2019_2020学年高中化学课时作业7化学平衡移动勒夏特列原理含解析新人教版选修.doc

课时作业7　化学平衡移动　勒夏特列原理

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基础训练
1．(2019年陕西省黄陵中学质检)下列措施有利于反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol－1平衡向正反应方向移动的是(　　)
①升高温度 　 ②降低温度　 ③增大压强 　 ④减小压强　⑤增大NH3浓度 　 ⑥减小NH3浓度
A．②④⑥ B．①③⑥
C．②③⑤ D．②③⑥
解析：该反应为一个体积减少的放热反应；①升高温度，平衡左移；②降低温度，平衡右移；③增大压强，平衡右移；④减小压强，平衡左移；⑤增大NH3浓度，平衡左移；⑥减小NH3浓度，平衡右移；故②③⑥符合题意，D正确。
答案：D
2．(2019年成都龙泉中学高二下学期入学考试)下列变化不能用勒夏特列原理解释的是(　　)
A．氯水宜保存在低温、避光条件下
B．H2、I2、HI混合气体加压后颜色变深
C．SO2催化氧化成SO3的反应，往往加入过量的空气
D．打开汽水瓶，看到有大量的气泡逸出
解析：A.存在Cl2＋H2OHCl＋HClO，生成的次氯酸见光分解，促进平衡正向进行，故氯水宜保存在低温、避光条件下，能用勒夏特列原理解释，故A不选；B.H2、I2、HI三者的平衡，增大压强平衡不移动，但浓度增大，则颜色加深，不能用勒夏特列原理解释，故B选；C.存在平衡2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，加入过量的空气，平衡向正反应方向移动，提高二氧化硫的转化率，能用勒夏特列原理解释，故C不选；D.因溶液中存在二氧化碳的溶解平衡，打开汽水瓶后，压强减小，二氧化碳逸出，能用勒夏特列原理解释，故D不选。
答案：B
3．(2019年山西太原模拟)在密闭容器中发生反应aA(g) cC(g)＋dD(g)，反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.8倍，下列叙述中正确的是(　　)
A．平衡向正反应方向移动 B．a＜c＋d
C．D的体积分数增大 D．A的转化率变大
解析：气体体积压缩到原来的一半，即压强增大到原来的2倍，若平衡不移动，D的浓度应为原来的2倍，但事实上D的浓度为原来的1.8倍，即平衡向逆反应方向移动，则有a＜c＋d，从而使A的转化率减小，D的体积分数减小。
答案：B
4．(2019年山西大同一中高二月考)在一体积可变的容器中，当反应2HI(g) H2(g)＋I2(g)达到平衡时，欲使混合气体的颜色加深，采取的措施不能达到此目的的是(　　)
A．恒容下充入HI(g) B．恒容下充入H2(g)
C．恒容下充入I2(g) D．减小容器体积
解析：恒容下充入HI(g)平衡正向进行，碘单质浓度增大，颜色变深，能达到目的，故A不符合；恒容下充入H2(g)平衡逆向进行，碘浓度减小，颜色变浅，不能达到目的，故B符合；恒容下充入I2(g)，平衡逆向进行，新平衡状态下碘单质浓度增大，颜色加深，能达到目的，故C不符合；减小容器体积，压强增大，平衡不移动，但碘单质浓度增大，颜色变深，能达到目的，故D不符合。
答案：B
5．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．增大压强 B.降低温度
C．增大CO的浓度 D.更换催化剂
解析：A项，该反应为反应前后气体体积相等的反应，压强不影响化学平衡；B项，正反应放热，降温平衡右移，CO的转化率增大；C项，增大CO的浓度，CO的转化率减小；D项，催化剂不影响化学平衡。
答案：B
6．(2019年江西赣州联考)一定温度下，将2 mol SO2和1 mol O2充入10L恒容密闭容器中，发生反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) 　ΔH ＝－196 kJ·mol－1，5 min 时达到平衡，测得反应放热166.6 kJ。下列说法错误的是(　　)
A．0～5 min内，用O2表示的平均反应速率v(O2)＝0.017 mol·L－1·min－1
B．条件不变，起始时向容器中充入4 mol SO2和2 mol O2，平衡时反应放热小于333.2 kJ
C．若增大O2的浓度，则SO2的转化率增大
D.的值不变时，该反应达到平衡状态
解析：测得反应放热166.6 kJ，可计算出1.7 mol SO2和0.85 mol O2参与反应，生成1.7 mol SO3，根据反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH ＝ －196 kJ·mol－1可知，0～5 min内，v(O2)＝＝0.017 mol·L－1·min－1，A项正确；条件不变，起始时向容器中充入4 mol SO2和2 mol O2，相当于增大压强，由于加压时平衡正向移动，故放出的热量大于166.6 kJ×2＝333.2 kJ，B项错误；若增大O2的浓度，则平衡正向移动，SO2的转化率增大，C项正确；起始时充入的SO2和O2的量一定，的值不变，说明O2、SO3的物质的量不变，则该反应达到平衡状态，D项正确。
答案：B
7．(2019年江西上高二中高二期末)可逆反应：3A3B＋C　ΔH>0，已知反应物A为气态物质，随着温度的升高，反应体系中气体的平均相对分子质量有变小的趋势，则下列判断中，正确的是(　　)
①B和C一定都是气体
②若C为固体，则B一定是气体
③B和C可能都是气体
④B和C可能都是固体
A．①② B. ②③ C．①④ D. ③④
解析：3A(g) 3B(？)＋C(？)(ΔH>0)，该正反应吸热，温度升高，平衡右移，Mr变小，依据反应的系数关系，气体平衡体系的质量守恒，平均摩尔质量的变化，由反应前后气体物质的量变化、混合气体的质量变化决定；①若都是气体，反应前后气体物质的量一定增大，质量不变，Mr减小，但若B为气体，C为固体，反应前后气体物质的量不变，气体质量减小，Mr减小，故①错误；②C为固体，B一定为气体，反应前后气体物质的量不变，气体质量减小，Mr减小，故②正确；③B和C可能都是气体，气体质量不变，升温平衡正向进行，气体物质的量增大，Mr减小，故③正确；④B和C可能都是固体时，只有A一种气体，Mr不变，故④错误。
答案：B
8．汽车内燃机工作时产生的高温会引起N2和O2发生反应：N2(g)＋O2(g) 2NO(g)，这是汽车尾气中含有NO的原因之一。某同学为探究控制污染的方法，对该反应进行研究。
(1)如图表示在T1、T2两种不同温度下，一定量的NO发生分解过程中N2的体积分数随时间变化的图像。

