第八章 第39讲 影响化学平衡的因素(复习讲义)-【优学精研】2026年高考化学一轮总复习学用word
2025-12-25
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教辅
摘要:
该高中化学讲义聚焦化学平衡移动、转化率判断、反应方向与调控等高考核心考点,依循“原理探究-定量分析-实际应用”逻辑架构,通过实验探究(如浓度/压强/温度对平衡影响)、概念辨析(判断正误)、例题精讲(v-t图像分析)、真题演练(2024浙江/河北高考题)等环节,帮助学生构建平衡问题分析框架,突破勒夏特列原理应用等难点。
讲义突出科学探究与科学思维培养,如设计Fe³⁺+3SCN⁻⇌Fe(SCN)₃浓度影响实验,引导学生基于颜色变化证据推理平衡移动方向;采用“虚拟路径”法解析转化率,结合工业合成氨案例强化反应调控的工程思维。设置分层练习(基础判断/能力提升/真题对接),配合即时反馈,助力学生高效掌握平衡原理,为教师精准复习提供实战化教学资源。
内容正文:
第39讲 影响化学平衡的因素
【考点·全面突破】
考点一
必备知识夯实
2.①正向移动 ②逆向移动 ③不移动 (2)减小 (3)绿 正反应(吸热)方向移动 逆反应(放热)方向移动 3.正反应 逆反应 减小 增大 不 吸热 放热
易错辨析
(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)×
关键能力突破
1.C 升高温度,气体颜色加深,则平衡向左移动,该反应为放热反应,A错误;压缩气体体积,平衡向右移动,但混合气体的颜色比原平衡深,体积减小一半,根据勒夏特列原理,压强小于原平衡的两倍,B错误,C正确;恒温恒压,充入惰性气体,容器容积扩大,平衡向气体分子数增大的方向(即生成NO2的方向)移动,但NO2气体的浓度最终变小,混合气体的颜色变浅,D错误。
2.B Z为固体,加入适量Z不会使反应①的平衡移动,而反应②与Z无关,故加入Z也不会使反应②的平衡移动,A正确;通入稀有气体Ar,由于容器容积不变,故气体浓度不发生改变,反应①的平衡不移动,B错误;温度降低,反应①平衡正向移动,反应②平衡逆向移动,故无法判断Q浓度的增减,C正确;通入气体Y,反应①平衡正向移动,Q的浓度增大,导致反应②平衡逆向移动,则N的浓度增大,D正确。
3.(1)不 (2)> 减小 减小
解析:(1)保持容器容积不变,通入氦气,各物质的浓度都不发生变化,平衡不移动。(2)假设容器的容积扩大到原来的2倍时,平衡不移动,则A的浓度为0.25 mol·L-1,但平衡时A的浓度为0.3 mol·L-1,说明平衡向生成A的方向移动,即压强减小,平衡逆向移动,则x+y>z,C的体积分数减小,B的转化率减小。
4.C 分析时要注意改变条件瞬间v正、v逆的变化,增大O2的浓度,v正增大,v逆瞬间不变,A正确;增大压强,v正、v逆都瞬间增大,v正增大的倍数大于v逆,B正确;升高温度,v正、v逆都瞬间增大,C错误;加入催化剂,v正、v逆同时同倍数增大,D正确。
考点二
关键能力突破
1.B 题给反应是气体体积增大的吸热反应,若要提高COCl2的转化率,则改变条件使平衡右移,其中,升温、减压能使平衡右移;⑥恒压下通入惰性气体,参加反应的各组分气体浓度同等程度减小,即相当于减小压强,平衡右移,COCl2的转化率增大。
2.BC
解析:增加CH4 (g)用量可以提高H2O(g)的转化率,但是CH4(g)的平衡转化率减小,A不符合题意;恒温恒压下通入惰性气体,相当于减小体系压强,反应混合物中各组分的浓度减小,反应Ⅰ的化学平衡正向移动,能提高CH4(g)的平衡转化率,B符合题意;移除CO(g),反应Ⅰ的化学平衡正向移动,能提高CH4(g)的平衡转化率,C符合题意;加入催化剂不能改变平衡状态,故不能提高CH4(g)的平衡转化率,D不符合题意。
3.(1)正反应 减小 增大 (2)正反应 不变 不变 (3)正反应 增大 减小
考点三
必备知识夯实
(一)1.(2)②> > 2.(1)能 不能 (2)①能 ②不能 ③高 ④低
(二)2.(1)减小 < < < 能 (2)2.8 氨 铁触媒
易错辨析
(1)√ (2)√ (3)√ (4)√ (5)√ (6)×
