2019-2020年高考化學一輪復習 第七章 第2講 化學平衡狀態(tài).doc
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2019-2020年高考化學一輪復習 第七章 第2講 化學平衡狀態(tài)考綱要求1.了解化學反應的可逆性。2.了解化學平衡建立的過程。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,認識其一般規(guī)律。考點一可逆反應與化學平衡狀態(tài)1可逆反應(1)定義在同一條件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?。悍磻锱c生成物同時存在;任一組分的轉化率都小于(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的質量或濃度保持不變的狀態(tài)。(2)化學平衡的建立(3)平衡特點深度思考1判斷正誤,正確的劃“”,錯誤的劃“”(1)2H2O2H2O2為可逆反應()(2)二次電池的充、放電為可逆反應()(3)可逆反應不等同于可逆過程??赡孢^程包括物理變化和化學變化,而可逆反應屬于化學變化()(4)化學反應達到化學平衡狀態(tài)的正逆反應速率相等,是指同一物質的消耗速率和生成速率相等,若用不同物質表示時,反應速率不一定相等。()(5)一個可逆反應達到的平衡狀態(tài)就是這個反應在該條件下所能達到的限度()(6)化學反應的限度可以通過改變反應條件而改變()2向含有2 mol的SO2的容器中通入過量氧氣發(fā)生2SO2(g)O2(g)2SO3(g)HQ kJmol1(Q0),充分反應后生成SO3的物質的量_2 mol(填“”或“”,下同),SO2的物質的量_0 mol,轉化率_100%,反應放出的熱量_ Q kJ。答案題組一極端假設,界定范圍,突破判斷1一定條件下,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0.1 molL1、0.3 molL1、0.08 molL1,則下列判斷正確的是()Ac1c231B平衡時,Y和Z的生成速率之比為23CX、Y的轉化率不相等Dc1的取值范圍為0 molL1c10.14 molL1答案D解析平衡濃度之比為13,轉化濃度亦為13,故c1c213,A、C不正確;平衡時Y生成表示逆反應,Z生成表示正反應速率且vY(生成)vZ(生成)應為32,B不正確;由可逆反應的特點可知0c1v逆:平衡向正反應方向移動。(2)v正v逆:反應達到平衡狀態(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逆正向移動正反應方向為氣體體積增大的放熱反應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前后氣體化學計量數和相等的平衡正催化劑或增大壓強v正、v逆同等倍數增大平衡不移動負催化劑或減小壓強v正、v逆同等倍數減小(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)當反應混合物中存在與其他物質不相混溶的固體或液體物質時,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,對化學平衡沒影響。(2)對于反應前后氣態(tài)物質的化學計量數相等的反應,壓強的變化對正、逆反應速率的影響程度是等同的,故平衡不移動。(3)“惰性氣體”對化學平衡的影響恒溫、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。恒溫、恒壓條件(4)同等程度地改變反應混合物中各物質的濃度時,應視為壓強的影響。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()2對于一定條件下的可逆反應甲:A(g)B(g)C(g)H0乙:A(s)B(g)C(g)H0丙:A(g)B(g)2C(g)H0達到化學平衡后,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平衡移動方向(填“向左”、“向右”或“不移動”)甲_;乙_;丙_。設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的關系分別為甲_;乙_;丙_?;旌蠚怏w的平均相對分子質量變化分別為(填“增大”、“減小”或“不變”)甲_;乙_;丙_。答案向右不移動不移動p甲p2p甲p2p乙p2p丙增大不變不變3已知一定條件下合成氨反應:N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1,在反應過程中,反應速率的變化如圖所示,請根據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平衡定向移動1COCl2(g)CO(g)Cl2(g)H0,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轉化率的是()A BC D答案B解析該反應為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某溫度下,在密閉容器中SO2、O2、SO3三種氣態(tài)物質建立化學平衡后,改變條件對反應2SO2(g)O2(g)2SO3(g),H0的正、逆反應速率的影響如圖所示:(1)加催化劑對反應速率影響的圖像是_(填序號,下同),平衡_移動。