一輪學(xué)案第七章第二講化學(xué)平衡狀態(tài)和平衡移動(dòng)

溫馨提示：此套題為Word版，請按住Ctrl,滑動(dòng)鼠標(biāo)滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后。關(guān)閉Word文檔返回原板塊。第二講化學(xué)平衡狀態(tài)和平衡移動(dòng)考點(diǎn)一可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡狀態(tài)(命題指數(shù)★★★)1．可逆反應(yīng)：(1)概念：在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。(2)表示方法：用“”連接，把從左向右進(jìn)行的反應(yīng)稱為正反應(yīng)，把從右向左進(jìn)行的反應(yīng)稱為逆反應(yīng)。(3)可逆反應(yīng)的特點(diǎn)：2．化學(xué)平衡狀態(tài)：(1)概念：在一定條件下，當(dāng)正、逆兩個(gè)方向的反應(yīng)速率相等時(shí)，反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量或濃度可以保持不變，這種狀態(tài)稱為化學(xué)平衡狀態(tài)。(2)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：1．判斷下列說法是否正確，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。(1)NH3和HCl生成NH4Cl與NH4Cl分解生成NH3和HCl互為可逆反應(yīng)。()提示：×。反應(yīng)條件不同，不互為可逆反應(yīng)。(2)化學(xué)反應(yīng)的限度就是一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到的平衡狀態(tài)，可逆反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率不能達(dá)到100%。()提示：√。可逆反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，就是該反應(yīng)的限度，可逆反應(yīng)不能進(jìn)行完全，轉(zhuǎn)化率低于100%。(3)在一恒容密閉容器進(jìn)行NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)，當(dāng)CO2體積分?jǐn)?shù)不變時(shí)，該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。()提示：×。在該可逆反應(yīng)進(jìn)行中，CO2體積分?jǐn)?shù)始終不變。所以CO2體積分?jǐn)?shù)不變不能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù)。(4)對于可逆反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)?2SO3(g)，當(dāng)密度保持不變時(shí)，在恒溫恒容和恒溫恒壓條件下，均不能作為平衡狀態(tài)的標(biāo)志。()提示：×。恒溫恒壓條件下，由于反應(yīng)過程中氣體體積增大，氣體密度減小，密度不變即為平衡狀態(tài)。(5)恒溫恒壓條件下，對于反應(yīng)H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)，當(dāng)容器中氣體顏色保持不變時(shí)，該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。()提示：√。該反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng)，容器內(nèi)顏色不變即為I2濃度不變，故反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。2.在某一容積為5L的密閉容器內(nèi)，加入0.2mol的CO和0.2mol的H2O，在催化劑存在的條件下加熱至高溫，發(fā)生如下反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH>0。反應(yīng)中CO2的濃度隨時(shí)間變化情況如圖：(1)根據(jù)如圖數(shù)據(jù)，反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時(shí)，CO的化學(xué)反應(yīng)速率為________；反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)；c(H2)＝___________________________________________。(2)判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的依據(jù)是__________。①CO減少的化學(xué)反應(yīng)速率和CO2減少的化學(xué)反應(yīng)速率相等②CO、H2O、CO2、H2的濃度都相等③CO、H2O、CO2、H2的濃度都不再發(fā)生變化④正、逆反應(yīng)速率都為零【解析】(1)由圖可知10min時(shí)達(dá)到平衡，v(CO)＝v(CO2)＝0.03mol·L－1÷10min＝0.003mol·L－1·min－1。由化學(xué)方程式得c(H2)＝c(CO2)＝0.03mol·L－1。(2)達(dá)到平衡的標(biāo)志是各物質(zhì)的百分組成不變，濃度不變，正、逆反應(yīng)速率相等且不為零。CO減少的化學(xué)反應(yīng)速率是正反應(yīng)速率，CO2減少的化學(xué)反應(yīng)速率是逆反應(yīng)速率。所以①③可作為判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的依據(jù)。答案：(1)0.003mol·L－1·min－10.03mol·L－1(2)①③命題角度1：可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡狀態(tài)的建立【典例1】(2021·寧德模擬)往10mL0.2mol·L－1NaI溶液中滴加4～5滴0.1mol·L－1FeCl3溶液后，再進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，可證明FeCl3溶液和NaI溶液的反應(yīng)為可逆反應(yīng)的是()A．