关键能力突破
1.C 当ΔH-TΔS<0时,反应能自发进行。该反应ΔH>0,ΔS>0,只有T很大即高温时,才能保证ΔH-TΔS<0,即高温下该反应为自发过程,低温下该反应为非自发过程,C符合题意。
2.D 强电解质溶于水有的放热,如硫酸铜等;有的吸热,如碳酸氢钠等,所以在水中溶解对应的ΔH可能大于零或小于零。熵表示系统混乱程度,体系越混乱,则熵越大。AB型强电解质固体溶于水,存在熵的变化,固体转化为离子,混乱度是增加的,但离子在水中存在水合过程,这样会引发水的混乱度的变化,让水分子会更加规则,即水的混乱度下降,所以整个溶解过程的熵变ΔS,取决于固体转化为离子的熵增与水合过程的熵减两个作用的相对大小关系。若是前者占主导,则整个溶解过程熵增,即ΔS>0,反之,熵减,即ΔS<0。综上所述,D项符合题意。
3.B 反应加热与反应放热还是吸热没有直接的关系,如煤的燃烧放热,但需要加热;充入大量CO2气体平衡会正向移动,所以可提高H2的转化率;从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O会使平衡正向移动,所以可提高CO2和H2的利用率。
4.(1)450 ℃ 该反应是放热反应,升高温度,转化率降低;在450 ℃时,反应物的转化率较高
(2)1×105 Pa 常压下SO2的转化率已经很高,采用较大的压强,SO2的转化率提高很少,但会提高生产成本
(3)增大O2浓度,提高SO2的转化率
【真题·体验品悟】
1.C 在K2CrO4溶液中存在平衡:2Cr(黄色)+2H+Cr2(橙色)+H2O ,且该溶液具有氧化性,HBr具有还原性,向1 mL 0.1 mol·L-1 K2CrO4溶液中加入1 mL 1.0 mol·L-1 HBr溶液,可发生氧化还原反应生成Br2使溶液变为橙色,干扰探究浓度对化学平衡的影响,A错误;反应2HIH2+I2为反应前后气体总体积不变的可逆反应,向恒温恒容密闭玻璃容器中充入100 mL HI气体,分解达到平衡后再充入100 mL Ar,平衡不发生移动,气体颜色不变,应得到的结论是:对于反应前后气体总体积不变的可逆反应,恒温恒容时,改变压强平衡不移动,B错误;反应2NO2N2O4为放热反应,升高温度,气体颜色变深,说明平衡逆向移动,即向吸热反应方向移动,C正确;催化剂只会改变化学反应速率,不影响平衡移动,D错误。
2.(1)能 (2)C (3)>
解析:(1)ΔG=ΔH-TΔS<0时反应能自发进行,1 000 K时反应ⅰ的ΔG=74.6 kJ·mol-1-1 000 K×80.84×10-3 kJ·mol-1·K-1=-6.24 kJ·mol-1<0,故1 000 K时反应ⅰ能自发进行。(2)反应NaBH4(s)+2H2O(l)NaBO2(aq)+4H2(g) ΔH<0,ΔS>0 ,由ΔG=ΔH-TΔS可知,任意温度下ΔG都小于0,该反应均能自发进行。(3)反应ⅰ的ΔG=124-127T(未带单位)<0,T>,同理可得反应ⅱ:T>,故反应ⅰ的最低温度比反应ⅱ的最低温度大。
3.-ΔH1+2ΔH2+3ΔH3+3ΔH4-ΔH5 A
解析:根据盖斯定律可得,已知反应=-1×反应①+2×反应②+3×反应③+3×反应④-反应⑤,则ΔH=-ΔH1+2ΔH2+3ΔH3+3ΔH4-ΔH5。根据题图可知,该反应高温时可自发进行,已知该反应的ΔS>0,则C、D不符合题意;当ΔH<0时,该反应可在任意温度下自发进行,B不符合题意。
4.(1)< (2)BD
解析:(1)该反应反应后气体分子数减少,ΔS<0。(2)由题图可知,增大HCl的流速,HCl的转化率降低,A项错误;由题给信息分析可知,T3=360 ℃,将温度升高40 ℃,即升温至400 ℃,由题图可知,HCl的转化率增大,B项正确;增大n(HCl)∶n(O2),HCl的转化率减小,C项错误;M点时该反应未达到平衡,使用更高效的催化剂,可以加快反应速率,提高HCl的转化率,D项正确。
5.(1)该反应为吸热反应,升高温度,反应正向移动 (2)pH增大会使氢离子浓度减小,反应③平衡逆向移动,反应①平衡正向移动,从而增大碳酸根离子的浓度,利于钙离子与碳酸根离子结合形成珊瑚
