高中化学《实验活动1 探究影响化学平衡移动的因素》微课精讲+知识点+教案课件+习题

知识点：

视频教学：

精选习题及答案：

1.如图为某化学反应的速率与时间的关系图,在t₁时刻升高温度或者增大压强,速率的变化都符合图示的反应的是(　　)

A.2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)　ΔH<0

B.C(s)+H₂O(g)CO(g)+H₂(g)　ΔH>0

C.H₂(g)+I₂(g)2HI(g)　ΔH>0

D.4NH₃(g)+5O₂(g)4NO(g)+6H₂O(g)　ΔH<0

2.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

3.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

4.在一个不导热的密闭反应器中,只发生两个反应:

a(g)+b(g)2c(g)　ΔH₁<0

x(g)+3y(g)2z(g)　ΔH₂>0

进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所做的功),下列叙述错误的是(　　)

A.等压时,通入“惰性”气体,c的物质的量不变

B.等压时,通入z气体,反应器中温度升高

C.等容时,通入“惰性”气体,各反应速率不变

D.等容时,通入z气体,y的物质的量浓度增大

5.将NO₂装入带活塞的密闭容器中,当反应2NO₂(g)N₂O₄(g)达到平衡后,改变下列一个条件,其中叙述正确的是(　　)

A.升高温度,气体颜色加深,则此反应为吸热反应

B.慢慢压缩气体体积,平衡向右移动,混合气体颜色变浅

C.慢慢压缩气体体积,若体积减小一半,压强增大,但小于原来的两倍

D.恒温恒容时,充入惰性气体,压强增大,平衡向右移动,混合气体的颜色变浅

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

7.在A(g)+B(g)C(g)　ΔH<0的反应中,如图所示,能正确表示反应速率(纵坐标)与温度(横坐标)关系的是(　　)

8.体积完全相同的两个容器A和B,已知A装有SO₂和O₂各1 g,B装有SO₂和O₂各2 g,在相同温度下反应达到平衡时A中SO₂的转化率为a%,B中SO₂的转化率为b%,则A、B两容器中SO₂转化率的关系正确的是       (　　)

A.a%>b%       B.a%=b%

C.a%<b%       D.2a%=b%

9.对于以下三个反应,从反应开始进行到达到平衡后,保持温度、容器容积不变,按要求回答下列问题。

(1)PCl₅(g)PCl₃(g)+Cl₂(g)

再充入PCl₅(g),平衡向　　　　方向移动,达到平衡后,PCl₅(g)的转化率　　　　,PCl₅(g)的百分含量　　　　。 

(2)2HI(g)I₂(g)+H₂(g)

再充入HI(g),平衡向　　　　方向移动,达到平衡后,HI的分解率　　　　,HI的百分含量　　　　。 

(3)2NO₂(g)N₂O₄(g)

再充入NO₂(g),平衡向　　　　方向移动,达到平衡后,NO₂(g)的转化率　　　　,NO₂(g)的百分含量　　　　。 

10.随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO₂的含量并有效地开发利用CO₂,引起了各国的普遍关注,目前工业上有一种方法是用CO₂来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验:在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO₂和3 mol H₂,一定条件下发生反应:

CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)

ΔH=-49.0 kJ·mol^-1

测得CO₂和CH₃OH(g)的物质的量浓度随时间变化如图所示。

(1)反应开始到平衡,H₂的平均反应速率v(H₂)=　　　　 mol·L^-1·min^-1。 

(2)H₂的转化率为　　　　。 

(3)下列措施中能使增大的是　　　　。 

A.升高温度

B.充入He,使体系压强增大

C.将H₂O(g)从体系中分离

D.使用催化剂

E.缩小容器体积

11.(2018浙江考试,22)某工业流程中,进入反应塔的混合气体中NO和O₂的物质的量分数分别为0.10和0.06,发生化学反应2NO(g)+O₂(g)2NO₂(g),在其他条件相同时,测得实验数据如下表:

根据表中数据,下列说法正确的是(　　)

