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文檔簡介
第04講化學(xué)平衡
!-q-0M國畫I
“------------’
1.變化觀念與平衡思想:從可逆反應(yīng)化學(xué)平衡狀態(tài)的建立過程,認識化學(xué)平衡是
一種動態(tài)平衡。從變化的角度認識化學(xué)平衡的移動,即可逆反應(yīng)達到平衡后,濃
度、壓強、溫度改變,平衡將會發(fā)生移動而建立新的平衡。
2.證據(jù)推理與模型認知:熟知化學(xué)平衡狀態(tài)的特征,建立化學(xué)平衡狀態(tài)判斷方法
的思維模型。
通過化學(xué)平衡狀態(tài)時的濃度數(shù)據(jù)分析,認識化學(xué)平衡常數(shù)的概念,并能分析推測
其相關(guān)應(yīng)用。構(gòu)建化學(xué)平衡常數(shù)相關(guān)計算的思維模型(三段式法),理清計算的思
路,靈活解答各類問題。
從。與K的關(guān)系及濃度、壓強對可逆反應(yīng)速率的影響,分析理解化學(xué)平衡的移
動。通過實驗論證說明溫度的改變對化學(xué)平衡移動的影響,構(gòu)建分析判斷化學(xué)平
衡移動方向的思維模型(勒夏特列原理)。
3.科學(xué)探究:通過實驗論證說明濃度、壓強、溫度的改變對化學(xué)平衡移動的影響。
一
一、化學(xué)平衡狀態(tài)
1.可逆反應(yīng)
⑴概念:在相同條件下,既能向正反應(yīng)方向進行,同時又能向逆反應(yīng)方向進行
的反應(yīng)。
⑵特征
」指可逆反應(yīng)分為方向相反的兩個方向:正反應(yīng)
網(wǎng)閥一方向和逆反應(yīng)方向
|雙向性|—指正、逆反應(yīng)是在狙回條件下,同時進行
Id性I指反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率小于100%,反應(yīng)物與
I歡仔住I一生成物共存
2.化學(xué)平衡狀態(tài)的建立
在一定條件下的容積不變的密閉容器中,合成氨反應(yīng)如下:N2+
〃溫、高庫
3H2'一2NH
催化劑3
如圖1所示,N2與H2隨著反應(yīng)的進行,其濃度逐漸減小,V正逐漸減小,而C(NH3)
逐漸增大,V逆逐漸增大,A時刻,它們的濃度不再改變,丫正=v逆,反應(yīng)達到平
衡。
如圖2所示,隨著NH3的分解,其濃度逐漸減小,v逆逐漸減小,而C(N2)、C(H2)
逐漸增大,V正逐漸增大,/2時刻起,它們的濃度不再改變,丫正=丫逆,反應(yīng)達到
平衡。
通過上述兩例說明,平衡的建立與建立的途徑無關(guān)。
3.化學(xué)平衡狀態(tài)的概念
在一定條件下的可逆反應(yīng),當正、逆反應(yīng)的速率相等時,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間而改變,這表明該反應(yīng)中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化達到了
“限度”,這時的狀態(tài)我們稱為化學(xué)平衡狀態(tài),簡稱化學(xué)平衡。
4.化學(xué)平衡狀態(tài)的特征
年)——研究對象為可逆反應(yīng)
⑥一正、逆化學(xué)反應(yīng)速率相箜,即呢R逆
應(yīng))—化學(xué)平衡是動態(tài)平衡,即。正=〃逆關(guān)0
電——平衡混合物中,各組分的濃度保持一定
0)一外界條件改變,化學(xué)平衡狀態(tài)可能發(fā)生改變
二、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法
1.用本質(zhì)特征判斷
判斷依據(jù):正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等,即口正=丫逆。
(1)同一種物質(zhì):該物質(zhì)的生成速率等于它的消耗速率。
(2)不同的物質(zhì):速率之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比,但必須
是不同方向的速率。
2.用宏觀特征判斷
判斷依據(jù):反應(yīng)混合物中各組成成分的濃度、含量保持不變。
(1)各組成成分的質(zhì)量、物質(zhì)的量、分子數(shù)、體積(氣體)、物質(zhì)的量濃度均保持不
變。
(2)各組成成分的質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)、氣體的體積分數(shù)均保持不變。
(3)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物的產(chǎn)率保持不變。
3.用“總壓強、混合氣體的密度、平均摩爾質(zhì)量”判斷平衡狀態(tài)的注意事項
(1)恒溫恒容條件下,用“總壓強、平均摩爾質(zhì)量”判斷平衡狀態(tài)時,要特別關(guān)注反
應(yīng)前后氣體分子總數(shù)的變化,如:
是否平
加A(g)+〃B(g)-pC(g)+qD(g)
衡
當m+n^p+q時,總壓強一定(其他條件一定)是
壓強
當m+n=p+q時,總壓強一定(其他條件一定)不一定
混合氣體的當根+為步+q時,M一定是
~M
當用+〃=p+q時,M一定不一定
(2)恒溫恒容條件下,用“混合氣體的密度”判斷平衡狀態(tài)時,要特別關(guān)注反應(yīng)前后
是否有非氣態(tài)物質(zhì)參與反應(yīng),如
關(guān)注各物質(zhì)的狀態(tài)是否平衡
C(s)+CCh(g)02co(g)(p一定)是
密度PN2(g)+3H2(g)?2NH3(g)S一定)不一定
H2(g)+l2(g)02Hl(g)(p—定)不一定
三、化學(xué)平衡常數(shù)
1.化學(xué)平衡狀態(tài)時濃度數(shù)據(jù)分析
⑴無論該反應(yīng)從正向進行還是從逆向進行,平衡時,只要溫度一定,點既、的
值近似相等。
(2)無論反應(yīng)物或生成物的濃度如何改變,平衡時只要溫度一定,“金廿、的值
也近似相等。
2.化學(xué)平衡常數(shù)的概念
在一定溫度下,當一個可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡時,生成物濃度易之積與反應(yīng)物濃
度易之積的比值是一個常數(shù)(簡稱平衡常數(shù)),用符號K表示。
3.濃度商與化學(xué)平衡常數(shù)的表達式
(1)濃度商:對于一般的可逆反應(yīng),機A(g)+〃B(g)=pC(g)+qD(g),在任意時刻
