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文檔簡介
專題03化學(xué)平衡考點(diǎn)01化學(xué)平衡狀態(tài)及其判定考點(diǎn)02化學(xué)平衡常數(shù)考點(diǎn)03化學(xué)平衡的移動(dòng)考點(diǎn)04勒夏特列原理及應(yīng)用考點(diǎn)05化學(xué)反應(yīng)速率與平衡圖像▉考點(diǎn)01化學(xué)平衡狀態(tài)及其判定1.化學(xué)平衡狀態(tài)(1)概念一定條件下的可逆反應(yīng)中,當(dāng)正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率相等時(shí),反應(yīng)物和生成物的濃度均保持不變,即體系的組成不隨時(shí)間而改變的狀態(tài)。(2)建立①對(duì)于只加入反應(yīng)物從正向建立的平衡:過程正、逆反應(yīng)速率反應(yīng)物、生成物的濃度反應(yīng)開始v(正)最大v(逆)=0反應(yīng)物濃度最大,生成物濃度為零反應(yīng)過程中v(正)逐漸減小,
v(逆)逐漸增大反應(yīng)物濃度逐漸減小,生成物濃度逐漸增大平衡狀態(tài)時(shí)v(正)=v(逆)
各組分的濃度不再隨時(shí)間的變化而變化②對(duì)于只加入生成物從逆向建立的平衡:過程正、逆反應(yīng)速率反應(yīng)物、生成物的濃度反應(yīng)開始v(逆)最大v(正)=0生成物濃度最大,反應(yīng)物濃度為零反應(yīng)過程中v(逆)逐漸減小,
v(正)逐漸增大生成物濃度逐漸減小,反應(yīng)物濃度逐漸增大平衡狀態(tài)時(shí)v(正)=v(逆)
各組分的濃度不再隨時(shí)間的變化而變化(3)平衡特點(diǎn)2.判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的兩種方法(1)“兩看”一看題干條件恒溫恒容或恒溫恒壓或絕熱容器二看化學(xué)反應(yīng)特點(diǎn)(物質(zhì)狀態(tài)、氣體計(jì)量系數(shù))全部是氣體參與,是等體積反應(yīng)還是非等體積反應(yīng)有固體或液體參與,是等體積反應(yīng)還是非等體積反應(yīng)(2)“兩標(biāo)志”正、逆反應(yīng)速率相等同一物質(zhì)表示的正、逆反應(yīng)速率相等v正=v逆,或者不同物質(zhì)表示的正、逆速率(或變化的物質(zhì)的量、濃度)之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比變量不變題目中的變量,指的是隨著反應(yīng)的進(jìn)行而改變的量,(如某物質(zhì)的質(zhì)量、濃度、百分含量,n總(氣體)、壓強(qiáng)、氣體密度、氣體平均分子質(zhì)量、顏色等),當(dāng)“變量”不再變化(保持恒定)時(shí),證明可逆反應(yīng)達(dá)到平衡,但“定量”無法證明?!練w納總結(jié)】幾種特殊反應(yīng)的平衡依據(jù)(1)量比不變型①反應(yīng)物或生成物量的比不變,不一定達(dá)到平衡狀態(tài)②反應(yīng)物和生成物量的比不變,一定達(dá)到平衡狀態(tài)(2)量相等型①反應(yīng)物和生成物的量相等,不一定達(dá)平衡狀態(tài)②反應(yīng)物和反應(yīng)物的量相等,不一定達(dá)平衡狀態(tài)③量不變≠量相等≠量或量的比等于某一具體的數(shù)(3)等體反應(yīng)型:3A(g)2B(g)+C(g)①恒溫恒壓:混合氣體的體積不變,一定達(dá)到平衡狀態(tài)②恒溫恒容:混合氣體的壓強(qiáng)不變,不一定達(dá)到平衡狀態(tài)(4)固液參與型:2A(g)2B(g)+C(s)①混合氣體的密度不變,一定達(dá)到平衡狀態(tài)(恒T、V)②混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變,一定達(dá)到平衡狀態(tài)(5)固液分解型:2A(s)2B(g)+C(g)①混合氣體的密度不變,一定達(dá)到平衡狀態(tài)(恒T、V)②混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變,不一定達(dá)到平衡狀態(tài)③某種氣體組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不變,不一定達(dá)到平衡狀態(tài)【技巧點(diǎn)撥】化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷(1)判斷方法分析化學(xué)反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)是否平衡混合物體系中各成分的含量①各物質(zhì)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)一定平衡②各物質(zhì)的質(zhì)量或質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定平衡③各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定平衡④總體積、總壓強(qiáng)、總物質(zhì)的量一定不一定平衡正、逆反應(yīng)速率之間的關(guān)系①單位時(shí)間內(nèi)消耗了mmolA,同時(shí)也生成了mmolA平衡②單位時(shí)間內(nèi)消耗了nmolB,同時(shí)也消耗了pmolC平衡③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q不一定平衡④單位時(shí)間內(nèi)生成了nmolB,同時(shí)也消耗了qmolD不一定平衡壓強(qiáng)①其他條件一定、總壓強(qiáng)一定,且m+n≠p+q平衡②其他條件一定、總壓強(qiáng)一定,且m+n=p+q不一定平衡混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量①平均相對(duì)分子質(zhì)量一定,且m+n≠p+q平衡②平均相對(duì)分子質(zhì)量一定,且m+n=p+q不一定平衡溫度任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化,當(dāng)體系溫度一定時(shí)平衡氣體密度(ρ)①只有氣體參加的反應(yīng),密度保持不變(恒容密閉容器中)不一定平衡②m+n≠p+q時(shí),密度保持不變(恒壓容器中)平衡③m+n=p+q時(shí),密度保持不變(恒壓容器中)不一定平衡顏色反應(yīng)體系內(nèi)有色物質(zhì)的顏色穩(wěn)定不變(其他條件不變)平衡(2)動(dòng)態(tài)標(biāo)志:v正=v逆≠0①同種物質(zhì):同一物質(zhì)的生成速率等于消耗速率。②不同物質(zhì):必須標(biāo)明是“異向”的反應(yīng)速率關(guān)系。如aA+bBcC+dD,eq\f(v正A,v逆B)=eq\f(a,b)時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。(3)靜態(tài)標(biāo)志:各種“量”不變①各物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量或濃度不變。②各物質(zhì)的百分含量(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)等)不變。③壓強(qiáng)(化學(xué)反應(yīng)方程式兩邊氣體體積不相等)或顏色(某組分有顏色)不變。④絕熱容器中溫度不變。⑤密度eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ρ=\f(m,V)))不變(注意容器中的氣體質(zhì)量或體積變化)。⑥平均相對(duì)分子質(zhì)量eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(M=\f(m,n)))不變(注意氣體質(zhì)量或氣體物質(zhì)的量變化)??