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文檔簡介
第48講影響化學(xué)平衡的因素
[復(fù)習(xí)目標(biāo)]1.掌握外界條件改變對化學(xué)平衡的影響和勒夏特列原理02.掌握新舊平衡狀態(tài)比
較的一般方法和思路.
考點一化學(xué)平衡的移動
■歸納整合
1.含義
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,如果改變影響平衡的條件(如濃度、溫度、
壓強等),化學(xué)平衡狀態(tài)被破壞(正、逆反應(yīng)速率不再相等),平衡體系的物質(zhì)組成也會隨著改
變,直至正、逆反應(yīng)速率再次超笠,在新的條件下達(dá)到新的化學(xué)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,簡稱平衡移動.
2.平衡移動方向的判斷
(1)根據(jù)速率判斷
①若“正三〃逆,則平衡向正反應(yīng)方向移動。
②若—逆,則平衡不移動.
③若“正W”逆,則平衡向逆反應(yīng)方向移動。
(2)根據(jù)體系中各組分含量的變化判斷
平衡移動的結(jié)果,如果是使體系中產(chǎn)物含量(如物質(zhì)的量、濃度或百分含量等)增大,則平衡
正向移動;反之則逆向移動。
3.外界因素對化學(xué)平衡的影響
條件的改變(其他條件不變)化學(xué)平衡的移動
增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度向正反應(yīng)方向移動
濃度
減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度向逆反應(yīng)方向移動
反應(yīng)前后氣體分增大壓強向氣體分子數(shù)減小的方向移動
壓強(對有氣
子數(shù)改變減小壓強向氣體分子數(shù)增加的方向移動
體參加的反
反應(yīng)前后氣體分
應(yīng))改變壓強不移動
子數(shù)不變
升高溫度向吸熱反應(yīng)方向移動
溫度
降低溫度向放熱反應(yīng)方向移動
催化劑使用催化劑不移動
4.充入與反應(yīng)無關(guān)的氣體與平衡移動的關(guān)系
⑴恒溫、恒容HU?;甏笠惑w系中各組分濃度不變
一平衡不移動
體系中各組分濃度
充入與反應(yīng)
(2)恒溫、恒壓;容器容積增大一同倍數(shù)減小
無關(guān)的氣體
氣體體積不(等效于減壓)
平衡不移動
變的反應(yīng)
翟黯平衡向氣體體積增大的方向移動
5.勒夏特列原理
如果改變影響平衡的一個因素(如濃度、壓強或溫度),平衡就向著能夠減弱這種改變的方向
移動,這就是勒夏特列原理,也稱化學(xué)平衡移動原理。
R易錯辨析
1,升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動,此時“敦減小,/吸增大()
2.化學(xué)平衡正向移動,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定增大()
3.向平衡體系FeCb+3KSCNFe(SCN)3+3KCl中加入適量KC1固體,平衡逆向移動,
溶液的顏色變淺()
4.對于2NO2(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()
AH>0,其他條件不變時,升高溫度,反應(yīng)速率和
5.C(s)+CO2(g)2C0(g)v<C02)C02
的平衡轉(zhuǎn)化率均增大()
6.只要%增大,平衡一定正向移動()
2
答案1.x2.X3.X4.X5.V6.x
■專項突破躅r
1.COCl2(g)CO(g)+Cl2(g)A/7>0,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時,下列措施:①升溫、②恒容通
入惰性氣體、③增加CO的濃度、④減壓、⑤加催化劑、⑥恒壓通入惰性氣體,能提高COCL
轉(zhuǎn)化率的是()
A.①②④B.①④⑥C.②③⑤D.③⑤⑥
答案B
解析該反應(yīng)為氣體體積增大的吸熱反應(yīng),所以升溫和減壓均可以促使平衡正向移動。恒壓