(2)升高溫度對反應速率影響的圖像是_,平衡向_方向移動。(3)增大反應容器體積對反應速率影響的圖像是_,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(3)D逆反應(4)B正反應解析(1)加入催化劑,正、逆反應速率均增大,圖像上應該出現(xiàn)“斷點”,且應在原平衡的反應速率之上;催化劑使正、逆反應速率增大的倍數相同,則改變條件后的速率線應該平行于橫坐標軸,圖像為C。(2)升高溫度,正、逆反應速率均增大,圖像上應該出現(xiàn)“斷點”且應在原平衡的反應速率之上。因題給反應的正反應放熱,升溫平衡逆向移動,所以v正v逆,圖像為A。(3)增大反應容器體積即減小壓強,正、逆反應速率均減小,圖像上應該出現(xiàn)“斷點”且應在原平衡的反應速率之下。因減小壓強平衡逆向移動,所以v正v逆,圖像為D。(4)增大O2的濃度,正反應速率會“突然增大”,圖像上出現(xiàn)“斷點”且應在原平衡的反應速率之上,但逆反應速率應該在原來的基礎上逐漸增大,圖像為B。解析化學平衡移動題目的一般思路題組二條件改變時化學平衡移動結果的判斷3對于以下三個反應,從正反開始進行達到平衡后,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)的轉化率_,PCl5(g)的百分含量_。答案正反應減小增大(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_。答案正反應不變不變(3)2NO2(g)N2O4(g)再充入NO2(g),平衡向_方向移動,達到平衡后,NO2(g)的轉化率_,NO2(g)的百分含量_。答案正反應增大減小4在一體積可變的密閉容器中,加入一定量的X、Y,發(fā)生反應mX(g)nY(g)HQ kJmol1。反應達到平衡時,Y的物質的量濃度與溫度、氣體體積的關系如下表所示: 氣體體積/Lc(Y)/molL1溫度/1241001.000.750.532001.200.900.633001.301.000.70下列說法正確的是(雙選)()AmnBQ0C溫度不變,壓強增大,Y的質量分數減少D體積不變,溫度升高,平衡向逆反應方向移動答案AC解析溫度不變時(假設100 條件下),體積是1 L時,Y的物質的量為1 mol,體積為2 L時,Y的物質的量為0.75 molL12 L1.5 mol,體積為4 L時,Y的物質的量為0.53 molL14 L2.12 mol,說明體積越小,壓強越大,Y的物質的量越小,Y的質量分數越小,平衡向生成X的方向進行,m0,B、D項錯誤。1判斷轉化率的變化時,不要把平衡正向移動與反應物轉化率提高等同起來,要視具體情況而定。2壓強的影響實質是濃度的影響,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 T80 ;若對體系N2(g)3H2(g)2NH3(g)加壓,例如從30 MPa加壓到60 MPa,化學平衡向氣體分子數減小的方向移動,達到新的平衡時30 MPap0),起始物質的量如下表所示:序號ABCD2 mol1 mol004 mol2 mol001 mol0.5 mol1.5 mol0.5 mol01 mol3 mol1 mol003 mol1 mol(1)上述反應達到平衡時,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,放出的熱量為Q2 kJ,吸收的熱量為Q3 kJ,則Q1、Q2、Q3的定量關系為_。答案(1)互為等效平衡。表現(xiàn)在達到平衡后物質的量、質量、體積、物質的量濃度、各組分百分含量(物質的量分數、質量分數、體積分數)相同。(2)Q2Q3Q1等溫、等容條件下,對于左右氣相物質的化學計量數不等的可逆反應,改變起始時加入物質的物質的量,若按可逆反應計量數之比換算成同一半邊物質(一邊倒),其物質的量對應相同,則它們互為等效平衡。2在等溫等容條件下,可逆反應:2A(g)B(g)3C(g)D(s)起始物質的量如下表所示:序號ABCD2 mol1 mol004 mol2 mol001 mol0.5 mol1.5 mol0.5 mol01 mol3 mol1 mol003 mol1 mol上述反應達到平衡時,互為等效平衡的是哪幾組?達到平衡后,哪些量相同?答案互為等效平衡。表現(xiàn)在達到平衡后各組分百分含量(物質的量分數、質量分數、體積分數)相同。等溫、等容條件下,對于左右氣相物質的化學計量數相等的可逆反應,改變起始時加入物質的物質的量,若按可逆反應計量數之比換算成同一半邊物質(一邊倒),其物質的量對應成比例,則它們互為等效平衡。3在等溫等壓條件下,可逆反應2A(g)B(g)3C(g)D(g)起始物質的量如下表所示:序號ABCD2 mol1 mol004 mol2 mol001 mol0.5 mol1.5 mol0.5 mol01 mol3 mol1 mol003 mol1 mol上述反應達到平衡后,互為等效平衡的是哪幾組?