第2章 第2节 第4课时 反应条件对化学平衡的影响(二)(配套教参Word)-【步步高】2025-2026学年高二化学选择性必修1 化学反应原理学习笔记(鲁科版 京粤闽皖豫宁陕专版)
2026-08-14
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教辅
山东金榜苑文化传媒有限责任公司
进店逛逛 摘要:
本讲义聚焦浓度、压强对化学平衡的影响及勒·夏特列原理,先通过Fe³⁺与SCN⁻反应实验探究浓度影响,结合Q与K关系、v-t图像分析速率变化,再探讨压强对气体反应平衡的作用,最后总结勒·夏特列原理,构建完整知识脉络。
特色在于融合科学探究与实践,设计FeCl₃与KSCN反应等实验、H₂与CO₂转化率数据表格及v-t图像绘制,培养科学思维,通过合成氨工业应用案例强化化学观念,课中辅助教师实验教学与理论分析,课后课时对点练帮助学生查漏补缺。
内容正文:
第4课时 反应条件对化学平衡的影响(二)
[核心素养发展目标] 1.从变化的角度认识化学平衡的移动,即可逆反应达到平衡后,浓度、压强改变,平衡将会发生移动而建立新的平衡。2.从Q与K的关系及浓度、压强对可逆反应速率的影响,分析理解化学平衡的移动。3.通过实验论证说明浓度、压强的改变对化学平衡移动的影响。
一、浓度对化学平衡的影响
1.浓度对化学平衡的影响
温度一定时,反应aA+bBcC+dD的平衡常数是一个定值。
2.实验探究浓度对化学平衡的影响
实验原理
Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(红色)
步骤1
向盛有5 mL 0.01 mol·L-1 FeCl3溶液的试管中加入5 mL 0.01 mol·L-1 KSCN溶液,将上述溶液平均分装在两支试管中
现象
溶液显红色
步骤2
向其中一支试管滴加1 mol·L-1 FeCl3溶液4滴,振荡
向另一支试管中滴加1 mol·L-1 KSCN溶液4滴,振荡
现象
溶液红色加深
溶液红色加深
步骤3
向上述两支试管中各加入少量铁粉,振荡
现象
两试管中溶液的红色均变浅
实验
结论
对Fe3++3SCN-Fe(SCN)3的化学平衡,分别增大c(Fe3+)和c(SCN-)后,Fe(SCN)3的浓度均增大,即化学平衡均向正反应方向移动;加入铁粉,Fe+2Fe3+===3Fe2+,Fe3+浓度减小,平衡逆向移动
3.在其他条件不变的情况下,浓度对化学平衡的影响规律
c(反应物)增大或c(反应产物)减小,平衡正向移动;c(反应物)减小或c(反应产物)增大,平衡逆向移动。
4.工业生产中的应用
为了提高产率,生产过程中常常将反应产物及时从体系中移走,使反应所建立的化学平衡不断地正向移动。
(1)合成氨反应中,增加N2的浓度,可使平衡正向移动,提高H2的转化率,降低成本( )
(2)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在某温度下达到平衡后,增加一部分C(s),v正增大,平衡正向移动( )
(3)恒容密闭容器中充入He,可使N2(g)+3H2(g)2NH3(g)平衡向正反应方向移动( )
答案 (1)√ (2)× (3)×
1.观察表中数据,总结反应物的初始浓度与转化率变化规律。
对于1 200 ℃时的反应H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g),
初始浓度/(mol·L-1)
平衡转化率/%
c始(H2)
c始(CO2)
α(H2)
α(CO2)
A
0.010 0
0.010 0
60
60
B
0.012 0
0.010 0
54
65
C
0.008 0
0.010 0
66
53
结论: 。
答案 增大一种反应物的浓度,可提高另一种反应物的转化率,而自身的转化率降低
2.从速率变化的视角,理解浓度改变与平衡移动方向。以一定温度下,可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)为例:
(1)图1为上述反应建立平衡状态Ⅰ后,t1时刻只增大O2浓度的v-t图像。
由图像获得如下信息(用“增大、减小、不变、>、<、=”等填空):
①t1时刻v'正增大,v'逆不变,v'正>v'逆,Q<K,平衡向正反应方向移动。
②一段时间后,反应达到平衡状态Ⅱ,正、逆反应速率相等,平衡状态Ⅰ的反应速率v正<平衡状态Ⅱ的v'逆。
③平衡状态Ⅱ与平衡状态Ⅰ相比,各组分的浓度:c(SO3)增大,c(O2)增大,c(SO2)减小;反应物的转化率:α(O2) 减小,α(SO2) 增大;反应的平衡常数不变。
