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化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡移動(dòng)第24講第七章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡大一輪復(fù)習(xí)講義第1頁(yè)考綱要求KAOGANGYAOQIU1.理解化學(xué)反應(yīng)可逆性及化學(xué)平衡建立。2.掌握化學(xué)平衡特性。3.理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對(duì)化學(xué)平衡影響,能用有關(guān)理論解釋其一般規(guī)律。4.理解化學(xué)平衡調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中主要作用。第2頁(yè)考點(diǎn)一可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡建立考點(diǎn)二化學(xué)平衡移動(dòng)探究高考明確考向?qū)W時(shí)作業(yè)內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN考點(diǎn)三應(yīng)用“等效平衡”判斷平衡移動(dòng)成果第3頁(yè)01考點(diǎn)一可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡建立第4頁(yè)1.可逆反應(yīng)知識(shí)梳理ZHISHISHULI(1)定義在
下,既能夠向正反應(yīng)方向進(jìn)行,同步又能夠向逆反應(yīng)方向進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。(2)特點(diǎn)①二同:a.相同條件下;b.正、逆反應(yīng)同步進(jìn)行。②一?。悍磻?yīng)物與生成物同步存在;任一組分轉(zhuǎn)化率都
(填“大于”或“不大于”)100%。(3)表達(dá)在方程式中用“
”表達(dá)。同一條件不大于第5頁(yè)2.化學(xué)平衡狀態(tài)(1)概念一定條件下可逆反應(yīng)中,正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)體系中所有參與反應(yīng)物質(zhì)
保持不變狀態(tài)。(2)建立質(zhì)量或濃度第6頁(yè)(3)平衡特點(diǎn)第7頁(yè)3.判斷化學(xué)平衡狀態(tài)兩種辦法(1)動(dòng)態(tài)標(biāo)志:v正=v逆≠0①同種物質(zhì):同一物質(zhì)生成速率等于消耗速率。②不一樣物質(zhì):必須標(biāo)明是“異向”反應(yīng)速率關(guān)系。如aA+bB
cC+dD,
時(shí),反應(yīng)達(dá)成平衡狀態(tài)。(2)靜態(tài)標(biāo)志:多種“量”不變①各物質(zhì)質(zhì)量、物質(zhì)量或濃度不變。②各物質(zhì)百分含量(物質(zhì)量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)等)不變。③溫度、壓強(qiáng)(化學(xué)反應(yīng)方程式兩邊氣體體積不相等)或顏色(某組分有顏色)不變??傊?,若物理量由變量變成了不變量,則表白該可逆反應(yīng)達(dá)成平衡狀態(tài);若物理量為“不變量”,則不能作為平衡標(biāo)志。第8頁(yè)(1)二次電池充、放電為可逆反應(yīng)(
)(2)在化學(xué)平衡建立過(guò)程中,v正一定大于v逆(
)(3)恒溫恒容下進(jìn)行可逆反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g),當(dāng)SO3生成速率與SO2消耗速率相等時(shí),反應(yīng)達(dá)成平衡狀態(tài)(
)(4)在一定條件下,向密閉容器中充入1molN2和3molH2充足反應(yīng),生成2molNH3(
)辨析易錯(cuò)易混·正誤判斷××××第9頁(yè)1.向具有2molSO2容器中通入過(guò)量O2發(fā)生2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)
ΔH=-QkJ·mol-1(Q>0),充足反應(yīng)后生成SO3物質(zhì)量____(填“<”“>”或“=”,下同)2mol,SO2物質(zhì)量____0mol,轉(zhuǎn)化率____100%,反應(yīng)放出熱量____QkJ。提升思維能力·深度思考<><<第10頁(yè)2.總壓強(qiáng)不變?cè)谑裁辞闆r下不能作為反應(yīng)達(dá)成平衡標(biāo)志?答案恒溫恒容條件下,對(duì)于反應(yīng)前后氣體化學(xué)計(jì)量數(shù)相等反應(yīng),總壓強(qiáng)不變不能作為判斷平衡標(biāo)志;恒溫恒壓條件下,對(duì)于一切反應(yīng),總壓強(qiáng)不變均不能作為判斷平衡標(biāo)志。3.混合氣體密度不變?cè)谑裁辞闆r下不能作為反應(yīng)達(dá)成平衡標(biāo)志?答案恒溫恒容條件下,反應(yīng)物、生成物都是氣體化學(xué)反應(yīng),混合氣體密度不變不能作為判斷反應(yīng)達(dá)成平衡標(biāo)志。第11頁(yè)題組一“極端轉(zhuǎn)化”確定各物質(zhì)量1.在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):X2(g)+Y2(g)
2Z(g),已知X2、Y2、Z起始濃度分別為0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.2mol·L-1,在一定條件下,當(dāng)反應(yīng)達(dá)成平衡時(shí),各物質(zhì)濃度有也許是A.Z為0.3mol·L-1
B.Y2為0.4mol·L-1C.X2為0.2mol·L-1
D.Z為0.4mol·L-1解題探究JIETITANJIU√第12頁(yè)2.(2023·長(zhǎng)沙一中月考)一定條件下,對(duì)于可逆反應(yīng)X(g)+3Y(g)
2Z(g),若X、Y、Z起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為零),達(dá)成平衡時(shí),X、Y、Z濃度分別為0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.08mol·L-1,則下列判斷正確是A.c1∶c2=3∶1
B.平衡時(shí),Y和Z生成速率之比為2∶3C.X、Y轉(zhuǎn)化率不相等
D.c1取值范圍為0<c1<0.14mol·L-1√解析平衡濃度之比為1∶3,轉(zhuǎn)化濃度亦為1∶3,故c1∶c2=1∶3,A、C不正確;平衡時(shí)Y生成表達(dá)逆反應(yīng)速率,Z生成表達(dá)正反應(yīng)速率且v生成(Y)∶v生成(Z)應(yīng)為3∶2,B不正確;由可逆反應(yīng)特點(diǎn)可知0<c1<0.14mol·L-1。第13頁(yè)練后歸納極端假設(shè)法確定各物質(zhì)濃度范圍上述題目1可根據(jù)極端假設(shè)法判斷,假設(shè)反應(yīng)正向或逆向進(jìn)行究竟,求出各物質(zhì)濃度最大值和最小值,從而確定它們濃度范圍。假設(shè)反應(yīng)正向進(jìn)行究竟:X2(g)+Y2(g)2Z(g)起始濃度(mol·L-1)
0.1
0.3
0.2變化濃度(mol·L-1)
0.1
0.1
0.2終態(tài)濃度(mol·L-1)
0
0.2
0.4假設(shè)反應(yīng)逆向進(jìn)行究竟:X2(g)+Y2(g)2Z(g)起始濃度(mol·L-1)
0.1
0.3
0.2變化濃度(mol·L-1)
0.1
0.1
0.2終態(tài)濃度(mol·L-1)
0.2
0.4
0平衡體系中各物質(zhì)濃度范圍為X2∈(0,0.2),Y2∈(0.2,0.4),Z∈(0,0.4)。第14頁(yè)題組二化學(xué)平衡狀態(tài)判斷3.(2023·石家莊高三模擬)對(duì)于CO2+3H2
CH3OH+H2O,下列說(shuō)法能判斷該反應(yīng)達(dá)成平衡狀態(tài)是A.v(CO2)=B.3v逆(H2)=v正(H2O)C.v正(H2)=3v逆(CO2)D.斷裂3molH—H鍵同步,形成2molO—H鍵√第15頁(yè)4.一定溫度下,反應(yīng)N2O4(g)