c?C)?皿D)〃(C)d(D)
的稱為濃度商,常用表示,即。=
c'"(A>c"(B)Qcm(A)-c/,(B)°
c"C)d(D)
化學(xué)平衡常數(shù)表達式:當在一定溫度下達到化學(xué)平衡時,
(2)K=cw(A)-cn(B)°
(3)。與K關(guān)系:當反應(yīng)中有關(guān)物質(zhì)的濃度商等于平衡常數(shù)時,表明反應(yīng)達到化
學(xué)平衡狀態(tài)。
4.化學(xué)平衡常數(shù)的意義
平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)進行的程度(也叫反應(yīng)的限度)。
K值越大,表示反應(yīng)進行得越完全,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大,當K>105時,該反
應(yīng)就進行的基本完全了。K值越小,表示反應(yīng)進行得越不完全,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率
越小。當K<10r時,該反應(yīng)很難發(fā)生。
5.化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素
(1)內(nèi)因:不同的化學(xué)反應(yīng)及方程式的書寫形式是決定化學(xué)平衡常數(shù)的主要因素。
(2)外因:在化學(xué)方程式一定的情況下,K只受溫度影響。
四、化學(xué)平衡的有關(guān)計算
“三段式”法進行化學(xué)平衡的有關(guān)計算
可按下列步驟建立模式,確定關(guān)系式進行計算。如可逆反應(yīng):機A(g)+
〃B(g)npC(g)+qD(g),在體積為V的恒容密閉容器中,反應(yīng)物A、B的初始加
入量分別為amoRbmob達到化學(xué)平衡時,設(shè)A物質(zhì)轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為mxmoL
⑴模式
mA(g)+〃B(g).pC(g)+qD(g)
起始量/molab00
轉(zhuǎn)化量/molmxnxpxqx
平衡量/mola-mxb-nxpxqx
對于反應(yīng)物:”(平)=〃(始)一〃(轉(zhuǎn))
對于生成物:〃(平)="(始)+〃(轉(zhuǎn))
則有①平衡常數(shù)
K=僅一加\
VV
n—yny
②平衡時A的物質(zhì)的量濃度:c(A)=—^moLL」。
③平衡時A的轉(zhuǎn)化率:a=皿xl00%,A、B的轉(zhuǎn)化率之比為a(A):a(B尸也:管。
ciaty
/7—mx
④平衡時A的體積分數(shù):9(A)=,------------xl00%o
⑤平衡時和開始時的壓強比:ggi+'+仁加—小。
⑥混合氣體的密度:M混)="MA):"M(B)g.L-1。
⑦平衡時混合氣體的平均摩爾質(zhì)量:
——a-M(A)+&M(B)
mo
Ma+b-\-(p-\-q—m—ri)x§^0
…小一/十力該物質(zhì)實際產(chǎn)量
⑧生成物產(chǎn)率一該物質(zhì)理論產(chǎn)量x1io0o0nX/)。
(2)基本步驟
①確定反應(yīng)物和生成物的初始加入量;
②確定反應(yīng)過程的轉(zhuǎn)化量(一般設(shè)某物質(zhì)的轉(zhuǎn)化量為X);
③確定平衡量。
五、濃度對化學(xué)平衡移動的影響
1.化學(xué)平衡移動
(1)概念:在一定條件當可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)后,如果濃度、壓強、溫度等反應(yīng)
條件改變,原來的平衡狀態(tài)被破壞,平衡體系的物質(zhì)組成也會隨著改變,直至達
到新的平衡狀態(tài)。這種由原有的平衡狀態(tài)達到新的平衡狀態(tài)的過程叫做化學(xué)平衡
的移動。
⑵化學(xué)平衡移動的特征
新平衡與原平衡相比,平衡混合物中各組分的濃度、百分含量發(fā)生改變。
(3)化學(xué)平衡移動方向的判斷
當Q=K時:反應(yīng)處于平衡狀態(tài),vjE=vi£;
當Q<K時:反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行,VjE>Vis;
當Q>K時:反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行,丫正<丫逆。
2.濃度對化學(xué)平衡的影響規(guī)律及解釋
⑴濃度對化學(xué)平衡移動的影響規(guī)律
當其他條件不變時:
①C(反應(yīng)物)增大或C(生成物)減小,平衡向正反應(yīng)方向移動。
②C(反應(yīng)物)減小或C(生成物)增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動。
⑵用平衡常數(shù)分析濃度對化學(xué)平衡移動的影響:
增大C(反應(yīng)物)'
①減小,則Q<K,平衡向正反應(yīng)方向移動
減小C(生成物).
增大c(生成物)'
②增大,則Q>K,平衡向逆反應(yīng)方向移動
減小C(反應(yīng)物)一
3.分析濃度變化對正、逆反應(yīng)速率的影響
已知反應(yīng):機A(g)+〃B(g)一2C(g),當反應(yīng)達到平衡后,有關(guān)物質(zhì)的濃度發(fā)生改
變,其反應(yīng)速率的變化曲線分別如下圖所示:
OGt
①
力時刻,增大反應(yīng)物濃度,使M正增大,而M逆不變,則"正>"逆,平衡向正反應(yīng)方
向移動。
Otit
②
力時刻,減小生成物濃度,使M逆減小,而M正不變,則逆,平衡向正反應(yīng)方
向移動。
九時亥U,增大生成物濃度,使M逆增大,而M正不變,則M逆〉M正,平衡向逆反應(yīng)方
向移動。
V
4
k逆一
°八t
④
力時亥U,減小反應(yīng)物濃度,使M正減小,而M逆不變,則"逆>以,平衡向逆反應(yīng)方
向移動。
4.應(yīng)用
在工業(yè)生產(chǎn)中,適當增大廉價的反應(yīng)物的濃度,使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動,
可提高價格較高的原料的轉(zhuǎn)化率,從而降低生產(chǎn)成本。
六、壓強變化對化學(xué)平衡移動的影響
1.壓強對化學(xué)平衡移動的影響規(guī)律及解釋
(1)在其他條件不變時:
①增大壓強,化學(xué)平衡向氣體體積減小的方向移動。
②減小壓強,化學(xué)平衡向氣體體積增大的方向移動。
