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文檔簡介
第43講化學平衡移動原理及應用
【復習目標】1.理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對化學平衡的影響,能用相關理
論解釋其一般規(guī)律。2.了解化學平衡的調控在生活、生產(chǎn)和科學研究領域中的重要作用。
考點一化學平衡的移動
■歸納整合
1.概念
在一定條件下,當可逆反應達到平衡狀態(tài)以后,若反應條件(如溫度、壓強、濃度等)發(fā)生了
變化,平衡混合物中各組分的濃度也會隨之改變,從而在一段時間后達到新的平衡狀態(tài)。這
種由原平衡狀態(tài)向新平衡狀態(tài)的變化過程,叫做化學平衡的移動。
2.化學平衡移動的過程
3.化學平衡移動與化學反應速率的關系
⑴。正>。逆:平衡向正反應方向移動。
(2)。正=。逆:反應達到平衡狀態(tài),平衡不發(fā)生移動。
(3)υ,i:<ua:平衡向逆反應方向移動。
4.影響化學平衡的外界因素
若其他條件不變,改變下列條件對化學平衡的影響如下:
改變的條件(其他條件不變)化學平衡移動的方向
增大反應物濃度或減小生成物濃度向正反應方向移動
濃度
減小反應物濃度或增大生成物濃度向逆反應方向移動
壓強(對于有增大壓強向氣體分子總數(shù)減小的方向移獷
反應前后氣體體積改變
氣體參加的可減小壓強向氣體分子總數(shù)增大的方向移?Γ
逆反應)反應前后?氣體體積不變改變壓強平衡丕移動
升高溫度向吸熱反應方向移動
溫度
降低溫度向放熱反應方向移動
催化劑同等程度地改變0E、。逆,平衡不移動
5.化學平衡中的特殊情況
(1)當反應混合物中存在與其他物質不相混溶的固體或液體物質時,由于其“濃度”是恒定
的,不隨其量的增減而變化,故改變這些固體或液體的量,對化學平衡沒影響。
(2)同等程度地改變反應混合物中各物質的濃度時,應視為壓強的影響。
(3)充入惰性氣體與平衡移動的關系
①恒溫、恒容條件
原平衡體系25ii∏lt體系總壓強增大一體系中各組分的濃度不變一平衡不移動
②恒溫、恒壓條件
原平衡體系充人惰性氣體,容器容積增大,各反應氣體的分壓減小一體系中各組分的濃度同倍
數(shù)減小(等效于減壓)
產(chǎn)股邈西平衡不移動
一氣體體積變化的反應平衡向氣體體積增大的方向
移動
6.勒夏特列原理及應用
—1如果改變影響平衡的一個因素(如溫度、壓
:一強以及參加反應的物質的濃度),平衡就向
T7能夠減弱這種改變的方向移動
Λ可以更加科學、有效地調控和利用化學反
備一應.盡可能的讓化學反應按照人們的需要
—j進行
Γ易錯辨析」
1.升高溫度,平衡向吸熱反應方向移動,此時。放減小,。續(xù)增大()
2.化學平衡正向移動,反應物的轉化率一定增大()
3.向平衡體系FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KC1中加入適量KCl固體,平衡逆向移動,
溶液的顏色變淺()
4.對于2NCh(g)N2O4(g)的平衡體系,壓縮體積,增大壓強,平衡正向移動,混合氣體的
顏色變淺()
5.C(s)+CO2(g)2CO(g)Δ∕∕>0,其他條件不變時,升高溫度,反應速率。(Co2)和Cθ2
的平衡轉化率均增大()
6.只要OJL增大,平衡一定正向移動()
答案1.×2.×3.×4.×5.√6.×
?專項突破■靂終弱鋰
一、溫度、壓強對化學平衡移動的影響
1.對于一定條件下的可逆反應
甲:A(g)+B(g)C(g)AHVO
乙:A(s)+B(g)C(g)Δ∕∕<0
丙:A(g)+B(g)2C(g)ΔW>0
達到化學平衡后,只改變一種條件,按要求回答下列問題:
