高考化学大二轮练习讲解第七章第3讲化学平衡移动Word文档格式.docx
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正、逆反应速率(v)的变化如下图,分析可知X、Y、Z、W
的聚集状态可能是()
A、Z、W为气体,X、Y中之一为气体
B、Z、W中之一为气体,X、Y为非气体
C、X、Y、Z皆为气体,W为非气体
D、X、Y为气体,Z、W中至少有一种为气体
6、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,改变以下一个条件,其中表达正确的选项是()
A、升高温度,气体颜色加深,那么此反应为吸热反应
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,假设体积减小一半,压强增大,但小于原来的两倍
D、恒温恒容时,充入惰性气体,压强增大,平衡向右移动,混合气体的颜色变浅
(1)压强的影响实质是浓度的影响,所以只有当这些“改变”造成浓度改变时,平衡才有可能移动。
(2)化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变,而不是“消灭”外界条件的改变,改变是不可逆转的。
①假设将体系温度从50℃升高到80℃,那么化学平衡向吸热反应方向移动,达到新的平衡状态时50℃<
T<
80℃;
②假设对体系N2(g)+3H2(g)2NH3(g)加压,例如从30MPa加压到60MPa,化学平衡向气体分子数减小的方向移动,达到新的平衡时30MPa<
p<
60MPa。
(3)我们在分析化学平衡移动对颜色、压强、浓度等变化时,有时我们可以给自己建一个平台,“假设平衡不移动”,然后在此平台的基础上进行分析、比较就容易得到正确答案。
从内外因的关系看外界条件对化
学平衡的影响
1、解析化学平衡移动题目的一般思路
2、化学平衡移动与化学反应速率的关系
(1)v正>
v逆:
平衡向正反应方向移动。
(2)v正=v逆:
反应达到平衡状态,不发生平衡移动。
(3)v正<
平衡向逆反应方向移动。
3、几种特殊情况
(1)当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时,由于其“浓度”是恒定的,不随其量的增减而变化,故改变这些固体或液体的量,对平衡没影响。
(2)对于反应前后气态物质的化学计量数相等的反应,压强的变化对正、逆反应速率的影响程度是等同的,故平衡不移动。
(3)“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。
②恒温、恒压条件
体系中各组分的浓度同倍数减小
等效于减压
容器容积增大,各反应气体的分压减小―→
(4)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、需注意的问题
移动的结果只是减弱了外界条件的变化,而不能完全抵消外界条件的变化,新平衡时此物理量更靠近于改变的方向。
如增大反应物A的浓度,平衡右移,A的浓度在增大的基础上减小,但达到新平衡时,A的浓度一定比原平衡大;
同理,假设改变的是温度、压强等,其变化也相似。
【例1】向某密闭容器中加入4molA、1.2molC和一定量的B三种气体,一定条件下发生反应,各物质的浓度随时间变化如甲图所示[t0~t1阶段保持恒温、恒容,且c(B)未画出]。
乙图为t2时刻后改变反应条件,反应速率随时间的变化情况,在t2、t3、t4、t5时刻各改变一种不同的条件,其中t3时刻为使用催化剂。
(1)假设t1=15s,那么t0~t1阶段的反应速率为v(C)=。
(2)t4时刻改变的条件为,B的起始物质的量为。
(3)t5时刻改变的条件为,该反应的逆反应为(填“吸热反应”或“放热反应”)。
(4)t0~t1阶段该反应放出或吸收的热量为QkJ(Q为正值),试写出该反应的热化学方程式:
____________________________________________________________________。
(5)图乙中共有Ⅰ~Ⅴ五处平衡,其平衡常数最大的是。
【例2】
(2017·
四川理综,13)在一体积可变的密闭容器中,加入一定量的X、Y,发生反应mX(g)nY(g)ΔH=QkJ·
mol-1。
反应达到平衡时,Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示:
气体体积/L
c(Y)/mol·
L-1
温度/℃
1
2
4
100
1.00
0.75
0.53
200
1.20
0.90
0.63
300
1.30
0.70
以下说法正确的选项是()
A、m>
n
B、Q<
C、温度不变,压强增大,Y的质量分数减少
D、体积不变,温度升高,平衡向逆反应方向移动
数形结合的思想探究化学平衡图像
1、图像类型
(1)浓度—时间图:
此类图像能说明平衡体系中各组分在反应过程中的浓度变化情况。