再滴加AgNO3溶液，觀察是否有AgI沉淀產(chǎn)生B．加入CCl4振蕩后，觀察下層液體顏色C．加入CCl4振蕩后，取上層清液，滴加AgNO3溶液，觀察是否有AgCl沉淀產(chǎn)生D．加入CCl4振蕩后，取上層清液，滴加KSCN溶液，觀察是否出現(xiàn)紅色【解析】選D。可逆反應(yīng)的特點(diǎn)是不能進(jìn)行徹底，F(xiàn)eCl3和過量的碘化鉀反應(yīng)，若仍有三價(jià)鐵離子存在，則說明該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，所以向充分反應(yīng)后的溶液加硫氰化鉀，溶液變血紅色，證明有三價(jià)鐵離子存在，說明該反應(yīng)為可逆反應(yīng)?！緜溥x例題】(2021·開封模擬)在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)X＋3Y2Z，已知反應(yīng)中X、Y、Z的起始濃度分別為0.1mol·L－1、0.4mol·L－1、0.2mol·L－1，在一定條件下，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，各物質(zhì)的濃度可能是()A．X為0.2mol·L－1B．Y為0.45mol·L－1C．Z為0.5mol·L－1D．Y為0.1mol·L－1【解析】選B。若反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行到達(dá)平衡，X、Y的濃度最小，Z的濃度最大，假定完全反應(yīng)，則：Ｋ X＋3Y2Z開始(mol·L－1): 0.10.4 0.2變化(mol·L－1): 0.10.3 0.2平衡(mol·L－1): 0 0.1 0.4若反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行達(dá)到平衡，將產(chǎn)物Z轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物X和Y，X、Y的濃度最大，Z的濃度最小，假定完全反應(yīng)，則： X＋3Y2Z開始(mol·L－1):0.10.4 0.2變化(mol·L－1):0.10.3 0.2平衡(mol·L－1):0.20.7 0由于為可逆反應(yīng)，物質(zhì)不能完全轉(zhuǎn)化，所以平衡時(shí)濃度范圍為0mol·L－1＜c(X)＜0.2mol·L－1，0.1mol·L－1＜c(Y)＜0.7mol·L－1，0mol·L－1＜c(Z)＜0.4mol·L－1，綜合以上分析可知B正確。命題角度2：化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷【典例2】反應(yīng)X(s)＋2Y(g)2W(g)ΔH＝－akJ·mol－1(a＞0)，一定溫度下，在恒壓的密閉容器中，加入1molX和2molY發(fā)生反應(yīng)，下列說法正確的是()A．充分反應(yīng)時(shí)，放出的熱量為akJB．當(dāng)Y與W的物質(zhì)的量濃度之比為1∶1時(shí)，表明該反應(yīng)一定已達(dá)到平衡C．當(dāng)容器內(nèi)氣體的密度不再改變時(shí)，表明該反應(yīng)一定已到達(dá)平衡D．當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，X和Y的轉(zhuǎn)化率之比為1∶2【解析】選C?？赡娣磻?yīng)反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化，則充分反應(yīng)時(shí)，放出的熱量小于akJ，故A錯(cuò)誤；平衡常數(shù)未知，不能確定平衡時(shí)Y與W的物質(zhì)的量濃度之比，故B錯(cuò)誤；X為固體，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，氣體的質(zhì)量不變，則容器內(nèi)氣體的密度不變，故C正確；加入1molX和2molY，且按1∶2參加反應(yīng)，則無論是否達(dá)到平衡狀態(tài)，X和Y的轉(zhuǎn)化率之比都為1∶1，不能用于判斷是否達(dá)到平衡，故D錯(cuò)誤。1．反應(yīng)物與生成物取值范圍的界定：采用極端假設(shè)(“一邊倒”)的方法，可以界定反應(yīng)物與生成物的取值范圍。如在恒溫恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，X2、Y2、Z的初始濃度分別為0.2mol·L－1、0.1mol·L－1和0.2mol·L－1，若反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行到達(dá)平衡，X2、Y2的濃度最小，Z的濃度最大，假定完全反應(yīng)，則：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，開始(mol·L－1):0.20.10.2變化(mol·L－1):0.10.10.2平衡(mol·L－1):0.100.4若反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行到達(dá)平衡，將產(chǎn)物Z轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物X2和Y2，X2、Y2的濃度最大，Z的濃度最小，假定完全反應(yīng)，則：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，開始(mol·L－1):0.20.10.2變化(mol·L－1):0.10.10.2平衡(mol·L－1):0.30.20由于物質(zhì)不能完全轉(zhuǎn)化所以平衡時(shí)濃度范圍為0.1mol·L－1＜c(X2)＜0.3mol·L－1，0mol·L－1＜c(Y2)＜0.2mol·L－1，0mol·L－1＜c(Z)＜0.4mol·L－1。此方法可稱為“一邊倒”。2．判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)的方法：可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)有兩個(gè)主要的特征：一是正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等；二是反應(yīng)混合物中各組分的百分含量保持不變。