高中化學化學反應速率與化學平衡課件新人教版選擇性必修2

第二章化學反響速率與化學平衡第一節(jié)化學反響速率課時1化學反響速率教材必備知識精練知識點1化學反響速率的概念答案化學反響速率的數(shù)值均為正值,A項錯誤;化學反響速率表示的是平均速率而不是瞬時速率,B項錯誤;化學反響速率適用于所有的化學反響,D項錯誤。知識點2化學反響速率的計算及應用答案A是固體,其濃度視為常數(shù),不能用A表示該反響的反響速率,A項錯誤;同一反響中,化學反響速率之比等于化學計量數(shù)之比,那么v(B)∶v(C)∶v(D)=3∶2∶1,B項正確;2min末的反響速率為瞬時速率,無法計算,2min內(nèi),用B表示的平均反響速率為0.3mol·L-1·min-1,C項錯誤;由上述分析可知,2min內(nèi),用C表示的反響速率是0.2mol·L-1·min-1,D項錯誤。知識點2化學反響速率的計算及應用

答案

知識點3化學反響速率大小的比較

知識點3化學反響速率大小的比較答案

知識點4化學反響速率的測量5.[2022山東濰坊高二期中考試]以下測量化學反響速率的依據(jù)不可行的是()答案A項,假設單位時間內(nèi)氧氣體積的變化量變大,那么說明反響速率加快,反之,反響速率減慢,該測量依據(jù)可行,不符合題意;B項,單位時間內(nèi)產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量越多,那么說明反響速率越快,反之,反響速率越慢,該測量依據(jù)可行,不符合題意;C項,該反響是反響前后氣體分子數(shù)不變的反響,溫度、體積一定時,體系的壓強始終保持不變,那么該測量依據(jù)不可行,符合題意;D項,反響過程中,I-的濃度逐漸減小,假設單位時間內(nèi)I-的濃度變化越大,那么說明反響速率越快,反之,那么反響速率越慢,該測量依據(jù)可行,不符合題意。選項化學反應測量依據(jù)(單位時間內(nèi))A溫度、壓強一定時,氣體體積變化B沉淀質(zhì)量變化C溫度、體積一定時,體系壓強變化D溶液體積一定時,I-的濃度變化學科關鍵能力構建

答案

2.[2022湖南師大附中高二期中考試]在一定溫度下,10mL0.4mol·L-1H2O2發(fā)生催化分解。測得不同時刻生成O2的體積(標準狀況下)如表所示。以下表達錯誤的選項是(溶液體積變化忽略不計)()A.反響至6min時,c(H2O2)=0.3mol·L-1B.隨著反響的進行,該反響的反響速率逐漸減小C.0~6min內(nèi),v(H2O2)=3.3×10-2mol·L-1·min-1D.反響至6min時,過氧化氫的分解率為50%答案

t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9

答案

實驗編號1234c(H2O2)/(mol·L-1)1124c(KBrO3)/(mol·L-1)0.0030.0060.0010.001v/(mol·L-1·s-1)3×10-46×10-48×10-46.4×10-3答案

答案5.答案(1)0.05mol·L-1·s-1(2)3A(g)+B(g)2C(g)(3)見解析解析(1)0~12s內(nèi),Δc(A)=0.8mol·L-1-0.2mol·L-1=0.6mol·L-1,v(A)=0.6mol·L-1÷12s=0.05mol·L-1·s-1。(2)前4s內(nèi),Δc(A)=0.8mol·L-1-0.5mol·L-1=0.3mol·L-1,v(A)=0.3mol·L-1÷4s=0.075mol·L-1·s-1;v(A)∶v(C)=a∶c=0.075mol·L-1·s-1∶0.05mol·L-1·s-1=3∶2;由圖象知,0~12s內(nèi)Δc(A)∶Δc(B)=0.6mol·L-1∶0.2mol·L-1=3∶1=a∶b,那么a∶b∶c=3∶1∶2,所以該反響的化學方程式為3A(g)+B(g)2C(g)。(3)生成物C的濃度從0開始增加,到12s時到達最大,Δc(A)∶Δc(C)=3∶2,所以Δc(C)=2×0.6mol·L-1÷3=0.4mol·L-1;根據(jù)圖中兩條曲線的交點以及化學方程式,可知交點處A和B的物質(zhì)的量濃度均為0.35mol·L-1,那么此時C的物質(zhì)的量濃度為0.3mol·L-1,那么該曲線如下圖。第一節(jié)化學反響速率課時2影響化學反響速率的因素活化能教材必備知識精練知識點1濃度對反響速率的影響1.對于反響C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),其他條件不變時,以下措施不能改變化學反響速率的是()A.增大C(s)的量B.增大H2O(g)的濃度C.增大CO(g)或H2(g)的濃度D.減小H2O(g)的濃度答案改變物質(zhì)的濃度,可以改變化學反響速率,而改變固體物質(zhì)的量不能改變化學反響速率。知識點1濃度對反響速率的影響

答案反響物濃度越大,反響速率越快,那么越快產(chǎn)生渾濁。選項反應物硫代硫酸鈉溶液硫酸溶液A0.2mol·L-1,20mL0.2mol·L-1,20mLB0.5mol·L-1,20mL0.5mol·L-1,20mLC1.0mol·L-1,20mL1.0mol·L-1,20mLD1.0mol·L-1,20mL1.2mol·L-1,20mL知識點2壓強對反響速率的影響