N2(g)＋O2(g) 2NO(g)为________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)为避免汽车尾气中的有害气体对大气造成污染，应给汽车安装尾气净化装置。净化装置里装有含Pd等过渡元素的催化剂，气体在催化剂表面吸附与解吸附作用的机理如图所示：

写出上述变化中总反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析：(1)根据“先拐先平，时间短，速率快”可知T1<T2，温度越高，N2的体积分数越小，意味着平衡正移，温度升高，平衡向着吸热反应的方向移动，则N2(g)＋O2(g) 2NO(g)为吸热反应。
(2)由图可知：2NO＋O22NO2，由图可知：2NO2＋4CO===N2＋4CO2，两方程式相加可得：2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2。
答案：(1)吸热
(2)2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2
提高训练
9．(2019年陕西省黄陵中学高三质量检测)(双选)在固定容积的密闭容器中，A和B发生下列反应，A(s)＋2B(g) 2C(g)　ΔH＞0。在一定条件下达到平衡，若升高温度则达平衡后混合气体的(　　)
A．平均相对分子质量增大 B．平均相对分子质量减小
C．密度减小 D. 气体压强减小
解析：本题考查平衡移动对平均相对分子质量、密度、气体压强等变化的影响。该反应是吸热反应，升高温度平衡正向进行，反应前后气体体积不变，平衡正向移动，气体质量增大，所以气体平均相对分子质量增大，故A正确，B错误；密度等于质量除以体积，容器体积固定，升温平衡正向进行，平衡移动气体质量增大，密度增大，故C错误； 反应前后气体的总量不变，但温度升高，压强增大；D错误。
答案：A
10．对可逆反应2A(s)＋3B(g) C(g)＋2D(g) 　ΔH<0，在一定条件下达到平衡。下列有关叙述正确的是(　　)
①增加A的量，平衡向正反应方向移动
②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v(正)减小
③压强增大一倍，平衡不移动，v(正)、v(逆)不变
④增大B的浓度，v(正)>v(逆)
⑤加入催化剂，B的转化率提高
A．①② B.④ C．③ D.④⑤
解析：①A是固体，其量的变化对平衡无影响；②升高温度，v(正)、v(逆)均增大，但v(逆)增大的程度大，平衡向逆反应方向移动；③增大压强，平衡不移动，但v(正)、v(逆)都增大；④增大B的浓度，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动，v(正)>v(逆)；⑤催化剂不能使化学平衡发生移动，B的转化率不变。
答案：B
11．向一体积为2 L的恒容密闭容器里充入1 mol N2和4 mol H2，在一定温度下发生反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) 　ΔH<0。10秒时达到平衡，c(NH3)为0.4 mol·L－1。下列说法正确的是(　　)
A．该反应达到平衡时H2的转化率为40%
B．降低温度能使混合气体的密度增大
C．向该容器中充入N2，平衡正向移动
D．研发高效催化剂可大大提高NH3的产率
解析：A项，根据题中数据可知，NH3的生成量为0.8 mol，则H2的减少量为1.2 mol，α(H2)＝1.2÷4×100%＝30%；B项，降温，平衡正向移动，但气体总质量不变，容器体积不变，则密度不变；C项，体积不变，充入N2，c(N2)增大，平衡正向移动；D项，催化剂不能使平衡发生移动，因此各物质的转化率不变、产率不变。
答案：C
12．如图所示，三个烧瓶中分别充满NO2气体并分别放置在盛有下列物质的烧杯(烧杯内有水)中：在(1)中加入CaO，在(2)中不加其他任何物质，在(3)中加入NH4Cl晶体，发现(1)中红棕色变深，(3)中红棕色变浅。[已知反应2NO2(红棕色) N2O4(无色)]

