内容正文:
专题微课4.3 攻题型——化学反应速率、化学平衡选择题突破
1.用图像表示浓度、温度、压强对化学反应速率的影响
图像
图像分析
(1)其他反应条件一定,化学反应速率随反应物浓度增大而增大
(2)其他反应条件一定,化学反应速率随温度的升高而增大
(3)有气体参加的反应,化学反应速率随着压强的增大而增大
(4)有气体参加的反应,化学反应速率随着容器容积的增大而减小
(5)分别在较低温度和较高温度下反应,化学反应速率随着压强的增大及温度的升高而增大
2.外界条件对化学平衡影响的图示分析
(1)浓度对化学平衡的影响
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(2)压强对化学平衡的影响
对于反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),若m+n>p+q,则图像对应图1、图2;若m+n=p+q,则图像对应图3、图4。
[说明] ①改变压强,相当于改变体积,也就相当于改变浓度。
②若反应前后气体体积无变化,改变压强,能同时改变正、逆反应速率,v正=v逆,平衡不移动。如H2(g)+I2(g)2HI(g)。
③压强变化是指平衡混合物体积变化而引起的总压强变化。若平衡混合物的体积不变,而加入“惰性气体”,虽然总压强变化了,但平衡混合物的浓度仍不变,反应速率不变,平衡不移动;若保持总压强不变加入“惰性气体”,此时增大了体系体积,这就相当于降低了平衡体系的压强,平衡向气体体积增大的方向移动。
(3)温度对化学平衡的影响
在其他条件不变的情况下,升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动;降低温度,化学平衡向放热反应方向移动。
[注意] ①升高温度,不管是吸热还是放热方向,反应速率均增大,但吸热方向速率增大的倍数大于放热方向速率增大的倍数,使v(吸热)>v(放热),故平衡向吸热方向移动。
②只要是升高温度,新平衡状态的速率值一定大于原平衡状态的速率值;反之则小。vt图像[以N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0为例]
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(4)催化剂对化学平衡的影响
催化剂对化学平衡移动无影响。
◆[考查角度1] 化学平衡的调控
1.(2023·北京)下列事实能用平衡移动原理解释的是( )
A.H2O2溶液中加入少量MnO2固体,促进H2O2分解
B.密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体,受热后颜色加深
C.铁钉放入浓HNO3中,待不再变化后,加热能产生大量红棕色气体
D.锌片与稀H2SO4反应过程中,加入少量CuSO4固体,促进H2的产生
情境素材
以元素化合物的性质为基础,外界因素对化学平衡的影响为情境。
核心素养
“变化观念与平衡思想”。
必备知识
和能力
平衡移动原理的辨析及应用
解析:B [A.MnO2会催化 H2O2分解,与平衡移动无关,A项错误; B.NO2转化为N2O4的反应是放热反应,升温平衡逆向移动, NO2浓度增大,混合气体颜色加深,B项正确;C.铁在浓硝酸中钝化,加热会使表面的氧化膜溶解,铁与浓硝酸反应生成大量红棕色气体,与平衡移动无关,C项错误;D.加入硫酸铜以后,锌置换出铜,构成原电池,从而使反应速率加快,与平衡移动无关,D项错误;故选B。]
2.(双选)(2022·湖南)2021年我国制氢量位居世界第一,煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列问题:
在一定温度下,向体积固定的密闭容器中加入足量的C(s)和1 mol H2O(g),起始压强为0.2 MPa时,发生下列反应生成水煤气:
Ⅰ.C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH1=+131.4 kJ·mol-1
Ⅱ.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.1 kJ·mol-1
下列说法正确的是( )
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A.平衡时向容器中充入惰性气体,反应Ⅰ的平衡逆向移动
B.混合气体的密度保持不变时,说明反应体系已达到平衡
C.平衡时H2的体积分数可能大于
D.将炭块粉碎,可加快反应速率
情境素材
煤的气化(多重平衡)。
核心素养
“变化观念与平衡思想”。
必备知识
和能力
平衡移动原理,连续反应
多重平衡体系达到整体综合平衡的分析能力。
解析:BD [A.体积不变,各物质浓度不变,所以平衡不移动。B.C(s)在反应过程中转化为气体,气体质量增加,而容器的体积不变,因此气体的密度在反应过程中不断增大。C.Ⅰ+Ⅱ C(s)+2H2O(g) CO2(g)+2H2若能进行到底,H2占2/3,但可逆反应不可能进行到底。]
3.(2023·湖南卷)向一恒容密闭容器中加入1 mol CH4和一定量的H2O,发生反应:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)。CH4的平衡转化率按不同投料比x随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是(