专题02 化学平衡移动原理及其应用(重难点讲义)化学人教版2019选择性必修1
2025-10-30
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2份
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24页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第二节 化学平衡 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 化学平衡 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.10 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-08-07 |
| 作者 | 水木清华化学工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-08-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53386586.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题02 化学平衡移动原理及其应用
1.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响,能通过实验及相关理论解释其一般规律。2.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
3.从变化的角度认识可逆反应达到平衡后,温度改变,平衡将会发生移动而建立新的平衡。
4.勒夏特列原理的应用。
一、化学平衡的移动
1.定义
当平衡体系条件改变时,原有平衡状态被破坏,一段时间后会达到新的平衡状态。从一个平衡状态变为另一个平衡状态,称为化学平衡的移动。
2.化学平衡移动的方向
条件改变
3.图示表示
二、浓度变化对化学平衡的影响
1.浓度对化学平衡的影响
(1)增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动。
(2)增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动。
2.用平衡常数分析浓度对化学平衡的影响
对于可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)在任意状态下,生成物的浓度和反应物的浓度之间的关系用Qc(浓度商)=表示,则
当Qc=K时,v(正)=v(逆),反应处于平衡状态;
当Qc<K时,v(正)>v(逆),反应向正反应方向进行;
当Qc>K时,v(正)<v(逆),反应向逆反应方向进行。
三、压强变化对化学平衡的影响
1.对于有气体参加的可逆反应,当达到平衡时,在其他条件不变时
①增大压强(减小容器的容积),化学平衡向气体体积缩小的方向移动。
②减小压强(增大容器的容积),化学平衡向气体体积增大的方向移动。
③对于反应后气体的总体积不变的可逆反应,改变压强,平衡不移动。
2.压强增大或减小是利用减小容器的体积或增大容器体积实现的,即缩小容器体积⇒压强增大⇒物质浓度增大⇒平衡移动。
四、温度对化学平衡的影响
1.温度升高,平衡向吸热反应方向移动。
2.温度降低,平衡向放热反应方向移动。
五、催化剂对化学平衡的影响
1.催化剂对化学平衡的影响规律
当其他条件不变时,催化剂不能改变达到化学平衡状态时反应混合物的组成,但是使用催化剂能改变反应达到化学平衡所需的时间。
2.用v-t图像分析催化剂对化学平衡的影响
t1时刻,加入催化剂,v正′、v逆′同等倍数增大,则v正′=v逆′,平衡不移动(如图3)。
【特别提醒】一般说的催化剂都是指的正催化剂,即可以加快反应速率。特殊情况下,也可使用负催化剂,减慢反应速率。
五、勒夏特列原理
1.含义:如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强以及参加反应的化学物质的浓度),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。
2.注意:①勒夏特列原理的适用对象是可逆过程。②化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变,而不是“抵消”外界条件的改变,改变是不可逆转的。
题型01浓度对化学平衡影响
【典例01】将5 mL 0.005 mol·L-1 FeCl3溶液和5 mL 0.015 mol·L-1 KSCN溶液混合,达到平衡后混合液呈红色,再将混合液分为5份,分别进行如下实验:
试管①:滴加4滴水,振荡
试管②:滴加4滴饱和FeCl3溶液,振荡
试管③:滴加4滴1 mol·L-1 KCl溶液,振荡
试管④:滴加4滴1 mol·L-1 KSCN溶液,振荡
试管⑤:滴加4滴1 mol·L-1 NaOH溶液,振荡
下列说法不正确的是( )
A.对比试管①和②,为了证明增大反应物浓度,平衡正向移动
B.对比试管①和③,为了证明增大反应物浓度,平衡逆向移动
C.对比试管①和④,为了证明增大反应物浓度,平衡正向移动
D.对比试管①和⑤,为了证明减小反应物浓度,平衡逆向移动
题型02 压强对化学平衡的影响