這兩個(gè)特征就是判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的核心依據(jù)。(1)根本標(biāo)志：v正＝v逆≠0。①對于同一物質(zhì)而言，該物質(zhì)的生成速率等于它的消耗速率；②對于不同的物質(zhì)而言，速率之比等于方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，但必須是不同方向的速率。(2)直接標(biāo)志：“定”，即反應(yīng)混合物中各組分的含量保持不變。(3)間接標(biāo)志：指所表述的內(nèi)容并非直接而是間接反映“等”和“定”的意義。①反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率保持不變。②產(chǎn)物的產(chǎn)率保持不變。③平衡體系的顏色保持不變。④絕熱的恒容反應(yīng)體系中的溫度保持不變。⑤某化學(xué)鍵的破壞速率和生成速率相等。(4)“特殊”標(biāo)志：指所表述的內(nèi)容并不能適用于所有反應(yīng)，只是適用于某些反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。①體系中氣體物質(zhì)的總質(zhì)量保持不變。②體系中氣體物質(zhì)的總物質(zhì)的量(或體積或分子個(gè)數(shù))保持不變。③體系中氣體物質(zhì)的平均相對分子質(zhì)量保持不變。④氣體的總壓強(qiáng)不再發(fā)生改變。⑤體系中氣體的密度不再發(fā)生改變。命題點(diǎn)1：可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡狀態(tài)的建立(基礎(chǔ)性考點(diǎn))1．(2021·淮北模擬)已知反應(yīng)：NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)，起始時(shí)向某密閉容器中通入1molNO2、2molS18O2，反應(yīng)達(dá)到平衡后，下列有關(guān)說法正確的是()A．NO2中不可能含18OB．有1molN18O生成C．S18O2的物質(zhì)的量不可能為0.8molD．SO2、SO3、NO、NO2均含18O時(shí)，說明該反應(yīng)達(dá)到平衡【解析】選C。反應(yīng)：NO2(g)＋SO2(g)?SO3(g)＋NO(g)為可逆反應(yīng)，則通入1molNO2、2molS18O2，反應(yīng)達(dá)到平衡后，SO2、SO3、NO、NO2均含18O，故A錯(cuò)誤；反應(yīng)：NO2(g)＋SO2(g)?SO3(g)＋NO(g)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)物不可能完全消耗，所以通入1molNO2、2molS18O2，不可能有1molN18O生成，故B錯(cuò)誤；反應(yīng)：NO2(g)＋SO2(g)?SO3(g)＋NO(g)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)物不可能完全消耗，所以通入1molNO2、2molS18O2，則NO2、S18O2消耗都小于1mol，所以S18O2的物質(zhì)的量不可能為0.8mol，故C正確；反應(yīng)：NO2(g)＋SO2(g)?SO3(g)＋NO(g)為可逆反應(yīng)，SO2、SO3、NO、NO2均含18O時(shí)，不能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡，故D錯(cuò)誤。命題點(diǎn)2：化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷(綜合性考點(diǎn))2．(2021·欽州模擬)在體積固定的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2CO(g)＋4H2(g)CH3CH2OH(g)＋H2O(g)。下列敘述中不能說明上述反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是()A．體系的壓強(qiáng)不變B．反應(yīng)體系中乙醇的物質(zhì)的量濃度不再變化C．混合氣體的密度不變D．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變【解析】選C。該反應(yīng)為氣體體積縮小的可逆反應(yīng)，壓強(qiáng)為變量，當(dāng)體系的壓強(qiáng)不變時(shí)，表明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡狀態(tài)，故A不符合題意；反應(yīng)體系中乙醇的物質(zhì)的量濃度不再變化時(shí)，表明正逆反應(yīng)速率相等，該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故B不符合題意；該反應(yīng)中混合氣體總質(zhì)量、容器容積為定值，則混合氣體的密度始終不變，不能根據(jù)混合氣體的密度判斷平衡狀態(tài)，故C符合題意；混合氣體總質(zhì)量為定值，混合氣體的物質(zhì)的量為變量，則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為變量，當(dāng)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變時(shí)，表明達(dá)到平衡狀態(tài)，故D不符合題意。3．(2021·莆田模擬)一定溫度下，反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)的焓變?yōu)棣。現(xiàn)將1molN2O4充入一恒壓密閉容器中，下列示意圖正確且能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A.①②B．②④C．③④D．①④【解析】選D。因反應(yīng)容器保持恒壓，所以容器體積隨反應(yīng)進(jìn)行而不斷變化，結(jié)合ρ氣＝m/V可知，氣體密度不再變化，說明容器體積不再變化，即氣體的物質(zhì)的量不再變化，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，①符合題意；無論是否平衡，反應(yīng)的ΔH都不變，②不符合題意；反應(yīng)開始時(shí)，加入1molN2O4，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，N2O4的濃度逐漸變小，故v正(N2O4)逐漸變小，直至達(dá)到平衡，③不符合題意；N2O4的轉(zhuǎn)化率不再變化，說明N2O4的濃度不再變化，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，④符合題意，故選D?！