第三單元化學(xué)平衡的移動

1、專題2 第3單元(本欄目內(nèi)容，在學(xué)生用書中以活頁形式分冊裝訂！)一、選擇題1壓強(qiáng)變化不會使下列化學(xué)反應(yīng)的平衡發(fā)生移動的是()AH2(g)Br2(g)2HBr(g)BN2(g)3H2(g)2NH3(g)C2SO2(g)O2(g)2SO3(g)DC(s)CO2(g)2CO(g)【解析】對于氣體體積不變的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)時化學(xué)平衡不移動?！敬鸢浮緼2對于平衡CO2(g)CO2(aq)H19.75 kJ/mol，為增大二氧化碳?xì)怏w在水中的溶解度，應(yīng)采用的方法是()A升溫增壓 B降溫減壓C升溫減壓 D降溫增壓【解析】正反應(yīng)放熱，要使平衡右移，應(yīng)該降低溫度；另外正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，所以為了增加CO

2、2在水中的溶解度，應(yīng)該增大壓強(qiáng)，故選D?！敬鸢浮緿3在常溫常壓下，向5 mL 0.1 mol·L1 FeCl3溶液中滴加0.5 mL 0.01 mol·L1的NH4SCN溶液，發(fā)生如下反應(yīng)：FeCl33NH4SCNFe(SCN)33NH4Cl，所得溶液呈紅色，改變下列條件，能使溶液顏色變淺的是()A向溶液中加入少量的NH4Cl晶體B向溶液中加入少量的水C向溶液中加少量無水CuSO4，變藍(lán)后立即取出D向溶液中滴加2滴2 mol·L1的FeCl3【解析】從反應(yīng)實質(zhì)看，溶液中存在的化學(xué)平衡是：Fe33SCNFe(SCN)3，F(xiàn)e(SCN)3溶液顯紅色，加入NH4Cl晶體

3、，因為在反應(yīng)中NH4、Cl未參與上述平衡，故對此平衡無影響；加水稀釋各微粒濃度都變小，且上述平衡逆向移動，顏色變淺；CuSO4粉末結(jié)合水，使各微粒濃度變大，顏色加深；加2滴2 mol·L1FeCl3，增大c(Fe3)，平衡正向移動，顏色加深(注意，若加入FeCl3的濃度0.1 mol·L1，則不是增加反應(yīng)物濃度，相當(dāng)于稀釋)?！敬鸢浮緽4合成氨工業(yè)上采用了循環(huán)操作，主要原因是()A加快反應(yīng)速率B提高NH3的平衡濃度C降低NH3的沸點 D提高N2和H2的利用率【解析】合成氨工業(yè)上采用循環(huán)壓縮操作，將N2、H2壓縮到合成塔中循環(huán)利用于合成氨，提高了N2、H2的利用率?！敬鸢浮緿

4、5(2008年全國)已知：4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(g)H1 025 kJ/mol，該反應(yīng)是一個可逆反應(yīng)。若反應(yīng)物起始物質(zhì)的量相同，下列關(guān)于該反應(yīng)的示意圖不正確的是()【解析】該反應(yīng)的正方向為放熱反應(yīng)，溫度越高，NO含量越低，到達(dá)平衡所用時間越短，故A項正確，C項錯誤；該反應(yīng)的正反應(yīng)是一個氣體體積增大的反應(yīng)，壓強(qiáng)越大，到達(dá)平衡所用時間越短，NO含量越低，故B項正確；催化劑只能改變反應(yīng)的速率，不能改變平衡時各物質(zhì)含量，故D項正確?！敬鸢浮緾6在一定溫度下的可逆反應(yīng)：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，生成物C的體積分?jǐn)?shù)與壓強(qiáng)p1和p2，時間t1和t2的關(guān)系如下圖所示