如A+BAB反应情况如图1所示,解该类图像题要注意各物质曲线出现折点(达到平衡)的时刻相同,各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中的化学计量数关系。
(2)速率—时间图:
如Zn与足量盐酸的反应,反应速率随时间的变化出现如图2所示的情况,解释原因:
AB段(v渐增),因反应为放热反应,随反应的进行,温度渐高,导致反应速率增大;
BC段(v渐小),那么主要原因是随反应的进行,溶液中c(H+)渐小,导致反应速率减小。
故分析时要抓住各阶段的主要矛盾,认真分析。
(3)含量—时间—温度(压强)图:
常见形式有如下几种。
(C%指产物的质量分数;
B%指某反应物的质量分数)
(4)恒压(温)线(如图3所示):
该类图的纵坐标为物质的平衡浓度(c)或反应物的转化率(α),横坐标为温度(T)或压强(p),常见类型如下所示:
(5)其他:
如图4所示曲线是其他条件不变时,某反应物的最大转化率(α)与温度(T)的关系曲线,图中标出的1、2、3、4四个点,表示v正>
v逆的点是3,表示v正<
v逆的点是1,而2、4点表示v正=v逆。
2、解题步骤
3、技巧
(1)先拐先平
在含量(转化率)—时间曲线中,先出现拐点的那么先达到平衡,说明该曲线反应速率快,表示温度较高、有催化剂、压强较大等。
(2)定一议二
当图像中有三个量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的关系,有时还需要作辅助线。
(3)三步分析法
一看反应速率是增大还是减小;
二看v正、v逆的相对大小;
三看化学平衡移动的方向。
【例3】下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像,其中图像和实验结论表达均正确的选项是()
A、①是其他条件一定时,反应速率随温度变化的图像,正反应ΔH<
B、②是在平衡体系的溶液中溶入少量KCl晶体后化学反应速率随时间变化的图像
C、③是在有无催化剂存在下建立的平衡过程图像,a是使用催化剂时的曲线
D、④是一定条件下,向含有一定量A的容器中逐渐加入B时的图像,压强p1>
p2
【例4】图一表示的是可逆反应CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g)ΔH>
0的化学反应速率(v)与时间(t)的关系,图二表示的是可逆反应2NO2(g)N2O4(g)ΔH<
0的浓度(c)随时间t的变化情况。
以下说法中正确的选项是()
A、图一t2时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强
B、假设图一t2时改变的条件是增大压强,那么反应的ΔH增大
C、图二t1时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强
D、假设图二t1时改变的条件是增大压强,那么混合气体的平均相对分子质量将减小
【例5】在容积一定的密闭容器中发生可逆反应A(g)+2B(g)
2C(g)ΔH>
0,平衡移动关系如右图所示。
以下说法正
确的是()
A、p1<
p2,纵坐标指A的质量分数
B、p1>
p2,纵坐标指C的质量分数
C、'
p1<
p2,纵坐标指A的转化率
D、p1<
p2,纵坐标指混合气体的平均摩尔质量
【例6】在恒容密闭容器中存在以下平衡:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。
CO2(g)的平衡物质的量浓度c(CO2)与温度T的关系如下图。
以下说法错误的选项是()
A、反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的ΔH>
B、在T2时,假设反应处于状态D,那么一定有v正<
v逆
C、平衡状态A与C相比,平衡状态A的c(CO)大
D、使用合适的催化剂能提高CO的转化率
由化学平衡常数判断化学平衡移
动的方向
1、借助平衡常数可以判断一个化学反应是否达到化学平衡状态
对于可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),在一定温度下的任意时刻,反应物与生成物浓度有如下关系:
=Qc
Qc
2、利用K可判断反应的热效应
假设升高温度,K值增大,那么正反应为________反应;
假设升高温度,K值减小,那么正反应为________反应。
【例7】可逆反应:
M(g)+N(g)P(g)+Q(g)ΔH>
0,请回答以下问题:
(1)在某温度下,反应物的起始浓度分别为c(M)=1mol·
L-1,c(N)=2.4mol·
L-1;
达到平衡后,M的转化率为60%,此时N的转化率为________;
(2)假设反应温度升高,M的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)假设反应温度不变,反应物的起始浓度分别为c(M)=4mol·
L-1,c(N)=amol·
达到平衡后,c(P)=2mol·
L-1,a=________;
(4)假设反应温度不变,反应物的起始浓度为c(M)=c(N)=bmol·