達到平衡后,哪些量相同?答案互為等效平衡。表現(xiàn)在達到平衡后物質的量濃度、組分百分含量(物質的量分數、質量分數、體積分數)相同。題組一等溫、等容條件下等效平衡的應用1將4.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2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:PCl3(g)Cl2(g)PCl5(g)。達到平衡時,PCl5為0.80 mol,如果此時移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2,在相同溫度下再達平衡時PCl5的物質的量是()A0.8 molB0.4 molC小于0.4 mol D大于0.4 mol,小于0.8 mol答案C解析采用等效平衡方法加以解決,反應達到平衡后,此時移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2,若不考慮平衡移動,則此時PCl5的物質的量為0.4 mol;移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2后,相當于減小壓強,故平衡向逆反應方向移動,所以再次達平衡時PCl5的物質的量小于0.4 mol,C項正確。題組二等溫、等壓條件下等效平衡的應用2恒溫恒壓下,在一個容積可變的密閉容器中發(fā)生反應:A(g)B(g)C(g),若開始時通入1 mol A和1 mol B,達到平衡時生成a mol C。則下列說法錯誤的是(雙選)()A若開始時通入3 mol A和3 mol B,達到平衡時,生成的C的物質的量為3a molB若開始時通入4 mol A、4 mol B和2 mol C,達到平衡時,B的物質的量一定大于4 molC若開始時通入2 mol A、2 mol B和1 mol C,達到平衡時,再通入3 mol C,則再次達到平衡后,C的物質的量分數為D若在原平衡體系中,再通入1 mol A和1 mol B,混合氣體的平均相對分子質量改變答案BD解析選項A,開始時通入3 mol A和3 mol B,由于容器體積膨脹,保持恒壓,相當于將三個原容器疊加,各物質的含量與原平衡中的相同,C的物質的量為 3a mol;選項B,無法確定平衡移動的方向,不能確定平衡時B的物質的量一定大于4 mol;選項C,根據題給數據可算出達到平衡時C的物質的量分數為;選項D,這種條件下混合氣體的平均相對分子質量不變。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2 mol N2、3 mol H2,反應N2(g)3H2(g)2NH3(g)達到平衡時生成NH3的物質的量為 m mol。(1)相同溫度下,在乙中加入4 mol N2、6 mol H2,若乙的壓強始終與甲的壓強相等,乙中反應達到平衡時,生成NH3的物質的量為_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,乙中反應達到平衡時,生成NH3的物質的量為_mol。A小于m B等于mC在m2m之間 D等于2mE大于2m(2)相同溫度下,保持乙的容積為甲的一半,并加入1 mol NH3,要使乙中反應達到平衡時,各物質的體積分數與上述甲容器中達到平衡時相同,則起始時應加入_mol N2和_mol H2。答案(1)DE(2)0.50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,乙的容積應該為甲的兩倍,生成的NH3的物質的量應該等于2m mol。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的物質的量大于2m mol。(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,故乙中應該投入N2為(10.5) mol0.5 mol,H2為(1.51.5) mol0 mol?!爸虚g態(tài)”法構建等效平衡1構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構建等溫等壓平衡思維模式(以氣體物質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。探究高考明確考向廣東五年高考1xx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是吸熱反應還是放熱反應,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都屬于放熱反應,由此可知(c)裝置中右邊燒杯的溫度應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。2xx廣東理綜,31(2)在其他條件相同時,反應H3BO33CH3OHB(OCH3)33H2O中,H3BO3的轉化率()在不同溫度下隨反應時間(t)的變化如下圖,由此圖可得出:溫度對該反應的反應速率和平衡移動的影響是_。