2NO2(g)焓變?yōu)棣?,F(xiàn)將1molN2O4充入一恒壓密閉容器中,下列示意圖正確且能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)成平衡狀態(tài)是A.①②
B.②④
C.③④
D.①④√解析ΔH是恒量,不能作為判斷平衡狀態(tài)標(biāo)志;該反應(yīng)是充入1molN2O4,正反應(yīng)速率應(yīng)是逐漸減小直至不變,③曲線趨勢(shì)不正確。第16頁(yè)5.在一定溫度下恒容容器中,當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時(shí):①混合氣體壓強(qiáng);②混合氣體密度;③混合氣體總物質(zhì)量;④混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量;⑤混合氣體顏色;⑥各反應(yīng)物或生成物濃度之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比;⑦某種氣體百分含量(1)能說(shuō)明2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)達(dá)成平衡狀態(tài)是__________。(2)能說(shuō)明I2(g)+H2(g)
2HI(g)達(dá)成平衡狀態(tài)是______。(3)能說(shuō)明2NO2(g)
N2O4(g)達(dá)成平衡狀態(tài)是____________。(4)能說(shuō)明C(s)+CO2(g)
2CO(g)達(dá)成平衡狀態(tài)是____________。(5)能說(shuō)明NH2COONH4(s)
2NH3(g)+CO2(g)達(dá)成平衡狀態(tài)是________。(6)能說(shuō)明5CO(g)+I(xiàn)2O5(s)
5CO2(g)+I(xiàn)2(s)達(dá)成平衡狀態(tài)是________。①③④⑦⑤⑦①③④⑤⑦①②③④⑦①②③②④⑦第17頁(yè)6.若上述題目中(1)~(4)改成一定溫度下恒壓密閉容器,成果又如何?答案(1)②③④⑦(2)⑤⑦(3)②③④⑤⑦(4)②③④⑦第18頁(yè)躲避“2”個(gè)易失分點(diǎn)(1)化學(xué)平衡狀態(tài)判斷“三關(guān)注”關(guān)注反應(yīng)條件,是恒溫恒容,恒溫恒壓,還是絕熱恒容容器;關(guān)注反應(yīng)特點(diǎn),是等體積反應(yīng),還是非等體積反應(yīng);關(guān)注特殊情況,是否有固體參與或生成,或固體分解反應(yīng)。(2)不能作為“標(biāo)志”四種情況①反應(yīng)組分物質(zhì)量之比等于化學(xué)方程式中對(duì)應(yīng)物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。②恒溫恒容下體積不變反應(yīng),體系壓強(qiáng)或總物質(zhì)量不再隨時(shí)間而變化,如2HI(g)
H2(g)+I(xiàn)2(g)。③全是氣體參與體積不變反應(yīng),體系平均相對(duì)分子質(zhì)量不再隨時(shí)間而變化,如2HI(g)
H2(g)+I(xiàn)2(g)。④全是氣體參與反應(yīng),恒容條件下體系密度保持不變。練后反思第19頁(yè)02考點(diǎn)二化學(xué)平衡移動(dòng)第20頁(yè)知識(shí)梳理ZHISHISHULI1.化學(xué)平衡移動(dòng)過(guò)程2.化學(xué)平衡移動(dòng)與化學(xué)反應(yīng)速率關(guān)系(1)v正>v逆:平衡向
移動(dòng)。(2)v正=v逆:反應(yīng)達(dá)成平衡狀態(tài),
平衡移動(dòng)。(3)v正<v逆:平衡向
移動(dòng)。正反應(yīng)方向不發(fā)生逆反應(yīng)方向第21頁(yè)3.影響化學(xué)平衡原因(1)若其他條件不變,變化下列條件對(duì)化學(xué)平衡影響如下:變化條件(其他條件不變)化學(xué)平衡移動(dòng)方向濃度增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度向
方向移動(dòng)減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度向
方向移動(dòng)壓強(qiáng)(對(duì)有氣體參與反應(yīng))反應(yīng)前后氣體體積變化增大壓強(qiáng)向氣體分子總數(shù)方向移動(dòng)減小壓強(qiáng)向氣體分子總數(shù)方向移動(dòng)反應(yīng)前后氣體體積不變變化壓強(qiáng)平衡
移動(dòng)溫度升高溫度向
反應(yīng)方向移動(dòng)減少溫度向
反應(yīng)方向移動(dòng)催化劑同等程度變化v正、v逆,平衡不移動(dòng)正反應(yīng)逆反應(yīng)減小增大不吸熱放熱第22頁(yè)(2)勒夏特列原理假如變化影響化學(xué)平衡條件之一(如溫度、壓強(qiáng)以及參與反應(yīng)物質(zhì)濃度),平衡將向著能夠
方向移動(dòng)。(3)“惰性氣體”對(duì)化學(xué)平衡影響①恒溫恒容條件原平衡體系
體系總壓強(qiáng)增大―→體系中各組分濃度不變―→平衡不移動(dòng)。②恒溫恒壓條件原平衡體系
容器容積增大,各反應(yīng)氣體分壓減小―→削弱這種變化第23頁(yè)(1)化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng),化學(xué)反應(yīng)速率一定變化;化學(xué)反應(yīng)速率變化,化學(xué)平衡也一定發(fā)生移動(dòng)(
)(2)升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng),此時(shí)v放減小,v吸增大(
)(3)C(s)+CO2(g)
2CO(g)
ΔH>0,其他條件不變時(shí),升高溫度,反應(yīng)速率v(CO2)和CO2平衡轉(zhuǎn)化率均增大(
)(4)化學(xué)平衡正向移動(dòng),反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率不一定增大(
)(5)向平衡體系FeCl3+3KSCN
Fe(SCN)3+3KCl中加入適量KCl固體,平衡逆向移動(dòng),溶液顏色變淺(
)(6)對(duì)于2NO2(g)
N2O4(g)平衡體系,壓縮體積,增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),混合氣體顏色變淺(
)辨析易錯(cuò)易混·正誤判斷××√√××第24頁(yè)在一種密閉容器中充入amolA和bmolB,發(fā)生反應(yīng)aA(g)+bB(g)
cC(g)+dD(g)
ΔH>0,一段時(shí)間后達(dá)成平衡,測(cè)得各物質(zhì)濃度。(1)若體積不變,僅增加c(A),A轉(zhuǎn)化率將
(填“增大”“減小”或“不變”,下同),B轉(zhuǎn)化率將
,達(dá)成新平衡時(shí),c(A)將
,c(B)將
,c(C)將
,c(D)將
。(2)體積不變,再充入amolA和bmolB,則平衡
移動(dòng),達(dá)成新平衡時(shí),c(A)將
,c(B)將
,c(C)將
,c(D)將
。①若a+b=c+d,則A轉(zhuǎn)化率將
;②若a+b>c+d,則A轉(zhuǎn)化率將
;③若a+b<c+d,則A轉(zhuǎn)化率將
。提升思維能力·深度思考減小增大增大減小增大增大正向增大增大增大增大不變?cè)龃鬁p小第25頁(yè)(3)升高溫度,平衡
移動(dòng),達(dá)成新平衡時(shí),c(A)將
,c(B)將
,c(C)將
,c(D)將
,A轉(zhuǎn)化率將
。正向減小減小增大增大增大第26頁(yè)題組一選用措施使化學(xué)平衡定向移動(dòng)1.(2023·桂林高三質(zhì)檢)COCl2(g)
CO(g)+Cl2(g)
ΔH>0,當(dāng)反應(yīng)達(dá)成平衡時(shí),下列措施:①升溫②恒容通入惰性氣體③增加CO濃度④減壓
⑤加催化劑
⑥恒壓通入惰性氣體,能提升COCl2轉(zhuǎn)化率是A.①②④
B.①④⑥
C.②③⑤
