第45讲 化学平衡状态及化学平衡移动-【优化探究】2025年高考化学一轮复习高考总复习配套课件(苏教版2019)
2024-11-20
|
84页
|
145人阅读
|
5人下载
教辅
内容正文:
第二单元
化学平衡移动原理及应用
第45讲 化学平衡状态及化学平衡移动
优化探究
大单元四 化学反应原理
专题10 化学反应速率与化学平衡
考点1 化学平衡状态
考点2 化学平衡移动
课时作业45 化学平衡状态及化学平衡移动
考点1 化学平衡状态
1. 可逆反应——“二同一不能”
(1)“二同”: 下;正、逆反应同时进行。
(2)“一不能”:不能进行到底。
2. 化学平衡状态
同一条件
掌握必备知识 筑牢应试根基
(1)平衡状态的建立
下图表示从正反应开始建立化学平衡状态的过程:
①达到化学平衡状态的条件:构成化学平衡体系的基本要求是反应物和
所有产物均处于 , 均保持不变。
②化学平衡状态的特征:反应达到化学平衡状态,但反应并没停止,只
是正、逆反应速率 (概括为“等”),这说明化学平衡是
平衡(概括为“动”)。体系中所有反应物和生成物的 保持
不变(概括为“定”)。一个化学平衡状态与一定的外界条件相对应,条
件不变平衡不变,条件改变,平衡可能随之改变(概括为“变”)。
同一反应体系中
反应条件
相等
动
态
含量
(2)化学平衡状态的特点
(3)化学平衡状态的判断依据
①速率: v (正)= v (逆)需要同时满足正、逆两个方向的速率数值“相
等”(对于同种物质,速率数值相等,对于不同物质,速率数值之比应
等于化学计量数之比)。
②变量“不变”:如果对于某一指定反应,某个物理量(如气体的密
度、平均相对分子质量、压强等)在反应达到平衡的过程中是一个变
量,则该物理量就可以作为判断依据,等其不变时反应达到平衡。
③ Q :若 Q = K 则反应达到平衡(在下一讲中专题复习)。
3. 化学平衡研究的对象:对于弱电解质的电离、气体的溶解和逸出、固
体的溶解和结晶及盐类的水解等存在可逆反应的问题都可用化学平衡的
观点去分析。
[正误判断]
(1)在化学平衡建立的过程中, v 正一定大于 v 逆。 ( × )
(2)在一定条件下,向密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2充分反应,生
成2 mol NH3。 ( × )
(3)化学反应进行的限度只与化学反应本身有关,与外界条件无关。
( × )
(4)当某反应在一定条件下达到反应限度时,即达到化学平衡状态,反应
就停止了。 ( × )
(5)存在平衡的过程一定是化学反应的过程。 ( × )
(6)化学平衡状态的建立,与反应的途径无关,不会因时间变化而变化。
( √ )
×
×
×
×
×
√
1. 一定条件下,对于可逆反应:X(g)+3Y(g) 2Z(g),若X、Y、Z的起
始浓度分别为 c 1、 c 2、 c 3(均不为零),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分
别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.08 mol·L-1,则下列判断正确的是
( D )
A. c 1∶ c 2=3∶1
B. 平衡时,Y和Z的生成速率之比为2∶3
C. X、Y的转化率不相等
D. c 1的取值范围为0< c 1<0.14 mol·L-1
D
命题方式1 可逆反应
提升关键能力 应对命题方式
X、Y的平衡浓度之比为1∶3,转化浓度之比也为1∶3,故 c 1∶ c 2=
1∶3,X、Y的转化率相等,A、C不正确;速率之比等于化学计量数之
比,则平衡时Y和Z的生成速率之比为3∶2,B不正确;由可逆反应的特
点可知:0< c 1<0.14 mol·L-1,D正确。
2. 在密闭容器中进行如下反应:X2(g)+Y2(g) 2Z(g),已知X2、Y2、Z
的起始浓度分别为0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L,在一定条件下,当
反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是( A )