傊?,若物理量由變量變成了不變量,則表明該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);若物理量為“不變量”,則不能作為平衡標(biāo)志。▉考點(diǎn)02化學(xué)平衡常數(shù)1.概念在一定溫度下,當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù),即化學(xué)平衡常數(shù),用符號(hào)K表示。2.表達(dá)式對(duì)于一般的可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),當(dāng)在一定溫度下達(dá)到平衡時(shí),K=eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)(固體和純液體的濃度視為常數(shù),通常不計(jì)入化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式中)。由于化學(xué)方程式的書寫不同,平衡常數(shù)的表達(dá)式不同,如N2+3H22NH3,K=a則有:2NH3N2+3H2,K′=eq\f(1,a);eq\f(1,2)N2+eq\f(3,2)H2NH3,K″=eq\r(a)。3.影響因素K只受溫度影響,與反應(yīng)物或生成物的濃度變化無關(guān),與壓強(qiáng)變化、是否使用催化劑無關(guān)。4.平衡常數(shù)意義及應(yīng)用(1)判斷可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度K<10-510-5~105>105反應(yīng)程度很難進(jìn)行反應(yīng)可逆反應(yīng)接近完全(2)判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡或進(jìn)行的方向?qū)τ诨瘜W(xué)反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)的任意狀態(tài),濃度商:Q=eq\f(ccC·cdD,caA·cbB)。Q<K,反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行;Q=K,反應(yīng)處于平衡狀態(tài);Q>K,反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。(3)判斷可逆反應(yīng)的熱效應(yīng)5.化學(xué)平衡常數(shù)的有關(guān)計(jì)算“三段式法”是有效解答化學(xué)平衡計(jì)算題的“萬能鑰匙”。解題時(shí),要注意準(zhǔn)確地列出起始量、變化量、平衡量,按題目要求進(jìn)行計(jì)算,同時(shí)還要注意單位的統(tǒng)一。(1)分析三個(gè)量:起始量、變化量、平衡量。(2)明確三個(gè)關(guān)系①對(duì)于同一反應(yīng)物,起始量-變化量=平衡量。②對(duì)于同一生成物,起始量+變化量=平衡量。③各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化量之比等于各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。(3)計(jì)算模式對(duì)以下反應(yīng):mA(g)+nB(g)?pC(g)+qD(g),令A(yù)、B起始物質(zhì)的量(mol)分別為a、b,達(dá)到平衡后,A的消耗量為mxmol,容器容積為VL。mA(g)+nB(g)?pC(g)+qD(g)起始/molab00變化/molmxnxpxqx平衡/mola-mxb-nxpxqx則有①平衡常數(shù):K=eq\f(\f(px,V)p·\f(qx,V)q,\f(a-mx,V)m·\f(b-nx,V)n)。②A的平衡濃度:c(A)=eq\f(a-mx,V)mol·L-1。③A的轉(zhuǎn)化率:α(A)=eq\f(mx,a)×100%,α(A)∶α(B)=eq\f(mx,a)∶eq\f(nx,b)=eq\f(mb,na)。④A的體積分?jǐn)?shù):φ(A)=eq\f(a-mx,a+b+p+q-m-nx)×100%。⑤平衡壓強(qiáng)與起始?jí)簭?qiáng)之比:eq\f(p平,p始)=eq\f(a+b+p+q-m-nx,a+b)。⑥混合氣體的平均密度eq\x\to(ρ)(混)=eq\f(a·MA+b·MB,V)g·L-1。⑦混合氣體的平均摩爾質(zhì)量eq\x\to(M)=eq\f(a·MA+b·MB,a+b+p+q-m-nx)g·mol-1。⑧生成物的產(chǎn)率:實(shí)際產(chǎn)量(指生成物)占理論產(chǎn)量的百分?jǐn)?shù)。一般來講,轉(zhuǎn)化率越大,原料利用率越高,產(chǎn)率越大。產(chǎn)率=eq\f(實(shí)際產(chǎn)量,理論產(chǎn)量)×100%。6.壓強(qiáng)平衡常數(shù)(Kp)(1)Kp含義:在化學(xué)平衡體系中,用各氣體物質(zhì)的分壓替代濃度計(jì)算的平衡常數(shù)叫壓強(qiáng)平衡常數(shù)。(3)計(jì)算技巧:第一步,根據(jù)“三段式”法計(jì)算平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量濃度;第二步,計(jì)算各氣體組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或體積分?jǐn)?shù);第三步,根據(jù)分壓計(jì)算公式求出各氣體物質(zhì)的分壓,某氣體的分壓=氣體總壓強(qiáng)×該氣體的體積分?jǐn)?shù)(或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù));第四步,根據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算公式代入計(jì)算。例如,N2(g)+3H2(g)2NH3(g),壓強(qiáng)平衡常數(shù)表達(dá)式為Kp=eq\f(p2NH3,pN2·p3H2)。7.速率常數(shù)和平衡常數(shù)的關(guān)系A(chǔ).基元反應(yīng):aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)B.速率方程①抽象化速率方程:籠統(tǒng)的正逆反應(yīng)速率v正=k正·ca(A)·cb(B)、v逆=k逆·cc(C)·cd(D)②具體化速率方程:以具體物質(zhì)表示的正逆反應(yīng)速率vA正=k正·ca(A)·cb(B)、vC逆=k逆·cc(C)·cd(D)C.速率常數(shù)和平衡常數(shù)的關(guān)系①抽象化:平衡條件v正=v逆,==Kc①具體化:平衡條件=,=×=×Kc(4)升溫對(duì)k正、k逆的影響①放熱反應(yīng):K值減?。籯正值增大,k逆值增大,k逆變化更大②吸熱反應(yīng):K值增大;k正值增大,k逆值增大,k正變化更大▉考點(diǎn)03化學(xué)平衡的移動(dòng)1.概念在一定條件下,當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)以后,若反應(yīng)條件(如溫度、壓強(qiáng)、濃度等)發(fā)生了變化,平衡混合物中各組分的濃度也會(huì)隨之改變,從而在一段時(shí)間后達(dá)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(xué)平衡的移動(dòng)。2.化學(xué)平衡移動(dòng)的過程3.化學(xué)平衡移動(dòng)與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系(1)v正>v逆:平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。(2)v正=v逆:反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),平衡不發(fā)生移動(dòng)。