⑴升溫,平衡移動的方向分別為甲(填''向左"''向右”或“不移動”,下同);乙
;丙。此時反應體系的溫度均比原來一(填“高”或“低”)?;旌蠚怏w
的平均相對分子質量變化分別為甲(填“增大”“減小”或“不變”,下同);乙
;丙。
答案向左向左向右高減小減小不變
(2)加壓,使體系體積縮小為原來的4
①平衡移動的方向分別為甲(填“向左”“向右"或''不移動",下同);乙
;丙。
②設壓縮之前壓強分別為P甲、P乙、P丙,壓縮后壓強分別為p'甲、P'小P'丙,則P甲與
p'甲,P乙與p'L,P丙與p'丙的關系分別為甲:乙________;丙。
③混合氣體的平均相對分子質量變化分別為甲(填“增大”“減小”或“不變”,下
同);乙________;丙O
答案①向右不移動不移動②P甲<p甲'<2p甲P乙'=2pZ,P再'=2p內(nèi)③增大
不變不變
二、惰性“氣體”對化學平衡移動的影響
2.在密閉容器中,反應:xA(g)+yB(g)zC(g),在一定條件下達到平衡狀態(tài),試回答下列
問題:
(1)若保持體積不變,通入氨氣,則平衡移動。
(2)若保持壓強不變,通入氨氣,平衡向正反應方向移動,則x、y、Z的關系為o
答案⑴不(2)x+y<z
三、虛擬“中間態(tài)”法判斷平衡移動的結果
3.對于以下三個反應,從反應開始進行到達到平衡后,保持溫度、體積不變,按要求回答下
列問題。
(l)PCI5(g)PCl3(g)+Cl2(g)
再充入PCk(g),平衡向方向移動,達到平衡后,PCR(g)的轉化率,PCI5(g)
的百分含量______O
答案正反應減小增大
(2)2HI(g)I2(g)+H2(g)
再充入HI(g),平衡向方向移動,達到平衡后,HI的分解率,HI的百分含量o
答案正反應不變不變
(3)2NO2(g)N2O4(g)
再充入NO2(g),平衡向方向移動,達到平衡后,No2(g)的轉化率,NO2(g)
的百分含量_______。
答案正反應增大減小
(4)wA(g)+nB(g)pC(g)
同等倍數(shù)的加入A(g)和B(g),平衡移動,達到平衡后,①加+〃>p,A、B的轉化率
都,體積分數(shù)都:②〃?+〃=p,A、B的轉化率、體積分數(shù)都;@m+n<p,A,
B的轉化率都,體積分數(shù)都o
答案正向增大減小不變減小增大
■練后反思■------------------------------------------------------------------------
平衡轉化率的分析與判斷方法
反應4A(g)+6B(g)cC(g)+冷(g)的轉化率分析
①若反應物起始物質的量之比等于化學計量數(shù)之比,達到平衡后,它們的轉化率相等。
②若只增加A的量,平衡正向移動,B的轉化率增大,A的轉化率減小。
③若按原比例同倍數(shù)地增加(或降低)A、B的濃度,等效于壓縮(或擴大)容器體積,氣體反應
物的轉化率與化學計量數(shù)有關。
同倍增大C(A)和C(B)
%+b=c+dA、B的轉化率不變
-a+b>c+dA、B的轉化率增大
^a+b<c+dA、B的轉化率減小
4.恒溫、恒壓下,在一個容積可變的密閉容器中發(fā)生反應:A(g)+B(g)C(g),若開始時
通入ImolA和ImolB,達到平衡時生成αmolC。則下列說法錯誤的是()
A.若開始時通入3molA和3molB,達到平衡時,生成C的物質的量為3αmol
B.若開始時通入4molA、4molB和2molC,達到平衡時,B的物質的量一定大于4mol
C.若開始時通入2molA、2molB和1molC,達到平衡時,再通入3molC,則再次達到
平衡后,C的物質的量分數(shù)為六一
2—a
D.若在原平衡體系中,再通入1molA和1molB,混合氣體的平均相對分子質量不變
答案B