(2)图2表示上述反应已建立平衡状态Ⅰ,
①请画出t2时刻后只增大SO3浓度的v-t图像。
②分析建立新的平衡后,各组分的浓度、反应物的转化率与平衡状态Ⅰ相比的变化情况。
答案 ①
②各组分的浓度:c(SO3)增大,c(O2)增大,c(SO2)增大;反应物的转化率:α(O2)减小,α(SO2)减小。
(3)图3表示上述反应已建立平衡状态Ⅰ,请画出t3时刻后只减小SO2浓度的v-t图像。
答案
3.检验Fe3+的存在,可向溶液中加入KSCN溶液,发生反应如下:
FeCl3+3KSCN3KCl+Fe(SCN)3
(浅黄色) (无色) (无色) (红色)
能使该可逆反应发生平衡移动的是 (填序号,下同)。不能使平衡发生移动的是 ,原因是 。
①加入KCl固体 ②加入Fe粉 ③加入FeCl3固体
答案 ②③ ① 该可逆反应的实质为Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,加入KCl固体,只增加了c(K+)、c(Cl-),未改变c(Fe3+)、c(SCN-)、c[Fe(SCN)3],平衡不移动
二、压强对化学平衡的影响
在其他条件不变的情况下,压强对化学平衡的影响规律
Δvg=(化学方程式中气态反应产物化学式前系数之和)-(化学方程式中气态反应物化学式前系数之和)。
(1)当平衡混合物中都是固态或液态物质时,改变压强后化学平衡一般不发生移动。
(2)对有气体参加的可逆反应,在恒温恒容条件下,压强与气体的浓度成正比,因而压强对化学平衡的影响,要看压强改变是否使浓度商发生改变。
(1)有气体参与的反应,改变压强,平衡一定发生移动( )
(2)增大压强可使反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)平衡正向移动,原因是增大压强,v正增大,v逆减小( )
(3)对于反应:2HI(g)H2(g)+I2(g),其他条件不变时,增大压强,体系的颜色加深,平衡正向移动( )
答案 (1)× (2)× (3)×
1.常温下,一定体积的密闭容器中,充入NO2和N2O4的混合气体,反应2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)达到平衡。
(1)若将容器的体积缩小为原来的一半,平衡向 方向移动,平衡后气体的颜色与原来相比 (填“加深”“变浅”或“不变”)。
答案 正反应 加深
(2)从K与Q的视角论证平衡正向移动的原因: 。
答案 K=,容积缩小为原来的一半,压强增大一倍,浓度变为原来的二倍,Q===K,Q<K,平衡正向移动
2.在一定温度下,反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)达到平衡,完成下列填空:
(1)若m+n>p+q,缩小容器的容积,增大压强[课下研究m+n<p+q的情况],
①化学平衡向正反应方向移动,平衡后c平(A)增大(填“增大”“减小”或“不变”,下同),c平(D)增大,B的转化率增大。
②在图中补全,t1时,增大压强后的v-t图像。
答案
(2)若m+n=p+q,扩大容器的容积,
①Q=K,化学平衡不移动,c平(A)减小,c平(D)减小,B的转化率不变。
②在图中补全,t1时,减小压强后的v-t图像。
答案
3.在密闭容器中发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),达到平衡状态。
(1)保持温度、容积不变,再充入少量He。容器内压强增大平衡是否移动,阐述判断的理由。
答案 不移动。因为容器容积不变,则各物质的浓度未发生变化,Q=K,则平衡不移动。
(2)保持温度、容器压强不变,再充入少量He。容器的容积如何变化?平衡移动方向如何?简述判断的方法。
答案 容积增大,平衡逆向移动。扩大容器的容积,相当于减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动,该反应逆向移动。或从Q变化分析,此时Q>K。
充入“惰性”气体对化学平衡的影响
4.已知化学反应2A(?)+B(g)2C(?)达到平衡,当增大压强时,平衡向逆反应方向移动,则下列物质的状态可能是A是 , C是 。
答案 固体或液体 气体
解析 增大压强,平衡向逆反应方向移动,说明逆向为气体体积减小的反应,由于B为气体,所以C为气体,A为非气体。
三、勒·夏特列原理
1.外因对化学平衡的影响