(3)v正<v逆:平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。4.影響化學(xué)平衡的外界因素若其他條件不變,改變下列條件對(duì)化學(xué)平衡的影響如下:改變的條件(其他條件不變)化學(xué)平衡移動(dòng)的方向濃度增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度向正反應(yīng)方向移動(dòng)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(dòng)壓強(qiáng)(對(duì)于有氣體參加的可逆反應(yīng))反應(yīng)前后氣體體積改變?cè)龃髩簭?qiáng)向氣體分子總數(shù)減小的方向移動(dòng)減小壓強(qiáng)向氣體分子總數(shù)增大的方向移動(dòng)反應(yīng)前后氣體體積不變改變壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)溫度升高溫度向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)降低溫度向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)催化劑同等程度地改變v正、v逆,平衡不移動(dòng)5.化學(xué)平衡中的特殊情況(1)當(dāng)反應(yīng)混合物中存在與其他物質(zhì)不相混溶的固體或液體物質(zhì)時(shí),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(duì)化學(xué)平衡沒影響。(2)同等程度地改變反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的濃度時(shí),應(yīng)視為壓強(qiáng)的影響。(3)充入惰性氣體與平衡移動(dòng)的關(guān)系①恒溫、恒容條件原平衡體系eq\o(→,\s\up7(充入惰性氣體))體系總壓強(qiáng)增大→體系中各組分的濃度不變→平衡不移動(dòng)②恒溫、恒壓條件原平衡體系eq\o(→,\s\up7(充入惰性氣體))容器容積增大,各反應(yīng)氣體的分壓減小→體系中各組分的濃度同倍數(shù)減小(等效于減壓)▉考點(diǎn)04勒夏特列原理及應(yīng)用1.內(nèi)容:對(duì)于一個(gè)已經(jīng)達(dá)到平衡的體系,如果改變影響化學(xué)平衡的一個(gè)條件(如濃度、溫度、壓強(qiáng)),平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。注意:①“減弱”不等于“消除”更不是“扭轉(zhuǎn)”。②若同時(shí)改變影響平衡移動(dòng)的幾個(gè)條件,則不能簡單地根據(jù)勒夏特列原理來判斷平衡移動(dòng)的方向。2.適用范圍:僅適用于已達(dá)到平衡的反應(yīng)體系,不可逆過程或未達(dá)到平衡的可逆過程均不能使用該原理。3.必須有平衡移動(dòng),且實(shí)際移動(dòng)方向符合理論移動(dòng)方向【易錯(cuò)警示】①催化劑不能使平衡移動(dòng),無法用勒夏特列原理解釋。②等體反應(yīng)改變壓強(qiáng),平衡不移動(dòng),無法用勒夏特列原理解釋。③改變平衡體系中固體或純液體的量,平衡不移動(dòng),無法用勒夏特列原理解釋。④恒溫恒容條件下充入惰性氣體,平衡不移動(dòng),無法用勒夏特列原理解釋。⑤非平衡狀態(tài),不能用勒夏特列原理解釋。⑥勒夏特列原理可判斷“改變影響平衡的一個(gè)條件”時(shí)平衡移動(dòng)的方向。若同時(shí)改變影響平衡移動(dòng)的幾個(gè)條件,則不能簡單地根據(jù)勒夏特列原理來判斷平衡移動(dòng)的方向,只有在改變的條件對(duì)平衡移動(dòng)的方向影響一致時(shí),才能根據(jù)勒夏特列原理進(jìn)行判斷。4.“加的多,剩的多”原理①增大X的濃度,新平衡時(shí)c(X)一定比原平衡時(shí)的大②增大壓強(qiáng),新平衡時(shí)P一定比原平衡時(shí)的大③升高溫度,新平衡時(shí)T一定比原平衡時(shí)的大5.“單一氣體型”反應(yīng)的特殊性①反應(yīng)形式:A(s)xB(s)+yC(g)②改變壓強(qiáng)、濃度,平衡移動(dòng),新平衡時(shí)P、c不變6.“單側(cè)氣體型”反應(yīng)的特殊性①反應(yīng)形式:A(s)xB(g)+yC(g)②改變壓強(qiáng)、同倍數(shù)改變濃度,平衡移動(dòng),新平衡時(shí)P、c不變③改變一種氣體濃度,平衡移動(dòng),新平衡時(shí)c變大7.勒夏特列原理應(yīng)用:可以更加科學(xué)有效地調(diào)控和利用化學(xué)反應(yīng),盡可能讓化學(xué)反應(yīng)按照人們的需要進(jìn)行。【技巧點(diǎn)撥】平衡移動(dòng)過程中的量變分析向一密閉容器中通入1molN2、3molH2,發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0,一段時(shí)間后達(dá)到平衡,當(dāng)其他條件不變時(shí),改變下列條件后,請(qǐng)?zhí)顚懴铝袃?nèi)容:①若增大N2的濃度,平衡移動(dòng)的方向是向右移動(dòng);達(dá)新平衡前,氮?dú)鉂舛鹊淖兓厔?shì)是減小,但新平衡時(shí)的濃度大于原平衡時(shí)的濃度。②若升高溫度,平衡移動(dòng)的方向是向左移動(dòng);達(dá)新平衡前,體系溫度的變化趨勢(shì)是降低,但新平衡時(shí)的溫度高于原平衡時(shí)的溫度。③若增大壓強(qiáng),平衡移動(dòng)的方向是向右移動(dòng);達(dá)新平衡前,壓強(qiáng)的變化趨勢(shì)是減小,但新平衡時(shí)的壓強(qiáng)大于原平衡時(shí)的壓強(qiáng)。(2)原理歸納:如果改變影響平衡的條件之一(如濃度、壓強(qiáng)或溫度),平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。(3)注意事項(xiàng)①適用范圍:適用于任何動(dòng)態(tài)平衡體系(如在第三章將學(xué)到的溶解平衡、電離平衡等),非平衡狀態(tài)不能用此來分析。②平衡移動(dòng)的結(jié)果只能是“減弱”外界條件的改變,但不能完全“消除”這種改變??筛爬椤巴庾兇笥趦?nèi)變”。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。▉考點(diǎn)05化學(xué)反應(yīng)速率與平衡圖像1.瞬時(shí)速率—時(shí)間圖像(1)當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到一種平衡后,若某一時(shí)刻外界條件發(fā)生改變,都可能使速率—時(shí)間圖像的曲線出現(xiàn)不連續(xù)的情況,根據(jù)出現(xiàn)“斷點(diǎn)”前后的速率大小,即可對(duì)外界條件的變化情況作出判斷。如圖:t1時(shí)刻改變的條件可能是使用了催化劑或增大壓強(qiáng)(僅適用于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng))。(2)常見含“斷點(diǎn)”的速率-時(shí)間圖像分析圖像t1時(shí)刻所改變的條件溫度升高降低升高降低正反應(yīng)為放熱反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)壓強(qiáng)增大減小增大減小正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng)正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)(3)“漸變”類速率-時(shí)間圖像圖像分析結(jié)論t1時(shí)v′正突然增大,v′逆逐漸增大;v′正>v′逆,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)t1時(shí)其他條件不變,增大反應(yīng)物的濃度t1時(shí)v′正突然減小,v′逆逐漸減?。