解析選項A,開始時通入311101慶和3111018,由于容器容積變大,保持恒壓,相當于將三
個原容器疊加,各物質的含量與原平衡中的相同,生成C的物質的量為3αmol;選項B,無
法確定平衡移動的方向,不能確定平衡時B的物質的量一定大于4mol;選項C,根據(jù)題給
數(shù)據(jù)可計算出達到平衡時C的物質的量分數(shù)為黃:
5.一定條件下存在反應:2SO2(g)+θ2(g)2SO3(g),其正反應放熱。圖1、圖2表示起始
V
時容器甲、丙的體積都是匕容器乙、丁的體積都是*向容器甲、丙內(nèi)都充入2αmolSO2
和amolO2并保持恒溫;向容器乙、丁內(nèi)都充入amolSO2和0.54molO2并保持絕熱(即與外
界無熱量交換),在一定溫度時開始反應。
圖I恒壓狀態(tài)圖2恒容狀態(tài)
下列說法正確的是()
A.圖1達平衡時,&SO?):甲=乙
B.圖I達平衡時,平衡常數(shù)K:甲〈乙
C.圖2達平衡時,所需時間f:丙>丁
D.圖2達平衡時,體積分數(shù)夕(SO小丙>丁
答案CD
解析甲和乙若都是恒溫恒壓,則兩者等效,但乙為絕熱恒壓,又該反應的正反應為放熱反
應,則溫度:甲<乙,溫度升高平衡向逆反應方向移動,c(SO2):甲<乙,平衡常數(shù)K-.甲>
乙,故A、B項錯誤;丙和丁若都是恒溫恒容,則兩者等效,但丁為絕熱恒容,則溫度:丙<
丁,溫度越高,反應速率越快,到達平衡的時間越短,所用的時間:丙>丁,C項正確;溫度
升高平衡向逆反應方向移動,體積分數(shù)夕(SO3):丙>丁,D項正確。
-模型構建
(1)構建恒溫恒容平衡思維模式
新平衡狀態(tài)可認為是兩個原平衡狀態(tài)簡單的疊加并壓縮而成,相當于增大壓強。
起始平衡新平衡
疊加”同壓縮?M
(2)構建恒溫恒壓平衡思維模式(以氣體物質的量增加的反應為例,見圖示)
新平衡狀態(tài)可以認為是兩個原平衡狀態(tài)簡單的疊加,壓強不變,平衡不移動。
鞫新平衡
仁”國
考點二工業(yè)合成氨
下圖是工業(yè)合成氨的工藝,根據(jù)流程解答下列問題:
液態(tài)NHaNH3+N2+H2
(1)工業(yè)合成氨是人類科學技術的一項重大突破,其熱化學方程式如下:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)A”=一92.4kJ?moL,結合反應的化學方程式分析哪些措施可以
提高合成氨的反應速率?哪些措施可以提高氮氣或氫氣的轉化率?
提示升高溫度、增大壓強、增大反應物的濃度、使用催化劑等,都可以使合成氨的反應速
率增大;降低溫度、增大壓強、增大反應物濃度或減小生成物濃度等有利于提高氮氣或氫氣
的轉化率。
(2)工業(yè)合成氨中,使用鐵觸媒作催化劑。
①鐵觸媒加快化學反應速率的原因是什么?
提示使用鐵觸媒作催化劑改變了反應歷程,降低了反應的活化能,提高了活化分子的百分
數(shù),有效碰撞次數(shù)增加,反應速率加快。
②鐵觸媒能提高氫氣的平衡轉化率嗎?簡述理由。
提示不能。因為催化劑對化學平衡無影響。
③鐵觸媒能提高反應混合物中氨的體積分數(shù)嗎?
提示能。因為實際合成氨過程為非平衡狀態(tài)下進行,反應速率大,單位時間里生產(chǎn)的氨氣
的量多。
(3)合成氨時選擇500℃而不采用常溫主要考慮什么因素?
提示考慮速率因素,500℃時催化劑的催化活性最好。
(4)合成氨時一般采用的壓強為10~30MPa的原因是什么?
提示合成氨時增大壓強盡管可以同時提高反應速率和反應物的轉化率。但是,壓強越大,
對材料的強度和設備的要求也越高,增加生產(chǎn)投資將降低綜合經(jīng)濟效益。故一般采用的壓強
為10?30MPa。
(5)合成氨工業(yè)中,為提高反應物的轉化率,還采取哪些措施?
