高中化学第2章化学反应速率和化学平衡第 6页

‎　第三课时 温度、催化剂对化学平衡的影响　勒夏特列原理 课后提能 层级练 ‎1．下列因素不可能影响化学平衡移动的是(　　)‎ A．温度　　　　　　　　 B．催化剂 C．反应物的浓度 D．压强 解析：选B　催化剂只能改变化学反应速率，不会影响化学平衡的移动。‎ ‎2．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 解析：选C　A项中，若反应物是固体，增加其用量对平衡移动无影响；B项中，若反应前后气体体积相等，或无气体参与反应，增大压强，平衡都不会移动；D项，加入催化剂，平衡不移动。‎ ‎3．对某一可逆反应来说，使用催化剂的作用是(　　)‎ A．提高反应物的平衡转化率 B．以同样程度改变正逆反应速率 C．增大正反应速率，降低逆反应速率 D．改变平衡混合物的组成 解析：选B　在可逆反应中加入催化剂只能同等程度的改变正、逆反应速率，对平衡移动无影响，转化率也不发生改变。‎ ‎4．对处于平衡状态的反应：‎2A(g)＋B(g)‎2C(g)　ΔH<0，下列叙述正确的是(　　)‎ A．增大压强，v(正)增大，v(逆)减小 B．升高温度，v(正)减小，v(逆)增大 C．增大A浓度的瞬间，v(正)增大，v(逆)不变 D．增大A浓度的瞬间，v(正)增大而v(逆)减小 解析：选C　增大压强，正、逆反应速率都增大，A错误；升高温度，正、逆反应速率都增大，B错误；增大A浓度的瞬间，v(正)增大，v(逆)不变，故C正确，D错误。‎ ‎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．增加压强 B．降低温度 C．增大CO的浓度 D．更换催化剂 解析：‎ 6‎ 选B　一般来说，有两种及两种以上反应物的可逆反应中，在其他条件不变时，增大其中一种反应物的浓度，能使其他反应物的转化率升高，但本身的转化率降低，故C项错误；A项因该反应为反应前后气体物质的量相等的反应，故增加压强只能缩短反应达到平衡的时间，并不能使该平衡发生移动，因而无法提高CO的转化率；B项因该反应为放热反应，降低温度能使平衡向右移动，从而提高CO的转化率；D项催化剂只能影响化学反应的速率，改变可逆反应达到平衡的时间，不能提高CO的转化率。‎ ‎6．下列变化过程能用勒夏特列原理解释的是(　　)‎ A．工业合成氨中选择高温条件下进行 B．棕红色NO2加压后颜色先变深后变浅 C．SO2催化氧化成SO3的反应，往往需要使用催化剂 D．H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色变深 解析：选B　选择高温平衡逆向移动，不利于合成氨，A项错误；使用催化剂只能加快反应速率，对化学平衡移动无影响，C项错误；H2、I2、HI混合气体加压平衡不移动，但颜色加深，D项错误；只有B项能用勒夏特列原理解释。‎ ‎7．CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示，该反应ΔH________(填“>”或“<”)0。实际生产条件控制在‎250 ℃‎、1.3×104 kPa左右。选择此压强的理由是________________________________________________________________。‎ 解析：CO的转化率随温度升高而降低，所以正反应为放热反应。选择‎250 ℃‎、1.3×104 kPa的反应条件主要是‎250 ℃‎、1.3×104 kPa时，CO转化率已接近最大值，没有必要再加大压强使生产成本增加。‎ 答案：<　在1.3×104 kPa下，CO转化率已较高，再增大压强CO转化率提高不大，而生产成本增加，得不偿失 ‎8．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________(填“吸热”或“放热”)反应，且m＋n________(填“＞”“＝”或“＜”)p。‎ ‎(2)若升高温度，则平衡时B、C的浓度之比将________。‎ ‎(3)若加入催化剂，平衡时气体混合物的总物质的量________。‎ 6‎ 答案：(1)放热　＞(2)减小(3)不变 层级二　应试提能练 ‎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 解析：选B　加入催化剂，平衡不移动。‎ ‎2．在容积不变的密闭容器中，一定条件下进行如下反应：2NO(g)＋2CO(g) N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＝－373.2 kJ·mol－1。如图曲线a表示该反应过程中NO的转化率与反应时间的关系。若改变起始条件，使反应过程按照曲线b进行，可采取的措施是(　　)‎ A．降低温度 B．向密闭容器中通入氩气 C．加催化剂 D．增大反应物中NO的浓度 解析：选D　由化学方程式知，降低温度，平衡向右移动，α(NO)增大，但由图象知，b温度先达到平衡，故温度b>a，且升温α(NO)减小，二者矛盾，故A项不正确；B项和C项平衡不移动，α(NO)不变，图象不符，故B、C项不正确；增大NO浓度，v增大，且平衡正向移动，但α(NO)降低，图象符合，故D项正确。‎ ‎3．如图曲线a表示放热反应X(g)＋Y(g)Z(g)＋M(g)＋N(s)　ΔH＜0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，可采取的措施是(　　)‎ A．