D.③⑤⑥解題探究JIETITANJIU√解析該反應(yīng)為氣體體積增大吸熱反應(yīng),因此升溫和減壓均能夠促使反應(yīng)正向移動(dòng)。恒壓通入惰性氣體,相稱于減壓。恒容通入惰性氣體與加催化劑均對(duì)平衡無(wú)影響。增加CO濃度,將造成平衡逆向移動(dòng)。第27頁(yè)2.工業(yè)上利用Ga與NH3高溫條件下合成半導(dǎo)體材料氮化稼(GaN)固體同步有氫氣生成。反應(yīng)中,每生成3molH2時(shí)放出30.8kJ熱量。恒溫恒容密閉體系內(nèi)進(jìn)行上述反應(yīng),下列有關(guān)體現(xiàn)正確是A.Ⅰ圖像中假如縱坐標(biāo)為正反應(yīng)速率,則t時(shí)刻變化條件能夠?yàn)樯郎鼗蚣訅築.Ⅱ圖像中縱坐標(biāo)能夠?yàn)殒夀D(zhuǎn)化率C.Ⅲ圖像中縱坐標(biāo)能夠?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)速率D.Ⅳ圖像中縱坐標(biāo)能夠?yàn)轶w系內(nèi)混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量√第28頁(yè)解析A項(xiàng),Ⅰ圖像中假如縱坐標(biāo)為正反應(yīng)速率,升高溫度或增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率增大,圖像符合題意,正確;B項(xiàng),Ga是固體,沒(méi)有濃度可言,不能計(jì)算其轉(zhuǎn)化率,錯(cuò)誤;C項(xiàng),Ga是固體,其質(zhì)量不影響反應(yīng)速率,錯(cuò)誤;D項(xiàng),反應(yīng)方程式為2Ga(s)+2NH3(g)
2GaN(s)+3H2(g)
ΔH<0,相同壓強(qiáng)下,升高溫度,平衡逆向移動(dòng),平均相對(duì)分子質(zhì)量增大;相同溫度下,增大壓強(qiáng),平衡逆向移動(dòng),平均相對(duì)分子質(zhì)量增大,錯(cuò)誤。第29頁(yè)3.在壓強(qiáng)為0.1MPa、溫度為300℃條件下,amolCO與3amolH2混合氣體在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)生成甲醇:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)
ΔH<0。(1)平衡后將容器容積壓縮到本來(lái)二分之一,其他條件不變,對(duì)平衡體系產(chǎn)生影響是_____(填字母)。A.c(H2)減小B.正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率減慢C.反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大D.重新平衡
減小CD解析該反應(yīng)為正向氣體分子數(shù)減小可逆反應(yīng),縮小體積,平衡正向移動(dòng),c(H2)增大,正、逆反應(yīng)速率均增大,因而A、B均不正確。第30頁(yè)(2)若容器容積不變,下列措施可增大甲醇產(chǎn)率是____(填字母)。A.升高溫度B.將CH3OH從體系中分離C.充入He,使體系總壓強(qiáng)增大B解析由于該反應(yīng)正向是放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動(dòng),CH3OH產(chǎn)率減少,體積不變,充入He,平衡不移動(dòng)。第31頁(yè)題組二新舊平衡比較4.在一密閉容器中,反應(yīng)aA(g)+bB(s)
cC(g)+dD(g)達(dá)成平衡后,保持溫度不變,將容器縮小為本來(lái)二分之一,當(dāng)達(dá)成新平衡時(shí),A濃度是本來(lái)1.6倍,則下列說(shuō)法正確是A.平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)B.a<c+dC.物質(zhì)A轉(zhuǎn)化率增大D.物質(zhì)D濃度減小解析容器縮小為本來(lái)二分之一,若平衡不移動(dòng),則A濃度應(yīng)變?yōu)楸緛?lái)2倍,說(shuō)明平衡正向移動(dòng),A轉(zhuǎn)化率增大?!痰?2頁(yè)5.將等物質(zhì)量N2、H2充入某密閉容器中,在一定條件下,發(fā)生如下反應(yīng)并達(dá)成平衡:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
ΔH<0。當(dāng)變化某個(gè)條件并維持新條件直至達(dá)成新平衡時(shí),下表中有關(guān)新平衡與原平衡比較正確是選項(xiàng)變化條件新平衡與原平衡比較A增大壓強(qiáng)N2濃度一定減小B升高溫度N2轉(zhuǎn)化率減小C充入一定量H2H2轉(zhuǎn)化率不變,N2轉(zhuǎn)化率增大D使用合適催化劑NH3體積分?jǐn)?shù)增大√第33頁(yè)解析A項(xiàng),正反應(yīng)是氣體體積減小反應(yīng),根據(jù)勒夏特列原理可知增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),但氮?dú)鉂舛热匀槐仍胶獯?,不正確;B項(xiàng),正反應(yīng)是放熱反應(yīng),則升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),氮?dú)廪D(zhuǎn)化率減小,正確;C項(xiàng),充入一定量氫氣,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),氮?dú)廪D(zhuǎn)化率增大,而氫氣轉(zhuǎn)化率減小,不正確;D項(xiàng),催化劑只能變化反應(yīng)速率而不能變化平衡狀態(tài),不正確。第34頁(yè)6.(2023·武漢質(zhì)檢)一定溫度下,密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)
ΔH<0。測(cè)得v正(SO2)隨反應(yīng)時(shí)間(t)變化如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確是A.t2時(shí)變化條件:只加入一定量SO2B.在t1時(shí)平衡常數(shù)K1大于t3時(shí)平衡常數(shù)K3D.t1時(shí)平衡混合氣中SO3體積分?jǐn)?shù)等于t3時(shí)平衡混
合氣中SO3體積分?jǐn)?shù)√第35頁(yè)解析t2時(shí),v正(SO2)突然增大,且達(dá)成平衡后速率恢復(fù)至本來(lái)速率,假如只加入一定量SO2,達(dá)成新平衡后,速率大于本來(lái)速率,A錯(cuò)誤;平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),一定溫度下,K值不變,B錯(cuò)誤;平衡狀態(tài)相同,各物質(zhì)百分含量相同,平均摩爾質(zhì)量相同,故C錯(cuò)誤、D正確。第36頁(yè)7.(2023·長(zhǎng)沙質(zhì)檢)用O2將HCl轉(zhuǎn)化為Cl2,可提升效益,減少污染。新型RuO2催化劑對(duì)上述HCl轉(zhuǎn)化為Cl2總反應(yīng)具有更加好催化活性。(1)試驗(yàn)測(cè)得在一定壓強(qiáng)下,總反應(yīng)HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化αHCl~T曲線如下列圖:則總反應(yīng)ΔH____(填“>”“=”或“<”)0。解析結(jié)合題中αHCl~T圖像可知,伴隨溫度升高,αHCl減少,說(shuō)明升高溫度平衡逆向移動(dòng),得出正反應(yīng)方向?yàn)榉艧岱磻?yīng),即ΔH<0。<第37頁(yè)(2)在上述試驗(yàn)中若壓縮體積使壓強(qiáng)增大,請(qǐng)?jiān)趫D中畫出對(duì)應(yīng)αHCl~T曲線示意圖,并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由:_______________________________________________________________________。解析結(jié)合可逆反應(yīng)2HCl(g)+
H2O(g)+Cl2(g)特點(diǎn),增大壓強(qiáng)平衡向右移動(dòng),αHCl增大,則相同溫度下,HCl平衡轉(zhuǎn)化率比增壓前大,曲線如答案中圖示所示。答案見(jiàn)圖
溫度相同條件下,增大壓強(qiáng),平衡右移,αHCl增大,因此曲線應(yīng)在原曲線上方第38頁(yè)(3)下列措施中,有助于提升αHCl有_____(填字母)。A.增大n(HCl)
B.增大n(O2)C.使用更加好催化劑
D.移去H2O解析有助于提升αHCl,則采取措施應(yīng)使平衡2HCl(g)+