A. Z为0.3 mol/L B. Y2为0.4 mol/L
C. X2为0.2 mol/L D. Z为0.4 mol/L
用极值法:当Z完全转化为X2、Y2时,X2、Y2分别为0.2 mol/L、0.4
mol/L;当0.1 mol/L X2完全转化为Z时,Y2为0.2 mol/L,Z为0.4 mol/L,
则0< c (X2)<0.2 mol/L,0.2 mol/L< c (Y2)<0.4 mol/L,0< c (Z)<0.4
mol/L。
A
反思归纳:用极端假设法确定各物质的浓度范围
先假设反应正向或逆向进行到底,求出各物质浓度的最大值和最小值,
从而确定它们的浓度范围。
假设反应正向进行到底:
平衡体系中各物质的浓度数值范围为0< c (X2)<0.2 mol·L-1,0.2
mol·L-1< c (Y2)<0.4 mol·L-1,0< c (Z)<0.4 mol·L-1,同时不能
忽略元素守恒。
假设反应逆向进行到底:
命题方式2 平衡状态的判断
3. 可逆反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的正、逆反应速率可用各反应物
或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态
的是( C )
A. 3 v 正(N2)= v 正(H2)
B. v 正(N2)= v 逆(NH3)
C. 2 v 正(H2)=3 v 逆(NH3)
D. v 正(N2)=3 v 逆(H2)
C
A项,无逆反应速率;B项, = 即2 v 正(N2)= v 逆
(NH3)时,反应达到平衡状态;C项, = 即2 v 正(H2)
=3 v 逆(NH3)时,反应达到平衡状态;D项, = 即3 v
正(N2)= v 逆(H2)时,反应达到平衡状态。
4. 在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时:①混合
气体的压强;②混合气体的密度;③混合气体的总物质的量;④混合气
体的平均相对分子质量;⑤混合气体的颜色;⑥各反应物或生成物的浓
度之比等于化学计量数之比;⑦某种气体的百分含量。
Ⅰ.(1)能说明2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到平衡状态的是 (填
序号,下同)。
(2)能说明I2(g)+H2(g) 2HI(g)达到平衡状态的是 。
(3)能说明2NO2(g) N2O4(g)达到平衡状态的是 。
(4)能说明C(s)+CO2(g) 2CO(g)达到平衡状态的是 。
①③④⑦
⑤⑦
①③④⑤⑦
①②③④⑦
(5)能说明NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)达到平衡状态的是
。
(6)能说明5CO(g)+I2O5(s) 5CO2(g)+I2(s)达到平衡状态的是
。
①②
③
②④
⑦
Ⅱ.若上述题目中的(1)~(4)改成一定温度下的恒压密闭容器,结果又
如何?
(1) 。(2) 。
(3) 。(4) 。
②③④⑦
⑤⑦
②③④⑤⑦
②③④⑦
反思归纳:判断化学平衡状态的方法
(1)正逆相等、变量不变。
①正逆相等:反应速率必须一个是正反应速率,一个是逆反应速率,且
经过换算后同一种物质的正反应速率和逆反应速率相等。
②变量不变:如果一个量随反应的进行而改变,当这个量不变时为平衡
状态;如果一个量随反应的进行保持不变,则不能作为判断平衡状态的
依据。
(2)本质标志、等价标志。
①本质标志: v (正)= v (逆)≠0。对于某一可逆反应来说,正反应消耗
掉某物质的速率等于逆反应生成该物质的速率。
②等价标志:
a.对于全部是气体参加的反应,并且反应后气体物质的量发生改变,体
系的压强(恒温恒容)、平均相对分子质量不随时间变化。例如N2(g)+
3H2(g) 2NH3(g)。
b.体系中各组分的物质的量浓度、体积分数、物质的量(或质量)分数保
持不变。
c.对同一物质而言,断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的
量相等。
d.对于有有色物质参加或生成的可逆反应,体系的颜色不再随时间而变