炯庸逃?xùn)練—拔高】1．(2021·商丘模擬)在一個(gè)恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，反應(yīng)過程中某一時(shí)刻測得SO2、O2、SO3的濃度分別為1.0mol·L－1、1.0mol·L－1、0.5mol·L－1，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到最大限度時(shí)，可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)是()A．c(SO3)＝1.5mol·L－1B．c(O2)＝c(SO3)＝0.75mol·L－1C．c(O2)＝1.25mol·L－1D．c(SO2)＋c(SO3)＝1.5mol·L－1【解析】選D。為可逆反應(yīng)，不能完全轉(zhuǎn)化，則c(SO3)＜1.5mol·L－1，故A錯(cuò)誤；某一時(shí)刻測得SO2、O2、SO3的濃度分別為1.0mol·L－1、1.0mol·L－1、0.5mol·L－1，SO3的濃度增大0.25mol·L－1變?yōu)?.75mol·L－1，此時(shí)轉(zhuǎn)化的氧氣為0.125mol·L－1，此時(shí)c(O2)＝1.0mol·L－1－0.125mol·L－1＝0.875mol·L－1，故B錯(cuò)誤；為可逆反應(yīng)，不能完全轉(zhuǎn)化，結(jié)合上述分析可知，c(O2)＜1.25mol·L－1，故C錯(cuò)誤；由S原子守恒可知，c(SO2)＋c(SO3)＝1.5mol·L－1，故D正確。2．(2021·撫順模擬)一定溫度下，恒容密閉容器中，反應(yīng)2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g，紫色)，下列不能說明已達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A．各物質(zhì)的濃度不再變化B．混合體顏色不再變化C．HI、H2、I2的物質(zhì)的量濃度之比為2∶1∶1D．HI的質(zhì)量不再變化【解析】選C。各物質(zhì)的濃度不再變化，表明正逆反應(yīng)速率相等，該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A不選；該體系中只有I2具有顏色，該反應(yīng)在恒容容器中進(jìn)行，當(dāng)混合氣體的顏色不再變化，說明I2濃度不再變化，能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)，故B不選；HI、H2、I2的物質(zhì)的量濃度之比為2∶1∶1時(shí)，無法確定各組分的濃度是否繼續(xù)變化，則無法判斷平衡狀態(tài)，故C選；HI的質(zhì)量不再變化，表明正逆反應(yīng)速率相等，該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故D不選。3．(2021·惠州模擬)在密閉容器中有如下反應(yīng)：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)。已知：X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.2mol·L－1，在一定條件下，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，各物質(zhì)的濃度(單位mol·L－1)可能是()A．X2為0.2B．Y2為0.2C．Z為0.3D．Z為0.4【解析】選C。若反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行到達(dá)平衡，X2、Y2的濃度最小，Z的濃度最大，假定完全反應(yīng)，則：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)開始(mol·L－1):0.10.3 0.2變化(mol·L－1):0.10.1 0.2平衡(mol·L－1):00.2 0.4若反應(yīng)逆向進(jìn)行，將產(chǎn)物Z完全轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物X2和Y2，X2、Y2的濃度最大，Z的濃度最小，假定完全反應(yīng)，則：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)開始(mol·L－1):0.10.3 0.2變化(mol·L－1):0.10.1 0.2平衡(mol·L－1):0.20.4 0由于為可逆反應(yīng)，物質(zhì)不能完全轉(zhuǎn)化所以平衡時(shí)濃度范圍為0mol·L－1＜c(X2)＜0.2mol·L－1，0.2mol·L－1＜c(Y2)＜0.4mol·L－1，0mol·L－1＜c(Z)＜0.4mol·L－1，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確?？键c(diǎn)二化學(xué)平衡移動(dòng)(命題指數(shù)★★★★★)1．化學(xué)平衡的移動(dòng)：(1)定義：在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)后，如果改變外界條件，平衡狀態(tài)被破壞，平衡體系的物質(zhì)組成也會(huì)隨著改變，直到達(dá)到新的平衡狀態(tài)。這種由原有的平衡狀態(tài)達(dá)到新的平衡狀態(tài)的過程叫做化學(xué)平衡的移動(dòng)。(2)化學(xué)平衡移動(dòng)方向的判斷條件改變eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(若v正＝v逆，平衡不移動(dòng)；,若v正＞v逆，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；,若v正＜v逆，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。,))2．影響化學(xué)平衡的因素：(1)濃度。①增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。