2020年高中化学 专题4 课题三 反应条件对化学平衡的影响同步课时限时训练 苏教版选修6 8页

课题三　反应条件对化学平衡的影响 ‎(时间：45分钟)‎ ‎1．以下是几位同学在学习了化学反应速率和化学平衡理论以后发表的一些看法，其中不正确的是(　　)‎ ‎ A．化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品 ‎ B．化学平衡理论可指导怎样使用有限原料多出产品 ‎ C．化学反应速率理论可指导怎样提高原料的转化率 ‎ D．正确利用化学反应速率和化学平衡理论可提高化工生产的综合经济效益 ‎ 解析　A项即改变外因怎样提高反应速率；B项即改变外因促使平衡向正方向移动；D项是改变外因怎样提高反应速率，改变外因促使平衡向正方向移动。综合考虑，C项错误。‎ ‎ 答案　C ‎2．从植物花中提取一种有机物，可用简化式HIn表示，在水溶液中因存在下列电离平衡：HIn(溶液红色)H＋(溶液)＋In－(溶液黄色)，故可用作酸碱指示剂。在该水溶液中加入下列物质，能使该指示剂显黄色的是(　　)‎ ‎ A．盐酸 B．碳酸钠溶液 ‎ C．氯化钠溶液 D．过氧化钠 ‎ 解析　使指示剂显黄色说明平衡向右移动，即必须使c(In－)增大。应加入能与H＋反应的物质，B符合题意。而D中过氧化钠具有强氧化性，能使有机色质褪色。‎ ‎ 答案　B ‎3．在乙酸乙酯中分别加入等体积的下列试剂，乙酸乙酯水解程度最大的是(　　)‎ ‎ A．2 mol·L－1 H2SO4溶液 ‎ B．2 mol·L－1 NaOH溶液 ‎ C．蒸馏水 ‎ D．4 mol ·L－1CH3COOH溶液 ‎ 解析　乙酸乙酯水解时存在如下平衡：CH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋CH3CH2OH。使用氢氧化钠作催化剂的时候，NaOH和CH3‎ - 8 -‎ COOH反应使乙酸乙酯的水解平衡正向移动，所以选用NaOH时乙酸乙酯的水解程度最大。故选B。‎ ‎ 答案　B ‎4．反应X(g)＋Y(g)2Z(g)　ΔH<0，达到平衡时，下列说法正确的是(　　)‎ ‎ A．减小容器体积，平衡向右移动 ‎ B．加入催化剂，Z的产率增大 ‎ C．增大c(X)，X的转化率增大 ‎ D．降低温度，Y的转化率增大 ‎ 解析　因为此反应前后气体分子总数没有变化，故减小容器体积，平衡不发生移动，所以A项错误；加入催化剂可同等倍数地改变正、逆反应速率，故平衡不会发生移动，所以B项错误；增大c(X)，平衡将正向移动，但X的转化率减小，所以C项错误；此反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，Y的转化率增大，所以D项正确。‎ ‎ 答案　D ‎5．已建立化学平衡的某可逆反应，当条件改变使化学平衡向正反应方向移动时，下列叙述正确的是(　　)‎ ‎①生成物的质量分数一定增加　②任一生成物总量一定增加　③反应物的转化率一定增大　④反应物的浓度一定降低　⑤正反应速率一定大于逆反应速率　⑥一定使用了催化剂 A．①②③ B．③④⑤‎ C．②⑤ D．④⑥‎ 解析　增大某种反应物的浓度可以使其他反应物的转化率升高，但自身的转化率反而降低，同时由于增加的反应物可多可少，它在混合体系中所占的比例就无法确定，因此只能说生成物的质量或物质的量一定增加，而浓度、质量分数、转化率都不能判断。平衡正向移动，说明正反应速率肯定大于逆反应速率；使用催化剂只能改变反应速率的大小，不能使化学平衡发生移动。‎ 答案　C ‎6．一定条件下，NO2与SO2反应生成SO3和NO两种气体。将体积比为1∶2的NO2、SO2气体置于密闭容器中发生上述反应，下列不能说明反应达到平衡状态的是(　　)‎ ‎ A．混合气体颜色保持不变 ‎ B．体系的平均相对分子质量保持不变 ‎ C．NO2和SO2的体积比保持不变 ‎ D．每消耗1 mol SO2的同时生成1 mol NO2‎ ‎ 解析　发生反应NO2＋SO2NO＋SO3。