化。例如2NO2(g) N2O4(g)。
e.体系中某反应物的转化率或某生成物的产率达到最大值且不再随时间
而变化。
f.绝热体系的温度不变。
(3)比较浓度商( Q )与平衡常数( K )的关系来判断是否达到平衡状态。
①若 Q > K ,没有达到平衡状态,平衡逆向移动;
②若 Q = K ,达到平衡状态;
③若 Q < K ,没有达到平衡状态,平衡正向移动。
考点2 化学平衡移动
1. 概念
(1)原因:反应条件改变引起 v 正≠ v 逆。
(2)化学平衡移动的方向与化学反应速率的关系
① v 正> v 逆时,平衡向 方向移动;
② v 正< v 逆时,平衡向 方向移动。
正反应
逆反应
掌握必备知识 筑牢应试根基
2. 影响因素
在一定条件下, a A(g)+ b B(g) m C(g) Δ H <0达到平衡状态,若其他
条件不变:
条件的改变(其他条件不变) 化学平衡的移动
浓
度 增大反应物浓度(或减小生成物浓度) 向 反应方向移动
减小反应物浓度(或增大生成物浓度) 向 反应方向移动
正
逆
条件的改变(其他条件不变) 化学平衡的移动
压强(对有
气体存在
的反应) 反应前后气体分子数改变 增大压强 向气体分子数
的方向移动
减小压强 向气体分子数
的方向移动
反应前后气体分子数不变 改变压强 平衡 移动
减小
增大
不
条件的改变(其他条件不变) 化学平衡的移动
温度 升高温度 向 反应方向移动
降低温度 向 反应方向移动
催化剂 使用催化剂 平衡 移动
吸热
放热
不
[易错加练]
对于一定条件下的可逆反应:
甲:A(g)+B(g) C(g) Δ H <0;
乙:A(s)+B(g) C(g) Δ H <0;
丙:A(g)+B(g) 2C(g) Δ H >0。
达到化学平衡后,改变条件,按要求回答下列问题。
(1)升温
①平衡移动方向(填“向左”“向右”或“不移动”):
甲 ;乙 ;丙 。
此时反应体系的温度均比原来 (填“高”或“低”)。
向左
向左
向右
高
②混合气体的平均相对分子质量变化(填“增大”“减小”或“不
变”):
甲 ;乙 ;丙 。
(2)加压,使体系的体积缩小为原来的
①平衡移动方向(填“向左”“向右”或“不移动”):
甲 ;乙 ;丙 。
②设压缩之前压强分别为 p 甲、 p 乙、 p 丙,压缩后压强分别为 p '甲、 p '
乙、 p '丙,则 p 甲与 p '甲, p 乙与 p '乙, p 丙与 p '丙的关系:
甲 ;乙 ;丙 。
减小
减小
不变
向右
不移动
不移动
p 甲< p '甲<2 p 甲
p '乙=2 p 乙
p '丙=2 p 丙
(3)恒温恒压下充入氖气
平衡移动方向(填“向左”“向右”或“不移动”):
甲 ;乙 ;丙 。
3. 几种特殊情况说明
(1)改变固体或纯液体的量,对化学平衡没影响。
(2)惰性气体对化学平衡的影响
①恒温、恒容条件:
原平衡体系 体系总压强增大 体系中各组分的浓度不
变 平衡不移动。
向左
不移动
不移动
②恒温、恒压条件:
原平衡体系 容器容积增大,各反
应气体的分压减小→
(3)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时,应视为压强的影响。
4. 勒夏特列原理
如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓
度),平衡就向着能够 的方向移动,这就是勒夏特列
原理,也称化学平衡移动原理。
减弱这种改变
[正误判断]
(1)外界条件改变的一瞬间,瞬时速率发生改变,但平衡并未发生移动。
( √ )
(2)升高温度,平衡向吸热反应方向移动,此时 v 放减小, v 吸增大。
( × )
(3)C(s)+CO2(g) 2CO(g) Δ H >0,其他条件不变时,升高温度,反应
速率 v (CO2)和CO2的平衡转化率均增大。 ( √ )
(4)化学平衡正向移动,反应物的转化率不一定增大。 ( √ )
√
×
√
√
(5)对于2NO2(g) N2O4(g)的平衡体系,压缩体积,增大压强,平衡正向
移动,混合气体的颜色变浅。 ( × )
(6)当增大压强时,气体物质化学计量数大的一侧的反应速率增大的倍数