通入惰性氣體,相當(dāng)于減壓;恒容通入惰性氣體與加催化劑均對平衡無影響;增加CO的濃
度,將導(dǎo)致平衡逆向移動。
2.(2022?浦東新區(qū)模擬)可逆反應(yīng)〃?A(g)+〃B(?)pC(g)+qD(?)中A和C都是無色氣體,
當(dāng)達(dá)到平衡后,下列敘述正確的是()
A.若改變條件后,平衡正向移動,D的百分含量一定增大
B.若升高溫度,A的濃度增大,說明正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
C.若增大壓強,平衡不移動,說明加+"一定等于p+q
D.若增加B的量,平衡移動后體系顏色加深,說明B必是氣體
答案D
解析若改變條件后,平衡正向移動,D的百分含量不一定增大,因為B的狀態(tài)不確定,故
A錯誤;若升高溫度,A的濃度增大,說明逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng),故B錯誤;若增大壓強,平
衡不移動,如果B、D均為氣體,則說明〃一定等于p+q,如果B、D均不為氣體,則
m=p,故C錯誤;固體和液體的用量不影響平衡,若增加B的量,平衡移動后體系顏色加
深,說明B必是氣體,故D正確。
3.在壓強為O.IMPa、溫度為300寸條件下,amolCO與3amol上的混合氣體在催化劑作
用下發(fā)生反應(yīng)生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH30H(g)AH<0.
⑴平衡后將容器的容積壓縮到原來的一半,其他條件不變,對平衡體系產(chǎn)生的影響是
(填字母,下同)。
A.c(H2)減小
B,正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率減慢
C.反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大
D.重新達(dá)到平衡時小巴”減小
^(CHsOH)
⑵若容器容積不變,下列措施可增大甲醇產(chǎn)率的是O
3
A.升高溫度
B.將CH30H從體系中分離
C,充入He,使體系總壓強增大
答案(1)CD(2)B
解析(1)該反應(yīng)為正向氣體分子數(shù)減小的可逆反應(yīng),縮小容器體積,平衡正向移動,C(H2)
增大,正、逆反應(yīng)速率均增大,因而A、B均不正確。(2)由于該反應(yīng)正向是放熱反應(yīng),升高
溫度平衡逆向移動,CH30H的產(chǎn)率降低;容器容積不變,充入He,平衡不移動。
考點二平衡移動方向與轉(zhuǎn)化率的判斷
■歸納整合
反應(yīng)aA(g)+6B(g)cC(g)+6?(g)的轉(zhuǎn)化率分析
(1)若反應(yīng)物起始物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,達(dá)到平衡后,它們的轉(zhuǎn)化率相等。
(2)若只增加A的量,平衡正向移動,B的轉(zhuǎn)化率增大,A的轉(zhuǎn)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(yīng)
物的轉(zhuǎn)化率與化學(xué)計量數(shù)有關(guān)。
同倍數(shù)增大c(A)和c(B)
a+b=c+dA、B的轉(zhuǎn)化率不變
-a+b>c+dA、B的轉(zhuǎn)化率增大
a+b<c+dA,B的轉(zhuǎn)化率減小
【應(yīng)用舉例】
對于以下三個反應(yīng),從反應(yīng)開始進(jìn)行到達(dá)到平衡后,保持溫度、體積不變,按要求回答下列
問題。
(l)PC15(g)PC13(g)+C12(g)
再充入PC15(g),平衡向方向移動,達(dá)到平衡后,PC15(g)的轉(zhuǎn)化率,PCl5(g)
的百分含量______0
(2)2HI(g)I2(g)+H2(g)
再充入HI(g),平衡向方向移動,達(dá)到平衡后,HI(g)的分解率,HI(g)的
百分含量________0
(3)2NO2(g)N2O4(g)
再充入N02(g),平衡向方向移動,達(dá)到平衡后,N02(g)的轉(zhuǎn)化率,N02(g)
的百分含量________.