答案增大容器的體積對于沒有氣體參加或生成的反響的反響速率無影響,D項正確。知識點2壓強對反響速率的影響4.反響N2(g)+O2(g)2NO(g)在一密閉容器中進行,以下條件能加快反響速率的是()A.增大體積使壓強減小B.保持體積不變,充入N2使壓強增大C.保持體積不變,充入氦氣使壓強增大D.保持壓強不變,充入氖氣答案A項,增大體積引起各物質(zhì)濃度減小,反響速率減小;B項,體積不變,充入N2,N2的濃度增大,反響速率增大;C項,體積不變,充入氦氣,各物質(zhì)的濃度并沒有改變,反響速率不變;D項,保持壓強不變,充入氖氣,體積增大,各物質(zhì)濃度減小,反響速率減小。歸納總結(jié)壓強是通過影響物質(zhì)濃度而影響反響速率的。將壓強問題轉(zhuǎn)化為濃度問題,假設壓強改變能引起物質(zhì)濃度改變,那么速率改變,反之,速率不變。知識點3溫度對反響速率的影響5.設C(s)+CO2(g)2CO(g)ΔH>0的反響速率為v1,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0的反響速率為v2,對于這兩個反響,當溫度升高時,v1和v2的變化情況為()A.同時增大 B.同時減小C.v1增大,v2減小 D.v1減小,v2增大答案溫度升高時,不管是吸熱反響還是放熱反響,反響速率均增大,A項正確。知識點4催化劑對反響速率的影響6.以下說法正確的選項是()A.催化劑能使不發(fā)生反響的物質(zhì)發(fā)生反響B(tài).在化學反響前后,催化劑的化學性質(zhì)不變,質(zhì)量改變C.催化劑能改變化學反響速率D.電解水時,向水中參加少量NaOH,可使電解速率明顯加快,所以NaOH是這個反響的催化劑答案催化劑能改變反響速率,但不能引發(fā)反響,A項錯誤,C項正確;催化劑在反響前后的質(zhì)量和化學性質(zhì)都不變,B項錯誤;在水中參加NaOH,增大了水的導電能力,NaOH不是催化劑,D項錯誤。知識點4催化劑對反響速率的影響7.在紫外光照射下,利用WO3/ZnO光催化劑降解酸性橙Ⅱ染料廢水的實驗所得曲線如下圖,c0和c分別是時間為0和t時刻酸性橙Ⅱ染料的濃度,以下說法錯誤的選項是()A.不加催化劑時,紫外光照射降解酸性橙Ⅱ染料廢水的反響速率最慢B.單一ZnO可作降解酸性橙Ⅱ染料廢水的催化劑C.相同條件下,2%WO3/ZnO對降解酸性橙Ⅱ染料廢水的過程的催化效果最好D.從圖中可以看出,光催化降解酸性橙Ⅱ染料是一個可逆反響答案

知識點5化學反響速率影響因素的綜合分析

答案該反響的反響速率與Cl-的濃度無關,A項錯誤;由題給反響可知,Fe2+為H2O2分解反響的中間產(chǎn)物,Fe3+是H2O2分解反響的催化劑,B項錯誤;升高溫度能加快化學反響速率,C項正確;H2O2溶液的體積增大,但c(H2O2)不變,故H2O2的分解速率不變,D項錯誤。知識點5化學反響速率影響因素的綜合分析9.[2022山東泰安高二調(diào)研]以下各組反響中(表中物質(zhì)均為反響物,且金屬的物質(zhì)的量均為0.1mol),反響剛開始時放出H2的速率最大的是()答案Mg與稀硝酸反響不產(chǎn)生H2,排除A項;Fe不如Mg活潑,排除C項;3mol·L-1稀鹽酸中的c(H+)小于3mol·L-1稀硫酸中的c(H+),因此D項反響剛開始時放出H2的速率最大。選項金屬(粉末狀)體積/mL酸濃度/(mol·L-1)酸反應溫度/℃AMg106稀硝酸60BMg103稀鹽酸60CFe103稀鹽酸60DMg103稀硫酸60知識點6活化能答案升高溫度,分子獲得更多的能量,活化分子百分數(shù)增大,化學反響速率增大,A項正確;其他條件不變時,降低CO的濃度,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目減小,化學反響速率減小,B項正確;使用催化劑,反響活化能降低,化學反響速率增大,C項正確;適當增大壓強,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目增多,化學反響速率增大,但活化分子百分數(shù)不變,D項錯誤。知識點6活化能11.[2022湖北重點高中高二聯(lián)考]直接燃煤不僅浪費資源,還會造成環(huán)境污染,目前多采用將煤氣化或液化的方法,獲得較為清潔的能源。利用水煤氣的主要成分CO和H2的反響,可以合成燃料CH3OH,CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)反響過程中的能量變化如下圖。以下判斷正確的選項是()A.參加催化劑,活化分子數(shù)增多,活化分子百分數(shù)增大,該反響的ΔH變大B.該反響的ΔH=-510kJ·mol-1C.曲線Ⅰ表示的是使用催化劑時的能量變化D.該反響的活化能為419kJ·mol-1答案參加催化劑,活化能降低,活化分子數(shù)增多,活化分子百分數(shù)增大,但催化劑不能改變反響的ΔH,A項錯誤;由圖可知,該反響的ΔH=419kJ·mol-1-510kJ·mol-1=-91kJ·mol-1,B項錯誤;曲線Ⅱ表示的是使用催化劑時的能量變化,C項錯誤;由圖可知,該反響的活化能為419kJ·mol-1,D項正確。學科關鍵能力構建1.[2022福建漳州高二月考]某溫度下,在容積一定的密閉容器中進行如下反響:2X(g)+Y(g)Z(g)+W(s)ΔH>0。以下表達正確的選項是()A.向容器中充入氬氣,反響速率不變B.參加少量W,逆反響速率增大C.升高溫度,正反響速率增大,逆反響速率減小D.將容器的容積壓縮,單位體積內(nèi)的活化分子百分數(shù)增大,有效碰撞次數(shù)增大答案向恒容容器中充入氬氣,各組分的濃度不變,反響速率不變,A項正確;W為固體,參加少量W,逆反響速率不變,B項錯誤;升高溫度,正、逆反響速率均增大,C項錯誤;將容器的容積壓縮,可增大單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)目和有效碰撞次數(shù),但活化分子百分數(shù)不變,D項錯誤。2.[2022湖北武漢高二月考]某分步反響過程中的能量變化如下圖,以下說法錯誤的選項是()A.升高溫度,Ea1、Ea3均減小,反響速率加快B.總反響為吸熱反響C.使用適宜的催化劑可以降低反響的活化能,但不影響反響的熱效應D.第一步反響的反響速率小于第二步反響的反響速率答案升高溫度,不能降低反響的活化能,即Ea1、Ea3均不變,但可以加快反響速率,A項錯誤;由圖可知,反響物的總能量低于生成物的總能量,總反響為吸熱反響,B項正確;使用適宜的催化劑可以降低反響的活化能,但不影響反響物和生成物的總能量,所以反響的熱效應不受影響,C項正確;由圖可知,第一步反響的活化能高于第二步反響的活化能,活化能越大,反響速率越慢,故第一步反響的反響速率小于第二步反響的反響速率,D項正確。3.[2022福建南平高二期末考試]某化學小組對水樣中M的分解速率的影響因素進行探究。在相同溫度下,M的物質(zhì)的量濃度隨時間變化的曲線及有關實驗數(shù)據(jù)如下圖,以下說法錯誤的選項是()A.水樣的pH越小,M的分解速率越快2+能加快M的分解速率C.由②③可知,M的濃度越大,其分解速率越快D.在0~20min內(nèi),②中M的分解速率為0.015mol·L-1·min-1答案由①②可知,水樣的pH越小,M的分解速率越快,A項正確;由③④可知,Cu2+能加快M的分解速率,B項正確;②③中,M的濃度和水樣的pH均不同,不能得到M的濃度越大,其分解速率越快的結(jié)論,C項錯誤;在0~20min內(nèi),②中M的濃度變化量為0.3mol·L-1,那么其分解速率為0.3mol·L-1÷20min=0.015mol·L-1·min-1,D項正確。