H2O(g)+Cl2(g)正向移動(dòng)。A項(xiàng),增大n(HCl),則c(HCl)增大,雖平衡正向移動(dòng),但αHCl減小,錯(cuò)誤;B項(xiàng),增大n(O2)即增大反應(yīng)物濃度,D項(xiàng),移去H2O即減小生成物濃度,均能使平衡正向移動(dòng),兩項(xiàng)都正確;C項(xiàng),使用更加好催化劑,只能加快反應(yīng)速率,不能使平衡移動(dòng),錯(cuò)誤。BD第39頁(yè)練后反思1.分析化學(xué)平衡移動(dòng)問(wèn)題注意事項(xiàng)(1)平衡移動(dòng)成果只是削弱了外界條件變化,而不能消除外界條件變化。(2)不要把v正增大與平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)等同起來(lái),只有v正>v逆時(shí),才使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。(3)同等程度地變化反應(yīng)混合物中各物質(zhì)濃度時(shí),應(yīng)視為壓強(qiáng)影響。(4)對(duì)于縮小體積增大壓強(qiáng),不論是否移動(dòng),各成份濃度均增大,但增大倍數(shù)也許不一樣也也許相同。第40頁(yè)2.解答化學(xué)平衡移動(dòng)類判斷題思維過(guò)程關(guān)注特點(diǎn)—―→分析條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)等)―→想原理(平衡移動(dòng)原理)―→綜合判斷得結(jié)論。第41頁(yè)03考點(diǎn)三應(yīng)用“等效平衡”判斷平衡移動(dòng)成果第42頁(yè)1.等效平衡含義在一定條件下(恒溫恒容或恒溫恒壓)下,同一可逆反應(yīng)體系,不論是從正反應(yīng)開(kāi)始,還是從逆反應(yīng)開(kāi)始,還是正、逆反應(yīng)同步投料,達(dá)成化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),任何相同組分百分含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)等)均相同。知識(shí)梳理ZHISHISHULI第43頁(yè)2.等效平衡判斷辦法(1)恒溫恒容條件下反應(yīng)前后體積變化反應(yīng)判斷辦法:極值等量即等效。例如:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)①
2mol
1mol
0②
0
0
2mol③
0.5mol
0.25mol
1.5mol④
a
mol
b
mol
c
mol上述①②③三種配比,按化學(xué)方程式化學(xué)計(jì)量關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物,則SO2均為2mol,O2均為1mol,三者建立平衡狀態(tài)完全相同。④中a、b、c三者關(guān)系滿足:c+a=2,
+b=1,即與上述平衡等效。第44頁(yè)(2)恒溫恒壓條件下反應(yīng)前后體積變化反應(yīng)判斷辦法:極值等比即等效。例如:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)①
2mol
3mol
0②
1mol
3.5mol
2mol③
a
mol
b
mol
c
mol按化學(xué)方程式化學(xué)計(jì)量關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物,則①②中
,故互為等效平衡。③中a、b、c三者關(guān)系滿足:
,即與①②平衡等效。第45頁(yè)(3)恒溫條件下反應(yīng)前后體積不變反應(yīng)判斷辦法:無(wú)論是恒溫恒容,還是恒溫恒壓,只要極值等比即等效,由于壓強(qiáng)變化對(duì)該類反應(yīng)化學(xué)平衡無(wú)影響。例如:H2(g)+I(xiàn)2(g)
2HI(g)①
1mol1mol
0②
2mol2mol
1mol③
a
mol
b
mol
c
mol①②兩種情況下,n(H2)∶n(I2)=1∶1,故互為等效平衡。③中a、b、c三者關(guān)系滿足
=1∶1或a∶b=1∶1,c≥0,即與①②平衡等效。第46頁(yè)3.虛擬“中間態(tài)”法構(gòu)建等效平衡(1)構(gòu)建恒溫恒容平衡思維模式新平衡狀態(tài)可以為是兩個(gè)原平衡狀態(tài)簡(jiǎn)單疊加并壓縮而成,相稱于增大壓強(qiáng)。(2)構(gòu)建恒溫恒壓平衡思維模式(以氣體物質(zhì)量增加反應(yīng)為例,見(jiàn)圖示)新平衡狀態(tài)能夠以為是兩個(gè)原平衡狀態(tài)簡(jiǎn)單疊加,壓強(qiáng)不變,平衡不移動(dòng)。第47頁(yè)對(duì)于下列三個(gè)反應(yīng),從反應(yīng)開(kāi)始進(jìn)行達(dá)到成平衡后,保持溫度、體積不變,按要求回答下列問(wèn)題。(1)PCl5(g)
PCl3(g)+Cl2(g)再充入PCl5(g),平衡向_______方向移動(dòng),達(dá)成平衡后,PCl5(g)轉(zhuǎn)化率_____,PCl5(g)百分含量______。(2)2HI(g)
I2(g)+H2(g)再充入HI(g),平衡向_______方向移動(dòng),達(dá)成平衡后,HI分解率_____,HI百分含量______。(3)2NO2(g)
N2O4(g)再充入NO2(g),平衡向_______方向移動(dòng),達(dá)成平衡后,NO2(g)轉(zhuǎn)化率_____,NO2(g)百分含量______。提升思維能力·深度思考正反應(yīng)減小增大正反應(yīng)不變不變正反應(yīng)增大減小第48頁(yè)1.向一固定體積密閉容器中通入amolN2O4氣體,在密閉容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng):N2O4(g)
2NO2(g),達(dá)成平衡時(shí)再通入amolN2O4氣體,再次達(dá)成平衡時(shí),與第一次達(dá)平衡時(shí)相比,N2O4轉(zhuǎn)化率A.不變
B.增大C.減小
D.無(wú)法判斷解題探究JIETITANJIU√解析恒溫恒容條件下,投料等比增加同增壓,判斷平衡(指是新建立與原平衡等效過(guò)渡態(tài)平衡,而不是原平衡),增大壓強(qiáng)平衡向左移,轉(zhuǎn)化率減少。第49頁(yè)2.已知H2(g)+I(xiàn)2(g)
2HI(g)
ΔH<0,有相同容積定容密閉容器甲和乙,甲中加入H2和I2各0.1mol,乙中加入HI0.2mol,在相同溫度下分別達(dá)成平衡?,F(xiàn)欲使甲中HI平衡時(shí)百分含量大于乙中HI平衡時(shí)百分含量,則應(yīng)采取措施是A.甲、乙提升相同溫度B.甲中加入0.1molHe,乙中不變C.甲減少溫度,乙增大壓強(qiáng)D.甲增加0.1molH2,乙增加0.1molI2√第50頁(yè)解析相同容積定容密閉容器甲和乙,甲中加入H2和I2各0.1mol,乙中加入HI0.2mol,此時(shí)甲和乙建立平衡是等效。A項(xiàng),甲、乙提升相同溫度,平衡均逆向移動(dòng),HI平衡濃度均減小,錯(cuò)誤;B項(xiàng),甲中加入0.1molHe,在定容密閉容器中,平衡不會(huì)移動(dòng),錯(cuò)誤;C項(xiàng),甲減少溫度,平衡正向移動(dòng),甲中HI平衡濃度增大,乙增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng),HI平衡時(shí)百分含量不變,正確;D項(xiàng),甲中增加0.1molH2,乙增加0.1molI2,成果還是等效,錯(cuò)誤。第51頁(yè)3.一定條件下存在反應(yīng):CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)ΔH=-QkJ·mol-1(Q>0),現(xiàn)有三個(gè)相同2L恒容絕熱(與外界沒(méi)有熱量交換)密閉容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在Ⅰ中充入1molCO和1molH2O,在Ⅱ中充入1molCO2和1molH2,在Ⅲ中充入2molCO和2molH2O,均在700℃條件下開(kāi)始反應(yīng)。達(dá)成平衡時(shí),上述三個(gè)過(guò)程對(duì)應(yīng)能量變化值分別為Q1、Q2、Q3,下列說(shuō)法正確是A.2Q1=2Q2<Q3B.容器Ⅰ中CO百分含量比容器Ⅲ中CO百分含量高C.容器Ⅰ中反應(yīng)平衡常數(shù)比容器Ⅱ中反應(yīng)平衡常數(shù)小D.容器Ⅰ中CO轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中CO2轉(zhuǎn)化率之和等于1√第52頁(yè)解析A項(xiàng),容器中平衡建立途徑不相同,無(wú)法比較Q1、Q2大??;C項(xiàng),容器Ⅱ中所達(dá)到平衡狀態(tài),相稱于在容器Ⅰ中平衡基礎(chǔ)上減少溫度,平衡向正反應(yīng)移動(dòng),平衡常數(shù)增大;D項(xiàng),溫度相同步,容器Ⅰ中CO轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中CO2轉(zhuǎn)化率之和等于1,容器Ⅱ中所達(dá)成平衡狀態(tài),相稱于在容器Ⅰ中平衡基礎(chǔ)上減少溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),因此容器Ⅰ中CO轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中CO2轉(zhuǎn)化率之和不大于1。第53頁(yè)4.一定溫度下,在3個(gè)容積均為1.0L恒容密閉容器中反應(yīng)2H2(g)+CO(g)