升高温度 B．加大X的投入量 C．缩小体积 D．增大体积 解析：选C　由于该反应是气体体积相等的反应，缩小体积，平衡不移动，但能缩短达到平衡所用时间。‎ 6‎ ‎4．已知反应：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 解析：选B　②恒容通入惰性气体，平衡不移动；③增加CO浓度，平衡左移；⑤加入催化剂，平衡不移动。‎ ‎5．据报道，在‎300 ℃‎、70 MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实：‎ ‎2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)‎ 下列叙述错误的是(　　)‎ A．使用CuZnFe催化剂可大大提高生产效率 B．反应需在‎300 ℃‎下进行可推测该反应是吸热反应 C．充入大量CO2气体可提高H2的转化率 D．从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率 解析：选B　加热可以加快化学反应速率，放热反应也可能在加热条件下进行，故B项不正确。‎ ‎6．在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0。某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是(　　)‎ A．图Ⅰ表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响 B．图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂对反应速率的影响 C．图Ⅲ表示的是催化剂对平衡的影响，且甲的催化剂效率比乙高 D．图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响，且乙的压强较高 解析：选B　A项，图Ⅰ改变的条件应是增大压强；B项，由于同等程度地加快正、逆反应速率，所以加入的应是催化剂；C项，由于平衡发生了移动，所以改变的条件不是加入催化剂；D项，改变的应是温度，且乙的温度高。‎ ‎7．(2019·哈尔滨高二检测)在一定条件下，可逆反应A＋BmC变化如图所示。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温度时达到平衡后增大容器内压强的变化情况，回答下列问题：‎ 6‎ ‎(1)温度T1________(填“大于”“等于”或“小于”)T2，正反应是________ (填“吸热”或“放热”)反应。‎ ‎(2)如果A、B、C均为气体，则m________(填“大于”“等于”或“小于”)2。‎ ‎(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。‎ 解析：(1)由图象可知，T1>T2，温度高，w(C)的含量低，所以升温，平衡左移，正反应为放热反应。‎ ‎(2)增大压强，w(C)含量降低，平衡左移，正反应为体积扩大的反应，m>2。‎ ‎(3)当温度、容积不变时，充入“惰性”气体，由于各反应物、生成物的浓度不变，所以平衡不移动。‎ ‎(4)当温度、压强不变时，充入“惰”气，体积扩大，根据m>2，平衡右移。‎ 答案：(1)大于　放热(2)大于(3)增大　不(4)向正反应方向 ‎8．将0.40 mol N2O4气体充入‎2 L固定容积的密闭容器中发生如下反应：N2O4(g)2NO2(g)　ΔH。在T‎1℃‎和T‎2℃‎时，测得NO2的物质的量随时间变化如图所示：‎ ‎(1)ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0。‎ ‎(2)改变条件重新达到平衡时，要使的比值变小，可采取的措施有_____ (填字母，下同)。‎ A．增大N2O4的起始浓度 B．升高温度 C．向混合气体中通入NO2‎ D．使用高效催化剂 6‎ ‎(3)在温度为T3、T4时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是________。‎ A．a、c两点的反应速率：a>c B．a、b两点N2O4的转化率：a>b C．a、c两点气体的颜色：a深，c浅 D．由a点到b点，可以用加热的方法 解析：(1)由图可知反应在T‎1℃‎比T‎2℃‎先到达平衡状态，所以T‎1℃‎>T‎2℃‎，由于T‎1℃‎平衡时n(NO2)多于T‎2℃‎平衡时，故升高温度，平衡向生成NO2的方向移动，即向吸热方向移动，所以ΔH>0。‎ ‎(2)A项，增大N2O4起始浓度相当于增大压强，平衡向左移动，减小；B项，升高温度，平衡向右移动，增大；C项，通入NO2相当于增大压强，减小；D项，平衡不移动，不变。‎ ‎(3)A项，由图可知：a、c两点平衡时温度相同，c点对应压强大，反应速率快；B项，由图可知：a、b两点平衡时压强相同，温度不同，a点NO2的体积分数大于b点，而反应N2O42NO2　ΔH>0，温度升高，平衡向右移动，NO2体积分数增大，温度T4>T3，转化率a>b；C项，由图象可知，a、c两点平衡时温度相同，c点对应压强大，NO2浓度大，故气体颜色c点比a点深；D项，由b项分析知，a点平衡时温度T4高于b点平衡时温度T3，故由a点到b点需要降低温度。‎ 答案：(1)>(2)AC(3)B 6‎