③對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)目不變的反應(yīng),改變壓強平衡不移動。
(2)利用平衡常數(shù)分析壓強對化學(xué)平衡移動的影響
化學(xué)方程式中氣
壓強變。值變。與K的關(guān)
態(tài)物質(zhì)系數(shù)的變平衡移動方向
化化系
化
增大增大Q>K逆向移動
增大
減小減小Q<K正向移動
增大減小Q<K正向移動
減小
減小增大Q>K逆向移動
增大
不變不變Q=K不移動
減小
2.分析壓強變化對正、逆反應(yīng)速率影響
(1)對于反應(yīng)wiA(g)+〃B(g)=pC(g)m+n^p,當反應(yīng)達到平衡后,其他條件不變,
在九時刻改變壓強,圖像如①、②:
V
8正
①
力時刻,增大容積,壓強減小,M正、M逆均減小,縮體方向的M逆減小幅度更大,
則M正〉M逆,平衡向正反應(yīng)方向移動。
力時刻,縮小容積,壓強增大,M正、M逆均增大,縮體方向的M逆增大幅度更大,
則丫'逆>丫'正,平衡向逆反應(yīng)方向移動。
(2)對于反應(yīng)機A(g)+〃B(g)-pC(g)m+n=p,當反應(yīng)達到平衡后,其他條件不
變,在力時刻改變壓強,圖像如③:
③
九時刻,若縮小容積,壓強增大,M正、M逆均增大,且=M逆,平衡不移動,如
圖上線。加時刻,若增大容積,壓強減小,M正、M逆均減小,且逆,平衡不
移動,如圖下線。
七、溫度對化學(xué)平衡移動的影響
1.溫度對化學(xué)平衡移動的影響規(guī)律
①任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化(放熱或吸熱),所以任意可逆反應(yīng)的化學(xué)平
衡狀態(tài)都受溫度的影響。
②當其他條件不變時:
溫度升高,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動;
溫度降低,平衡向放熱反應(yīng)方向移動。
2.用v—t圖像分析溫度對化學(xué)平衡移動的影響
已知反應(yīng):機A(g)+〃B(g)=pC(g)AH<0,當反應(yīng)達平衡后,若溫度改變,其
反應(yīng)速率的變化曲線分別如下圖所示。
V
Oh
①
力時刻,升高溫度,M正、M逆均增大,但吸熱反應(yīng)方向的M逆增大幅度大,則M逆
>M正,平衡逆向移動。
力時刻,降低溫度,M正、M逆均減小,但吸熱反應(yīng)方向的M逆減小幅度大。則M正
>M逆,平衡正向移動。
八、催化劑對化學(xué)平衡的影響
1.催化劑對化學(xué)平衡的影響規(guī)律
當其他條件不變時:
催化劑不能改變達到化學(xué)平衡狀態(tài)時反應(yīng)混合物的組成,但是使用催化劑能改變
反應(yīng)達到化學(xué)平衡所需的時間。
2.用v-t圖像分析催化劑對化學(xué)平衡的影響
力時刻,加入催化劑,M正、M逆同等倍數(shù)增大,則丫'正=丫'逆,平衡不移動。
九、勒夏特列原理
1.定義
如果改變影響平衡的條件之一(如溫度、濃度、壓強等),平衡將向著能夠減弱這
種改變的方向移動。
簡單記憶:改變一>減弱這種改變。
2.適用范圍
(1)勒夏特列原理僅適用于已達到平衡的反應(yīng)體系,不可逆過程或未達到平衡的
可逆過程均不能使用該原理。止匕外,勒夏特列原理對所有的動態(tài)平衡(如溶解平
衡、電離平衡和水解平衡等)都適用。
(2)勒夏特列原理只適用于判斷“改變影響平衡的一個條件”時平衡移動的方向。若
同時改變影響平衡移動的幾個條件,則不能簡單地根據(jù)勒夏特列原理來判斷平衡
移動的方向,只有在改變的條件對平衡移動的方向影響一致時,才能根據(jù)勒夏特
列原理進行判斷。
i---圖醐髓I
[TJ
'"IJ-------------------------------1
考點一化學(xué)平衡狀態(tài)的特征
例1.在一定溫度下,可逆反應(yīng)A(g)+3B(g).2c(g)達到平衡的標志是
A.C的生成速率與A的生成速率相等
B.單位時間內(nèi)生成1摩爾A的同時生成3摩爾B
C.混合氣體的總物質(zhì)的量不再變化
D.A、B、C的物質(zhì)的量之比為1:3:2
【答案】C
【解析】C的生成速率與A的生成速率之比為2:1時,表明正逆反應(yīng)速率相等,
該反應(yīng)達到平衡狀態(tài),A不符合題意;單位時間生成ImolA,同時生成3moiB,
表示的都是逆反應(yīng)速率,不能判定該反應(yīng)達到平衡狀態(tài),B不符合題意;該反應(yīng)
為氣體物質(zhì)的量減少的反應(yīng),當混合氣體的總物質(zhì)的量不再變化時,說明該反應(yīng)
達到平衡狀態(tài),C符合題意;反應(yīng)過程中A、B、C的物質(zhì)的量之比與初始量和
轉(zhuǎn)化率有關(guān),A、B、C的物質(zhì)的量之比為1:3:2時,該反應(yīng)不一定達到平衡狀態(tài),
D不符合題意;故選C。
考點二化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷
例2.恒溫下,在一恒容密閉容器中進行反應(yīng):A(g)+3B(g)02c(g),下列情況
一定能說明反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是
A.每消耗ImolA同時有2molC生成B.v(A):v(B):v(C)=l:3:2
C.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化D.氣體的密度不隨時間而變化
【答案】C
【解析】單位時間內(nèi),有ImolA反應(yīng),同時有2moic生成,只表示正反應(yīng)情況,
無法說明反應(yīng)已達到平衡,A項錯誤;用A、B、C表示的該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速
率之比為1:3:2,化學(xué)反應(yīng)速率之比始終等于化學(xué)計量數(shù)之比,無法說明反應(yīng)已
達到平衡,B項錯誤;該氣相反應(yīng)中:反應(yīng)物的化學(xué)計量數(shù)之和大于生成物的化
學(xué)計量數(shù),而=絲,氣體總質(zhì)量為定值,而不變,則喝不變,此時反應(yīng)達到平
〃總
衡狀態(tài),c項正確;恒容容器氣體體積不變,質(zhì)量不變,則氣體的密度為定值,
氣體的密度不隨時間而變化,無法說明反應(yīng)已達到平衡,D項錯誤;故選C。
考點三化學(xué)平衡常數(shù)及其影響因素
例3.高溫下,某可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K(黑,恒容時,溫度升高H?