>气体物质化学计量数小的一侧的反应速率增大的倍数,故加压时化学
平衡向气体物质化学计量数小的一侧移动。 ( × )
(7) v (正)增大,平衡不一定向正反应方向移动,只有 v (正)> v (逆)时,
平衡才向正反应方向移动。 ( √ )
(8)化学平衡发生移动,化学反应速率一定改变;化学反应速率改变,化
学平衡也一定发生移动。 ( × )
×
×
√
×
命题方式1 平衡移动及转化率
1. 将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中,一定条件下,发生如
下反应并达到平衡:X(g)+3Y(g) 2Z(g) Δ H <0。改变某个条件并维
持新条件直至达到新的平衡,表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是
( C )
C
选项 改变的条件 新平衡与原平衡比较
A 升高温度 X的转化率变大
B 压缩体积,增大压强 X的浓度变小
C 充入一定量的Y Y的转化率变小
D 使用适当的催化剂 X的体积分数变小
提升关键能力 应对命题方式
升高温度,平衡向吸热反应方向移动,即逆向移动,X的转化率变小,
A项错误;压缩体积,增大压强,各组分的浓度均比原平衡的大,B项
错误;增大一种反应物的浓度,能够提高另一种反应物的转化率,而其
本身的转化率降低,C项正确;催化剂只能改变反应速率,不影响平衡
状态,故各物质的体积分数不变,D项错误。
2. 对于以下三个反应,从反应开始进行到达到平衡后,保持温度、体积
不变,按要求回答下列问题。
(1)PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)
再充入PCl5(g),平衡向 方向移动,达到平衡后,PCl5(g)的转
化率 ,PCl5(g)的百分含量 。
(2)2HI(g) I2(g)+H2(g)
再充入HI(g),平衡向 方向移动,达到平衡后,HI(g)的分解
率 ,HI(g)的百分含量 。
正反应
减小
减小
正反应
不变
不变
(3)2NO2(g) N2O4(g)
再充入NO2(g),平衡向 方向移动,达到平衡后,NO2(g)的转
化率 ,NO2(g)的百分含量 。
(4) m A(g)+ n B(g) p C(g)
同等倍数的加入A(g)和B(g),平衡 移动,达到平衡后,① m +
n > p ,A、B的转化率都 ,体积分数都 ;② m + n =
p ,A、B的转化率、体积分数都 ;③ m + n < p ,A、B的转化
率都 ,体积分数都 。
正反应
增大
减小
正向
增大
减小
不变
减小
增大
归纳总结:反应 a A(g)+ b B(g) c C(g)+ d D(g)的转化率分析
(1)若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比,达到平衡后,它们
的转化率相等。
(2)若只增加A的量,平衡正向移动,B的转化率增大,A的转化率减
小。
(3)若按原比例同倍数地增加(或降低)A、B的浓度,等效于压缩(或扩大)
容器体积,气体反应物的转化率与化学计量数有关。
同倍数增大 c (A)和 c (B)
命题方式2 化学平衡移动图像
3. 对密闭容器中进行的反应:X(g)+3Y(g) 2Z(g)绘制如图所示图像,
下列说法错误的是( C )
A. 依据图甲可判断正反应为放热反应
B. 在图乙中,虚线可表示使用了催化剂后X的转化率
C. 图丙可表示减小压强,平衡向逆反应方向移动
D. 依据图丁中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知
正反应的Δ H <0
C
图甲中 v 正、 v 逆曲线的交点是平衡点,升高温度, v 正增大的程度小于
v 逆,平衡逆向移动,则该反应的正反应是放热反应,A正确;使用催化
剂,可加快反应速率,缩短达到平衡的时间,但平衡不移动,X的转化
率不变,故图乙中虚线可表示使用催化剂后X的转化率,B正确;
减小压强, v 正、 v 逆均减小, v 正减小的程度大于 v 逆,平衡逆向移动,与图丙不相符,C错误;X、Y、Z均为气体,混合气体的总质量不变,图丁中 随温度升高而逐渐减小,说明升高温度,平衡逆向移动,则正反应的Δ H <0,D正确。