5、，則在下列關(guān)系中正確的是(多選)()Ap1>p2 Bp1<p2Cmn>pq Dmn<pq【解析】由圖象可知：本題是起始反應(yīng)物為A、B，生成物為C、D的可逆反應(yīng)(注意起點)，從反應(yīng)開始到平衡的反應(yīng)過程。圖象顯示，在壓強(qiáng)為p1時，在t2達(dá)到平衡，生成物C的體積分?jǐn)?shù)為c1；在壓強(qiáng)為p2時，在t1達(dá)到平衡，生成物C的體積分?jǐn)?shù)為c2。從橫坐標(biāo)看，t2>t1，說明p2時化學(xué)反應(yīng)速率快，先達(dá)到平衡，所以壓強(qiáng)p2>p1；從縱坐標(biāo)看，c1>c2，說明加壓將使平衡向逆反應(yīng)方向移動，即pq>mn?！敬鸢浮緽D7有一處于平衡狀態(tài)的反應(yīng)X(s)3Y(g)2Z(g)(正反應(yīng)

6、是放熱反應(yīng))。為了使平衡向生成Z的方向移動，應(yīng)選擇的條件是()升高溫度降低溫度增大壓強(qiáng)降低壓強(qiáng)加入正催化劑分離出ZA BC D【解析】本題全面考查了影響平衡的條件，所以正確理解勒夏特列原理中的“減弱”兩字，是解決問題的關(guān)鍵，所以對化學(xué)反應(yīng)原理的學(xué)習(xí)要深入理解， 既要掌握它的內(nèi)涵也要掌握外延。對于正反應(yīng)是放熱、氣體分子總數(shù)減小的可逆反應(yīng)來說，降溫、加壓均能使平衡向正反應(yīng)方向移動；分離出Z，就是減小生成物的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動。【答案】C8合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡時NH3的體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示。根據(jù)此圖分析合成氨工業(yè)最有前途的研究方向是()A提高分離技術(shù)B研制耐高壓的合成塔C研制低

7、溫催化劑D探索不用N2和H2合成氨的新途徑【解析】由圖可知：NH3%隨著溫度的升高而顯著下降，故要提高NH3%，必須降低溫度、但目前所用催化劑鐵觸媒活性最好時的溫度為500 。故最有前途的研究方向為研制低溫催化劑?！敬鸢浮緾9下圖是溫度和壓強(qiáng)對XY2Z反應(yīng)影響的示意圖。圖中橫坐標(biāo)表示溫度，縱坐標(biāo)表示平衡混合氣體中Z的體積分?jǐn)?shù)。下列敘述正確的是()A上述可逆反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)BX、Y、Z均為氣態(tài)CX和Y中只有一種為氣態(tài)，Z為氣態(tài)D上述反應(yīng)的逆反應(yīng)的H>0【解析】依圖可知，壓強(qiáng)一定時，溫度越高，Z的體積分?jǐn)?shù)增大，則溫度升高，向正反應(yīng)方向移動，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則A、D選項錯。溫度一定時，

8、壓強(qiáng)越大，Z的體積分?jǐn)?shù)越小，則平衡向逆反應(yīng)方向移動，逆反應(yīng)為氣體減小的反應(yīng)，則B錯誤，答案為C?！敬鸢浮緾10將1 mol CO和1 mol H2O(g)充入某固定容積的反應(yīng)器中，在某條件下達(dá)到平衡：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，此時有的CO轉(zhuǎn)化為CO2。若在相同條件下，向容器中充入1 mol CO2、1 mol H2和1 mol H2O(g)，達(dá)到平衡時，混合物中CO2的體積分?jǐn)?shù)可能是下列中的()A22.22% B28.18%C33.33% D36.86%【解析】本題用極限法：當(dāng)充入1 mol CO2、1 mol H2和1 mol H2O，假設(shè)不反應(yīng)，CO2的體積分?jǐn)?shù)為33.