提示使氨氣變成液氨并及時分離,分離后的原料氣循環(huán)使用。
■專項突破I?終裁?a
一、合成氨工業(yè)適宜條件的選擇
1.合成氨反應達到平衡時,NH3的體積分數(shù)與溫度、壓強的關系如圖所示。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
B.研制耐高壓的合成塔
C.研制低溫催化劑
D.探索不用N?和H?合成氨的新途徑
答案C
解析由題圖可知,NH3的體積分數(shù)隨著溫度的升高而顯著下降,故要提高NH3的體積分數(shù),
必須降低溫度,但目前所用催化劑鐵觸媒的活性最高時的溫度為500℃,故最有前途的研究
方向為研制低溫催化劑。
13
2.N2和H2生成NH3的反應為戶2值)+尹23NH3(g)ΔW(298K)=-46.2kJ?moΓ'
在Fe催化劑作用下的反應歷程如下(*表示吸附態(tài)):
化學吸附:N2(g)→2N*;H2(g)2H*
表面反應:N*+H*NH*;NH*+H*NJ?NH之+H*NHg
脫附:NMNH3(g)
其中,N2的吸附分解反應活化能高、速率慢,決定了合成氨的整體反應速率。請回答:
(1)有利于提高合成氨平衡產(chǎn)率的條件有(填字母)。
A.低溫B.局溫C.低壓D.I同壓E.催化劑
(2)PNH、、PN、、PH,為各組分的平衡分壓,如PNH、=XNH、P,P為平衡總壓,XNH、為平衡系統(tǒng)
中氨氣的物質的量分數(shù),N2、H2起始物質的量之比是1:3,反應在恒定溫度和總壓強以單
位是Pa)下進行,NH3的平衡產(chǎn)率是3,用分壓代替物質的濃度計算平衡常數(shù)為Kp,KP=
f*4w(2-w)
答案⑴AD⑵可而二而
解析PNH,'PN,、PH,各組分的平衡分壓,如PNH、=XNH/,P為平衡總壓,XNH、為平衡系
統(tǒng)中氯氣的物質的量分數(shù),N2、1起始物質的量之比是1:3,反應在恒定溫度和總壓強p(單
位是Pa)下進行,NE的平衡產(chǎn)率是孫
13
-
-+
22(g)
H2
13
起始∕mol
22
ιυ3
轉化∕mol~22ww
1W33
平衡∕mol2~22~Yυw
ω
p`
234m(2-^m)
KP=1I-3√3p(l-w)2°
∣(ι^ω)2∣(ι^ω)
p?2。P.2s
二、多因素對化學平衡的影響
3.一定條件下,反應:6H2(g)+2CO2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g)的數(shù)據(jù)如圖所示。
70
60
31)
40
31)1
2()
1()
5(X)MM)7(H)800溫度/K
反應物起始物質的量之比:
曲線I:W(H2)rπ(CO2)=2
曲線∏:Zi(H2):;I(CO2)=1.5
下列說法正確的是()
A.該反應的△”>()
B.達平衡時,SZJi(H2)=Pa(CO2)
C.b點對應的平衡常數(shù)K大于C點
D.a點對應的H2的平衡轉化率為90%
答案D
解析升高溫度,Co2的轉化率減小,平衡向左移動,正反應為放熱反應,△”<(),A項錯
誤:達平衡時,Vi(H2)=3v?(C02),B項錯誤;升溫,平衡左移,b點溫度高,其平衡常數(shù)
小,C項錯誤。
4.工業(yè)上用丁烷催化脫氫制備丁烯:C4Hl0(g)C4H8(g)+H2(g)(正反應吸熱),將丁烷和氫
氣以一定的配比通過填充有催化劑的反應器(氫氣的作用是活化催化劑),反應的平衡轉化率、
產(chǎn)率與溫度、投料比有關。下列判斷不正確的是()
4040
烯
%35丁35
/3()
希30
2525
力2020
1515
10
65
012345
”(氫氣)
"(丁烷)
甲乙
A.由圖甲可知,X小于0.1
B.由圖乙可知,丁烯產(chǎn)率先增大后減小,減小的原因是氫氣是產(chǎn)物之一,隨著舒?zhèn)湓龃?
逆反應速率減小
C.由圖丙可知,產(chǎn)率在590℃之前隨溫度升高而增大的原因可能是溫度升高平衡正向移動
D.由圖丙可知,丁烯產(chǎn)率在590°C之后快速降低的主要原因是丁烯高溫分解生成副產(chǎn)物
答案B
解析增大壓強,平衡逆向移動,則丁烯的平衡轉化率減小,結合圖像可知,X小于0.1,A
項正確;加入氫氣,平衡逆向移動,丁烯產(chǎn)率上升的可能原因是通入的H2對催化劑有活化作