4. 转化率(或百分含量)—时间—温度(或压强)图像
已知不同温度或压强下,反应物的转化率α(或百分含量)与时间 t 的关系
曲线,可推断温度的高低及反应的热效应或压强的大小及气体物质间的
化学计量数的关系。下面以反应: a A(g)+ b B(g) c C(g)中反应物A的
转化率(αA)为例说明。
(1)图甲中, T 2> T 1,升高温度,αA降低,平衡逆向移动,则正反应
为 反应。
(2)图乙中, p 1> p 2,增大压强,αA升高,平衡正向移动,则正反应
为 反应。
放热
气体体积减小的
(3)若 a + b = c ,则图丙中, a 表示使用了 或 ,
若 a + b ≠ c ,则图丙中, a 只表示使用了 。
(4)若纵坐标表示A的百分含量,则图甲中正反应为 反应,图乙
中正反应为 的反应。
催化剂
增大压强
催化剂
吸热
气体体积增大
5. (原创)恒温线(或恒压线)图像
已知不同温度下的转化率—压强图像或不同压强下的转化率—温度图
像,推断反应的热效应或反应前后气体物质间系数的关系。下面以反
应: a A(g)+ b B(g) c C(g)中反应物A的转化率(αA)为例说明。
(1)可通过分析相同温度下不同压强时反应物A的转化率大小来判断平衡
移动的方向,从而确定反应方程式中反应物与生成物气体物质间系数的
大小关系。
分析图甲所示图像的方法是 (保证温度不变),研
究压强的影响:压强增大,αA ,可推知平衡 移动,进
而可确定 a + b (填“>”“<”或“=”) c ;
任取一条温度曲线
增大
正向
>
分析图乙所示图像的方法是 (保
证温度不变),研究压强的影响:压强增大,αA ,可推知平
衡 移动,进而可确定 a + b (填“>”“<”或“=”)
c 。
任取横坐标一点作横坐标的垂直线
增大
正向
>
(2)通过分析相同压强下不同温度时反应物A的转化率的大小来判断平衡
移动的方向,从而确定反应的热效应。
分析图甲所示图像的方法是 (保
证压强不变),研究温度的影响:温度升高,αA ,则平衡
移动,正反应为 反应;
任取横坐标一点作横坐标的垂直线
减小
逆
向
放热
分析图乙所示图像的方法是 (保证压强不变),研
究温度的影响:温度升高,αA ,则平衡 移动,正反应
为 反应。
任取一条压强曲线
减小
逆向
放热
1. (2023·北京卷)下列事实能用平衡移动原理解释的是( B )
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,能促进H2的产生
B
探究真题 素养提升
MnO2作催化剂使H2O2加速分解,与平衡移动原理无关,A项不符合题
意;NO2转化为N2O4 的反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,NO2
浓度增大,混合气体颜色加深,B项符合题意;铁在浓硝酸中发生钝
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,与平衡移动原理无关,C项不符合题意;加入硫酸铜后,锌置换出
铜,构成原电池,从而使反应速率加快,与平衡移动原理无关,D项不
符合题意。
2. (2023·广东卷)催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应R(g) P(g)。反应历程(如图)
中,M为中间产物。其他条件相同时,下列说法不正确的是( C )
A. 使用Ⅰ和Ⅱ,反应历程都分4步进行
B. 反应达平衡时,升高温度,R的浓度增大
C. 使用Ⅱ时,反应体系更快达到平衡
D. 使用Ⅰ时,反应历程中M所能达到的最高浓度更大
C
由题图可知两种催化剂均出现四个波峰,所以使用Ⅰ和Ⅱ,反应历程都分
4步进行,A正确;由题图可知该反应是放热反应,所以达到平衡时,升
高温度平衡向左移动,R的浓度增大,B正确;由题图可知使用Ⅰ的最高
活化能小于使用Ⅱ的最高活化能,所以使用Ⅰ时反应速率更快,反应体系
更快达到平衡,C错误;由题图可知在前两个历程中使用Ⅰ活化能较低反
应速率较快,后两个历程中使用Ⅰ活化能较高反应速率较慢,所以使用Ⅰ