【典例02】已知反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,某温度下,在带有活塞的密闭容器中充入一定量的SO3,充分反应后达到平衡。下列说法正确的是( )
A.保持体积、温度不变,充入氮气后,正反应速率和逆反应速率都将增大
B.保持体积、温度不变,充入氦气后,平衡正向移动
C.保持压强、温度不变,充入氮气后,正反应速率和逆反应速率不变
D.保持压强、温度不变,充入氮气后,平衡逆向移动
题型03 温度对化学平衡的影响
【典例03】将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器,恒温下发生反应:H2(g)+Br2(g)2HBr(g) ΔH<0,平衡时Br2(g)的转化率为a;若初始条件相同,绝热下进行上述反应,平衡时Br2(g)的转化率为b。a与b的关系是( )
A.a>b B.a=b C.a<b D.无法确定
题型04 勒夏特列原理及其应用
【典例04】下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.夏天,打开啤酒瓶时会从瓶口逸出气体
B.浓氨水中加入氢氧化钠固体时产生较多的刺激性气味的气体
C.压缩氢气与碘蒸气反应的平衡混合气体,颜色变深
D.将盛有NO2和N2O4混合气体的密闭容器置于冷水中,混合气体的颜色变浅
题型05 化学平衡移动综合考查
【典例05】下列叙述及解释正确的是( )
A.2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色) ΔH<0,在反应达到平衡后,对平衡体系采取缩小容积、增大压强的措施,因为平衡向正反应方向移动,故体系颜色变浅
B.H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH<0,在反应达到平衡后,对平衡体系采取增大容积、减小压强的措施,因为平衡不移动,故体系颜色不变
C.FeCl3(aq)+3KSCN(aq)Fe(SCN)3(aq)(红色)+3KCl(aq),在反应达到平衡后,加少量FeCl3固体,因为平衡向逆反应方向移动,故体系颜色变浅
D.对于反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),在反应达到平衡后,保持压强不变,充入O2(注:O2不参与反应),平衡左移
【巩固练】
1.(24-25高二上·浙江丽水·期末)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.实验室制备乙酸乙酯时,加入稍过量的乙醇
B.工业上SO2的催化氧化在常压下进行
C.实验室收集氯气时,常用排饱和食盐水的方法
D.工业上在10MPa-30MPa条件下合成氨
2.(24-25高二上·广东江门·期末)如图所示,曲线表示放热反应进行过程中X转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件,使反应过程按曲线进行,可采取的措施是
A.增大压强 B.升高温度 C.及时移除 D.加大的投放量
3.(24-25高二下·福建厦门·期中)对于反应:,下列措施不能促进平衡正向移动的是
A.恒容充入气体 B.在原容器中再充入
C.缩小容器的容积 D.将水蒸气从体系中分离
4.(24-25高二上·吉林松原·期末)下列实验装置(部分夹持装置略)或操作能达到相应实验目的的是
A.探究温度对化学平衡的影响
B.探究浓度对化学反应速率的影响
C.推动活塞探究压强对平衡的影响
D.验证FeCl3对H2O2分解的催化作用
5.(24-25高三上·陕西汉中·期末)下,向一恒容密闭容器中充入M和N,发生反应,使用不同的催化剂,其反应历程如图所示。下列说法错误的是
A.该反应历程分五步进行
B.使用催化剂1时体系更快达到平衡状态
C.降低温度有利于提高反应物的平衡转化率
D.达到平衡后向容器中加入一定量的Q,再次平衡后M和N的浓度均增大
6.(24-25高二上·四川成都·期末)下列说法不能用勒夏特列原理解释的是
A.配制溶液时,先将其溶解在浓盐酸中
B.开启可乐碳酸饮料瓶的瓶盖,瓶中泛起大量泡沫
C.对平衡体系加压,颜色先变深后变浅
D.工业上和在常压下生成
7.(24-25高二上·贵州贵阳·期末)反应(正反应为吸热反应)达到平衡时,要使正反应速率降低,A的浓度增大,应采取的措施是
A.加压 B.减压 C.减少E的浓度 D.降温
8.(24-25高二·河北唐山·期中)在一定条件下,反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到了平衡,改变某一条件,发生下述变化,其中可确定该平衡一定发生移动的是
A.(SO2)增大
B.(SO3)减小
C.O2的百分含量发生变化
D.SO3的质量不变
9.(24-25高二下·宁夏石嘴山·期中)对于处于平衡状态的可逆反应:A(g)+2B(g)=2C(g) △H<0下列叙述正确的是
A.增大A的浓度,正反应速率增大,逆反应速度减小,平衡正向移动
B.升高温度,逆反应速率增大,正反应速度减小,平衡逆向移动
C.使用催化剂,平衡不移动,但可缩短达到平衡所需时间
D.扩大容器的容积,平衡逆向移动,A、B的浓度增大
10.(25-26高二·河北衡水·期中)对于反应:Fe2O3(s)+CO(g) ⇌Fe(s)+CO2(g) ΔH<0,下列措施能提高CO的转化率的是