用,減小的原因是氫氣是產(chǎn)物之一,而隨著等也增大,逆反應速率增大,B項錯誤。
真題演練明確考向
1.(2021?遼寧1月適應性測試,7)某溫度下,在一恒容密閉容器中進行如下兩個反應并達到
平衡:
①2X(g)+Y(g)Z(s)+2Q(g)ΔW1<0
②M(g)+N(g)R(g)+Q(g)Δ?>0
下列敘述錯誤的是()
A.加入適量Z,①和②平衡均不移動
B.通入稀有氣體Ar,①平衡正向移動
C.降溫時無法判斷Q濃度的增減
D.通入Y,則N的濃度增大
答案B
解析Z為固體,加入適量Z不影響反應①的平衡移動,而反應②與Z無關,故加入Z也不
影響反應②的平衡移動,A正確;通入稀有氣體Ar,由于容器體積不變,故氣體濃度不發(fā)生
改變,反應①的平衡不移動,B錯誤;溫度降低,反應①正向進行,反應②逆向進行,但兩
個反應中反應物的起始濃度未知,故無法判斷Q濃度的增減,C正確;通入氣體Y,反應①
平衡正向移動,Q的濃度增大,導致反應②平衡逆向移動,則N的濃度增大,D正確。
2.(2021.湖南,Il改編)已知:A(g)+2B(g)3C(g)Δ∕7<0,向一恒溫恒容的密閉容器中
充入1molA和3mo?B發(fā)生反應,f∣時達到平衡狀態(tài)I,在B時改變某一條件,"時重新達
到平衡狀態(tài)∏,正反應速率隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是()
A.容器內(nèi)壓強不變,表明反應達到平衡
B./2時改變的條件:向容器中加入C
C.平衡時A的體積分數(shù)夕:9(Π)<p(I)
D.平衡常數(shù)K:K(Π)<K(I)
答案B
解析容器內(nèi)發(fā)生的反應為A(g)+2B(g)3C(g),該反應是氣體分子數(shù)不變的可逆反應,
所以在恒溫恒容條件下,氣體的壓強始終保持不變,則容器內(nèi)壓強不變,不能說明反應達到
平衡狀態(tài),A錯誤;根據(jù)圖像變化曲線可知,B?△過程中,/2時。J瞬間不變,平衡過程
中不斷增大,則說明反應向逆反應方向移動,且不是“突變”圖像,屬于“漸變”過程,所
以排除溫度與催化劑等影響的因素,改變的條件為向容器中加入C,B正確;最初加入體系
中的A和B的物質的量的比值為1:3,當向體系中加入C時,平衡逆向移動,最終A和B
各自物質的量增加的比例為1:2,因此平衡時A的體積分數(shù):p(Π)>p(I),C錯誤;平衡常
數(shù)K與溫度有關,因該反應在恒溫條件下進行,所以K保持不變,D錯誤。
3.(2020?浙江7月選考,18)5mL0.1mo]?L^lKI溶液與1mL0.1mol?L^lFeCb溶液發(fā)生反應:
2Fe3+(aq)+2U(叫)2Fe?+(叫)+L(aq),達到平衡。下列說法不正確的是()
A.加入苯,振蕩,平衡正向移動
B.經(jīng)苯2次萃取分離后,在水溶液中加入KSCN,溶液呈紅色,表明該化學反應存在限度
C.加入FeSo$固體,平衡逆向移動
D.該反應的平衡常數(shù)K=而等焉5
答案D
解析加入苯,振蕩,苯萃取了L,水溶液中的c(L)減小,平衡正向移動,A正確;反應開
始時”(KI)>w(FeCb),反應中KI過量,經(jīng)苯兩次萃取分離后,水溶液中C(L)很小,加入KSCN,
溶液呈紅色,說明水溶液中仍含有Fe?+,證明該反應是可逆反應,存在一定限度,B正確;
加入FeSo4固體,c(Fe2+)增大,平衡逆向移動,C正確;該反應在溶液中進行,平衡常數(shù)K
c2(Fe2+)?c(l2)
=c2(Fe3+)?c2(I)D錯誤。
4.(2020?浙江7月選考,20)一定條件下:2NO2(g)N2O4(g)ΔW<0o在測定NCh的相對
分子質量時,下列條件中,測定結果誤差最小的是()
A.溫度O°C、壓強50kPa
B.溫度130℃、壓強300kPa
C.溫度25℃、壓強IOOkPa
D.溫度130℃、壓強50kPa
答案D
解析測定NO2的相對分子質量時,要使平衡逆向移動,且逆向移動的程度越大,測定結果
的誤差越小。該反應的正反應是氣體分子數(shù)減少的放熱反應,因此溫度越高、壓強越小時,
平衡逆向移動的程度越大,故選D。
5.(2020?海南,6)NC)與CO是燃油汽車尾氣中的兩種有害氣體,常溫常壓下它們之間的反應:
CO(g)+NO(g)CO2(g)+∣N2(g)ΔW=-374.3kJ-moΓ'K=2.5X1()6。,反應速率較小。
有關該反應的說法正確的是()
A.K很大,NO與CO在排入大氣之前就已反應完全
B.增大壓強,平衡將向右移動,^>2.5×1060
C.升高溫度,既增大反應速率又增大K
D.選用適宜催化劑可達到尾氣排放標準
答案D
解析平衡常數(shù)很大,表示該反應所能進行的程度大,由于NO與Co反應速率較小,在排
入大氣之前沒有反應完全,故A錯誤;平衡常數(shù)只與溫度有關,增大壓強,K不變,故B錯
誤;正反應放熱,升高溫度,速率加快,平衡逆向移動,K減小,故C錯誤;選用適宜催化
劑可加快反應速率,使尾氣的排放值達到尾氣排放標準,故D正確。
課時精練
一、選擇題:每小題只有一個選項符合題目要求。
1.下列事實不能用勒夏特列原理解釋的是()
A.濱水中有下列平衡:Br2+H2OHBr+HBrO,當加入少量AgNe)3溶液后,溶液的顏色
變淺
B.對于反應:2HI(g)H2(g)+I2(g),縮小容器的容積可使平衡體系的顏色變深
C.反應:CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)Δ∕7<0,升高溫度可使平衡向逆反應方向移動
D.對于合成NH3的反應,為提高NH3的產(chǎn)率,理論上應采取低溫措施
答案B
解析加入少量AgNo3溶液,HBr與AgNo3反應生成AgBr沉淀,C(HBr)減小,平衡正向移
動,溶液的顏色變淺,A可以用勒夏特列原理解釋;2HI(g)H2(g)+I2(g)是反應前后氣體
分子總數(shù)不變的反應,縮小容器的容積,壓強增大,平衡不移動,但C(L)增大,導致平衡體
系的顏色變深,故B不能用勒夏特列原理解釋;反應CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)的
Δ∕7<0,升高溫度,平衡逆向移動,C可以用勒夏特列原理解釋;合成氨的反應是放熱反應,
降低溫度,平衡正向移動,有利于生成NH3,D可以用勒夏特列原理解釋。
2.反應NH4HS(S)NH3(g)+H2S(g)在某溫度下達到平衡,下列各種情況不會使平衡發(fā)生
移動的是()
A.溫度、容積不變時,通入SCh氣體
B.移走一部分NHaHS固體
C.容器體積不變,充入HCl氣體
D.保持壓強不變,充入氮氣
答案B
解析A項,2H2S+SO2==3S+2H2O,通入SCh氣體使反應正向移動;B項,增減固體的
量不影響平衡;C項,NH3(g)+HCl(g)=NH4CI(s),充入HCl氣體使反應正向移動;D項,
保持壓強不變,充入氮氣,平衡向正反應方向移動。
3.對于可逆反應4NH3(g)+5θ2(g)4NO(g)+6H2O(g),下列敘述正確的是()
A.達到化學平衡時,4。正(。2)=5。is(NO)
B.若單位時間內(nèi)生成”molNO的同時,消耗"molNH3,則反應達到平衡狀態(tài)
C.達到化學平衡時,若增大容器容積,則正反應速率減小,逆反應速率增大
D.化學反應速率關系是2。,K(NH3)=3ua(H20)
答案A
解析4vΛ(O2)=5V?(N0),表示正反應速率和逆反應速率相等,反應達到平衡狀態(tài),A正確;
若單位時間內(nèi)生成〃molNO的同時,消耗"molNH3,都表示反應正向進行,不能說明達到
平衡狀態(tài),B錯誤;達到化學平衡時,若增大容器容積,則物質的濃度減小,正、逆反應速
率均減小,C錯誤;正確的化學反應速率關系是3。鼠NH3)=2。式H2O),D錯誤。
4.反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)Δ∕7<0己達平衡,如果其他條件不變時,分別改變下
列條件,對化學反應速率和化學平衡產(chǎn)生影響,下列條件與圖像不相符的是(。?A:。IE=。迎;
fι時改變條件,介時重新建立平衡)()
A.增加氧氣的濃度B.增大壓強
V
Ot?(2t
C.升高溫度D.加入催化劑
答案C
解析增加。2的濃度,0正增大,。逋瞬間不變A正確;增大壓強,。正、。建瞬間都增大,
0正增大的倍數(shù)大于。迪,B正確;升高溫度,。正、Uit瞬間都增大,C錯誤;加入催化劑,
。正、。迪同時同倍數(shù)增大,D正確。