4
(4)mA(g)+〃B(g)〃C(g)
同等倍數(shù)的加入A(g)和B(g),平衡________移動,達(dá)到平衡后,①加+〃2,A、B的轉(zhuǎn)化率
都________,體積分?jǐn)?shù)都;?m+n=p,A、B的轉(zhuǎn)化率、體積分?jǐn)?shù)都;
③m+"p,A、B的轉(zhuǎn)化率都,體積分?jǐn)?shù)都.
答案(1)正反應(yīng)減小增大
⑵正反應(yīng)不變不變
(3)正反應(yīng)增大減小
(4)正向增大減小不變減小增大
■專項突破
I.在密閉容器中的一定量混合氣體發(fā)生反應(yīng):xA(g)+yB(g)zC(g),平衡時測得C的濃度
為0.50mol-LT.保持溫度不變,將容器的容積壓縮到原來的一半,再達(dá)到平衡時,測得C
的濃度變?yōu)?.90mol-L-i。下列有關(guān)判斷不正確的是()
A.C的體積分?jǐn)?shù)增大了
B.A的轉(zhuǎn)化率降低了
C.平衡向逆反應(yīng)方向移動
D.x+y<z
答案A
解析平衡時測得C的濃度為0.5mol[T,保持溫度不變,將容器的容積壓縮到原來的一半,
C的濃度為1.00mol-L-',而再達(dá)到平衡時,測得C的濃度變?yōu)?.90molL1,C的濃度減小,
反應(yīng)逆向進(jìn)行。
2.(2023?福建模擬)一定溫度下,在3個容積均為1.0L的恒容密閉容器中反應(yīng)2H2(g)+
CO(g)CH30H(g)達(dá)到平衡,下列說法正確的是()
平衡濃
起始濃度/(mol-LT)
容器溫度/K度/(molLT)
CC
C(H2)c(CO)(CH3OH)(CH3OH)
I4000.200.1000.080
n4000.400.200
田500000.100.025
A.該反應(yīng)的正反應(yīng)吸熱
B.達(dá)到平衡時,容器I中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率比容器II中的大
C.達(dá)到平衡時,容器n中c(H2)大于容器HI中c(H2)的兩倍
5
D.達(dá)到平衡時,容器DI中的正反應(yīng)速率比容器I中的大
答案D
解析對比容器I和HI可知兩者投料量相當(dāng),若溫度相同,最終兩者等效,但I(xiàn)D溫度高,平
衡時c(CH3(DH)小,說明平衡向逆反應(yīng)方向移動,即逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),正反應(yīng)為放熱反應(yīng),
A錯誤;II相對于I成比例增加投料量,相當(dāng)于加壓,平衡正向移動,轉(zhuǎn)化率提高,所以n
中轉(zhuǎn)化率高,B錯誤;不考慮溫度,II中投料量是IE的兩倍,相當(dāng)于加壓,平衡正向移動,
所以n中c(H2)小于in中c(H2)的兩倍,c錯誤;對比I和m,若溫度相同,兩者等效,兩容
器中速率相等,但HI溫度高,速率更快,D正確。
3.一定條件下存在反應(yīng):2SO2(g)+02(g)2so3(g),其正反應(yīng)放熱。圖1、圖2表示起始
時容器甲、丙體積都是匕容器乙、丁體積都是多向甲、丙內(nèi)都充入2amolSO2和amolCh
并保持恒溫;向乙、丁內(nèi)都充入amolSO?和0.5amol。2并保持絕熱(即與外界無熱量交換),
下列說法正確的是()
A.圖1達(dá)平衡時,c(SO2):甲=乙
B.圖1達(dá)平衡時,平衡常數(shù)K:甲〈乙
C.圖2達(dá)平衡時,所需時間丙〈丁
D.圖2達(dá)平衡時,體積分?jǐn)?shù)°(SC)3):丙>丁
答案D
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(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng),
則溫度:甲〈乙,溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動,c(S02):甲〈乙,平衡常數(shù)K:甲〉乙,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(yīng)速率越快,達(dá)到平衡的時間越短,所用的時間:丙〉丁,C項錯誤;溫度升高平衡向
逆反應(yīng)方向移動,體積分?jǐn)?shù)9(SO3):丙〉丁,D項正確。
4.T℃時,在容積為2L的3個恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):3A(g)+B(g)xC(g),按不同