答案

5.O3在水中易分解,一定條件下,O3的濃度減少一半所需的時間(t)如下表所示,根據(jù)表中的遞變規(guī)律,推測O3分別在條件①40℃、pH=3.0,②10℃、pH=5.0,③30℃、下的分解速率的大小關系為(

)A.①<②<③ B.③<②<①C.②<①<③ D.③<①<②答案通過分析表中數(shù)據(jù)可知,O3的濃度減少一半所需的時間(t)隨pH的增大、溫度的升高而減少。根據(jù)50℃、時,O3的濃度減少一半所需的時間為31min,30℃、時,O3的濃度減少一半所需的時間為158min,可知40℃、時,O3的濃度減少一半所需的時間大于31min且小于158min;根據(jù)20℃、時,O3的濃度減少一半所需的時間為169min,可知10℃、pH=5.0時,O3的濃度減少一半所需的時間大于169min;根據(jù)30℃、時,O3的濃度減少一半所需的時間為15min,可知30℃、時,O3的濃度減少一半所需的時間小于15min,故O3的分解速率依次增大的順序為②①③,C項正確。6.如圖(Ea表示活化能)是CH4與Cl2生成CH3Cl的局部反響過程中各物質(zhì)的能量變化關系圖,以下說法正確的選項是()A.題述反響為吸熱反響B(tài).升高溫度,Ea1、Ea2均減小,反響速率加快C.增大Cl2的濃度,可提高反響速率,但不影響ΔH的大小D.第一步反響的速率大于第二步反響的速率答案由圖可知,反響物的總能量高于生成物的總能量,題述反響為放熱反響,A項錯誤;升高溫度,不能降低反響的活化能,即Ea1、Ea2均不變,但可以加快反響速率,B項錯誤;增大反響物的濃度,可提高反響速率,但不改變焓變,所以增大Cl2的濃度,可提高反響速率,但不影響ΔH的大小,C項正確;第一步反響的活化能大于第二步反響的活化能,所以第一步反響的速率小于第二步反響的速率,D項錯誤。易錯疑難集訓〔一〕教材易混易錯集訓易錯點不能正確判斷外界條件對化學反響速率的影響答案改變固體的量、恒容時充入不參與反響的氣體對化學反響速率無影響。易錯警示改變固體或純液體的量,對化學反響速率無影響;對于有氣體參加的反響,恒溫恒容時,通入與反響無關的氣體,不影響化學反響速率;對于有氣體參加的反響,恒溫恒壓時,通入與反響無關的氣體,相當于增大了容器容積,減小了反響體系中各氣體的濃度,反響速率減小。易錯點不能正確判斷外界條件對化學反響速率的影響

