【三維設(shè)計】(人教通用版)屆高考化學一輪總復習講義 第二節(jié) 化學平衡狀態(tài)與化學平衡的移動

1、【三維設(shè)計】(人教通用版)2015屆高考化學一輪總復習講義 第二節(jié) 化學平衡狀態(tài)與化學平衡的移動第二節(jié)化學平衡狀態(tài)與化學平衡的移動明考綱要求理主干脈絡(luò)1.了解化學反應(yīng)的可逆性。2.了解化學平衡建立的過程。3.理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對化學平衡的影響，認識其一般規(guī)律。一、化學平衡1可逆反應(yīng)在相同條件下，既能向正反應(yīng)方向進行，同時又能向逆反應(yīng)方向進行的化學反應(yīng)，稱為可逆反應(yīng)。在可逆反應(yīng)中使用“”。2化學平衡狀態(tài)(1)定義一定條件下的可逆反應(yīng)，當反應(yīng)進行到一定程度時，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度不再改變，我們稱為“化學平衡狀態(tài)”，簡稱化學平衡。(2)建立過

2、程(3)特征 可逆反應(yīng) 二、化學平衡的移動1概念可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)以后，若反應(yīng)條件(如濃度、溫度、壓強等)發(fā)生了變化，平衡混合物中各組分的濃度也會隨之改變，從而在一段時間后達到新的平衡狀態(tài)。這種由舊平衡向新平衡的變化過程，叫做化學平衡的移動。2過程3化學平衡移動方向與化學反應(yīng)速率的關(guān)系(1)v正v逆：平衡向正反應(yīng)方向移動。(2)v正v逆：反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，不發(fā)生平衡移動。(3)v正v逆：平衡向逆反應(yīng)方向移動。4影響化學平衡的因素(1)若其他條件不變，改變下列條件對平衡的影響如下：改變的條件(其他條件不變)化學平衡移動的方向濃度增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度向正反應(yīng)方向移動減小反應(yīng)物濃度或增大

3、生成物濃度向逆反應(yīng)方向移動壓強(對有氣體參加的反應(yīng))反應(yīng)前后氣體體積改變增大壓強向體積減小的方向移動減小壓強向體積增大的方向移動反應(yīng)前后氣體體積不變改變壓強平衡不移動溫度升高溫度向吸熱反應(yīng)方向移動降低溫度向放熱反應(yīng)方向移動催化劑同等程度改變v正、v逆，平衡不移動(2)勒夏特列原理：如果改變影響化學平衡的條件(濃度、壓強、溫度等)之一，平衡將向著減弱這種改變的方向移動。,1.甲：2H2O22H2O、乙：NH4ClNH3HCl、丙：CH3COOHCH3CH2OHCH3COOCH2CH3H2O、?。篊H3COONaH2OCH3COOHNaOH四個反應(yīng)中哪些屬于可逆反應(yīng)，哪些不是？請總結(jié)可逆反應(yīng)的特點

4、。答案：丙、丁屬于可逆反應(yīng)，甲、乙不屬于可逆反應(yīng)，因為反應(yīng)條件不同。可逆反應(yīng)的特點有：(1)正反應(yīng)和逆反應(yīng)發(fā)生的條件相同。(2)在可逆反應(yīng)體系中，反應(yīng)不能進行徹底，與化學反應(yīng)有關(guān)的各種物質(zhì)同時存在，即反應(yīng)物不能全部轉(zhuǎn)化為生成物，生成物也不能全部轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物。(3)能量轉(zhuǎn)化可逆。若正反應(yīng)是吸(或放)熱反應(yīng)，則逆反應(yīng)是放(或吸)熱反應(yīng)。(4)對于可逆反應(yīng)，可以通過改變反應(yīng)條件，使之向著人們需要的反應(yīng)方向最大限度的進行。2在密閉容器中進行反應(yīng)：X2(g)Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.1 molL1、0.3 molL1、0.2 molL1，在一定條件下，當反應(yīng)達到平衡時，

