2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)知識梳理與訓(xùn)練 第7章 第2講 化學(xué)平衡狀態(tài)（含解析）.doc

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2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)知識梳理與訓(xùn)練 第7章 第2講 化學(xué)平衡狀態(tài)（含解析） [考綱要求]　1.認識化學(xué)反應(yīng)的可逆性。2.理解化學(xué)平衡的含義。3.理解濃度、溫度、壓強、催化劑等對化學(xué)平衡影響的一般規(guī)律。 考點一　可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡狀態(tài) 1．可逆反應(yīng) (1)定義 在同一條件下既可以向正反應(yīng)方向進行，同時又可以向逆反應(yīng)方向進行的化學(xué)反應(yīng)。 (2)特點 ①二同：a.相同條件下；b.正、逆反應(yīng)同時進行。 ②一?。悍磻?yīng)物與生成物同時存在；任一組分的轉(zhuǎn)化率都小于(填“大于”或“小于”)100%。 (3)表示 在方程式中用“”表示。 2．化學(xué)平衡狀態(tài) (1)概念 一定條件下的可逆反應(yīng)中，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量或濃度保持不變的狀態(tài)。 (2)化學(xué)平衡的建立 　　　　　 (3)平衡特點 深度思考 1．判斷正誤，正確的劃“√”，錯誤的劃“×” (1)2H2O2H2↑＋O2↑為可逆反應(yīng)(　　) (2)二次電池的充、放電為可逆反應(yīng)(　　) (3)可逆反應(yīng)不等同于可逆過程?？赡孢^程包括物理變化和化學(xué)變化，而可逆反應(yīng)屬于化學(xué)變化(　　) (4)化學(xué)反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的正逆反應(yīng)速率相等，是指同一物質(zhì)的消耗速率和生成速率相等，若用不同物質(zhì)表示時，反應(yīng)速率不一定相等。(　　) (5)一個可逆反應(yīng)達到的平衡狀態(tài)就是這個反應(yīng)在該條件下所能達到的限度(　　) (6)化學(xué)反應(yīng)的限度可以通過改變反應(yīng)條件而改變(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√　(6)√ 2．向含有2mol的SO2的容器中通入過量氧氣發(fā)生2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－QkJ·mol－1(Q＞0)，充分反應(yīng)后生成SO3的物質(zhì)的量______2mol(填“<”、“>”或“＝”，下同)，SO2的物質(zhì)的量______0mol，轉(zhuǎn)化率______100%，反應(yīng)放出的熱量________QkJ。 答案　<　>　<　< 題組一　極端假設(shè)，界定范圍，突破判斷 1．一定條件下，對于可逆反應(yīng)X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為零)，達到平衡時，X、Y、Z的濃度分別為0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.08mol·L－1，則下列判斷正確的是(　　) A．c1∶c2＝3∶1 B．平衡時，Y和Z的生成速率之比為2∶3 C．X、Y的轉(zhuǎn)化率不相等 D．c1的取值范圍為0mol·L－1v逆：平衡向正反應(yīng)方向移動。 (2)v正＝v逆：反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，不發(fā)生平衡移動。 (3)v正v逆′ 正向移動 減小反應(yīng)物的濃度 v正、v逆均減小，且v逆′>v正′ 逆向移動 任一平衡體系 增大生成物的濃度 v正、v逆均增大，且v逆′>v正′ 逆向移動 減小生成物的濃度 v正、v逆均減小，且v正′>v逆′ 正向移動 正反應(yīng)方向為氣體體積增大的放熱反應(yīng) 增大壓強或升高溫度 v正、v逆均增大，且v逆′>v正′ 逆向移動 減小壓強或降低溫度 v正、v逆均減小，且v正′>v逆′ 正向移動 任意平衡或反應(yīng)前后氣體化學(xué)計量數(shù)和相等的平衡 正催化劑或增大壓強 v正、v逆同等倍數(shù)增大 平衡不移動 負催化劑或減小壓強 v正、v逆同等倍數(shù)減小 (2)勒夏特列原理 如果改變影響化學(xué)平衡的條件之一(如溫度、壓強、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。 5．幾種特殊情況 (1)當反應(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，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(xué)平衡沒影響。 (2)對于反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)相等的反應(yīng)，壓強的變化對正、逆反應(yīng)速率的影響程度是等同的，故平衡不移動。 (3)“惰性氣體”對化學(xué)平衡的影響 ①恒溫、恒容條件 原平衡體系體系總壓強增大―→體系中各組分的濃度不變―→平衡不移動。 ②恒溫、恒壓條件 原平衡體系容器容積增大，各反應(yīng)氣體的分壓減小―→ (等效于減壓) —— (4)同等程度地改變反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的濃度時，應(yīng)視為壓強的影響。 深度思考 1．判斷正誤，正確的劃“√”，錯誤的劃“×” (1)化學(xué)平衡發(fā)生移動，化學(xué)反應(yīng)速率一定改變；化學(xué)反應(yīng)速率改變，化學(xué)平衡也一定發(fā)生移動(×) (2)升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，此時v放減小，v吸增大(×) 2．對于一定條件下的可逆反應(yīng) 甲：A(g)＋B(g)C(g)　ΔH＜0 乙：A(s)＋B(g)C(g)　ΔH＜0 丙：A(g)＋B(g)2C(g)　ΔH＞0 達到化學(xué)平衡后，改變條件，按要求回答下列問題： (1)升溫，平衡移動方向分別為(填“向左”、“向右”或“不移動”) 甲________；乙________；丙________。 此時反應(yīng)體系的溫度均比原來____(填“大”或“小”) 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量變化分別為(填“增大”、“減小”或“不變”) 甲________；乙________；丙________。 答案　向左　向左　向右　大　減小　減小　不變 (2)加壓，使體系體積縮小為原來的 ①平衡移動方向(填“向左”、“向右”或“不移動”) 甲________；乙________；丙________。 ②設(shè)壓縮之前壓強分別為p甲、p乙、p丙，壓縮后壓強分別為p、p、p，則p甲與p，p乙與p，p丙與p的關(guān)系分別為 甲________；乙________；丙________。 ③混合氣體的平均相對分子質(zhì)量變化分別為(填“增大”、“減小”或“不變”) 甲________；乙________；丙________。 答案?、傧蛴摇〔灰苿印〔灰苿印、趐甲＜p＜2p甲　p＝2p乙　p＝2p丙?、墼龃蟆〔蛔儭〔蛔? 3．已知一定條件下合成氨反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4kJ·mol－1，在反應(yīng)過程中，反應(yīng)速率的變化如圖所示，請根據(jù)速率的變化回答采取的措施。 t1____________；t2______________；t3______________；t4____________。 答案　增大c(N2)或c(H2)　加入催化劑　降低溫度　增大壓強 題組一　選取措施使化學(xué)平衡定向移動 1．COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)　ΔH>0，當反應(yīng)達到平衡時，下列措施：①升溫?、诤闳萃ㄈ攵栊詺怏w　③增加CO濃度?、軠p壓　⑤加催化劑?、藓銐和ㄈ攵栊詺怏w，能提高COCl2轉(zhuǎn)化率的是(　　) A．①②④ B．①④⑥ C．②③⑤ D．③⑤⑥ 答案　B 解析　該反應(yīng)為體積增大的吸熱反應(yīng)，所以升溫和減壓均可以促使反應(yīng)正向移動。恒壓通入惰性氣體，相當于減壓。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．某溫度下，在密閉容器中SO2、O2、SO3三種氣態(tài)物質(zhì)建立化學(xué)平衡后，改變條件對反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，ΔH<0的正、逆反應(yīng)速率的影響如圖所示： (1)加催化劑對反應(yīng)速率影響的圖像是________(填序號，下同)，平衡________移動。 (2)升高溫度對反應(yīng)速率影響的圖像是__________，平衡向________方向移動。 (3)增大反應(yīng)容器體積對反應(yīng)速率影響的圖像是________，平衡向________方向移動。 (4)增大O2的濃度對反應(yīng)速率影響的圖像是__________，平衡向________方向移動。 答案　(1)C　不　(2)A　逆反應(yīng)　(3)D　逆反應(yīng) (4)B　正反應(yīng) 解析　(1)加入催化劑，正、逆反應(yīng)速率均增大，圖像上應(yīng)該出現(xiàn)“斷點”，且應(yīng)在原平衡的反應(yīng)速率之上；催化劑使正、逆反應(yīng)速率增大的倍數(shù)相同，則改變條件后的速率線應(yīng)該平行于橫坐標軸，圖像為C。 (2)升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大，圖像上應(yīng)該出現(xiàn)“斷點”且應(yīng)在原平衡的反應(yīng)速率之上。因題給反應(yīng)的正反應(yīng)放熱，升溫平衡逆向移動，所以v正′0，B、D項錯誤。 1．判斷轉(zhuǎn)化率的變化時，不要把平衡正向移動與反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率提高等同起來，要視具體情況而定。 2．壓強的影響實質(zhì)是濃度的影響，所以只有當這些“改變”造成濃度改變時，平衡才有可能移動。 3．化學(xué)平衡移動的目的是“減弱”外界條件的改變，而不是“抵消”外界條件的改變，改變是不可逆轉(zhuǎn)的。新平衡時此物理量更靠近于改變的方向。 如①增大反應(yīng)物A的濃度，平衡右移，A的濃度在增大的基礎(chǔ)上減小，但達到新平衡時，A的濃度一定比原平衡大；②若將體系溫度從50℃升高到80℃，則化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，達到新的平衡狀態(tài)時50℃0)，起始物質(zhì)的量如下表所示： 序號 A B C D ① 2mol 1mol 0 0 ② 4mol 2mol 0 0 ③ 1mol 0.5mol 1.5mol 0.5mol ④ 0 1mol 3mol 1mol ⑤ 0 0 3mol 1mol (1)上述反應(yīng)達到平衡時，互為等效平衡的是哪幾組？