L-1,达到平衡后,M的转化率为________。
【例8】[2017·
天津理综-10(4)]反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)某温度下的平衡常数为400。
此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻时测得各组分的浓度如下:
物质
CH3OH
CH3OCH3
H2O
浓度/(mol·
L-1)
0.44
0.6
(1)比较此时正、逆反应速率的大小:
v正________v逆(填“>
”、“<
”或“=”)。
(2)假设加入CH3OH后,经10min反应达到平衡,此时c(CH3OH)=________________;
该时间内反应速率v(CH3OH)=________________。
高考题组一化学平衡移动及转化率求算
1、(2017·
四川理综,13)可逆反应①X(g)+2Y(g)2Z(g)、②2M(g)N(g)+P(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行,反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。
反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如下图:
以下判断正确的选项是()
A、反应①的正反应是吸热反应
B、达平衡(Ⅰ)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为14∶15
C、达平衡(Ⅰ)时,X的转化率为
D、在平衡(Ⅰ)和平衡(Ⅱ)中,M的体积分数相等
2、(2017·
大纲全国卷,8)在容积可变的密闭容器中,2molN2和8molH2在一定条件下发生反应,达到平衡时,H2的转化率为25%,那么平衡时氮气的体积分数接近于()
A、5%B、10%C、15%D、20%
3、(2017·
安徽理综,9)电镀废液中Cr2O
可通过以下反应转化成铬黄(PbCrO4):
Cr2O
(aq)+2Pb2+(aq)+H2O(l)2PbCrO4(s)+2H+(aq)ΔH<
该反应达平衡后,改变横坐标表示的反应条件,以下示意图正确的选项是()
4、(2017·
上海,17)据报道,在300℃、70MPa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)
以下表达错误的选项是()
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
5、判断以下说法是否正确,正确的划“√”,错误的划“×
”
(1)一定条件下,使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率()
江苏,8C)
(2)“NO2球”浸泡在冷水中,颜色变浅,(原因是)
2NO2(g)N2O4(g)ΔH<
(红棕色)(无色)()
北京理综,10B)
(3)右图中曲线表示反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<
0正、
逆反应的平衡常数K随温度的变化()
天津理综,6B)
6、[2017·
福建理综-23(4)②]一定条件下,甲(NH3)在固定体积的密闭
容器中发生分解反应(ΔH>
0)并达平衡后,仅改变下表中反应条件x,该平衡体系中随x递增y递减的是________(选填序号)。
选项
a
b
c
d
x
加入H2的
物质的量
加入甲的
y
甲的物
质的量
平衡常
数K
甲的转
化率
生成物
物质的
量总和
高考题组二化学平衡图像
7、(2017·
四川理综,13)反应aM(g)+bN(g)cP(g)+dQ(g)达到平衡时,M的体积分数y(M)与反应条件的关系如下图所示。
其中z表示反应开始时N的物质的量与M的物质的量之比。
以下说法正确的选项是()
A、同温同压同z时,加入催化剂,平衡时Q的体积分数增加
B、同压同z时,升高温度,平衡时Q的体积分数增加
C、同温同z时,增加压强,平衡时Q的体积分数增加
D、同温同压时,增加z,平衡时Q的体积分数增加
8、(2017·
重庆理综,13)各可逆反应达平衡后,改变反应条件,其变化趋势正确的选项是()
CH3COOHH++CH3COO-FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl
N2(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)
2NH3(g)6H2(g)+2CO2(g)ΔH>
9、(2017·
四川理综,8)在密闭的容器中进行如下反应:
H2(g)+I2(g)2HI(g),在温度T1和T2时,产物的量和反应时间的关系
如下图,符合图像的正确的判断是()
A、T1>T2,ΔH>0
B、T1>T2,ΔH<0
C、T1<T2,ΔH>0
D、T1<T2,ΔH<0
化学反应速率与化学平衡中常见错误例析
考生答卷案例——找错纠错
规范答案
1.