5、請用極端假設(shè)法確定各物質(zhì)的濃度范圍答案：假設(shè)反應(yīng)正向或逆向進行徹底，求出各物質(zhì)濃度的最大值和最小值，從而確定它們的濃度范圍。假設(shè)反應(yīng)正向進行徹底：X2(g)Y2(g)2Z(g)起始濃度(molL1) 0.10.3 0.2改變濃度(molL1) 0.10.1 0.2終態(tài)濃度(molL1) 0 0.2 0.4假設(shè)反應(yīng)逆向進行徹底：X2(g)Y2(g)2Z(g)起始濃度(molL1) 0.10.30.2改變濃度(molL1) 0.10.10.2終態(tài)濃度(molL1) 0.20.4 0平衡體系中各物質(zhì)的濃度范圍為X2：00.2 molL1，Y2：0.20.4 molL1，Z：00.4 molL13下列

6、說法可以證明H2(g)I2(g)2HI(g)已達平衡狀態(tài)的是_(填序號)。單位時間內(nèi)生成n mol H2的同時，生成n mol HI一個HH鍵斷裂的同時有兩個HI鍵斷裂百分含量w(HI)w(I2)反應(yīng)速率v(H2)v(I2)v(HI)c(HI)c(H2)c(I2)211溫度和體積一定時，某一生成物濃度不再變化溫度和體積一定時，容器內(nèi)壓強不再變化條件一定，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化溫度和體積一定時，混合氣體顏色不再變化溫度和壓強一定時，混合氣體的密度不再變化解析：應(yīng)該生成n mol H2的同時，生成2n mol HI；僅是一種特例，不能證明達到平衡；同一個反應(yīng)方向速率比等于物質(zhì)的量之比，

7、該比例不能表明達到平衡狀態(tài)；由于該反應(yīng)前后氣體體積不變，因此容器內(nèi)壓強、平均相對分子質(zhì)量、密度不會發(fā)生變化，與平衡狀態(tài)無關(guān)。答案：4對于密閉容器中的可逆反應(yīng)：mX(g)nY(s)pZ(g)H0，達化學平衡后，改變條件，回答下列問題(填“一定”、“不一定”或“一定不”)。(1)增大壓強，化學平衡_發(fā)生移動(2)通入氦氣，化學平衡_發(fā)生移動(3)增加Y的物質(zhì)的量，化學平衡_發(fā)生移動(4)其他條件不變，升高溫度，化學平衡_發(fā)生移動答案：(1)不一定(2)不一定(3)一定不(4)一定5判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“”)。(1)溫度改變，化學平衡一定發(fā)生移動。()(2)只要v(正)增大，平衡一定正向

8、移動。()(3)不論恒溫恒容，還是恒溫恒壓容器，加入稀有氣體，平衡皆發(fā)生移動。()(4)起始加入原料的物質(zhì)的量相等，則各種原料的轉(zhuǎn)化率一定相等。()(5)通過改變一個條件使某反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動，轉(zhuǎn)化率一定增大。()提示：(1)(2)平衡正向移動，條件v(正)v(逆)。v(正)增大，不一定存在v(正)v逆。(3)恒溫恒容，加入稀有氣體平衡不移動。(4)由于轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量不一定相等，故轉(zhuǎn)化率不一定相等。(5)若增加某一反應(yīng)物的物質(zhì)的量使平衡右移，則其轉(zhuǎn)化率會減小。6下列敘述中一定能判斷某化學平衡發(fā)生移動的是()A混合物中各組分的濃度改變B正、逆反應(yīng)速率改變C混合物中各組分的含量改變D混合體系的壓

9、強發(fā)生改變解析：選C如果混合物中各組分的濃度變化而各組分的含量不變，則平衡不發(fā)生移動；使用合適的催化劑，正、逆反應(yīng)速率都改變，但平衡不移動；如果反應(yīng)前后氣體總物質(zhì)的量不變，則壓強對平衡無影響?；瘜W平衡狀態(tài)的判斷1(2012海南高考)已知A(g)B(g)C(g)D(g)判斷該反應(yīng)是否達到平衡的依據(jù)為()A壓強不隨時間改變B氣體的密度不隨時間改變Cc(A)不隨時間改變D單位時間里生成C和D的物質(zhì)的量相等解析：選C該反應(yīng)前后氣體體積不變，故密度、壓強不變，單位時間內(nèi)生成C和D的物質(zhì)的量一定相等，不能作為判斷依據(jù)。2(2012山東高考節(jié)選)對于反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)H0，將1 mol N2O

