2.2 化学平衡 第3课时(培优讲义)化学人教版选择性必修1

2026-08-25
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摘要:

本讲义聚焦“影响化学平衡的因素”核心知识点,系统梳理化学平衡移动的概念及判断依据,详细阐述浓度、压强、温度等外界条件对平衡的影响规律,进而延伸至勒夏特列原理应用及化学平衡图像分析,构建从基础概念到综合应用的学习支架。 资料以工业生产情境(如冶炼钢、燃煤脱硫)设计进阶与拔高典例,结合分层对点练及图像分析“面线点”方法指导,培养学生科学思维中的证据推理与模型建构能力,课中辅助教师高效授课,课后助力学生通过易错提醒与练习查漏补缺,强化知识应用。

内容正文:

第二章 化学反应速率与化学平衡 第二节 化学平衡 第3课时 影响化学平衡的因素 考点 1 化学平衡的移动 1.化学平衡的移动 (1)概念:当一个可逆反应达到平衡后,如果改变反应条件(如__________________等),原来的平衡状态会______,平衡体系的物质组成也会随着______,直至达到__________,这种由原有的平衡状态达到新的平衡状态的过程叫做化学平衡的移动。 (2)化学平衡移动方向的判断 当Q=K时:可逆反应__________________,v正____v逆; 当Q<K时:化学平衡__________________,v正____v逆; 当Q>K时:化学平衡__________________,v正____v逆。 2.外界因素对化学平衡的影响 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 【易错提醒】外界条件对化学平衡的影响要注意的问题 (1)浓度: ①浓度指与反应有关的气体或溶液中实际参加反应离子的浓度。 ②改变纯固体或纯液体的量对平衡无影响。 (2)温度:任何化学反应都伴有能量的变化(放热或吸热),所以,改变温度一定会使化学平衡发生移动。 (3)压强: ①无气体参与的化学反应,由于改变压强不能改变化学反应速率,所以改变压强不能使无气体物质存在的化学平衡发生移动。 ②对于反应前后气体分子数相等的可逆反应,改变压强后,正、逆反应速率同时、同等程度地改变,因此增大或减小压强不能使其化学平衡发生移动。 ③“惰气”(不与原平衡体系中各物质反应的气体)对化学平衡的影响。 a.恒温、恒容条件下: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 b.恒温、恒压条件下 原平衡体系容器容积增大―→体系中各组分的浓度减小 对于反应前后分子数相等的反应―→平衡不移动; 对于反应前后分子数不相等的反应―→平衡向气体分子数增大的方向移动。 ④催化剂:催化剂同等程度改变正逆反应速率,不影响平衡移动。 【进阶典例】(25-26高二上·河北石家庄·期中)工业冶炼钢的生产中,降低生铁中碳的含量发生反应:FeO(s)+C(s)Fe(s)+CO(g),某温度下,向恒容密闭容器中充入足量的FeO(s)和C(s)发生上述反应达到平衡1,测得c(CO)=a mol·L-1。此时其他条件不变,再充入少量CO(g),平衡移动且达到平衡2。下列叙述正确的是 A.当气体摩尔质量不随时间变化时达到平衡状态 B.平衡1逆向移动达到平衡2 C.平衡2时c(CO)>a mol·L-1 D.平衡时加入少量FeO(s),导致v正>v逆 解题点睛 (1)分析化学平衡移动的一般思路 (2)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。 (3)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。 (4)绝热体系的化学平衡分析方法 在绝热条件下,体系与外界不进行热交换,若反应放热,体系内温度升高,平衡向吸热反应方向移动;若反应吸热,体系内温度降低,平衡向放热反应方向移动。 【拔高典例】(25-26高二上·北京·期中)一定温度下,  ,平衡常数。下列分析正确的是 A.恒温时,缩小体积,气体颜色变深,是平衡逆向移动导致的 B.升高温度既能增大反应速率又能促进平衡正向移动 C.断裂和中的共价键所需能量大于断裂中的共价键所需能量 D.若起始浓度、,反应后气体颜色变深 【对点练1】对可逆反应2A(s)+3B(g)C(g)+2D (g)  ,在一定条件下达到平衡,下列有关叙述正确的是 A.增大压强,平衡不移动,的浓度不变 B.向体系中加入A,平衡正向移动 C.升高温度,化学平衡常数减小 D.减小的浓度,v(正)增大,v(逆)减小,平衡正向移动 【对点练2】下列关于反应  的说法不正确的是 A.保持其他条件不变,平衡时升高温度, B.保持其他条件不变,平衡时通入,达到新平衡时变小 C.反应生成,转移电子数目为 D.及时分离出,有利于生成 考点 2 勒夏特列原理及应用 1.勒夏特列原理 (1)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______这种改变的方向移动。 (2)适用范围 ①勒夏特列原理仅适用于已达到______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。此外,勒夏特列原理对所有的动态平衡(如溶解平衡、电离平衡和水解平衡等)都适用。 ②勒夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的一个因素”时平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个因素,则不能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向,只有在改变的因素对平衡移动的方向影响一致时,才能根据勒夏特列原理进行判断。 【易错提醒】理解勒夏特列原理的注意问题 (1)由“化学平衡”可知,勒夏特列原理的适用对象是可逆过程。适用于任何动态平衡(如溶解平衡、电离平衡等),非平衡状态不能用此来分析。 (2)由“减弱”可知,只能减弱改变,而不能消除改变,更不能“扭转”外界条件的影响。 (3)勒夏特列原理可判断“改变影响平衡的一个条件”的平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个条件,则不能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向,只有在改变的条件对平衡移动的方向影响一致时,才能根据勒夏特列原理进行判断。 【进阶典例】(25-26高二上·云南昭通·期中)在恒温密闭容器中,反应达到平衡。下列说法正确的是 A.减小容积,达新平衡时的浓度降低 B.维持恒容,加入一定量的,达新平衡时的浓度降低 C.维持恒压,加入一定量的氦气,达新平衡时的转化率减小 D.达平衡后,和的浓度保持不变 解题点睛 化学平衡移动方向和转化率的判断 (1)反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(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) (2)只有一种气体反应物的化学平衡移动方向和转化率分析(恒温恒容,A、B、C均为气体) 可逆反应 改变条件 平衡移动方向 反应物转化率 AB+C 增大A的浓度 正向移动 α(A)减小 2AB+C 增大A的浓度 正向移动 α(A)不变 3AB+C 增大A的浓度 正向移动 α(A)增大 【拔高典例】(25-26高二上·河南信阳·期中)以下化学平衡原理的应用正确的是 A.