答案

常考疑難問題突破疑難點化學反響歷程

疑難點化學反響歷程答案

疑難點化學反響歷程

疑難點化學反響歷程答案

第二節(jié)化學平衡課時1化學平衡狀態(tài)教材必備知識精練知識點1化學平衡狀態(tài)的含義1.在一定條件下,將0.3molCO2和0.2molH2通入2L密閉容器中,進行反響:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。以下有關該反響的說法正確的選項是()A.反響剛開始時,生成物濃度最大,正反響速率最小B.隨著反響的進行,反響物濃度逐漸減小,正反響速率逐漸增大C.到達平衡狀態(tài)時反響體系中CO2的濃度為0mol·L-1D.該反響建立平衡過程中v-t(時間)圖象為答案由于該反響從逆反響開始進行,反響剛開始時,生成物濃度最大,正反響速率最小,A項正確;隨著反響的進行,生成物濃度逐漸減小,逆反響速率逐漸減小,反響物濃度逐漸增大,正反響速率逐漸增大,B項錯誤;該反響不能進行徹底,故平衡時CO2的濃度不可能是0mol·L-1,C項錯誤;該反響建立平衡的過程中,逆反響速率大于正反響速率,且逆反響速率逐漸減小,正反響速率逐漸增大,到達平衡時正、逆反響速率相等,D項錯誤。知識點2化學平衡狀態(tài)的判斷2.一定溫度下,反響N2O4(g)2NO2(g)的焓變?yōu)棣?，F(xiàn)將1molN2O4充入一恒壓密閉容器中,以下示意圖能說明t0時刻反響到達平衡狀態(tài)的是()A.①② B.②④ C.③④ D.①④答案因反響容器保持恒壓,且反響前后氣體分子數(shù)不相等,所以到達平衡前容器體積隨反響的進行而不斷變化,結(jié)合ρ=m/V可知,假設氣體密度不再變化,說明容器體積不再變化,即氣體的物質(zhì)的量不再變化,反響到達平衡狀態(tài),①符合題意;無論是否到達平衡,反響的ΔH都不變,②不符合題意;反響開始時,參加1molN2O4,隨著反響的進行,N2O4的濃度逐漸變小,故v正(N2O4)逐漸變小,直至到達平衡,而圖象與之不符,③不符合題意;N2O4的轉(zhuǎn)化率不再變化,說明N2O4的濃度不再變化,反響到達平衡狀態(tài),④符合題意。綜上所述,D項正確。知識點2化學平衡狀態(tài)的判斷3.[2022重慶名校聯(lián)盟高二聯(lián)考]在某絕熱的恒容容器中充入1molCO和2molH2,發(fā)生反響CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH。以下說法能夠說明該反響一定處于平衡狀態(tài)的有()①容器中CO、H2、CH3OH共存②單位時間內(nèi)生成1molCH3OH的同時消耗2molH2③CO與CH3OH的體積之比恒定不變④容器中溫度恒定不變⑤容器中CO、H2、CH3OH的物質(zhì)的量之比為1∶2∶1⑥反響容器中壓強不隨時間變化A.①②③④⑥ B.③④⑥C.③④⑤⑥ D.②④⑤⑥知識點2化學平衡狀態(tài)的判斷答案該反響是可逆反響,無論反響是否到達平衡狀態(tài),三種物質(zhì)都存在,①錯誤;單位時間內(nèi)生成1molCH3OH的同時消耗2molH2,只能說明反響正向進行,不能說明正逆反響速率相等,②錯誤;只要平衡發(fā)生移動,CO與CH3OH的體積之比就會發(fā)生改變,當二者體積之比恒定不變時,反響一定處于平衡狀態(tài),③正確;只要平衡發(fā)生移動,容器中溫度就會發(fā)生改變,溫度恒定不變時,反響一定處于平衡狀態(tài),④正確;容器中CO、H2、CH3OH的物質(zhì)的量之比為1∶2∶1,不能確定反響是否處于平衡狀態(tài),⑤錯誤;該反響是一個反響前后氣體分子數(shù)不相等的化學反響,反響容器中壓強不隨時間變化時,反響一定處于平衡狀態(tài),⑥正確。綜上所述,B項正確。知識點3化學平衡的簡單計算4.一定條件下,對于反響X(g)+3Y(g)2Z(g),假設起始時X、Y、Z的濃度分別為c1mol·L-1、c2mol·L-1、c3mol·L-1(均不為零)。到達平衡時,X、Y、Z的濃度分別為0.1mol·L-1、0.3mol·L-1和0.08mol·L-1,那么以下判斷錯誤的選項是()A.c1∶c2=1∶3B.平衡時,Y和Z的生成速率之比為2∶3C.平衡時消耗的X和Z的物質(zhì)的量之比為1∶2D.c1的取值范圍為0<c1<0.14知識點3化學平衡的簡單計算答案分析濃度變化關系: X(g)+3Y(g)2Z(g)起始濃渡/(mol·L-1) c1 c2 c3平衡濃度/(mol·L-1) 0.1 0.3 反響方程式中反響物X、Y的化學計量數(shù)之比為1∶3,所以反響中X和Y必然以物質(zhì)的量之比為1∶3消耗,因為到達平衡時X和Y的濃度之比為1∶3,故c1∶c2=1∶3,A項正確;平衡時Y和Z的生成速率之比和化學方程式中二者的化學計量數(shù)之比相等,故Y和Z的生成速率之比為3∶2,B項錯誤;平衡時消耗的X和Z的物質(zhì)的量之比和化學方程式中二者的化學計量數(shù)之比相等,故平衡時消耗的X和Z的物質(zhì)的量之比為1∶2,C項正確;運用極限法,假設起始時Z的濃度為0mol·L-1,那么c1的最大值為0.14,而c1>0,反響又是可逆的,D項正確。知識點3化學平衡的簡單計算5.一定溫度下在10L恒容密閉容器中參加5molSO2和3molO2,發(fā)生反響:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),當反響到達平衡時,有3molSO2發(fā)生反響。(1)平衡時生成了molSO3。