10、4充入一恒壓密閉容器中，下列示意圖正確且能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是_。解析：N2O4充入恒壓容器中分解生成NO2，是體積變大的化學反應(yīng)。因此密度逐漸減小，當達到平衡狀態(tài)時，體積不再變化，密度亦不再變化，a正確；對于某一具體的反應(yīng)，H是一個具體數(shù)值且始終保持不變，故不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，b錯；N2O4的正反應(yīng)速率逐漸減小，最后保持不變，c錯；轉(zhuǎn)化率不變，說明反應(yīng)物不再減少，即反應(yīng)達到平衡，d正確。答案：ad3對于可逆反應(yīng)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)：(1)下列描述中能說明上述反應(yīng)已達平衡的是_。av(O2)正2v(SO3)逆b容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化c容器中氣體的

11、密度不隨時間而變化d容器中氣體的分子總數(shù)不隨時間而變化(2)在一個固定容積為5 L的密閉容器中充入0.20 mol SO2和0.10 mol O2，半分鐘后達到平衡，測得容器中含SO30.18 mol，則v(O2)_ molL1min1；若繼續(xù)通入0.20 mol SO2和0.10 mol O2，則平衡_移動(填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向”或“不”)，再次達到平衡后，_ moln(SO3)_ mol。解析：(1)根據(jù)化學平衡狀態(tài)的特征，容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間變化、分子總數(shù)不隨時間變化時，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)；(2)當達到平衡時，容器中SO3的物質(zhì)的量為0.18 mol，據(jù)反

12、應(yīng)速率公式可得v(SO3)0.072 molL1min1，由化學反應(yīng)方程式中的計量數(shù)關(guān)系可知：v(O2)0.036 molL1min1；再繼續(xù)通入0.20 mol SO2和0.10 mol O2時，平衡向正反應(yīng)方向移動，再次達到平衡時，SO3的物質(zhì)的量介于0.36 mol和0.40 mol之間。答案：(1)bd(2)0.036向正反應(yīng)方向0.360.40判斷化學平衡狀態(tài)的“兩審”和“兩標志”1“兩審”(1)一審題干條件，是恒溫恒容還是恒溫恒壓；(2)二審反應(yīng)特點：全部是氣體參與的等體積反應(yīng)還是非等體積反應(yīng)；有固體參與的等體積反應(yīng)還是非等體積反應(yīng)。2“兩標志”(1)本質(zhì)標志：v正v逆0。對于某一

13、可逆反應(yīng)來說，正反應(yīng)消耗掉某反應(yīng)物的速率等于逆反應(yīng)生成該反應(yīng)物的速率。(2)等價標志：全部是氣體參加的氣體體積可變的反應(yīng)，體系的壓強、平均相對分子質(zhì)量不再隨時間而變化。例如，N2(g)3H2(g)2NH3(g)。體系中各組分的物質(zhì)的量濃度、體積分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)、質(zhì)量分數(shù)等保持不變。對同一物質(zhì)而言，斷裂的化學鍵的物質(zhì)的量與形成的化學鍵的物質(zhì)的量相等。對于有有色物質(zhì)參加或生成的可逆反應(yīng)，體系的顏色不再隨時間而變化。例如，2NO2(g)N2O4(g)。體系中某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率或某生成物的產(chǎn)率達到最大值且不再隨時間而變化。特別提醒以下幾種情況不能作為可逆反應(yīng)達到化學平衡狀態(tài)的標志：(1)恒溫、恒容條件

14、下氣體體積不變的反應(yīng)，混合氣體的壓強或氣體的總物質(zhì)的量不隨時間而變化。如2HI(g)I2(g)H2(g)。(2)全部是氣體參加的體積不變的反應(yīng)，體系的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化。如2HI(g)I2(g)H2(g)。(3)全部是氣體參加的反應(yīng)，恒容條件下體系的密度保持不變?；瘜W平衡移動的影響因素一、改變條件與化學平衡移動方向的相互判斷4(2013大綱版全國卷)反應(yīng)X(g)Y(g)2Z(g)；H0，達到平衡時，下列說法正確的是()A減小容器體積，平衡向右移動B加入催化劑，Z的產(chǎn)率增大C增大c(X)，X的轉(zhuǎn)化率增大D降低溫度，Y的轉(zhuǎn)化率增大解析：選D因為此反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)沒有變化，故減小容器