方式投入反應(yīng)物,測得反應(yīng)達(dá)到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
容器甲乙丙
3molA、26molA.4
反應(yīng)物的投入量2molC
molBmolB
達(dá)到平衡的時間/min58
6
A的濃度/(mol1-1)Cl。2
C的體積分?jǐn)?shù)/%144
混合氣體的密度/(g[T)PlP2
下列說法正確的是()
A,若x<4,則2ci<C2
B,若x=4,則Wi=腐
C.無論x的值是多少,均有20=22
D.甲容器達(dá)到平衡所需的時間比乙容器達(dá)到平衡所需的時間短
答案C
解析若x<4,則正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減少的反應(yīng),乙容器對于甲容器而言,相當(dāng)于加壓,
平衡正向移動,所以2CI〉C2,A項錯誤;若x=4,則反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等,由于起始時
甲容器中A、B的投入量之比與化學(xué)方程式中對應(yīng)化學(xué)計量數(shù)之比不相等,故仍不可能等于
明,B項錯誤;起始時乙容器中A、B的投入量是甲容器的2倍,兩容器的容積相等,故恒
有20=q,C項正確,起始時乙容器中A、B的濃度是甲容器中的2倍,故乙容器達(dá)到平衡
所需的時間比甲容器達(dá)到平衡所需的時間短,D項錯誤。
-方法指導(dǎo)
(1)構(gòu)建恒溫恒容平衡思維模式
新平衡狀態(tài)可認(rèn)為是兩個原平衡狀態(tài)簡單的疊加并壓縮而成,相當(dāng)于增大壓強。
起始平衡
0-戶因假篇衡
(2)構(gòu)建恒溫恒壓平衡思維模式(以氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)為例,見圖示)
新平衡狀態(tài)可認(rèn)為是兩個原平衡狀態(tài)簡單的疊加,壓強不變,平衡不移動
起始平衡新平衡
疊加
回一?回
真題演練明確考向
1.(2022?海南,8)某溫度下,反應(yīng)CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3cH20H(g)在密閉容器中達(dá)
到平衡,下列說法正確的是()
7
A.增大壓強,/正>1/逆,平衡常數(shù)增大
B,加入催化劑,平衡時CH3cH20H(g)的濃度增大
C.恒容下,充入一定量的H20(g),平衡向正反應(yīng)方向移動
D.恒容下,充入一定量的CH2=CH2(g),CH2=CH2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率增大
答案C
解析該反應(yīng)是一個氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),增大壓強可以加快化學(xué)反應(yīng)速率,正反應(yīng)速率
增大的幅度大于逆反應(yīng),故/正“送,平衡向正反應(yīng)方向移動,但是因為溫度不變,故平衡常
數(shù)不變,A不正確;催化劑不影響化學(xué)平衡狀態(tài),因此,加入催化劑不影響平衡時CH3cH20H(g)
的濃度,B不正確;恒容下,充入一定量的H2(D(g),H20(g)的濃度增大,平衡向正反應(yīng)方向
移動,C正確;恒容下,充入一定量的CH2=CH2(g),平衡向正反應(yīng)方向移動,但是CH2=CH2
(g)的平衡轉(zhuǎn)化率減小,D不正確。
2.(2020?浙江7月選考,20)一定條件下:2NO2(g)N2O4(g)KHvO。在測定NCh的相對
分子質(zhì)量時,下列條件中,測定結(jié)果誤差最小的是()
A,溫度0℃、壓強50kPa
B,溫度130℃、壓強300kPa
C,溫度25℃、壓強100kPa
D,溫度130℃、壓強50kPa
答案D
解析測定NCh的相對分子質(zhì)量時,要使平衡逆向移動,且逆向移動的程度越大,測定結(jié)果
的誤差越小。該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體分子數(shù)減少的放熱反應(yīng),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。
3.[2022?河北,16(2)①]工業(yè)上常用甲烷、水蒸氣重整制備氫氣,體系中發(fā)生如下反應(yīng)。
I.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
H.CO(g)+H2O(g)82(g)+H2(g)
下列操作中,能提高CH4(g)平衡轉(zhuǎn)化率的是(填字母).