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反应产物浓度
向 方向移动
减小反应物浓度或增大反应产物浓度
向 方向移动
压强(对有气体参加的反应)
反应前后气体
分子数改变
增大压强
向 的方向移动
减小压强
向 的方向移动
反应前后气体分子数不变
改变压强
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
答案 正反应 逆反应 气体分子数目减小 气体分子数目增大 平衡不移动 吸热 放热 平衡不移动
2.勒·夏特列原理
(1)内容:在均相、封闭体系中,改变平衡体系的一个条件(如温度、浓度或压强),平衡将向减弱这个改变的方向移动。
(2)适用范围
勒·夏特列原理适用于已达到平衡的反应体系,不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不能使用该原理。
(3)对原理中“减弱这个改变”的理解
勒·夏特列原理中的“减弱”不等于“消除”,更不是“扭转”。如,对于2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)的平衡体系,若缩小体积增大压强,混合气体颜色先加深,后变浅,达到新的平衡后混合体系颜色比原平衡时颜色深。
1.下列事实中,不能用勒·夏特列原理解释的是 (填字母)。
A.溴水中存在如下平衡:Br2+H2OHBr+HBrO,当加入NaOH溶液后颜色变浅
B.使用催化剂,提高合成氨的生产效率
C.反应:CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g) ΔH<0,升高温度,平衡向逆反应方向移动
D.合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,为使氨的产率提高,理论上应采取低温高压的措施
答案 B
解析 催化剂只能改变反应速率,对化学平衡的移动无影响。
2.在一密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,在某一时刻达到平衡,测得c(N2)=1 mol·L-1,容器内压强为p,温度为T。
(1)再向容器中通入N2,使其浓度变为2 mol·L-1,并保持容积不变,再次达到平衡时c(N2)的范围是 。
(2)将容器体积缩小至平衡时的一半,并保持温度不变,再次达到平衡时压强p'的范围是 。
(3)迅速升温至T1,并保持容积不变,且不与外界进行热交换,再次达到平衡时,温度T'的范围是 。
答案 (1)1 mol·L-1<c(N2)<2 mol·L-1
(2)p<p'<2p (3)T<T'<T1
3.在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:xA(g)+yB(g)zC(g),平衡时测得C的浓度为0.50 mol·L-1。保持温度不变,将容器的容积压缩到原来的一半,再达到平衡时,测得C的浓度变为0.90 mol·L-1。
(1)压缩容积时,平衡是否发生移动?移动的方向如何?
答案 发生移动,平衡逆向移动
(2)C的体积分数 (填“增大”“减小”或“不变”)。
答案 减小
(3)x+y (填“>”“<”或“=”)z。
答案 <
课时对点练
[分值:100分]
[1~9题,每小题6分]
题组一 实验探究浓度、压强对化学平衡的影响
1.分析如下操作对2NO2(g)N2O4(g)平衡影响的实验,说法正确的是( )
步骤1:活塞从Ⅰ处拉至Ⅱ处
步骤2:活塞从Ⅱ处推向Ⅰ处
A.步骤1:减小压强,平衡右移
B.步骤1:混合气体颜色变浅,平衡右移
C.步骤2:浓度商Q<平衡常数K,平衡右移
D.步骤2:混合气体颜色先变深后变浅,变深的原因是生成了更多NO2
答案 C
解析 步骤1扩大体积,气体的浓度减小,气体的颜色变浅,且压强减小时化学平衡向气体体积增大的逆反应方向移动,A、B错误;活塞从Ⅱ处推向Ⅰ处,气体体积减小,浓度增大,Q<K,化学平衡右移,C正确;活塞从Ⅱ处推向Ⅰ处,气体体积减小,压强增大,气体浓度增大,因而气体颜色变深,因压强增大平衡正向移动,又导致NO2气体浓度减小,因而颜色又逐渐变浅,D错误。
2.某化学兴趣小组为探究FeCl3溶液与KI溶液之间的反应,进行如下实验:
下列说法正确的是( )
A.实验①溶液变色,证明Fe3+与I-的反应为可逆反应
B.实验②③中氧化还原反应的平衡移动方向相反
C.取实验②所得溶液加入KCl(s),溶液红色变浅