5.在恒容密閉容器中,由Co合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CHK)H(g),在其他條件不變的
情況下研究溫度對反應的影響,實驗結果如圖所示,下列說法正確的是()
C(CH3。H)
A.平衡常數(shù)K=
C(CO)-C(H2)
B.該反應在Tl時的平衡常數(shù)比T2時的小
C.Cc)合成甲醇的反應為吸熱反應
處于點的反應體系從力變到4達到平衡時就就增大
D.A
答案D
解析A項,因該反應中氫氣前的系數(shù)為2,則該反應的平衡常數(shù)K=;黑黑),錯誤;
B項,由圖像可知,反應從T2到Tl時,甲醇的物質的量增大,根據(jù)平衡常數(shù)的計算式可知
TI時的平衡常數(shù)比7?時的大,錯誤;C項,由圖像可知在7?溫度下反應先達到平衡,反應
速率較Tl快,則有/>T∣,溫度降低,平衡向正反應方向移動,則正反應為放熱反應,錯誤:
D項,處于A點的反應體系從Tl變到乙的過程中,平衡向逆反應方向移動,則C(H2)增大,
1
而C(CH3。H)減小,達到平衡時應該增大,正確。
c(,C曾Γ13義UΓJl)、
6.一定量混合氣體在一體積可變的密閉容器中發(fā)生反應:xA(g)+yB(g)zC(g)0該反應達
到平衡后,測得A氣體的濃度為0?5mol?L-∣。在恒溫下將密閉容器的體積擴大到原來的2倍,
再次達到平衡后,測得A的濃度為0.3mol?L∣,則下列敘述正確的是()
A.平衡向正反應方向移動
B.x+y<z
C.C的體積分數(shù)降低
D.B的轉化率升高
答案C
解析假設容器的容積擴大到原來的2倍時,平衡不移動,則A的濃度為0.25mol?L-∣,但
平衡時A的濃度為0.3moI?L^l,說明平衡向生成A的方向移動,即壓強減小,平衡逆向移動,
則x+y>z,C的體積分數(shù)降低,B的轉化率降低。
7.將等物質的量的X、Y氣體充入某密閉容器中,在一定條件下,發(fā)生反應并達到平衡:
X(g)+3Y(g)2Z(g)?∕7<0o當改變某個條件并維持新條件直至新的平衡時,表中關于新
平衡與原平衡的比較正確的是()
選項改變條件新平衡與原平衡比較
A升高溫度X的轉化率變小
B增大壓強X的濃度變小
C充入一定量YY的轉化率增大
D使用適當?shù)拇呋瘎的體積分數(shù)變小
答案A
解析升高溫度,平衡逆向移動,X的轉化率變小,A項正確;增大壓強,平衡正向移動,
但容器的體積減小,X的濃度變大,B項錯誤;充入一定量Y,X的轉化率增大,而Y的轉
化率減小,C項錯誤;使用適當?shù)拇呋瘎?,只能加快反應速率,不能改變平衡,X的體積分
數(shù)不變,D項錯誤。
二、選擇題:每小題有一個或兩個選項符合題目要求。
8.在容積一定的密閉容器中發(fā)生可逆反應A(g)+B(g)C(g)△”>(),平衡移動關系如圖
所示。下列說法正確的是()
O77七
選項壓強縱坐標
APIVP2C的物質的量濃度
Bpi>P2B的轉化率
--
cP1<P2混合氣體的平均摩爾質量
DPl>P2A的質量分數(shù)
答案B
解析PlVP2,壓強增大,平衡正向移動,C的物質的量濃度增大,故A選項錯誤;P1>P2,
隨壓強的增大,平衡正向移動,B的轉化率增大,故B選項正確;pt<p2,壓強增大,平衡
正向移動,混合氣體平均摩爾質量增大,故C選項錯誤;p↑>p2,隨壓強的增大,平衡正向
移動,A的質量分數(shù)減小,故D選項錯誤。
9.下列關于可逆反應A(?)+2B(s)C(g)ΔW<O,敘述正確的是()
A.氣體摩爾質量不變,則反應不一定達到平衡狀態(tài)
B.平衡后,恒溫下擴大容器體積,再次平衡后氣體密度一定減小
C.平衡后,恒容下降低溫度,再次平衡后氣體中C的體積分數(shù)可能減小
D.平衡后,恒溫恒容下,通入氣體C,氣體C的濃度可能不變
答案AD
解析若A不是氣體,氣體摩爾質量一直不變,故不能判斷是否是平衡狀態(tài),故A正確;若
A不是氣體,溫度不變,平衡常數(shù)不變,氣體C的濃度不變,密度也不變,若A是氣體,氣
體化學計量數(shù)相等,平衡不移動,密度減小,故B錯誤;若A不是氣體,C的體積分數(shù)可能
一直是100%,若A是氣體,降低溫度,平衡正向移動,C的體積分數(shù)增加,故C錯誤:若
A不是氣體,恒溫恒容下,平衡常數(shù)不變,氣體C的濃度不變,故D正確。