解析:(1)该反应为吸热反应,则升高温度,反应正向进行,有利于制备硅。(2)pH增大会使c(H+)减小,从而使各反应平衡发生移动,促进珊瑚的形成。
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第39讲 影响化学平衡的因素
课标要求
1.通过实验探究,了解浓度、压强、温度对化学平衡状态的影响。
2.掌握外界条件改变对化学平衡的影响和勒夏特列原理。
3.知道化学反应是有方向的,知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。
4.认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科学研究中的重要作用。知道催化剂可以改变反应历程,对调控化学反应速率具有重要意义。
考点一 化学平衡的移动
1.化学平衡的移动
(1)过程
(2)图示
2.实验探究外界条件对化学平衡移动的影响
(1)探究浓度对化学平衡的影响
实验一:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(红色),加入较浓的FeCl3溶液或KSCN溶液、少量铁粉、KCl固体,通过观察溶液红色的变化,分析平衡移动。
①加入较浓的FeCl3溶液或KSCN溶液,红色加深,平衡 。
②加入少量Fe粉,红色变浅,平衡 。
③加入少量KCl固体,红色几乎不变,平衡 。
(2)探究压强对化学平衡的影响
实验二:2NO2(红棕色)N2O4(无色)
通过压缩体积观察颜色变化,分析平衡移动。
气体的颜色先变深后变浅,最终还是比最初的颜色深。增大压强,平衡向生成N2O4的方向(气体体积 的方向)移动。
(3)探究温度对化学平衡的影响
实验三:[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-[CuCl4]2-(黄色)+4H2O ΔH>0。
将分别盛有2 mL 0.5 mol·L-1 CuCl2溶液的两支试管,一支试管先加热,然后置于冷水中,与另一支试管进行对比。
实验步骤
实验现象
结论
加热试管
溶液由蓝色变为 色
在其他条件不变时,升高温度,平衡向
将上述试管置于冷水中
溶液恢复蓝色
在其他条件不变时,降低温度,平衡向
【提醒】 在对CuCl2溶液加热时,未看到溶液变为黄色的原因是加热时,平衡正向移动,[Cu(H2O)4]2+有部分转化为[CuCl4]2-,[Cu(H2O)4]2+显蓝色,[CuCl4]2-显黄色,而二者的混合色为绿色,故看不到黄色。
3.影响化学平衡的因素
若其他条件不变,改变下列条件对化学平衡的影响如下(填写空格):
改变的条件(其他条件不变)
化学平衡移动的方向
浓度
增大反应物浓度或减小生成物浓度
向 方向移动
减小反应物浓度或增大生成物浓度
向 方向移动
压强(对
有气体
参加的
反应)
反应前后气体体积改变
增大压强
向气体分子总数 的方向移动
减小压强
向气体分子总数 的方向移动
反应前后气体体积不变
改变压强
平衡 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
同等程度改变v正、v逆,平衡不移动
4.判断平衡移动的两种特殊情况
(1)惰性气体(不参与反应气体)对化学平衡的影响
①恒温、恒容条件
②恒温、恒压条件
(2)同等程度地改变平衡反应混合物中各物质的浓度时,应视为压强的影响。
5.勒夏特列原理
(1)含义
如果改变影响化学平衡的一个因素(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。
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)化学平衡发生移动,化学反应速率一定改变,但化学反应速率改变,化学平衡不一定发生移动。( )
(2)对于反应:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g) ΔH<0,其他条件不变,增大Si3N4的物质的量,平衡向左移动。( )