做鱼汤时,加热后鱼汤鲜味更浓,是因为存在平衡氨基酸(溶液)氨基酸(挥发)  ,温度升高,平衡逆向移动 B.CO中毒是因为CO吸入肺中发生反应:(氧合血红蛋白)(碳氧血红蛋白),治疗的做法是把病人放入高压氧舱 C.医学研究证实痛风病与关节滑液中形成的尿酸钠(NaUr)有关(NaUr增多,病情加重),关节滑液由于形成尿酸钠晶体[(s,尿酸钠)  ]而引发关节炎,治疗的做法是采用冷敷 D.自来水厂用液氯进行自来水的消毒时会加入少量液氨,发生以下反应,生成比HClO稳定的:,目的是降低HClO的毒性 【对点练1】下列事实中,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泡 B.对2HI(g)H2(g)+I2(g),增大平衡体系压强可使颜色变深 C.将盛有二氧化氮和四氧化二氮混合气体的密闭容器置于冷水中,混合气体颜色变浅 D.高压有利于合成氨 【对点练2】(25-26高二上·陕西西安·期中)下列叙述及解释正确的是 A.  ,在平衡后,对平衡体系采取压缩体积的措施,因为平衡向正反应方向移动,故体系颜色变浅 B.  ,在平衡后,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.对于,平衡后,压强不变,充入氦气,平衡左移 D.,在平衡后,加少量KCl,因为平衡向逆反应方向移动,故体系颜色变浅 考点 3 化学平衡图像分析 1.速率-时间图像 (1)观察如图,分别找出甲、乙、丙t1时刻所改变的条件。 甲:__________________;乙:__________________;丙:__________________。 (2)当可逆反应达到一种平衡后,若某一时刻外界条件发生改变,都可能使速率—时间图像的曲线出现不连续的情况,根据出现“断点”前后的速率大小,即可对外界条件的变化情况作出判断。 t1时刻改变的条件是____________或______(仅适用于__________________的反应)。 (3)常见含“断点”的速率变化图像分析 图像 t1时刻 所改变的条件 温度 正反应为______反应 正反应为______反应 压强 正反应为______________的反应 正反应为______________的反应 2.含量(或转化率)-时间-温度(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)与时间的关系曲线,可推断温度的高低和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。 以aA(g)+bB(g)cC(g)为例,C%指生成物的百分含量,B%指反应物的百分含量。 (a______,b______) (T2____T1,正反应为______热反应) (p1____p2,正反应为____________的反应) 析图关键:“先拐先平,数值大”。即曲线先出现拐点的首先达到平衡,反应速率快,以此判断温度或压强的高低,再依据外界条件对平衡的影响分析判断反应的热效应及反应前后气体体积的变化。 3.转化率(或质量分数)与压强—温度图像 (1)恒压线图像 a.当压强相等(任意一条恒压线)时温度升高,A的转化率______,平衡______移动,这则正反应为______反应。 b.当温度相等时,即作垂直于横轴的辅助线,与三条恒压线交于三点,这三点自下而上压强______,A的转化率______,平衡______移动,则正反应为__________________的反应。 (2)恒温线图像 a.当温度相等(任意一条等温线)时,增大压强,A的转化率______,说明增大压强平衡______移动,即正反应是__________________的反应。 b.当压强相等时,在图3中作直线,与两条等温线交于两点,这两点自下而上为______温度,A的转化率______,说明降低温度平衡______移动,即正反应为______反应。 (3)含量(转化率)—温度曲线 ①对于反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g) ΔH<0。 M点之前,温度越高,反应速率越大,反应物浓度减小或生成物浓度增大;M点时达到______状态; M点之后,温度升高,反应物浓度增大或生成物浓度减小。发生变化的原因有: a.反应放热,升温,平衡______移动; b.温度升高,催化剂活性降低,反应速率减小,反应可能未达到平衡状态。 ②平衡转化率-温度曲线 如图所示曲线是其他条件不变时,某反应物的平衡转化率与温度的关系曲线。图中标出的1、2、3、4四个点,表示v正>v逆的是______,表示v正<v逆的是______,而______表示v正=v逆。 图像曲线上的点全为对应条件下的平衡点。 【进阶典例】(25-26高二上·四川成都·期中)下列有关图像分析和说法正确的是 A.图甲可表示反应在三种不同催化剂作用下,反应相同时间容器中尿素的物质的量随温度变化的曲线,A点表示达到平衡状态 B.图乙可表示反应  的平衡常数与温度和压强的关系 C.图丙可表示反应在时扩大容器体积,随时间变化的曲线 D.图丁可表示发生反应:若,则a曲线一定使用了催化剂 解题点睛 分析化学反应速率和化学平衡图像的步骤 第一步:看图像 一看面——横坐标、纵坐标代表的量(如纵坐标是反应物百分含量,还是反应物的转化率等),确定坐标值与化学量的正变与负变关系。 二看线——曲线的走向、变化趋势(斜率大小、升与降、平与陡、渐变与突变、连续与断变、转折等),同时对走势有转折变化的曲线,要分段进行分析,找出各段曲线的变化趋势及含义。例如,升高温度,v吸增加得多,v放增加得少;增大反应物浓度,v正突变,v逆渐变。 三看点——起点(分清反应物、生成物。浓度减小的是反应物,浓度增大的是生成物,一般生成物多数以原点为起点),终点(终点是否达到平衡),转折点(转折点前后影响的主要因素不同)等;此外还有顶点、拐点、交叉点、平衡点等都要认真分析。 四看辅助线——要不要作等温线、等压线,讨论单变量。 五看量——一般标出具体数值的量在解题中都会用到。 第二步:想规律 在看清图的基础上,根据坐标x轴的变化,确定y轴的变化,结合外因对化学反应速率、化学平衡的影响因素分析变化的本质原因。 第三步:作判断 看条件(T,p,c) →同结果正确,不同则错。 【拔高典例】反应N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+57 kJ·mol-1,在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(  ) A.A、C两点的反应速率:A>C B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅 C.A、C两点气体的平均相对分子质量:A>C D.由状态B到状态A,可以用加热的方法 【对点练1】一种燃煤脱硫技术的原理是CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)CaS(s)+3CO2(g) ΔH=-394.0 kJ·mol-1。保持其他条件不变,不同温度下,起始时CO物质的量与平衡时体系中CO2的体积分数的关系如图所示(T表示温度)。下列有关说法正确的是(  ) A.T1>T2 B.b点SO2的转化率最高 C.b点后曲线下降是因为CO体积分数升高 D.减小压强可提高CO、SO2的转化率 【对点练2】(25-26高二上·广东佛山·阶段检测)在2L的密闭容器中,,将2molA气体和1molB气体在反应器中反应,测定A的转化率与温度的关系如实线图所示(图中虚线表示相同条件下A的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是 A.