A.减少Fe的量 B.移出部分CO2
C.减少容器的容积 D.升高反应温度
【强化练】
11.(24-25高二下·贵州黔南·期中)“碳达峰、碳中和”是我国社会发展重大战略之一,催化加氢可获得和。一定条件下将1mol 和3.3mol 充入容积为1L的密闭容器中反应,测得相同时间内转化率随温度变化的关系如图所示。下列关于该反应的说法正确的是
A.该反应可表示为 △H>0
B.研发高效催化剂,可提高化学反应的速率,使平衡正向移动
C.若该反应已达到平衡状态,使用分子筛膜[可选择性分离出(g)]能促进平衡正向移动,增大的转化率
D.若A点时同时再加入0.1mol 和0.1mol (g),平衡逆向移动
12.(24-25高二下·浙江嘉兴·期末)在恒温恒容密闭容器中投入一定量的Li4SiO4和CO2,发生反应:Li4SiO4(s)+CO2(g)=Li2SiO3(s)+Li2CO3(s) ΔH。不同温度T1、T2下,c(CO2)随时间(t)的变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A.ΔH>0
B.从体系中移出一部分Li2CO3,平衡正向移动
C.M点时再充入少量CO2,CO2的平衡转化率增大
D.达到平衡时,以CO2表示的速率:v正(T1)<v正(T2)
13.(24-25高二上·江苏扬州·期末)为实现氯资源循环利用,工业上采用催化氧化法将有机氯化工业的副产品转化为Cl2:4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH1=-57.2 kJ·mol−1。不同温度下将n起始(O2) ∶n起始(HCl)=1∶1混合气体以不同流速通入一定长度装有催化剂的反应管中,出口处测算HCl的转化率随HCl流速的变化曲线如图所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。下列说法正确的是
A.温度:T1 <T2 <T3
B.选用高效催化剂能显著提高N点处HCl的转化率
C.其他条件不变时,增大可提高HCl平衡转化率
D.不同温度下,M点处HCl的转化率、反应平衡常数均相等
14.(24-25高二下·四川成都·期中)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.溶液中存在:,对溶液加热,溶液由蓝色变为黄绿色
B.向含有的红色溶液中加入铁粉,振荡,溶液红色变浅或褪去
C.对,平衡体系增大压强可使颜色变深
D.工业制硫酸中常鼓入过量空气有利于转化为
15.(24-25高二下·四川成都·期中)油气开采的废气含有H2S,一种处理方法是高温将其分解:2H2S(g)S2(g)+2H2(g) ∆H>0,在2L恒容密闭容器中充入1molH2S发生该反应。下列说法正确的是
A.反应达平衡后充入Ne气体总压强增大,反应速率加快,平衡逆向移动
B.调控反应温度,可使S2(g)浓度达到0.25mol/L
C.2molH2S(g)的能量高于1molS2(g)和2H2(g)的总能量
D.当气体的平均摩尔质量不变时,反应达平衡
16.(24-25·河北衡水·期末)对可逆反应2A(s)+3B(g) 2C(g)+2D(g) ΔH<0,在一定条件下达到平衡,下列有关叙述正确的是
①增加A的量,平衡向正反应方向移动
②升高温度,平衡向逆反应方向移动,正减小
③压强增大一倍,平衡不移动,正、逆不变
④增大B的浓度,正>逆
⑤加入催化剂,平衡向正反应方向移动
A.①② B.④ C.③ D.④⑤
17.(24-25高二上·四川绵阳·期末)某温度下,某气相反应达到化学平衡,平衡常数,且正反应为吸热反应。下列说法正确的是
A.该反应的化学方程式为
B.减小压强,平衡向生成X的方向移动
C.降低温度,平衡向生成F的方向移动,逆反应速率增大
D.增大c(X),则c(Y)和K增大
18.(24-25高二上·河南驻马店·期末)对于密闭容器中的可逆反应: ,达到化学平衡后,改变条件,下列叙述不正确的是
A.其他条件不变,增大压强(缩小容积),化学平衡不一定发生移动
B.其他条件不变(恒容),通入氦气,化学平衡不移动
C.其他条件不变,增加X或Y的量,化学平衡一定发生移动
D.其他条件不变,升高温度,化学平衡常数一定改变
19.(24-25高二上·山西太原·期中)下列有关方程式 ΔH=+57kJ·mol-1说法正确的是
A.升高体系温度正反应速率增大,逆反应速率减小
B.若容器体积不变,气体密度不变时说明该反应已经达到化学平衡状态
C.温度不变,向平衡后的容器中再加入少量N2O4,平衡常数K值变大
D.压缩体积来增大体系的压强,平衡向左移动,反应速率增大
20.(24-25高二上·山东济宁·期末)已知T1温度下在容积为10L的密闭容器中发生可逆反应:X(g)+Y(g)2Z(g)+2W(s) ΔH;起始时充入15molX与15molY,10min时反应达到平衡状态,测得平均速率v(Z)=0.12mol·L-1·min-1。下列有关说法正确的是
A.T1温度下,该反应的平衡常数为
B.平衡时再充入一定量的X,平衡正向移动,X的转化率增大
C.若T2>T1,T2时K=,则该反应的ΔH<0
D.其他条件不变,增大压强,Y的平衡转化率减小
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专题02 化学平衡移动原理及其应用