(3)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。( )
(4)对于反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,降低温度,正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大。( )
(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。( )
一
化学平衡移动方向的判断
1.将NO2装入带活塞的密闭容器中,当反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后,改变下列一个条件,其中叙述正确的是( )
A.升高温度,气体颜色加深,则此反应为吸热反应
B.慢慢压缩气体体积,平衡向右移动,混合气体颜色变浅
C.慢慢压缩气体体积,若体积减小一半,压强增大,但小于原来的两倍
D.恒温恒压时,充入惰性气体,平衡向左移动,混合气体的颜色变深
2.某温度下,在一恒容密闭容器中进行如下两个反应并达到平衡:
①2X(g)+Y(g)Z(s)+2Q(g) ΔH1<0
②M(g)+N(g)R(g)+Q(g) ΔH2>0
下列叙述错误的是( )
A.加入适量Z,①和②平衡均不移动 B.通入稀有气体Ar,①平衡正向移动
C.降温时无法判断Q浓度的增减 D.通入Y,则N的浓度增大
3.一定量混合气体在一容积可变的密闭容器中发生反应:xA(g)+yB(g)zC(g)。该反应达到平衡后,测得A气体的浓度为0.5 mol·L-1。
(1)若保持容积不变,通入氦气,则平衡 移动。
(2)在恒温下将密闭容器的容积扩大到原来的2倍,再次达到平衡后,测得A的浓度为0.3 mol·L-1,则x+y (填“>”“=”或“<”)z,C的体积分数 (填“增大”“不变”或“减小”),B的转化率 (填“增大”“不变”或“减小”)。
化学平衡移动方向的判断
(1)依据勒夏特列原理判断
(2)依据v正与v逆的相对大小判断
①v正>v逆:平衡向正反应方向移动。
②v正=v逆:反应达到平衡状态,不发生平衡移动。
③v正<v逆:平衡向逆反应方向移动。
(3)依据K与Q的相对大小判断
当Q=K时
反应处于平衡状态
当Q<K时
平衡向正反应方向移动
当Q>K时
平衡向逆反应方向移动
二
v-t图像分析
4.反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0已达平衡,如果其他条件不变时,分别改变下列条件,对化学反应速率和化学平衡产生影响,下列条件与图像不相符的是(O~t1,v正=v逆;t1时改变条件,t2时重新建立平衡)( )
v-t图像中无“断点”,曲线是“渐变”的,即逐渐升高或降低,则改变的条件是浓度。若曲线是向上“渐变”,表示改变的条件是“增强”,反之,改变的条件是“减弱”。如工业合成氨的反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。因t1时刻改变条件后,v'逆>v'正,平衡逆向移动,故改变的条件是增大NH3的浓度。
考点二 化学平衡移动与转化率的判断
1.“虚拟路径”法判断化学平衡的移动
(1)构建恒温恒容平衡思维模式
新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成,相当于增大压强,从而判断平衡移动方向及对转化率的影响。
(2)构建恒温恒压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例,见图示)
新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加,压强不变,平衡不移动,平衡状态不变,反应物转化率不变。
2.平衡转化率(α)的分析与判断
(1)对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),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)对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