时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大,D正确。
课时作业45 化学平衡状态及化学平衡移动
一、选择题
1. 一定温度下,反应:N2O4(g) 2NO2(g)的焓变为Δ H 。现将1 mol N2O4
充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的
是( D )
A. ①② B. ②④ C. ③④ D. ①④
D
2
3
4
5
6
7
8
9
1
因反应容器保持恒压,结合ρ气= 可知,气体密度不再变化,容器体积
不再变化,即气体的物质的量不再变化,反应达到平衡状态,①符合题
意;无论是否达到平衡状态,若温度不变,则反应的Δ H 都不变,②不
符合题意;反应开始时,加入1 mol N2O4,随着反应的进行,N2O4的浓
度逐渐变小,故 v 正逐渐变小,直至达到平衡状态,③不符合题意;
N2O4的转化率不再变化,说明N2O4的浓度不再变化,反应达到平衡状
态,④符合题意。
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2. 可逆反应:2NO2 2NO+O2在恒容的密闭容器中进行,达到平衡状
态的标志是( A )
①单位时间内生成 n mol O2的同时生成2 n mol NO2
②单位时间内生成 n mol O2的同时生成2 n mol NO
③用NO2、NO、O2表示反应速率的比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A
A. ①④⑥⑦ B. ②③⑤⑦ C. ①③④⑤ D. 全部
2
3
4
5
6
7
8
9
1
依据 v 正= v 逆≠0判断:①单位时间内生成 n mol O2的同时必消耗2 n mol
NO2,则同时生成2 n mol NO2,能说明反应已达到平衡状态;②描述的
均是正反应速率,无法判断;③无论反应是否达到平衡状态,均有此比
值关系;依据组成一定判断:④NO2(红棕色)为有色的气体,颜色不变
能说明反应体系中NO2浓度一定,反应已达到平衡状态;⑤因ρ= ,
反应前后 m 、 V 均不变,ρ也不变,不能说明反应达到平衡状态;该反
应是反应前后气体分子数发生改变的反应,⑥⑦均能说明反应已达到平
衡状态。
2
3
4
5
6
7
8
9
1
3. 只改变一个影响化学平衡的因素,平衡常数 K 与化学平衡移动的关系
叙述不正确的是( D )
A. K 不变,平衡可能移动
B. 平衡向右移动时, K 不一定变化
C. K 值有变化,平衡一定移动
D. 相同条件下,同一个反应方程式的化学计量数增大2倍, K 也增大2倍
D
2
3
4
5
6
7
8
9
1
因改变压强或浓度引起化学平衡移动时, K 不变,A、B项正确; K 只
与温度有关, K 发生了变化,说明体系的温度发生改变,则平衡一定移
动,C项正确;相同条件下,同一个反应方程式的化学计量数增大2倍,
K 应该变为 ,D项错误。
2
3
4
5
6
7
8
9
1
4. 反应:NH4HS(s) NH3(g)+H2S(g),在某温度下达到平衡,下列各种
情况下,不会使平衡发生移动的是( C )
A. 温度、容积不变,通入SO2气体
B. 温度、容积不变,通入HCl气体
C. 移走一部分NH4HS固体
D. 容器体积不变,通入NH3
C
2
3
4
5
6
7
8
9
1
A项,SO2+2H2S 3S↓+2H2O, c (H2S)减小,平衡右移;B
项,HCl+NH3 NH4Cl, c (NH3)减小,平衡右移;C项,
NH4HS为固体,浓度为常数,移走后平衡不移动;D项,通入
NH3, c (NH3)增大,平衡左移。
2
3
4
5
6
7
8
9
1
5. 如图所示的直形石英玻璃封管中充有CO气体。左端放置不纯的镍(Ni)
粉。在一定条件下,Ni可以与CO(g)发生如下反应:Ni(s)+
4CO(g) Ni(CO)4(g) Δ H <0,但Ni粉中的杂质不与CO(g)发生反
应,玻璃管内左右两端的温度分别稳定在350 K和470 K,经过足够长的
时间后,右端的主要物质是( B )
B
A. 纯Ni(s)和Ni(CO)4(g)
B. 纯Ni(s)和CO(g)
