2019版高考化學一輪復習 第七章 化學反應速率和化學平衡 第24講 化學平衡狀態(tài) 化學平衡的移動課件.ppt

第24講化學平衡狀態(tài)化學平衡的移動 第七章化學反應速率和化學平衡 考綱要求 1 了解化學反應的可逆性及化學平衡的建立 2 掌握化學平衡的特征 3 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(guān)理論解釋其一般規(guī)律 4 了解化學平衡的調(diào)控在生活 生產(chǎn)和科學研究領(lǐng)域中的重要作用 考點三應用 等效平衡 判斷平衡移動的結(jié)果 探究高考明確考向 考點二化學平衡移動 內(nèi)容索引 考點一可逆反應與化學平衡建立 課時作業(yè) 可逆反應與化學平衡建立 考點一 知識梳理 1 可逆反應 1 定義在下 既可以向正反應方向進行 同時又可以向逆反應方向進行的化學反應 2 特點 二同 a 相同條件下 b 正 逆反應同時進行 一小 反應物與生成物同時存在 任一組分的轉(zhuǎn)化率都 填 大于 或 小于 100 3 表示在方程式中用 同一條件 小于 2 化學平衡狀態(tài) 1 概念一定條件下的可逆反應中 正反應速率與逆反應速率相等 反應體系中所有參加反應的物質(zhì)的保持不變的狀態(tài) 2 化學平衡的建立 質(zhì)量或濃度 3 平衡特點 3 判斷化學平衡狀態(tài)的兩種方法 1 動態(tài)標志 v正 v逆 0 同種物質(zhì) 同一物質(zhì)的生成速率等于消耗速率 2 靜態(tài)標志 各種 量 不變 各物質(zhì)的質(zhì)量 物質(zhì)的量或濃度不變 各物質(zhì)的百分含量 物質(zhì)的量分數(shù) 質(zhì)量分數(shù)等 不變 溫度 壓強 化學反應方程式兩邊氣體體積不相等 或顏色 某組分有顏色 不變 總之 若物理量由變量變成了不變量 則表明該可逆反應達到平衡狀態(tài) 若物理量為 不變量 則不能作為平衡標志 正誤判斷 辨析易錯易混 2 二次電池的充 放電為可逆反應 答案 5 化學平衡狀態(tài)指的是反應靜止了 不再發(fā)生反應了 答案 1 向含有2molSO2的容器中通入過量氧氣發(fā)生2SO2 g O2 g 2SO3 g H QkJ mol 1 Q 0 充分反應后生成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 反應放出的熱量 QkJ 答案 深度思考 提升思維能力 2 一定溫度下 反應N2O4 g 2NO2 g 的焓變?yōu)?H 現(xiàn)將1molN2O4充入一恒壓密閉容器中 下列示意圖正確且能說明反應達到平衡狀態(tài)的是 答案 解析 H是恒量 不能作為判斷平衡狀態(tài)的標志 該反應是充入1molN2O4 正反應速率應是逐漸減少直至不變 曲線趨勢不正確 解析 解題探究 題組一極端假設(shè) 界定范圍 突破判斷1 在密閉容器中進行反應 X2 g Y2 g 2Z g 已知X2 Y2 Z的起始濃度分別為0 1mol L 1 0 3mol L 1 0 2mol L 1 在一定條件下 當反應達到平衡時 各物質(zhì)的濃度有可能是A Z為0 3mol L 1B Y2為0 4mol L 1C X2為0 2mol L 1D Z為0 4mol L 1 答案 2 2018 長沙一中月考 一定條件下 對于可逆反應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 1B 平衡時 Y和Z的生成速率之比為2 3C X Y的轉(zhuǎn)化率不相等D c1的取值范圍為0 c1 0 14mol L 1 答案 解析 解析平衡濃度之比為1 3 轉(zhuǎn)化濃度亦為1 3 故c1 c2 1 3 A C不正確 平衡時Y生成表示逆反應速率 Z生成表示正反應速率且v生成 Y v生成 Z 應為3 2 B不正確 由可逆反應的特點可知0 c1 0 14mol L 1 極端假設(shè)法確定各物質(zhì)濃度范圍上述題目1可根據(jù)極端假設(shè)法判斷 假設(shè)反應正向或逆向進行到底 求出各物質(zhì)濃度的最大值和最小值 從而確定它們的濃度范圍 起始濃度 mol L 1 0 10 30 2改變濃度 mol L 1 0 10 10 2終態(tài)濃度 mol L 1 00 20 4 起始濃度 mol L 1 0 10 30 2改變濃度 mol L 1 0 10 10 2終態(tài)濃度 mol L 1 0 20 40平衡體系中各物質(zhì)的濃度范圍為X2 0 0 2 Y2 0 2 0 4 Z 0 0 4 題組二化學平衡狀態(tài)的判斷3 2017 石家莊高三模擬 對于CO2 3H2 CH3OH H2O 下列說法能判斷該反應達到平衡狀態(tài)的是B 3v逆 H2 v正 H2O C v正 H2 3v逆 CO2 D 斷裂3molH H鍵的同時 形成2molO H鍵 答案 4 在一定溫度下的定容容器中 當下列物理量不再發(fā)生變化時 混合氣體的壓強 混合氣體的密度 混合氣體的總物質(zhì)的量 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量 混合氣體的顏色 各反應物或生成物的濃度之比等于化學計量數(shù)之比 某種氣體的百分含量 1 能說明2SO2 g O2 g 2SO3 g 達到平衡狀態(tài)的是 