達到平衡后，哪些量相同？ (2)達到平衡后，①放出的熱量為Q2kJ，⑤吸收的熱量為Q3kJ，則Q1、Q2、Q3的定量關(guān)系為________________。 答案　(1)①③⑤互為等效平衡。表現(xiàn)在達到平衡后物質(zhì)的量、質(zhì)量、體積、物質(zhì)的量濃度、各組分百分含量(物質(zhì)的量分數(shù)、質(zhì)量分數(shù)、體積分數(shù))相同。 (2)Q2＋Q3＝Q1 等溫、等容條件下，對于左右氣相物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)不等的可逆反應(yīng)，改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，若按可逆反應(yīng)計量數(shù)之比換算成同一半邊物質(zhì)(一邊倒)，其物質(zhì)的量對應(yīng)相同，則它們互為等效平衡。 2．在等溫等容條件下，可逆反應(yīng)：2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(s)起始物質(zhì)的量如下表所示： 序號 A B C D ① 2mol 1mol 0 0 ② 4mol 2mol 0 0 ③ 1mol 0.5mol 1.5mol 0.5mol ④ 0 1mol 3mol 1mol ⑤ 0 0 3mol 1mol 上述反應(yīng)達到平衡時，互為等效平衡的是哪幾組？達到平衡后，哪些量相同？ 答案　①②③⑤互為等效平衡。表現(xiàn)在達到平衡后各組分百分含量(物質(zhì)的量分數(shù)、質(zhì)量分數(shù)、體積分數(shù))相同。 等溫、等容條件下，對于左右氣相物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)相等的可逆反應(yīng)，改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，若按可逆反應(yīng)計量數(shù)之比換算成同一半邊物質(zhì)(一邊倒)，其物質(zhì)的量對應(yīng)成比例，則它們互為等效平衡。 3．在等溫等壓條件下，可逆反應(yīng)2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(g)起始物質(zhì)的量如下表所示： 序號 A B C D ① 2mol 1mol 0 0 ② 4mol 2mol 0 0 ③ 1mol 0.5mol 1.5mol 0.5mol ④ 0 1mol 3mol 1mol ⑤ 0 0 3mol 1mol 上述反應(yīng)達到平衡后，互為等效平衡的是哪幾組？達到平衡后，哪些量相同？ 答案?、佗冖邰莼榈刃胶狻１憩F(xiàn)在達到平衡后物質(zhì)的量濃度、組分百分含量(物質(zhì)的量分數(shù)、質(zhì)量分數(shù)、體積分數(shù))相同。 題組一　等溫、等容條件下等效平衡的應(yīng)用 1．將4.0molPCl3和2.0molCl2充入體積不變的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生下述反應(yīng)：PCl3(g)＋Cl2(g)PCl5(g)。達到平衡時，PCl5為0.80mol，如果此時移走2.0molPCl3和1.0molCl2，在相同溫度下再達平衡時PCl5的物質(zhì)的量是(　　) A．0.8mol　　　　　　　 B．0.4mol C．小于0.4mol D．大于0.4mol，小于0.8mol 答案　C 解析　采用等效平衡方法加以解決，反應(yīng)達到平衡后，此時移走2.0molPCl3和1.0molCl2，若不考慮平衡移動，則此時PCl5的物質(zhì)的量為0.4mol；移走2.0molPCl3和1.0molCl2后，相當于減小壓強，故平衡向逆反應(yīng)方向移動，所以再次達平衡時PCl5的物質(zhì)的量小于0.4mol，C項正確。 題組二　等溫、等壓條件下等效平衡的應(yīng)用 2．恒溫恒壓下，在一個容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：A(g)＋B(g)C(g)，若開始時通入1molA和1molB，達到平衡時生成amolC。則下列說法錯誤的是(　　) A．若開始時通入3molA和3molB，達到平衡時，生成的C的物質(zhì)的量為3amol B．若開始時通入4molA、4molB和2molC，達到平衡時，B的物質(zhì)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(zhì)的量分數(shù)為 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(zhì)量改變 答案　BD 解析　選項A，開始時通入3molA和3molB，由于容器體積膨脹，保持恒壓，相當于將三個原容器疊加，各物質(zhì)的含量與原平衡中的相同，C的物質(zhì)的量為3amol；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(zhì)的量一定大于4mol；選項C，根據(jù)題給數(shù)據(jù)可算出達到平衡時C的物質(zhì)的量分數(shù)為；選項D，這種條件下混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變。 題組三　等溫、等容，等溫、等壓條件下等效平衡的比較應(yīng)用 3．有甲、乙兩容器，甲容器容積固定，乙容器容積可變。