1.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响,能通过实验及相关理论解释其一般规律。2.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
3.从变化的角度认识可逆反应达到平衡后,温度改变,平衡将会发生移动而建立新的平衡。
4.勒夏特列原理的应用。
一、化学平衡的移动
1.定义
当平衡体系条件改变时,原有平衡状态被破坏,一段时间后会达到新的平衡状态。从一个平衡状态变为另一个平衡状态,称为化学平衡的移动。
2.化学平衡移动的方向
条件改变
3.图示表示
二、浓度变化对化学平衡的影响
1.浓度对化学平衡的影响
(1)增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动。
(2)增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动。
2.用平衡常数分析浓度对化学平衡的影响
对于可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)在任意状态下,生成物的浓度和反应物的浓度之间的关系用Qc(浓度商)=表示,则
当Qc=K时,v(正)=v(逆),反应处于平衡状态;
当Qc<K时,v(正)>v(逆),反应向正反应方向进行;
当Qc>K时,v(正)<v(逆),反应向逆反应方向进行。
三、压强变化对化学平衡的影响
1.对于有气体参加的可逆反应,当达到平衡时,在其他条件不变时
①增大压强(减小容器的容积),化学平衡向气体体积缩小的方向移动。
②减小压强(增大容器的容积),化学平衡向气体体积增大的方向移动。
③对于反应后气体的总体积不变的可逆反应,改变压强,平衡不移动。
2.压强增大或减小是利用减小容器的体积或增大容器体积实现的,即缩小容器体积⇒压强增大⇒物质浓度增大⇒平衡移动。
四、温度对化学平衡的影响
1.温度升高,平衡向吸热反应方向移动。
2.温度降低,平衡向放热反应方向移动。
五、催化剂对化学平衡的影响
1.催化剂对化学平衡的影响规律
当其他条件不变时,催化剂不能改变达到化学平衡状态时反应混合物的组成,但是使用催化剂能改变反应达到化学平衡所需的时间。
2.用v-t图像分析催化剂对化学平衡的影响
t1时刻,加入催化剂,v正′、v逆′同等倍数增大,则v正′=v逆′,平衡不移动(如图3)。
【特别提醒】一般说的催化剂都是指的正催化剂,即可以加快反应速率。特殊情况下,也可使用负催化剂,减慢反应速率。
五、勒夏特列原理
1.含义:如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强以及参加反应的化学物质的浓度),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。
2.注意:①勒夏特列原理的适用对象是可逆过程。②化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变,而不是“抵消”外界条件的改变,改变是不可逆转的。
题型01浓度对化学平衡影响
【典例01】将5 mL 0.005 mol·L-1 FeCl3溶液和5 mL 0.015 mol·L-1 KSCN溶液混合,达到平衡后混合液呈红色,再将混合液分为5份,分别进行如下实验:
试管①:滴加4滴水,振荡
试管②:滴加4滴饱和FeCl3溶液,振荡
试管③:滴加4滴1 mol·L-1 KCl溶液,振荡
试管④:滴加4滴1 mol·L-1 KSCN溶液,振荡
试管⑤:滴加4滴1 mol·L-1 NaOH溶液,振荡
下列说法不正确的是( )
A.对比试管①和②,为了证明增大反应物浓度,平衡正向移动
B.对比试管①和③,为了证明增大反应物浓度,平衡逆向移动
C.对比试管①和④,为了证明增大反应物浓度,平衡正向移动
D.对比试管①和⑤,为了证明减小反应物浓度,平衡逆向移动
【答案】B
【解析】试管②与①对比,改变了Fe3+的浓度,A正确;FeCl3溶液和KSCN溶液反应的本质是Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,改变钾离子或氯离子的浓度对平衡没有影响,B错误;试管④与①对比,改变了反应物SCN-的浓度,C正确;在原平衡体系中加入NaOH溶液,Fe3+与之反应生成Fe(OH)3沉淀,溶液中Fe3+的浓度减小,D正确。
题型02 压强对化学平衡的影响
【典例02】已知反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,某温度下,在带有活塞的密闭容器中充入一定量的SO3,充分反应后达到平衡。下列说法正确的是( )
A.保持体积、温度不变,充入氮气后,正反应速率和逆反应速率都将增大
B.保持体积、温度不变,充入氦气后,平衡正向移动
C.保持压强、温度不变,充入氮气后,正反应速率和逆反应速率不变
D.保持压强、温度不变,充入氮气后,平衡逆向移动
【答案】D
【解析】保持体积、温度不变,充入氮气后,各物质浓度不变,正、逆反应速率都不变,A错误;保持体积、温度不变,充入氦气后,各物质浓度不变,平衡不移动,B错误;保持压强、温度不变,充入氮气后,相当于减压,各物质浓度减小,平衡逆向移动,正、逆反应速率都减小,C错误、D正确。
题型03 温度对化学平衡的影响