恒容时只增加反应物A的量
α(A)减小,α(B)增大
同等倍数增大反应物A、B的量
恒温恒压
条件下
α(A)和α(B)均不变
恒温恒容
条件下
m+n>p+q
α(A)和α(B)均增大
m+n<p+q
α(A)和α(B)均减小
m+n=p+q
α(A)和α(B)均不变
(3)对于反应mA(g)nB(g)+pC(g)
增加反应
物A的量
恒温恒压条件下
α(A)不变
恒温恒容条件下
m>n+p
α(A)增大
m<n+p
α(A)减小
m=n+p
α(A)不变
一
提高转化率的反应条件
1.COCl2(g)CO(g)+Cl2(g) ΔH>0。当反应达到平衡时,下列措施:①升温、②恒容通入惰性气体、③增加CO浓度、④减压、⑤加入催化剂、⑥恒压通入惰性气体,能提高COCl2转化率的是( )
A.①②④ B.①④⑥
C.②③⑤ D.③⑤⑥
2.(2022·河北高考9题节选)工业上常用甲烷、水蒸气重整制备氢气,体系中发生如下反应。
Ⅰ.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
Ⅱ.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
下列操作中,能提高CH4(g)平衡转化率的是 (填字母)。
A.增加CH4(g)用量
B.恒温恒压下通入惰性气体
C.移除CO(g)
D.加入催化剂
二
转化率大小的判断
3.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的分解率 ,HI的百分含量 。
(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 。
考点三 化学反应的方向与化学反应的调控
(一)化学反应的方向
1.熵和熵变
(1)熵是度量体系混乱程度的物理量,符号为S。
(2)影响熵大小的因素
①相同条件下,物质不同熵值不同。
②同一物质在不同状态下熵值不同,一般规律是S(g) S(l) S(s)。
(3)熵变(ΔS)=生成物的总熵-反应物的总熵。
化学反应的ΔS越大,越有利于反应的自发进行。
2.化学反应方向的判断
(1)ΔG=ΔH-TΔS
当ΔG<0时,反应 自发进行;
当ΔG=0时,反应处于平衡状态;
当ΔG>0时,反应 自发进行。
(2)一般规律
①ΔH<0,ΔS>0时,反应 自发进行;
②ΔH>0,ΔS<0时,反应 自发进行;
③ΔH>0,ΔS>0时, 温可能自发进行;
④ΔH<0,ΔS<0时, 温可能自发进行。
(二)化学反应的调控
1.化工生产适宜条件选择的一般原则
条件
原则
从速率角度分析
既不能过快,又不能太慢
从化学平衡移动角度分析
既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性,又要注意对二者影响的矛盾性
从原料的利用率角度分析
①增加易得廉价原料的用量,提高难得高价原料的利用率,从而降低生产成本;②循环操作
从实际生产能力角度分析
如设备承受高温、高压能力等
从催化剂的使用活性和选择性角度分析
注意催化剂的活性和选择性对温度的限制
2.工业合成氨适宜条件的选择
(1)合成氨反应的特点
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.2 kJ·mol-1,ΔS=-198.2 J·K-1·mol-1。
(2)工业合成氨的适宜条件
影响因素
选择条件
温度
400~500 ℃
浓度
N2、H2投料比为1∶ ,将 及时从混合气中分离出去
压强
10 MPa~30 MPa
催化剂
选择 作催化剂
(3)合成氨工业的简要流程
①原料气的制取
N2:将空气液化、蒸发分离出N2或者将空气中的O2与碳作用生成CO2,除去CO2后得N2。
H2:用水和燃料(煤、焦炭、石油、天然气等)在高温下制取。用煤和水制H2的主要反应为
C+H2O(g)CO+H2,CO+H2O(g)CO2+H2。
②净化与压缩:制得的N2、H2需净化、除杂质,再用压缩机压缩至高压。
③氨的合成:在适宜的条件下,在合成塔中进行。