C. 不纯Ni(s)和CO(g)
D. 不纯Ni(s)和Ni(CO)4(g)
2
3
4
5
6
7
8
9
1
由反应:Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g)可知,左端Ni和CO在350 K时
反应生成Ni(CO)4,Ni粉中的杂质不与CO发生反应,则杂质存留在左
端,在470 K时,Ni(CO)4分解生成Ni和CO,在右端得到纯净的Ni(s)和
CO(g)。
2
3
4
5
6
7
8
9
1
6. 相同容积的甲、乙、丙、丁四个密闭容器中,进行同样的可逆反应:
2A(g)+B(g) 3C(g)+2D(g),起始时四个容器中所装A、B的量分别见
表。一定温度下反应达到平衡后,下列说法正确的是( D )
容器 甲 乙 丙 丁
A/mol 2 1 2 1
B/mol 1 1 2 2
D
A. A的转化率为甲<丙<丁<乙 B. B的浓度为甲>丙>乙>丁
C. A的转化率为甲<乙<丙<丁 D. B的浓度为丁>丙>乙>甲
2
3
4
5
6
7
8
9
1
以乙容器为基准,丙容器相当于增大压强,平衡逆向移动,A的转化率
降低;丁容器相当于在乙容器的基础上增加B的浓度,平衡正向移动,
A的转化率升高;甲容器相当于在丙容器的基础上降低B的浓度,平衡
逆向移动,A的转化率降低。因此,A的转化率关系为甲<丙<乙<
丁。体积相等时,B浓度的大小关系与物质的量大小关系一致。以乙容
器为基准,甲容器相当于在乙容器的基础上增加A的浓度,平衡正向移
动,B的物质的量减少;丙容器相当于在乙容器的基础上增大压强,平
衡逆向移动,B的物质的量浓度增大;丁容器相当于在丙容器的基础上
降低A的浓度,平衡逆向移动,B的浓度增大。因此,B浓度的大小关系
为丁>丙>乙>甲。
2
3
4
5
6
7
8
9
1
7. (2023·德州模拟)向2 L恒容密闭容器中分别投入2 mol CO和1 mol O2进
行反应:2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)在相同的时间段(5 min)内,测得CO的
转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是( D )
A. 化学平衡常数: K b< K c< K d
B. a点, (正)=0.14 mol·L-1·min-1
D
C. d点 v CO(正)小于a点 v CO(正)
D. 50 ℃时,该反应的化学平衡常数 K =160
2
3
4
5
6
7
8
9
1
A. 2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)为放热反应,b、c、d点温度依次升高,温
度升高,平衡逆向移动,平衡常数减小,则化学平衡常数: K b> K c>
K d,故A错误;
2
3
4
5
6
7
8
9
1
B. a点时,CO的转化率为0.7,则CO物质的量的变化量为2 mol×0.7=1.4 mol,则CO的平均反应速率= =0.14 mol·L-1·min-1,根据反应速率之比等于化学计量数之比, (正)= v CO(正)= mol·L-1·min-1=0.07 mol·L-1·min-1,即5 min内,O2的平均反应速率为0.07 mol·L-1·min-1,故B错误;
2
3
4
5
6
7
8
9
1
C. a、d两点的温度不同,a点的温度低,d点的温度高,温度越高反应速率越快,则两点 v CO(正)不相等,d点 v CO(正)大于a点 v CO(正),故C错误;
2
3
4
5
6
7
8
9
1
D. 50 ℃时,CO的转化率为0.8,列三段式:
2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)
始/(mol·L-1)
1
0.5
0
变/(mol·L-1)
0.8
0.4
0.8
平/(mol·L-1)
0.2
0.1
0.8
2
3
4
5
6
7
8
9
1
该反应的化学平衡常数 K = = =160,故
D正确。
二、非选择题
8. 现有反应: a A(g)+ b B(g) p C(g),达到平衡后,当升高温度时,B