②增大生成物濃度或減小反應(yīng)物濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。(2)壓強(qiáng)。①壓強(qiáng)增大(減小容器體積)，化學(xué)平衡向氣體體積縮小的方向移動(dòng)。②壓強(qiáng)減小(增大容器體積)，化學(xué)平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)。③對于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng)[如H2(g)＋I(xiàn)2(g)?2HI(g)]，改變壓強(qiáng)，化學(xué)平衡不發(fā)生移動(dòng)。(3)溫度。①溫度升高，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)。②溫度降低，平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。3．勒夏特列原理：(1)內(nèi)容：如果改變影響平衡的條件之一(如溫度、壓強(qiáng)以及參加反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)的濃度)，平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。(2)適用范圍：適用于任何動(dòng)態(tài)平衡(如溶解平衡、電離平衡等)，非平衡狀態(tài)不能用此來分析。(3)平衡移動(dòng)的結(jié)果是“減弱”外界條件的影響，而不是“消除”外界條件的影響，更不是“扭轉(zhuǎn)”外界條件的影響。1．判斷下列說法是否正確，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。(1)催化劑改變反應(yīng)歷程，既可以加快反應(yīng)速率，也可以使平衡移動(dòng)。()提示：×。催化劑只能加快反應(yīng)速率，對化學(xué)平衡沒有影響。(2)對于有氣體參與或生成的可逆反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡一定發(fā)生移動(dòng)。()提示：×。對于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡不發(fā)生移動(dòng)。(3)對于反應(yīng)FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl，向混合溶液中加入KCl固體，平衡逆向移動(dòng)。()提示：×。KCl沒有參加離子反應(yīng)，不影響平衡移動(dòng)。(4)向合成氨的恒容密閉體系中加入稀有氣體增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)。()提示：×。若往恒容密閉容器中充入與反應(yīng)無關(guān)的氣體，盡管壓強(qiáng)增大，但各組分的濃度不變，平衡并不發(fā)生移動(dòng)。(5)當(dāng)NH4HS(s)NH3(g)＋H2S(g)達(dá)到平衡后，移走一部分NH4HS固體，平衡向右移動(dòng)。()提示：×。因NH4HS是固體，不影響平衡移動(dòng)。(6)COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)恒壓通入惰性氣體，提高了COCl2轉(zhuǎn)化率。()提示：√。恒壓通入惰性氣體，體積增大，相當(dāng)于減壓；平衡正向移動(dòng)，COCl2轉(zhuǎn)化率增大。2．在水溶液中橙紅色的Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))與黃色的CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))有下列平衡關(guān)系：Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))＋H2O2CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋2H＋，把重鉻酸鉀(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?yàn)開____________。(2)向已加入NaOH溶液的(1)溶液中再加入過量稀硫酸，則溶液呈________色，因?yàn)開_________________________________________________。(3)向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4為黃色沉淀)，則平衡________________(填“向左移動(dòng)”或“向右移動(dòng)”)，溶液顏色將__________________________________________________?！窘馕觥考訅A中和溶液中的H＋，平衡右移，溶液中的c(CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))增大；加酸使平衡左移，溶液中的c(Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7)))增大。加Ba(NO3)2，發(fā)生的反應(yīng)為Ba2＋＋CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))=BaCrO4↓(黃色)，平衡向右移動(dòng)，溶液顏色將由橙色逐漸變淺，直至無色。答案：(1)黃OH－與H＋結(jié)合生成水，使平衡向右移動(dòng)，CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))濃度增大，溶液由橙色變?yōu)辄S色(2)橙c(H＋)增大，平衡左移，Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))濃度增大，溶液由黃色變?yōu)槌壬?3)向右移動(dòng)逐漸變淺，直至無色命題角度1：影響化學(xué)平衡的因素【典例1】(2020·浙江7月選考)一定條件下：2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0。在測定NO2的相對分子質(zhì)量時(shí)，下列條件中，測定結(jié)果誤差最小的是()A．溫度0℃B．溫度130℃C．溫度25℃D．溫度130℃【解析】選D。