反应的 B.图中Y点 C.X点的化学平衡常数大于Y点的化学平衡常数 D.图中Z点,增加B的浓度不能提高A的转化率 1.(25-26高二上·广东广州·期中)NO2和N2O4存在平衡:  。下列分析正确的是 A.在平衡混合气体中,始终存在 B.在恒压条件下,加热会使平衡向正反应方向移动 C.当增大NO2的初始浓度时,反应可以更快地达到平衡状态 D.反应需要一定的活化能才能发生,因此该反应需要加热才能发生 2.将BaO2放入密闭的真空容器中,反应达到平衡。保持温度不变,缩小容器容积,体系重新达到平衡,下列说法正确的是 A.平衡常数减小 B.BaO量不变 C.氧气压强不变 D.BaO量增加 3.把晶体放入密闭容器中,在一定条件下,最终建立平衡  。若要提高反应速率并提高的平衡转化率,下列采取的措施可行的是 A.保持体系压强不变,通入稀有气体 B.升高反应体系温度 C.保持体系容积不变,通入 D.使用新型高效催化剂 4.(25-26高二上·山东青岛·期中)工业常利用反应  处理。一定温度下,将充入某恒容密闭容器,与足量焦炭反应达到平衡。下列说法错误的是 A.该反应达到平衡时, B.当气体密度不再改变时,反应达到平衡状态 C.适当增大,平衡正向移动,的体积分数增大 D.若容器内气体平均相对分子质量随温度升高而增大,则 5.已知:  。向2 L恒容密闭容器中充入和发生上述反应,测得NO的体积分数与温度和时间的关系如图所示。下列说法不正确的是 A.温度: B.温度下的平衡常数大于温度下的平衡常数 C.正、逆反应活化能的大小关系为 D.恒温恒压时,充入He,平衡不移动,反应速率减慢 6.向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的正确结论是(  ) A.反应在c点达到平衡状态 B.反应物浓度:a点小于b点 C.反应物的总能量低于生成物的总能量 D.Δt1=Δt2时,SO2的转化率:a~b段小于b~c段 7.在一定条件下,H2S能发生分解反应:2H2S(g)S2(g)+2H2(g),利用该反应可制备氢气和硫黄。在2 L恒容密闭容器中充入0.1 mol H2S,不同温度下H2S的转化率与时间的关系如图所示。下列说法正确的是(  ) A.该反应的正反应为放热反应 B.温度升高,混合气体的平均摩尔质量增大 C.950 ℃时,1.25 s内,反应的平均速率v(H2)=0.008 mol·L-1·s-1 D.根据P点坐标可求出950 ℃时反应的平衡常数为3.125×10-4 8.某同学做H2O2分解实验,在其他条件相同时,仅改变催化剂条件,对比测量生成O2的体积随时间的变化关系。(a为使用催化剂,b为不使用催化剂)。下列图像中正确的是 A. B. C. D. 9.(25-26高二上·广东汕头·期末)向某密闭容器中充入一定量的和,在催化剂作用下发生反应:,测得的转化率与温度的关系如图所示,其中两条曲线分别表示反应到时的转化率以及的平衡转化率。下列说法不正确的是 A.曲线I表示反应到2s时CO的平衡转化率 B.反应温度为时,后,容器中的物质的量仍在增加 C.在反应温度低于时,延长反应时间能缩小图中阴影部分的面积 D.若时,测得容器中和的浓度相等,则的转化率为 10.(25-26高一下·陕西西安·期中)利用可消除污染,其反应为,不同温度下,向装有足量固体的恒容密闭容器中通入,测得气体的体积分数随时间的变化曲线如图所示。 回答下列问题: (1)在温度下,要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有___________(写出两点)。 (2)从反应开始至点时的平均反应速率___________。温度下,的平衡转化率是______。 (3)温度下b点___________(填“>”“<”或“=”),判断的理由是___________。 (4)一定温度下,在密闭容器中,、、三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图所示: ①达到平衡状态时Z的浓度为_____,该反应的化学方程式是___________________。 ②该反应达到平衡状态的标志是___________(填字母)。 A.混合气体的总质量保持不变 B.、的反应速率比为 C.容器内混合气体的压强保持不变 D.容器内各气体的浓度不再改变 1.(25-26高二上·河南信阳·期中)在恒温恒容密闭容器中投入一定量的和,发生反应:  。不同温度、下,随时间(t)的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A. B.从体系中移出一部分,平衡正向移动 C.M点时再充入少量,再次平衡时浓度与原平衡浓度相等 D.达到平衡时,以表示的速率: 2.(25-26高二上·安徽池州·期中)通过MgCl2和[Mg(NH3)6]Cl2的相互转化可实现NH3的高效存储和利用。MgCl2和NH3反应过程中能量变化如下图,下列说法正确的是 A.室温下MgCl2和NH3反应更容易生成[Mg(NH3)]Cl2 B.降温、减压有利于脱除NH3 C.该反应需要在无水条件下进行 D.生成等物质的量的[Mg(NH3)6 ]Cl2(s)和[Mg(NH3)]Cl2(s),前者焓变小 3.(25-26高二上·四川宜宾·期末)向三个2L的恒容密闭容器中分别投入1mol CO和2mol ,不同温度下发生反应:  ,tmin时测得CO的物质的量如图。 下列说法正确的是 A.该反应的 B.时,容器甲中 C.内,容器乙中 D.内,容器丙中的转化率为40% 4.(25-26高一下·四川绵阳·期末)由生成的反应为(已配平)。在时,溶液中R的初始浓度为,随着反应的进行,测得的浓度随时间的变化如下表所示: t/min 20 50 80 100 120 160 220 c/(mol·L-1) 0.025 0.051 0.075 0.085 0.092 0.108 0.120 0.132 下列有关说法错误的是 A.分离出可以提高的转化率 B.内, C.达到平衡时,的产率为66.0% D.在时,该反应的平衡常数约为0.256 5.(25-26高二上·山西·阶段检测)碘及其化合物在人类活动中占有重要地位。 已知:25℃下,存在以下平衡(不考虑碘与水以及其他反应), (i)    (ii)    (iii)    烧杯甲:将加入20mL水中(含沉淀); 烧杯乙:将加入溶液(含沉淀)。 (1)甲中存在平衡(i),乙中存在平衡(i)和(ii),下列说法错误的是_________。 A.烧杯乙中剩余的沉淀质量比甲的沉淀质量小 B.室温下,甲中加,溶液中浓度增大 C.乙中通入少量,浓度降低 D.通入,反应(ii)的平衡常数小于640 (2)为了探究水溶液中含碘微粒的存在形式,进行实验:恒温25℃向的KI溶液中加入10mL一定浓度的溶液,(混合后的体积变化可忽略)。反应后碘元素的相关微粒浓度如表: 微粒 浓度(mol·L-1) a b c 其中____________(用含c的代数式表示),若___________(用含a、b、c的代数式表示),说明平衡体系中不含沉淀。 (3)向烧杯甲中加入一定量进行萃取,平衡后无沉淀,上层与下层溶液的碘元素浓度比为_________。 1 / 10 学科网(北京)股份有限公司zxxk.com 学科网(北京)股份有限公司zxxk.com 学科网(北京)股份有限公司 $ 第二章 化学反应速率与化学平衡 第二节 化学平衡 第3课时 影响化学平衡的因素 考点 1 化学平衡的移动 1.