(2)平衡時容器內(nèi)氣體的總物質(zhì)的量為mol。

(3)平衡時SO2的濃度是mol·L-1。知識點3化學平衡的簡單計算答案

學科關鍵能力構建

答案

答案反響從逆向建立平衡,隨著反響的進行,C的物質(zhì)的量逐漸減小,A的物質(zhì)的量逐漸增大,A與C的物質(zhì)的量之比不斷變化,當A與C的物質(zhì)的量之比不變時,說明該反響到達平衡狀態(tài),A項不符合題意;隨著反響的進行,混合氣體的總質(zhì)量不斷變化,容器容積始終不變,故混合氣體的密度不斷變化,當混合氣體的密度不變時,說明該反響到達平衡狀態(tài),B項不符合題意;該反響是反響前后氣體分子數(shù)不變的反響,容器容積始終不變,混合氣體的壓強始終不變,C項符合題意;隨著反響的進行,混合氣體的總質(zhì)量不斷變化,氣體分子數(shù)始終不變,故混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不斷變化,當混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變時,說明該反響到達平衡狀態(tài),D項不符合題意。3.一定溫度下,在恒容密閉容器中充入CO和H2,發(fā)生反響:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)ΔH<0。以下圖象符合實際且t0時到達平衡狀態(tài)的是()答案A項,該反響中氣體總質(zhì)量、容器容積為定值,那么密度始終不變,圖示曲線不符合實際;B項,初始時CH3OH(g)的體積分數(shù)應該為0,圖示曲線不符合實際;C項,該反響為氣體分子數(shù)減小的反響,混合氣體的總質(zhì)量為定值,那么建立平衡過程中,混合氣體的平均摩爾質(zhì)量逐漸增大,圖示曲線不符合實際;D項,該反響為氣體分子數(shù)減小的反響,反響過程中壓強逐漸減小,當壓強不再變化時,反響到達平衡狀態(tài),圖示線符合實際。4.100℃時,把0.5molN2O4通入體積為5L的真空密閉容器中,立即出現(xiàn)紅棕色。反響進行到2s時,NO2的濃度為0.02mol·L-1。60s時,體系已到達平衡狀態(tài),此時容器內(nèi)的壓強為開始時的倍。以下說法正確的選項是()A.0~2s內(nèi)用N2O4的濃度變化表示的反響速率為0.01mol·L-1·s-1B.在2s時容器內(nèi)的壓強為開始時的倍C.平衡時,n(N2O4)=0.25molD.平衡時,c(NO2)=0.6mol·L-1答案

答案

5.在一定條件下,將3molA和1molB兩種氣體混合于容積為2L的密閉容器中,發(fā)生反響3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。2min末該反響到達平衡狀態(tài),生成0.8molD,測得C的濃度為0.2mol·L-1。以下說法錯誤的選項是()A.x=1B.0~2min內(nèi)用B的濃度變化表示的反響速率為0.1mol·L-1·min-1C.0~2min內(nèi)用A的濃度變化表示的反響速率為0.6mol·L-1·min-1D.假設混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變,那么說明該反響到達平衡狀態(tài)答案

第二節(jié)化學平衡課時2化學平衡常數(shù)及相關計算教材必備知識精練知識點1化學平衡常數(shù)的概念

答案

知識點1化學平衡常數(shù)的概念

答案

知識點2化學平衡常數(shù)的計算3.在一定溫度下,以下反響的化學平衡常數(shù)的數(shù)值如下:①2NO(g)N2(g)+O2(g)K1=1×1030②2H2(g)+O2(g)2H2O(g)K2=2×1081③2CO2(g)2CO(g)+O2(g)K3=4×10-92以下說法正確的選項是()A.該溫度下,反響①的平衡常數(shù)表達式為K1=c(N2)·c(O2)B.該溫度下,反響2H2O(g)2H2(g)+O2(g)的平衡常數(shù)的數(shù)值約為5×10-80C.該溫度下,NO、H2O、CO2產(chǎn)生O2的傾向由大到小的順序為NO>H2O>CO2D.以上說法都不正確知識點2化學平衡常數(shù)的計算答案

知識點2化學平衡常數(shù)的計算4.Bodensteins研究了反響:2HI(g)H2(g)+I2(g)ΔH>0。在716K時,氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分數(shù)x(HI)與反響時間t的關系如表所示:

(1)根據(jù)上述實驗結(jié)果,該反響的平衡常數(shù)K的計算式為。

(2)上述反響中,正反響速率v正=k正x2(HI),逆反響速率v逆=k逆x(H2)·x(I2),其中k正、k逆為正、逆反響速率常數(shù),那么k逆為(用含K和k正的代數(shù)式表示)。假設起始時,x(HI)=1,k正=0.0027min-1,那么在t=40min時,v正=min-1。

t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.60.730.7730.780.784知識點2化學平衡常數(shù)的計算答案

知識點3平衡轉(zhuǎn)化率的相關計算知識點3平衡轉(zhuǎn)化率的相關計算答案

知識點3平衡轉(zhuǎn)化率的相關計算6.恒容容器中發(fā)生可逆反響:M(g)+N(g)P(g)+Q(g)+R(s)ΔH>0,請答復以下問題。(1)該反響平衡常數(shù)的表達式K= 。

(2)在某溫度下,起始時c(M)=1mol·L-1、c(N)=2.4mol·L-1,到達平衡后,M的轉(zhuǎn)化率為60%,此時N的轉(zhuǎn)化率為。