A.增加CH4(g)用量
B.恒溫恒壓下通入惰性氣體
C.移除CO(g)
D,加入催化劑
答案BC
解析增加CH4(g)用量可以提高H2O(g)的轉(zhuǎn)化率,但是CH4(g)平衡轉(zhuǎn)化率減小,A不符合題
意;恒溫恒壓下通入惰性氣體,相當(dāng)于減小體系壓強,反應(yīng)混合物中各組分的濃度減小,反
8
應(yīng)I的化學(xué)平衡正向移動,能提高CHJg)平衡轉(zhuǎn)化率,B符合題意;移除CO(g),減小了反
應(yīng)混合物中CO(g)的濃度,反應(yīng)I的化學(xué)平衡正向移動,能提高CH4g)平衡轉(zhuǎn)化率,C符合
題意;加入催化劑不能改變平衡狀態(tài),故不能提高CH4g)平衡轉(zhuǎn)化率,D不符合題意。
4.[2022?湖南,16⑴①]在一定溫度下,向體積固定的密閉容器中加入足量的C(s)和1mol
H2O(g),起始壓強為0.2MPa時,發(fā)生下列反應(yīng)生成水煤氣:
I.C⑸+壓0值)CO(g)+H2(g)
NH\=+Bl^kJmol-1
1
fl.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)A^2=-41.1kJmol-
下列說法正確的是.
A.平衡時向容器中充入惰性氣體,反應(yīng)I的平衡逆向移動
B.混合氣體的密度保持不變時,說明反應(yīng)體系已達(dá)到平衡
C.平衡時H2的體積分?jǐn)?shù)可能大于:
D,將炭塊粉碎,可加快反應(yīng)速率
答案BD
解析在恒溫恒容條件下,平衡時向容器中充入惰性氣體不能改變反應(yīng)物的濃度,因此反應(yīng)
I的平衡不移動,A說法不正確;在反應(yīng)中固體C轉(zhuǎn)化為氣體,氣體的質(zhì)量增加,而容器的
體積不變,因此氣體的密度在反應(yīng)過程中不斷增大,當(dāng)混合氣體的密度保持不變時,說明反
應(yīng)體系已達(dá)到平衡,B說法正確;若C(s)和H2O(g)完全反應(yīng)全部轉(zhuǎn)化為C02(g)和H2(g),由
C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)可知,比的體積分?jǐn)?shù)的極值為‘由于可逆反應(yīng)有一定的限
度,反應(yīng)物不可能全部轉(zhuǎn)化為生成物,因此,平衡時H2的體積分?jǐn)?shù)不可能大于jC說法不
正確;將炭塊粉碎可以增大其與H2O(g)的接觸面積,因此可加快反應(yīng)速率,D說法正確。
課時精練
1.下列事實不能用勒夏特列原理解釋的是()
A.澳水中有下列平衡:Br2+H2OHBr+HBrO,當(dāng)加入少量AgNCh溶液后,溶液的顏色
變淺
B.對于反應(yīng):2HI(g)H2(g)+l2(g),縮小容器的容積可使平衡體系的顏色變深
C.反應(yīng):CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)A//<0,升高溫度可使平衡向逆反應(yīng)方向移動
D.對于合成NE的反應(yīng),為提高NH3的產(chǎn)率,理論上應(yīng)采取低溫措施
9
答案B
解析加入少量AgNCh溶液,HBr與AgNCh反應(yīng)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)+L(g)是反應(yīng)前后氣體
分子總數(shù)不變的反應(yīng),縮小容器的容積,壓強增大,平衡不移動,但c(L)增大,導(dǎo)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(yīng)C0(g)+N02(g)C02(g)+N0(g)的
A//<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(yīng)是放熱反應(yīng),
降低溫度,平衡正向移動,有利于生成NE,D可以用勒夏特列原理解釋。
2.反應(yīng)NH4Hs(s)NH3(g)+H2s(g)在某溫度下達(dá)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S02氣體