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+HQ.CO2+H2
B.該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
C.恒溫恒容下,增大凡濃度平衡常數(shù)增大
D.平衡移動時,K值一定變化
【答案】B
【解析】根據(jù)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K二:留;喘表達式可知該反應(yīng)的化學(xué)方程
式為CO2+H2LCO+H2O(g),A錯誤;由題干信息可知,恒容時,溫度升高,
比濃度減小,即CO2+H2-CO+H2O(g)平衡正向移動,故該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸
熱反應(yīng),B正確;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,K值一定變化,其余條件引起的平衡移動,K值不
變,C錯誤;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,D錯誤;
故選B。
考點四化學(xué)平衡常數(shù)表達式及計算
例4.一定量的C02與足量的炭在體積可變的恒壓密閉容器中反應(yīng):
C(s)+C02(g)02co(g),反應(yīng)達到平衡時,體系中氣體體積分數(shù)與溫度的關(guān)系如
圖所示,下列說法錯誤的是
體積分數(shù)/%
A.曲線n表示co2體積分數(shù)隨溫度的變化
B.該反應(yīng)的反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量
C.反應(yīng)速率:v(d)<v(c)<v(b)<v(a)
D.該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為K=2需
【答案】c
【解析】根據(jù)反應(yīng):C(s)+C02(g)02co(g),C02體積分數(shù)會逐漸減小,則曲線
II表示C02體積分數(shù)隨溫度的變化,A正確;反應(yīng):C(s)+C02(g)02co(g)為吸
熱反應(yīng),反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量,B正確;溫度越高,反應(yīng)速率越
大,則反應(yīng)速率:v(a)<v(b)<v(c)<v(d),C錯誤;平衡常數(shù)等于生成物濃度累
次方乘積和反應(yīng)物濃度累次方乘積的比值,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為
D正確;故選C。
c(CO2)
考點五化學(xué)平衡常數(shù)的簡單計算與大小比較
例5.在一恒溫、恒容密閉容器中,A、B氣體可建立如下平衡:
2A(g)+2B(g).-C(g)+3D(g)。已知A、B的起始量均為2mol,平衡時A的物質(zhì)的
量為Imol。則該溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為
A27
A-1?B-1C.1D-1
【答案】A
2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)
初始(mol)2200
【解析】
轉(zhuǎn)化(mol)110.51.5
平衡(mol)110.51.5
設(shè)容器體積為VL,則該溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為
考點六化學(xué)平衡常數(shù)的相關(guān)綜合
例6.利用CO?合成甲醇也是有效利用CO?資源的重要途徑。將原料氣
?(co2):n(H2)=l:3充入某一恒容密閉容器中,只發(fā)生
CO2(g)+3H2(g).CH3OH(g)+H2O(g)AH,在不同催化劑作用下,反應(yīng)tmin時CO?
的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示。下列說法正確的是
a
催化劑I「’>一
催化劑:i
T2T37475溫度
A.使用催化劑1時,d點已達到平衡
B.1溫度下的平衡常數(shù)小于心溫度下的平衡常數(shù)
C.若a點時,v(H?)正=3v(CHsOH)逆,則此條件下反應(yīng)已達到最大限度
D.c點轉(zhuǎn)化率比a點低的原因一定是催化劑活性降低
【答案】C
【解析】使用催化劑I時,C02的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高先增大后減小。溫度低于T4
時,該反應(yīng)未達平衡,溫度升高,C02的轉(zhuǎn)化率隨著化學(xué)反應(yīng)速率增大而增大;
溫度高于T4時,可能是催化劑失活或活性降低,也可能是平衡逆向移動,因此
d點未達到平衡,故A錯誤;升高溫度,平衡逆向移動,平衡常數(shù)K減小,因
此T3K的平衡常數(shù)大于T4K的平衡常數(shù),故B錯誤;a點時,V(H2)S=3V(CH3OH)
逆,則達到化學(xué)平衡狀態(tài),此時反應(yīng)已達到最大限度,故C正確;溫度高于T4
時,可能是催化劑失活或活性降低,也可能是平衡逆向移動,故D錯誤;故答
案為C。
考點七濃度對化學(xué)平衡移動的影響
例7.某溫度下,在一恒容密閉容器中進行如下兩個反應(yīng)并達到平衡:
①2X(g)+Y(g)-Z(s)+2Q(g)△HEO
②M(g)+N(g)-R(g)+Q(g)AH2>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】A.Z為固體,加入適量Z對平衡沒有影響,A正確;
B.恒容條件下充入稀有氣體,各物質(zhì)的濃度不發(fā)生改變,平衡不移動,B錯誤;
C.反應(yīng)①為放熱反應(yīng),反應(yīng)②為吸熱反應(yīng),降溫時反應(yīng)①正向移動,會使Q的
濃度增大,但反應(yīng)②逆向移動,會使Q的濃度減小,所以無法判斷Q濃度的增
減,C正確;
D.通入X反應(yīng)①正向移動,Q的濃度增大,使得反應(yīng)②逆向移動,N的濃度增
大,D正確;
故選B。
考點八壓強對化學(xué)平衡移動的影響
例8.已知反應(yīng)C0(g)+H20(g)OC02(g)+H2(g)AH<0。在一定溫度和壓強下于密
閉容器中,反應(yīng)達到平衡。下列敘述正確的是
A.升高溫度,K增大B.減小壓強,n(CC)2)增加
C.更換高效催化劑,成CO)減小D.充入一定量的氮氣,可凡)不變
【答案】D
【解析】反應(yīng)CO(g)+H2O(g)0co2(g)+H2(g)AH<0是放熱反應(yīng),升高溫度,平
衡逆向移動,K減小,故A錯誤;反應(yīng)C0(g)+H20(g)OCC>2(g)+H2(g)是氣體體積
不變的反應(yīng),減小壓強,平衡不移動,n(CCQ不變,故B錯誤;催化劑不改變
平衡狀態(tài),更換高效催化劑,4cO)不變,故C錯誤;充入一定量的氮氣,反應(yīng)
物和生成物的濃度都不改變,平衡不移動,可珥)不變,故D正確;故選D。
考點九溫度對化學(xué)平衡的影響
例9.一定條件下的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):C2H6(g)p*C2H4(g)+H2(g)AH>0o達
平衡后升高反應(yīng)溫度,下列敘述不正琥的是
A.正、逆反應(yīng)速率都增大B.平衡向逆反應(yīng)方向移動
C.C2H6的轉(zhuǎn)化率增大D.化學(xué)平衡常數(shù)增大
【答案】B
【解析】升高溫度,正逆反應(yīng)速率都增大,A正確;該反應(yīng)正反應(yīng)方向為吸熱反