(3)假設保持溫度不變,起始時c(M)=4mol·L-1、c(N)=amol·L-1,到達平衡后c(P)=2mol·L-1,那么a=。

(4)假設保持溫度不變,起始時c(M)=c(N)=bmol·L-1,到達平衡后,M的轉(zhuǎn)化率為。答案

學科關鍵能力構建

t/℃70080090010001200K0.61.01.31.82.7答案

答案

實驗編號溫度/℃起始量/mol平衡量/mol達到平衡所需時間/minH2OCOH2CO1650241.62.452900120.41.63答案

4.甲醇既是重要的化工原料,也是性能優(yōu)良的能源和車用燃料。利用煤氣化過程中生成的CO和H2可制備甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH,有關能量的變化如圖甲所示。一定溫度下,在容積為1L的恒容密閉容器中充入1molCO和3molH2,測得局部相關物質(zhì)的濃度隨時間的變化如圖乙所示。以下有關說法正確的選項是()A.該反響的ΔH>0B.前3min內(nèi)v(CO)=0.25mol·L-1·min-1C.氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率為75%D.該反響的平衡常數(shù)K答案

答案

答案

第二節(jié)化學平衡課時3影響化學平衡的因素教材必備知識精練知識點1利用濃度商和平衡常數(shù)判斷反響移動的方向1.吸熱反響N2(g)+O2(g)2NO(g),在2000℃時,K=6.2×10-4。2000℃時,向10L密閉容器內(nèi)充入2.94×10-3molNO、2.50×10-1molN2和4.00×10-2molO2,那么以下說法正確的選項是()A.此反響的初始狀態(tài)為化學平衡狀態(tài)B.此反響的初始狀態(tài)為非化學平衡狀態(tài),反響將正向進行C.此反響的初始狀態(tài)為非化學平衡狀態(tài),反響將逆向進行D.無法判斷此反響的初始狀態(tài)是否為化學平衡狀態(tài)答案該反響的濃度商Q=c2(NO)/[c(N2)·c(O2)]=(2.94×10-4mol·L-1)2/[(2.50×10-2mol·L-1)×(4.00×10-3mol·L-1)]=8.64×10-4,Q>K,故反響的初始狀態(tài)為非化學平衡狀態(tài),反響逆向進行,C項正確。知識點1利用濃度商和平衡常數(shù)判斷反響移動的方向2.830℃時,反響CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)的平衡常數(shù)K=1,將各物質(zhì)按表中的物質(zhì)的量(單位:mol)投入恒容容器中,相同溫度下,開始時反響逆向進行的是()答案

選項ABCDn(CO2)3101n(H2)2101n(CO)1230.5n(H2O)5232知識點2濃度對化學平衡狀態(tài)的影響3.[2022北京海淀區(qū)高二期末考試]如圖是FeCl3溶液與KSCN溶液反響的示意圖。以下分析錯誤的選項是()A.溶液中存在平衡:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3B.滴加FeCl3溶液到達新平衡時,c(SCN-)減小C.滴加FeCl3溶液到達新平衡時,溶液紅色加深D.滴加FeCl3溶液,平衡正向移動,c(Fe3+):新平衡<原平衡答案溶液中存在平衡:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,A項正確;滴加FeCl3溶液,c(Fe3+)增大,平衡正向移動,c(SCN-)減小,B項正確;滴加FeCl3溶液,c(Fe3+)增大,平衡正向移動,溶液紅色加深,C項正確;滴加FeCl3溶液,c(Fe3+)增大,雖然平衡正向移動,但到達新平衡時體系中c(Fe3+)比原平衡時的大,D項錯誤。知識點2濃度對化學平衡狀態(tài)的影響4.α1和α2、c1和c2分別為兩個恒容容器中平衡體系N2O4(g)2NO2(g)和3O2(g)2O3(g)的反響物轉(zhuǎn)化率及反響物的平衡濃度,在溫度不變的情況下,均增加反響物的物質(zhì)的量。以下判斷正確的選項是()A.α1減小、α2增大,c1、c2均增大B.α1、α2均增大,c1、c2均增大C.α1增大、α2減小,c1、c2均增大D.α1減小、α2增大,c1增大、c2減小答案在溫度、體積不變的情況下,均增加反響物的物質(zhì)的量,相當于到達平衡后增大壓強。對于反響N2O4(g)2NO2(g),增大壓強平衡逆向移動,所以α1減小,而對于反響3O2(g)2O3(g),增大壓強,平衡正向移動,所以α2增大,但平衡時反響物和生成物的濃度都比原平衡時的濃度大,那么c1、c2均增大,答案為A。知識點3壓強對化學平衡狀態(tài)的影響答案反響到達平衡后,溫度不變,將容器容積壓縮到原來的一半,再次到達平衡后,D的濃度為原平衡時的倍(小于2倍),說明壓縮容器容積后平衡向逆反響方向移動,因此a<c+d,A的轉(zhuǎn)化率降低,D的體積分數(shù)變小,D項正確。知識點3壓強對化學平衡狀態(tài)的影響6.[2022北京師大附中期中考試]在一密閉容器中發(fā)生反響A(g)+B(g)3X,在其他條件不變時,通過調(diào)節(jié)容器容積改變壓強,分別到達平衡時c(A)如表所示,以下分析錯誤的選項是()A.①→②的過程中平衡發(fā)生了逆向移動B.①→③的過程中X的狀態(tài)發(fā)生了變化C.①→③的過程中A的轉(zhuǎn)化率不斷增大D.與①②相比,③中X的物質(zhì)的量最大答案①→②的過程中,容器容積縮小了一半,平衡時A的物質(zhì)的量由amol變?yōu)閍mol,說明增大壓強,平衡逆向移動,X此時應為氣態(tài),A項正確;②→③的過程中,容器容積繼續(xù)縮小,到達平衡時A的物質(zhì)的量由amol變?yōu)閍mol,說明增大壓強平衡正向移動,那么X在該過程中變成了非氣態(tài),結(jié)合A項分析可知,①→③的過程中X的狀態(tài)發(fā)生了變化,B項正確;結(jié)合A、B項的分析,平衡先逆向移動然后正向移動,A的轉(zhuǎn)化率先減小后增大,C項錯誤;③狀態(tài)下A的物質(zhì)的量最小,即A的轉(zhuǎn)化率最大,此狀態(tài)下X的物質(zhì)的量最大,D項正確。平衡狀態(tài)①②③容器容積/L40201c(A)/(mol·L-1)0.022a0.05a0.75a知識點4溫度對化學平衡狀態(tài)的影響7.將H2(g)和Br2(g)充入恒容密閉容器中,恒溫下發(fā)生反響:H2(g)+Br2(g)2HBr(g)ΔH<0,平衡時Br2(g)的轉(zhuǎn)化率為a;假設初始條件相同,絕熱條件下進行上述反響,平衡時Br2(g)的轉(zhuǎn)化率為b。那么a與b的關系是()A.a>b B.a=bC.a<b D.無法確定答案題述反響為放熱反響,絕熱條件下進行題述反響,溫度升高,平衡向逆反響方向移動,所以絕熱條件下到達平衡時Br2(g)的轉(zhuǎn)化率低于恒溫條件下到達平衡時Br2(g)的轉(zhuǎn)化率,即a>b。知識點4溫度對化學平衡狀態(tài)的影響知識點4溫度對化學平衡狀態(tài)的影響答案