【典例03】将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器,恒温下发生反应:H2(g)+Br2(g)2HBr(g) ΔH<0,平衡时Br2(g)的转化率为a;若初始条件相同,绝热下进行上述反应,平衡时Br2(g)的转化率为b。a与b的关系是( )
A.a>b B.a=b C.a<b D.无法确定
【答案】A
【解析】该反应为放热反应,绝热下进行反应,温度升高,平衡左移,所以绝热条件下平衡时Br2(g)的转化率低于恒温平衡时的转化率,即a>b。
题型04 勒夏特列原理及其应用
【典例04】下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.夏天,打开啤酒瓶时会从瓶口逸出气体
B.浓氨水中加入氢氧化钠固体时产生较多的刺激性气味的气体
C.压缩氢气与碘蒸气反应的平衡混合气体,颜色变深
D.将盛有NO2和N2O4混合气体的密闭容器置于冷水中,混合气体的颜色变浅
【答案】C
【解析】B项中考查温度、浓度对NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-平衡移动的影响;D项中考查温度对2NO2N2O4的影响;C项中颜色加深的根本原因是体积减小,c(I2)浓度增大,由于是反应前后气体体积不变的反应,不涉及平衡的移动,则不能用勒夏特列原理解释。
题型05 化学平衡移动综合考查
【典例05】下列叙述及解释正确的是( )
A.2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色) ΔH<0,在反应达到平衡后,对平衡体系采取缩小容积、增大压强的措施,因为平衡向正反应方向移动,故体系颜色变浅
B.H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH<0,在反应达到平衡后,对平衡体系采取增大容积、减小压强的措施,因为平衡不移动,故体系颜色不变
C.FeCl3(aq)+3KSCN(aq)Fe(SCN)3(aq)(红色)+3KCl(aq),在反应达到平衡后,加少量FeCl3固体,因为平衡向逆反应方向移动,故体系颜色变浅
D.对于反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),在反应达到平衡后,保持压强不变,充入O2(注:O2不参与反应),平衡左移
【答案】D
【解析】A项,缩小容积,平衡右移,但c(NO2)仍比原平衡大,颜色变深,错误;B项,增大容积,平衡不移动,但由于c(I2)减小,故体系颜色变浅,错误;C项,加FeCl3固体,平衡右移,体系颜色变深,错误;D项,压强不变,充入O2(注:O2不参与反应),体积增大,平衡左移,正确。
【巩固练】
1.(24-25高二上·浙江丽水·期末)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.实验室制备乙酸乙酯时,加入稍过量的乙醇
B.工业上SO2的催化氧化在常压下进行
C.实验室收集氯气时,常用排饱和食盐水的方法
D.工业上在10MPa-30MPa条件下合成氨
【答案】B
【解析】制备乙酸乙酯时,加入稍过量的乙醇,增加反应物浓度促进反应,平衡正向移动,能用勒夏特列原理解释,A错误;工业上SO2的催化氧化在常压下进行,常压的选择是实际生产中的经济性考量(高压成本高),而非平衡移动的结果,不能用勒夏特列原理解释,B正确;收集氯气时,常用排饱和食盐水的方法,用高Cl-浓度抑制Cl2溶解,属于浓度对平衡的影响,能用勒夏特列原理解释,C错误;工业上在10MPa-30MPa条件下合成氨,增大压强,平衡正向移动,能用勒夏特列原理解释,D错误;故选B。
2.(24-25高二上·广东江门·期末)如图所示,曲线表示放热反应进行过程中X转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件,使反应过程按曲线进行,可采取的措施是
A.增大压强 B.升高温度 C.及时移除 D.加大的投放量
【答案】A
【解析】该反应前后气体分子数不变,增大压强,平衡不移动,X的转化率不变,但反应速率增大,达到平衡的时间缩短,A正确;该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,X的转化率减小,B错误;及时移除Z,平衡正向移动,X的转化率增大,C错误;加大Y的投放量,平衡正向移动,X的转化率增大,D错误;故选A。
3.(24-25高二下·福建厦门·期中)对于反应:,下列措施不能促进平衡正向移动的是
A.恒容充入气体 B.在原容器中再充入
C.缩小容器的容积 D.将水蒸气从体系中分离
【答案】A
【解析】恒容充入Ar气体,各反应物和产物的浓度不变,平衡不移动,A符合题意;增加的浓度,反应物浓度增大,平衡正向移动,B不符合题意;缩小容器容积相当于增大压强,该反应气体分子数减少,平衡正向移动,C不符合题意;分离水蒸气(产物),降低产物浓度,平衡正向移动,D不符合题意;故选A。
4.(24-25高二上·吉林松原·期末)下列实验装置(部分夹持装置略)或操作能达到相应实验目的的是
A.探究温度对化学平衡的影响
B.探究浓度对化学反应速率的影响
C.推动活塞探究压强对平衡的影响
D.验证FeCl3对H2O2分解的催化作用
【答案】A