CH3OH(g)達(dá)成平衡,下列說(shuō)法正確是容器溫度/K物質(zhì)起始濃度/mol·L-1物質(zhì)平衡濃度/mol·L-1c(H2)c(CO)c(CH3OH)c(CH3OH)Ⅰ4000.200.1000.080Ⅱ4000.400.200
Ⅲ500000.100.025A.該反應(yīng)正反應(yīng)吸熱B.達(dá)成平衡時(shí),容器Ⅰ中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率比容器Ⅱ中大C.達(dá)成平衡時(shí),容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)兩倍D.達(dá)成平衡時(shí),容器Ⅲ中正反應(yīng)速率比容器Ⅰ中大√第54頁(yè)解析對(duì)比容器Ⅰ和Ⅲ可知二者投料量相稱,若溫度相同,最后建立等效平衡,但Ⅲ溫度高,平衡時(shí)c(CH3OH)小,說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),即逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),正反應(yīng)為放熱反應(yīng),A錯(cuò)誤;Ⅱ相對(duì)于Ⅰ成百分比增加投料量,相稱于加壓,平衡正向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率提升,因此Ⅱ中轉(zhuǎn)化率高,B錯(cuò)誤;不考慮溫度,Ⅱ中投料量是Ⅲ兩倍,相稱于加壓,平衡正向移動(dòng),因此Ⅱ中c(H2)不大于Ⅲ中c(H2)兩倍,C錯(cuò)誤;對(duì)比Ⅰ和Ⅲ,若溫度相同,二者建立等效平衡,兩容器中速率相等,但Ⅲ溫度高,速率更加快,D正確。第55頁(yè)04探究高考
明確考向第56頁(yè)1.(2023·海南,11,改編)已知反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
ΔH<0。在一定溫度和壓強(qiáng)下于密閉容器中,反應(yīng)達(dá)成平衡。下列論述正確是A.升高溫度,K增大B.減小壓強(qiáng),n(CO2)增加C.更換高效催化劑,α(CO)增大D.充入一定量氮?dú)?,n(H2)不變12345√第57頁(yè)解析A項(xiàng),ΔH<0,正反應(yīng)放熱,升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),平衡常數(shù)減小,錯(cuò)誤;B項(xiàng),比較方程式氣體計(jì)量數(shù)關(guān)系,反應(yīng)前氣體化學(xué)計(jì)量數(shù)之和等于反應(yīng)后氣體計(jì)量數(shù)之和,則減小壓強(qiáng),平衡不移動(dòng),n(CO2)不變,錯(cuò)誤;C項(xiàng),催化劑能變化反應(yīng)速率,但不會(huì)引發(fā)化學(xué)平衡移動(dòng),因此α(CO)不變,錯(cuò)誤;D項(xiàng),充入一定量氮?dú)?,相稱于混合氣體壓強(qiáng)減小,平衡向氣體體積增大方向移動(dòng),但該反應(yīng)前后氣體體積不變,平衡不移動(dòng),n(H2)不變,正確。12345第58頁(yè)2.(2023·四川理綜,6)一定條件下,CH4與H2O(g)發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。設(shè)起始
=Z,在恒壓下,平衡時(shí)CH4體積分?jǐn)?shù)φ(CH4)與Z和T(溫度)關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確是A.該反應(yīng)焓變?chǔ)>0B.圖中Z大小為a>3>bC.圖中X點(diǎn)對(duì)應(yīng)平衡混合物中
=3D.溫度不變時(shí),圖中X點(diǎn)對(duì)應(yīng)平衡在加壓后φ(CH4)減小√12345第59頁(yè)解析A項(xiàng),由圖可知,隨溫度升高,CH4體積分?jǐn)?shù)減小,說(shuō)明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),正確;B項(xiàng),Z越大,說(shuō)明
大,相稱于增加H2O量,平衡正向移動(dòng),CH4體積分?jǐn)?shù)減小,因此b>3>a,錯(cuò)誤;C項(xiàng),起始時(shí)n(H2O)=3xmol,n(CH4)=xmol,隨平衡建立,消耗n(CH4)=n(H2O)=amol,平衡時(shí)
≠3,錯(cuò)誤;D項(xiàng),加壓,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),CH4體積分?jǐn)?shù)增大,錯(cuò)誤。12345第60頁(yè)3.[2023·天津理綜,10(3)]在恒溫恒容密閉容器中,某儲(chǔ)氫反應(yīng):MHx(s)+yH2(g)
MHx+2y(s)
ΔH<0達(dá)成化學(xué)平衡。下列有關(guān)論述正確是_____。a.容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變b.吸取ymolH2只需1molMHxc.若降溫,該反應(yīng)平衡常數(shù)增大d.若向容器內(nèi)通入少許氫氣,則v(放氫)>v(吸氫)√12345√第61頁(yè)解析MHx(s)+yH2(g)
MHx+2y(s)
ΔH<0,該反應(yīng)是氣體物質(zhì)量減小反應(yīng)。a項(xiàng),平衡時(shí)氣體物質(zhì)量不變,壓強(qiáng)不變,正確;b項(xiàng),該反應(yīng)為可逆反應(yīng),吸取ymolH2需要大于1molMHx,錯(cuò)誤;c項(xiàng),由于該反應(yīng)正反應(yīng)方向?yàn)榉艧岱磻?yīng),降溫時(shí)該反應(yīng)將向正反應(yīng)方向移動(dòng),反應(yīng)平衡常數(shù)將增大,正確;d項(xiàng),向容器內(nèi)通入少許氫氣,相稱于增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),v(放氫)<v(吸氫),錯(cuò)誤。12345第62頁(yè)①下列可判斷反應(yīng)達(dá)成平衡是____(填標(biāo)號(hào))。ac12345第63頁(yè)②tm時(shí),v正______(填“大于”“不大于”或“等于”)v逆。③tm時(shí)v逆______(填“大于”“不大于”或“等于”)tn時(shí)v逆,理由是______________________。④若平衡時(shí)溶液pH=14,則該反應(yīng)平衡常數(shù)K為_(kāi)_______。12345大于不大于tm時(shí)生成物濃度較低第64頁(yè)5.(2023·全國(guó)卷Ⅱ,27)丁烯是一種主要化工原料,可由丁烷催化脫氫制備?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)正丁烷(C4H10)脫氫制1-丁烯(C4H8)熱化學(xué)方程式如下:①C4H10(g)===C4H8(g)+H2(g)
ΔH1已知:②C4H10(g)+
O2(g)===C4H8(g)+H2O(g)
ΔH2=-119kJ·mol-1③H2(g)+
O2(g)===H2O(g)