知識點5勒夏特列原理9.以下事實不能用勒夏特列原理解釋的是()①工業(yè)合成氨,反響條件選擇高溫②實驗室可以用排飽和食鹽水的方法收集氯氣③使用催化劑可加快SO2轉(zhuǎn)化為SO3的速率④硫酸工業(yè)中,增大O2的濃度有利于提高SO2的轉(zhuǎn)化率A.②③ B.②④ C.①③ D.①④答案①工業(yè)合成氨的反響為放熱反響,升高溫度,平衡左移,不利于氨氣的生成,不能用勒夏特列原理解釋;②氯氣和水的反響是可逆反響:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,因為飽和食鹽水中含有大量的氯離子,相當于在氯氣和水的反響中增加了大量的生成物氯離子,平衡向逆反響方向移動,氯氣溶解量減小,可以用勒夏特列原理解釋;③催化劑不影響平衡移動,只能改變化學反響速率,所以不能用勒夏特列原理解釋;④增大反響物O2的濃度,平衡向正反響方向移動,所以能增大SO2的轉(zhuǎn)化率,可以用勒夏特列原理解釋。綜上所述,C項符合題意。知識點5勒夏特列原理答案增大N2的濃度,化學平衡正向移動,H2的濃度減小,A項不符合題意;減小容器容積,壓強增大,化學平衡正向移動,但H2的濃度增大,B項符合題意;降低溫度,化學平衡正向移動,H2的濃度減小,C項不符合題意;液化別離出局部NH3,化學平衡正向移動,H2的濃度減小,D項不符合題意。知識點6等效平衡的應用11.恒溫恒壓下,在容積可變的密閉容器中,反響2NO2(g)N2O4(g)到達平衡后,再向容器中通入一定量的NO2,再次到達平衡時,N2O4的體積分數(shù)()A.不變 B.增大C.減小 D.無法判斷答案恒溫恒壓下,平衡后充入NO2,由于反響物僅有一種,所以新平衡與原平衡是等效平衡,N2O4的體積分數(shù)不變。知識點6等效平衡的應用12.某溫度下,向三個容積相等的恒容密閉容器中分別參加①2molHI,②3molHI,③1molH2與1molI2,發(fā)生反響2HI(g)H2(g)+I2(g),均到達平衡時,以下關系正確的選項是()A.各容器的壓強:①=②=③2的濃度:②>①>③2的體積分數(shù):①=②=③D.到達平衡所需時間:②>③答案假設1molH2與1molI2完全轉(zhuǎn)化為HI,那么HI為2mol,所以①和③互為等效平衡,平衡時,①和③的壓強、同一物質(zhì)的濃度、體積分數(shù)等都分別相同;②與①相比增大了HI的量,該反響為反響前后氣體分子數(shù)不變的反響,增大HI的量,平衡不移動,平衡時,各物質(zhì)的體積分數(shù)分別相等,但濃度均增大,總壓強增大。平衡時②的壓強最大,A項錯誤;②中I2的濃度最大,①和③互為等效平衡,其中I2的濃度相同,所以平衡時,I2的濃度:②>①=③,B項錯誤;平衡時,①②③中I2的體積分數(shù)相同,C項正確;③相當于初始參加2molHI,由于②中參加的HI的初始物質(zhì)的量大,②的壓強大,反響速率快,所以到達平衡所需時間:②<③,D項錯誤。知識點6等效平衡的應用13.[2022山東臨沂高二期中考試]一定條件下,在固定容積的密閉容器中發(fā)生反響:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),假設開始時只充入amolCH3OH蒸氣,到達平衡時,混合氣體的壓強比起始時增大了70%;假設開始時充入amolCO和2amolH2,到達平衡時H2的轉(zhuǎn)化率為()A.30% %C.65% %知識點6等效平衡的應用答案