一定溫度下，在甲中加入2molN2、3molH2，反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)達到平衡時生成NH3的物質(zhì)的量為mmol。 (1)相同溫度下，在乙中加入4molN2、6molH2，若乙的壓強始終與甲的壓強相等，乙中反應(yīng)達到平衡時，生成NH3的物質(zhì)的量為________mol(從下列各項中選擇，只填字母，下同)；若乙的容積與甲的容積始終相等，乙中反應(yīng)達到平衡時，生成NH3的物質(zhì)的量為________mol。 A．小于m B．等于m C．在m～2m之間 D．等于2m E．大于2m (2)相同溫度下，保持乙的容積為甲的一半，并加入1molNH3，要使乙中反應(yīng)達到平衡時，各物質(zhì)的體積分數(shù)與上述甲容器中達到平衡時相同，則起始時應(yīng)加入______molN2和________molH2。 答案　(1)D　E　(2)0.5　0 解析　(1)由于甲容器定容，而乙容器定壓，它們的壓強相等，達到平衡時，乙的容積應(yīng)該為甲的兩倍，生成的NH3的物質(zhì)的量應(yīng)該等于2mmol。當甲、乙兩容器的容積相等時，相當于將建立等效平衡后的乙容器壓縮，故乙中NH3的物質(zhì)的量大于2mmol。(2)乙的容積為甲的一半時，要建立與甲一樣的平衡，只有乙中的投入量是甲的一半才行，故乙中應(yīng)該投入N2為(1－0.5) mol＝0.5mol，H2為(1.5－1.5) mol＝0mol。 “中間態(tài)”法構(gòu)建等效平衡 1．構(gòu)建等溫等容平衡思維模式 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。 2．構(gòu)建等溫等壓平衡思維模式(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。 探究高考　明確考向 江蘇五年高考 1．判斷正誤，正確的劃“√”，錯誤的劃“×” (1)N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH<0，其他條件不變時升高溫度，反應(yīng)速率v(H2)和H2的平衡轉(zhuǎn)化率均增大(×) (xx·江蘇，10C) 解析　升溫，平衡左移，H2的平衡轉(zhuǎn)化率減小。 (2)圖表示某可逆反應(yīng)生成物的量隨反應(yīng)時間變化的曲線，由圖知t時反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率最大(×) (2011·江蘇，10D) 解析　t時未達到平衡狀態(tài)。 (3)一定條件下，使用催化劑能加快反應(yīng)速率并提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率(×) (xx·江蘇，8C) 2．(xx·江蘇，15)一定溫度下，在三個體積均為1.0L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)： 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) 容器 編號 溫度 (℃) 起始物質(zhì)的量(mol) 平衡物質(zhì)的量(mol) CH3OH(g) CH3OCH3(g) H2O(g) Ⅰ 387 0.20 0.080 0.080 Ⅱ 387 0.40 Ⅲ 207 0.20 0.090 0.090 下列說法正確的是(　　) A．該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng) B．達到平衡時，容器Ⅰ中的CH3OH體積分數(shù)比容器Ⅱ中的小 C．容器Ⅰ中反應(yīng)到達平衡所需時間比容器Ⅲ中的長 D．若起始時向容器Ⅰ中充入CH3OH0.15mol、CH3OCH30.15mol和H2O0.10mol，則反應(yīng)將向正反應(yīng)方向進行 答案　AD 解析　A項，根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，容器Ⅰ和容器Ⅲ中起始物質(zhì)的量都是0.20mol，溫度在387℃時，達到平衡時CH3OCH3的物質(zhì)的量為0.080mol，而溫度在207℃時，達到平衡時CH3OCH3的物質(zhì)的量為0.090mol，說明該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，正確；B項，由于該反應(yīng)是一個反應(yīng)前后氣體體積相等的反應(yīng)，因此容器Ⅰ和容器Ⅱ的平衡為等效平衡，故CH3OH的體積分數(shù)一樣大，錯誤；C項，容器Ⅰ的溫度高，反應(yīng)速率快，達到平衡所需時間短，錯誤；D項，容器Ⅰ中的K＝＝4，而此時的Q＝≈0.67，因此Qv(逆) D．相同溫度下，起始時向容器中充入2.0molPCl3和2.0molCl2，達到平衡時，PCl3的轉(zhuǎn)化率小于80% 答案　C 解析　A項，v(PCl3)＝＝0.0016mol·L－1·s－1，A錯；B項，在溫度為T時，平衡時c(PCl3)＝＝0.10mol·L－1，升高溫度，平衡時c(PCl3)＝0.11mol·L－1，說明升高溫度，平衡右移，則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH>0，B錯；C項，在溫度T時，由初始加入1.0molPCl5可得： 　　　　　　PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g) 初始物質(zhì)的量：1.0mol00 轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量：0.20mol0.20mol0.20mol 