A说明c(NO2‎ - 8 -‎ ‎)不变，可以作为到达平衡的标志。平均相对分子质量＝，气体的总质量不变，气体的总物质的量不变，平均相对分子质量不变，B错误。NO2和SO2的起始体积比为1∶2，反应过程中二者变化量(设为x)相同，则平衡时体积比为(1－x)∶(2－x)，当体积比保持不变时表示反应达到平衡，C正确。D项中消耗SO2表示正反应速率，生成NO2表示逆反应速率，正确。‎ ‎ 答案　B ‎7．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 解析　增大二氧化碳气体在水中的溶解度，即使平衡向正向移动，而正向气体体积减小同时放热，因此可以降低温度，同时还可增大压强。‎ 答案　D ‎8．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＋H2OUr－＋H3O＋，‎ ‎ 尿酸 尿酸根离子 ‎ ②Ur－(aq)＋Na＋(aq)NaUr(s)。‎ ‎ 下列对反应②的叙述正确的是(　　)‎ ‎ 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 ‎ 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。‎ ‎ 答案　B ‎9．一定温度下，某一密闭且体积不变的容器内有可逆反应X(g)3Y(g)＋2Z(g)。该反应进行到一定限度后达到了化学平衡，该化学平衡的标志是(　　)‎ A．单位时间内生成a mol 物质X，同时生成‎3a mol 物质Y B．单位时间内生成a mol 物质X，同时消耗‎2a mol 物质Z C．容器内气体的密度不再随时间而改变 D．X、Y、Z的分子数之比为1∶3∶2‎ - 8 -‎ 解析　判断化学反应是否达到了化学平衡状态，主要看正逆反应速率是否相等，反应物和生成物的浓度是否保持不变。A项符合异方向，量相当，故A项正确。B项属于同方向，故B不正确。C项容器内气体的密度不再随时间而改变，不能说明各物质的浓度保持不变，由于容器的体积和反应前后物质的总质量不变，无论反应是否达到平衡，容器内气体的密度都不随时间而改变，故C项错误。X、Y、Z的分子数之比为1∶3∶2，若比值不再变化，能说明此反应已达平衡，若比值再变化，则说明此反应未达平衡，故D项错误。‎ 答案　A ‎10．将一定量的NO2充入注射器中后封口，下图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深，透光率越小)。已知反应：2NO2(红棕色) N2O4(无色)　ΔH<0。下列说法正确的是(　　)‎ ‎ A．b点的操作是拉伸注射器 ‎ B．c点与a点相比，c(NO2)增大，c(N2O4)减小 ‎ C．d点：v(正)>v(逆)‎ ‎ D．若注射器绝热(不与外界进行热交换)，则压缩达新平衡后平衡常数K值减小 ‎ 解析　A项，b点往后，透光率下降，说明颜色加深，若是拉伸注射器，体积增大，压强减小，虽然平衡向逆反应方向移动，但平衡的移动只能“减弱”影响，所以c(NO2)比原平衡小，不符合题意，错误；B项，由于图示是拉伸和压缩注射器，所以c点与a点比，c(NO2)、c(N2O4)均增大(原理同A分析)，错误；C项，d点变化是透光率降低，即c(NO2)浓度增大，平衡向逆反应方向移动，v (逆)>v (正)，错误；D项，压缩注射器，平衡向正反应方向移动，温度升高，放热反应，K值减小，正确。‎ ‎ 答案　D ‎11．K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O(橙色)＋H2O2CrO(黄色)＋2H＋。用K2Cr2O7溶液进行下列实验：‎ - 8 -‎ ‎ 结合实验，下列说法不正确的是(　　)‎ ‎ A．①中溶液橙色加深，③中溶液变黄 ‎ B．②中Cr2O被C2H5OH还原 ‎ C．对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强 ‎ D．