15、體積，平衡不發(fā)生移動，所以A項錯誤；加入催化劑可同時同倍數(shù)改變正、逆反應(yīng)速率，故平衡不會發(fā)生移動，所以B項錯誤；增大c(X)，平衡將正向移動，但X的轉(zhuǎn)化率減小，所以C項錯誤；此反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡正向移動，Y的轉(zhuǎn)化率增大，所以D項正確。5(2012大綱版全國卷)合成氨所需的氫氣可用煤和水作原料經(jīng)多步反應(yīng)制得，其中的一步反應(yīng)為：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H0該反應(yīng)在恒容的密閉容器中達到平衡后，若僅改變圖中橫坐標x的值，重新達到平衡后，縱坐標y隨x變化趨勢合理的是()選項xyA溫度容器內(nèi)混合氣體的密度BCO的物質(zhì)的量CO2與CO的物質(zhì)的量之比CSO2的濃度平衡常數(shù)KDM

16、gSO4的質(zhì)量(忽略體積)CO的轉(zhuǎn)化率解析：選A溫度升高，平衡正向移動，混合氣體的密度增大，A項正確；增大CO的物質(zhì)的量，平衡正向移動，但CO2與CO的物質(zhì)的量之比減小，B項錯誤；增大SO2的濃度，平衡逆向移動，但平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變平衡常數(shù)K不變，C項錯誤；增大MgSO4的質(zhì)量，平衡不移動，CO的轉(zhuǎn)化率不變，D項錯誤。7將NO2裝入帶有活塞的密閉容器中，當反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)達到平衡后，改變下列一個條件，下列敘述正確的是()A升高溫度，氣體顏色加深，則此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B慢慢壓縮氣體體積，平衡向正反應(yīng)方向移動，混合氣體的顏色變淺C慢慢壓縮氣體體積，若體積減小一半，壓強增大

17、，但小于原來的兩倍D恒溫恒容時，充入稀有氣體，壓強增大，平衡向正反應(yīng)方向移動，混合氣體的顏色變淺解析：選C升高溫度，氣體顏色加深，則平衡向逆反應(yīng)方向移動，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A錯誤；首先假設(shè)平衡不移動，增大壓強，氣體顏色加深，但平衡向正反應(yīng)方向移動，使混合氣體的顏色在加深后的基礎(chǔ)上變淺，但一定比原平衡的顏色深，B錯誤；同理C項，首先假設(shè)平衡不移動，若體積減小一半，則壓強變?yōu)樵瓉淼膬杀?，但平衡向正反?yīng)方向移動，使壓強在原平衡兩倍的基礎(chǔ)上減小，正確；體積不變，反應(yīng)物及生成物濃度不變，正、逆反應(yīng)速率均不變，平衡不移動，顏色不變化，D錯誤。1解答化學平衡移動題目的一般思路改變條件2濃度、壓強對平衡移動

18、影響的幾種特殊情況(1)改變固體或純液體的量，對平衡沒有影響。(2)當反應(yīng)混合物中不存在氣態(tài)物質(zhì)時，壓強的變化對平衡沒有影響。(3)對于反應(yīng)前后氣體體積無變化的反應(yīng)，如H2(g)I2(g)2HI(g)等，壓強的變化對其平衡也無影響。但增大(或減小)壓強會使各物質(zhì)濃度增大(或減小)，混合氣體的顏色變深(或淺)。(4)恒容時，同等程度地改變反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的濃度時，應(yīng)視為壓強的影響，增大(減小)濃度相當于增大(減小)壓強。(5)在恒容容器中，當改變其中一種氣態(tài)物質(zhì)的濃度時，必然會引起壓強的改變，在判斷平衡移動的方向和物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率、體積分數(shù)變化時，應(yīng)靈活分析濃度和壓強對平衡的影響。若以表示物質(zhì)的轉(zhuǎn)

19、化率，表示氣體的體積分數(shù)。對于A(g)B(g)C(g)類反應(yīng)，達到平衡后，保持溫度、容積不變，又加入一定量的A，則平衡向正反應(yīng)方向移動，(B)增大而(A)減小，(B)減小而(A)增大。對于aA(g)bB(g)類反應(yīng)，達到平衡后，保持溫度、容積不變，又加入一定量的A，平衡移動的方向和A的轉(zhuǎn)化率的變化如下表。特點示例改變分析移動方向移動結(jié)果an0PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)又充入PCl5c(PCl5)增大，v正v逆，但壓強增大不利于PCl5的分解正反應(yīng)方向(PCl5)減小，(PCl5)增大bn02HI(g)H2(g)I2(g)又充入HIc(HI)增大，v正v逆，壓強增大，對v正、v逆的