2 能說明I2 g H2 g 2HI g 達到平衡狀態(tài)的是 3 能說明2NO2 g N2O4 g 達到平衡狀態(tài)的是 4 能說明C s CO2 g 2CO g 達到平衡狀態(tài)的是 5 能說明NH2COONH4 s 2NH3 g CO2 g 達到平衡狀態(tài)的是 6 能說明5CO g I2O5 s 5CO2 g I2 s 達到平衡狀態(tài)的是 答案 5 若上述題目中的 1 4 改成一定溫度下的恒壓密閉容器 結(jié)果又如何 答案 答案 1 2 3 4 規(guī)避 2 個易失分點 1 化學平衡狀態(tài)判斷 三關(guān)注 關(guān)注反應條件 是恒溫恒容 恒溫恒壓 還是絕熱恒容容器 關(guān)注反應特點 是等體積反應 還是非等體積反應 關(guān)注特殊情況 是否有固體參加或生成 或固體的分解反應 2 不能作為 標志 的四種情況 反應組分的物質(zhì)的量之比等于化學方程式中相應物質(zhì)的化學計量數(shù)之比 恒溫恒容下的體積不變的反應 體系的壓強或總物質(zhì)的量不再隨時間而變化 如2HI g H2 g I2 g 全是氣體參加的體積不變的反應 體系的平均相對分子質(zhì)量不再隨時間而變化 如2HI g H2 g I2 g 全是氣體參加的反應 恒容條件下體系的密度保持不變 化學平衡移動 考點二 1 化學平衡移動的過程 知識梳理 2 化學平衡移動與化學反應速率的關(guān)系 1 v正 v逆 平衡向移動 2 v正 v逆 反應達到平衡狀態(tài) 平衡移動 3 v正 v逆 平衡向移動 正反應方向 不發(fā)生 逆反應方向 3 影響化學平衡的因素 1 若其他條件不變 改變下列條件對化學平衡的影響如下 正反應 逆反應 減小 增大 不 吸熱 放熱 2 勒夏特列原理如果改變影響化學平衡的條件之一 如溫度 壓強 以及參加反應的化學物質(zhì)的濃度 平衡將向著能夠的方向移動 3 惰性氣體 對化學平衡的影響 恒溫 恒容條件 減弱這種改變 恒溫 恒壓條件 正誤判斷 辨析易錯易混 1 化學平衡發(fā)生移動 化學反應速率一定改變 化學反應速率改變 化學平衡也一定發(fā)生移動 2 升高溫度 平衡向吸熱反應方向移動 此時v放減小 v吸增大 3 合成氨反應需要使用催化劑 說明催化劑可以促進該平衡向生成氨的方向移動 所以也可以用勒夏特列原理解釋使用催化劑的原因 4 平衡時 其他條件不變 分離出固體生成物 v正減小 答案 5 C s CO2 g 2CO g H 0 其他條件不變時 升高溫度 反應速率v CO2 和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率均增大 6 化學平衡正向移動 反應物的轉(zhuǎn)化率不一定增大 7 往平衡體系FeCl3 3KSCN Fe SCN 3 3KCl中加入適量KCl固體 平衡逆向移動 溶液的顏色變淺 8 對于2NO2 g N2O4 g 的平衡體系 壓縮體積 增大加強 平衡正向移動 混合氣體的顏色變淺 答案 根據(jù)化學平衡原理解答下列問題 在體積不變的密閉容器中發(fā)生N2 g 3H2 g 2NH3 g H 92 4kJ mol 1 只改變一種外界條件 完成下表 深度思考 提升思維能力 不變 正向 增大 逆向 減小 增大 逆向 減小 減小 不移動 不變 答案 解題探究 題組一選取措施使化學平衡定向移動1 2017 南寧高三質(zhì)檢 COCl2 g CO g Cl2 g H 0 當反應達到平衡時 下列措施 升溫 恒容通入惰性氣體 增加CO濃度 減壓 加催化劑 恒壓通入惰性氣體 能提高COCl2轉(zhuǎn)化率的是A B C D 答案 解析 解析該反應為氣體體積增大的吸熱反應 所以升溫和減壓均可以促使反應正向移動 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 將導致平衡逆向移動 2 2017 鄭州一中檢測 將NO2裝入帶有活塞的密閉容器中 當反應2NO2 g N2O4 g 達到平衡后 改變某個條件 下列敘述正確的是A 升高溫度 氣體顏色加深 則正反應為吸熱反應B 慢慢壓縮氣體體積 平衡向正反應方向移動 混合氣體的顏色變淺C 慢慢壓縮氣體體積 若體積減小一半 壓強增大 但小于原來壓強的兩倍D 恒溫恒容時 充入惰性氣體 壓強增大 平衡向正反應方向移動 混合氣體的顏色變淺 答案 解析 解析升高溫度 氣體顏色加深 則平衡向逆反應方向移動 故正反應為放熱反應 A錯誤 首先假設(shè)平衡不移動 壓縮體積 氣體顏色加深 但平衡向正反應方向移動 使混合氣體的顏色在加深后的基礎(chǔ)上變淺 但一定比原平衡的顏色深 B錯誤 同理C項 首先假設(shè)平衡不移動 若體積減小一半 則壓強變?yōu)樵瓉淼膬杀?