測定二氧化氮的相對分子質(zhì)量，要使測定結(jié)果誤差最小，應(yīng)該使混合氣體中NO2的含量越多越好，為了實(shí)現(xiàn)目的，應(yīng)該改變條件使平衡盡可能逆向移動(dòng)。該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)減小的放熱反應(yīng)，可以通過減小壓強(qiáng)、升高溫度使平衡逆向移動(dòng)，則選項(xiàng)中，溫度高的為130℃50kPa，結(jié)合二者選D。(1)(宏觀辨識與微觀探析)常溫下，1molNO2氣體含有的分子數(shù)是多少？提示：1molNO2氣體，其中必定混有N2O4，分子數(shù)無法確定。(2)(變化觀念與平衡思想)若將一可變?nèi)莘e的裝有NO2氣體的容器加壓，氣體的顏色變化如何？為什么會(huì)出現(xiàn)如此變化？提示：加壓后顏色先變深后變淺，最終比原氣體顏色深。加壓瞬間NO2濃度增大，顏色變深；平衡向生成N2O4方向移動(dòng)，顏色變淺；平衡移動(dòng)只能減弱瞬間改變而不能消除，最終顏色比原來深。命題角度2：化學(xué)平衡原理在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用【典例2】(2020·天津等級考節(jié)選)利用太陽能光解水，制備的H2用于還原CO2合成有機(jī)物，可實(shí)現(xiàn)資源的再利用。用H2還原CO2可以在一定條件下合成CH3OH(不考慮副反應(yīng))。CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＜0恒壓下，CO2和H2的起始物質(zhì)的量比為1∶3時(shí)，該反應(yīng)在無分子篩膜時(shí)甲醇的平衡產(chǎn)率和有分子篩膜時(shí)甲醇的產(chǎn)率隨溫度的變化如圖2所示，其中分子篩膜能選擇性分離出H2O。①甲醇平衡產(chǎn)率隨溫度升高而降低的原因?yàn)開______________。②P點(diǎn)甲醇產(chǎn)率高于T點(diǎn)的原因?yàn)開__________________________。③根據(jù)圖2，在此條件下采用該分子篩膜時(shí)的最佳反應(yīng)溫度為__________℃?！窘馕觥竣僭摲磻?yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，故甲醇平衡產(chǎn)率降低。②分子篩膜從反應(yīng)體系中不斷分離出H2O，有利于反應(yīng)正向進(jìn)行，甲醇產(chǎn)率升高，因此P點(diǎn)甲醇產(chǎn)率高于T點(diǎn)。③根據(jù)圖2，溫度為210℃時(shí)，采用該分子篩膜時(shí)甲醇產(chǎn)率最高，故選擇的最佳反應(yīng)溫度為210答案：①該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)②分子篩膜從反應(yīng)體系中不斷分離出H2O，有利于反應(yīng)正向進(jìn)行，甲醇產(chǎn)率升高③2101．濃度影響平衡移動(dòng)：(1)影響規(guī)律。①增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度，可瞬間增大v正或減小v逆，使得v正＞v逆，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；②減小反應(yīng)物的濃度或增大生成物的濃度，可瞬間減小v正或增大v逆，使得v正＜v逆，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。(2)圖象分析。以aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)為例。①增大A或B的濃度②減小C的濃度③增大C的濃度④減小A或B的濃度2．壓強(qiáng)影響平衡移動(dòng)：(1)影響規(guī)律。①增大壓強(qiáng)，可瞬間增大v正和v逆(影響程度不同)，化學(xué)平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)②減小壓強(qiáng)，可瞬間減小v正和v逆(影響程度不同)，化學(xué)平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)(2)圖象分析。以aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)(a＋b<c＋d)為例。①增大壓強(qiáng)②減小壓強(qiáng)若a＋b＝c＋d3．溫度影響平衡移動(dòng)：(1)影響規(guī)律。①升高溫度，可瞬間增大v正和v逆(影響程度不同)，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)②降低溫度，可瞬間減小v正和v逆(影響程度不同)，化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)(2)圖象分析。以aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)ΔH<0為例。①升高溫度②降低溫度4．無關(guān)氣體對速率和平衡的影響。①恒溫恒容條件下，充入惰性氣體對反應(yīng)速率無影響，對平衡無影響；②恒溫恒壓且Δn＝0條件下，充入惰性氣體，反應(yīng)物和生成物濃度減小，正、逆反應(yīng)速率均減小，平衡不移動(dòng)；③恒溫恒壓且Δn≠0條件下，充入惰性氣體，反應(yīng)物和生成物濃度減小，正、逆反應(yīng)速率均減小，平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)。命題點(diǎn)1：影響化學(xué)平衡的因素(基礎(chǔ)性考點(diǎn))1．納米鈷(Co)常用于CO加氫反應(yīng)的催化劑：CO(g)＋3H2(g)CH4(g)＋H2O(g)ΔH＜0。下列有關(guān)說法正確的是()A．納米技術(shù)的應(yīng)用，優(yōu)化了催化劑的性能，提高了反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率B．縮小容器體積，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，CO的濃度減小C．溫度越低，越有利于CO催化加氫D．從平衡體系中分離出H2O(g)，正反應(yīng)速率減慢【解析】選D。