平衡時物質(zhì)的量：0.80mol0.20mol0.20mol 其平衡常數(shù)K＝ ＝ ＝2.5×10－2mol·L－1，當充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2時， Q＝＝＝2.0×10－2mol·L－1，Qv(逆)，C正確；D項，因溫度為T時，充入1.0molPCl5等于充入1.0molPCl3和1.0molCl2，設(shè)平衡時轉(zhuǎn)化的PCl3物質(zhì)的量為a，則： 　　　　　　 　PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g) 初始物質(zhì)的量：01.0mol1.0mol 轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量：aaa 平衡時物質(zhì)的量：0.80mol0.20mol0.20mol a＝0.80mol，PCl3的轉(zhuǎn)化率為×100%＝80%。 現(xiàn)在相同溫度下充入2.0molPCl3和2.0molCl2，物質(zhì)的量較原平衡加倍了，也相當于增大了壓強，會使該平衡向生成PCl5的方向移動，故PCl3的轉(zhuǎn)化率要升高，轉(zhuǎn)化率大于80%，D錯。 4．[xx·江蘇，20(3)]H2S在高溫下分解生成硫蒸氣和H2。若反應(yīng)在不同溫度下達到平衡時，混合氣體中各組分的體積分數(shù)如圖所示，H2S在高溫下分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________。 答案　2H2S高溫,2H2＋S2 解析　H2S在高溫條件下分解，生成的兩種產(chǎn)物的體積分數(shù)逐漸增大；分析圖中兩種產(chǎn)物的體積分數(shù)間的大小關(guān)系可知二者的比值約為2∶1。再由H2S的組成可知生成的H2的量更大，設(shè)H2S在高溫條件下分解的關(guān)系式為H2S―→2H2＋Sx，依據(jù)H元素守恒可得2H2S―→2H2＋Sx，再由S元素守恒知x＝2。由圖可知該反應(yīng)未進行完全，應(yīng)為可逆反應(yīng)，故H2S在高溫條件下分解的化學(xué)方程式為2H2S高溫,2H2＋S2。 5．[xx·江蘇，17(1)]用氨水可使燃煤煙氣脫硫，其原理為用氨水將SO2轉(zhuǎn)化為NH4HSO3，再氧化成(NH4)2SO4，化學(xué)反應(yīng)為2NH3＋SO2＋H2O===(NH4)2SO3 (NH4)2SO3＋SO2＋H2O===2NH4HSO3 能提高燃煤煙氣中SO2去除率的措施有__________(填字母)。 A．增大氨水濃度 B．升高反應(yīng)溫度 C．使燃煤煙氣與氨水充分接觸 D．通入空氣使HSO轉(zhuǎn)化為SO 采用方法Ⅰ脫硫，并不需要預(yù)先除去燃煤煙氣中大量的CO2，原因是________(用離子方程式表示)。 答案　AC　HCO＋SO2===CO2＋HSO 解析　增大氨水濃度，使燃煤煙氣與氨水充分接觸，都能有效提高SO2的去除率；升高溫度，不利于SO2的溶解，生成物在高溫下也易分解；D項，通入空氣，空氣中的CO2會消耗氨水，不利于SO2的吸收，故選A、C。 H2SO3的酸性強于H2CO3，抑制CO2的溶解，原理為 HCO＋SO2===CO2＋HSO。 各省市兩年高考 1．(xx·安徽理綜，10)臭氧是理想的煙氣脫硝試劑，其脫硝反應(yīng)為2NO2(g)＋O3(g)N2O5(g)＋O2(g)，若反應(yīng)在恒容密閉容器中進行，下列由該反應(yīng)相關(guān)圖像作出的判斷正確的是(　　) A 升高溫度，平衡常數(shù)減小 B 0～3s內(nèi)，反應(yīng)速率為v(NO2)＝0.2mol·L－1 C t1時僅加入催化劑，平衡正向移動 D 達平衡時，僅改變x，則x為c(O2) 答案　A 解析　A項，從能量變化的圖像分析，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，正確；B項，依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的計算公式：v(NO2)＝＝0.2mol·L－1·s－1，單位不對，錯誤；C項，催化劑會同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率，所以加入催化劑，平衡不移動，錯誤；D項，增大c(O2)，平衡逆向移動，NO2的轉(zhuǎn)化率降低，錯誤。 2．(xx·重慶理綜，7)在恒容密閉容器中通入X并發(fā)生反應(yīng)：2X(g)Y(g)，溫度T1、T2下X的物質(zhì)的量濃度c(X)隨時間t變化的曲線如圖所示。下列敘述正確的是(　　) A．該反應(yīng)進行到M點放出的熱量大于進行到W點放出的熱量 B．T2下，在0～t1時間內(nèi)，v(Y)＝mol·L－1·min－1 C．M點的正反應(yīng)速率v正大于N點的逆反應(yīng)速率v逆 D．M點時再加入一定量X，平衡后X的轉(zhuǎn)化率減小 答案　C 解析　根據(jù)圖像給出的在不同溫度下達到平衡所需要的時間可得出：T1>T2，再根據(jù)不同溫度下達到平衡時c(X)的大小可推出此反應(yīng)為放熱反應(yīng)。M點X的轉(zhuǎn)化率小于W點X的轉(zhuǎn)化率，因此反應(yīng)進行到M點放出的熱量小于進行到W點放出的熱量，選項A不正確；T2下，在0～t1時間內(nèi)，v(X)＝mol·L－1·min－1，v(Y)＝v(X)＝mol·L－1·min－1，選項B不正確；M點時在恒容條件下再加入一定量X，相當于增大壓強，平衡正向移動，平衡后X的轉(zhuǎn)化率增大，選項D不正確；在T1和T2溫度時，當達到平衡狀態(tài)時，M點v正(M)＝v逆(M)，W點v正(W)＝v逆(W)，溫度高反應(yīng)速率快，v逆(M)>v逆(W)，又v逆(W)>v逆(N)，則v逆(M)>v逆(N)，則v正(M)>v逆(N)，選項C正確。 