20、影響相同(HI)、(HI)不變cnv逆，同時壓強的增大更有利于NO2的轉(zhuǎn)化(NO2)增大，(NO2)減小(6)稀有氣體對化學平衡的影響。恒溫、恒容條件：原平衡體系體系總壓強增大體系中各組分的濃度不變平衡不移動。恒溫、恒壓條件：原平衡體系容器容積增大，體系中各組分的濃物質(zhì)制備提純中的化學平衡化學平衡在化工生產(chǎn)中有非常重要的應(yīng)用，尤其是控制合適的反應(yīng)條件使平衡向著理想的方向移動，近幾年來涉及面非常廣，有金屬單質(zhì)的制備(2013年上海卷31題制備鎳)、化合物的制備(2013年山東卷TaS2制備)、新技術(shù)的應(yīng)用(2013年浙江卷捕碳技術(shù))、有機合成(2013年新課標全國卷二甲醚的合成)等。1化工生產(chǎn)適

21、宜條件選擇的一般原則(1)從化學反應(yīng)速率分析，既不能過快，又不能太慢。(2)從化學平衡移動分析，既要注意外界條件對速率和平衡影響的一致性，又要注意二者影響的矛盾性。(3)從原料的利用率分析，增加易得廉價原料，提高難得高價原料的利用率，從而降低生產(chǎn)成本。(4)從實際生產(chǎn)能力分析，如設(shè)備承受高溫、高壓能力等。(5)注意催化劑的活性對溫度的限制。2平衡類問題需綜合考慮的幾個方面(1)原料的來源、除雜，尤其考慮雜質(zhì)對平衡的影響。(2)原料的循環(huán)利用。(3)產(chǎn)物的污染處理。(4)產(chǎn)物的酸堿性對反應(yīng)的影響。(5)氣體產(chǎn)物的壓強對平衡造成的影響。(6)改變外界條件對多平衡體系的影響。1(2013山東高考)化

22、學反應(yīng)原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。(1)利用“化學蒸氣轉(zhuǎn)移法”制備TaS2晶體，發(fā)生如下反應(yīng)：TaS2(s)2I2(g)TaI4(g)S2(g)H0()反應(yīng)()的平衡常數(shù)表達式K_，若K1，向某恒容容器中加入1 mol I2(g)和足量TaS2(s)，I2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率為_。(2)如圖所示，反應(yīng)()在石英真空管中進行，先在溫度為T2的一端放入未提純的TaS2粉末和少量I2(g)，一段時間后，在溫度為T1的一端得到了純凈TaS2晶體，則溫度T1_T2(填“”“”或“”)。上述反應(yīng)體系中循環(huán)使用的物質(zhì)是_。(3)利用I2的氧化性可測定鋼鐵中硫的含量。做法是將鋼樣中的硫轉(zhuǎn)化成H2SO3，然后用

23、一定濃度的I2溶液進行滴定，所用指示劑為_，滴定反應(yīng)的離子方程式為_。(4)25時，H2SO3HSOH的電離常數(shù)Ka1102molL1，則該溫度下NaHSO3水解反應(yīng)的平衡常數(shù)Kb_molL1，若向NaHSO3溶液中加入少量的I2，則溶液中將_(填“增大”“減小”或“不變”)。解析：(1)在有氣體參與的反應(yīng)中，固體和液體的濃度不列入化學平衡常數(shù)表達式中。設(shè)容器的容積是V L，TaS2(s)2I2(g)TaI4(g)S2(g)起始濃度/ molL1 1/V 0 0轉(zhuǎn)化濃度/ molL1 2x x x平衡濃度/ molL1 (1/V2x) x x則K1，x，則I2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率是66.7%。(

24、2)根據(jù)平衡移動及物質(zhì)的提純，在溫度T1端得到純凈的TaS2晶體，即溫度T1端與T2端相比，T1端平衡向左移動，則T1T2。生成物I2(g)遇冷可在管壁上凝結(jié)成純凈的I2(s)，從而循環(huán)利用。(3)碘單質(zhì)遇淀粉溶液變藍色，當?shù)稳胱詈笠坏蜪2溶液時溶液由無色變?yōu)樗{色，且半分鐘內(nèi)不褪色，則說明達滴定終點。由I22e2I，H2SO32eSO，根據(jù)得失電子數(shù)相等則有I2H2SO3，再結(jié)合原子守恒和電荷守恒配平。(4)H2SO3的電離常數(shù)表達式為Ka，NaHSO3的水解反應(yīng)的平衡常數(shù)Kb11012。加入I2后HSO被氧化為H2SO4，c(H)增大，c(OH)減小，Kh不變，由Kh得，所以該比值增大。答案