B.移走一部分NH4Hs固體
C.容器體積不變,充入HC1氣體
D.保持壓強不變,充入氮氣
答案B
解析A項,2H2s+SC)2=3S+2H2。,通入SO2氣體使平衡正向移動;B項,增減固體的量,
平衡不移動;C項,NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s),充入HC1氣體使平衡正向移動;D項,保
持壓強不變,充入氮氣,平衡向正反應(yīng)方向移動。
3.一定量混合氣體在一體積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):xA(g)+yB(g)zC(g)。該反應(yīng)達(dá)
到平衡后,測得A氣體的濃度為0.5mol-L1.在恒溫下將密閉容器的體積擴大到原來的2
倍,再次達(dá)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(yīng)方向移動
B.x+y<z
C.C的體積分?jǐn)?shù)降低
D.B的轉(zhuǎn)化率升高
答案C
解析假設(shè)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0.25111011一1,但
平衡時A的濃度為0.3mol-Lr,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+乃z,C的體積分?jǐn)?shù)降低,B的轉(zhuǎn)化率降低。
4.化學(xué)反應(yīng)I、D、ID在不同溫度時達(dá)到平衡,其平衡常數(shù)如下表:
溫度
編號化學(xué)方程式
979K1173K
IFe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)1.472.15
10
DCO(g)+H2O(g)82(g)+H2(g)1.62b
mFe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)a1.68
根據(jù)以上信息判斷,下列結(jié)論正確的是()
A.將鐵粉磨細(xì)可以使平衡I向右移動
B,反應(yīng)U、IE均為放熱反應(yīng)
C.升高溫度,反應(yīng)m平衡向正反應(yīng)方向移動
D.a<b
答案B
解析Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)的Kl=^^,CO(g)+H2O(g)CCh(g)+Hz(g)的
c(CO2)
C(CO2)-C(H2)Fe(s)+H20(g)FeO(s)+H2(g)的除=口虬,同溫度下,K2=~,K3
C(CO)-C(H2O)C(H2O)KI
=Ki火2,979K時平衡常數(shù)a=1.47X1.62=2.38,1173K時平衡常數(shù)b=累-0.78,故D錯誤;
鐵是固體,將鐵粉磨細(xì)可以加快反應(yīng)速率,但平衡不移動,A項錯誤;根據(jù)以上分析可知反
應(yīng)口、EI的平衡常數(shù)隨溫度升高而減小,說明正反應(yīng)都為放熱反應(yīng),B項正確;反應(yīng)ni的平
衡常數(shù)隨溫度升高而減小,升高溫度平衡逆向移動,C項錯誤。
5.某溫度下,0.05mol乙醇和氫澳酸的混合液共20mL,發(fā)生反應(yīng):C2H50H+HBrC2H5Br
+H2O,30min時測得生成澳乙烷的產(chǎn)量為0.015mol(溶液體積變化忽略不計),下列說法正確
的是()
A.若將反應(yīng)物乙醇的量加倍,平衡正移,乙醇的平衡轉(zhuǎn)化率增大
B,加入適量水,有利于生成浸乙烷
11
C.第30min時的反應(yīng)速率:t<C2H5OH)=0.025mol-L_-min-
D.若用NaBr(s)與濃硫酸替換氫澳酸,澳乙烷的產(chǎn)量可能會上升
答案D
解析若將反應(yīng)物乙醇的量加倍,有利于平衡正向移動,HBr的平衡轉(zhuǎn)化率增大,而C2H50H