應(yīng),升高溫度平衡正向移動,B錯誤;升高溫度平衡正向移動,C2H6的轉(zhuǎn)化率
增大,C正確;升高溫度平衡正向移動,化學(xué)平衡常數(shù)增大,D正確;故選B。
考點十化學(xué)平衡移動的相關(guān)圖像
例10.在密閉容器中,反應(yīng)X2(g)+Y?(g)2XY(g)AH<0,達到如下圖甲平衡,
在僅改變某一條件后達到乙平衡,對改變的條件下列分析正確的是
O[t時間O[]t時間oH]'時間
A.圖I是增大反應(yīng)物的濃度
B.圖n一定是加入催化劑的變化情況
C.圖ni是增大壓強
D.圖ni是升高溫度
【答案】D
【解析】圖I在某一時刻正逆反應(yīng)速率都增大,若只是增大反應(yīng)物的濃度,只有
正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率不變,A錯誤;圖II正逆速率都增大,但增大程
度相同,可能是增大壓強或加入催化劑的變化情況,因為該反應(yīng)是前后氣體分子
數(shù)相同的反應(yīng),增大壓強,正逆速率都增大,但仍相等,平衡不移動,B錯誤;
圖in中t時刻XY的百分含量降低,說明平衡逆向移動,反應(yīng)
X2(g)+Y2(g).-2XY(g)AH<0是氣體體積不變的放熱反應(yīng),增大壓強平衡不移
動,升高溫度,平衡逆向移動,則圖in是升高溫度,故c錯誤;由c可知,圖
ni是升高溫度,故D正確;故選D。
考點十一勒夏特列原理的應(yīng)用
例n.下列事實不能用勒夏特列原理解釋的是
A.向Fe(SCN)3溶液中加入固體KSCN后顏色變深
B.實驗室用排飽和食鹽水的方法收集Cb
C.重銘酸鉀溶液中存在:Cr2O:(橙色)+H2O-2CrO;(黃色)+2H+,若滴加少量
NaOH溶液,溶液由橙色變黃色
D.實驗室保存FeSO4溶液時,常加入少量鐵粉
【答案】D
【解析】Fe3++xSCN-aFe(SCN)x,加入KSCN反應(yīng)物濃度增大平衡正向Fe(SCN)x
增多,溶液顏色加深,A項不符合題意;C12+H2O-HC1+HC10飽和的食鹽水
中Ct增加即該平衡產(chǎn)物增加,平衡逆向Cb增加,B項不符合題意;加入NaOH
消耗H+平衡正向,CrCV-增多溶液由橙色變?yōu)辄S色,C項不符合題意;FeSCU易
被。2氧化,而加入鐵粉可消耗。2防止Fe2+被氧化,該反應(yīng)不存在平衡移動問題,
D項符合題意;故選D。
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1.觀察圖:對合成氨反應(yīng)中,下列敘述錯誤的是
A.開始反應(yīng)時,正反應(yīng)速率最大,逆反應(yīng)速率為零
B.隨著反應(yīng)的進行,正反應(yīng)速率逐漸減小,逆反應(yīng)速率逐漸增大
C.反應(yīng)到達力時,正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)停止
D.反應(yīng)在力之后,正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)
【答案】C
【解析】反應(yīng)開始時,反應(yīng)物的濃度最大,正反應(yīng)速率最大,生成物的濃度為零,
逆反應(yīng)速率為零,故A正確;隨著反應(yīng)的進行,反應(yīng)物的濃度降低,則正反應(yīng)
速率逐漸減小,生成物的濃度增大,則逆反應(yīng)速率逐漸增大,故B正確;反應(yīng)
到達ti時,正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等,但都不為零,反應(yīng)沒有停止,故C
錯誤;反應(yīng)在h之后,正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等,但都不為零,達到化學(xué)平
衡狀態(tài),故D正確;故選C。
2.在恒溫恒容條件下,反應(yīng)2sO2(g)+C>2(g),催,「2SC>3(g)達到化學(xué)平衡狀態(tài)時,
下列描述正確的是
A.反應(yīng)停止
B.SO2與SO3的物質(zhì)的量濃度一定相等
C.容器內(nèi)氣體分子總數(shù)不再變化
D.S02的消耗速率與S03的生成速率相等
【答案】c
【解析】化學(xué)平衡狀態(tài)是動態(tài)平衡,此時反應(yīng)并未停止,故A錯誤;題中沒有
說明起始量以及轉(zhuǎn)化量,因此S02與S03的物質(zhì)的量濃度相等,不能說明反應(yīng)達
到平衡,故B錯誤;該反應(yīng)為氣體分子總數(shù)減少的反應(yīng),當容器內(nèi)氣體分子總
數(shù)不再改變,說明反應(yīng)達到平衡,故C正確;用不同物質(zhì)的反應(yīng)速率表示達到
平衡,反應(yīng)方向應(yīng)是一正一逆,且速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,S02的消耗速
率與SO3的生成速率都是向正反應(yīng)方向進行,因此SO2的消耗速率與SO3的生成
速率相等,不能說明反應(yīng)達到平衡,故D錯誤;答案為C。
3.一定溫度下的恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)NKg)+3H2(g).-2NH3(g),不能
說明該反應(yīng)一定達到平衡狀態(tài)的是
A.壓強保持不變
B.N?的消耗速率和H2的生成速率之比為1:3
C.凡、HZ、N區(qū)的物質(zhì)的量之比為1:3:2
D.NHJ的百分含量保持不變
【答案】C
【解析】反應(yīng)N2(g)+3H2(g).2NH3(g)是氣體體積減小的反應(yīng),反應(yīng)過程中壓
強不斷減小,當壓強保持不變時,說明反應(yīng)達到平衡,故A不符合題意;用的
消耗速率和H2的生成速率之比為1:3,前者正向反應(yīng),后者逆向反應(yīng),兩者速
率之比等于計量系數(shù)之比,則達到了平衡狀態(tài),故B不符合題意;平衡時各物
質(zhì)的物質(zhì)的量的多少取決于起始量與轉(zhuǎn)化的程度,不能作為判斷達到平衡的依
據(jù),故C符合題意;NH3的百分含量保持不變,即NH3的質(zhì)量保持不變,即濃
度不變,說明反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài),故D不符合題意;綜上所述,答案為C。
4.已知反應(yīng)CO2(g)+H2(g)催化劑C0(g)+H20(g)AH>0,一定溫度和壓強下,
在某密閉容器中反應(yīng)達到平衡。下列敘述正確的是
A.更換高效催化劑,a(CO)增大B.移出部分CO,c(C02)減小
C.升高溫度,K減小D.充入一定量的氮氣,n(H2)增大
【答案】B
【解析】催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率,不能使平衡發(fā)生移動,A錯誤;移出部
分CO,平衡向正反應(yīng)方向移動,此時二氧化碳濃度會減小,B正確;此反應(yīng)
AH>0,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度升高,平衡正向移動,K值增大,C錯誤;反
應(yīng)左右兩邊是氣體系數(shù)不變的反應(yīng),充入一定量的氮氣,平衡不發(fā)生移動,n(H2)
不變,D錯誤;故選B。
5.已知下列反應(yīng)的平衡常數(shù):①S(s)+C>2列ISOm),&;
②Hz(g)+S(s).-H2s(g),K2.則反應(yīng)Oz(g)+H2s(g)=H2(g)+SC)2(g)的平衡常數(shù)
是
A.K,-K2B.國芭C.區(qū)嗎D.KJK?