籿′逆>v′正,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)t1時(shí)其他條件不變,減小反應(yīng)物的濃度t1時(shí)v′逆突然增大,v′正逐漸增大;v′逆>v′正,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)t1時(shí)其他條件不變,增大生成物的濃度t1時(shí)v′逆突然減小,v′正逐漸減?。籿′正>v′逆,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)t1時(shí)其他條件不變,減小生成物的濃度2.全程速率—時(shí)間圖像例如:Zn與足量鹽酸的反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化出現(xiàn)如圖所示情況。原因:(1)AB段(v增大),反應(yīng)放熱,溶液溫度逐漸升高,v增大。(2)BC段(v減小),溶液中c(H+)逐漸減小,v減小。3.物質(zhì)的量(或濃度)—時(shí)間圖像例如:某溫度時(shí),在定容(VL)容器中,X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。(1)由圖像得出的信息①X、Y是反應(yīng)物,Z是生成物。②t3s時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),X、Y并沒有全部反應(yīng),該反應(yīng)是可逆反應(yīng)。③0~t3s時(shí)間段:Δn(X)=n1-n3mol,Δn(Y)=n2-n3mol,Δn(Z)=n2mol。(2)根據(jù)圖像可進(jìn)行如下計(jì)算①某物質(zhì)的平均速率、轉(zhuǎn)化率,如v(X)=eq\f(n1-n3,V·t3)mol·L-1·s-1;Y的轉(zhuǎn)化率=eq\f(n2-n3,n2)×100%。②確定化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,X、Y、Z三種物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為(n1-n3)∶(n2-n3)∶n2。4.濃度(轉(zhuǎn)化率、百分含量)—時(shí)間圖像(1)識(shí)圖技巧分析反應(yīng)由開始(起始物質(zhì)相同時(shí))達(dá)到平衡所用時(shí)間的長短可推知反應(yīng)條件的變化。①若為溫度變化引起,溫度較高時(shí),反應(yīng)達(dá)平衡所需時(shí)間短。②若為壓強(qiáng)變化引起,壓強(qiáng)較大時(shí),反應(yīng)達(dá)平衡所需時(shí)間短。③若為是否使用催化劑,使用適宜催化劑時(shí),反應(yīng)達(dá)平衡所需時(shí)間短。(2)應(yīng)用舉例含量—時(shí)間—溫度(壓強(qiáng))(C%指產(chǎn)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù),B%指某反應(yīng)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù))5.恒壓(或恒溫)線(α表示反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,n表示反應(yīng)物的平衡物質(zhì)的量)圖①,若p1>p2>p3,則正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),ΔH<0;圖②,若T1>T2,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),氣體體積增大。解決這類圖像一般采用“定一議二”的方法,即把自變量(溫度、壓強(qiáng))之一設(shè)為定量,討論另外兩個(gè)變量的關(guān)系。6.其它圖像圖像(1):t1點(diǎn)時(shí),C的含量的增加量為狀態(tài)Ⅰ大于狀態(tài)Ⅱ;條件改變時(shí),平衡不發(fā)生移動(dòng)。所以,條件Ⅰ有兩種可能:①使用催化劑;②增大壓強(qiáng),且滿足m+n=x+q。圖像(2):T1為平衡點(diǎn);T1點(diǎn)以前,v正>v逆,沒有達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),T1點(diǎn)以后,隨著溫度的升高,C的含量減小,表示化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),正反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH<0。圖像(3):p1為平衡點(diǎn);p1點(diǎn)以前,v正>v逆,反應(yīng)沒有達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài);p1點(diǎn)以后,隨著壓強(qiáng)的增大,C的含量減小,表示化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),逆反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),即m+n<x+q。圖像(4)對(duì)于化學(xué)反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),L線上所有的點(diǎn)都是平衡點(diǎn)(如圖)。L線的左上方(E點(diǎn)),A的百分含量大于此壓強(qiáng)時(shí)平衡體系的A的百分含量,所以,E點(diǎn)v正>v逆;則L線的右下方(F點(diǎn)),v正<v逆。1.(2023-2024高二上·四川成都·期中)向恒溫、恒容的密閉容器中加入,發(fā)生反應(yīng),不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是A.的體積分?jǐn)?shù)保持不變B.保持不變C.混合氣體的密度保持不變D.每斷裂6個(gè)N-H的同時(shí)生成2個(gè)C=O【答案】A【解析】A.該反應(yīng)只有生成物為氣體,則、的體積分?jǐn)?shù)恒定,因此的體積分?jǐn)?shù)保持不變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),A符合題意;B.達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),該反應(yīng)的濃度熵等于平衡常數(shù),即為定值,B不符合題意;C.反應(yīng)物為固體,生成物為氣體,因此混合氣體質(zhì)量在改變,體積不變,則其密度時(shí)刻在改變,達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)密度為定值,C不符合題意;D.每斷裂6個(gè)鍵,即消耗分子,則必然消耗分子的,即消耗個(gè)。又同時(shí)生成了2個(gè),表明同一物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率相等,證明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),D不符合題意。答案為:A。2.在一定溫度下、容積不變的密閉容器中,可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是①C的生成速率與C的消耗速率相等②單位時(shí)間內(nèi)生成,同時(shí)生成③A、B、C的濃度不再改變④混合氣體的密度不再改變⑤混合氣體的總壓強(qiáng)不再改變⑥混合氣體的總物質(zhì)的量不再改變⑦A,B、C的濃度之比為1:3:2A.③④⑤⑥① B.①③④⑤⑥ C.①②③④⑦ D.