3．(xx·山東理綜，12)對于反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH<0，在其他條件不變的情況下(　　) A．加入催化劑，改變了反應(yīng)的途徑，反應(yīng)的ΔH也隨之改變 B．改變壓強，平衡不發(fā)生移動，反應(yīng)放出的熱量不變 C．升高溫度，反應(yīng)速率加快，反應(yīng)放出的熱量不變 D．若在原電池中進行，反應(yīng)放出的熱量不變 答案　B 解析　A項，加入催化劑，改變反應(yīng)途徑，但不能改變反應(yīng)物和生成物的總能量，所以ΔH不變，錯誤；B項，由于該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，所以改變壓強，平衡不發(fā)生移動，反應(yīng)放出的熱量也不變，正確；C項，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升溫，化學(xué)反應(yīng)速率加快，平衡逆向移動，反應(yīng)放出的熱量應(yīng)減少，錯誤；D項，若把該反應(yīng)設(shè)計成原電池，化學(xué)能除轉(zhuǎn)化成熱能外，還轉(zhuǎn)化成電能，所以放出的熱量應(yīng)減少，錯誤。 4．(xx·北京理綜，11)下列實驗事實不能用平衡移動原理解釋的是(　　) 答案　C 解析　首先理解選項所提供的信息含義，然后分析該含義中有沒有包含平衡移動，即可順利解答。 A項二氧化氮氣體中存在平衡：2NO2(g)N2O4(g)，體系的溫度變化會使平衡發(fā)生移動；B項不同溫度下水的電離平衡常數(shù)不同，溫度升高促進水的電離，電離平衡常數(shù)增大；C項向過氧化氫溶液中加入二氧化錳，加速了過氧化氫的分解，這是二氧化錳的催化作用，不能用平衡移動原理解釋；D項氨水的濃度減小為原來的十分之一，但其pH的變化小于1，說明氨水在稀釋的過程中平衡：NH3·H2ONH＋OH－發(fā)生了移動。 5．(xx·重慶理綜，7)將E和F加入密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：E(g)＋F(s)2G(g)。忽略固體體積，平衡時G的體積分數(shù)(%)隨溫度和壓強的變化如下表所示。 　體積分數(shù)/%溫度/℃壓強/MPa 1.0 2.0 3.0 810 54.0 a b 915 c 75.0 d 1000 e f 83.0 ①b＜f?、?15℃，2.0MPa時E的轉(zhuǎn)化率為60%?、墼摲磻?yīng)的ΔS＞0?、躃(1000℃)＞K(810℃) 上述①～④中正確的有(　　) A．4個 B．3個 C．2個 D．1個 答案　A 解析　由表中數(shù)據(jù)分析得出該反應(yīng)正向是吸熱反應(yīng)，然后逐項分析。反應(yīng)E(g)＋F(s)2G(g)是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，壓強增大平衡逆向移動，故b<54.0；由b到83.0%可知轉(zhuǎn)化率是增大的，溫度升高，G的體積分數(shù)增大，平衡正向移動，故正反應(yīng)是吸熱的，由此可知f>75.0，故b0，③正確。因為該反應(yīng)正向吸熱，升高溫度平衡正向移動，平衡常數(shù)增大，故④正確。 6．(xx·大綱全國卷，7)反應(yīng)X(g)＋Y(g)2Z(g)　ΔH＜0，達到平衡時，下列說法正確的是 (　　) A．減小容器體積，平衡向右移動 B．加入催化劑，Z的產(chǎn)率增大 C．增大c(X)，X的轉(zhuǎn)化率增大 D．降低溫度，Y的轉(zhuǎn)化率增大 答案　D 解析　根據(jù)該反應(yīng)的特點結(jié)合平衡移動原理逐項分析。 A項該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng)，平衡不受壓強影響，減小容器體積，平衡不移動；B項催化劑不能使平衡移動，不改變產(chǎn)物的產(chǎn)率；C項增大c(X)，平衡正向移動，Y的轉(zhuǎn)化率增大，X本身的轉(zhuǎn)化率反而減小；D項該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡正向移動，Y的轉(zhuǎn)化率增大。 7．[xx·廣東理綜，33(2)]利用下圖(a)和(b)中的信息，按圖(c)裝置(連接的A、B瓶中已充有NO2氣體)進行實驗?？捎^察到B瓶中氣體顏色比A瓶中的______(填“深”或“淺”)，其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　深　雙氧水分解放熱，使B瓶的溫度升高，2NO2(g)N2O4(g)平衡向左移動，NO2濃度增大，氣體顏色加深 解析　通過分析能量變化圖像的起點和終點可判斷該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，通過分析溫度對平衡移動的影響，可以判斷平衡移動的方向和結(jié)果。由本小題給出的能量變化圖像可知，雙氧水的分解和二氧化氮生成四氧化二氮的反應(yīng)都屬于放熱反應(yīng)，由此可知(c)裝置中右邊燒杯的溫度應(yīng)高于左邊燒杯的溫度，溫度升高，使平衡2NO2(g)N2O4(g)向左移動，所以B瓶中二氧化氮濃度增大，氣體顏色加深。 8．(1)[xx·山東理綜，29(2)]化學(xué)反應(yīng)原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。