下列叙述正确的是(　　)
A．2NO2N2O4是放热反应
B．NH4Cl溶于水时放出热量
C．烧瓶(1)中平衡混合气体的相对分子质量增大
D．烧瓶(3)中气体的压强增大
解析：加CaO的烧杯(1)中温度升高，(1)中红棕色变深，说明平衡逆向移动，平衡混合气体的相对分子质量减小；(3)中红棕色变浅，说明平衡正向移动，气体的压强减小，加NH4Cl晶体的烧杯(3)中温度降低，由此可说明2NO2N2O4是放热反应，NH4Cl溶于水时吸收热量。
答案：A
13．下列事实不能用平衡移动原理解释的是(　　)
A．开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫
B．在FeSO4溶液中加入少量铁粉以防止Fe2＋被氧化
C．实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
D．工业上生产硫酸过程中使用过量空气以提高二氧化硫的利用率
解析：开启啤酒瓶后，由于压强减小，啤酒中气体的溶解平衡向气体逸出的方向移动，因而泛起大量泡沫；向FeSO4溶液中加入铁粉以防止Fe2＋被氧化的原理是Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，没有涉及平衡移动；Cl2与水反应存在平衡：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，饱和食盐水中c(Cl－)大，不利于Cl2的溶解，即Cl2在饱和食盐水中的溶解度比在水中的小，因此可用排饱和食盐水的方法来收集Cl2；硫酸工业中用过量的空气有利于平衡2SO2＋O22SO3向正反应方向移动，提高SO2的转化率。
答案：B
14．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·mol－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：

气体体积/L\
c(Y)/mol·L－1\温度/℃　　　
1
2
4
100
1.00
0.75
0.53
200
1.20
0.90
0.63
300
1.30
1.00
0.70
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
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项错误，C项正确。
答案：C
15．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的质量分数也减小，则
(1)该反应的逆反应是__________热反应，且m＋n__________(填“＞”“＜”或“＝”)p。
(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__________。
(4)若升高温度，则平衡时，B、C的浓度之比将____________。
(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)时混合气体颜色__________，而维持容器内气体的压强不变，充入氖气时，混合物的颜色__________(填“变浅”“变深”或“不变”)。
解析：(1)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的质量分数变小，说明减小压强时平衡向逆反应方向移动，则m＋n＞p。(2)减压时，平衡逆向移动，A的质量分数增大。(3)增加一反应物的浓度，可提高另一反应物(A)的转化率，而自身(B)的转化率降低。(4)升高温度，平衡正向移动，将减小。(5)加入催化剂，平衡不移动，气体的总物质的量不变。(6)加入C，C的浓度增大，平衡逆向移动，B的浓度增大，颜色变深；维持容器压强不变，充入氖气，容器体积扩大，B的浓度减小，虽然平衡逆向移动，但是B的浓度比原平衡的要小，故混合物颜色变浅。
答案：(1)放　＞　(2)增大　(3)增大　减小　(4)减小
(5)不变　(6)变深　变浅
探究创新
16．一密闭体系中发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，下图是某一时间段中反应速率与反应进程的关系图，据图回答下列问题。

(1)处于平衡状态的时间段是________、________、________。
(2)t1、t3、t4时刻体系中分别是什么条件发生了变化？________、________、________。
(3)下列各时间段内，氨的百分含量最高的是________(填字母)。
A．t0～t1 B．t2～t3
C．t3～t4 D．t5～t6
解析：处于平衡状态时，正、逆反应速率必定相等，从图中可看出t0～t1、t2～t4、t5～t6时间段时反应处于平衡状态。t1时刻，条件变化使v(正)、v(逆)都加快，且v(逆)＞v(正)，平衡向逆反应方向移动，对照反应的化学方程式可看出条件变化应是“升高温度”。t3时刻，v(正)、v(逆)都同等幅度加快，应是“加入催化剂”；t4时刻，v(正)、v(逆)都减慢，且v(正)＜v(逆)，平衡逆移，所以是由“减小压强”引起的。由于t1～t2时间段和t4～t5时间段中，平衡都向逆反应方向移动，氨的百分含量都减小，所以应是t0～t1时间段中氨的百分含量最高。
答案：(1)t0～t1　t2～t4　t5～t6
(2)升高温度　加入催化剂　减小压强
(3)A

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