A.升高温度,反应速率加快

B.增大压强,反应速率变慢

C.在1.0×10⁵ Pa、90 ℃条件下,当转化率为98%时反应已达平衡

D.若进入反应塔的混合气体为a mol,反应速率以v=表示,则在8.0×10⁵ Pa、30 ℃条件下,转化率从50%增至90%时段NO的反应速率为 mol·s^-1

12.可逆反应:A₂(?)+B₂(?)2AB(?),当温度和压强改变时,n(AB)的变化如下图,下列叙述正确的是(　　)

A.A₂、B₂及AB均为气体,ΔH<0

B.AB为气体,A₂、B₂至少有一种为非气体,ΔH<0

C.AB为气体,A₂、B₂有一种为非气体,ΔH>0

D.AB为固体,A₂、B₂有一种为非气体,ΔH>0

13.在容积相同的密闭容器内,分别充入等量的N₂和H₂,在不同温度下,任其发生反应N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g),并分别在t s时测定其中NH₃的体积分数,绘图如图所示。

(1)A、B、C、D、E五点中,尚未达到化学平衡状态的点是　　　　　　。 

(2)此可逆反应的正反应是　　　　　(填“放热”或“吸热”)反应。 

(3)AC段的曲线是增函数,CE段曲线是减函数,试从反应速率和平衡角度说明理由:　　　　　。 

14.在一个体积为2 L的密闭容器中,高温下发生反应:Fe(s)+CO₂(g)FeO(s)+CO(g)。其中CO₂、CO的物质的量(mol)随时间(min)的变化关系如图所示。

(1)反应在1 min时第一次达到平衡状态,固体的质量增加了3.2 g。用CO₂的浓度变化表示的反应速率v(CO₂)=　。 

(2)反应进行至2 min时,若只改变温度,曲线发生的变化如图所示,3 min时再次达到平衡,则ΔH　　　　0(填“>”“<< span="">”或“=”)。 

(3)5 min时再充入一定量的CO(g),平衡发生移动。下列说法正确的是　　　　(填写编号)。 

A.v(正)先增大后减小       B.v(正)先减小后增大

C.v(逆)先增大后减小       D.v(逆)先减小后增大

表示n(CO₂)变化的曲线是　　　　(填写图中曲线的字母编号)。 

(4)请用固态物质的有关物理量来说明该反应已经达到化学平衡状态: 　  。 

参考答案：

1解析 根据图像可知,该反应的正反应是放热、气体体积增大的反应,只有D项符合。

答案 D

2解析 由于该反应是气体分子数不变的反应,缩小体积时压强增大,平衡不移动,反应速率加快能缩短达到平衡的时间。

答案 C

3解析 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,故增大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。

答案 B

4解析 本题要特别注意题干中的信息“不导热的密闭反应器”。A项,等压时,通入“惰性”气体,气体的体积增大,平衡x(g)+3y(g)2z(g)　ΔH₂>0向左移动,反应放热,反应体系的温度升高,由于该反应容器是一个不导热的容器,所以平衡a(g)+b(g)2c(g)也向左(吸热方向)移动,c的物质的量减小,故A项错误;B项,等压时,通入z气体,增大了生成物的浓度,平衡x(g)+3y(g)2z(g)向左移动,由于该反应的逆反应是放热反应,所以反应器的温度升高,B项正确;等容时,通入“惰性”气体,各反应物和生成物的物质的量没有变化,即各组分的浓度没有发生变化,所以各组分的反应速率不发生变化,C项正确;等容时,通入z气体,增大了生成物z的浓度,平衡逆向移动,所以y的物质的量浓度增大,D项正确。

答案 A

5解析 A项,气体颜色加深即平衡向左移动,所以此反应为放热反应,错误;B项,假设压缩气体体积平衡不移动,则气体颜色加深,但平衡向右移动,使混合气体颜色在加深后的基础上变浅,但一定比原平衡的颜色深,错误;C项,假设平衡不移动,若体积减小一半,压强为原来的两倍,但平衡向右移动,使压强在原来压强的2倍的基础上减小,正确;D项,体积不变,反应物及生成物浓度不变,所以正、逆反应速率均不变,平衡不移动,混合气体的颜色无变化,错误。

