L 恒容密闭容器中加入1.0molCO2(g) 和4.0molH2(g) ,控制条件(催化剂不变、温度为T1 )使之发生上述反应,测得容器内气体的压强随时间的变化如图所示。4min 时CO2 的转化率为 。T1 温度下该反应的浓度化学平衡常数为 。答案:(4)75% 6.75解析:(4)由题图可知,4min 时反应体系处于平衡状态,此时压强为0.7p0 ,设发生反应的CO2 为xmol ,列出“三段式”:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)起始物质的量/mol14变化物质的量/molx4xx2x平衡物质的量/mol1-x4-4
14、xx2x根据pV=nRT ,压强与物质的量成正比,即平衡时总物质的量起始总物质的量=平衡时总压强起始总压强 ,即(1-x)mol+(4-4x)mol+xmol+2xmol1mol+4mol=0.7p0p0 ,解得x=0.75,(CO2)=0.75mol1mol100%=75% 。平衡常数K=c(CH4)c2(H2O)c(CO2)c4(H2)=0.751.520.2514=6.75 。答案:(1)Ni/Al2O3 ; 不能 (2)BC解析:(1)由题图可知,该可逆反应的催化剂为Ni/Al2O3 ,催化剂只能加快反应的速率,不能提高CO2 的平衡转化率。(2)对于该可逆反应,若其他条件不变,温度从300 升至500 ,反应重新达到平衡时,H2 的体积分数增加,说明正反应为放热反应,A正确;正反应为放热反应,因此K(500)K(300) ,B错误;减小n(H2)n(CO2) 的值,CO2 的平衡转化率降低,C错误;反应达到平衡时,v正(H2)=2v逆(H2O) ,D正确。