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训练5 影响化学平衡移动的因素(二)
温度、催化剂对化学平衡移动的影响
[基础过关]
一、勒夏特列原理的应用
1.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 ( )
A.光照新制的氯水时,溶液的pH逐渐减小
B.加催化剂,使N2和H2在一定条件下转化为NH3
C.可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气
D.增大压强,有利于SO2与O2反应生成SO3
2.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 ( )
A.打开汽水瓶时,有大量气泡溢出
B.在配制硫酸亚铁溶液时往往要加入一定量铁粉
C.氨水应密闭保存于低温处
D.实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气
二、温度对化学平衡移动的影响
3.对于任何一个化学平衡体系,采取以下措施,一定会使平衡发生移动的是( )
A.加入一种反应物
B.增大体系的压强
C.升高温度
D.使用催化剂
4.如图所示的直型石英玻璃封管中充有CO气体,左端放置不纯的镍(Ni)粉。在一定条件下,Ni可以与CO(g)发生如下反应:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),但Ni粉中的杂质不与CO(g)发生反应。玻璃管内左右两端的温度分别稳定在350 K和470 K,经过足够长时间后,右端的主要物质是 ( )
A.纯Ni(s)和Ni(CO)4(g)
B.纯Ni(s)和CO(g)
C.不纯Ni(s)和CO(g)
D.不纯Ni(s)和Ni(CO)4(g)
5.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,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)中平衡混合气的相对分子质量增大
D.烧瓶(3)中气体的压强增大
三、选取措施使化学平衡定向移动
6.利用反应:2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g) ΔH=-746.8 kJ·mol-1,可净化汽车尾气,如果要同时提高该反应的速率和NO的转化率,采取的措施是 ( )
A.降低温度
B.增大压强同时加催化剂
C.升高温度同时充入N2
D.及时将CO2和N2从反应体系中移走
7.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浓度 ④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压通入惰性气体,其中能提高COCl2转化率的是 ( )
A.①②④ B.①④⑥ C.②③⑤ D.③⑤⑥
8.右图曲线a表示放热反应2X(g)Z(g)+M(g)+N(s)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,不可能采取的措施是 ( )
A.升高温度 B.X的投入量增加
C.加催化剂 D.减小容器体积
9.对于平衡CO2(g)CO2(aq) ΔH=-19.75 kJ·mol-1,为增大二氧化碳气体在水中的溶解度,应采用的方法是 ( )
A.升温增压 B.降温减压
C.升温减压 D.降温增压
四、条件改变对化学反应速率和化学平衡的综合影响
10.右图是关于反应A2(g)+B2(g)2C(g)+D(g) ΔH<0的平衡移动图
像,影响平衡移动的原因可能是 ( )
A.升高温度,同时加压
B.压强不变,降低温度
C.压强、温度不变,充入一些与之不反应的惰性气体
D.温度 、压强不变,充入一些A2(g)
11.某密闭容器中发生如下反应:X(g)+3Y(g)2Z(g) ΔH<0。下图表示该反应的速率(v )随时间(t)变化的关系,t2、t3、t5时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是 ( )
A.t2时加入催化剂
B.t3时降低了温度
C.t5时增大了压强
D.t4~t5时间内转化率一定最低
[能力提升]
12.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______反应(填“吸热”或“放热”),且m+n______p(填“>”、“=”或“<”)。
(2)减压使容器体积增大时,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的浓度之比将________。
(5)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量________________________________
__________________________________。
13.PCl3与PCl5均是有机合成的重要中间体,两者存在以下相互转化关系:PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g) ΔH=a kJ·mol-1,在210 ℃时,将4 mol PCl5气体充入2 L真空密闭容器中发生上述反应,得到如下数据:
时间(s)
0
20
40
60
n(PCl5)
4
2.8
2
2
(1)已知上述反应在温度较高时才能自发进行,则a______0(填“>”、“=”或“<”)。
(2)计算从20 s至40 s共20 s的时间内,用PCl3表示的平均反应速率为______________________。
(3)反应进行至60 s后,将混合物的温度降低,重新达到平衡后氯气浓度将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)欲增大PCl5的量,可采取的措施有(填序号)________________________________________________________________________。
A.降低温度
B.向混合气体中通入Cl2
C.使用高效催化剂
D.升高温度
(5)如图是210 ℃时容器中PCl5物质的量的变化曲线,请在该图中补画出该反应在160 ℃时PCl5物质的量的变化曲线。
14.在一定条件下,可逆反应A+BmC变化如右图所示。
已知纵坐标表示在不同温度和压强下生成物C在混合物中的质量
分数,p为反应在T2温度时达到平衡后容器内压强的变化情况,
问:
(1)温度T1________T2(填“大于”、“等于”或“小于”),正反应
是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)如果A、B、C均为气体,则m________2(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)当温度和容积不变时,如向平衡体系中加入一定量的某稀有气体,则体系的压强________,平衡________移动。
(4)当温度和压强不变时,如向平衡体系中加入一定量的某稀有气体,平衡________________移动。
[拓展探究]
15.在一容积为2 L的密闭容器中,加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2,在一定条件下发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如图所示,请回答下列问题:
(1)根据图像,计算从反应开始到平衡时,用NH3表示的平均反应速率v(NH3)=____________________。
(2)该反应达到平衡时H2的转化率为________________________________________。
(3)反应达到平衡后,第5 min末,若保持其他条件不变,仅改变反应温度,则NH3的物质的量浓度不可能为________。(填序号)
a.0.20 mol·L-1 b.0.12 mol·L-1
c.0.10 mol·L-1 d.0.08 mol·L-1
(4)反应达到平衡后,第5 min末,若保持其他条件不变,只把容器的体积缩小一半,平衡________移动(填“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”)。
(5)在第5 min末将容器的体积缩小一半后,若在第8 min末达到新的平衡(此时NH3的浓度约为0.25 mol·L-1),请在图中画出第5 min末到平衡时NH3浓度的变化曲线。
答案
1.B 2.B 3.C 4.B 5.A 6.B 7.B 8.A 9.D 10.D 11.A
12.(1)放热 > (2)增大 (3)增大 减小 (4)减小 (5)不变
13.(1)> (2)0.02 mol·L-1·s-1
(3)减小 (4)AB
(5)如图所示
14.(1)大于 放热
(2)大于 (3)增大 不 (4)向正反应方向
15.(1)0.025 mol·L-1·min-1
(2)50% (3)ac (4)向正反应方向 (5)如图
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