②③④⑤⑥【答案】B【解析】①C的生成速率與C的消耗速率相等,即,說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),①符合題意;②無論該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),單位時(shí)間內(nèi)生成的同時(shí)都會(huì)生成,所以不能作為達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志,②不符題意;③反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),各物質(zhì)的物質(zhì)的量保持不變,濃度也不變,所以A、B、C的濃度不再變化,說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),③符合題意;④反應(yīng)前后氣體的總質(zhì)量發(fā)生改變,容器容積一定,當(dāng)混合氣體的密度不再發(fā)生改變時(shí),說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),④符合題意;⑤該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),容器容積、溫度均不變,當(dāng)混合氣體的總壓強(qiáng)不再變化時(shí),說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),⑤符合題意;⑥該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量減小的反應(yīng),當(dāng)混合氣體的總物質(zhì)的量不再變化時(shí),說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),⑥符合題意;⑦達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),A、B、C三種物質(zhì)的濃度之比可能是1:3:2,也可能不是1:3:2,⑦不符題意;綜上分析,B項(xiàng)正確;選B。3.反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g),在5L密閉恒容容器中投入1molNH3和1molO2,2minNO的物質(zhì)的量增加了0.4mol,下列說法正確的是A.開始時(shí)刻與2min時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)之比為9:10B.用氧氣表示2min內(nèi)平均反應(yīng)速率:v(O2)=0.05mol/(L·min)C.2min內(nèi)NH3的轉(zhuǎn)化率是50%D.當(dāng)容器內(nèi)混合氣體密度不再發(fā)生變化時(shí)可判斷反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)【答案】B【解析】A.根據(jù)方程式4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)可知,2minNO的物質(zhì)的量增加了0.4mol,則H2O(g)的物質(zhì)的量增加了0.6mol;NH3(g)、O2(g)分別消耗了0.4mol、0.5mol。反應(yīng)前氣體的物質(zhì)的量為1mol+1mol=2mol,反應(yīng)2min的物質(zhì)的量為(0.6+0.5+0.4+0.6)mol=2.1mol,同溫同壓時(shí),氣體的物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)知比,即開始時(shí)刻與2min時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)之比為2:2.1,故A錯(cuò);B.由A分析可知氧氣的物質(zhì)的量的變化量,則,故B正確;C.由A分析可知,,則其轉(zhuǎn)化率為,故C錯(cuò);D.由于反應(yīng)物和生成物均為氣體,所以反應(yīng)過程中氣體的質(zhì)量一直不變,由于體積不變,則密度也一直不變,所以不能用密度判斷該反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài),故D錯(cuò);答案選B。4.對(duì)于反應(yīng)3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)的平衡常數(shù),下列說法正確的是A.增大H2O(g)的濃度或減小H2的濃度,會(huì)使平衡常數(shù)減小B.改變反應(yīng)的溫度,平衡常數(shù)不一定變化C.K=D.K=【答案】D【解析】A、平衡常數(shù)隨溫度變化,不隨濃度變化,增大c(H2O)或減小c(H2),該反應(yīng)平衡常數(shù)不變,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B、反應(yīng)過程中一定伴隨能量變化,改變溫度平衡一定發(fā)生變化,平衡常數(shù)一定變化,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C、平衡常數(shù)是利用生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積得到,固體和純液體不寫入表達(dá)式,平衡常數(shù)表達(dá)式為:K=,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D、平衡常數(shù)是利用生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積得到,固體和純液體不寫入表達(dá)式,平衡常數(shù)表達(dá)式為:K=,選項(xiàng)D正確;答案選D。5.(2023-2024高二上·湖南邵陽·期中)如圖曲線a表示放熱反應(yīng)X(g)+Y(g)Z(g)+N(s)進(jìn)行過程中X的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的關(guān)系,若要改變起始條件,使反應(yīng)過程按b曲線進(jìn)行,可采取的措施是A.減壓 B.加大X的投入量 C.升高溫度 D.加催化劑【答案】D【分析】根據(jù)圖像可知,改變起始條件后,X的反應(yīng)速率加快,轉(zhuǎn)化率不變,由此分析回答;【解析】A.減小壓強(qiáng),反應(yīng)速率減慢,A不選;B.加大X的投入量,平衡正向移動(dòng),X的轉(zhuǎn)化率降低,B不選;C.升高溫度,反應(yīng)速率加快,但平衡逆向移動(dòng),X的轉(zhuǎn)化率降低,C不選;D.加催化劑,反應(yīng)速率加快,平衡不移動(dòng),X的轉(zhuǎn)化率不變,D選;故選D。6.溫度恒定的條件下,在2L容積不變的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)。開始充入4mol的SO2和2mol的O2,10s后達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)c(SO3)=0.5mol·L-1,下列說法不正確的是()A.v(SO2)∶v(O2)=2∶1B.10s內(nèi),v(SO3)=0.05mol·L-1·s-1C.SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為25%D.平衡時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的eq\f(5,6)倍【答案】D【解析】根據(jù)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),任何時(shí)刻都存在v(SO2)∶v(O2)=2∶1,故A正確;10s內(nèi),v(SO3)=eq\f(0.5mol·L-1,10s)=0.05mol·L-1·s-1,故B正確;達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)c(SO3)=0.5mol·L-1,則生成的三氧化硫?yàn)?mol,反應(yīng)的二氧化硫也是1mol,則SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為eq\f(1mol,4mol)×100%=25%,故C正確;同溫同體積時(shí),氣體的壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,平衡時(shí)容器內(nèi)二氧化硫?yàn)?mol,氧氣為1.5mol,三氧化硫?yàn)?mol,平衡時(shí)壓強(qiáng)是反應(yīng)前的eq\f(3mol+1.5mol+1mol,4mol+2mol)=eq\f(11,12)倍,故D錯(cuò)誤。