【答案】D
【解析】①S(s)+O2(g)USO2(g),K尸黑[②H2(g)+S(s)OH2s(g),
K2="H*C、;根據(jù)蓋斯定律,將熱化學(xué)方程式②-①,整理可得反應(yīng):
c(SOJ
H2(g)+SO2(g)^O2(g)+H2S(g),其化學(xué)平衡常數(shù)旌黑:需=票)點;
C^rl2d)-2V%
C(H2)-C(SO2)
故D正確;故選D。
6.已知:T℃時反應(yīng)H2(g)+L(g)12Hl(g)的平衡常數(shù)K=49。恒溫(T℃)條件下向
恒容密閉容器中投入。OlmolH?、O.OlmolI,,0.08molHI,一段時間后,下列說法正
確的是
A.混合氣體顏色變淺B.氫氣的體積分數(shù)變大
C.混合氣體顏色不變D.容器內(nèi)壓強逐漸減小
【答案】B
(0%2
【分析】根據(jù)Q=^^7=001Vooi=64>K,說明平衡往逆反應(yīng)反向建立平衡。
C(12)C(H2)(U.SU.UI
VV7
【解析】根據(jù)分析,平衡往逆反應(yīng)方向建立平衡,C(l2)增大,氣體顏色加深,A
錯誤;根據(jù)分析,平衡往逆反應(yīng)方向建立平衡,c(H2)增大,H2體積分數(shù)變大,B
正確;根據(jù)分析,平衡往逆反應(yīng)方向建立平衡,C(l2)增大,氣體顏色加深,C錯
誤;根據(jù)分析,平衡往逆反應(yīng)方向建立平衡,但是該反應(yīng)是左右兩邊氣體分子數(shù)
不變的反應(yīng),所以壓強不變,D錯誤;故選B。
7.只改變一個影響因素,平衡常數(shù)K與化學(xué)平衡移動的關(guān)系敘述不亞睥的是
A.平衡移動,K一定變化B.平衡移動,K可能不變
C.K變化,平衡一定移動D.K不變,平衡可能移動
【答案】A
【解析】平衡移動,溫度可能不變,因此K值不一定變化,A錯誤;平衡移動,
溫度可能不變,因此K值可能不變,B正確;K值變化,說明反應(yīng)的溫度一定發(fā)
生了變化,化學(xué)反應(yīng)一定伴隨著熱量變化,因此平衡一定移動,C正確;溫度不
變,K值不變,但改變壓強、濃度等平衡也可能發(fā)生移動,因此平衡可能移動,
D正確;故選A。
8.下列事實中,不能用勒夏特列原理解釋的是
A.開啟啤酒瓶后,馬上泛起大量泡沫
B.在配制硫酸亞鐵溶液時往往要加入少量鐵粉
C.實驗室中常用排飽和食鹽水的方法收集氯氣
D.工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的過程中使用過量的空氣以提高二氧化硫的利用率
【答案】B
【解析】開啟啤酒瓶后,壓強減小,平衡向生成氣體的方向移動,馬上泛起大量
泡沫,可以用勒夏特列原理解釋,A正確;在配制硫酸亞鐵溶液時往往要加入少
量鐵粉,可以防止亞鐵離子被氧化,與化學(xué)平衡無關(guān),不能用勒夏特列原理解釋,
B錯誤;實驗室制取氯氣時,用排飽和食鹽水收集氯氣時,C(cr)濃度增大,可
以使平衡Ck+HQ.-H++Cr+HClO逆向移動,可以用勒夏特列原理解釋,C正確;
工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的過程中發(fā)生反應(yīng):2SO2+O22SO3,使用過量的空氣,c(0,增
大,平衡正向移動,以提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率,可以用勒夏特列原理解釋,D正
確;故選B。
9.已知反應(yīng)3A(g)+B(g)=2C(g)+2D(g)AH<0,圖中,a、b曲線分別表示在
不同條件下,A與B反應(yīng)時,D的體積分數(shù)隨時間t的變化情況。若想使曲線
b(實線)變?yōu)榍€a(虛線),可采用的措施是
D%
Ot
①增大A的濃度②加入催化劑③升高溫度
④恒溫下,縮小反應(yīng)容器體積⑤保持容器內(nèi)體積不變,加入稀有氣體
A.①②B.②④C.③④D.④⑤
【答案】B
【分析】由題干圖像所示信息可知,由曲線b變?yōu)榍€a為反應(yīng)速率增大,但
D%不變,說明平衡沒有移動,據(jù)此分析解題。
【解析】①增大A的濃度即增大反應(yīng)物濃度,反應(yīng)速率加快,平衡正向移動,
D%增大,不合題意;②加入催化劑加快反應(yīng)速率,平衡不移動,符合題意;③
升高溫度,反應(yīng)速率加快,正反應(yīng)是放熱反應(yīng),平衡逆向移動,D%減小,不合
題意;④該反應(yīng)是一個氣體體積不變的反應(yīng),故恒溫下,縮小反應(yīng)容器體積,反
應(yīng)速率加快,平衡不移動,D%不變,符合題意;⑤保持容器內(nèi)體積不變,加入
稀有氣體,相當于減小壓強,反應(yīng)速率減慢,平衡不移動,D%不變,不合題意;
綜上所述只有②④符合題意,故答案為:Bo
10.一定條件下,密閉容器中發(fā)生反應(yīng):C2H6(g).-C2H4(g)+H2(g)AH>0。達
到平衡后,下列措施不能提高乙烷平衡轉(zhuǎn)化率的是
A.升高反應(yīng)的溫度B.增大容器的容積
C.恒容下通入氨氣D.分離出部分乙烯
【答案】C
【解析】升高反應(yīng)的溫度,平衡向吸熱反應(yīng)即正向移動,轉(zhuǎn)化率增大,故A不
符合題意;
增大容器的容積,壓強減小,平衡向體積增大即正向移動,轉(zhuǎn)化率增大,故B
不符合題意;
恒容下通入氫氣,壓強增大,但濃度未變,平衡不移動,轉(zhuǎn)化率不變,故C符
合題意;分離出部分乙烯,乙烯濃度減小,平衡向減弱乙烯的改變量移動即正向
移動,轉(zhuǎn)化率增大,故D不符合題意。綜上所述,答案為C。
陽強回冊]
*?,
7-----------
11.在恒容的密閉容器中,將CO和H2的混合氣體在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為甲醇
的反應(yīng)為CO(g)+2H2(g)-CH30H(g)AH<00能說明該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的
是
A.混合氣體的密度不再變化
B.CO和H2的物質(zhì)的量之比不再變化
C.2V正(fh)=v逆(CH3OH)
D.CO在混合氣體中的質(zhì)量分數(shù)保持不變
【答案】D
【解析】反應(yīng)達到平衡之前,體系混合氣體的質(zhì)量保持不變,容器的體積保持不
變,即混合氣體的密度一直保持不變,故混合氣體的密度不再變化不能說明反應(yīng)
達到化學(xué)平衡,A不合題意;化學(xué)平衡的特征之一為各組分的濃度、物質(zhì)的量保