ΔH3=-242kJ·mol-1反應(yīng)①ΔH1為_(kāi)______kJ·mol-1。圖(a)是反應(yīng)①平衡轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)溫度及壓強(qiáng)關(guān)系圖,x_____(填“大于”或“小于”)0.1;欲使丁烯平衡產(chǎn)率提升,應(yīng)采取措施是____(填標(biāo)號(hào))。A.升高溫度
B.減少溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.減少壓強(qiáng)+123不大于AD12345第65頁(yè)解析根據(jù)蓋斯定律,用②式-③式可得①式,因此ΔH1=ΔH2-ΔH3=-119kJ·mol-1-(-242)kJ·mol-1=+123kJ·mol-1。由(a)圖能夠看出,溫度相同步,由0.1MPa變化到xMPa,丁烷轉(zhuǎn)化率增大,即平衡正向移動(dòng),因此x<0.1。由于反應(yīng)①為吸熱反應(yīng),因此溫度升高時(shí),平衡正向移動(dòng),丁烯平衡產(chǎn)率增大,因此A正確、B錯(cuò)誤;反應(yīng)①正向進(jìn)行時(shí)體積增大,加壓時(shí)平衡逆向移動(dòng),丁烯平衡產(chǎn)率減小,因此C錯(cuò)誤、D正確。12345第66頁(yè)(2)丁烷和氫氣混合氣體以一定流速通過(guò)填充有催化劑反應(yīng)器(氫氣作用是活化催化劑),出口氣中具有丁烯、丁烷、氫氣等。圖(b)為丁烯產(chǎn)率與進(jìn)料氣中n(氫氣)/n(丁烷)關(guān)系。圖中曲線展現(xiàn)先升高后減少變化趨勢(shì),其減少原因是________________________________________________________。氫氣是產(chǎn)物之一,伴隨n(氫氣)/n(丁烷)增大,逆反應(yīng)速率增大解析反應(yīng)早期,H2能夠活化催化劑,進(jìn)料氣中n(氫氣)/n(丁烷)較小,丁烷濃度大,反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行程度大,丁烯產(chǎn)率升高;伴隨進(jìn)料氣中n(氫氣)/n(丁烷)增大,原料中過(guò)量H2會(huì)使反應(yīng)①平衡逆向移動(dòng),因此丁烯產(chǎn)率下降。12345第67頁(yè)(3)圖(c)為反應(yīng)產(chǎn)率和反應(yīng)溫度關(guān)系曲線,副產(chǎn)物主要是高溫裂解生成短碳鏈烴類化合物。丁烯產(chǎn)率在590℃
之前隨溫度升高而增大原因也許是_________________________________、_______________________;590℃之后,丁烯產(chǎn)率迅速減少主要原因也許是____________________________。升高溫度有助于反應(yīng)向吸熱方向進(jìn)行解析590℃之前,溫度升高時(shí)反應(yīng)速率加快,生成丁烯會(huì)更多,同步由于反應(yīng)①是吸熱反應(yīng),升高溫度平衡正向移動(dòng),平衡體系中會(huì)具有更多丁烯。而溫度超出590℃時(shí),丁烯高溫會(huì)裂解生成短碳鏈烴類,使產(chǎn)率減少。12345溫度升高,反應(yīng)速率加快丁烯高溫裂解生成短碳鏈烴類第68頁(yè)05學(xué)時(shí)作業(yè)第69頁(yè)1.下列事實(shí)不能用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋是A.在強(qiáng)堿存在條件下,酯水解反應(yīng)進(jìn)行較完全B.加催化劑,使N2和H2在一定條件下轉(zhuǎn)化為NH3C.可用濃氨水和NaOH固體迅速制取氨氣D.加壓條件下有助于SO2與O2反應(yīng)生成SO3√解析應(yīng)注意區(qū)分化學(xué)平衡移動(dòng)原理和化學(xué)反應(yīng)速率理論應(yīng)用范圍,加催化劑只能提升反應(yīng)速率,故B項(xiàng)不能用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋。12345678910111213第70頁(yè)2.可逆反應(yīng):2NO2(g)
2NO(g)+O2(g),在容積固定密閉容器中達(dá)成平衡狀態(tài)標(biāo)志是①單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2同步生成2nmolNO2②單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2同步生成2nmolNO③用NO2、NO、O2表達(dá)反應(yīng)速率之比為2∶2∶1狀態(tài)④混合氣體顏色不再變化狀態(tài)⑤混合氣體密度不再變化狀態(tài)⑥混合氣體壓強(qiáng)不再變化狀態(tài)⑦混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化狀態(tài)A.①④⑥⑦
B.②③⑤⑦
C.①③④⑤
D.所有√12345678910111213第71頁(yè)解析②單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2必生成2nmolNO,不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)成平衡狀態(tài);③無(wú)論是否達(dá)成平衡狀態(tài),用各物質(zhì)表達(dá)化學(xué)反應(yīng)速率之比都等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比;④有色氣體顏色不變,則表達(dá)物質(zhì)濃度不再變化,說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)成平衡狀態(tài);⑤氣體體積固定、反應(yīng)前后質(zhì)量守恒,則密度始終不變;⑥反應(yīng)前后氣體物質(zhì)量發(fā)生變化,壓強(qiáng)不變,意味著各物質(zhì)含量不再變化,反應(yīng)達(dá)成平衡狀態(tài);⑦由于氣體質(zhì)量不變,且該反應(yīng)為氣體物質(zhì)量增大反應(yīng),氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不變時(shí),說(shuō)明氣體中各物質(zhì)物質(zhì)量不變,反應(yīng)達(dá)成平衡狀態(tài)。12345678910111213第72頁(yè)3.納米鈷(Co)常用于CO加氫反應(yīng)催化劑:CO(g)+3H2(g)
CH4(g)+H2O(g)
ΔH<0。下列有關(guān)說(shuō)法正確是A.納米技術(shù)應(yīng)用,優(yōu)化了催化劑性能,提升了反應(yīng)轉(zhuǎn)化率B.縮小容器體積,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),CO濃度增大C.溫度越低,越有助于CO催化加氫D.從平衡體系中分離出H2O(g)能加快正反應(yīng)速率解析催化劑不能變化反應(yīng)轉(zhuǎn)化率,A項(xiàng)錯(cuò)誤;壓強(qiáng)增大,平衡正向移動(dòng),但移動(dòng)成果不能抵消條件變化,CO濃度還是增大,B項(xiàng)正確;工業(yè)生產(chǎn)溫度應(yīng)考慮催化劑活性溫度,C項(xiàng)錯(cuò)誤;從平衡體系中分離出水蒸氣,反應(yīng)速率減慢,D項(xiàng)錯(cuò)誤。√12345678910111213第73頁(yè)4.一定條件下,通過(guò)下列反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)燃煤煙氣中硫回收:SO2(g)+2CO(g)
2CO2(g)+S(l)