但平衡向正反應方向移動 使壓強在原平衡兩倍的基礎(chǔ)上減小 正確 體積不變 反應物及生成物濃度不變 所以正 逆反應速率均不變 平衡不移動 顏色無變化 D錯誤 3 在壓強為0 1MPa 溫度為300 條件下 amolCO與3amolH2的混合氣體在催化劑作用下發(fā)生反應生成甲醇 CO g 2H2 g CH3OH g H 0 1 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 A c H2 減小B 正反應速率加快 逆反應速率減慢C 反應物轉(zhuǎn)化率增大 答案 解析 CD 解析該反應為正向氣體分子數(shù)減小的可逆反應 縮小體積 平衡正向移動 c H2 增大 正 逆反應速率均增大 因而A B均不正確 2 若容器容積不變 下列措施可增大甲醇產(chǎn)率的是 填字母 A 升高溫度B 將CH3OH從體系中分離C 充入He 使體系總壓強增大 答案 解析 B 解析由于該反應正向是放熱反應 升高溫度平衡逆向移動 CH3OH的產(chǎn)率降低 體積不變 充入He 平衡不移動 化學平衡移動的目的是 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 增大反應物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 若將體系溫度從50 升高到80 則化學平衡向吸熱反應方向移動 達到新的平衡狀態(tài)時50 T 80 若對體系N2 g 3H2 g 2NH3 g 加壓 例如從30MPa加壓到60MPa 化學平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動 達到新的平衡時30MPa p 60MPa 題組二條件改變時對化學平衡移動結(jié)果的判斷4 將等物質(zhì)的量的N2 H2氣體充入某密閉容器中 在一定條件下 發(fā)生如下反應并達到平衡 N2 g 3H2 g 2NH3 g H 0 當改變某個條件并維持新條件直至新的平衡時 下表中關(guān)于新平衡與原平衡的比較正確的是 答案 解析 解析A項 正反應是氣體體積減小的反應 依據(jù)勒夏特列原理可知增大壓強平衡向正反應方向移動 但氮氣的濃度仍然比原平衡大 不正確 B項 正反應是放熱反應 則升高溫度平衡向逆反應方向移動 氮氣的轉(zhuǎn)化率降低 正確 C項 充入一定量的氫氣 平衡向正反應方向移動 氮氣的轉(zhuǎn)化率增大 而氫氣的轉(zhuǎn)化率降低 不正確 D項 催化劑只能改變反應速率而不能改變平衡狀態(tài) 不正確 答案選B 5 2017 沈陽質(zhì)檢 用O2將HCl轉(zhuǎn)化為Cl2 可提高效益 減少污染 新型RuO2催化劑對上述HCl轉(zhuǎn)化為Cl2的總反應具有更好的催化活性 1 實驗測得在一定壓強下 總反應的HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的 HCl T曲線如下圖 答案 解析 則總反應的 H 填 或 0 解析結(jié)合題中 HCl T圖像可知 隨著溫度升高 HCl降低 說明升高溫度平衡逆向移動 得出正反應方向為放熱反應 即 H 0 2 在上述實驗中若壓縮體積使壓強增大 請在右圖畫出相應 HCl T曲線的示意圖 并簡要說明理由 答案 解析 溫度相同的條件下 增大壓強 平衡右移 HCl增大 因此曲線應在原曲線上方 答案見下圖 3 下列措施中 有利于提高 HCl的有 A 增大n HCl B 增大n O2 C 使用更好的催化劑D 移去H2O 答案 解析 BD B項 增大n O2 即增大反應物的濃度 D項 移去H2O即減小生成物的濃度 均能使平衡正向移動 兩項都正確 C項 使用更好的催化劑 只能加快反應速率 不能使平衡移動 錯誤 6 2018 石家莊質(zhì)檢 乙苯催化脫氫制苯乙烯反應 工業(yè)上 通常在乙苯蒸氣中摻混水蒸氣 原料氣中乙苯和水蒸氣的物質(zhì)的量之比為1 9 控制反應溫度600 并保持體系總壓為常壓的條件下進行反應 在不同反應溫度下 乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率和某催化劑作用下苯乙烯的選擇性 指除了H2以外的產(chǎn)物中苯乙烯的物質(zhì)的量分數(shù) 示意圖如右 1 摻入水蒸氣能提高乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率 解釋說明該事實 2 控制反應溫度為600 的理由是 向氣體分子數(shù)增加 加入水蒸氣稀釋 相當于起減壓的效果 正反應方 600 乙苯的轉(zhuǎn)化率和苯乙烯的選擇性均較高 溫度過低 反應速率慢 轉(zhuǎn)化率低 溫度過高 選擇性下降 高溫還可能使催化劑失活 且能耗大 答案 解化學平衡移動的思維過程 題組三平衡移動方向與結(jié)果的判斷7 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 1 PCl5 g PCl3 g Cl2 g 再充入PCl5 g 平衡向 方向移動 達到平衡后 PCl5 g 的轉(zhuǎn)化率 PCl5 g 的百分含量 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 答案 增大 正反應 減小 不變 正反應 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(zhuǎn)化率 NO2 g 的百分含量 答案 增大 正反應 減小 1 恒容狀態(tài)下的化學平衡分析在恒容容器中 當改變其中一種氣態(tài)物質(zhì)的濃度時 必然會引起壓強的改變 但判斷平衡移動的方向時 仍以濃度的影響來考慮 如反應2NO2 N2O4 達到平衡后 若向容器中再通入反應物NO2 則c NO2 增大 平衡向正反應方向移動 若向容器中通入生成物N2O4 則c N2O4 增大 平衡向逆反應方向移動 但由于兩種情況下 容器內(nèi)的壓強都增大 