高二化学反应条件对化学平衡的影响同步检测试题及答案

编辑: 逍遥路 关键词: 高二 来源: 高中学习网
1.(2014年高考重庆卷)对滴有酚酞试液的下列溶液,操作后颜色变深的是(  )
A.明矾溶液加热
B.CH3COONa溶液加热
C.氨水中加入少量NH4Cl固体
D.小苏打溶液中加入少量NaCl固体
解析:选B。明矾溶液加热使水解程度增大,酸性增强,酚酞试液不变色,A不符合题意;CH3COONa溶液水解显碱性,使酚酞试液显红色,加热使水解程度增大,酚酞试液颜色加深,B符合题意;氨水中存在电离平衡NH3?H2O NH+4+OH-,加入NH4Cl,使平衡左移,溶液颜色变浅,C不符合题意;NaCl不水解,对颜色无影响,因此D不符合题意。
2.某温度下,有反应H2(g)+I2(g) 2HI(g);正反应为放热反应,在带有活塞的密闭容器中达到平衡。下列说法中正确的是(  )
A.体积不变,升温,正反应速率减小
B.温度、压强均不变,充入HI气体,开始时正反应速率增大
C.温度不变,压缩气体的体积,平衡不移动,颜色加深
D.体积、温度不变,充入氮气后,正反应速率将增大
解析:选C。升高温度,正反应、逆反应速率都加快;该反应属于气体体积不变的反应,增大压强或压缩体积,平衡不移动,但其中物质的浓度增大,因为I2(g)的存在,颜色加深。注意温度、压强均不变,充入HI气体,则容器的体积增大,反应物浓度减小,开始时正反应速率减小。
3.(2014年漳州高二检测)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:选B。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。
4.反应A(g)+3B(g) 2C(g) ΔH<0,达到平衡后,将气体混合物的温度降低。下列叙述中正确的是(  )
A.正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动
B.正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡向逆反应方向移动
C.正反应速率和逆反应速率都减小,平衡向正反应方向移动
D.正反应速率和逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动
解析:选C。题目提供的是一个正反应方向放热的化学反应,所以降低温度,平衡向正反应方向移动;而温度对化学反应速率的影响是不分正反应和逆反应的,即温度降低,正、逆反应速率都减小。
5.
酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于溶剂、增塑剂、香料、黏合剂及印刷、纺织等工业。乙酸乙酯的实验室和工业制法常采用如下反应:CH3COOH+C2H5OH 浓硫酸△CH3COOC2H5+H2O。请根据要求回答下列问题:
(1)试管a中需加入浓硫酸、冰醋酸和乙醇各2 mL,正确的加入顺序及操作是
________________________________________________________________________。
(2)为防止a中的液体在实验时发生暴沸,在加热前应采取的措施是
________________________________________________________________________。
(3)实验中加热试管a的目的是:①__________________;
②________________________________________________________________________。
(4)此反应以浓硫酸为催化剂,可能会造成____________、____________________等问题。
(5)目前对该反应的催化剂进行了新的探索,初步表明质子酸离子液体可用作此反应的催化剂,且能重复使用。实验数据如下表所示(乙酸和乙醇以等物质的量混合)。
同一反应时间同一反应温度
反应温度/℃转化率/%选择性/%反应时间/h转化率/%选择性/%
4077.8100280.2100
6092.3100387.8100
8092.6100492.3100
12094.598.7693.0100
选择性100%表示反应生成的产物是乙酸乙酯和水
①根据表中数据,下列________(填字母)为该反应的最佳条件。
A.120 ℃,4 h         B.80 ℃,2 h
C.60 ℃,4 h D.40 ℃,3 h
②当反应温度达到120 ℃时,反应选择性降低的原因可能为
________________________________________________________________________。
解析:(1)液体混合一般应将密度大的液体加入到密度小的液体中。(2)加沸石或碎瓷片可防止液体暴沸。(3)该酯化反应为可逆反应,升温可加快反应速率。及时将乙酸乙酯蒸出,减小生成物浓度,使平衡向正反应方向移动,有利于乙酸乙酯的生成。(4)从催化剂重复利用、产物的污染、原料被炭化角度分析。(5)①从表中数据综合分析,升高温度转化率提高,但120 ℃时催化剂的选择性差,60 ℃和80 ℃时的转化率相差不大,60 ℃为适宜温度,反应时间长,转化率提高,但4~6小时转化率提高不明显,可选C;②发生了副反应,有可能是乙醇脱水生成了乙醚。
答案:(1)先加入乙醇,然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸,再加入冰醋酸
(2)在试管a中加入几粒沸石(碎瓷片)
(3)加快反应速率 及时将产物乙酸乙酯蒸出,以利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移动