ΔH<0。若反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行,下列有關(guān)說(shuō)法正確是A.平衡前,伴隨反應(yīng)進(jìn)行,容器內(nèi)壓強(qiáng)始終不變B.平衡時(shí),其他條件不變,分離出硫,正反應(yīng)速率加快C.平衡時(shí),其他條件不變,升高溫度可提升SO2轉(zhuǎn)化率D.其他條件不變,使用不一樣催化劑,該反應(yīng)平衡常數(shù)不變√12345678910111213第74頁(yè)解析S為液體,正反應(yīng)是氣體分子數(shù)目減小反應(yīng),伴隨反應(yīng)進(jìn)行,氣體物質(zhì)量減小,壓強(qiáng)減小,A項(xiàng)錯(cuò)誤;硫?yàn)橐后w,分離出硫后正反應(yīng)速率不變,B項(xiàng)錯(cuò)誤;此反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),SO2轉(zhuǎn)化率減少,C項(xiàng)錯(cuò)誤;化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度影響,溫度不變,化學(xué)平衡常數(shù)不變,D項(xiàng)正確。12345678910111213第75頁(yè)5.(2023·北京朝陽(yáng)區(qū)一模)探究濃度對(duì)化學(xué)平衡影響,試驗(yàn)如下:Ⅰ.向5mL0.05mol·L-1FeCl3溶液中加入5mL0.05mol·L-1KI溶液(反應(yīng)a),反應(yīng)達(dá)成平衡后將溶液分為兩等份Ⅱ.向其中一份中加入飽和KSCN溶液,變紅(反應(yīng)b);加入CCl4,振蕩、靜置,下層顯極淺紫色Ⅲ.向另一份中加入CCl4,振蕩、靜置,下層顯紫紅色結(jié)合試驗(yàn),下列說(shuō)法不正確是A.反應(yīng)a為2Fe3++2I-
2Fe2++I(xiàn)2B.試驗(yàn)Ⅱ中,反應(yīng)a進(jìn)行程度大于反應(yīng)b進(jìn)行程度C.試驗(yàn)Ⅱ中變紅原理是Fe3++3SCN-
Fe(SCN)3D.比較水溶液中c(Fe2+):試驗(yàn)Ⅱ<試驗(yàn)Ⅲ√12345678910111213第76頁(yè)解析由藥品用量看,F(xiàn)e3+與I-能正好反應(yīng),再根據(jù)試驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ現(xiàn)象,可知,反應(yīng)混合物中存在Fe3+和I2,因而Fe3+與I-反應(yīng)為可逆反應(yīng),A正確;結(jié)合試驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ現(xiàn)象可知,a反應(yīng)后I2濃度較大,b反應(yīng)后I2濃度較小,說(shuō)明SCN-結(jié)合Fe3+能力比I-還原Fe3+能力強(qiáng),使2Fe3++2I-
2Fe2++I(xiàn)2平衡逆向逆動(dòng),B錯(cuò)。12345678910111213第77頁(yè)6.某溫度時(shí),發(fā)生反應(yīng)2HI(g)
H2(g)+I(xiàn)2(g),向三個(gè)體積相等恒容密閉容器A、B、C中,分別加入①2molHI;②3molHI;③1molH2與1molI2,分別達(dá)成平衡時(shí),下列關(guān)系正確是A.平衡時(shí),各容器壓強(qiáng):②=①=③B.平衡時(shí),I2濃度:②>①>③C.平衡時(shí),I2體積分?jǐn)?shù):②=①=③D.從反應(yīng)開(kāi)始達(dá)到平衡時(shí)間:①>②=③√12345678910111213第78頁(yè)解析根據(jù)等效平衡原理:若1molH2與1molI2完全轉(zhuǎn)化為HI,則HI為2mol,因此①和③是完全相同等效平衡,因此二者濃度、百分含量、壓強(qiáng)、轉(zhuǎn)化率等都同樣;②與①相比增大了HI量,該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體體積不變反應(yīng),增大HI量,達(dá)成平衡時(shí)新平衡與原平衡相同,因此各物質(zhì)百分含量不變,不過(guò)濃度增大。12345678910111213第79頁(yè)7.CO2經(jīng)催化加氫可合成乙烯:2CO2(g)+6H2(g)
C2H4(g)+4H2O(g)。0.1MPa時(shí),按n(CO2)∶n(H2)=1∶3投料,測(cè)得不一樣溫度下平衡時(shí)體系中各物質(zhì)濃度關(guān)系如圖,下列論述不正確是A.該反應(yīng)ΔH<0B.曲線b代表H2O濃度變化C.N點(diǎn)和M點(diǎn)所處狀態(tài)c(H2)不一樣樣D.其他條件不變,T1
℃、0.2MPa下反應(yīng)達(dá)
平衡時(shí)c(H2)比M點(diǎn)大12345678910111213√第80頁(yè)12345678910111213解析溫度升高,H2濃度增大,平衡左移,故逆向吸熱,正向放熱,ΔH<0,則曲線a為CO2濃度變化,根據(jù)方程式百分比關(guān)系,可知曲線b為H2O濃度變化,曲線c為C2H4濃度變化,故A、B正確;C項(xiàng),N點(diǎn)和M點(diǎn)均處于同一T1
℃下,所處狀態(tài)c(H2)是同樣;D項(xiàng),其他條件不變,T1
℃、0.2MPa相對(duì)0.1MPa,增大了壓強(qiáng),體積減小,c(H2)增大,反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)c(H2)比M點(diǎn)大,D項(xiàng)正確。第81頁(yè)8.(2023·大連調(diào)研)已知反應(yīng):CO(g)+3H2(g)
CH4(g)+H2O(g)。起始以物質(zhì)量之比為1∶1充入反應(yīng)物,不一樣壓強(qiáng)條件下,H2平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況如圖所示(M、N點(diǎn)標(biāo)識(shí)為▲)。下列有關(guān)說(shuō)法正確是A.上述反應(yīng)ΔH<0B.N點(diǎn)時(shí)反應(yīng)速率一定比M點(diǎn)快C.減少溫度,H2轉(zhuǎn)化率可達(dá)成100%D.工業(yè)上用此法制取甲烷應(yīng)采取更高壓強(qiáng)√12345678910111213第82頁(yè)解析根據(jù)圖像,伴隨溫度升高,H2轉(zhuǎn)化率減少,說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),根據(jù)勒夏特列原理,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH<0,A項(xiàng)正確;N點(diǎn)壓強(qiáng)大于M點(diǎn),M點(diǎn)溫度高于N點(diǎn),因此無(wú)法確定兩點(diǎn)反應(yīng)速率快慢,B項(xiàng)錯(cuò)誤;此反應(yīng)是可逆反應(yīng),不能完全進(jìn)行究竟,C項(xiàng)錯(cuò)誤;控制合適溫度和壓強(qiáng),既能確保反應(yīng)速率較快,也能確保H2有較高轉(zhuǎn)化率,采取更高壓強(qiáng)對(duì)設(shè)備要求更高,增加經(jīng)濟(jì)成本,D項(xiàng)錯(cuò)誤。12345678910111213第83頁(yè)9.工業(yè)上以CH4為原料制備H2原理為CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)。在一定條件下a、b兩個(gè)恒溫恒容密閉容器中均通入1.1molCH4(g)和1.1molH2O(g),測(cè)得兩容器中CO物質(zhì)量隨時(shí)間變化曲線分別為a和b。已知容器a體積為10L,溫度為Ta,下列說(shuō)法不正確是A.容器a中CH4從反應(yīng)開(kāi)始到正好平衡時(shí)
平均反應(yīng)速率為0.025mol·L-1·min-1B.a、b兩容器溫度也許相同C.在達(dá)成平衡前,容器a壓強(qiáng)逐漸增大D.該反應(yīng)在Ta溫度下平衡常數(shù)為2712345678910111213√第84頁(yè)12345678910111213解析觀測(cè)兩容器中CO物質(zhì)量隨時(shí)間變化曲線a和b可知,當(dāng)CO物質(zhì)量保持不變時(shí)便達(dá)成平衡狀態(tài),a容器用了4min,b容器用了6.5min,兩個(gè)容器中反應(yīng)快慢不一樣,因此溫度肯定不一樣。用三段式分析a容器中各物質(zhì)有關(guān)量:
CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)起始量(mol)
1.1
1.1
0
0轉(zhuǎn)化量(mol)
1
1
1
3平衡量(mol)
0.1
0.1
1
3第85頁(yè)12345678910111213B項(xiàng),根據(jù)以上分析a、b兩容器溫度不也許相同,錯(cuò)誤;C項(xiàng),由于該反應(yīng)條件為恒溫恒容,反應(yīng)后氣體物質(zhì)量增大,因此在達(dá)成平衡前,容器a壓強(qiáng)逐漸增大,正確;第86頁(yè)10.(2023·西安模擬)甲醇是主要化工原料。利用合成氣(主要成份為CO、CO2和H2)在催化劑作用下合成甲醇,也許發(fā)生反應(yīng)如下:ⅰ.CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)