故對最終平衡狀態(tài)的影響是一致的 則兩種情況下 達到新的平衡時 NO2的百分含量都比原平衡時要小 2 平衡轉(zhuǎn)化率的分析與判斷方法 1 反應aA g bB g cC g dD g 的轉(zhuǎn)化率分析 若反應物起始物質(zhì)的量之比等于化學計量數(shù)之比 達到平衡后 它們的轉(zhuǎn)化率相等 若只增加A的量 平衡正向移動 B的轉(zhuǎn)化率提高 A的轉(zhuǎn)化率降低 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(zhuǎn)化率與化學計量數(shù)有關(guān) 2 反應mA g nB g qC g 的轉(zhuǎn)化率分析在T V不變時 增加A的量 等效于壓縮容器體積 A的轉(zhuǎn)化率與化學計量數(shù)有關(guān) 應用 等效平衡 判斷平衡移動的結(jié)果 考點三 1 等效平衡的含義在一定條件下 恒溫恒容或恒溫恒壓 下 同一可逆反應體系 不管是從正反應開始 還是從逆反應開始 還是正 逆反應同時投料 達到化學平衡狀態(tài)時 任何相同組分的百分含量 質(zhì)量分數(shù) 物質(zhì)的量分數(shù) 體積分數(shù)等 均相同 知識梳理 2 等效平衡的判斷方法 1 恒溫 恒容條件下反應前后體積改變的反應判斷方法 極值等量即等效 例如 2SO2 g O2 g 2SO3 g 2mol1mol0 002mol 0 5mol0 25mol1 5mol amolbmolcmol上述 三種配比 按化學方程式的化學計量關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應物 則SO2均為2mol O2均為1mol 三者建立的平衡狀態(tài)完全相同 2 恒溫 恒壓條件下反應前后體積改變的反應判斷方法 極值等比即等效 例如 2SO2 g O2 g 2SO3 g 2mol3mol0 1mol3 5mol2mol amolbmolcmol 3 恒溫條件下反應前后體積不變的反應判斷方法 無論是恒溫 恒容 還是恒溫 恒壓 只要極值等比即等效 因為壓強改變對該類反應的化學平衡無影響 例如 H2 g I2 g 2HI g 1mol1mol0 2mol2mol1mol amolbmolcmol 兩種情況下 n H2 n I2 1 1 故互為等效平衡 3 虛擬 中間態(tài) 法構(gòu)建等效平衡 1 構(gòu)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 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 解題探究 1 2018 衡水二中模擬 在相同溫度和壓強下 對反應CO2 g H2 g CO g H2O g 進行甲 乙 丙 丁四組實驗 實驗起始時放入容器內(nèi)各組分的物質(zhì)的量見下表 上述四種情況達到平衡后 n CO 的大小順序是A 乙 丁 甲 丙B 甲 乙 丙 丁C 乙 甲 丁 丙D 丁 丙 乙 甲 答案 解析 解析四種情況均 一邊倒 為反應物 進行比較 所以乙和丁相當于增大了反應物 CO2 的初始量 平衡向正反應方向移動 相對于甲和丙n CO 增大 故有乙 丁 甲 丙 2 一定溫度下 在3個容積均為1 0L的恒容密閉容器中反應2H2 g CO g CH3OH g 達到平衡 下列說法正確的是 A 該反應的正反應吸熱B 達到平衡時 容器 中反應物轉(zhuǎn)化率比容器 中的大C 達到平衡時 容器 中c H2 大于容器 中c H2 的兩倍D 達到平衡時 容器 中的正反應速率比容器 中的大 答案 解析 解析對比容器 和 可知兩者投料量相當 若溫度相同 最終建立等效平衡 但 溫度高 平衡時c CH3OH 小 說明平衡向逆反應方向移動 即逆反應為吸熱反應 正反應為放熱反應 A錯誤 相對于 成比例增加投料量 相當于加壓 平衡正向移動 轉(zhuǎn)化率提高 所以 中轉(zhuǎn)化率高 B錯誤 不考慮溫度 中投料量是 的兩倍 相當于加壓 平衡正向移動 所以 中c H2 小于 中c H2 的兩倍 C錯誤 對比 和 若溫度相同 兩者建立等效平衡 兩容器中速率相等 但 溫度高 速率更快 D正確 探究高考明確考向 1 2017 海南 11改編 已知反應CO g H2O g CO2 g H2 g H 0 在一定溫度和壓強下于密閉容器中 反應達到平衡 下列敘述正確的是A 升高溫度 K增大B 減小壓強 n CO2 增加C 更換高效催化劑 CO 增大D 充入一定量的氮氣 n H2 不變 答案 1 2 3 4 A 該反應的焓變 H 0B 圖中Z的大小為a 3 b 答案 1 2 3 4 D 溫度不變時 圖中X點對應的平衡在加壓后 CH4 減小 解析 解析A項 由圖可知 隨溫度的升高 CH4的體積分數(shù)減小 說明平衡向正反應方向移動 正反應為吸熱反應 正確 1 2 3 4 D項 加壓 平衡向逆反應移動 CH4體積分數(shù)增大 錯誤 3 2016 天津理綜 10 3 在恒溫恒容的密閉容器中 某儲氫反應 MHx s yH2 g MHx 2y s H 0達到化學平衡 下列有關(guān)敘述正確的是 a 容器內(nèi)氣體壓強保持不變b 吸收ymolH2只需1molMHxc 若降溫 該反應的平衡常數(shù)增大d 若向容器內(nèi)通入少量氫氣 則v 放氫 v 吸氫 1 2 3 4 ac 答案 解析 1 2 3 4 