化学平衡的移动 (1)概念:当一个可逆反应达到平衡后,如果改变反应条件(如浓度、温度、压强等),原来的平衡状态会被破坏,平衡体系的物质组成也会随着改变,直至达到新的平衡,这种由原有的平衡状态达到新的平衡状态的过程叫做化学平衡的移动。 (2)化学平衡移动方向的判断 当Q=K时:可逆反应处于平衡状态,v正=v逆; 当Q<K时:化学平衡向正反应方向移动,v正>v逆; 当Q>K时:化学平衡向逆反应方向移动,v正<v逆。 2.外界因素对化学平衡的影响 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生成物浓度 向正反应方向移动 减小反应物浓度或增大生成物浓度 向逆反应方向移动 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 向气体分子数减小的方向移动 减小压强 向气体分子数增加的方向移动 反应前后气体分子数不变 改变压强 不移动 温度 升高温度 向吸热反应方向移动 降低温度 向放热反应方向移动 催化剂 使用催化剂 不移动 【易错提醒】外界条件对化学平衡的影响要注意的问题 (1)浓度: ①浓度指与反应有关的气体或溶液中实际参加反应离子的浓度。 ②改变纯固体或纯液体的量对平衡无影响。 (2)温度:任何化学反应都伴有能量的变化(放热或吸热),所以,改变温度一定会使化学平衡发生移动。 (3)压强: ①无气体参与的化学反应,由于改变压强不能改变化学反应速率,所以改变压强不能使无气体物质存在的化学平衡发生移动。 ②对于反应前后气体分子数相等的可逆反应,改变压强后,正、逆反应速率同时、同等程度地改变,因此增大或减小压强不能使其化学平衡发生移动。 ③“惰气”(不与原平衡体系中各物质反应的气体)对化学平衡的影响。 a.恒温、恒容条件下: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 b.恒温、恒压条件下 原平衡体系容器容积增大―→体系中各组分的浓度减小 对于反应前后分子数相等的反应―→平衡不移动; 对于反应前后分子数不相等的反应―→平衡向气体分子数增大的方向移动。 ④催化剂:催化剂同等程度改变正逆反应速率,不影响平衡移动。 【进阶典例】(25-26高二上·河北石家庄·期中)工业冶炼钢的生产中,降低生铁中碳的含量发生反应:FeO(s)+C(s)Fe(s)+CO(g),某温度下,向恒容密闭容器中充入足量的FeO(s)和C(s)发生上述反应达到平衡1,测得c(CO)=a mol·L-1。此时其他条件不变,再充入少量CO(g),平衡移动且达到平衡2。下列叙述正确的是 A.当气体摩尔质量不随时间变化时达到平衡状态 B.平衡1逆向移动达到平衡2 C.平衡2时c(CO)>a mol·L-1 D.平衡时加入少量FeO(s),导致v正>v逆 【答案】B 【解析】A.该反应中气体只有,气体摩尔质量始终等于的摩尔质量,为固定值,无法据此判断是否达到平衡,A错误; B.充入少量后,生成物浓度瞬时增大,浓度商,平衡逆向移动最终达到平衡2,B正确; C.温度不变,平衡常数不变,故平衡2时,C错误; D.为固体,加入固体不影响反应速率和平衡状态,平衡时,D错误; 故选B。 解题点睛 (1)分析化学平衡移动的一般思路 (2)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。 (3)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。 (4)绝热体系的化学平衡分析方法 在绝热条件下,体系与外界不进行热交换,若反应放热,体系内温度升高,平衡向吸热反应方向移动;若反应吸热,体系内温度降低,平衡向放热反应方向移动。 【拔高典例】(25-26高二上·北京·期中)一定温度下,  ,平衡常数。下列分析正确的是 A.恒温时,缩小体积,气体颜色变深,是平衡逆向移动导致的 B.升高温度既能增大反应速率又能促进平衡正向移动 C.断裂和中的共价键所需能量大于断裂中的共价键所需能量 D.若起始浓度、,反应后气体颜色变深 【答案】D 【解析】A.该反应前后气体分子数相等,恒温缩小体积时平衡不移动,气体颜色变深是体积减小使浓度升高导致的,并非平衡逆向移动,A错误; B.升高温度可以增大反应速率,但该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,无法促进平衡正向移动,B错误; C.反应物总键能生成物总键能,说明断裂和中的共价键所需总能量小于断裂中的共价键所需能量,C错误; D.计算浓度商,平衡逆向移动,浓度增大,气体颜色变深,D正确; 故答案选D。 【对点练1】对可逆反应2A(s)+3B(g)C(g)+2D (g)  ,在一定条件下达到平衡,下列有关叙述正确的是 A.增大压强,平衡不移动,的浓度不变 B.向体系中加入A,平衡正向移动 C.升高温度,化学平衡常数减小 D.减小的浓度,v(正)增大,v(逆)减小,平衡正向移动 【答案】C 【解析】A.该反应为气体分子数不变的反应,增大压强平衡不移动,但通常增大压强是通过压缩容器体积实现的,容器体积减小会使的浓度增大,A错误; B.为固体,固体浓度视为常数,加入对反应速率和平衡均无影响,平衡不移动,B错误; C.该反应,为放热反应,升高温度平衡逆向移动,生成物浓度减小、反应物浓度增大,化学平衡常数减小,C正确; D.减小的浓度瞬间,(逆)减小,(正)不变,随后(正)逐渐减小,平衡正向移动,并非(正)增大,D错误; 故选C。 【对点练2】下列关于反应  的说法不正确的是 A.保持其他条件不变,平衡时升高温度, B.保持其他条件不变,平衡时通入,达到新平衡时变小 C.反应生成,转移电子数目为 D.及时分离出,有利于生成 【答案】B 【解析】A.该反应,为放热反应,升高温度平衡向吸热的逆反应方向移动,故,A正确; B.题给比值为该反应的平衡常数,平衡常数仅与温度有关,保持温度不变,通入时不变,故比值不变,B错误; C.生成1mol 时,2mol 参与反应共得到4mol电子,故转移电子数目为,C正确; D.及时分离出,生成物浓度降低,平衡正向移动,有利于生成,D正确。 考点 2 勒夏特列原理及应用 1.勒夏特列原理 (1)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),平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。 (2)适用范围 ①勒夏特列原理仅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。此外,勒夏特列原理对所有的动态平衡(如溶解平衡、电离平衡和水解平衡等)都适用。 ②勒夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的一个因素”时平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个因素,则不能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向,只有在改变的因素对平衡移动的方向影响一致时,才能根据勒夏特列原理进行判断。 【易错提醒】理解勒夏特列原理的注意问题 (1)由“化学平衡”可知,勒夏特列原理的适用对象是可逆过程。适用于任何动态平衡(如溶解平衡、电离平衡等),非平衡状态不能用此来分析。 (2)由“减弱”可知,只能减弱改变,而不能消除改变,更不能“扭转”外界条件的影响。 (3)勒夏特列原理可判断“改变影响平衡的一个条件”的平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个条件,则不能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向,只有在改变的条件对平衡移动的方向影响一致时,才能根据勒夏特列原理进行判断。 【进阶典例】(25-26高二上·云南昭通·期中)在恒温密闭容器中,反应达到平衡。下列说法正确的是 A.减小容积,达新平衡时的浓度降低 B.维持恒容,加入一定量的,达新平衡时的浓度降低 C.维持恒压,加入一定量的氦气,达新平衡时的转化率减小 D.达平衡后,和的浓度保持不变 【答案】D 【解析】A.减小容积即增大体系压强,平衡逆向移动,根据勒夏特列原理,平衡移动只能减弱浓度增大趋势而不能抵消体积压缩带来的浓度提升,因此新平衡下浓度依旧高于原平衡浓度,A错误; B.维持恒容,加入,生成物浓度增大,平衡逆向移动,生成量增多,浓度升高,B错误; C.维持恒压,通入氦气,容器总容积增大,各反应组分分压降低,等效减压,平衡向气体分子数增大的正反应方向移动,转化率增大,C错误; D.化学平衡的本质特征为一定条件下可逆反应达到限度,各物质的浓度保持恒定,达到平衡后,与浓度不再发生变化,D正确; 故选D。 解题点睛 化学平衡移动方向和转化率的判断 (1)反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(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) (2)只有一种气体反应物的化学平衡移动方向和转化率分析(恒温恒容,A、B、C均为气体) 可逆反应 改变条件 平衡移动方向 反应物转化率 AB+C 增大A的浓度 正向移动 α(A)减小 2AB+C 增大A的浓度 正向移动 α(A)不变 3AB+C 增大A的浓度 正向移动 α(A)增大 【拔高典例】(25-26高二上·河南信阳·期中)以下化学平衡原理的应用正确的是 A.做鱼汤时,加热后鱼汤鲜味更浓,是因为存在平衡氨基酸(溶液)氨基酸(挥发)  ,温度升高,平衡逆向移动 B.CO中毒是因为CO吸入肺中发生反应:(氧合血红蛋白)(碳氧血红蛋白),治疗的做法是把病人放入高压氧舱 C.医学研究证实痛风病与关节滑液中形成的尿酸钠(NaUr)有关(NaUr增多,病情加重),关节滑液由于形成尿酸钠晶体[(s,尿酸钠)  ]而引发关节炎,治疗的做法是采用冷敷 D.自来水厂用液氯进行自来水的消毒时会加入少量液氨,发生以下反应,生成比HClO稳定的:,目的是降低HClO的毒性 【答案】B 【解析】A.氨基酸(溶液)氨基酸(挥发),温度升高,平衡正向移动,与“平衡逆向移动”矛盾,A错误; B.CO中毒是因为CO吸入肺中发生反应:(氧合血红蛋白)(碳氧血红蛋白),治疗的做法是把HbCO碳氧血红蛋白转化为氧合血红蛋白,所以应把病人放入高压氧舱,B正确; C.采用冷敷的方法,可逆反应(s,尿酸钠)  的平衡正向移动,NaUr尿酸钠的浓度增大,关节炎加重,C错误; D.自来水厂用液氯进行自来水的消毒时加入少量液氨,发生反应,目的是防止HClO分解,并能缓慢释放HClO,让消毒更持久,D错误; 故选B。 【对点练1】下列事实中,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泡 B.对2HI(g)H2(g)+I2(g),增大平衡体系压强可使颜色变深 C.将盛有二氧化氮和四氧化二氮混合气体的密闭容器置于冷水中,混合气体颜色变浅 D.高压有利于合成氨 【答案】B 【解析】A.啤酒中存在的溶解平衡,打开瓶盖时体系压强减小,平衡逆向移动,逸出,可用勒夏特列原理解释,A不符合题意; B.反应为反应前后气体分子数相等的可逆反应,增大压强平衡不移动,颜色变深是因为体积缩小导致浓度增大,与平衡移动无关,不能用勒夏特列原理解释,B符合题意; C.混合气体中存在,置于冷水中温度降低,平衡正向移动,浓度减小,颜色变浅,可用勒夏特列原理解释,C不符合题意; D.合成氨反应为,反应后气体分子数减小,增大压强平衡正向移动,有利于氨的合成,可用勒夏特列原理解释,D不符合题意; 故选B。 【对点练2】(25-26高二上·陕西西安·期中)下列叙述及解释正确的是 A.  ,在平衡后,对平衡体系采取压缩体积的措施,因为平衡向正反应方向移动,故体系颜色变浅 B.  ,在平衡后,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.对于,平衡后,压强不变,充入氦气,平衡左移 D.,在平衡后,加少量KCl,因为平衡向逆反应方向移动,故体系颜色变浅 【答案】C 【解析】A.压缩体积时,浓度瞬间增大,平衡正向移动只能减弱浓度增大的趋势,最终浓度仍大于原平衡,体系颜色实际是先变深后变浅,最终比原平衡颜色更深,A错误; B.增大容积、减小压强,该反应前后气体分子数相等,平衡不移动,但浓度因容积增大而减小,体系颜色变浅,B错误; C.压强不变充入氦气,容器容积增大,反应体系各物质分压减小,平衡向气体分子数增大的方向(逆反应方向)移动,即平衡左移,C正确; D.该反应的实质为,和不参与平衡,加入平衡不移动,体系颜色不变,D错误; 故选C。 考点 3 化学平衡图像分析 1.速率-时间图像 (1)观察如图,分别找出甲、乙、丙t1时刻所改变的条件。 甲:增大反应物的浓度;乙:减小反应物浓度;丙:增大生成物浓度。 (2)当可逆反应达到一种平衡后,若某一时刻外界条件发生改变,都可能使速率—时间图像的曲线出现不连续的情况,根据出现“断点”前后的速率大小,即可对外界条件的变化情况作出判断。 t1时刻改变的条件是使用催化剂或加压(仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应)。 (3)常见含“断点”的速率变化图像分析 图像 t1时刻 所改变的条件 温度 升高 降低 升高 降低 正反应为放热反应 正反应为吸热反应 压强 增大 减小 增大 减小 正反应为气体物质的量增大的反应 正反应为气体物质的量减小的反应 2.含量(或转化率)-时间-温度(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)与时间的关系曲线,可推断温度的高低和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。 以aA(g)+bB(g)cC(g)为例,C%指生成物的百分含量,B%指反应物的百分含量。 (a用催化剂,b不用) (T2>T1,正反应为吸热反应) (p1>p2,正反应为气体分子数减小的反应) 析图关键:“先拐先平,数值大”。即曲线先出现拐点的首先达到平衡,反应速率快,以此判断温度或压强的高低,再依据外界条件对平衡的影响分析判断反应的热效应及反应前后气体体积的变化。 3.转化率(或质量分数)与压强—温度图像 (1)恒压线图像 a.当压强相等(任意一条恒压线)时温度升高,A的转化率增大,平衡正向移动,这则正反应为吸热反应。 b.当温度相等时,即作垂直于横轴的辅助线,与三条恒压线交于三点,这三点自下而上压强增大,A的转化率增大,平衡正向移动,则正反应为反应前后气体分子数减小的反应。 (2)恒温线图像 a.当温度相等(任意一条等温线)时,增大压强,A的转化率增大,说明增大压强平衡正向移动,即正反应是气体分子数减小的反应。 b.当压强相等时,在图3中作直线,与两条等温线交于两点,这两点自下而上为降低温度,A的转化率增大,说明降低温度平衡正向移动,即正反应为放热反应。 (3)含量(转化率)—温度曲线 ①对于反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g) ΔH<0。 