的平衡轉(zhuǎn)化率減小,A項錯誤;加入適量水,平衡逆向移動,不利于生成澳乙烷,B項錯誤;
30min時測得生成澳乙烷的產(chǎn)量為0.015mol,只能算出0~30min的平均反應(yīng)速率:?C2H5OH)
=0.025morL-LminT,無法計算出第30min時的反應(yīng)速率,C項錯誤;若將氫濕酸改用NaBr(s)
與濃硫酸,則由于濃硫酸會吸收反應(yīng)生成的水,從而促進(jìn)平衡正向移動,澳乙烷的產(chǎn)量可能
會上升,D項正確。
11
6.在容積為2L的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):2CUC12(S)2CuCl(s)+C12(g),其化學(xué)
平衡常數(shù)K和溫度的關(guān)系如表:
77℃800900100011001200
K1.11.51.751.902.08
根據(jù)信息作出的下列判斷正確的是()
A.此反應(yīng)為放熱反應(yīng)
B.此反應(yīng)在1050℃達(dá)平衡時,1.75<K=C2(C:C1)-C(C12)<]go
C2(CUC12)
C.1000℃條件下容器容積由2L變?yōu)?L,平衡逆向移動,達(dá)平衡時C12的濃度保持不變
D.降溫和加入CuCl固體都能使平衡發(fā)生移動
答案C
解析由表中數(shù)據(jù)可知,升高溫度,K不斷增大,則平衡正向移動,所以此反應(yīng)為吸熱反應(yīng),
A不正確;反應(yīng)中,CuCb、CuCl都呈固態(tài),不能出現(xiàn)在平衡常數(shù)表達(dá)式中,所以此反應(yīng)在
1050℃達(dá)平衡時,1.75<K=c(C12)<1.90,B不正確;1000℃條件下容器容積由2L變?yōu)?L,
相當(dāng)于加壓,平衡逆向移動,但由于平衡常數(shù)K不變,所以達(dá)平衡時CL的濃度保持不變,
C正確;加入CuCl固體時,并不影響平衡體系中Cb的濃度,所以不能使平衡發(fā)生移動,D
不正確。
7.相同溫度下,容積相同的甲、乙、丙3個恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng):
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)AH=-197kJmolT。
實驗測得起始、平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
起始各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol達(dá)到平衡時體系
容器
O2SO3Ar能量的變化
so2
甲2100放出熱量:21
乙1.80.90.20放出熱量:。2
丙1.80.90.20.1放出熱量:。3
下列敘述正確的是()
A.01=02=03=197kJ
B.達(dá)到平衡時,丙容器中SO2的體積分?jǐn)?shù)最大
C.甲、乙、丙3個容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)相等
D,若在上述條件下反應(yīng)生成2molS03(s)的反應(yīng)熱為A/九則-197kJ-mor1
答案C
12
解析A項,01>。2=03,錯誤;B項,甲、乙、丙為等效平衡,SO2的體積分?jǐn)?shù)相等,錯誤;
C項,由于溫度一樣,甲、乙、丙3個容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)相等,正確;D項,S03(g)fSO3(s)
放出熱量,所以197kJ-mo「,錯誤。
8.如圖所示,向A中充入ImolX和ImolY,向B中充入2molX和2molY,起始心=
%=aL,在相同溫度和有催化劑的條件下,兩容器中各自發(fā)生下列反應(yīng):X(g)+Y(g)2Z(g)
+W(g)A^>0;達(dá)到平衡時,幺=1.2aL,則下列說法不正確的是()
AB
A.反應(yīng)開始時,B容器中化學(xué)反應(yīng)速率快
B.A容器比B容器中X的轉(zhuǎn)化率大