該反應的H_0(填“”)。答案升高溫度,反應速率加快,平衡向正反應方向移動解析由圖示關系可看出,隨著溫度升高,曲線斜率增大,說明化學反應速率增大;同樣由曲線變化可看出隨著溫度升高,H3BO3的平衡轉化率增大,說明升溫平衡正向移動,可判斷該反應為H0。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,其脫硝反應為2NO2(g)O3(g)N2O5(g)O2(g),若反應在恒容密閉容器中進行,下列由該反應相關圖像作出的判斷正確的是()A升高溫度,平衡常數減小B03 s內,反應速率為v(NO2)02 molL1Ct1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,該反應為放熱反應,升高溫度,平衡逆向移動,平衡常數減小,正確;B項,依據化學反應速率的計算公式:v(NO2)0.2 molL1s1,單位不對,錯誤;C項,催化劑會同等程度地改變正、逆反應速率,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:2X(g)Y(g),溫度T1、T2下X的物質的量濃度c(X)隨時間t變化的曲線如圖所示。下列敘述正確的是()A該反應進行到M點放出的熱量大于進行到W點放出的熱量BT2下,在0t1時間內,v(Y) molL1min1CM點的正反應速率v正大于N點的逆反應速率v逆DM點時再加入一定量X,平衡后X的轉化率減小答案C解析根據圖像給出的在不同溫度下達到平衡所需要的時間可得出:T1T2,再根據不同溫度下達到平衡時c(X)的大小可推出此反應為放熱反應。M點X的轉化率小于W點X的轉化率,因此反應進行到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0t1時間內,v(X) molL1min1,v(Y)v(X) molL1min1,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江蘇,15)一定溫度下,在三個體積均為1.0 L的恒容密閉容器中發(fā)生反應:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)容器編號溫度()起始物質的量(mol)平衡物質的量(mol)CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)3870.200.0800.0803870.402070.200.0900.090下列說法正確的是(雙選)()A該反應的正反應為放熱反應B達到平衡時,容器中的CH3OH體積分數比容器中的小C容器中反應到達平衡所需時間比容器中的長D若起始時向容器中充入CH3OH 0.15 mol、CH3OCH3 0.15 mol 和H2O 0.10 mol,則反應將向正反應方向進行答案AD解析A項,根據表格中數據,容器和容器中起始物質的量都是0.20 mol,溫度在387 時,達到平衡時CH3OCH3的物質的量為0.080 mol,而溫度在207 時,達到平衡時CH3OCH3的物質的量為0.090 mol,說明該反應的正反應為放熱反應,正確;B項,由于該反應是一個反應前后氣體體積相等的反應,因此容器和容器的平衡為等效平衡,故CH3OH的體積分數一樣大,錯誤;C項,容器的溫度高,反應速率快,達到平衡所需時間短,錯誤;D項,容器中的K4,而此時的Qc0.67,因此QcK,則反應將向正反應方向進行,正確。4(xx山東理綜,12)對于反應CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H0,在其他條件不變的情況下()A加入催化劑,改變了反應的途徑,反應的H也隨之改變B改變壓強,平衡不發(fā)生移動,反應放出的熱量不變C升高溫度,反應速率加快,反應放出的熱量不變D若在原電池中進行,反應放出的熱量不變答案B解析A項,加入催化劑,改變反應途徑,但不能改變反應物和生成物的總能量,所以H不變,錯誤;B項,由于該反應是反應前后氣體分子數不變的反應,所以改變壓強,平衡不發(fā)生移動,反應放出的熱量也不變,正確;C項,該反應為放熱反應,升溫,化學反應速率加快,平衡逆向移動,反應放出的熱量應減少,錯誤;D項,若把該反應設計成原電池,化學能除轉化成熱能外,還轉化成電能,所以放出的熱量應減少,錯誤。5(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不同,溫度升高促進水的電離,電離平衡常數增大;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:NH3H2ONHOH發(fā)生了移動。6(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:E(g)F(s)2G(g)。忽略固體體積,平衡時G的體積分數(%)隨溫度和壓強的變化如下表所示。