9、33%。據(jù)等效平衡規(guī)律，充入1 mol CO2、1 mol H2和1 mol H2O，相當(dāng)于加入1 mol CO和2 mol H2O，假設(shè)CO亦有轉(zhuǎn)化為CO2，則CO2的體積分?jǐn)?shù)為22.22%，所以CO2的體積分?jǐn)?shù)介于22.22%和33.33%之間?！敬鸢浮緽二、非選擇題11反應(yīng)mA(g)nB(g)pC(g)在一定溫度和不同壓強(qiáng)下達(dá)到平衡時，分別得到A的物質(zhì)的量濃度如下表所示：壓強(qiáng)/Pa2×1055×1051×106c(A)/mol·L10.080.20.44分析表中數(shù)據(jù)，回答：(1)當(dāng)壓強(qiáng)從2×105 Pa增加到5×105 Pa時，

10、平衡_(填“向左”、“向右”或“不”)移動，理由是_。(2)當(dāng)壓強(qiáng)從5×105 Pa增加到1×106 Pa時，該反應(yīng)的化學(xué)平衡_(填“向左”、“向右”或“不”)移動，判斷的依據(jù)是_，可能的原因是_ _?！窘馕觥咳鬽np時，當(dāng)壓強(qiáng)加倍，則體積減半，即p22p1時，V2V1，各組分濃度加倍。若c(A)增大倍數(shù)比壓強(qiáng)增大倍數(shù)小，則平衡右移，反之左移。中學(xué)化學(xué)中往往通過改變?nèi)萜黧w積來增大或減小體系的壓強(qiáng)。為什么一個平衡，加壓平衡不移動，即mnp，再增大壓強(qiáng)，逆向移動呢？只能說明左邊氣體數(shù)目比右邊小，只能是B的狀態(tài)發(fā)生了改變，壓強(qiáng)增大，氣體可能變成液態(tài)甚至固態(tài)。有時，等倍數(shù)的增加各組

11、分濃度也看作壓強(qiáng)增大?！敬鸢浮?1)不當(dāng)壓強(qiáng)增大到原來2.5倍時，c(A)也增大到原來的2.5倍，說明平衡沒有移動，即mnp(2)向左當(dāng)壓強(qiáng)增大到原來的2倍，c(A)卻增大到原來的2.2倍，說明平衡向生成A的方向移動了增大壓強(qiáng)時，B轉(zhuǎn)化為液體或固體12合成氨的反應(yīng)：N23H22NH3，在一定條件下已達(dá)到平衡狀態(tài)。(1)此時_相等，_保持不變，而_卻仍在進(jìn)行，因此化學(xué)平衡是_平衡。(2)若降低溫度，會使上述化學(xué)平衡向生成氨的方向移動，則正反應(yīng)是_反應(yīng)，生成每摩爾氨的反應(yīng)熱是46.2 kJ，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_ _。(3)合成氨時，選擇700 K高溫的目的是_。(4)若反應(yīng)容器的體積不變，原

12、反應(yīng)溫度不變，而將平衡體系中的混合氣體的濃度增大1倍，則上述平衡向_移動；若在平衡體系中加入氦氣，則上述平衡_移動?！窘馕觥?1)根據(jù)化學(xué)平衡的定義及特點可知，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，正、逆反應(yīng)速率相等，各反應(yīng)物和生成物的濃度保持不變，而正、逆反應(yīng)卻仍在進(jìn)行，因此化學(xué)平衡是動態(tài)平衡。(2)由溫度對化學(xué)平衡的影響可知，降低溫度使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)。由題意知，生成2 mol氨的反應(yīng)熱是46.2 kJ×2，即92.4 kJ，則合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJ·mol1。(3)升高溫度和加入催化劑都能加快反應(yīng)速