持不變,而不是相等或成比例,故CO和H2的物質(zhì)的量之比不再變化不能說明
反應(yīng)達到化學(xué)平衡,B不合題意;根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比可
知,。正(也)=2。正(CH3OH),故當2。正(H2)=u逆(CH3OH)時,。正(CH3OH)#。逆
(CH3OH),反應(yīng)未達到平衡,c不合題意;化學(xué)平衡的特征之一為各組分的濃度、
物質(zhì)的量、質(zhì)量分數(shù)或物質(zhì)的量分數(shù)保持不變,故co在混合氣體中的質(zhì)量分數(shù)
保持不變,說明反應(yīng)達到化學(xué)平衡,D符合題意;故選D。
12.在一定條件下,恒容密閉容器中反應(yīng)2A(g)-2B(g)+C(g)AH>0,達到平
衡后,能使B的濃度增大的措施是
A.升溫B.充入惰性氣體C.加壓D.減少A的濃度
【答案】A
【解析】該反應(yīng)正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡正向移動,B的濃度增大,
選項A正確;反應(yīng)在恒容密閉容器中進行,充入惰性氣體,氣體的總壓增大,
但參與反應(yīng)的氣體濃度增不變,平衡不移動,B的濃度不變,選項B錯誤;增大
壓強,平衡向氣體體積縮小的逆反應(yīng)方向移動,B的濃度減小,選項C錯誤;減
少A的濃度,平衡逆向移動,B的濃度減小,選項D錯誤;答案選A。
13.一定溫度下,將2molA和2molB兩種氣體混合放入體積為2L的密閉剛性
容器中,發(fā)生反應(yīng)3A(g)+B(g)=xC(g)+2D(g),2min末反應(yīng)達到平衡,生成
0.8molD,并測得C的物質(zhì)的量濃度為0.4mol-L1,下列說法正確的是
A.此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K等于1
B.A的平衡轉(zhuǎn)化率為40%
C.x的值為2
D.A和B的平衡轉(zhuǎn)化率相等
【答案】C
【分析】根據(jù)三段式有:
3A(g)+B(g)一xC(g)+2D(g)
開始(mol/L)1100
轉(zhuǎn)化(mol/L)0.60.20.2x0.4
平衡(mol/L)0.40.80.2x0.4
0.2x=0.4mol.L,解得x=2,平衡時A、B、C、D各物質(zhì)的物質(zhì)的量0.8mol、1.6moh
08mo1、0.8molo
C2(C)<2(D)(0.4mol/L)2x(0.4mol/L)2
【解析】此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K==0.5
C3(A).C(B)(0.4mol/L)3x0.8moVL
A錯誤;A平衡轉(zhuǎn)化率=(*8):。1、100%=60%,B錯誤;根據(jù)分析,x=2,C正
2mol
(26)mO1
確;A平衡轉(zhuǎn)化率=(2?8)molx]00%=60%,B平衡轉(zhuǎn)化率=-^xl00%=20%,
2mol2mol
D錯誤;故選C。
14.某溫度下,在某一恒容密閉容器中,充入一定物質(zhì)的量的NO和Cb,發(fā)生
反應(yīng)2NO(g)+C12(g)「2NOCl(g)AH<0,下列說法正確的是
A.僅適當降低溫度,該反應(yīng)的正逆反應(yīng)速率均減小
B.加入合適的催化劑,該反應(yīng)達到平衡時2f詈"空、的值將增大
C(NO)C(ci2)
C.該反應(yīng)的反應(yīng)物的鍵能總和大于生成物的鍵能總和
D.保持其他條件不變,僅充入少量的稀有氣體,該反應(yīng)的速率將增大
【答案】A
【解析】僅適當降低溫度,反應(yīng)體系能量降低,活化分子百分數(shù)減小,故該反應(yīng)
的正、逆反應(yīng)速率均減小,A正確;化學(xué)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,且加入合適的催化劑,只能改變反應(yīng)速率,不能是平衡發(fā)生移動,
故該反應(yīng)達到平衡時甘言學(xué)飛的值將不變,B錯誤;由題干信息可知,該反
c(NO)-c(Cl2)
應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng),故該反應(yīng)的反應(yīng)物的鍵能總和小于生成物的鍵能總和,C
錯誤;保持其他條件不變,僅充入少量的稀有氣體,反應(yīng)體系中各物質(zhì)的濃度均
不變,故該反應(yīng)的速率將不變,D錯誤;故選A。
15.工業(yè)上制備硫酸過程中涉及反應(yīng):2SO2(g)+O2(g).2SO3(g)AH。某密閉容
器中投入一定量SO,和。2,在Pl、P2兩不同壓強下平衡時SO2的含硫百分含量[S02
的含硫百分含量為力獸—X100%]隨溫度變化如圖。下列說法正確的是
n(SO2)+n(SO3)
A.AH>0B.P,>P2
C.逆反應(yīng)速率:v(b)>v(a)D.平衡常數(shù):K(a)=K(b)
【答案】c
【解析】A.由圖可知溫度越高,S02的含量越高,所以該反應(yīng)的焰變AH<0,A
項錯誤;
B.圖中縱軸表示SO2的含硫面分含量隨溫度的變化,壓強越大SO。的平衡體積分
數(shù)越小,所以P2>Pl,B項錯誤;
C.由圖可知a、b兩點對各物質(zhì)的物質(zhì)的量均相等,b點溫度壓強均較高,逆反
應(yīng)速率較大,則v(b)>v(a),C項正確;
D.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),則溫度越高,平衡常數(shù)越小,所以平衡常數(shù):K(a)>K(b),
D項錯誤;故選C。
16.在起始溫度均為T℃、容積均為10L的密閉容器A(恒溫)、B(絕熱)中均加入
1mol沖。和4moicO,發(fā)生反應(yīng)NQ(g)+CO(g發(fā)N2(g)+CO2(g)AH<00己知:
左正、左逆分別是正、逆反應(yīng)速率常數(shù),v正=左正?。的。卜。(8),vig=A3e-c(N2)-c(CO2),
A、B容器中N20的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化關(guān)系如圖所示。下列說法中正確的是
A.曲線M、N的平衡常數(shù)大小為:K(N)>K(M)
B.凡與(2。2濃度比為1:1時,標志此反應(yīng)已達平衡
C.T℃時,甌=76。
D.用CO的濃度變化表示曲線N在0~100s內(nèi)的平均速率為1x10-3moi/(L.s)