C.打開K一段時間達(dá)平衡時,A的體積為2.4aL(連通管中氣體體積不計)
D.打開K達(dá)新平衡后,升高B容器溫度,A容器體積會增大
答案C
解析起始Fk=rB=aL,B中反應(yīng)物的物質(zhì)的量大于A中反應(yīng)物的物質(zhì)的量,則B容器中
反應(yīng)物的濃度大于A容器中反應(yīng)物的濃度,所以反應(yīng)開始時,B容器中的反應(yīng)速率大于A容
器中的反應(yīng)速率,A項正確;A容器為恒溫恒壓條件,氣體的體積之比等于氣體的物質(zhì)的量
之比,達(dá)到平衡時,混合氣體總物質(zhì)的量為2moix12=2.4mol,由方程式可知ImolX反
應(yīng)時混合氣體總物質(zhì)的量增大1mol,即平衡時混合氣體增大的物質(zhì)的量等于消耗的X的物
質(zhì)的量,故反應(yīng)的X的物質(zhì)的量為2.4mol—2moi=0.4mol,則X的轉(zhuǎn)化率為()^J3x100%
1mol
=40%,B容器為恒溫恒容條件,正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng),故平衡時B容器中壓
強比A容器中壓強大,等效在A平衡的基礎(chǔ)上增大壓強,與A的平衡相比,平衡逆向移動,
B中X的轉(zhuǎn)化率小于A中X的轉(zhuǎn)化率,B項正確;打開K,保持溫度不變,再達(dá)平衡時,等
效為開始加入3moiX、3molY時達(dá)到的平衡,恒溫恒壓下與A中平衡為等效平衡,反應(yīng)物
轉(zhuǎn)化率不變,平衡時混合氣體總物質(zhì)的量為A中的3倍,恒溫恒壓下壓強之比等于物質(zhì)的量
之比,則開始加入3moiX、3molY達(dá)到平衡時總體積為1.2aLx3=3.6°L,B容器為aL,
A容器體積為3.6aL—aL=2.6aL,C項錯誤;該反應(yīng)的正反應(yīng)是一個氣體體積增大的吸熱
反應(yīng),升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動,混合氣體的物質(zhì)的量增大,導(dǎo)致A容器的體積增
大,D項正確。
9.甲烷和水蒸氣催化制氫主要有如下兩個反應(yīng):
①CH/g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)
NH=+206kJmol-1
②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)
NH=-41kJ-mol1
13
恒定壓強為100kPa時,將"(CH4):?(H2O)=1:3的混合氣體投入反應(yīng)器中,平衡時,各組
分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如下圖所示。
掾0.6
余
S嘲
照
S察
?
國
如
寶
?
中
450550650750850
溫度/七
回答下列問題:
⑴寫出CH4與CO2生成H2和CO的熱化學(xué)方程式:.
(2)關(guān)于甲烷和水蒸氣催化制氫反應(yīng),下列敘述正確的是(填字母).
A.恒溫、恒容條件下,加入惰性氣體,壓強增大,反應(yīng)速率加快
B.恒溫、恒容條件下,加入水蒸氣,活化分子百分?jǐn)?shù)增大,反應(yīng)速率加快
C.升高溫度,活化分子百分?jǐn)?shù)增大,有效碰撞頻率增大,反應(yīng)速率加快
D,加入合適的催化劑,降低反應(yīng)溫度也能實現(xiàn)單位時間轉(zhuǎn)化率不變
(3)系統(tǒng)中H2的含量在700(左右出現(xiàn)峰值,試從化學(xué)平衡的角度解釋出現(xiàn)峰值的原因:
①低于700℃,;
②高于700℃,。
(4)已知投料比為n(CH4):?(H2O)=1:3的混合氣體,100kPa.600℃時,CR的平衡轉(zhuǎn)
化率為(保留4位有效數(shù)字),反應(yīng)①的平衡常數(shù)的計算式為3(a是以
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