若向④中加入70%H2SO4溶液至过量，溶液变为橙色 ‎ 解析　A项，①中在平衡体系中滴加70%H2SO4溶液，平衡向左移动，c(Cr2O)增大，橙色加深，③中滴加30%NaOH溶液，平衡向右移动，c(CrO)增大，溶液变黄，正确；B项，②中重铬酸钾氧化乙醇，反应中重铬酸钾被乙醇还原，正确；C项，②是酸性溶液，④是碱性溶液，酸性溶液中能氧化乙醇，而碱性溶液中不能氧化乙醇，说明K2Cr2O7在酸性溶液中氧化性强，正确；D项，若向④溶液中加入70%的H2SO4溶液至过量，溶液由碱性变为酸性，K2Cr2O7在酸性溶液中氧化性强，可以氧化乙醇，溶液变绿色，错误。‎ ‎ 答案　D ‎12．在水溶液中橙红色的Cr2O与黄色的CrO有平衡关系：Cr2O＋H2O2CrO＋2H＋，把重铬酸钾(K2Cr2O7)溶于水配成的稀溶液是橙色的。‎ ‎ (1)向上述溶液中加入NaOH溶液，溶液呈________色，因为______________________________________________________________。‎ ‎ (2)向已加入NaOH溶液的(1)溶液中再加入过量稀H2SO4，则溶液呈________色，因为________________________________________________。‎ ‎ (3)向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀)，则平衡________(填“向左移动”或“向右移动”)，溶液颜色将____________‎ ‎ ______________________________________________________________。‎ ‎ 解析　加碱中和溶液中的H＋，平衡右移，溶液中的c(CrO)增大；加酸，平衡左移，溶液中的c(Cr2O)增大；加Ba(NO3)2，发生的反应为Ba2＋＋CrO===BaCrO4(黄色)↓，平衡向右移动，溶液颜色将由橙色逐渐变浅，直至无色。‎ ‎ 答案　(1)黄　OH－与H＋结合生成水，使平衡向右移动，CrO浓度增大，溶液由橙色变为黄色 ‎ (2)橙　c(H＋)增大，平衡左移，Cr2O浓度增大，溶液又由黄色变为橙色 ‎ (3)向右移动　逐渐变浅，直至无色 ‎13．乙酸乙酯是重要的化工原料，沸点约为‎77 ℃‎。其水解反应方程式为：‎ CH3COOCH2CH3＋H2OCH3COOH＋CH3CH2OH - 8 -‎ 酸和碱均可用作该反应的催化剂。某兴趣小组对NaOH溶液催化乙酸乙酯水解进行了探究。‎ 实验步骤：‎ 向试管中加入8 mL NaOH溶液，再加入2 mL乙酸乙酯，用直尺量出乙酸乙酯的高度。再把试管放入‎70 ℃‎的水浴中，每隔1 min将其取出，振荡，静置，立即测量并记录剩余酯层的高度，再迅速放回水浴中继续加热，如此反复进行。改变NaOH溶液的浓度，重复实验。‎ 数据记录：‎ 乙酸乙酯水解后剩余的高度/mm 组 别 浓度/‎ ‎(mol·L－1)‎ 时间/min ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎1‎ ‎0.5‎ ‎10.0‎ ‎9.0‎ ‎8.0‎ ‎7.5‎ ‎7.0‎ ‎6.5‎ ‎6.5‎ ‎6.5‎ ‎6.5‎ ‎2‎ ‎1.0‎ ‎10.0‎ ‎8.5‎ ‎7.0‎ ‎6.0‎ ‎5.0‎ ‎4.5‎ ‎4.5‎ ‎4.5‎ ‎4.5‎ ‎3‎ ‎2.0‎ ‎10.0‎ ‎8.0‎ ‎6.0‎ ‎4.5‎ ‎3.0‎ ‎2.0‎ ‎1.5‎ ‎1.5‎ ‎1.5‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)完成上述对比实验时，每组实验都必须控制不变的因素有________、________、________、反应时间、试管规格、操作流程等；‎ ‎(2)分析上述数据，得到乙酸乙酯水解速率的结论是：‎ ‎①NaOH溶液浓度越大，水解速率越________；‎ ‎②______________________________________________________________；‎ ‎(3)结论②的理论解释是____________________________________________‎ ‎________________________________________________________________；‎ ‎(4)欲使乙酸乙酯完全水解，可采取的措施是___________________________‎ ‎________________________________________________________________；‎ ‎(5)有同学认为有必要用蒸馏水代替NaOH溶液重复实验，对上述数据进行修正，主要原因是____________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ 解析　催化剂的作用和反应程度问题是两个问题，要区分开来。用蒸馏水重复实验的目的就是研究NaOH以外的因素会不会造成乙酸乙酯高度的变化。‎ 答案　(1)NaOH溶液的体积　乙酸乙酯的用量　反应温度 ‎(2)①快 ②乙酸乙酯水解速率先快后慢，一段时间后停止水解 ‎(3)NaOH能与水解产物醋酸发生中和反应，随着反应的进行，NaOH浓度逐渐减小直到完全消耗，其催化作用也逐渐减弱直到没有催化作用 ‎(4)增大NaOH的浓度(或体积)‎ ‎(5)乙酸乙酯水解过程中部分挥发 - 8 -‎ ‎14．已知一氧化碳与水蒸气的反应为：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)‎ ‎ (1)T ℃时，在一定体积的容器中，通入一定量的CO(g)和H2O(g)，发生反应并保持温度不变，各物质浓度随时间变化如下表：‎ T ℃时物质的浓度(mol/L)变化 时间/min CO H2O(g)‎ CO2‎ H2‎ ‎0‎ ‎0.200‎ ‎0.300‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎2‎ ‎0.138‎ ‎0.238‎ ‎0.062‎ ‎0.062‎ ‎3‎ ‎0.100‎ ‎0.200‎ ‎0.100‎ ‎0.100‎ ‎4‎ ‎0.100‎ ‎0.200‎ ‎0.100‎ ‎0.100‎ ‎5‎ ‎0.116‎ ‎0.216‎ ‎0.084‎ c1‎ ‎6‎ ‎0.096‎ ‎0.266‎ ‎0.104‎ c2‎ 第5、6 min时的数据是保持温度和体积不变时，改变某一条件后测得的。第4～5 min之间，改变的条件是________________________，第5～6 min之间，改变的条件是________________________。T ℃时该化学反应的平衡常数是_______________________________________________________。‎ ‎(2)已知‎420 ℃‎时，该化学反应的平衡常数为9。如果反应开始时，CO和H2O(g)的浓度都是0.01 mol/L，则CO在此条件下的转化率为__________________________________________________________。‎ ‎(3)‎397 ℃‎时该反应的平衡常数为12，请判断该反应的ΔH________0(填“＞”、“＝”或“＜”)。‎ 解析　(1)对比第4、5分钟的浓度变化，可知，CO、H2O的浓度增大，CO2浓度减少，说明平衡向逆反应方向移动，在温度和体积不变时，可能是增大H2的浓度，同理分析5、6两组数据可知是增大水蒸气的浓度。‎ K＝＝9，a＝0.0 075 mol/L，转化率为75%。‎ - 8 -‎ ‎(3)温度降低，K值增大，说明平衡向正反应方向移动，说明正是放热反应。‎ 答案　(1)增加H2浓度　增加H2O(g)浓度　0.5‎ ‎(2)75%　(3)＜‎ - 8 -‎