④氨的分离:经冷凝使氨液化,将氨分离出来,为提高原料的利用率,将没有完全反应的N2和H2循环送入合成塔,使其被充分利用。
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应。( )
(2)一定温度下,反应MgCl2(l)Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0,ΔS>0。( )
(3)反应SiO2(s)+2C(s)Si(s)+2CO(g)只能在高温下自发进行,该反应的ΔH>0。( )
(4)反应BaSO4(s)+4C(s)BaS(s)+4CO(g)在室温下不能自发进行,说明该反应的ΔH>0。( )
(5)在工业合成氨中,将氨气液化、分离并对原料气循环使用,有利于提高原料的利用率,能节约生产成本。( )
(6)合成氨工业中,加压可以加快反应速率,但压强过高,氨的产率会降低。( )
一
反应自发性的判断
1.已知FeO(s)+C(s)CO(g)+Fe(s) ΔH>0,下列叙述正确的是( )
A.低温下为自发过程,高温下为非自发过程
B.任何温度下为非自发过程
C.高温下为自发过程,低温下为非自发过程
D.任何温度下为自发过程
2.(2022·浙江1月选考20题)AB型强电解质在水中的溶解(可视作特殊的化学反应)表示为AB(s)An+(aq)+Bn-(aq),其焓变和熵变分别为ΔH和ΔS。对于不同组成的AB型强电解质,下列说法正确的是( )
A.ΔH和ΔS均大于零
B.ΔH和ΔS均小于零
C.ΔH可能大于零或小于零,ΔS大于零
D.ΔH和ΔS均可能大于零或小于零
熵增(ΔS>0)的常见反应
(1)固态反应物生成液态或气态生成物的反应,如:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。
(2)液态反应物生成气态生成物的反应,如:2Na(s)+2H2O(l)2NaOH(aq)+H2(g)。
(3)气体化学计量数增大的反应,如:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)。
二
化工生产适宜条件的选择
3.据报道,在300 ℃、70 MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实:2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g),下列叙述错误的是( )
A.使用Cu-Zn-Fe催化剂可大大提高生产效率
B.反应需在300 ℃进行,由此可推测该反应是吸热反应
C.充入大量CO2气体可提高H2的转化率
D.从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O,可提高CO2和H2的利用率
4.已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0的实验数据如表:
温度
不同压强下SO2的转化率(%)
1×105 Pa
5×105 Pa
1×106 Pa
5×106 Pa
1×107 Pa
450 ℃
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
550 ℃
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
(1)应选择的温度是 ,理由是 。
(2)应采用的压强是 ,理由是 。
(3)生产中通入过量空气的目的是 。
1.(2024·浙江6月选考16题)为探究化学平衡移动的影响因素,设计方案并进行实验,观察到相关现象。其中方案设计和结论都正确的是( )
选项
影响因素
方案设计
现象
结论
A
浓度
向1 mL 0.1 mol·L-1 K2CrO4溶液中加入1 mL 1.0 mol·L-1 HBr溶液
黄色溶液变橙色
增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动
B
压强
向恒温恒容密闭玻璃容器中充入100 mL HI气体,分解达到平衡后再充入100 mL Ar