13、率，但是工業(yè)上用的催化劑在該溫度時活性最大。(4)若保持反應(yīng)容器的體積和反應(yīng)溫度不變，將平衡體系中的混合氣體的濃度增大1倍，其效果相當(dāng)于增大體系的壓強(qiáng)，根據(jù)壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響原則，可判斷上述平衡應(yīng)該向正反應(yīng)方向移動。若在平衡體系中加入氦氣，氦氣不參與反應(yīng)，由于反應(yīng)容器的體積和反應(yīng)溫度都不變，氦氣的加入只是增大了容器內(nèi)總的壓強(qiáng)并未改變反應(yīng)體系的壓強(qiáng)，因此氦氣的加入對上述平衡沒有影響即化學(xué)平衡不移動?！敬鸢浮?1)正、逆反應(yīng)速率各反應(yīng)物和生成物的濃度正、逆反應(yīng)動態(tài)(2)放熱N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJ·mol1(3)加快反應(yīng)速率，工業(yè)上用的催化劑在該溫度時活性最

14、大(4)正反應(yīng)方向不13在某一容積為 V L的密閉容器內(nèi)，加入等物質(zhì)的量的X和Y，在一定的條件下發(fā)生如下反應(yīng)：X(g)Y(g)2Z(g)H<0(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為_。(2)若升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率_，Z的濃度_，化學(xué)平衡常數(shù)K_(均填“增大”、“減小”或“不變”)。(3)下圖中、表示該反應(yīng)在t1時達(dá)到平衡，在t2時因改變某個條件而發(fā)生變化的曲線：由圖判斷，反應(yīng)進(jìn)行至t2 min時，曲線發(fā)生變化的原因是_(用文字表示)；由圖判斷，t2 min到t3 min的曲線變化的原因可能是_(填字母)。a降低溫度 b加了催化劑c增加Z的量 d縮小容器體積【解析】(2)升高溫度，v正、v逆

15、都增大，由于該正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動，所以Z的濃度減小，K也減小。(3)由圖可知，t2到t3 min時，產(chǎn)物濃度增大，反應(yīng)物濃度減小，說明平衡正向移動，該正反應(yīng)為氣體分子數(shù)不變的放熱反應(yīng)，所以曲線變化的原因是溫度降低，因為曲線連續(xù)，所以不可能是改變濃度，圖中，t2t3，正、逆反應(yīng)速率增大同樣倍數(shù)，可以是加入催化劑；該反應(yīng)氣體分子數(shù)不變，所以也可以是縮小容器體積即加壓?！敬鸢浮?1)K(2)增大減小減小(3)降低溫度bd14硫化鈉是一種用途廣泛的化工原料，制備硫化鈉的反應(yīng)原理可用下式表示：Na2SO4(s)4H2(g)Na2S(s)4H2O(g)，已知該可逆反應(yīng)在1 100 時達(dá)

16、到平衡，并保持反應(yīng)器內(nèi)恒溫恒容，試回答下列問題。(1)此可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式可表示為_。溫度升高后，K值會增大，意味著該反應(yīng)的正方向為_(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(2)下列各種情況下，平衡將發(fā)生何種變化？(填“正向”、“逆向”或“不”)加入少量Na2SO4固體，平衡_移動。加入少量Na2SO4·10H2O晶體，平衡_移動。加入少量灼熱的焦炭，平衡_移動。(3)若將溫度降低100 ，則在降溫過程中對恒容反應(yīng)器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)p(g)、氫氣物質(zhì)的量n(H2)、恒容反應(yīng)器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量(g)、氣體的總質(zhì)量m(g)的變化，描述正確的圖象是_?！窘馕觥勘绢}從溫度、濃度等對平衡的影響出發(fā)，結(jié)合圖象分析，考查同學(xué)們對平衡移動原理的理解及應(yīng)用能力。(1)固體不列入平衡常數(shù)表達(dá)式；據(jù)K的意義，溫度升高，K值增大，說明平衡正向移動，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。(2)加入固體，平衡不移動；加入Na2SO4·10H2O