7.(2023-2024高二上·福建三明·期中)某溫度下,反應(yīng)CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)在密閉容器中達(dá)到平衡,下列說法正確的是A.恒容下,再充入一定量的H2O(g),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),v正加快、v逆減慢B.縮小容器的體積,v正>v逆C.恒容下,再充入一定量的Ar氣,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)D.恒容下,再充入一定量的CH2=CH2(g),CH2=CH2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率增大【答案】B【解析】A.恒容下,再充入一定量的水蒸氣,反應(yīng)物的濃度增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),正、逆反應(yīng)速率均增大,故A錯(cuò)誤;B.該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),縮小容器的體積,氣體壓強(qiáng)增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,故B正確;C.恒容下,再充入一定量的不參與反應(yīng)的氬氣,反應(yīng)體系中各物質(zhì)濃度不變,反應(yīng)速率不改變,化學(xué)平衡不移動(dòng),故C錯(cuò)誤;D.恒容下,再充入一定量的乙烯,反應(yīng)物的濃度增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),但的轉(zhuǎn)化率減小,故D錯(cuò)誤;故選B。8.(2023-2024高二上·河南信陽·期中)下列措施或事實(shí)不能用勒夏特列原理解釋的是A.將球浸泡在熱水中顏色加深B.配制溶液時(shí),向溶液中加入少量鐵粉C.用飽和食鹽水除去氯氣中的少量氣體D.工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的過程中,使用過量的空氣以提高的利用率【答案】B【解析】A.反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)是放熱反應(yīng),溫度升高,平衡逆向移動(dòng),NO2濃度增大,容器內(nèi)顏色加深,能用勒夏特列原理解釋,A不符合題意;B.配制溶液時(shí),向溶液中加入少量鐵粉是為了防止Fe2+被氧化,與平衡移動(dòng)無關(guān),不能用勒夏特列原理解釋,B符合題意;C.用飽和食鹽水除去氯氣中的少量氣體,原因是飽和食鹽水中氯離子濃度較高,使平衡Cl2+H2OH++Cl-+HClO逆向進(jìn)行,從而降低Cl2的溶解度,可以用勒夏特列原理解釋,C不符合題意;D.工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的過程中,使用過量的空氣可以使2SO2+O22SO3正向移動(dòng),提高的利用率,能用勒夏特列原理解釋,D不符合題意;故選B。9.在2L密閉恒容容器內(nèi),500℃時(shí)反應(yīng):體系中,隨時(shí)間的變化如表(K表示平衡常數(shù)):時(shí)間(s)01234(mol)0.0200.0100.0080.0070.007下列說法正確的是A.2s內(nèi)消耗氧氣的平均速率為B.反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),C.當(dāng)容器內(nèi)氣體的密度不再發(fā)生變化時(shí),該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)D.若,4s后升溫達(dá)到新平衡過程中逆反應(yīng)速率先增大后減小【答案】D【解析】A.由表格可知,2s內(nèi)消耗一氧化氮的物質(zhì)的量為:0.020mol-0.008mol=0.012mol,所以一氧化氮的平均反應(yīng)速率為,同一反應(yīng)中,各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于計(jì)量數(shù)之比,所以在0~2s內(nèi)氧氣的反應(yīng)速率為,故A錯(cuò)誤;B.當(dāng)正逆反應(yīng)速率相等時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),即,故B錯(cuò)誤;C.該體系為恒容狀態(tài),氣體體積始終不變,根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知,氣體密度也始終不變,故無法判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài),故C錯(cuò)誤;D.若,說明升高溫度,平衡常數(shù)減小,則該反應(yīng)為放熱反應(yīng),第4s后升溫至達(dá)到新平衡過程中升溫瞬間逆反應(yīng)速率增大,平衡左移,逆反應(yīng)速率減小,故D正確;故答案選D。10.高溫下,某反應(yīng)達(dá)到平衡,平衡常數(shù)K=,恒容時(shí),溫度升高,H2濃度減小。下列說法正確的是A.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO+H2O?CO2+H2B.恒溫恒容下,增大H2濃度平衡常數(shù)K減小C.平衡移動(dòng)時(shí),K值一定變化D.該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)【答案】D【解析】A.根據(jù)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=表達(dá)式可知該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2+H2CO+H2O(g),A錯(cuò)誤;B.平衡常數(shù)僅僅是溫度的函數(shù),溫度不變,平衡常數(shù)不變,B錯(cuò)誤;C.平衡常數(shù)僅僅是溫度的函數(shù),溫度不變,平衡常數(shù)不變,故只有改變溫度引起的平衡移動(dòng),K值一定變化,其余條件引起的平衡移動(dòng),K值不變,C錯(cuò)誤;D.由題干信息可知,恒容時(shí),溫度升高,H2濃度減小,即CO2+H2CO+H2O(g)平衡正向移動(dòng),故該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),D正確;故答案為:D。11.(2023-2024高二上·河南焦作·期中)某密閉容器中發(fā)生反應(yīng):,某一過程中反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示,段為化學(xué)平衡狀態(tài),改變物質(zhì)的濃度、壓強(qiáng)、溫度或催化劑等外界條件,平衡常數(shù)一定變化的時(shí)間段是A. B.C. D.和【答案】A【分析】段為化學(xué)平衡狀態(tài),時(shí),正、逆反應(yīng)速率均加快,且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,平衡逆向移動(dòng),若是增大壓強(qiáng),則平衡逆移,不符合;若是增加濃度,則速率沒有斷點(diǎn),不符合;則改變的條件是升高溫度,升高溫度平衡逆移,該反應(yīng)為放熱反應(yīng);段的反應(yīng)速率比t2~t3段快,但平衡不移動(dòng),則改變的條件是加入催化劑;段,有斷點(diǎn),反應(yīng)速率降低,平衡逆移,則改變的條件是減小壓強(qiáng),由此分析回答。