解析MHx s yH2 g MHx 2y s H 0 該反應屬于氣體的物質(zhì)的量減小的反應 a項 平衡時氣體的物質(zhì)的量不變 壓強不變 正確 b項 該反應為可逆反應 吸收ymolH2需要大于1molMHx 錯誤 c項 因為該反應的正反應方向為放熱反應 降溫時該反應將向正反應方向移動 反應的平衡常數(shù)將增大 正確 d項 向容器內(nèi)通入少量氫氣 相當于增大壓強 平衡正向移動 v 放氫 v 吸氫 錯誤 4 2017 全國卷 27 丁烯是一種重要的化工原料 可由丁烷催化脫氫制備 回答下列問題 1 正丁烷 C4H10 脫氫制1 丁烯 C4H8 的熱化學方程式如下 C4H10 g C4H8 g H2 g H1 1 2 3 4 反應 的 H1為 kJ mol 1 圖 a 是反應 平衡轉(zhuǎn)化率與反應溫度及壓強的關(guān)系圖 x 填 大于 或 小于 0 1 欲使丁烯的平衡產(chǎn)率提高 應采取的措施是 填標號 A 升高溫度B 降低溫度C 增大壓強D 降低壓強 答案 解析 123 小于 AD 1 2 3 4 1 2 3 4 解析根據(jù)蓋斯定律 用 式 式可得 式 因此 H1 H2 H3 119kJ mol 1 242 kJ mol 1 123kJ mol 1 由 a 圖可以看出 溫度相同時 由0 1MPa變化到xMPa 丁烷的轉(zhuǎn)化率增大 即平衡正向移動 所以x 0 1 由于反應 為吸熱反應 所以溫度升高時 平衡正向移動 丁烯的平衡產(chǎn)率增大 因此A正確 B錯誤 反應 正向進行時體積增大 加壓時平衡逆向移動 丁烯的平衡產(chǎn)率減小 因此C錯誤 D正確 2 丁烷和氫氣的混合氣體以一定流速通過填充有催化劑的反應器 氫氣的作用是活化催化劑 出口氣中含有丁烯 丁烷 氫氣等 圖 b 為丁烯產(chǎn)率與進料氣中n 氫氣 n 丁烷 的關(guān)系 圖中曲線呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢 其降低的原因是 答案 解析 氫氣是產(chǎn)物之一 隨著n 氫氣 n 丁烷 增大 逆 1 2 3 4 反應速率增大 1 2 3 4 解析反應初期 H2可以活化催化劑 進料氣中n 氫氣 n 丁烷 較小 丁烷濃度大 反應向正反應方向進行的程度大 丁烯轉(zhuǎn)化率升高 隨著進料氣中n 氫氣 n 丁烷 增大 原料中過量的H2會使反應 平衡逆向移動 所以丁烯轉(zhuǎn)化率下降 3 圖 c 為反應產(chǎn)率和反應溫度的關(guān)系曲線 副產(chǎn)物主要是高溫裂解生成的短碳鏈烴類化合物 丁烯產(chǎn)率在590 之前隨溫度升高而增大的原因可能是 590 之后 丁烯產(chǎn)率快速降低的主要原因可能是 答案 解析 升高溫度有利于反應向吸熱方向進行 1 2 3 4 升高溫度時 反應速率 加快 丁烯高溫裂 解生成短碳鏈烴類 解析590 之前 溫度升高時反應速率加快 生成的丁烯會更多 同時由于反應 是吸熱反應 升高溫度平衡正向移動 平衡體系中會含有更多的丁烯 而溫度超過590 時 丁烯高溫會裂解生成短碳鏈烴類 使產(chǎn)率降低 1 2 3 4 課時作業(yè) 1 2017 淄博聯(lián)考 在一定條件下 可逆反應N2 g 3H2 g 2NH3 g H 92 4kJ mol 1 達到化學平衡狀態(tài)時 下列說法正確的是A 降低溫度 可提高反應速率B 加入合適的催化劑 可提高N2的轉(zhuǎn)化率C N2的正反應速率等于NH3的逆反應速率D 反應物和生成物的濃度都不再發(fā)生變化 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析 解析降低溫度 反應速率減慢 A項錯誤 加入合適的催化劑 反應速率加快 但平衡不移動 N2的轉(zhuǎn)化率不變 B項錯誤 反應達到平衡時 N2的正反應速率等于NH3的逆反應速率的1 2 C項錯誤 反應達到平衡時 反應物和生成物的濃度不變 D項正確 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 用銅 鉻的氧化物作催化劑時 HCl制Cl2的原理為4HCl g O2 g 2Cl2 g 2H2O g H 115 6kJ mol 1 下列說法正確的是A 平衡時 將生成的水蒸氣除去 有利于提高HCl的轉(zhuǎn)化率B 在恒容絕熱容器中進行時 隨著反應的進行 氣體的壓強一定不斷減小C 恒壓容器中 反應達到平衡后通入惰性氣體 平衡不移動D 平衡時 其他條件不變 增大催化劑用量 反應的平衡常數(shù)將變大 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析平衡時除去水蒸氣 平衡向正反應方向移動 有利于提高HCl的轉(zhuǎn)化率 A項正確 該反應為放熱反應 隨著反應的進行 溫度將不斷升高 雖然該反應是氣體體積減小的反應 但很難確定壓強是否減小 B項錯誤 恒壓容器中 反應達到平衡后通入惰性氣體 相當于減小反應體系氣體的壓強 平衡向逆方向移動 C項錯誤 催化劑對平衡常數(shù)沒有影響 D項錯誤 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 一定條件下 通過下列反應可實現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收 SO2 