的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数减小,则:
(1)该反应的逆反应是 热反应,且 a + b (填“>”“<”或
“=”) p 。
(1)升高温度,B的转化率变大,说明此反应的正反应为吸热反应;减小
压强,混合体系中C的质量分数减小,说明减小压强时平衡向逆反应方
向移动,则 a + b > p 。
放
>
2
3
4
5
6
7
8
9
1
(3)若加入B(体积不变),则A的转化率 ,B的转化率 。
(4)若升高温度,则平衡时,B、C的浓度之比将 。
(5)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量 。
(5)催化剂对化学平衡无影响。
增大
减小
减小
不变
(2)减压时,A的质量分数 (填“增大”“减小”或“不变”,下
同),正反应速率 。
增大
减小
2
3
4
5
6
7
8
9
1
(6)若B是有色物质,A、C均为无色物质,则加入C(体积不变)时混合物
的颜色 (填“变浅”“变深”或“不变”,下同),若维持容器
内气体的压强不变,充入氖气时,混合物的颜色 。
(6)若B为有色物质,体积不变时加入C,平衡向逆反应方向移动,生成
更多的B而使混合物的颜色变深;若维持容器内气体的压强不变,充入
氖气可使容器体积增大,虽然平衡向逆反应方向移动,B的物质的量增
加,但B的浓度比原平衡时小,因而混合物的颜色变浅。
变深
变浅
2
3
4
5
6
7
8
9
1
9. 反应: a A(g)+ b B(g) c C(g) Δ H <0在等容的条件下进行。
改变其他反应条件,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲
线如图所示:
2
3
4
5
6
7
8
9
1
(1)反应的化学方程式中 a ∶ b ∶ c 为 。
(1)Ⅰ阶段,20 min内,Δ c (A)=(2.00-1.00) mol·L-1=1.00 mol·L-1,Δ c
(B)=(6.00-3.00) mol·L-1=3.00 mol·L-1,Δ c (C)=2.00 mol·L-1,则
a ∶ b ∶ c =Δ c (A)∶Δ c (B)∶Δ c (C)=1∶3∶2。
1∶3∶2
2
3
4
5
6
7
8
9
1
(2)A的平均反应速率 v Ⅰ(A)、 v Ⅱ(A)、 v Ⅲ(A)从大到小排列次序为
。
(2) v Ⅰ(A)= mol·L-1·min-1=0.05 mol·L-1·min-1,
v Ⅱ(A)= mol·L-1·min-1≈0.025 mol·L-1·min-1,
v Ⅲ(A)= mol·L-1·min-1=0.012 mol·L-1·min-1,
则 v Ⅰ(A)> v Ⅱ(A)> v Ⅲ(A)。
v Ⅰ(A)
> v Ⅱ(A)> v Ⅲ(A)
2
3
4
5
6
7
8
9
1
(3)B的平衡转化率αⅠ(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是 ,其值
是 。
(3)αⅠ(B)= ×100%=50%,αⅡ(B)= ×100%=38%,
αⅢ(B)= ×100%≈19%。故αⅢ(B)最小。
αⅢ(B)
19%
2
3
4
5
6
7
8
9
1
(4)由第一次平衡到第二次平衡,平衡向 移动,采取的措
施是 。
(4)由题图可知,由第一次平衡到第二次平衡,A、B的浓度减小,说明
平衡向正反应方向移动,由物质C的浓度变化可知,导致平衡向正反应
方向移动的措施是从反应体系中分离出产物C。
正反应方向
从反应体系中分离出产物C
2
3
4
5
6
7
8
9
1
(5)比较第Ⅱ阶段反应温度( T 2)和第Ⅲ阶段反应温度( T 3)的高低: T 2
(填“<”“>”或“=”) T 3,判断的理由是
。
(5)由题图可知,Ⅱ→Ⅲ阶段平衡向正反应方向移动,由于正反应是放热
反应,故Ⅱ→Ⅲ阶段是降温过程,即 T 2> T 3。
>
因为该反应为放
热反应,降温才能向正反应方向移动
2
3
4
5
6
7
8
9
1
$$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。