【解析】A.由分析可知,時(shí)間段改變的條件是升高溫度,且反應(yīng)是放熱反應(yīng),故平衡常數(shù)減小,A符合題意;B.由分析可知,時(shí)間段改變的條件是催化劑,平衡不移動(dòng),故平衡常數(shù)不變,B不符合題意;C.由分析可知,時(shí)間段改變的條件是減小壓強(qiáng),平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),K不變,C不符合題意;D.由選項(xiàng)C可知,時(shí)間段K不變,D不符合題意;故選A。12.反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)ΔH<0已達(dá)平衡,如果其他條件不變時(shí),分別改變下列條件,對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡產(chǎn)生影響,下列條件與圖像不相符的是(O~t1:v正=v逆;t1時(shí)改變條件,t2時(shí)重新建立平衡)()【答案】C【解析】增加O2的濃度,v正增大,v逆瞬間不變,A正確;增大壓強(qiáng),v正、v逆瞬間都增大,v正增大的倍數(shù)大于v逆,B正確;升高溫度,v正、v逆瞬間都增大,C錯(cuò)誤;加入催化劑,v正、v逆同時(shí)同倍數(shù)增大,D正確。13.一定條件下,向兩個(gè)容積相同的密閉容器中分別充入一定量的NO2(g)和NH3(g),分別達(dá)到平衡2NO2N2O4,2NH3N2+3H2,均為氣態(tài)后,NO2和NH3的轉(zhuǎn)化率均為a%,保持溫度、容積不變,向兩個(gè)容器中分別再充入1molN2O4和1molNH3,再次達(dá)到平衡時(shí)NO2和NH3的轉(zhuǎn)化率分別為b%和c%。則下列關(guān)系中正確的是A.b>a>c B.c>a>b C.a(chǎn)>b>c D.a(chǎn)=b=c【答案】A【解析】在兩個(gè)恒容容器中有平衡體系:①2NO2?N2O4,②2NH3?N2+3H2,平衡時(shí)NO2和NH3的轉(zhuǎn)化率均為a%,
若向容器中①再充入1molN2O4,①向正反應(yīng)方向移動(dòng),促進(jìn)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化,則再次達(dá)到平衡時(shí)NO2為b%>a%;
②中再充入1molNH3,②向逆反應(yīng)方向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率減小,則再次達(dá)到平衡時(shí)NH3的轉(zhuǎn)化率為c%<a%,
故選:A。14.有一化學(xué)平衡mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),如圖所示的是A的轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)、溫度的關(guān)系。下列敘述正確的是()A.正反應(yīng)是放熱反應(yīng);m+n>p+qB.正反應(yīng)是吸熱反應(yīng);m+n<p+qC.正反應(yīng)是放熱反應(yīng);m+n<p+qD.正反應(yīng)是吸熱反應(yīng);m+n>p+q【答案】D【解析】同一壓強(qiáng)下,溫度越高,A的轉(zhuǎn)化率越高,說明正反應(yīng)是吸熱反應(yīng);同一溫度下,壓強(qiáng)越大,A的轉(zhuǎn)化率越高,說明正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),即m+n>p+q。15.在容積一定的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)A(g)+B(g)?C(g)ΔH>0,平衡移動(dòng)關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()選項(xiàng)壓強(qiáng)縱坐標(biāo)Ap1<p2C的物質(zhì)的量濃度Bp1>p2B的轉(zhuǎn)化率Cp1<p2混合氣體的平均摩爾質(zhì)量Dp1>p2A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)【答案】B【解析】p1<p2,壓強(qiáng)增大,平衡正向移動(dòng),C的物質(zhì)的量濃度增大,故A選項(xiàng)錯(cuò)誤;p1>p2,隨壓強(qiáng)的增大,平衡正向移動(dòng),B的轉(zhuǎn)化率增大,故B選項(xiàng)正確;p1<p2,壓強(qiáng)增大,平衡正向移動(dòng),混合氣體平均摩爾質(zhì)量增大,故C選項(xiàng)錯(cuò)誤;p1>p2,隨壓強(qiáng)的增大,平衡正向移動(dòng),A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小,故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。16.已知某密閉容器中發(fā)生反應(yīng):X(g)+Y(g)?mZ(g)ΔH<0。反應(yīng)過程中,X、Y、Z的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖所示,則t1時(shí)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(qiáng) D.加入一定量的Z【答案】A【解析】正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),Z的物質(zhì)的量減少,X或Y的物質(zhì)的量增大,符合圖像,A正確;使用催化劑不影響化學(xué)平衡的移動(dòng),不符合圖像,B錯(cuò)誤;由題圖知,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),Δn(X或Y)=amol,Δn(Z)=2amol,即m=2,反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和相等,增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡不移動(dòng),不符合圖像,C錯(cuò)誤;加入一定量的Z,t1時(shí),Z的物質(zhì)的量應(yīng)增大,不符合圖像,D錯(cuò)誤。17.已知反應(yīng):2A(g)2B(g)+C(g)△H=akJ?mol-1。某溫度下,將2molA置于10L密閉容器中,一定時(shí)間后反應(yīng)達(dá)到平衡。則下列說法正確的是A.圖甲中α(A)表示A的轉(zhuǎn)化率,T1、T2表示溫度,則可推斷出:△H>0B.圖乙中c表示A的濃度,則可推斷出:T2、T3為平衡狀態(tài)C.圖丙中α(%)表示A的平衡轉(zhuǎn)化率,p表示體系總壓強(qiáng),則推斷出M點(diǎn)K=1.25×10-2mol?L-1D.達(dá)平衡后,降低溫度,則反應(yīng)速率變化圖象可以用圖丁表示【答案】B【解析】A.溫度較高反應(yīng)速率較快,先到達(dá)平衡,則T1>T2,升高溫度A的轉(zhuǎn)化率減小,則平衡逆向移動(dòng),可推出該反應(yīng)為放熱反應(yīng),△H<0,A錯(cuò)誤;B.隨溫度的升高,A的濃度先減少是因?yàn)榉磻?yīng)建立平衡,正向進(jìn)行,到T2達(dá)平衡,后平衡逆向移動(dòng),所以T2、T3為平衡狀態(tài),B正確;C.M點(diǎn)時(shí)體系總壓強(qiáng)為1.0MPa,A的平衡轉(zhuǎn)化率為20%,則消耗的?n(A)=2mol×0.20=0.40mol,根據(jù)變化的量和系數(shù)成正比,則?n(B)=0.40mol、?n(C)=0.20mol,平衡時(shí)A、B、C的物質(zhì)的量分別為2-0.4=1.6mol、0.40mol、0.20mol,,C錯(cuò)誤;D.降低溫度,正逆反應(yīng)速率都減小,圖像不符合,D錯(cuò)誤;故選:B。18.已知:(HF)2(g)2HF(g)