【答案】A
【解析】起始溫度相同,容器A為恒溫裝置,溫度始終不變,則K不變,容器
B為絕熱體系,反應(yīng)為放熱反應(yīng),隨反應(yīng)進行體系內(nèi)溫度升高,則平衡常數(shù)減小。
溫度越高反應(yīng)速率加快,反應(yīng)先達到平衡狀態(tài),則M對應(yīng)容器B,N對應(yīng)容器
A,因此K(N)>K(M),A正確;
N2與CO2為生成物,且系數(shù)比為1:1,兩者濃度始終保持1:1不變,因此不
能據(jù)此判斷平衡狀態(tài),B錯誤;該反應(yīng)在溫度為T℃條件下進行。根據(jù)選項A分
析可知:N表示在恒溫(A)下進行的反應(yīng)。反應(yīng)開始時n(N2O)=lmol,n(CO)=4mol,
反應(yīng)達到平衡時N2O的轉(zhuǎn)化率是25%,則根據(jù)反應(yīng)N2O(s)+CO(g)^N2(g)+CO2(g)
的轉(zhuǎn)化關(guān)系可知平衡時n(N2O)=0.75moLn(CO)=3.75mol,n(N2)=n(CO2)=0.25
mol,由于容器的容積是10L,則平衡濃度c(N20)=0.075moI/L,c(CO)=0.375
mol/L,C(N2)=C(C02)=0.025mol/L,反應(yīng)達到平衡時v正=丫逆,k正?c(N2O)?c(CO尸k
k正C(N2)XC(CX)2)0Q25>0.025
-c(N)-c(CO),C錯誤;
a22k逆一C(N2O)XC(CO)-0.075X0.375
D.0-100s時N2O的轉(zhuǎn)化率為10%,N2O的反應(yīng)量為1molxlO%=0.1mol,根據(jù)
方程式中物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知CO的反應(yīng)量為0.1mol,則用CO的濃度變化表
O.lmol
示曲線N在0-100s內(nèi)的反應(yīng)速率為v(CO)=口^匚=1.0xl0-4mol/(L?s),D錯誤;
100s
故選Ao
17.在2L恒容密閉容器中充入等物質(zhì)的量的CO?和CH「在TiO?-Cu2Al2O4催化
下發(fā)生可逆反應(yīng):CO2(g)+CH4(g)CH3coOH(g)。某溫度下測得CH,濃度與時
間的關(guān)系如下表所示:
t/min0246810
c(CH4?匚1)2.01.51.21.11.01.0
下列說法正確的是
A.第8min時,CH3coOH的正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率
B.前4min,CO2的平均反應(yīng)速率v(CO2)=0.3mol.!jLminT
C.在該條件下,CO?的平衡轉(zhuǎn)化率為50%
D.若平衡后保持溫度不變,向容器中充入2moic凡,平衡正向移動,K值增大
【答案】C
【解析】由表知,第8min時已處于平衡狀態(tài),CH3COOH的正反應(yīng)速率等于逆反
應(yīng)速率,A錯誤;前4min,CO?的平均反應(yīng)速率
v(C5)、CH")=疝WWB錯誤;在該條件下,毀
的平衡轉(zhuǎn)化率為a(CO2)=a(CHj=沙嘿二吧匹X1OO%=5O%,C正確;若平衡
2.0mol/L
后保持溫度不變,向容器中充入2moic凡,平衡正向移動,但溫度不變,K值不
變,D錯誤;答案選C。
18.已知可逆反應(yīng)aA(g)+bB(s).cC(g)+dD(g),其他條件不變,C的物質(zhì)的量分
數(shù)和溫度(T)或壓強(P)的關(guān)系如圖,根據(jù)圖像判斷下列說法正確的是
C的物質(zhì)的量分數(shù)C的物質(zhì)的量分數(shù)
廠匕
or07
A.平衡常數(shù)K:K(I;)>K(T2),K(P,)=K(P2)
B.反應(yīng)達到平衡后,添加合適的催化劑,D的百分含量增加
C.e、f點對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率:v正(e)>v逆(f)
D.TJ>T2,P,>P2
【答案】A
【解析】A.根據(jù)“先拐先平數(shù)值大”,知12>工,匕-工,溫度降低,C的物質(zhì)的
量分數(shù)增大,平衡向正反應(yīng)方向移動,平衡常數(shù)增大,故K(TJ>K(T2),由于平
衡常數(shù)只與溫度有關(guān),故K(p尸K(P2),A項正確;
B.反應(yīng)達到平衡后,添加合適的催化劑,平衡不移動,D的百分含量不變,B
項錯誤;
C.e點對應(yīng)溫度小于f點對應(yīng)溫度,故V正(產(chǎn)%⑴,C項錯誤;
D.根據(jù)“先拐先平數(shù)值大”,知七>工,p2>P1,D項錯誤;答案選A。
19.完成下列問題
⑴在一個容積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g),其平
衡常數(shù)(K)和溫度(t)的關(guān)系如下表所示。
t/℃70080083010001200
K0.60.91.01.72.6
請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/p>
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為,該反應(yīng)為反應(yīng)(填“吸熱”或“放
熱”
②若1200℃時,在某時刻反應(yīng)混合物中CO?、凡、C0、H20的濃度分別為2moi.口、
2mol-L-\4mol-L-\4mol.L,則此時上述反應(yīng)的平衡移動方向為(填“正
反應(yīng)方向"或“逆反應(yīng)方向”或“不移動”)。
③將2.0molCO?和3.0mol凡通入容積為3L的恒容密閉容器中,在一定條件下
發(fā)生反應(yīng),測得H?的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖所示。
100℃時反應(yīng)達到平衡所需的時間為5min,則反應(yīng)從起始至5niin內(nèi),用H2表示
該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為mol-L'-min^o100℃時,反應(yīng)的平衡常數(shù)
K=.o
(2)火箭發(fā)射時常出現(xiàn)紅棕色氣體,原因為NzO/g)2NO2(g),當溫度升高時氣
體顏色變深?,F(xiàn)將Imo
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