(4)产生大量的酸性废液(或造成环境污染) 部分原料炭化 催化剂重复使用困难 催化效果不理想(任填两种)
(5)①C ②乙醇脱水生成了乙醚
1. 可逆反应达到平衡的重要特征是(  )
A.反应停止了
B.正、逆反应的速率均为零
C.正、逆反应都还在继续进行
D.正、逆反应的速率相等
解析:选D。非平衡状态的正、逆反应也都在继续进行,所以正、逆反应都还在继续进行不是达到平衡的特征;达到平衡的特征应是正、逆反应的速率相等。
2.(2014年嘉兴高二检测)下列关于化学反应限度的说法中正确的是(双选)(  )
A.当一个可逆反应达到平衡状态时,这就是这个反应在该条件下所能达到的限度
B.当一个可逆反应进行到平衡状态时,那么这个反应的正向反应速率和逆向反应速率相等
C.平衡状态是一种静止的状态,因为反应物和生成物的浓度已经不再改变
D.化学反应的限度不可以通过改变条件而改变
解析:选AB。当一个可逆反应的正向反应速率和逆向反应速率相等时,该反应已达到平衡状态;反之,当一个可逆反应进行到平衡状态时,那么这个反应的正向反应速率和逆向反应速率相等,所以B正确;当一个可逆反应进行到平衡状态时,那么这个反应的正向反应速率和逆向反应速率相等,从表面上看,反应物不再被消耗,生成物也不再增加,反应物达到了最大转化率,生成物达到最大产率,这就是这个反应在该条件下所能达到的限度,所以A正确;化学平衡状态是一种动态平衡,一旦条件改变,平衡就要被破坏,化学反应的限度也就随之而改变,所以C、D说法是错误的。
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:选B。乙酸乙酯水解时存在如下平衡:CH3COOC2H5+H2O 催化剂CH3COOH+CH3CH2OH。使用氢氧化钠作催化剂的时候,NaOH和CH3COOH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。
4.在高温下,反应2HBr(g) H2(g)+Br2(g) ΔH>0。达到平衡,要使混合气体颜色加深,可采取的方法是(双选)(  )
A.减小压强       B.缩小体积
C升高温度 D.增大氢气浓度
解析:选BC。HBr、H2都是无色,要使混合气体颜色加深,即增大溴的浓度。缩小体积,虽然平衡不发生移动,但却增大了溴的浓度,故混合气体颜色加深;升高温度,平衡向右移动,增大了溴的浓度,混合气体颜色加深。
5.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:选D。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。
6.(2014年金华高二检测)反应2A(g)+B(g) 2C(g) ΔH>0。下列反应有利于生成C的是(  )
A.低温、低压 B.低温、高压
C.高温、高压 D.高温、低压
解析:选C。由ΔH>0可知该反应为吸热反应,此反应还是气体分子数减小的反应。由勒夏特列原理可知:升高温度、增大压强会使平衡向着生成C的方向移动。
7.一定温度下,在一固定容积的密闭容器中发生反应:2NO2(g) N2O4(g),达平衡时,再向容器内通入一定量的NO2,重新达到平衡后,与第一次平衡相比,NO2的体积分数(  )
A.不变 B.增大
C.减小 D.无法判断
解析:选C。可以假设原来在容积为1 L的容器中通入了1 mol NO2,达平衡后NO2%=a,然后又通入1 mol NO2,具体过程假设如下:
8.(2014年镇江高二检测)在反应FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl达到平衡后,向反应液中加入少量的下列固体物质,溶液颜色几乎不变的是(  )
A.KCl B.KOH
C.Fe2(SO4)3 D.KSCN
解析:选A。反应FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl的实质是Fe3++3SCN- Fe(SCN)3,加入KOH、Fe2(SO4)3、KSCN都会使平衡发生移动导致溶液颜色发生变化。
9.对已达化学平衡的反应:2X(g)+Y(g) 2Z(g),减小压强时,对反应产生的影响是(  )
A.逆反应速率增大,正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动
B.逆反应速率减小,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动
C.正、逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动
D.正、逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动
解析:选C。减小压强,气体体积增大,反应物和生成物的浓度都减小,正、逆反应速率都减小,正反应是气体体积减小的反应,平衡应向气体体积增大的方向移动。
10.(2014年台州高二检测)对于反应2SO2+O2 催化剂△2SO3,下列判断正确的是(双选)(  )
A.2体积SO2和足量O2反应,必定生成2体积SO3
B.其他条件不变,增大压强,平衡必定向右移动
C.平衡时,SO2消耗速率必定等于O2生成速率的2倍
D.平衡时,SO2浓度必定等于O2浓度的2倍
解析:选BC。SO2转化为SO3是可逆反应,不可能完全转化为SO3;其他条件不变时,增大压强,平衡向右移动;SO2消耗速率代表正反应速率,O2的生成速率代表逆反应速率,平衡时为2倍关系;SO2平衡浓度不一定等于O2浓度的2倍,因为起始浓度不一定是2倍关系。
11.在密闭容器中进行下列反应CO2(g)+C(s) 高温2CO(g) ΔH>0,达到平衡后,改变下列条件,则指定物质的浓度及平衡如何变化。