g 2CO g 2CO2 g S l H 0 若反應在恒容的密閉容器中進行 下列有關(guān)說法正確的是A 平衡前 隨著反應的進行 容器內(nèi)壓強始終不變B 平衡時 其他條件不變 分離出硫 正反應速率加快C 平衡時 其他條件不變 升高溫度可提高SO2的轉(zhuǎn)化率D 其他條件不變 使用不同催化劑 該反應的平衡常數(shù)不變 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析S為液體 正反應是氣體分子數(shù)目減小的反應 隨著反應進行 氣體物質(zhì)的量減小 壓強減小 A項錯誤 硫是純液態(tài)生成物 分離出硫后正反應速率不變 B項錯誤 此反應是放熱反應 升高溫度平衡向逆反應方向移動 SO2的轉(zhuǎn)化率降低 C項錯誤 化學平衡常數(shù)只受溫度的影響 溫度不變 化學平衡常數(shù)不變 D項正確 4 2017 北京朝陽區(qū)一模 探究濃度對化學平衡的影響 實驗如下 向5mL0 05mol L 1FeCl3溶液中加入5mL0 05mol L 1KI溶液 反應a 反應達到平衡后將溶液分為兩等份 向其中一份中加入飽和KSCN溶液 變紅 反應b 加入CCl4 振蕩 靜置 下層顯極淺的紫色 向另一份中加入CCl4 振蕩 靜置 下層顯紫紅色結(jié)合實驗 下列說法不正確的是A 反應a為2Fe3 2I 2Fe2 I2B 中 反應a進行的程度大于反應b進行的程度C 實驗 中變紅的原理Fe3 3SCN Fe SCN 3D 比較水溶液中c Fe2 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析由藥品用量看 Fe3 與I 能恰好反應 再依據(jù) 實驗現(xiàn)象 可知 反應混合物中存在Fe3 和I2 因而Fe3 與I 的反應為可逆反應 A正確 結(jié)合 實驗現(xiàn)象可知 a反應后I2濃度較大 b反應后I2濃度較小 說明SCN 結(jié)合Fe3 的能力比I 還原Fe3 的能力強 使2Fe3 2I 2Fe2 I2的平衡逆向逆動 B錯 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 5 如圖所示 三個燒瓶中分別充滿NO2氣體并分別裝置在盛有下列物質(zhì)的燒杯 燒杯內(nèi)有水 中 在 1 中加入CaO 在 2 中不加其他任何物質(zhì) 在 3 中加入NH4Cl晶體 發(fā)現(xiàn) 1 中紅棕色變深 3 中紅棕色變淺 已知反應2NO2 紅棕色 N2O4 無色 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 下列敘述正確的是A 2NO2 N2O4是放熱反應B NH4Cl溶于水時放出熱量C 燒瓶 1 中平衡混合氣體的相對分子質(zhì)量增大D 燒瓶 3 中氣體的壓強增大 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析加CaO的燒杯 1 中溫度升高 1 中紅棕色變深 說明平衡逆向移動 平衡混合氣體的相對分子質(zhì)量減小 3 中紅棕色變淺 說明平衡正向移動 氣體的壓強減小 加NH4Cl晶體的燒杯 3 中溫度降低 由此可說明2NO2 N2O4是放熱反應 NH4Cl溶于水時吸收熱量 6 2016 海南 11改編 由反應物X轉(zhuǎn)化為Y和Z的能量變化如圖所示 下列說法正確的是 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 A 由X Y反應的 H E5 E2B 由X Z反應的 H 0C 降低壓強有利于提高Y的產(chǎn)率D 升高溫度有利于提高Z的產(chǎn)率 解析化學反應中的能量變化決定于反應物和生成物所具有的總能量的相對大小 由圖可知 X Y反應的 H E3 E2 X Z反應的 H E1 E2 0 反應放熱 A B項錯誤 由X生成Y的反應 即2X g 3Y g 是氣體物質(zhì)的量增大的反應 降低壓強 平衡正向移動 有利于提高Y的產(chǎn)率 C正確 X Z的反應是放熱反應 升高溫度平衡逆向移動 不利于提高Z的產(chǎn)率 D錯誤 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 7 2017 遼寧葫蘆島六校協(xié)作體考試 已知反應 CO g 3H2 g CH4 g H2O g 起始以物質(zhì)的量之比為1 1充入反應物 不同壓強條件下 H2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化情況如圖所示 M N點標記為 下列有關(guān)說法正確的是A 上述反應的 H 0B N點時的反應速率一定比M點的快C 降低溫度 H2的轉(zhuǎn)化率可達到100 D 工業(yè)上用此法制取甲烷應采用更高的壓強 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析根據(jù)圖像 隨著溫度的升高 H2的轉(zhuǎn)化率降低 說明平衡向逆反應方向移動 根據(jù)勒夏特列原理 正反應為放熱反應 H 0 A項正確 N點壓強大于M點的 M點溫度高于N點的 因此無法確定兩點的反應速率快慢 B項錯誤 此反應是可逆反應 不能完全進行到底 C項錯誤 控制合適的溫度和壓強 既能保證反應速率較快 