壓強/MPa體積分數/%溫度/1.02.03.081054.0ab915c75.0d1 000ef83.0bf915 ,2.0 MPa時E的轉化率為60%該反應的S0K(1 000 )K(810 )上述中正確的有()A4個 B3個 C2個 D1個答案A解析由表中數據分析得出該反應正向是吸熱反應,然后逐項分析。反應E(g)F(s)2G(g)是氣體分子數增大的反應,壓強增大平衡逆向移動,故b75.0,故b0,正確。因為該反應正向吸熱,升高溫度平衡正向移動,平衡常數增大,故正確。7xx江蘇,20(3)H2S在高溫下分解生成硫蒸氣和H2。若反應在不同溫度下達到平衡時,混合氣體中各組分的體積分數如圖所示,H2S在高溫下分解反應的化學方程式為_。答案2H2S2H2S2解析根據圖示可知,反應達到平衡過程中,生成的一種產物的物質的量是另一種產物的2倍,再結合原子守恒,可知另一種產物為S2。8xx山東理綜,29(2)化學反應原理在科研和生產中有廣泛應用。利用“化學蒸氣轉移法”制備TaS2晶體,發(fā)生如下反應:TaS2(s)2I2(g)TaI4(g)S2(g)H0()。如圖所示,反應()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“”)。上述反應體系中循環(huán)使用的物質是_。答案(1)I2練出高分一、單項選擇題1高爐煉鐵過程中發(fā)生的主要反應為Fe2O3(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)H0,欲提高上述反應CO的平衡轉化率,可采取的措施是()A提高反應溫度 B移出部分CO2C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C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)在一定密閉容器中進行,下列說法或結論中,能夠成立的是()A反應達平衡狀態(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,反應速率一定增大D其他條件不變,適當增加C(s)的質量會使反應速率增大答案A解析B選項,體積減小相當于增大壓強,反應速率增大,錯誤;C選項,體積不變,反應體系中各物質的濃度不變,反應速率不變,錯誤;D選項,增大固體的質量,對反應速率無影響,錯誤。3一定條件下,在密閉恒容容器中,能表示反應X(g)2Y(g)2Z(g)一定達到化學平衡狀態(tài)的是()X、Y、Z的物質的量之比為122X、Y、Z的濃度不再發(fā)生變化容器中的壓強不再發(fā)生變化單位時間內生成n mol Z,同時生成2n mol YA B C D答案C解析X、Y、Z的物質的量之比等于化學計量數之比,不能作為反應達到平衡狀態(tài)的標志,錯;X、Y、Z的濃度保持不變可以作為反應達到平衡狀態(tài)的標志,對;該反應為反應前后氣體分子數不相等的反應,密閉容器中壓強保持不變可以作為反應達到平衡狀態(tài)的標志,對;單位時間內生成n mol Z,同時生成n mol Y時正、逆反應速率相等,錯。4恒溫、恒壓下,1 mol A和1 mol B在一個容積可變的容器中發(fā)生如下反應:A(g)2B(g)2C(g)。一段時間后達到平衡,生成a mol C。則下列說法不正確的是()A物質A、B的轉化率之比一定是12B起始時刻和達平衡后容器中的壓強比為11C若起始放入3 mol A和3 mol B,則達平衡時生成3a mol CD當v 正(A)v 逆(C)時,可斷定反應達到平衡答案D解析A項,平衡時,轉化的A、B分別為 mol、a mol,所以其轉化率之比為12;B項,因為體積可變,平衡前后壓強之比為11;C項,由于恒溫恒壓下建立平衡,起始量是原來的3倍,C的平衡量也應是原來的3倍;D項,不符合系數之比,不能斷定反應達到平衡狀態(tài)。5.在容積均為1 L的甲、乙兩個恒容容器中,分別充入2 mol A、2 mol B和1 mol A、1 mol B,相同條件下,發(fā)生下列反應:A(g)B(g)xC(g)H0。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的反應速率為0.1 molL1min1B給甲容器加壓可縮短反應達到平衡的時間C給乙容器升溫可縮短反應達到平衡的時間D甲和乙中A的平衡轉化率相等答案A解析A選項,沒有指定時間段,錯誤;B、C選項均可提高化學反應速率,縮短達到平衡所需時間,正確;由圖像可知A的轉化率均為50%,D選項正確。6某化學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)由此可得出的結論是()A反應速率abcB達到平衡時A2的轉化率大小為bacC若T2T1,則正反應一定是放熱反應D達到平衡時,AB3的物質的量大小為cba答案D解析B項,增大c(B2),A2的轉化率增大,所以A2的轉化率為cba;C項,升溫,AB3的體積分數增大,平衡右移,正反應為吸熱反應;D項,n(B2)增大,平衡右移,n(AB3)增大,所以AB3的物質的量cba,正確。