【解析】两个圆底烧瓶中的可逆反应相同,只有温度这一反应条件不同,则反应达到平衡后两个烧瓶中气体颜色不同,可以达到验证温度对化学平衡的影响的目的,A符合题意;H2O2具有强氧化性,可以将亚硫酸氢根离子氧化成硫酸根离子,其自身被还原成H2O,但此反应前后无明显现象,且两实验中存在溶液总体积、浓度两个变量,则无法探究浓度对化学反应速率的影响,B不符合题意;为反应前后气体物质的量不变的反应,则推动活塞时压强的变化不能引起化学平衡发生移动,因此无法通过针管内气体颜色的变化来探究压强对平衡的影响,C不符合题意;该实验既有温度的影响,又有氯化铁的影响,影响因素有多个,不符合控制变量法研究外界条件对化学反应速率的影响,故无法验证FeCl3是否有催化作用,D不符合题意;故选A。
5.(24-25高三上·陕西汉中·期末)下,向一恒容密闭容器中充入M和N,发生反应,使用不同的催化剂,其反应历程如图所示。下列说法错误的是
A.该反应历程分五步进行
B.使用催化剂1时体系更快达到平衡状态
C.降低温度有利于提高反应物的平衡转化率
D.达到平衡后向容器中加入一定量的Q,再次平衡后M和N的浓度均增大
【答案】D
【解析】从反应历程图中可以看到,无论是使用催化剂1还是催化剂2,反应过程中都有五个能量峰,每一个能量峰代表一步反应,所以该反应历程分五步进行,故A正确;催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率。从图中可以看出,使用催化剂1时反应的活化能低于使用催化剂2时的活化能,所以使用催化剂1时反应速率更快,体系更快达到平衡状态,故B正确;由反应历程图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应为放热反应。根据勒夏特列原理,降低温度,平衡会向放热反应方向移动,即正向移动,所以有利于提高反应物的平衡转化率,故C正确;Q是固体,达到平衡后向容器中加入一定量的Q,平衡不移动,M和N的浓度不变,故D错误;故选D。
6.(24-25高二上·四川成都·期末)下列说法不能用勒夏特列原理解释的是
A.配制溶液时,先将其溶解在浓盐酸中
B.开启可乐碳酸饮料瓶的瓶盖,瓶中泛起大量泡沫
C.对平衡体系加压,颜色先变深后变浅
D.工业上和在常压下生成
【答案】D
【解析】配制溶液时,先将其溶解在浓盐酸中,是利用抑制的水解,能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;打开可乐碳酸饮料瓶,瞬间瓶内压强骤减,反应平衡向逆反应方向移动,能用勒夏特列原理解释,B不符合题意;对平衡体系加压后,二氧化氮的浓度增大,颜色变深,平衡向正反应方向移动,二氧化氮的浓度又降低,颜色变浅,但仍比加压前的颜色深,能用勒夏特列原理解释,C不符合题意;是气体体积缩小的反应,常压不利于三氧化硫的转化,不能用勒夏特列原理解释,D符合题意;故选D。
7.(24-25高二上·贵州贵阳·期末)反应(正反应为吸热反应)达到平衡时,要使正反应速率降低,A的浓度增大,应采取的措施是
A.加压 B.减压 C.减少E的浓度 D.降温
【答案】D
【解析】加压时,不论正反应速率还是逆反应速率均增大,A项错误;减压时,A的浓度首先在体积增大的一瞬间降到最低,然后再逐渐增大,但根据勒夏特列原理,平衡向正反应方向移动,故A物质的浓度在达新的平衡时更加小于原平衡状态时的浓度,B项错误;减小E的浓度,则平衡向正反应方向移动,A的浓度会减小,C项错误;降温时,不论正反应还是逆反应速率均减小,但正反应是吸热反应,其速率降低得更多,平衡向逆反应方向移动,所以A的浓度增加,D项正确;故选D。
8.(24-25高二·河北唐山·期中)在一定条件下,反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到了平衡,改变某一条件,发生下述变化,其中可确定该平衡一定发生移动的是
A.(SO2)增大
B.(SO3)减小
C.O2的百分含量发生变化
D.SO3的质量不变
【答案】C
【解析】若正、逆反应速率同等倍数的增大,平衡不移动,即(SO2)增大不能说明化学平衡一定移动,A不合题意;若正、逆反应速率同等倍数的减小,平衡不移动,即(SO3)减小不能说明化学平衡一定移动,B不合题意;O2的百分含量发生变化,化学平衡一定发生移动,C符合题意;化学平衡的宏观特征为各组分的质量、百分含量、浓度等保持不变,故SO3的质量不变,平衡不移动,D不合题意;故选C。
9.(24-25高二下·宁夏石嘴山·期中)对于处于平衡状态的可逆反应:A(g)+2B(g)=2C(g) △H<0下列叙述正确的是
A.增大A的浓度,正反应速率增大,逆反应速度减小,平衡正向移动
B.升高温度,逆反应速率增大,正反应速度减小,平衡逆向移动
C.使用催化剂,平衡不移动,但可缩短达到平衡所需时间
D.扩大容器的容积,平衡逆向移动,A、B的浓度增大
【答案】C
【解析】增大A的浓度,正反应速率立即增大,但逆反应速率不会立即减小(因C的浓度未变),平衡正向移动,A错误;升高温度,正、逆反应速率均增大,但逆反应速率增幅更大(因逆反应吸热),导致平衡逆向移动,B错误;催化剂同等加快正、逆反应速率,平衡不移动,但缩短达到平衡的时间,C正确;扩大容积(减小压强),平衡逆向移动(因反应物气体体积更大),但容器体积增大导致A、B的浓度减小,D错误;故选C。
10.(25-26高二·河北衡水·期中)对于反应:Fe2O3(s)+CO(g) ⇌Fe(s)+CO2(g) ΔH<0,下列措施能提高CO的转化率的是
A.减少Fe的量 B.移出部分CO2
C.减少容器的容积 D.升高反应温度
【答案】B