利用“化學(xué)蒸氣轉(zhuǎn)移法”制備TaS2晶體，發(fā)生如下反應(yīng)：TaS2(s)＋2I2(g)TaI4(g)＋S2(g)　ΔH＞0(Ⅰ)。如圖所示，反應(yīng)(Ⅰ)在石英真空管中進行，先在溫度為T2的一端放入未提純的TaS2粉末和少量I2(g)，一段時間后，在溫度為T1的一端得到了純凈TaS2晶體，則溫度T1________T2(填“>”、“<”或“＝”)。上述反應(yīng)體系中循環(huán)使用的物質(zhì)是________。 (2)[2011·山東理綜，28(3)]CO可用于合成甲醇，反應(yīng)方程式為CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關(guān)系如下圖所示。該反應(yīng)ΔH______0(填“>”或“<”)。實際生產(chǎn)條件控制在250℃、1.3×104kPa左右，選擇此壓強的理由是________________________________________________________________________。 答案　(1)<　I2 (2)<　在1.3×104kPa下，CO的轉(zhuǎn)化率已較高，再增大壓強CO轉(zhuǎn)化率提高不大，同時生產(chǎn)成本增加，得不償失 解析　(1)由題意可知，未提純的TaS2粉末變成純凈TaS2晶體，要經(jīng)過兩步轉(zhuǎn)化：①TaS2＋2I2===TaI4＋S2，②TaI4＋S2===TaS2＋2I2，即反應(yīng)(Ⅰ)先在溫度T2端正向進行，后在溫度T1端逆向進行，反應(yīng)(Ⅰ)的ΔH大于0，因此溫度T1小于T2，該過程中循環(huán)使用的是I2。(2)從圖像來看，隨著溫度的升高，CO的轉(zhuǎn)化率變小，故ΔH<0，綜合溫度、壓強對CO轉(zhuǎn)化率的影響來看，在題給壓強下，CO的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很大，不必再增大壓強。 練出高分 一、單項選擇題 1．高爐煉鐵過程中發(fā)生的主要反應(yīng)為Fe2O3(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)　ΔH＜0，欲提高上述反應(yīng)CO的平衡轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是(　　) A．提高反應(yīng)溫度B．移出部分CO2 C．加入合適的催化劑D．減小容器的容積 答案　B 解析　A項，升溫，平衡左移，CO的轉(zhuǎn)化率減小；C項，催化劑不能使平衡發(fā)生移動；D項，改變壓強平衡不移動。 2．反應(yīng)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在一定密閉容器中進行，下列說法或結(jié)論中，能夠成立的是(　　) A．反應(yīng)達平衡狀態(tài)時：v(CO)正＝v(H2O)逆 B．其他條件不變僅將容器的體積縮小一半，反應(yīng)速率減小 C．保持體積不變，充入少量He使體系壓強的增大，反應(yīng)速率一定增大 D．其他條件不變，適當增加C(s)的質(zhì)量會使反應(yīng)速率增大 答案　A 解析　B選項，體積減小相當于增大壓強，反應(yīng)速率增大，錯誤；C選項，體積不變，反應(yīng)體系中各物質(zhì)的濃度不變，反應(yīng)速率不變，錯誤；D選項，增大固體的質(zhì)量，對反應(yīng)速率無影響，錯誤。 3．一定條件下，在密閉恒容容器中，能表示反應(yīng)X(g)＋2Y(g)2Z(g)一定達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是(　　) ①X、Y、Z的物質(zhì)的量之比為1∶2∶2?、赬、Y、Z的濃度不再發(fā)生變化?、廴萜髦械膲簭姴辉侔l(fā)生變化?、軉挝粫r間內(nèi)生成nmolZ，同時生成2nmolY A．①② B．①④ C．②③ D．③④ 答案　C 解析　X、Y、Z的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，不能作為反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標志，①錯；X、Y、Z的濃度保持不變可以作為反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標志，②對；該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等的反應(yīng)，密閉容器中壓強保持不變可以作為反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標志，③對；單位時間內(nèi)生成nmolZ，同時生成nmolY時正、逆反應(yīng)速率相等，④錯。 4．在體積固定的絕熱密閉容器中，可逆反應(yīng)NO2(g)＋SO2(g)NO(g)＋SO3(g)　ΔH＜0，達到平衡的標志是(　　) A．NO2、SO2、NO和SO3四種氣體的物質(zhì)的量濃度之比為1∶1∶1∶1 B．生成nmolSO2同時有nmolSO3消耗 C．K值不再發(fā)生變化 D．密閉容器中氣體的密度不再發(fā)生變化 答案　C 解析　A項，各物質(zhì)的濃度相等不能說明反應(yīng)達平衡，各物質(zhì)的濃度保持不變才能說明反應(yīng)達平衡，錯誤；B項，生成nmolSO2代表逆反應(yīng)，nmolSO3消耗也只能代表逆反應(yīng)，并不能說明正逆反應(yīng)速率相等，錯誤；C項，該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，在絕熱容器發(fā)生正反應(yīng)時，溫度一直升高，K值一直變小，所以K值不變說明該反應(yīng)達平衡，正確；D項，密閉容器中氣體的質(zhì)量一直不變，體積恒定，所以反應(yīng)前后氣體密度一直不變，故密度不變不能說明該反應(yīng)達平衡，錯誤。 