25、：(1)66.7%(2)I2(3)淀粉溶液I2H2SO3H2O=4H2ISO(4)11012增大2(2013上海高考)鎳具有優(yōu)良的物理和化學特性，是許多領(lǐng)域尤其是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要原料。羰基法提純粗鎳涉及的兩步反應(yīng)依次為：Ni(s)4CO(g)Ni(CO)4(g)HBr2I2。(3)物質(zhì)酸堿性的比較，如CH3COOH酸性強于H2CO3，H2CO3酸性強于硅酸。(4)物質(zhì)溶解性的比較，如Ksp：Ag2SAgIAgCl。(5)強弱電解質(zhì)的比較等。以“大氣污染氣體CO的處理”為載體串聯(lián)化學平衡的相關(guān)知識高考載體(2011山東高考T28改編)研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。(1

26、)已知：NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g)H41.8 kJmol1。(2)CO可用于合成甲醇，反應(yīng)方程式為CO(g)2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關(guān)系如下圖所示。知識串聯(lián)設(shè)計(1)一定條件下，將NO2與SO2以體積比12置于密閉容器中發(fā)生的反應(yīng)。當體系的壓強不變時，反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)？ 當容器中混合氣體的顏色不變時，反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)？當反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時，NO2與SO2的體積比是16。則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的表達式是什么？并計算K值的大小升高溫度，反應(yīng)的正、逆化學反應(yīng)速率如何變化？v正_v逆(填“大于”“等于”或“小于”)。反應(yīng)的平衡常數(shù)K如

27、何變化？ (2)對于反應(yīng)，增大壓強，化學平衡移動的方向是什么？(3)依據(jù)CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關(guān)系圖判斷反應(yīng)是放熱反應(yīng)，還是吸熱反應(yīng)？ (4)反應(yīng)的實際生產(chǎn)條件應(yīng)控制在250 ，1.3104 kPa左右，選擇此壓強的理由是什么？答案：(1)不一定處于平衡狀態(tài)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)K；v正、v逆均增大；減小(2)向正反應(yīng)方向移動(3)放熱反應(yīng)(4)在1.3104 kPa下，CO的轉(zhuǎn)化率已較高，再增大壓強，CO的轉(zhuǎn)化率提高不大，而生產(chǎn)成本增加，得不償失。1據(jù)報道，在300 、70 MPa下，由二氧化碳和氫氣合成乙醇已成為現(xiàn)實。2CO2(g)6H2(g)CH3CH2OH(g)3H2O(g)下

28、列敘述錯誤的是()A使用CuZnFe催化劑可大大提高生產(chǎn)效率B反應(yīng)需在300 進行可推測該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)C充入大量CO2氣體可提高H2的轉(zhuǎn)化率D從平衡混合氣體中分離出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率解析：選BA項，合適的催化劑能提高化學反應(yīng)速率；B項，判斷吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)是根據(jù)體系能量的變化；C項，充入大量CO2氣體，平衡正向移動，可提高H2的轉(zhuǎn)化率；D項，平衡正向移動，可提高CO2和H2的利用率。2COCl2(g)CO(g)Cl2(g)H0，當反應(yīng)達到平衡時，下列措施：升溫恒容通入稀有氣體增加CO濃度減壓加催化劑恒壓通入稀有氣體，能提高COCl2轉(zhuǎn)化率的是()ABC D解

29、析：選B平衡右移即可增大COCl2的轉(zhuǎn)化率，平衡右移，對平衡無影響，平衡左移，平衡右移，平衡不移動，相當于減壓，平衡右移。3恒溫、恒容的條件下對于N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0。下列措施中能使平衡時c(CO)/c(CO2)增大的是_(填序號)。A升高溫度B增大壓強C充入一定量氮氣 D再加入一些鐵粉反應(yīng)達到平衡后，若保持容器體積不變時，再通入一定量的CO2，使CO2的濃度成為原來的2倍，則CO2的轉(zhuǎn)化率將_(填“增大”、“減小”或“不變”)。(2)在一定溫度下的某容積可變的密閉容器中，建立下列化學平衡：C(s)H2O(g)CO(g)H2O(g)，若該化學平衡狀態(tài)從正反應(yīng)開始建立，達到平