>0,平衡體系的總質(zhì)量m(總)與總物質(zhì)的量n(總)之比在不同溫度下隨壓強(qiáng)的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是A.溫度:T1<T2B.反應(yīng)速率:v(b)<v(a)C.平衡常數(shù):K(a)=K(b)<K(c)D.當(dāng)時(shí),【答案】D【解析】A.由圖像可知,b、c兩個(gè)點(diǎn)的壓強(qiáng)相同,T2溫度下c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平均摩爾質(zhì)量大于T1溫度下b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平均摩爾質(zhì)量,即T1到T2,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),降低溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),T2<T1,故A錯(cuò)誤;B.b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度T1和壓強(qiáng)均大于a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度T2和壓強(qiáng),溫度越高、壓強(qiáng)越大,反應(yīng)速率越快,所以反應(yīng)速率v(b)>v(a),B錯(cuò)誤;C.由于溫度T2<T1,該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度越高,平衡常數(shù)K越大,所以平衡常數(shù)K(b)>K(a)=K(c),C錯(cuò)誤;D.當(dāng)時(shí),即平均相對(duì)分子質(zhì)量為30時(shí),設(shè)HF物質(zhì)的量為xmol,(HF)2的物質(zhì)的量為ymol,則=30,解得:x:y=1:1,即,D正確;答案選D。19.向恒容密閉容器中充入1molQ(g)和4molR(g),其他條件相同,在和兩個(gè)溫度下發(fā)生反應(yīng)生成W:
。Q(g)的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是A.B.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)C.A點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)兩種條件下的反應(yīng)速率相等D.時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)【答案】B【解析】A.由Q(g)的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化圖可知,條件下,反應(yīng)先達(dá)到平衡,表明此時(shí)反應(yīng)速率較快,溫度較高,A錯(cuò)誤;B.為降溫過程,依據(jù)Q(g)的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化圖可知,Q(g)的轉(zhuǎn)化率上升,表明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),即該反應(yīng)為放熱反應(yīng),B正確;C.A點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)不同溫度下的反應(yīng)速率,而溫度高時(shí),反應(yīng)速率大,故兩個(gè)條件下的反應(yīng)速率不相等,C錯(cuò)誤;D.題目沒有給出容器的體積,無法計(jì)算各物質(zhì)的濃度,則無法確定平衡常數(shù)的具體數(shù)值;若假設(shè)容器的體積為V,則Q(g)和R(g)的起始濃度分別為、;時(shí),Q的轉(zhuǎn)化率為80%,即Q的濃度變化值為,列出平衡三段式并計(jì)算出用V表示的平衡常數(shù):平衡常數(shù):
由此可見,V的數(shù)值影響著平衡常數(shù)的具體數(shù)值,D錯(cuò)誤;故合理選項(xiàng)為B。20.T℃時(shí),在2L剛性密閉容器中使X(g)與Y(g)發(fā)生反應(yīng)生成Z(g)。反應(yīng)過程中X、Y、Z的濃度變化如圖1所示;若保持其他條件不變,溫度分別為T1和T2時(shí),Y的體積百分含量與時(shí)間的關(guān)系如圖2所示。則下列結(jié)論錯(cuò)誤的是A.容器中發(fā)生的反應(yīng)可表示為3X(g)+Y(g)2Z(g)B.保持其他條件不變,升高溫度,X的轉(zhuǎn)化率增大C.反應(yīng)進(jìn)行的前3min內(nèi),用X表示的反應(yīng)速率v(X)=0.2mol·L-1·min-1D.若改變反應(yīng)條件,使反應(yīng)進(jìn)程如圖3所示,則改變的條件是使用催化劑【答案】C【解析】A.3min達(dá)平衡時(shí),X、Y、Z的物質(zhì)的量的變化量分別為0.6mol、0.2mol、0.4mol,則化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為3:1:2,3min后各物質(zhì)的量不變,則反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),所以容器中發(fā)生的反應(yīng)可表示為3X(g)+Y(g)2Z(g),A正確;B.由圖2知,T2先達(dá)平衡,則T2>T1,溫度升高,Y的百分含量減小,則平衡右移,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),保持其他條件不變,升高溫度,X的轉(zhuǎn)化率增大,B正確;C.反應(yīng)進(jìn)行的前3min內(nèi),用X表示的反應(yīng)速率v(X)==0.1mol·L-1·min-1,C錯(cuò)誤;D.從圖3可以看出,X、Y、Z的物質(zhì)的量變化量與圖1相同,只是達(dá)平衡的時(shí)間短,則表明反應(yīng)速率快,但平衡不發(fā)生移動(dòng),所以改變的條件是使用催化劑,D正確;故選C。21.探究CH3OH合成反應(yīng)化學(xué)平衡的影響因素,有利于提高CH3OH的產(chǎn)率。以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的主要反應(yīng)如下:Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49.5kJ·mol-1Ⅱ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH2=-90.4kJ·mol-1Ⅲ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH3回答下列問題:(1)不同壓強(qiáng)下,按照n(CO2)∶n(H2)=1∶3投料,實(shí)驗(yàn)測(cè)定CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CH3OH的平衡產(chǎn)率隨溫度的變化關(guān)系如下圖所示。已知:CO2的平衡轉(zhuǎn)化率=eq\f(nCO2初始-nCO2平衡,nCO2初始)×100%CH3OH的平衡產(chǎn)率=eq\f(nCH3OH平衡,nCO2初始)×100%其中縱坐標(biāo)表示CO2平衡轉(zhuǎn)化率的是圖________(填“甲”或“乙”);壓強(qiáng)p1、p2、p3由大到小的順序?yàn)開________
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