ΔH1ⅱ.CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)
ΔH2ⅲ.CH3OH(g)
CO(g)+2H2(g)
ΔH3回答下列問(wèn)題:(1)已知反應(yīng)ⅱ中有關(guān)化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:由此計(jì)算ΔH2=_____kJ·mol-1。已知ΔH3=+99kJ·mol-1,則ΔH1=_____
kJ·mol-1?;瘜W(xué)鍵H—HC==OC≡O(shè)H—OE/kJ·mol-14368031076465+36-6312345678910111213第87頁(yè)解析反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能,故ΔH2=(2×803+436)kJ·mol-1-(1076kJ·mol-1+2×465kJ·mol-1)=+36kJ·mol-1;根據(jù)蓋斯定律:反應(yīng)ⅱ-反應(yīng)ⅲ=反應(yīng)ⅰ,故ΔH1=ΔH2-ΔH3=+36kJ·mol-1-99kJ·mol-1=-63kJ·mol-1。12345678910111213第88頁(yè)(2)一定百分比合成氣在裝有催化劑反應(yīng)器中反應(yīng)12小時(shí)。體系中甲醇產(chǎn)率和催化劑催化活性與溫度關(guān)系如下列圖所示。①溫度為470K時(shí),圖中P點(diǎn)_______(填“是”或“不是”)處于平衡狀態(tài)。在490K之前,甲醇產(chǎn)率伴隨溫度升高而增大原因是___________________________;490K之后,甲醇產(chǎn)率下降原因是_____________________________________________。不是溫度越高化學(xué)反應(yīng)速率升高溫度,反應(yīng)ⅰ逆向移動(dòng),越快催化劑活性減少解析溫度為470K時(shí),圖中P點(diǎn)不是處于平衡狀態(tài)。在490K之前,甲醇產(chǎn)率伴隨溫度升高而增大原因是溫度越高,化學(xué)反應(yīng)速率越快;490K之后,甲醇產(chǎn)率下降原因是升高溫度,反應(yīng)ⅰ逆向移動(dòng),催化劑活性減少。12345678910111213第89頁(yè)②一定能提升甲醇產(chǎn)率措施是_____(填字母)。A.增大壓強(qiáng)
B.升高溫度C.選擇合適催化劑
D.加入大量催化劑AC解析增大壓強(qiáng),反應(yīng)ⅰ平衡正向移動(dòng),A項(xiàng)正確;升高溫度,反應(yīng)ⅰ平衡逆向移動(dòng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;選擇合適催化劑,可提升甲醇產(chǎn)率,C項(xiàng)正確;加入大量催化劑,不影響平衡,D項(xiàng)錯(cuò)誤。12345678910111213第90頁(yè)11.(2023·廈門質(zhì)檢)工業(yè)廢氣、汽車尾氣排放出NOx、SO2等是形成酸雨主要物質(zhì),其綜合治理是目前主要研究課題。Ⅰ.NOx消除。汽車尾氣中NO(g)和CO(g)在一定溫度和催化劑條件下可發(fā)生如下反應(yīng):2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)
ΔH。(1)已知:CO燃燒熱ΔH1=-283.0kJ·mol-1,N2(g)+O2(g)
2NO(g)
ΔH2=+180.5kJ·mol-1,則ΔH=________________。-746.5kJ·mol-112345678910111213第91頁(yè)解析CO燃燒熱ΔH1=-283.0kJ·mol-1,則12345678910111213②N2(g)+O2(g)
2NO(g)
ΔH2=+180.5kJ·mol-1。根據(jù)蓋斯定律,①式×2-②式得,2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)
ΔH=(-283.0kJ·mol-1)×2-(+180.5kJ·mol-1)=-746.5kJ·mol-1。第92頁(yè)(2)某研究小組探究催化劑對(duì)CO、NO轉(zhuǎn)化影響。將NO和CO以一定流速通過(guò)兩種不一樣催化劑進(jìn)行反應(yīng),相同步間內(nèi)測(cè)量逸出氣體中NO含量,從而確定尾氣脫氮率(脫氮率即NO轉(zhuǎn)化率),成果如下列圖所示。①下列說(shuō)法中正確是_____(填字母)。A.兩種催化劑均能減少活化能,但ΔH不變B.相同條件下,變化壓強(qiáng)對(duì)脫氮率沒(méi)有影響C.曲線Ⅱ中催化劑適用于450℃左右脫氮D.曲線Ⅱ中催化劑脫氮率比曲線Ⅰ中高AC12345678910111213第93頁(yè)解析兩種催化劑均能減少活化能,加快反應(yīng)速率,但ΔH不變,A項(xiàng)正確;該反應(yīng)正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小反應(yīng),增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),脫氮率增大,B項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)圖像,曲線Ⅱ中催化劑在450℃左右脫氮率最高,曲線Ⅱ中催化劑適用于450℃左右脫氮,C項(xiàng)正確;催化劑只影響化學(xué)反應(yīng)速率,不影響轉(zhuǎn)化率,不影響脫氮率,D項(xiàng)錯(cuò)誤。12345678910111213第94頁(yè)②若低于200℃,圖中曲線Ⅰ脫氮率隨溫度升高而變化不大主要原由于______________________________。溫度較低時(shí),催化劑活性偏低12345678910111213解析低于200℃,曲線Ⅰ脫氮率隨溫度升高而變化不大主要原由于溫度較低時(shí)(低于200℃),催化劑活性偏低,對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響小。第95頁(yè)Ⅱ.SO2綜合利用(3)某研究小組對(duì)反應(yīng)NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g)
ΔH<0進(jìn)行有關(guān)試驗(yàn)探究。在固定體積密閉容器中,使用某種催化劑,變化原料氣配比[n0(NO2)∶n0(SO2)]進(jìn)行多組試驗(yàn)(各組試驗(yàn)溫度也許相同,也也許不一樣),測(cè)定NO2平衡轉(zhuǎn)化率[α(NO2)]。部分試驗(yàn)成果如圖所示。①假如將圖中C點(diǎn)平衡狀態(tài)變化為B點(diǎn)平衡狀態(tài),應(yīng)采取措施是__________。減少溫度12345678910111213第96頁(yè)解析C點(diǎn)和B點(diǎn)原料氣配比相同,B點(diǎn)NO2平衡轉(zhuǎn)化率大于C點(diǎn),說(shuō)明將C點(diǎn)平衡狀態(tài)變化為B點(diǎn)平衡狀態(tài),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),該反應(yīng)正反應(yīng)為氣體分子數(shù)不變放熱反應(yīng),故應(yīng)采取措施是減少溫度。12345678910111213第97頁(yè)②圖中C、D兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)試驗(yàn)溫度分別為TC和TD,通過(guò)計(jì)算判斷:TC____(填“>”“=”或“<”)TD。=12345678910111213第98頁(yè)解析C點(diǎn),原料氣配比為1,NO2平衡轉(zhuǎn)化率為50%,則NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g)c(起始)(mol·L-1)1
1
0
0c(轉(zhuǎn)化)(mol·L-1)1×50%
0.5
0.5
0.5c(平衡)(mol·L-1)0.5
0.5
0.5
0.512345678910111213第99頁(yè)D點(diǎn),原料氣配比為1.5,NO2平衡轉(zhuǎn)化率為40%,則NO2(
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