30、衡后，給平衡體系加壓(縮小容積，其他條件不變)，則容器內(nèi)氣體的平均相對分子質(zhì)量將_(填“不變”、“變小”或“變大”)。解析：(1)使平衡時c(CO)/c(CO2)增大，則需要使平衡向正反應(yīng)方向移動，CO2的濃度減小，CO的濃度增大，比值增大。反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡向正反應(yīng)方向進行，A對；反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，增大壓強平衡不移動，B錯；充入N2對平衡沒有影響，C錯；鐵粉的量的多少對平衡沒有影響，D錯。增大CO2的濃度，反應(yīng)物中只有CO2為氣體，且反應(yīng)前后氣體體積相等，相當于增大壓強，CO2的轉(zhuǎn)化率不變。(2)原平衡狀態(tài)中CO、H2的平均相對分子質(zhì)量為28215。加壓時平衡逆向移動，H

31、2O(g)(相對分子質(zhì)量為18)的含量增大，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量變大。答案：(1)A不變(2)變大10二氧化硫和氮的氧化物是大氣的主要污染物，防止和治理其對環(huán)境的污染是環(huán)保工作的研究內(nèi)容之一。(1)一定條件下，發(fā)生反應(yīng)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，向2 L密閉容器中通入2 mol SO2(g)、1 mol O2(g)和0.2 mol SO3(g)，2 min后反應(yīng)達到平衡時，測得SO2的物質(zhì)的量為1 mol，若往容器中再加入2 mol SO2(g)，則重新達到平衡時SO2的總轉(zhuǎn)化率_50%(填“”、“0，反應(yīng)過程中NO2的濃度隨時間變化的情況如圖所示。請回答：依曲線A，反應(yīng)在前

32、3 min內(nèi)氧氣的平均反應(yīng)速率為_。若曲線A、B分別表示的是該反應(yīng)在某不同條件下的反應(yīng)情況，則此條件可能是_(填“濃度”、“壓強”、“溫度”或“催化劑”)。(3)一定溫度下，在密閉容器中N2O5可發(fā)生下列反應(yīng)：2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)2NO2(g)2NO(g)O2(g)若達平衡時，c(NO2)0.4 mol/L，c(O2)1.3 mol/L，則反應(yīng)中NO2的轉(zhuǎn)化率為_，N2O5(g)的起始濃度應(yīng)不低于_mol/L。解析：(1)增大二氧化硫的濃度，導致自身轉(zhuǎn)化率減小。(2)根據(jù)圖像分析可知：前3 min內(nèi)氧氣濃度增大了0.035 mol/L，所以平均反應(yīng)速率為0.011 7 mo

33、l/(Lmin)；從圖像變化趨勢來看，B相對于A來說，反應(yīng)速率增大，NO2濃度減小，所以改變的條件只可能是溫度。(3)利用反應(yīng)和可以求出當c(NO2)0.4 mol/L，c(O2)1.3 mol/L時，2N2O5(g)4NO2(g)O2(g) 4xx2NO2(g)2NO(g)O2(g)2y 2y yxy1.3 mol/L,4x2y0.4 mol/L，解得：x0.5 mol/L，y0.8 mol/L。所以反應(yīng)中NO2的轉(zhuǎn)化率為80%。由反應(yīng)生成的O2的濃度為0.5 mol/L知，N2O5(g)的起始濃度大于1 mol/L。答案：(1)(2)0.011 7 mol/(Lmin) 溫度(3)80%1

34、11一定溫度下，在2 L的密閉容器中充入0.4 mol SO2和0.2 mol O2，發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)Hp1，T1T2C圖(3)表示的化學方程式為2A=B3CD圖(4)對應(yīng)反應(yīng)2X(g)3Y(g)2Z(g)Hp1，T1T2，B項正確；圖(3)表示的是可逆反應(yīng)，C項錯誤；溫度升高，平衡逆向移動，Y的百分含量將增大，D項錯誤。13在2 L密閉容器內(nèi)，800 時反應(yīng)：2NO(g)O2(g)2NO2(g)體系中，n(NO)隨時間的變化如表：時間(s)012345n(NO)(mol)0.0200.010.0080.0070.0070.007(1)800 ，反應(yīng)達到平衡時，