10.已知某密閉容器中發(fā)生反應:X(g)+Y(g)mZ(g)AH<00反應過程中,X、Y、Z的
物質的量隨時間的變化如圖所示,則人時刻改變的條件可能是()
A.升高溫度B.加入更高效的催化劑
C.增大壓強D.加入一定量的Z
答案A
解析正反應是放熱反應,升高溫度,平衡向逆反應方向移動,Z的物質的量減少,X或Y
的物質的量增大,符合圖像,A正確:使用催化劑不影響化學平衡的移動,不符合圖像,B
錯誤;由題圖知,反應達到平衡時,A〃(X或Y)="mol,An(Z)=2amol,即m=2,反應前
后氣體物質的化學計量數(shù)之和相等,增大壓強,化學平衡不移動,不符合圖像,C錯誤;加
入一定量的Z,介時,Z的物質的量應增大,不符合圖像,D錯誤。
11.某實驗小組研究溫度對化學反應H2(g)+I2(g)2HI(g)的影響,在其他條件相同時,將
?molH2(g)和1molL(g)充入體積為2L的恒容密閉容器中,測得HI(g)的物質的量分數(shù)隨時
間(min)變化的實驗數(shù)據(jù)如下:
時間020406080100
HI(g)的物Ti-δ-0.500.680.760.800.80
質的量分數(shù)T200.600.720.750.750.75
下列說法正確的是()
A.Tl溫度下,O?20min內(nèi),比的平均反應速率為0.0125molL〕miiTi
B.在Tl溫度下,該反應有可能在70min時已達到平衡狀態(tài)
C.由表中數(shù)據(jù)推測,Tf
D.由表中數(shù)據(jù)可知,溫度越高,Hz(g)與L(g)的反應限度越大
答案AC
解析Tl溫度下,O?20min內(nèi),Hl的物質的量分數(shù)為0.50,反應前后氣體的物質的量不變,
則說明生成ImolHI,消耗了0.5mol氨氣,H,的平均反應速率為;丹譬I=O.0125mol?
L-LminF,選項A正確;由表中數(shù)據(jù)分析可知,在Tl溫度下,該反應在70min時沒有達到
平衡狀態(tài),選項B錯誤;小溫度下,反應更快達到平衡,其他條件不變的情況下,這是受溫
度影響,從而可推斷4>7∣,選項C正確:T2>Tl,溫度越大H2(g)與L(g)的反應限度越小,
選項D錯誤。
三、非選擇題
12.燃煤會產(chǎn)生Co2、CO、SCh等大氣污染物。燃煤脫硫的相關反應的熱化學方程式如下:
1
I.CaSO4(s)+CO(g)CaexS)+SO2(g)+CO2(g)?∕∕ι=+281.4kJ?mol
l
II.∣CaSO4(s)+CO(g)ICaS(S)+CO2(g)Δ∕∕2=-43.6kJ?moΓ
(1)一定溫度下,向某恒容密閉容器中加入CaSO4(S)和ImolCO,若只發(fā)生反應I,下列能說
明該反應已達到平衡狀態(tài)的是(填字母)。
a.容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化
b.。正(Co)=。正(CO2)
c.容器內(nèi)氣體的密度不發(fā)生變化
d.”(CO)+”(Co2)=Imol
(2)一定溫度下,體積為1L的容器中加入CaSO式S)和1molCO,若只發(fā)生反應∏,測得CO2
的物質的量隨時間變化如圖中曲線A所示:
①在0?2min內(nèi)的平均反應速率“CO)=,
②曲線B表示過程與曲線A相比,改變的反應條件可能為(答出一條即可)。
③若要提高反應體系中CO2的體積分數(shù),可采取的措施為c
(3)一定溫度下,向恒容密閉容器中加入CaSO4(s)和1molCO,下列能說明反應I和反應∏同
時發(fā)生的是(填字母)。
a.反應后氣體能使品紅褪色
b.反應過程中,CO的體積分數(shù)逐漸減小
c.反應體系達到平衡之前,SCh和CCh兩種氣體的濃度之比隨時間發(fā)生變化
d.體系壓強逐漸增大
答案⑴ac(2)①0.45mol?Llmin-ι②加入催化劑(或增大壓強)③降低溫度(3)c
解析(1)反應I反應前后氣體體積不相等,則容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化,可說明達到平衡狀
態(tài),故a正確;。正(C
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