5.在容積均為1L的甲、乙兩個恒容容器中，分別充入2molA、2molB和1molA、1molB，相同條件下，發(fā)生下列反應(yīng)：A(g)＋B(g)xC(g)　ΔH＜0。測得兩容器中c(A)隨時間t的變化如圖所示，下列說法錯誤的是(　　) A．甲容器中A的反應(yīng)速率為0.1mol·L－1·min－1 B．給甲容器加壓可縮短反應(yīng)達到平衡的時間 C．給乙容器升溫可縮短反應(yīng)達到平衡的時間 D．甲和乙中A的平衡轉(zhuǎn)化率相等 答案　A 解析　A選項，沒有指定時間段，錯誤；B、C選項均可提高化學(xué)反應(yīng)速率，縮短達到平衡所需時間，正確；由圖像可知A的轉(zhuǎn)化率均為50%，D選項正確。 6．某化學(xué)科研小組研究在其他條件不變時，改變某一條件對A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)化學(xué)平衡狀態(tài)的影響，得到如圖所示的變化規(guī)律(圖中T表示溫度) 由此可得出的結(jié)論是(　　) A．反應(yīng)速率a＞b＞c B．達到平衡時A2的轉(zhuǎn)化率大小為b＞a＞c C．若T2＞T1，則正反應(yīng)一定是放熱反應(yīng) D．達到平衡時，AB3的物質(zhì)的量大小為c＞b＞a 答案　D 解析　B項，增大c(B2)，A2的轉(zhuǎn)化率增大，所以A2的轉(zhuǎn)化率為c＞b＞a；C項，升溫，AB3的體積分數(shù)增大，平衡右移，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；D項，n(B2)增大，平衡右移，n(AB3)增大，所以AB3的物質(zhì)的量c＞b＞a，正確。 7．已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝Q(Q＜0)，向同溫、同體積的三個真空密閉容器中分別充入氣體：(甲)2molSO2和1molO2；(乙)1molSO2和0.5molO2；(丙)2molSO3；恒溫、恒容下反應(yīng)達平衡時，下列關(guān)系一定正確的是(　　) A．容器內(nèi)壓強p：p甲＝p丙＞2p乙 B．SO3的質(zhì)量m：m甲＝m丙＞2m乙 C．c(SO2)與c(O2)之比k：k甲＝k丙＞k乙 D．反應(yīng)放出或吸收熱量的數(shù)值Q：Q甲＝Q丙＞2Q乙 答案　B 解析　甲、丙屬于等效平衡，乙相當于把甲的體積擴大1倍，平衡逆向移動。A項，壓強p：p甲＝p丙＜2p乙；C項，k甲＝k丙＝k乙；D項，Q甲＋Q丙＝Q，Q甲＞2Q乙。 二、不定項選擇題 8．一定溫度時，向容積為2L的密閉容器中充入一定量的SO2和O2，發(fā)生反應(yīng)，2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。反應(yīng)過程中測定的部分數(shù)據(jù)見下表(表中t1＜t2)，下列說法正確的是(　　) 反應(yīng)時間/min n(SO2)/mol n(O2)/mol 0 0.10 0.060 t1 0.012 t2 0.016 A.反應(yīng)在0～t1min內(nèi)的平均速率為v(SO3)＝0.088/t1mol·L－1·min－1 B．保持其他條件不變，起始時向容器中充入0.10molSO3和0.010molO2，到達平衡時，n(SO2)＝0.012mol C．保持其他條件不變，升高溫度，平衡時c(SO2)＝0.0070mol·L－1，則反應(yīng)的ΔH＞0 D．相同溫度下，起始時向容器中充入0.050molSO2和0.030molO2，達到平衡時SO2轉(zhuǎn)化率小于88% 答案　BD 解析　A項，v(SO3)＝v(SO2)＝＝mol·L－1·min－1，錯誤；B項，t1時，n(O2)＝0.06－＝0.016mol，所以t1已達平衡，0.10molSO3和0.010molO2與原狀態(tài)相同，所以達平衡時，n(SO2)＝0.012mol，正確；C項，升溫，c(SO2)增大，平衡左移，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH＜0，錯誤；D項，原平衡SO2的轉(zhuǎn)化率為×100%＝88%。若起始量減半，相當于減小壓強，平衡左移，其轉(zhuǎn)化率應(yīng)小于88%，正確。 9．(xx·淮安市高三5月信息卷)在一定溫度下，將氣體X和氣體Y各0.16mol充入10L恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)： X(g)＋Y(g)2Z(g)　ΔH＜0。一段時間后達到平衡，反應(yīng)過程中測定的數(shù)據(jù)如下表： t/min 2 4 7 9 n(Y)/mol 0.12 0.11 0.10 0.10 下列說法正確的是(　　) A．反應(yīng)前2min的平均速率v(Z)＝2.0×10－3mol·L－1·min－1 B．其他條件不變，降低溫度，反應(yīng)達到新平衡前v逆＞v正 C．保持其他條件不變，起始時向容器中充入0.32mol氣體X和0.32mol氣體Y，到達平衡時，n(Z)＜0.24mol D．其他條件不變，向平衡體系中再充入0.16mol氣體X，與原平衡相比，達到新平衡時，氣體Y的轉(zhuǎn)化率增大，X的體積分數(shù)增大 答案　D 解析　A項，v(Z)＝2v(Y)＝2×＝0.004mol·L－1·min－1，錯誤；B項，降溫，平衡右移，v正＞v逆，錯誤；C項，原平衡n(Z)＝0.12mol，起始量加倍，由于是等體積反應(yīng)，所以平衡量也加倍，n(Z)＝0.24mol