M点之前,温度越高,反应速率越大,反应物浓度减小或生成物浓度增大;M点时达到平衡状态; M点之后,温度升高,反应物浓度增大或生成物浓度减小。发生变化的原因有: a.反应放热,升温,平衡逆向移动; b.温度升高,催化剂活性降低,反应速率减小,反应可能未达到平衡状态。 ②平衡转化率-温度曲线 如图所示曲线是其他条件不变时,某反应物的平衡转化率与温度的关系曲线。图中标出的1、2、3、4四个点,表示v正>v逆的是点3,表示v正<v逆的是点1,而点2、4表示v正=v逆。 图像曲线上的点全为对应条件下的平衡点。 【进阶典例】(25-26高二上·四川成都·期中)下列有关图像分析和说法正确的是 A.图甲可表示反应在三种不同催化剂作用下,反应相同时间容器中尿素的物质的量随温度变化的曲线,A点表示达到平衡状态 B.图乙可表示反应  的平衡常数与温度和压强的关系 C.图丙可表示反应在时扩大容器体积,随时间变化的曲线 D.图丁可表示发生反应:若,则a曲线一定使用了催化剂 【答案】C 【解析】A.温度升高到一定程度后,不同催化剂作用下的曲线均出现尿素物质的量随温度升高而下降的趋势,说明最高点之后的区域是平衡后升温,平衡逆向移动导致产物减少,A点的没有达到最大值,说明反应相同时间,反应还未达到平衡状态,A错误; B.该反应 ,温度升高平衡逆向移动, 应随温度升高而减小,其变化符合图中趋势,平衡常数只与温度有关,和压强无关,图乙中随压强变化,不符合平衡常数的性质;B错误; C.时扩大容器体积,体系压强瞬间减小,生成物浓度瞬间降低,逆反应速率逆瞬间减小;扩大容积平衡向气体分子数增多的逆向移动,随着反应进行,浓度逐渐降低,v逆也逐渐减小,直到建立新平衡后v逆保持不变,和图丙曲线变化一致,C正确; D.该反应中A是固体,若(反应前后气体分子数相等),增大压强也可以加快反应速率、缩短达到平衡的时间,且平衡不移动,最终B的物质的量分数和原平衡一致,因此a曲线除了使用催化剂,也可能是增大了压强,并非“一定使用了催化剂,D错误; 故选C。 解题点睛 分析化学反应速率和化学平衡图像的步骤 第一步:看图像 一看面——横坐标、纵坐标代表的量(如纵坐标是反应物百分含量,还是反应物的转化率等),确定坐标值与化学量的正变与负变关系。 二看线——曲线的走向、变化趋势(斜率大小、升与降、平与陡、渐变与突变、连续与断变、转折等),同时对走势有转折变化的曲线,要分段进行分析,找出各段曲线的变化趋势及含义。例如,升高温度,v吸增加得多,v放增加得少;增大反应物浓度,v正突变,v逆渐变。 三看点——起点(分清反应物、生成物。浓度减小的是反应物,浓度增大的是生成物,一般生成物多数以原点为起点),终点(终点是否达到平衡),转折点(转折点前后影响的主要因素不同)等;此外还有顶点、拐点、交叉点、平衡点等都要认真分析。 四看辅助线——要不要作等温线、等压线,讨论单变量。 五看量——一般标出具体数值的量在解题中都会用到。 第二步:想规律 在看清图的基础上,根据坐标x轴的变化,确定y轴的变化,结合外因对化学反应速率、化学平衡的影响因素分析变化的本质原因。 第三步:作判断 看条件(T,p,c) →同结果正确,不同则错。 【拔高典例】反应N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+57 kJ·mol-1,在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(  ) A.A、C两点的反应速率:A>C B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅 C.A、C两点气体的平均相对分子质量:A>C D.由状态B到状态A,可以用加热的方法 【答案】D 【解析】A、C点的温度相同,C点压强大于A点压强,增大压强,反应速率增大,故反应速率:A<C,A错误;增大压强,虽然平衡向逆反应方向移动,但体积同时也减小,组分的浓度增大,C的颜色深,B错误;M=,增大压强,平衡向逆反应方向移动,m不变,n减小,M增大,平均相对分子质量:C>A,C错误;恒压下,提高NO2的体积分数,平衡向正反应方向移动,正反应是吸热反应,应升高温度,D正确。 【对点练1】一种燃煤脱硫技术的原理是CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)CaS(s)+3CO2(g) ΔH=-394.0 kJ·mol-1。保持其他条件不变,不同温度下,起始时CO物质的量与平衡时体系中CO2的体积分数的关系如图所示(T表示温度)。下列有关说法正确的是(  ) A.T1>T2 B.b点SO2的转化率最高 C.b点后曲线下降是因为CO体积分数升高 D.减小压强可提高CO、SO2的转化率 【答案】C 【解析】该反应的ΔH<0,起始n(CO)相同时,温度越高,反应正向进行的程度越小,达到平衡时CO2的体积分数越小,则温度:T1<T2,A错误;n(CO)增大,平衡正向移动,SO2的转化率增大,图中c点对应的n(CO)比b点大,故c点SO2的转化率比b点高,B错误;b点以后,n(CO)增大,导致CO的体积分数增大,CO2的体积分数减小,C正确;减小压强,平衡逆向移动,则CO、SO2的转化率降低,D错误。 【对点练2】(25-26高二上·广东佛山·阶段检测)在2L的密闭容器中,,将2molA气体和1molB气体在反应器中反应,测定A的转化率与温度的关系如实线图所示(图中虚线表示相同条件下A的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是 A.反应的 B.图中Y点 C.X点的化学平衡常数大于Y点的化学平衡常数 D.图中Z点,增加B的浓度不能提高A的转化率 【答案】C 【解析】A.如图所示,在250℃左右,A的转化率达到最大,温度大于250℃时,温度越高,测得的A的转化率降低,是因为该反应逆向移动,由此可知该反应为放热反应,即ΔH<0,A错误; B.如图所示,Y点实线和虚线重合,即测定的A的转化率就是平衡转化率,则Y点v(正)=v(逆),B错误; C.该反应是放热反应,升高温度,平衡常数减小,X点的温度小于Y的温度,故X点的化学平衡常数大于Y点的化学平衡常数,C正确; D.Z点增加B的浓度,平衡正向移动,A的转化率提高,D错误; 故选C。 1.(25-26高二上·广东广州·期中)NO2和N2O4存在平衡:  。下列分析正确的是 A.在平衡混合气体中,始终存在 B.在恒压条件下,加热会使平衡向正反应方向移动 C.当增大NO2的初始浓度时,反应可以更快地达到平衡状态 D.反应需要一定的活化能才能发生,因此该反应需要加热才能发生 【答案】C 【解析】A.设起始为2 mol,平衡时生成,由方程式可得平衡时和的物质的量之比为,b的量无法确定,比值不确定,A错误; B.由于该反应是放热反应,因此在恒压条件下加热,会使平衡逆向移动,B错误; C.当增大的初始浓度时,反应速率加快,反应可以更快地达到平衡状态,C正确; D.该反应常温下为自发反应,故不需要额外提供能量,D错误; 故选C。 2.将BaO2放入密闭的真空容器中,反应达到平衡。保持温度不变,缩小容器容积,体系重新达到平衡,下列说法正确的是 A.平衡常数减小 B.BaO量不变 C.氧气压强不变 D.BaO量增加 【答案】C 【解析】A.化学平衡常数仅与温度有关,反应温度保持不变,平衡常数不变,A错误; B.缩小容器容积,体系压强增大,平衡向气体分子数减小的逆反应方向移动,BaO作为生成物,量会减少,B错误; C.该反应的平衡常数表达式为,温度不变平衡常数不变,故氧气浓度不变,同温下氧气压强不变,C正确; D.