D.黄褐色溶液经实验③后水溶液中的c(Fe3+)增大
答案 B
解析 向KI溶液中滴加FeCl3溶液,Fe3+与I-反应生成I2,溶液呈黄褐色,无法证明Fe3+与I-的反应为可逆反应,故A错误;实验②中滴加KSCN溶液,消耗反应物,氧化还原反应的平衡逆向移动,实验③中加入CCl4,萃取分离I2,氧化还原反应的平衡正向移动,故B正确;取实验②所得溶液加入KCl(s),K+和Cl-对平衡无影响,溶液红色不变,故C错误;由B分析可知,实验③中平衡正向移动,消耗Fe3+,溶液中的c(Fe3+)减小,故D错误。
3.在K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2(aq)(橙色)+H2O(l)2Cr(aq)(黄色)+2H+(aq),某同学在一定温度下研究外界条件对化学平衡的影响,具体实验如图,下列叙述错误的是( )
A.试管a中溶液的橙色加深,说明该反应的ΔH<0
B.对比试管b、c中的现象,探究c(H+)对化学平衡的影响
C.与试管e比较,试管d溶液中的值不变
D.试管e溶液中,平衡正向移动,Cr2的浓度增大
答案 A
解析 试管a中溶液的橙色加深,说明降温平衡逆向移动,该反应的ΔH>0,A错误;试管b中加入2 mol·L-1 NaOH溶液,使c(H+)减小,试管c中加入2 mol·L-1稀硫酸,使c(H+)增大,所以可对比试管b、c中的现象探究溶液中c(H+)对化学平衡的影响,B正确;平衡常数K=,K值只受温度影响,温度不变,K值不变,C正确;向试管e溶液中加入少量K2Cr2O7固体,使Cr2的浓度增大,平衡正向移动,D正确。
题组二 浓度、压强对化学平衡的影响
4.(2024·泰安高二检测)下列反应达到化学平衡后,加压或降温都能使平衡向逆反应方向移动的是( )
A.SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH<0
B.C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH>0
C.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0
D.H2S(g)H2(g)+S(s) ΔH>0
答案 B
解析 加压或降温都能使化学平衡向逆反应方向移动,则该反应为气体体积增大的吸热反应。分析可知,B项符合题意。
5.某温度下,等物质的量的碘和环戊烯()在刚性容器内发生反应生成环戊二烯():(g)+I2(g)(g)+2HI(g) ΔH>0。达到平衡后,采取以下措施不能增加环戊烯的平衡转化率的是( )
A.增加环戊烯浓度 B.增加碘浓度
C.及时分离环戊二烯 D.及时分离碘化氢
答案 A
解析 增加环戊烯浓度,平衡正向移动,能提高I2(g)的平衡转化率,但环戊烯的平衡转化率降低,A符合题意;增加I2(g)的浓度,平衡正向移动,能提高环戊烯的平衡转化率,B不符合题意;及时分离环戊二烯,平衡正向移动,能提高环戊烯的平衡转化率,C不符合题意。
6.(2024·德州高二检测)在一定条件下,对于反应mA(g)+nB(g)cC(g)+dD(g),C物质的体积分数(C%)与温度、压强的关系如图所示,下列判断正确的是( )
A.ΔH<0 m+n>c+d
B.ΔH<0 m+n<c+d
C.ΔH>0 m+n>c+d
D.ΔH>0 m+n<c+d
答案 B
解析 根据图示,等温度下增大压强,C物质的体积分数降低,平衡逆向移动,可知m+n<c+d;等压下升高温度,C物质的体积分数降低,平衡逆向移动,则ΔH<0,故选B。
7.(2024·山东临沂期中高二联考)一定温度下,将1 mol X、1 mol Y和1 mol W充入2 L恒容密闭容器中,发生反应:X(g)+Y(g)mZ(g)+W(s),t1 min时达到平衡。在t2 min、t3 min时分别改变影响反应的一个条件,测得容器中气体Z的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.方程式中的m=1
B.t2 min时改变的条件是加入了催化剂或加压
C.t3 min时改变的条件是移除少量物质W
D.t3 min时改变的条件可能是增加了X的物质的量
答案 D
解析 由题图可知,t2 min时Z的浓度突然增大,后保持不变,改变的条件不可能是加入催化剂,也不可能是加入Z,应该是加压,所以该反应是气体体积不变的反应,m=2,A、B错误;由题图可知,t3 min时改变条件后平衡发生了移动,但W是固体,移除少量W,平衡不移动,C错误;t3 min时,若增大X的物质的量,则平衡正向移动,Z的浓度逐渐增大至不变,D正确。