也能保證H2有較高的轉(zhuǎn)化率 采用更高的壓強對設(shè)備的要求更高 增加經(jīng)濟成本 D項錯誤 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 8 在初始溫度為500 容積恒定為10L的三個密閉容器中 按圖所示投入原料 發(fā)生反應CO2 g 3H2 g CH3OH g H2O g H 25kJ mol 1 已知乙達到平衡時氣體的壓強為開始時的0 55倍 乙 丙中初始反應方向不同 平衡后對應各組分的體積分數(shù)相等 下列分析正確的是絕熱恒溫恒溫 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 甲乙丙 A 剛開始反應時速率 甲 乙B 平衡后反應放熱 甲 乙C 500 時乙容器中反應的平衡常數(shù)K 3 102D 若a 0 則0 9 b 1 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析剛開始反應時甲和乙各組分的濃度相等 所以開始時反應速率相等 故A項錯誤 甲是絕熱體系 隨著反應的進行 反應放出熱量 使得體系的溫度升高 所以平衡逆向移動 但乙為恒溫體系 所以甲相當于在乙的基礎(chǔ)上逆向移動了 故平衡后反應放熱 甲 乙 故B項錯誤 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 乙和丙中初始反應方向不同 平衡后對應各組分的體積分數(shù)相等 此時二者建立的平衡為等效平衡 根據(jù)C項的計算分析 平衡時甲醇的物質(zhì)的量為0 9mol 則0 9 b 1 故D項正確 設(shè)二氧化碳的轉(zhuǎn)化量為xmol 則 CO2 g 3H2 g CH3OH g H2O g 起始量 mol1300轉(zhuǎn)化量 molx3xxx平衡量 mol1 x3 3xxx 9 鐵的氧化物可用于脫除煤氣中的H2S 反應原理如下 Fe3O4 s 3H2S g H2 g 3FeS s 4H2O g Fe2O3 s 2H2S g H2 g 2FeS s 3H2O g FeO s H2S g FeS s H2O g 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 溫度與平衡常數(shù)的關(guān)系如圖所示 下列有關(guān)說法正確的是A 上述反應均為吸熱反應B 壓強越大 H2S脫除率越高C 溫度越高 H2S脫除率越高D 相同溫度 相同物質(zhì)的量的三種鐵的氧化物中 Fe3O4脫除H2S的效果最好 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析溫度越高 平衡常數(shù)越小 說明正反應為放熱反應 溫度越高 H2S的脫除率越低 A C兩項錯誤 上述3個反應均是氣體體積不變的反應 增大壓強 平衡不移動 B項錯誤 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 H 填 或 0 10 2018 大連二十四中模擬 鎳能與CO反應 化學方程式如下 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析在較低溫度下有利于合成四羰基合鎳 在高溫下四羰基合鎳分解 說明正反應是放熱反應 2 工業(yè)上 利用密閉石英管提純粗鎳 在密閉石英管內(nèi)充滿CO 在 填 高溫區(qū) 或 低溫區(qū) 放置粗鎳 在另一區(qū)域收集純鎳粉 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析利用平衡移動原理提純鎳 粗鎳中含有不反應且難揮發(fā)的雜質(zhì) 將粗鎳放在低溫區(qū) 使鎳與CO化合成氣態(tài)四羰基合鎳 將難揮發(fā)的雜質(zhì)殘留在低溫區(qū) 在高溫區(qū) 四羰基合鎳蒸氣分解 純鎳留在高溫區(qū) 低溫區(qū) 3 吸煙時 煙草燃燒生成的CO會與煙草中微量的Ni在肺部發(fā)生該反應 生成容易進入血液的Ni CO 4 隨著CO與血紅蛋白的結(jié)合 在血液中不斷積累重金屬鎳單質(zhì) 使人體中毒 用化學平衡原理解釋 鎳積累 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析CO與血紅蛋白結(jié)合能力很強 使平衡向左移動 產(chǎn)生的鎳逐漸增多 Ni CO 4進入血液后 CO與血紅蛋白結(jié)合 平衡左移 鎳在人體中積累 11 2018 淮安檢測 汽車尾氣中CO NO2在一定條件下可以發(fā)生反應 4CO g 2NO2 g 4CO2 g N2 g H 1200kJ mol 1 在一定溫度下 向容積固定為2L的密閉容器中充入一定量的CO和NO2 NO2的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析 1 0 10min內(nèi)該反應的平均速率v CO 從11min起其他條件不變 壓縮容器的容積變?yōu)?L 則n NO2 的變化曲線可能為圖中的 填字母 0 03mol L 1 min 1 d 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 恒溫恒容條件下 