【解析】是固体,减少的量,平衡不移动,转化率不变,故A 错误;移出部分,生成物浓度减小,平衡正向移动,能提高的转化率,故B正确;该反应前后气体体积不变,减少容器容积,即增大压强,平衡不移动,转化率不变,故C错误;该反应,是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,转化率降低,故D错误;故选B。
【强化练】
11.(24-25高二下·贵州黔南·期中)“碳达峰、碳中和”是我国社会发展重大战略之一,催化加氢可获得和。一定条件下将1mol 和3.3mol 充入容积为1L的密闭容器中反应,测得相同时间内转化率随温度变化的关系如图所示。下列关于该反应的说法正确的是
A.该反应可表示为 △H>0
B.研发高效催化剂,可提高化学反应的速率,使平衡正向移动
C.若该反应已达到平衡状态,使用分子筛膜[可选择性分离出(g)]能促进平衡正向移动,增大的转化率
D.若A点时同时再加入0.1mol 和0.1mol (g),平衡逆向移动
【答案】C
【分析】反应相同时间内转化率随温度升高先增大,说明升温对反应速率增大的影响程度大于浓度降低对反应速率减小的影响程度,最高点是平衡点,继续升温,平衡逆向移动,转化率降低,说明逆反应是吸热反应,据此解答。
【解析】由分析可知,该反应正向是放热反应,可表示为 △H<0,A错误;催化剂可以提高反应速率,但不影响平衡的移动,B错误;使用分子膜选择性分离出(g),生成物浓度降低,平衡正向移动,的转化率增大,C正确;A点时,列三段式:,平衡常数,再加入0.1mol 和0.1mol (g),,平衡正向移动,D错误;故选C。
12.(24-25高二下·浙江嘉兴·期末)在恒温恒容密闭容器中投入一定量的Li4SiO4和CO2,发生反应:Li4SiO4(s)+CO2(g)=Li2SiO3(s)+Li2CO3(s) ΔH。不同温度T1、T2下,c(CO2)随时间(t)的变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A.ΔH>0
B.从体系中移出一部分Li2CO3,平衡正向移动
C.M点时再充入少量CO2,CO2的平衡转化率增大
D.达到平衡时,以CO2表示的速率:v正(T1)<v正(T2)
【答案】C
【解析】根据“先拐先平衡”可知T1>T2,温度越高,反应物c(CO2)越大,说明温度升高时平衡逆向移动,该反应为放热反应,ΔH<0,A错误;Li2CO3是固体,改变固体的量,平衡不移动,B错误;M点时再充入一定量CO2,相当于增大了压强,平衡向气体体积缩小的方向移动,但生成物均为固态,影响平衡移动的因素为温度,因温度不变,平衡常数K不变,c(CO2)不变,所以CO2的平衡转化率增大,C正确;根据选项A分析可知,温度:T1>T2,温度越高反应速率越快,达到平衡时,以CO2表示的速率:v正(T1)>v正(T2),D错误;答案选C。
13.(24-25高二上·江苏扬州·期末)为实现氯资源循环利用,工业上采用催化氧化法将有机氯化工业的副产品转化为Cl2:4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH1=-57.2 kJ·mol−1。不同温度下将n起始(O2) ∶n起始(HCl)=1∶1混合气体以不同流速通入一定长度装有催化剂的反应管中,出口处测算HCl的转化率随HCl流速的变化曲线如图所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。下列说法正确的是
A.温度:T1 <T2 <T3
B.选用高效催化剂能显著提高N点处HCl的转化率
C.其他条件不变时,增大可提高HCl平衡转化率
D.不同温度下,M点处HCl的转化率、反应平衡常数均相等
【答案】C
【分析】根据反应4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH1=-57.2 kJ·mol−1可知,该反应为放热反应,由于在流速较低时的转化率视为平衡转化率,所以在流速低时,温度越高,HCl的转化率越小,故代表的温度高,代表的温度最低,据此分析解答。
【解析】根据分析可知,反应为放热反应,温度越高,平衡左移,HCl的转化率越低,结合图中曲线数据,则有:,A错误;选用高效催化剂只能加快反应的速率,不影响平衡的移动,故N点处HCl的转化率不变,B错误;其他条件不变时,增大的比例,等同于只增加的浓度,平衡向右移动,则HCl平衡转化率增大,C正确;平衡常数只被温度影响,在该反应中,当温度不同时,平衡常数一定不同,D错误;故选C。
14.(24-25高二下·四川成都·期中)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.溶液中存在:,对溶液加热,溶液由蓝色变为黄绿色
B.向含有的红色溶液中加入铁粉,振荡,溶液红色变浅或褪去
C.对,平衡体系增大压强可使颜色变深
D.工业制硫酸中常鼓入过量空气有利于转化为
【答案】C
【解析】加热使CuCl2溶液颜色变化,因反应吸热(ΔH>0),升温促使平衡向吸热方向(生成黄色产物)移动,符合勒夏特列原理,A正确;加入铁粉消耗Fe3+,降低其浓度,导致Fe(SCN)3减少,红色变浅,属于浓度变化引起的平衡移动,符合勒夏特列原理,B正确;CO与NO2反应的气体体积数相等,增大压强虽使浓度增加(颜色变深),但平衡未移动,颜色变化并非平衡移动导致,不能用勒夏特列原理解释,C错误;鼓入过量空气增加O2浓度,促使平衡向生成SO3方向移动,符合勒夏特列原理,D正确;故选C。