缩小容器容积后平衡逆向移动,BaO的量会减少,D错误; 故选C。 3.把晶体放入密闭容器中,在一定条件下,最终建立平衡  。若要提高反应速率并提高的平衡转化率,下列采取的措施可行的是 A.保持体系压强不变,通入稀有气体 B.升高反应体系温度 C.保持体系容积不变,通入 D.使用新型高效催化剂 【答案】B 【解析】A.保持体系压强不变,通入稀有气体He,体系中各组分的浓度减小,平衡正向移动,(g)的转化率提高,但化学反应速率减小,A不符合; B.>0,为吸热反应,升高反应体系温度,平衡右移,既可以提高反应速率又可以提高(g)的平衡转化率,B符合; C.保持体系容积不变,通入,体系中各组分浓度保持不变,(g)的转化率不变,C不符合; D.催化剂可以改变反应速率,对平衡无影响,D不符合; 故选B。 4.(25-26高二上·山东青岛·期中)工业常利用反应  处理。一定温度下,将充入某恒容密闭容器,与足量焦炭反应达到平衡。下列说法错误的是 A.该反应达到平衡时, B.当气体密度不再改变时,反应达到平衡状态 C.适当增大,平衡正向移动,的体积分数增大 D.若容器内气体平均相对分子质量随温度升高而增大,则 【答案】C 【解析】A.反应速率之比等于化学计量数之比,平衡时正逆反应速率相等,故,A不符合题意; B.恒容容器体积不变,反应中为固体,气体总质量随反应进行发生变化,故气体密度不变时说明反应达到平衡状态,B不符合题意; C.增大相当于增大体系压强,该反应正向为气体分子数增大的反应,加压平衡逆向移动,达到新平衡时的体积分数减小,C符合题意; D.反应物中气体仅,相对分子质量为46,生成物混合气体平均相对分子质量约为38.7,温度升高气体平均相对分子质量增大,说明平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,故正反应,D不符合题意; 故选C。 5.已知:  。向2 L恒容密闭容器中充入和发生上述反应,测得NO的体积分数与温度和时间的关系如图所示。下列说法不正确的是 A.温度: B.温度下的平衡常数大于温度下的平衡常数 C.正、逆反应活化能的大小关系为 D.恒温恒压时,充入He,平衡不移动,反应速率减慢 【答案】B 【解析】A.温度越高反应速率越快,达到平衡所需时间越短,由图可知下先达到平衡,故,A正确; B.由图可知,温度从到(升温),平衡时NO的体积分数增大,说明升温平衡逆向移动,平衡常数随温度升高而减小,故,B错误; C.升温平衡逆向移动,说明正反应放热,即,反应热,故,C正确; D.恒温恒压充入,容器体积增大,各物质浓度减小,相当于减压,该反应为气体分子数不变的反应,平衡不移动,反应速率减慢,D正确; 故选B。 6.向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的正确结论是(  ) A.反应在c点达到平衡状态 B.反应物浓度:a点小于b点 C.反应物的总能量低于生成物的总能量 D.Δt1=Δt2时,SO2的转化率:a~b段小于b~c段 【答案】D 【解析】A项,化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变,其实质是正反应速率等于逆反应速率,c点对应的正反应速率显然还在改变,一定未达到平衡,错误;B项,a到b时正反应速率增加,反应物浓度随时间不断减小,错误;C项,从a到c正反应速率增大,之后正反应速率减小,说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响,说明该反应为放热反应,即反应物的总能量高于生成物的总能量,错误;D项,随着反应的进行,正反应速率越快,消耗的二氧化硫就越多,SO2的转化率将逐渐增大,正确。 7.在一定条件下,H2S能发生分解反应:2H2S(g)S2(g)+2H2(g),利用该反应可制备氢气和硫黄。在2 L恒容密闭容器中充入0.1 mol H2S,不同温度下H2S的转化率与时间的关系如图所示。下列说法正确的是(  ) A.该反应的正反应为放热反应 B.温度升高,混合气体的平均摩尔质量增大 C.950 ℃时,1.25 s内,反应的平均速率v(H2)=0.008 mol·L-1·s-1 D.根据P点坐标可求出950 ℃时反应的平衡常数为3.125×10-4 【答案】C 【解析】由题图可知,升高温度,H2S的转化率增大,说明升高温度,平衡正向移动,则该反应的正反应为吸热反应,A错误;升高温度,平衡正向移动,混合气体的总物质的量增大,由于气体总质量不变,则混合气体的平均摩尔质量减小,B错误;950 ℃时,1.25 s内α(H2S)=20%,则有v(H2S)==0.008 mol·L-1·s-1,那么v(H2)=v(H2S)=0.008 mol·L-1·s-1,C正确;由题图可知,P点后α(H2S)逐渐增大,说明P点未达到平衡状态,此时c(H2S)==0.04 mol·L-1,c(H2)=0.008 mol·L-1·s-1×1.25 s=0.01 mol·L-1,c(S2)=c(H2)=0.005 mol·L-1,浓度商Q==3.125×10-4,故950 ℃时反应的平衡常数大于3.125×10-4,D错误。 8.某同学做H2O2分解实验,在其他条件相同时,仅改变催化剂条件,对比测量生成O2的体积随时间的变化关系。(a为使用催化剂,b为不使用催化剂)。下列图像中正确的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】催化剂的作用是仅加快化学反应速率,缩短反应达到终点的时间,但不会改变反应的限度,题中两组实验的H2O2总量完全相同,因此最终生成O2的总体积是相等的。a为使用催化剂的组别:反应速率更快,曲线斜率更大,更早到达平台期(反应完成);b为不使用催化剂的组别:反应速率更慢,曲线斜率更小,到达反应终点的时间更长,但最终生成O2的体积和a完全一致,故选A。 9.(25-26高二上·广东汕头·期末)向某密闭容器中充入一定量的和,在催化剂作用下发生反应:,测得的转化率与温度的关系如图所示,其中两条曲线分别表示反应到时的转化率以及的平衡转化率。下列说法不正确的是 A.曲线I表示反应到2s时CO的平衡转化率 B.反应温度为时,后,容器中的物质的量仍在增加 C.在反应温度低于时,延长反应时间能缩小图中阴影部分的面积 D.若时,测得容器中和的浓度相等,则的转化率为 【答案】B 【解析】A.平衡转化率应大于或等于2s时的转化率,故曲线Ⅰ表示平衡转化率,曲线Ⅱ表示反应到2s时的转化率,A正确; B.根据图像,当温度高于,2s时反应达到平衡状态,容器中的物质的量不再增加,B错误; C.温度低于时,2s时反应未达到平衡,延长反应时间,CO转化率升高,逐渐接近平衡转化率,两条曲线的差值减小,阴影面积缩小,C正确; D.设2s时生成的物质的量为,根据反应计量关系,转化的为;已知此时和浓度相等,因此剩余物质的量为,初始总物质的量为,的转化率为,D正确; 故选B。 10.(25-26高一下·陕西西安·期中)利用可消除污染,其反应为,不同温度下,向装有足量固体的恒容密闭容器中通入,测得气体的体积分数随时间的变化曲线如图所示。 回答下列问题: (1)在温度下,要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有___________(写出两点)。 (2)从反应开始至点时的平均反应速率___________。温度下,的平衡转化率是______。 (3)温度下b点___________(填“>”“<”或“=”),判断的理由是___________。 (4)一定温度下,在密闭容器中,、、三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图所示: ①达到平衡状态时Z的浓度为_____,该反应的化学方程式是___________________。 ②该反应达到平衡状态的标志是___________(填字母)。 A.混合气体的总质量保持不变 B.、的反应速率比为 C.容器内混合气体的压强保持不变 D.容器内各气体的浓度不再改变 【答案】(1)添加催化剂、增大反应物压强(浓度)等 (2) 50%(或0.5) (3) 温度下,点未达到平衡,反应朝正反应方向进行,故 (4)0.79 (或) D 【解析】(1)在温度下,要缩短反应达到平衡的时间,即要加快反应速率,可添加催化剂、增大反应物压强(浓度)等; (2)根据反应方程式可知,该反应气体总物质的量保持不变,则a点时的平均反应速率,;温度下,的平衡气体体积分数,则平衡转化率是50%(或0.5); (3)由图可知,温度下,b点尚未达到平衡状态,反应向正反应方向进行,故; (4)①,化学计量数之比=物质的量的变化之比,,故反应方程式为(或) ②A.X,Y、Z为三种气态物质,且该反应在2 L密闭容器中进行,所以总质量保持不变不能说明反应达到平衡状态;故A不符合题意; B.反应的化学方程式为,反应速率与系数成正比,所以X,Z的反应速率比为1:2不能说明反应达到平衡状态;故B不符合题意; C.反应的化学方程式为,反应前后气体体积不变,容器内混合气体的压强保持不变,不能说明反应达到平衡状态,故C不符合题意; D.容器内各气体的浓度不再改变说明反应达到平衡状态,故D符合题意; 答案选D。 1.(25-26高二上·河南信阳·期中)在恒温恒容密闭容器中投入一定量的和,发生反应:  。不同温度、下,随时间(t)的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A. B.从体系中移出一部分,平衡正向移动 C.M点时再充入少量,再次平衡时浓度与原平衡浓度相等 D.达到平衡时,以表示的速率: 【答案】C 【解析】A.根据“先拐先平衡”可知,温度越高,越大,说明温度升高时平衡逆向移动,该反应为放热反应,,A错误; B.是固体,改变固体的量,平衡不移动,B错误; C.平衡常数,因温度不变,平衡常数K不变,不变,所以的平衡浓度与原平衡相等,C正确; D.根据选项A分析可知,温度:,温度越高反应速率越快,达到平衡时,以表示的速率:,D错误; 故选C。 2.(25-26高二上·安徽池州·期中)通过MgCl2和[Mg(NH3)6]Cl2的相互转化可实现NH3的高效存储和利用。MgCl2和NH3反应过程中能量变化如下图,下列说法正确的是 A.室温下MgCl2和NH3反应更容易生成[Mg(NH3)]Cl2 B.降温、减压有利于脱除NH3 C.该反应需要在无水条件下进行 D.生成等物质的量的[Mg(NH3)6 ]Cl2(s)和[Mg(NH3)]Cl2(s),前者焓变小 【答案】C 【解析】A.活化能越小反应越容易发生,生成的反应活化能更低,更易生成,A错误; B.脱除的反应为氨合物分解为和的过程,由能量图可知该反应为吸热反应,且反应后气体分子数增大,故升温、减压有利于脱除,B错误; C.若反应体系中有水,会与反应生成,进一步与反应生成沉淀,无法得到目标氨合氯化镁,故反应需要在无水条件下进行,C正确; D.焓变生成物总能量反应物总能量,生成等物质的量的两种产物时,生成放出的热量更少,为负值,故前者焓变更大,D错误; 故选C。 3.(25-26高二上·四川宜宾·期末)向三个2L的恒容密闭容器中分别投入1mol CO和2mol ,不同温度下发生反应:  ,tmin时测得CO的物质的量如图。 下列说法正确的是 A.该反应的 B.时,容器甲中 C.内,容器乙中 D.内,容器丙中的转化率为40% 【答案】D 【解析】A.容器丙中温度高,反应快,tmin时已平衡,该反应中,温度从升高到时,CO的物质的量从0.1mol增加到0.2mol,说明升温平衡逆向移动,则,A错误; B.甲容器、时,对比更高温的乙、丙,此时甲还未达到平衡,反应仍在正向进行,故,B错误; C.乙容器剩余,反应消耗;则,,C错误; D.丙容器剩余,消耗;,因此转化率为,D正确; 故选D。 4.(25-26高一下·四川绵阳·期末)由生成的反应为(已配平)。在时,溶液中R的初始浓度为,随着反应的进行,测得的浓度随时间的变化如下表所示: t/min 20 50 80 100 120 160 220 c/(mol·L-1) 0.025 0.051 0.075 0.085 0.092 0.108 0.120 0.132 下列有关说法错误的是 A.分离出可以提高的转化率 B.内, C.达到平衡时,的产率为66.0% D.在时,该反应的平衡常数约为0.256 【答案】D 【解析】A.分离出,生成物浓度减小,平衡正向移动,可提高的转化率,A正确; B.内,,,反应速率之比等于化学计量数之比,故,B正确; C.完全转化时理论上,平衡时,产率为,C正确; D.H2O为纯液体,不列进平衡常数表达式,平衡时,,不是0.256,D错误; 故答案为D。 5.(25-26高二上·山西·阶段检测)碘及其化合物在人类活动中占有重要地位。 已知:25℃下,存在以下平衡(不考虑碘与水以及其他反应), (i)    (ii)    (iii)    烧杯甲:将加入20mL水中(含沉淀); 烧杯乙:将加入溶液(含沉淀)。 (1)甲中存在平衡(i),乙中存在平衡(i)和(ii),下列说法错误的是_________。 A.烧杯乙中剩余的沉淀质量比甲的沉淀质量小 B.室温下,甲中加,溶液中浓度增大 C.乙中通入少量,浓度降低 D.通入,反应(ii)的平衡常数小于640 (2)为了探究水溶液中含碘微粒的存在形式,进行实验:恒温25℃向的KI溶液中加入10mL一定浓度的溶液,(混合后的体积变化可忽略)。反应后碘元素的相关微粒浓度如表: 微粒 浓度(mol·L-1) a b c 其中____________(用含c的代数式表示),若___________(用含a、b、c的代数式表示),说明平衡体系中不含沉淀。 (3)向烧杯甲中加入一定量进行萃取,平衡后无沉淀,上层与下层溶液的碘元素浓度比为_________。 【答案】(1)BD (2) (3)1∶110 【解析】(1)A.乙中存在平衡(i)和(ii),平衡(ii)促进平衡(i)正向移动,所以烧杯乙中剩余的沉淀质量比甲的沉淀质量小,A正确; B.室温下,甲中的平衡常数,平衡常数只与温度有关,甲中加,平衡常数不变,所以溶液中浓度不变,B错误; C.乙中通入少量,氯气把氧化为,浓度降低,逆向移动,所以浓度降低,C正确; D.平衡常数只与温度有关,通入,反应(ii)的平衡常数仍等于640,D错误; 故选BD。 (2) 反应(ii)的平衡常数,变形得。 的KI溶液中加入10mL一定浓度的溶液后,含碘粒子的初始总浓度为;根据碘元素守恒,当时,说明溶液中含碘粒子为、、,此时平衡体系中不含沉淀。 (3)将平衡(i)减去平衡(iii),可得,该反应的平衡常数。 由于平衡后无固体碘剩余,水层(上层)和四氯化碳层(下层)的游离满足上述分配比,且体系不存在其他含碘微粒,因此上下层总碘元素浓度比等于该分配系数,即。 1 / 10 学科网(北京)股份有限公司zxxk.com 学科网(北京)股份有限公司zxxk.com 学科网(北京)股份有限公司 $

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2.2 化学平衡  第3课时(培优讲义)化学人教版选择性必修1
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