题组三 勒·夏特列原理的应用
8.(2024·山东聊城阶段练习)下列事实不能用勒·夏特列原理解释的是( )
A.对于反应2NO2(g)N2O4(g),达到平衡后加压(缩小容器体积),混合气体颜色先变深后变浅
B.对于反应2HI(g)H2(g)+I2(g),达到平衡后加压(缩小容器体积),体系颜色变深
C.开启汽水瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫
D.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),高压比常压有利于合成SO3
答案 B
解析 对于反应2NO2(g)N2O4(g),缩小容器体积,c(NO2)增大,导致混合气体颜色加深,但增大压强平衡正向移动,混合气体颜色又变浅,能用勒·夏特列原理解释,A不符合题意;对于反应2HI(g)H2(g)+I2(g),加压(缩小容器体积),c(I2)增大而使体系颜色变深,但平衡不移动,不能用勒·夏特列原理解释,B符合题意;汽水中存在平衡CO2(g)+H2O(l)H2CO3(aq),开启汽水瓶后,压强减小,CO2逸出,能用勒·夏特列原理解释,C不符合题意;对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),加压,平衡正向移动,故高压比常压有利于合成SO3,能用勒·夏特列原理解释,D不符合题意。
9.(2024·山东枣庄八中阶段练习)某温度下,在密闭容器中发生反应aA(g)+bB(g)dD(g)+eE(s),反应达到平衡后,将容器体积压缩到原来的一半,再次达到平衡时,D的浓度为原平衡时的1.5倍。下列说法正确的是( )
A.化学平衡逆向移动
B.A的平衡转化率增大
C.平衡常数变大
D.a+b>d+e
答案 A
解析 反应达到平衡后,将容器体积压缩到原来的一半,若平衡不移动,D的浓度应变为原来的2倍,但是再次达到平衡时,D的浓度为原平衡时的1.5倍,说明平衡逆向移动,A的平衡转化率减小,加压平衡向气态物质系数减小的方向移动,则a+b<d,A正确,B、D错误;对于确定的反应,平衡常数只与温度有关,增大压强,平衡常数不变,C错误。
[10~12题,每小题6分]
10.(2024·山东部分名校高二期中)向起始容积相等的容器Ⅰ、Ⅱ中分别充入1 mol CH4和2 mol NO2,发生反应CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)。实验如下:
容器
Ⅰ
Ⅱ
反应条件
恒温恒容
恒温恒压
气体密度
ρ(Ⅰ)
ρ(Ⅱ)
CH4平衡转化率
α(Ⅰ)
α(Ⅱ)
达到平衡所用时间
t(Ⅰ)
t(Ⅱ)
气体平均摩尔质量
(Ⅰ)
(Ⅱ)
下列大小比较中正确的是( )
A.α(Ⅰ)>α(Ⅱ) B.t(Ⅰ)>t(Ⅱ)
C.ρ(Ⅰ)>ρ(Ⅱ) D.(Ⅰ)<(Ⅱ)
答案 C
解析 正反应是气体分子数增大的反应,以容器Ⅱ为参照,容器Ⅰ相当于增大压强,平衡向左移动,α(Ⅰ)<α(Ⅱ),A错误;以容器Ⅱ为参照,容器Ⅰ相当于增大压强,反应速率增大,达到平衡所用时间短,t(Ⅰ)<t(Ⅱ),B错误;气体总质量不变,容器Ⅰ为恒容、恒温,容器Ⅱ为恒压、恒温,因为反应后气体分子数增大,恒压条件下,容器Ⅱ的容积增大,故ρ(Ⅰ)>ρ(Ⅱ),C正确;以容器Ⅱ为参照,容器Ⅰ相当于增大压强,平衡向左移动,气体总物质的量减小,平均摩尔质量增大,即(Ⅰ)>(Ⅱ),D错误。
11.(2024·河南周口高二质检)一定条件下,CH4与H2O(g)发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。设起始=Z,在恒压条件下,平衡时CH4的体积分数φ(CH4)与Z和T(温度)的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔH>0
B.图中Z的大小关系为a>3>b
C.图中X点对应的平衡混合物中=3
D.温度不变时,增大X点对应的平衡体系的压强后,φ(CH4)减小
答案 A
解析 由题图可知,Z一定时,温度越高,平衡时CH4的体积分数越小,表明正反应吸热,ΔH>0,A正确;在CH4的物质的量一定的情况下,Z增大,CH4的转化率增大,平衡时CH4的体积分数减小,则b>3>a,B错误;反应起始时=3,但H2O和CH4按物质的量之比为1∶1反应,平衡混合物中二者物质的量之比一定不为3,C错误;温度不变时,增大压强,平衡逆向移动,φ(CH4)增大,D错误。