15.(24-25高二下·四川成都·期中)油气开采的废气含有H2S,一种处理方法是高温将其分解:2H2S(g)S2(g)+2H2(g) ∆H>0,在2L恒容密闭容器中充入1molH2S发生该反应。下列说法正确的是
A.反应达平衡后充入Ne气体总压强增大,反应速率加快,平衡逆向移动
B.调控反应温度,可使S2(g)浓度达到0.25mol/L
C.2molH2S(g)的能量高于1molS2(g)和2H2(g)的总能量
D.当气体的平均摩尔质量不变时,反应达平衡
【答案】D
【解析】在恒容条件下,加入不反应的Ne后,反应物和产物的浓度不变,正逆反应速率不变,平衡不移动,A错误;该反应为可逆反应,反应不能进行彻底,则硫的浓度达不到0.25mol/L,B错误;该反应为吸热反应,2molH2S(g)的能量低于1molS2(g)和2H2(g)的总能量,C错误;,反应前后均为气体,则混合气体总质量不变,反应前后气体体积为可变,则当摩尔质量不变,达到平衡,D正确;答案选D。
16.(24-25·河北衡水·期末)对可逆反应2A(s)+3B(g) 2C(g)+2D(g) ΔH<0,在一定条件下达到平衡,下列有关叙述正确的是
①增加A的量,平衡向正反应方向移动
②升高温度,平衡向逆反应方向移动,正减小
③压强增大一倍,平衡不移动,正、逆不变
④增大B的浓度,正>逆
⑤加入催化剂,平衡向正反应方向移动
A.①② B.④ C.③ D.④⑤
【答案】B
【解析】①A是固体,增大A的量但A的浓度不变,故对平衡无影响,①错误;②升高温度,正、逆均应增大,但逆增大的程度大,平衡向逆反应方向移动,②错误;③压强增大平衡逆向移动,但正、逆都增大,③错误;④增大B的浓度,平衡向正反应方向移动,正>逆,④正确;⑤加入催化剂,平衡不移动,⑤错误,综上分析可知,只有④正确,故答案为:B。
17.(24-25高二上·四川绵阳·期末)某温度下,某气相反应达到化学平衡,平衡常数,且正反应为吸热反应。下列说法正确的是
A.该反应的化学方程式为
B.减小压强,平衡向生成X的方向移动
C.降低温度,平衡向生成F的方向移动,逆反应速率增大
D.增大c(X),则c(Y)和K增大
【答案】A
【解析】平衡常数是生成物浓度幂次方之积与反应物浓度幂次方之积的比值,则该反应的化学方程式为,故A正确;该反应前后气体分子数不变,改变压强,平衡不移动,故B错误;正反应为吸热反应,降低温度,正、逆反应速率都降低,平衡向逆反应方向移动,所以降低温度,平衡向生成F的方向移动,逆反应速率减小,故C错误;平衡常数为温度函数,温度不变,平衡常数不变,增大X的浓度,平衡向逆反应方向移动,Y的浓度减小,平衡常数不变,故D错误;故选A。
18.(24-25高二上·河南驻马店·期末)对于密闭容器中的可逆反应: ,达到化学平衡后,改变条件,下列叙述不正确的是
A.其他条件不变,增大压强(缩小容积),化学平衡不一定发生移动
B.其他条件不变(恒容),通入氦气,化学平衡不移动
C.其他条件不变,增加X或Y的量,化学平衡一定发生移动
D.其他条件不变,升高温度,化学平衡常数一定改变
【答案】C
【解析】对于反应前后气体分子数不变的反应,增大压强,化学平衡不移动,A项正确;恒容条件下通入氦气,X、Z气体的浓度不变,化学平衡不移动,B项正确;Y是固体,增加Y的量,平衡不移动,C项错误;化学平衡常数是温度的函数,其他条件不变,升高温度,化学平衡常数一定改变,D项正确;故选C。
19.(24-25高二上·山西太原·期中)下列有关方程式 ΔH=+57kJ·mol-1说法正确的是
A.升高体系温度正反应速率增大,逆反应速率减小
B.若容器体积不变,气体密度不变时说明该反应已经达到化学平衡状态
C.温度不变,向平衡后的容器中再加入少量N2O4,平衡常数K值变大
D.压缩体积来增大体系的压强,平衡向左移动,反应速率增大
【答案】D
【解析】升高体系温度正反应速率和逆反应速率都增大,故A错误;若容器体积不变,气体的质量不变,所以气体密度一直不变,气体密度不变时无法说明该反应是否达到化学平衡状态,故B错误;温度不变,平衡常数K值不变,故C错误;根据勒夏特列原理,压缩体积来增大体系的压强,平衡向系数小的方向,即向左移动,压缩体积导致浓度增大,所以反应速率增大,故D正确;故选D。
20.(24-25高二上·山东济宁·期末)已知T1温度下在容积为10L的密闭容器中发生可逆反应:X(g)+Y(g)2Z(g)+2W(s) ΔH;起始时充入15molX与15molY,10min时反应达到平衡状态,测得平均速率v(Z)=0.12mol·L-1·min-1。下列有关说法正确的是
A.T1温度下,该反应的平衡常数为
B.平衡时再充入一定量的X,平衡正向移动,X的转化率增大
C.若T2>T1,T2时K=,则该反应的ΔH<0
D.其他条件不变,增大压强,Y的平衡转化率减小
【答案】C
【解析】据Z的平均速率可知,平衡时c(Z)=1.2mol/L,c(X)=0.9mol/L,c(Y)=0.9mol/L,平衡常数K=,A错误;平衡时再充入一定量的X,平衡正向移动,但X的转化率减小,Y的转化率增大,B错误;升高温度,平衡常数减小,平衡逆向移动,则正反应为放热反应,△H<0,C正确;该反应是气体体积不变的反应,增大压强,平衡不移动,Y的平衡转化率不变,D错误;故选C。
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