35、NO的物質(zhì)的量濃度是_；升高溫度，NO的濃度增大，則該反應(yīng)是_(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。(2)如圖中表示NO2變化的曲線是_。用O2表示從02 s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v_。(3)能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是_。av(NO2)2v(O2)b容器內(nèi)壓強保持不變cv逆(NO)2v正(O2)d容器內(nèi)密度保持不變(4)能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動的是_。a及時分離出NO2氣體b適當升高溫度c增大O2的濃度d選擇高效催化劑解析：(1)平衡時，n(NO)0.007 mol，c(NO)0.003 5 mol/L。升高溫度，c(NO)增大，則平衡左移，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。(2)從n(NO)

36、隨時間變化表可得出，NO的物質(zhì)的量隨時間的推移而減小，NO與O2是反應(yīng)物，NO2是生成物，NO2的變化曲線只能是a、b中的某一條。反應(yīng)在3 s之后，NO的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化，反應(yīng)過程中NO減小0.013 mol，根據(jù)方程式可知NO2增加0.013 mol，而容器體積2 L，所以達到平衡時，NO2的濃度0.006 5 mol/L，曲線b符合。02 s內(nèi)，NO減少0.012 mol，據(jù)反應(yīng)方程式，O2同時減少0.006 mol，以O(shè)2來表示這段時間的平均速率0.006 mol2 L2 s0.001 5 mol/(Ls)。(3)a項達沒達到平衡都成立，因為反應(yīng)速率之比等于化學計量數(shù)之比。反應(yīng)2NO

37、(g)O2(g)2NO2(g)的反應(yīng)前后氣體分子數(shù)目不相等，平衡受壓強的影響，壓強改變，平衡要移動，b項中壓強已保持不變，所以b項已達平衡狀態(tài)。根據(jù)平衡狀態(tài)的定義，正逆反應(yīng)速率相等可得c項也達平衡狀態(tài)。密度等于質(zhì)量除以體積，該反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物均為氣體，質(zhì)量不變，而容器的體積2 L，也不發(fā)生變化，所以任何條件下密度都不發(fā)生改變，d項不能說明反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)。(4)分離出NO2氣體，反應(yīng)速率減慢，加入催化劑，平衡不移動，升高溫度該反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動，所以a、b、d均錯誤。增大反應(yīng)物O2的濃度，反應(yīng)速率增大，平衡向正反應(yīng)方向移動，c正確。答案：(1)0.003 5 mol/L放熱(2)b1

38、.5103 mol/(Ls)(3)b、c(4)c熱點專題課化學反應(yīng)速率、化學平衡的圖像分析一、常見化學反應(yīng)速率和化學平衡圖像類型1速率時間圖此類圖像定性揭示了v正、v逆隨時間(含條件改變對速率的影響)變化的規(guī)律，體現(xiàn)了平衡的“動、等、定、變”的基本特征，以及平衡移動的方向等。以反應(yīng)mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)H0，且mnpq為例，各類條件改變圖像如下：2濃度時間圖此類圖像能說明平衡體系組分(或某一成分)在反應(yīng)過程中的變化情況。仍以上述反應(yīng)為例，圖像如下：此類圖像要注意各曲線的折點(達平衡)時刻相同，各物質(zhì)濃度變化的比例符合化學方程式中的化學計量數(shù)關(guān)系。3全程速率時間圖如Zn與足量鹽

39、酸的反應(yīng)，反應(yīng)速率隨時間的變化出現(xiàn)的情況，如右圖所示，解釋原因：AB段(v漸增)，因反應(yīng)為放熱反應(yīng)，隨反應(yīng)的進行，溫度漸增，導致反應(yīng)速率的漸增；BC增(v漸小)，則主要因為隨反應(yīng)的進行，溶液中c(H)漸小，導致反應(yīng)速率的漸小。故分析時要抓住各階段的主要矛盾，認真分析。4含量時間溫度(壓強)圖常見的形式有如下圖所示的幾種(C%指某生成物百分含量，B%指某反應(yīng)物百分含量)，這種圖像的折點表示達到平衡的時間，曲線的斜率反映了反應(yīng)速率的大小，可以確定T(p)的高低(大小)，水平線高低對應(yīng)平衡移動方向。5恒壓(溫)線該類圖的縱坐標為物質(zhì)的平衡濃度(c)或反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率()，橫坐標為溫度(T)或壓強(p)，常見類型有(如下圖所示)：6其他如下圖所示曲線，是其他條件不變時，某反應(yīng)物的最大轉(zhuǎn)化率()與溫度(T)的關(guān)系曲線，圖中標出的1、2、3、4四個點，表示v(正)v(逆)的點是3，