不能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是 填字母 A 容器內(nèi)混合氣體顏色不再變化B 容器內(nèi)的壓強保持不變C 2v逆 NO2 v正 N2 D 容器內(nèi)混合氣體密度保持不變 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析 CD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析混合氣體顏色不再變化 說明各物質(zhì)的濃度不變 可以說明達到平衡 A對 反應前后氣體分子總數(shù)不相等 因此壓強保持不變 可以說明達到平衡 B對 v逆 NO2 2v正 N2 才能說明達到平衡 C錯 反應體系中物質(zhì)全部為氣體 密度始終保持不變 不能說明達到平衡 D錯 3 對于該反應 溫度不同 T2 T1 其他條件相同時 下列圖像表示正確的是 填序號 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析 乙 解析甲 溫度升高 v正 v逆應該均出現(xiàn)突增 錯誤 乙 溫度升高 平衡逆向移動 NO2的轉(zhuǎn)化率應該降低 正確 丙 溫度不變時 增大壓強 平衡正向移動 平衡時CO的體積分數(shù)應該減小 錯誤 12 乙醇是重要的有機化工原料 可由乙烯氣相直接水合法 C2H4 g H2O g C2H5OH g 生產(chǎn) 下圖為氣相直接水合法中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度 壓強的關(guān)系 其中 1 1 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 圖中壓強 p1 p2 p3 p4 的大小順序為 理由是 p4 p3 p2 p1 為分子數(shù)減少的化學反應 相同溫度下 壓強增大 乙烯轉(zhuǎn)化率提高 正反應 解析 解析C2H4 g H2O g C2H5OH g 是一個氣體體積減小的反應 相同溫度下 增大壓強 平衡向正反應方向移動 C2H4的轉(zhuǎn)化率提高 所以p4 p3 p2 p1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 氣相直接水合法常用的工藝條件為磷酸 硅藻土為催化劑 反應溫度290 壓強6 9MPa 0 6 1 乙烯的轉(zhuǎn)化率為5 若要進一步提高乙烯轉(zhuǎn)化率 除了可以適當改變反應溫度和壓強外 還可以采取的措施有 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 將產(chǎn)物乙醇液化移去 解析 增加 的比值 解析依據(jù)反應特點及平衡移動原理 提高乙烯轉(zhuǎn)化率還可以增大H2O與C2H4的比例 將乙醇及時分離出去等 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 13 2018 南昌縣蓮塘一中月考 T 下 向一容積不變的密閉容器中 通入一定量的NO和CO 用氣體傳感器測得不同時間NO和CO濃度如下表 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 解析 1 則c2合理的數(shù)值為 填字母 A 4 20B 4 00C 2 95D 2 80 D 解析由于CO為反應物 逐漸被消耗 故c2應介于2 75 3 05之間 又濃度越大 反應速率越快 即3 05 c2 c2 2 75 故應選D 2 將不同物質(zhì)的量的H2O g 和CO g 分別通入體積為2L的恒容密閉容器中 進行反應 H2O g CO g CO2 g H2 g 得到如下三組數(shù)據(jù) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 若a 2 b 1 則c 達到平衡時實驗組 中H2O g 和實驗組 中CO的轉(zhuǎn)化率的關(guān)系為 H2O 填 或 CO 0 6 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析由H2O g CO g CO2 g H2 g 可知 中平衡時n H2O 0 6mol 可看作向容器中加入1molCO 1molH2O建立平衡后又加1molCO重新建立的平衡 可看作向容器中加入1molCO 1molH2O 建立平衡后又加1molH2O重新建立的平衡 故對平衡右移的促進作用完全相同 故c CO 0 6mol H2O CO 3 二甲醚是清潔能源 用CO在催化劑存在下制備二甲醚的反應原理為2CO g 4H2 g CH3OCH3 g H2O g 已知一定條件下 該反應中CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度 投料比 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 a b c按從大到小的順序排序為 a b c 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 解析 根據(jù)圖像可以判斷該反應為放熱反應 理由是 解析由圖像知溫度越高 CO 越小 平衡左移 故正反應為放熱反應 CO 越小 平衡左移 該反應為放熱反應 投料比相同 溫度越高