7已知2SO2(g)O2(g)2SO3(g)HQ(Q0),向同溫、同體積的三個真空密閉容器中分別充入氣體:(甲)2 mol SO2和1 mol O2;(乙)1 mol SO2和 0.5 mol O2;(丙)2 mol SO3;恒溫、恒容下反應達平衡時,下列關系一定正確的是()A容器內壓強p:p甲p丙2p乙BSO3的質量m:m甲m丙2m乙Cc(SO2)與c(O2)之比k:k甲k丙k乙D反應放出或吸收熱量的數值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、雙項選擇題8一定溫度時,向容積為2 L的密閉容器中充入一定量的SO2和O2,發(fā)生反應,2SO2(g)O2(g)2SO3(g)。反應過程中測定的部分數據見下表(表中t1t2),下列說法正確的是()反應時間/minn(SO2)/moln(O2)/mol00.100.060t10.012t20.016A.反應在0t1 min內的平均速率為v(SO3)0.088/t1 molL1min1B保持其他條件不變,起始時向容器中充入0.10 mol SO3和0.010 mol O2,到達平衡時,n(SO2)0.012 molC保持其他條件不變,升高溫度,平衡時c(SO2)0.007 0 molL1,則反應的H0D相同溫度下,起始時向容器中充入0.050 mol SO2和0.030 mol O2,達到平衡時SO2轉化率小于88%答案BD解析A項,v(SO3)v(SO2)mol L1min1,錯誤;B項,t1時,n(O2)0.060.016 mol,所以t1已達平衡,0.10 mol SO3和0.010 mol O2與原狀態(tài)相同,所以達平衡時,n(SO2)0.012 mol,正確;C項,升溫,c(SO2)增大,平衡左移,正反應為放熱反應,H0,錯誤;D項,原平衡SO2的轉化率為100%88%。若起始量減半,相當于減小壓強,平衡左移,其轉化率應小于88%,正確。 9在一定溫度下,將氣體X和氣體Y各0.16 mol充入10 L恒容密閉容器中,發(fā)生反應:X(g)Y(g)2Z(g)H0。一段時間后達到平衡,反應過程中測定的數據如下表:t/min2479n(Y)/mol0.120.110.100.10下列說法正確的是()A反應前2 min的平均速率v(Z)2.0103molL1min1B其他條件不變,降低溫度,反應達到新平衡前v逆t1)所示。反應時間/minn(SiF4)/moln(H2O)/mol01.202.40t10.80at2b1.60通過a或b的值及化學平衡原理說明t1時反應是否達到化學平衡狀態(tài):_。(3)若只改變一個條件使上述反應的化學平衡常數變大,該反應_(填字母)。a一定向正反應方向移動b一定向逆反應方向移動c一定是減小壓強造成的d一定是升高溫度造成的eSiF4的平衡轉化率一定增大答案(1)bcd(2)a1.60(或b0.80),說明在一定條件下,t1t2時各組分的濃度(或物質的量)均不再發(fā)生改變,則t1時反應已經達到化學平衡狀態(tài)(3)ade解析(2)0t1 min,反應消耗的SiF4為0.40 mol,根據已知反應可確定消耗的H2O為0.80 mol,故a1.60 mol,t2 min 時,H2O仍為1.60 mol,故b0.80 mol。由此可判斷t1時該反應已經達到化學平衡狀態(tài)。12已知反應:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)。某溫度下的平衡常數為400。在此溫度下,向密閉容器中加入一定量CH3OH,反應到5 min時測得各組分的濃度如表所示:物質CH3OHCH3OCH3H2O濃度/molL10.440.60.6(1)該反應在低溫下(此時水為液態(tài))能自發(fā)進行,則該反應的H_0(填“”、“”或“”,下同)。(2)比較此時正、逆反應速率的大小:v正_v逆。(3)前5 min時,用CH3OCH3表示該反應的速率為_。(4)再過一段時間后,反應達到平衡狀態(tài)。能判斷該反應已達到化學平衡狀態(tài)的依據是_(填字母)。A容器中壓強不變B混合氣體中c(CH3OH)不變Cv生成(CH3OH)2v消耗(H2O)Dc(CH3OCH3)c(H2O)(5)達到平衡狀態(tài)時,CH3OH的轉化率為_。答案(1)(2)(3)0.12 molL1min1(4)B(5)97.6%解析(1)該反應在低溫下能自發(fā)進行,且S0,故可知H0。(2)此時的濃度商Q1.86K,反應正向進行,故v 正v 逆。(3)用CH3OCH3表示該反應的速率為0.12 molL1min1。(4)判斷反應達到化學平衡狀態(tài)的依據:一是v正v逆,C選項中生成CH3OH時是逆向進行,消耗H2O也是逆向進行,不能判斷;二是各組分的濃度保持不變,但不一定相等,故選項B可以判斷,而選項D不可以判斷;三是特殊情況,該反應前后氣體的物質的量不變,容器內壓強始終不變,故壓強不變不能作為判斷依據。(5)由表中數據得,起始時c(CH3OH)0.44 molL10.6 molL121.64 molL1。設達到平衡狀態(tài)時H2O的濃度為x molL1,根據“三段式”可得平衡時CH3OH、CH3OCH3、H2O的濃度分別為(1.642x)molL1、x molL1、x molL1,故有K400,解得x0- 配套講稿:
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