(1)2Z+Y3X
(2)0.067mol·
L-1·
min-1或mol/(L·
min)或mol·
(L·
min)-1
(3)正、逆反应同时
2、
(1)B2H6+6H2O===2H3BO3+6H2
(2)①升高温度,反应速率加快,平衡向正反应方向移动
②>
(3)K=
=
≈5.7×
10-10mol·
课时规范训练
教材习题回扣
1、(选修4P32-6改编)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A的浓度为0.50mol·
L-1,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达平衡时,测得A的浓度降低为0.30mol·
L-1。
以下有关判断正确的选项是()
A、x+y<
z
B、平衡向正反应方向移动
C、B的转化率增大
D、C的体积分数下降
2、(选修4P32-7)对已经达到化学平衡的以下反应
2X(g)+Y(g)2Z(g)
减小压强时,对反应产生的影响是()
A、逆反应速率增大,正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动
B、逆反应速率减小,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动
C、正、逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动
D、正、逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动
3、(必修2P53-2)工业制硫酸中的一步重要反应是SO2在400~500℃下的催化氧化:
2SO2+O22SO3,这是一个正反应放热的可逆反应。
如果反应在密闭容器中进行,下述有关说法中错误的选项是()
A、使用催化剂是为了加快反应速率,提高生产效率
B、在上述条件下,SO2不可能100%地转化为SO3
C、为了提高SO2的转化率,应适当提高O2的浓度
D、达到平衡时,SO2的浓度与SO3的浓度相等
4、(选修4P32-8)2.0molPCl3和1.0molCl2充入体积不变的密闭容器中,在一定条件下发生下述反应:
PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g)。
达平衡时,PCl5为0.40mol,如果此时移走1.0molPCl3和0.50molCl2,在相同温度下再达平衡时PCl5的物质的量是()
A、0.40mol
B、0.20mol
C、小于0.20mol
D、大于0.20mol,小于0.40mol
能力提升训练
1、向一体积不变的密闭容器中充入H2和I2,发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH<
0,当达到平衡后,t1时刻改变反应的某一条件(混合气体总物质的量不变),造成容器内压强增大,那么以下说法中正确的选项是()
A、容器内气体的颜色变深,混合气体的密度增大
B、平衡不发生移动
C、I2(g)转化率增大,HI平衡浓度较小
D、改变条件前后,速率图像如下图
2、一定温度下,1molX和nmolY在体积为2L的密闭容器中发生如下反应:
X(g)+
Y(g)2Z(g)+M(s),5min后达到平衡,此时生成2amolZ。
以下说法正确的选项是()
A、用X表示此反应的反应速率是(0.1-2a)mol·
min-1
B、当混合气体的质量不再发生变化时,说明反应达到平衡状态
C、向平衡后的体系中加入1molM,平衡向逆反应方向移动
D、向上述平衡体系中再充入1molX,v正增大,v逆减小,平衡正向移动
3、将1molSO2和1molO2通入容积固定的密闭容器中,在一定条件下反应达到平衡,平衡时SO3的物质的量为0.3mol。
此时假设移走0.5molSO2和0.5molO2,那么反应达到新平衡时SO3的物质的量()
A、为0.3mol
B、为0.15mol
C、小于0.15mol
D、大于0.15mol且小于0.3mol
4、在一定条件下,向两个容积固定且相同的密闭容器中分别充入一定量的PCl5(g)和NO2(g),分别达到平衡(PCl5PCl3+Cl2,2NO2N2O4,均为气态)后,PCl5和NO2的转化率均为a%。
保持温度、容积不变,向两个容器中分别再充入1molPCl5和1molNO2,又达到平衡时PCl5和NO2的转化率分别为b%和c%,那么以下关系中正确的选项是()
A、b>
a>
cB、c>
C、a>
b>
cD、a=b=c
5、对已建立化学平衡的某可逆反应,当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时,以下有关表达正确的选项是()
①生成物的百分含量一定增加②生成物的产量一定增加
③反应物的转化率一定增大④反应物的浓度一定降低
⑤正反应速率一定大于逆反应速率⑥使用了适宜的催化剂
A、②⑤B、①②C、③⑤D、④⑥
6、4NH3(g)+5O2(g)===4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-1025kJ·
mol-1是一个可逆反应。
假设反应物起始物质的量相同,那么下图中关于该反应不正确的选项是()
7、下图是温度(或压强)对反应2A(s)+2B(g)2C(g)+D(g)ΔH>
0的正、逆反应速率影响的曲线图,曲线交点表示建立平衡时的温度或压强,其中正确的选项是()
8.可逆反应aA+bBcC中,物质的含量R%(A%
和C%)随温度的变化曲线如下图,以下说法正确的选项是
()
A、该反应在T1、T3温度时达到过化学平衡
B、该反应在T2温度时达到过化学平衡
C、该反应的逆反应是放热反应
D、升高温度,平衡会向正反应方向移动
9、反应mA(s)+nB(g)pC(g)ΔH<
0在一定温度下B的体积分数(B%)与压强变化(p)的0关系如下图,以下表达中正确的选项是()
①m+n>
p;
②x点表示该反应的正反应速率大于逆反应速率;
③n>
④x点比y点时的反应速率慢。
A、只有①
B、只有②④
C、只有①②④
D、只有①③
10、反应A(s)+2B(g)2C(g)在密闭容器中达到平衡。
(1)假设升高温度能使C的物质的量减小,那么正反应是____热反应。
(2)假设增加A的物质的量,平衡________移动。
(3)假设增大压强,平衡________移动。
(4)假设增加C的浓度,B(g)的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
11、向甲乙两个容积均为1L的恒容容器中,分别充入2molA、2molB和1molA、1molB。
相同条件下(温度T℃),发生以下反应:
A(g)+B(g)xC(g)ΔH<
0。
测得两容器中c(A)随时间t的变化如下图:
回答以下问题:
(1)乙容器中,平衡后物质B的转化率为________;
(2)x=________;
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- 高考 化学 二轮 练习 讲解 第七 化学平衡 移动