答案 C

6解析 A项,图Ⅰ改变的条件应是缩小容器体积。B项,由于同等程度地加快正、逆反应速率,所以图Ⅱ加入的应是催化剂。C项、D项,由于图Ⅲ中平衡发生了移动,所以加入的不是催化剂,改变的应是温度,且乙的温度高于甲的。

答案 B

7解析 因为正反应是放热反应,升高温度,正、逆反应速率都增大,且平衡向吸热反应的方向移动,即向逆反应方向移动,所以v(逆)>v(正)。

答案 B

8解析 容器中发生反应2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)。要比较A、B两容器中SO₂的转化率,可以对B容器的反应过程进行如下虚拟设计:

即先将B容器中的体积扩大一倍,达到平衡时状态Ⅱ与A容器中SO₂的转化率相等。再将状态Ⅱ体积压缩为原体积,根据勒夏特列原理,平衡向体积减小的方向移动,平衡向正反应方向移动,状态Ⅲ平衡时SO₂转化率大于状态Ⅱ(也就是容器A)的转化率,所以B容器中SO₂的转化率比A容器中大,即a%<b%。

答案 C

9答案 (1)正反应　减小　增大

(2)正反应　不变　不变

(3)正反应　增大　减小

10解析 (1)v(H₂)=3v(CO₂)=3×=0.225 mol·L^-1·min^-1。

(2)α(H₂)=×100%=75%。

(3)A项,升温时平衡左移,减小。B项充入He,平衡不移动,不变。C项,分离出H₂O(g),平衡右移,增大。D项,使用催化剂,平衡不移动,不变。E项,缩小容器体积,平衡右移,增大。

答案 (1)0.225　(2)75%　(3)C、E

11解析 A选项,两组压强相同的实验中,当NO转化率相同时,温度高时需要时间长,因此由表中数据可知,升高温度,反应速率减慢,所以错误;B选项,当温度均为30 ℃或90 ℃,且NO转化率相同时,压强大时需要时间短,因此增大压强,反应速率变快,所以错误;C选项,从题给数据无法判断当转化率为98%时,反应是否已达到平衡状态,所以错误;D选项,起始时NO的物质的量为 mol,NO的转化率从50%增至90%时,NO转化的物质的量为 mol×(90%-50%)= mol,需要时间为3.7 s,因此反应速率为 mol·s^-1,所以正确。

答案 D

12解析 由图可知压强相等时,升高温度,AB的物质的量减少,可知温度升高平衡向逆反应方向移动,逆反应是吸热反应,正反应是放热反应,ΔH<0;t₃开始温度不变,压强增大,AB的物质的量减小,说明平衡向逆反应方向移动,逆反应是体积减小的方向,说明AB必为气体,A₂、B₂至少有一种为非气体,不能同时为气体。

答案 B

13解析 由图判断可知,C点是第一个平衡点,则A、B两点尚未达到平衡状态。C点以后,随温度升高,NH₃百分含量降低,说明平衡向逆反应方向移动,所以正反应是放热反应。

答案 (1)A、B　(2)放热

(3)AC:反应开始v(正)>v(逆),反应向右进行生成NH₃;CE:已达平衡,升温使平衡左移,NH₃的体积分数减小

14解析 (1)由Fe生成FeO,固体质量增大3.2 g,说明生成FeO 0.2 mol,则v(CO₂)==0.1 mol·L^-1·min^-1。(2)由于建立新平衡的过程中反应速率增大,且CO₂的物质的量减小,CO的物质的量增大,则可知升高温度,平衡正向移动,说明正反应吸热。(3)充入CO,CO浓度增大,逆反应速率增大,之后逐渐减小;5 min时CO₂的浓度不变,正反应速率不变,平衡逆向移动,CO₂的浓度逐渐增大,正反应速率逐渐增大。

答案 (1)0.1 mol·L^-1·min^-1

(2)>　(3)C　b

(4)Fe(或FeO)的质量(或物质的量)保持不变;或固体总质量保持不变

练习：

课件：

教案：

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