(1)增加C的用量,平衡__________,c(CO)________。
(2)减小密闭容器的体积,保持温度不变,则平衡____________,c(CO2)________。
(3)通入N2,保持密闭容器的体积和温度不变,则平衡____________,c(CO2)________。
(4)保持密闭容器的体积不变,升高温度,则平衡____________,c(CO2)________。
解析:对于CO2(g)+C(s) 高温2CO(g) ΔH>0,这一可逆反应,增大C的用量,平衡不会移动,c(CO)不变化,这是因为C是固体物质,C的用量虽然增大,但浓度是常数。保持温度不变,减小密闭容器体积,实际上增大了体系的压强,平衡向着体积减小的逆反应方向移动,此时,CO2和CO的浓度均增大。保持容器体积和温度不变,充入N2,虽能增大容器的压强,但由于各组分的浓度不变,故平衡不移动。该反应的正反应为吸热反应,逆反应为放热反应,升高体系温度,平衡会向着正反应方向移动,CO2的浓度减小,CO的浓度增大。
答案:(1)不移动 不变
(2)向逆反应方向移动 增大
(3)不移动 不变
(4)向正反应方向移动 减小
12.以化学平衡移动原理为依据,解释以下事实。
(1)在氨水中加入氢氧化钠溶液,有氨气逸出
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)合成氨工业中将氨气液化,可以提高氨的产量
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
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(3)用热水溶解碳酸钠晶体(Na2CO3?10H2O),可提高去污能力
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)打开冰冻啤酒倒入玻璃杯,杯中立即泛起大量泡沫
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:根据化学平衡移动原理,讨论外界条件对化学平衡的影响,确定平衡移动的方向,这是解题的依据。
答案:(1)氨水中存在两个平衡,溶解平衡和电离平衡:
NH3+H2O NH3?H2O NH+4+OH-,当加入NaOH溶液,平衡体系中OH-的浓度增大,使上述平衡向逆反应方向移动,故氨气逸出
(2)合成氨的反应:N2(g)+3H2(g) 高温、高压催化剂2NH3(g)。氨气在混合气体中有一定含量,若将氨气液化,使氨气不断离开平衡体系,致使合成氨的反应向正反应方向移动,故可提高氨的产量
(3)碳酸钠晶体溶于水去油污,原因是碳酸钠水解呈碱性:CO2-3+H2O HCO-3+OH-,HCO-3+H2O H2CO3+OH-。盐的水解反应是中和反应的逆反应,是吸热反应,升高温度使水解平衡向正反应方向移动,水解程度增大,碱性增强,从而提高去污能力
(4)饮料在日常生活中相当普遍,其中含有一定量的化学物质,啤酒中CO2就是其中的一种。CO2在水中存在溶解平衡:CO2(g) CO2(aq),化学平衡:CO2+H2O H2CO3,上述平衡受压力和温度影响,打开冰冻啤酒后,温度升高压强减小,均使两平衡向逆反应方向移动,CO2(g)的量增大,所以,杯中立即泛起大量泡沫
13.一定温度下,分别往容积均为5 L的甲(恒压密闭容器)、乙(恒容密闭容器)中各加入0.5 mol无色的N2O4气体,立即出现红棕色。当反应进行到2 s时,测得乙容器中N2O4的浓度为0.09 mol?L-1。经过60 s乙容器中的反应达到平衡(反应过程中两个容器的温度均保持恒定)。
(1)容器中气体出现红棕色的原因是(用化学方程式表示)
________________________________________________________________________。
(2)前2 s内,乙容器中以N2O4的浓度变化表示的平均反应速率为____________________。
(3)达到平衡时,甲容器中反应所需的时间______60 s(填“大于”、“小于”或“等于”,下同);两容器中都达到平衡时,N2O4的浓度:甲__________乙,反应过程中吸收的能量:甲__________乙。
(4)两容器都达到平衡后,若要使甲、乙中N2O4浓度相等,不能采取的措施是__________。
A.保持温度不变,适当压缩甲容器
B.保持容器体积不变,使甲容器升温
C.保持容器体积和温度不变,向甲容器中加入适量N2O4
D.保持容器体积不变,使甲容器降温
解析:(1)因为N2O4 2NO2,故无色气体会出现红棕色。
(2)前2 s内v(N2O4)=0.1 mol?L-1-0.09 mol?L-12 s
=0.005 mol?L-1?s-1。
(3)由于反应N2O4 2NO2是一个气体体积增大的反应,随着反应的进行,V甲>V乙,p 乙> p甲,压强大,化学反应速率快,故乙容器先达平衡,所以甲容器中反应达平衡所需时间大于60 s。由于甲中压强不变,故达到平衡时,甲中四氧化二氮的浓度小于乙中四氧化二氮的浓度。由于反应N2O4 2NO2是一个吸热反应,而增大压强有利于反应向逆反应方向进行,故反应过程中吸收的热量甲大于乙。
(4)因甲中四氧化二氮的浓度小于乙中四氧化二氮的浓度,若使两者浓度相等,则应使甲中N2O4浓度增大或使乙中N2O4的浓度减小,其中A、C、D都能使N2O4(甲中)的浓度增大。
答案:(1)N2O4 2NO2 (2)0.005 mol?L-1?s-1
(3)大于 小于 大于 (4)B


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