12.对于反应N2O4(g)2NO2(g),在温度一定时,平衡体系中NO2的体积分数φ(NO2)随压强的变化情况如图所示。下列说法正确的是( )
A.A、C两点的正反应速率的关系:A>C
B.A、B、C、D、E各状态,v正<v逆的是状态E
C.维持p1不变,E→A所需时间为x,维持p2不变,D→C所需时间为y,则x<y
D.使E状态从水平方向到达C状态,从理论上来讲,可选用的条件是从p1突然加压至p2
答案 D
解析 增大压强,反应速率增大,C点压强大于A点压强,所以v(A)<v(C),A项错误;处于曲线上的状态为平衡状态,E点NO2的体积分数小于平衡状态时的体积分数,反应应向生成NO2的方向进行,此时v正>v逆,D点NO2的体积分数大于平衡状态时的体积分数,反应应向逆反应方向进行,此时v正<v逆,B项错误;压强越大,反应速率越大,达到平衡状态所用的时间越少,故x>y,C项错误;从p1突然加压到p2,瞬间平衡没有移动,NO2的体积分数瞬间不变,D项正确。
13.(8分)(2024·济南高二检测)回答下列问题:
(1)硫酸是一种重要的基本化工产品。接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化:
SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH=-98 kJ·mol-1。当SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时,在0.5 MPa、2.5 MPa和5.0 MPa压强下,SO2平衡转化率α随温度的变化如图所示。反应在5.0 MPa、550 ℃时的α= ,判断的依据是 。影响α的因素有 。
(2)乙烷在一定条件下可发生如下反应:C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) ΔH=+137 kJ·mol-1。提高该反应平衡转化率的方法有 (填一种方法)。
答案 (1)0.975 该反应正向为气体分子数减小的反应,增大压强,α提高。5.0 MPa>2.5 MPa=p2,所以p1=5.0 MPa 温度、压强和反应物的起始浓度 (2)升高温度(合理即可)
解析 (2)由于该反应为吸热反应、且为气体分子系数增大的反应,因此可通过升高温度、减小压强(增大体积)等提高该反应的平衡转化率。
14.(20分)Ⅰ.在水溶液中橙色的Cr2与黄色的Cr有下列平衡关系:Cr2+H2O2Cr+2H+,重铬酸钾(K2Cr2O7)溶于水配成的稀溶液是橙色的。
(1)向上述溶液中加入NaOH溶液,溶液呈 色,因为 。
(2)向已加入NaOH溶液的(1)溶液中再加入过量稀硫酸,则溶液呈 色,因为 。
(3)向原溶液中逐滴加入Ba(NO3)2溶液至过量(已知BaCrO4为黄色沉淀),则平衡 (填“逆向移动”或“正向移动”),溶液颜色将 。
Ⅱ.在10 ℃和2×105 Pa的条件下,反应aA(g)dD(g)+eE(g)建立平衡后,再逐步增大体系的压强(温度不变)。下表列出了不同压强下平衡时物质D的浓度。
压强/Pa
2×105
5×105
1×106
浓度/(mol·L-1)
0.085
0.20
0.44
根据表中数据,回答下列问题:
(1)压强从2×105 Pa增加到5×105 Pa时,平衡移动方向是 ,理由是 。
(2)压强从5×105 Pa增加到1×106 Pa时,平衡移动的方向是 ,理由是 。
答案 Ⅰ.(1)黄 OH-与H+结合生成水,c(H+)减小,使平衡正向移动,Cr浓度增大,溶液由橙色变为黄色 (2)橙 c(H+)增大,平衡逆向移动,Cr2浓度增大,溶液又由黄色变为橙色 (3)正向移动 逐渐变浅,直至无色
Ⅱ.(1)逆向移动 D浓度增大的倍数小于压强增大的倍数 (2)正向移动 D浓度增大的倍数大于压强增大的倍数,此时压强增大可能使E液化,导致平衡正向移动
解析 Ⅰ.加碱中和溶液中的H+,平衡正向移动,溶液中的c(Cr)增大;加酸使平衡逆向移动,溶液中的c(Cr2)增大;加Ba(NO3)2发生的反应为Ba2++Cr===BaCrO4↓(黄色),平衡正向移动,溶液颜色将由橙色逐渐变浅,直至无色。
Ⅱ.(1)压强增加2.5倍,若平衡不移动,D的浓度应为0.212 5 mol·L-1,现在小于该值,说明平衡逆向移动。
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