催化劑不能改變反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，A錯(cuò)誤；壓強(qiáng)增大，平衡正向移動(dòng)，但移動(dòng)的結(jié)果不能抵消條件的改變，CO的濃度還是增大的，B錯(cuò)誤；工業(yè)生產(chǎn)的溫度應(yīng)考慮催化劑的活性溫度，C錯(cuò)誤；從平衡體系中分離出水蒸氣，反應(yīng)速率減慢，D正確。命題點(diǎn)2：化學(xué)平衡原理在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用(應(yīng)用性考點(diǎn))2．下列物質(zhì)的工業(yè)生產(chǎn)過程中，不涉及勒夏特列原理的是()A．合成氨B．制硫酸C．制氯化氫D．制純堿【解析】選C。只有可逆反應(yīng)，才有平衡移動(dòng)，才會(huì)牽涉勒夏特列原理，合成氨工業(yè)中氮?dú)夂蜌錃馍砂睔馐强赡娣磻?yīng)，牽涉勒夏特列原理，故A錯(cuò)誤；硫酸工業(yè)中，二氧化硫的催化氧化是可逆反應(yīng)，牽涉勒夏特列原理，故B錯(cuò)誤；制備鹽酸是氯氣和氫氣化合的反應(yīng)，沒有可逆反應(yīng)的過程，不牽涉勒夏特列原理，故C正確；純堿工業(yè)中利用碳酸鈉和碳酸氫鈉的溶解度不同，充入過量二氧化碳，促使平衡正向移動(dòng)，牽涉勒夏特列原理，故D錯(cuò)誤。3．(2021·宜昌模擬)下列事實(shí)不能用勒夏特列原理解釋的是()A．使用催化劑可以提高合成氨的產(chǎn)量B．實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯時(shí)，將乙酸乙酯不斷蒸出C．保存FeCl3溶液時(shí)，加少量稀鹽酸D．實(shí)驗(yàn)室用排飽和食鹽水的方法收集氯氣【解析】選A。催化劑影響化學(xué)反應(yīng)速率，但不影響化學(xué)平衡，不能用勒夏特列原理解釋，故A選；實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯時(shí)，將乙酸乙酯不斷蒸出，生成物濃度減小，平衡正向移動(dòng)，能夠用勒夏特列原理解釋，故B不選；FeCl3溶液中存在水解平衡：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，加少量稀鹽酸后氫離子濃度增大，平衡逆向移動(dòng)，抑制了Fe3＋的水解，可用勒夏特列原理解釋，故C不選；排飽和氯化鈉溶液的方法來收集氯氣，增大了Cl－的濃度，使平衡Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，降低了氯氣的溶解度，可用勒夏特列原理解釋，故D不選?！炯庸逃?xùn)練—拔高】1．(2021·溫州模擬)在一密閉容器中，反應(yīng)aA(g)bB(g)達(dá)到平衡后，保持溫度不變，將容器體積壓縮為原來的一半，當(dāng)達(dá)到新的平衡時(shí)(A、B還是氣體)，B的濃度是原來的2.1倍，則()A．平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)了B．物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率減少了ＫC．物質(zhì)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少了D．a(chǎn)＜b【解析】選A。保持溫度不變，將容器體積縮小一半，假設(shè)平衡不移動(dòng)，A和B的濃度應(yīng)均是原來的2倍，但當(dāng)達(dá)到新的平衡時(shí)，B的濃度是原來的2.1倍，說明增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則說明a＞b，則由上述分析可知，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故A正確；平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故A的轉(zhuǎn)化率增大，故B錯(cuò)誤；平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，故C錯(cuò)誤；增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則說明a＞b，故D錯(cuò)誤。2．在密閉容器中發(fā)生下列反應(yīng)aA(g)cC(g)＋dD(g)，反應(yīng)達(dá)到平衡后，將氣體體積壓縮到原來的一半，當(dāng)再次達(dá)到平衡時(shí)，D的濃度為原平衡1.8倍，下列敘述正確的是()A．平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)B．A的轉(zhuǎn)化率變大C．D的物質(zhì)的量變多D．a(chǎn)＜c＋d【解析】選D。氣體體積壓縮一半，各物質(zhì)濃度應(yīng)變?yōu)樵瓉淼?倍，平衡移動(dòng)的結(jié)果是D濃度為原平衡1.8倍，即平衡逆向移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；平衡逆向移動(dòng)，A的轉(zhuǎn)化率變小，故B錯(cuò)誤；平衡逆向移動(dòng)，D的物質(zhì)的量會(huì)減小，故C錯(cuò)誤；壓強(qiáng)增大，平衡逆向移動(dòng)，說明正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，則a＜c＋d，故D正確。3．(2021·荊州模擬)下列事實(shí)不能用勒夏特列原理解釋的是()A．Fe(SCN)3溶液中加入鐵粉后溶液顏色變淺B．黃綠色的氯水光照后顏色變淺C．打開碳酸飲料有大量氣泡冒出D．H2、I2、HI平衡混合氣加壓后顏色變深【解析】選D。Fe(SCN)3溶液中存在平衡Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，向溶液中加入Fe粉，發(fā)生反應(yīng)Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，導(dǎo)致溶液顏色變淺，可以用勒夏特列原理解釋，故A不選；氯水中存在平衡Cl2＋H2OHCl＋HClO，次氯酸受光照射會(huì)分解，次氯酸濃度減小，使得化學(xué)平衡Cl2＋H2OHCl＋HClO向右移動(dòng)，氯水顏色變淺，能用勒夏特列原理解釋，故B不選；溶液中存在二氧化碳的溶解平衡，打開碳酸飲料后，壓強(qiáng)減小，二氧化碳逸出，能用勒夏特列原理解釋，故C不選；該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體體積不變，所以壓強(qiáng)不影響化學(xué)平衡的移動(dòng)，增大平衡體系的壓強(qiáng)，氣體的體積減小，碘的濃度增大，顏色變深，所以不能用勒夏特列原理解釋，故D選。