气体颜色不变
对于反应前后气体总体积不变的可逆反应,改变压强平衡不移动
C
温度
将封装有NO2和N2O4混合气体的烧瓶浸泡在热水中
气体颜色变深
升高温度,平衡向吸热反应方向移动
D
催化剂
向1 mL乙酸乙酯中加入1 mL 0.3 mol·L-1 H2SO4溶液,水浴加热
上层液体逐渐减少
使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动
2.(1)(2024·贵州高考17题节选)在无氧环境下,CH4经催化脱氢芳构化可以直接转化为高附加值的芳烃产品。一定温度下,CH4芳构化时同时存在如下反应:
ⅰ.CH4(g)C(s)+2H2(g) ΔH1=+74.6 kJ·mol-1 ΔS=+80.84 J·mol-1·K-1
反应ⅰ在1 000 K时 (选填“能”或“不能”)自发进行。
(2)(2024·浙江6月选考19题节选)氢是清洁能源,硼氢化钠(NaBH4)是一种环境友好的固体储氢材料,其水解生氢反应方程式如下:(除非特别说明,本题中反应条件均为25 ℃,101 kPa)
NaBH4(s)+2H2O(l)NaBO2(aq)+4H2(g) ΔH<0
该反应能自发进行的条件是 (填字母)。
A.高温 B.低温 C.任意温度 D.无法判断
(3)(2023·福建高考12题节选)探究甲醇对丙烷制丙烯的影响。丙烷制烯烃过程主要发生的反应有
ⅰ.C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) ΔH1=+124 kJ· mol-1 ΔS1=127 J·K-1· mol-1 Kp1
ⅱ.C3H8(g)C2H4(g)+CH4(g) ΔH2=+82 kJ· mol-1 ΔS2=135 J·K-1· mol-1 Kp2
ⅲ.C3H8(g)+2H2(g)3CH4(g) ΔH3=-120 kJ· mol-1 ΔS3=27.5 J·K-1· mol-1 Kp3
比较反应自发进行(ΔG=ΔH-TΔS<0)的最低温度,反应ⅰ (填“>”或“<”)反应 ⅱ。
3.(2024·上海高考19题)已知反应Al2Br6(l)2Al(g)+6Br(g) ΔH
①Al2Br6(s)Al2Br6(l) ΔH1
②Al(s)Al(g) ΔH2
③Br2(l)Br2(g) ΔH3
④Br2(g)2Br(g) ΔH4
⑤2Al(s)+3Br2(l)Al2Br6(s) ΔH5
则ΔH= 。
由图可知,若该反应自发进行,则该反应的 (填字母)。
A.ΔH>0,ΔS>0 B.ΔH<0,ΔS>0
C.ΔH>0,ΔS<0 D.ΔH<0,ΔS<0
4.(2024·吉林高考18题节选)为实现氯资源循环利用,工业上采用RuO2催化氧化法处理HCl废气:
2HCl(g)+O2(g)Cl2(g)+H2O(g) ΔH1=-57.2 kJ·mol-1 ΔS K
将HCl和O2分别以不同起始流速通入反应器中,在360 ℃、400 ℃和440 ℃下反应,通过检测流出气成分绘制HCl转化率(α)曲
线,如图所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。
回答下列问题:
(1)ΔS 0(填“>”或“<”)。
(2)下列措施可提高M点HCl转化率的是 (填字母)。
A.增大HCl的流速 B.将温度升高40 ℃
C.增大n(HCl)∶n(O2) D.使用更高效的催化剂
5.(1)(2024·甘肃高考17题节选)SiHCl3是制备半导体材料硅的重要原料,可由不同途径制备。
298 K时,由SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)制备56 g硅吸收587.02 kJ热量。升高温度有利于制备硅的原因是 。
(2)(2024·上海高考33题节选)已知:Ca2++2HCCaCO3+H2CO3。
①HCH++C ②Ca2++CCaCO3 ③HC+H+H2CO3
pH增大有利于珊瑚的形成,请解释原因 。
提示:完成课后作业 第八章 第39讲
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