1．(2020·全國Ⅰ卷節(jié)選)硫酸是一種重要的基本化工產(chǎn)品，接觸法制硫酸生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序是SO2的催化氧化：SO2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)SO3(g)ΔH＝－98kJ·mol－1。當(dāng)SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為7.5%、10.5%和82%時(shí)，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa壓強(qiáng)下，SO2平衡轉(zhuǎn)化率α隨溫度的變化如圖所示。反應(yīng)在5.0MPa、550°C時(shí)的α＝________，判斷的依據(jù)是____________________。影響α的因素有____________________?！窘馕觥縎O2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)SO3(g)，該反應(yīng)是一個(gè)氣體分子數(shù)減少的放熱反應(yīng)，故增大壓強(qiáng)可以使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。因此，在相同溫度下，壓強(qiáng)越大，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率越大，所以，該反應(yīng)在550℃、壓強(qiáng)為5.0MPa條件下，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率一定高于相同溫度下、壓強(qiáng)為2.5MPa的，因此，p1＝5.0MPa，由圖中數(shù)據(jù)可知，α＝0.975。影響α的因素就是影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素，主要有反應(yīng)物(SO2和O2)的濃度、溫度、壓強(qiáng)等。答案：0.975該反應(yīng)氣體分子數(shù)減少，增大壓強(qiáng)，α提高。5.0MPa＞2.5MPa＝p2，所以p1＝5.0MPa反應(yīng)物(SO2和O2)的起始濃度(組成)、溫度、壓強(qiáng)2．(2020·天津等級考)已知[Co(H2O)6]2＋呈粉紅色，[CoCl4]2－呈藍(lán)色，[ZnCl4]2－為無色?，F(xiàn)將CoCl2溶于水，加入濃鹽酸后，溶液由粉紅色變?yōu)樗{(lán)色，存在以下平衡：[Co(H2O)6]2＋＋4Cl－[CoCl4]2－＋6H2OΔH用該溶液做實(shí)驗(yàn)，溶液的顏色變化如下：以下結(jié)論和解釋正確的是()A．等物質(zhì)的量的[Co(H2O)6]2＋和[CoCl4]2－中σ鍵數(shù)之比為3∶2B．由實(shí)驗(yàn)①可推知ΔH<0C．實(shí)驗(yàn)②是由于c(H2O)增大，導(dǎo)致平衡逆向移動(dòng)D．由實(shí)驗(yàn)③可知配離子的穩(wěn)定性：[ZnCl4]2－＞[CoCl4]2－【解析】選D。1mol[Co(H2O)6]2＋中Co2＋與H2O之間為6mol配位鍵(屬于σ鍵)、6molH2O中含12molσ鍵，共18molσ鍵，而1mol[CoCl4]2－中Co2＋與Cl－之間為4mol配位鍵(屬于σ鍵)，共4molσ鍵，故等物質(zhì)的量的[Co(H2O)6]2＋、[CoCl4]2－中σ鍵數(shù)之比為9∶2，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)實(shí)驗(yàn)①，置于冰水浴中，溫度降低，得到粉紅色溶液，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理，降低溫度，平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)，故逆反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH＞0，B項(xiàng)錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)②，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，是因?yàn)榧铀♂?，體系中各物質(zhì)濃度減小，平衡向體系中濃度增大的方向移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；加入少量ZnCl2固體，得到粉紅色溶液，說明[CoCl4]2－轉(zhuǎn)化為[Co(H2O)6]2＋，是因?yàn)閆n2＋與Cl－結(jié)合成更穩(wěn)定的[ZnCl4]2－，導(dǎo)致Cl－濃度變小，平衡逆向移動(dòng)，因此穩(wěn)定性：[ZnCl4]2－＞[CoCl4]2－，D項(xiàng)正確。3．(2020·浙江7月選考·節(jié)選)研究CO2氧化C2H6制C2H4對資源綜合利用有重要意義。相關(guān)的主要化學(xué)反應(yīng)有：ⅠC2H6(g)C2H4(g)＋H2(g)ΔH1＝136kJ·mol－1ⅡC2H6(g)＋CO2(g)C2H4(g)＋H2O(g)＋CO(g)ΔH2＝177kJ·mol－1ⅢC2H6(g)＋2CO2(g)4CO(g)＋3H2(g)ΔH3ⅣCO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH4＝41kJ·mol－1①CO2和C2H6按物質(zhì)的量1∶1投料，在923K和保持總壓恒定的條件下，研究催化劑X對“CO2氧化C2H6制C2H4”的影響，所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表催化劑轉(zhuǎn)化率C2H6/%轉(zhuǎn)化率CO2/%產(chǎn)率C2H4/%催化劑X19.037.63.3結(jié)合具體反應(yīng)分析，在催化劑X作用下，CO2氧化C2H6的主要產(chǎn)物是________，判斷依據(jù)是________________________________________________。②采用選擇性膜技術(shù)(可選擇性地讓某氣體通過而離開體系)可提高C2H4的選擇性(生成C2H4的