學科關鍵能力構建1.關節(jié)炎發(fā)作一般在寒冷季節(jié),原因是關節(jié)滑液中形成了尿酸鈉晶體(NaUr),易誘發(fā)關節(jié)疼痛,其化學機理如下:①HUr(aq)+H2O(l)Ur-(aq)+H3O+(aq)ΔH1>0,②Ur-(aq)+Na+(aq)NaUr(s)ΔH2。以下表達錯誤的選項是()A.降低溫度,反響①的平衡逆向移動H2>0C.降低關節(jié)滑液中HUr及Na+含量是治療關節(jié)炎的方法之一D.關節(jié)保暖可以緩解疼痛,原理是反響②的平衡逆向移動答案反響①的ΔH1>0,正反響為吸熱反響,降低溫度,平衡逆向移動,A項正確;冬天溫度低,易誘發(fā)關節(jié)炎,那么反響②為放熱反響,ΔH2<0,B項錯誤;反響②的平衡逆向移動可減少尿酸鈉晶體,可減輕疼痛,那么降低關節(jié)滑液中HUr及Na+含量是治療關節(jié)炎的方法之一,C項正確;反響②為放熱反響,升高溫度平衡逆向移動,那么關節(jié)保暖可以緩解疼痛,D項正確。

答案升高溫度,平衡向吸熱方向移動,H2的轉(zhuǎn)化率減小,A項錯誤;增大N2的濃度,平衡向正反響方向移動,H2的轉(zhuǎn)化率增大,B項錯誤;由圖可知,p2條件下到達平衡狀態(tài)所用的時間短,那么p2>p1,減小壓強,平衡向氣體分子數(shù)增大的方向移動,即平衡向逆反響方向移動,NH3的物質(zhì)的量分數(shù)減小,C項錯誤;使用催化劑可以加快反響速率,且不會引起平衡的移動,D項正確。3.某溫度下,在一恒容密閉容器中進行如下兩個反響并到達平衡:①2X(g)+Y(g)Z(s)+2Q(g)ΔH1<0②M(g)+N(g)R(g)+Q(g)ΔH2>0以下表達錯誤的選項是()A.參加適量Z,反響①和反響②的平衡均不移動B.通入稀有氣體Ar,反響①的平衡正向移動C.降溫時反響②的平衡逆向移動D.通入Y,那么N的濃度增大答案Z為固體,參加適量Z對反響①的平衡沒有影響,而反響②與Z無關,參加Z對反響②的平衡也沒有影響,A項正確;通入稀有氣體Ar,由于容器體積不變,故原容器中各氣體濃度不發(fā)生改變,反響①的平衡不移動,B項錯誤;反響②為吸熱反響,溫度降低,平衡逆向移動,C項正確;通入氣體Y,反響①的平衡正向移動,Q的濃度增大,導致反響②的平衡逆向移動,那么N的濃度增大,D項正確。4.[2022山東泰安高二調(diào)研考試]反響N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.3kJ·mol-1,N2的平衡轉(zhuǎn)化率α(N2)與體系總壓強(p)的關系如下圖。以下說法正確的選項是()A.將1molN2與3molH2置于1L密閉容器中充分反響,放出的熱量為92.3kJB.T1<T2C.平衡狀態(tài)由A變到B時,平衡常數(shù):K(A)<K(B)D.升高溫度,平衡向逆反響方向移動,逆反響速率增大,正反響速率減小答案可逆反響的反響物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物,所以1molN2與3molH2充分反響放出的熱量小于92.3kJ,A項錯誤;題述反響的正反響為放熱反響,升高溫度,化學平衡向逆反響方向移動,N2的平衡轉(zhuǎn)化率降低,那么T1<T2,B項正確;平衡常數(shù)只受溫度影響,平衡狀態(tài)由A變到B時,溫度不變,化學平衡常數(shù)不變,K(A)=K(B),C項錯誤;升高溫度,正、逆反響速率都增大,但逆反響速率比正反響速率增大更多,所以化學平衡向逆反響方向移動,D項錯誤。溫度/K化學平衡常數(shù)K1/(mol·L-1)K2/(mol·L-1)K3/(L·mol-1)5001.1×10267.1×10341.3×1027002.1×10192.6×10251.0答案使用選擇性催化反響Ⅰ的催化劑可提高反響Ⅰ的化學反響速率,進而增大氧化爐中NO的含量,A項正確;升高溫度,反響Ⅰ和反響Ⅱ的化學平衡常數(shù)均減小,說明平衡逆向移動,那么反響Ⅰ和反響Ⅱ均為放熱反響,故改變氧化爐的溫度,反響Ⅰ和反響Ⅱ的平衡移動方向是一致的,B項錯誤;反響Ⅰ和反響Ⅱ均為反響前后氣體分子數(shù)增大的反響,故改變氧化爐的壓強對反響Ⅰ和反響Ⅱ的影響是一致的,C項錯誤;反響Ⅲ的化學平衡常數(shù)隨著溫度的升高而降低,那么反響Ⅲ為放熱反響,從氧化爐中放出的氣體在進入氧化塔前應進一步降低溫度,以提高NO的轉(zhuǎn)化率,D項錯誤。

答案

答案

專項拓展訓練化學反響速率與化學平衡圖象分析階段強化專項訓練題型1濃度-時間圖象1.[2022山東青島高二期中考試]X(g)和Y(g)可以相互轉(zhuǎn)化:2X(g)Y(g)ΔH<0。現(xiàn)將一定量X和Y的混合氣體通入體積為1L的恒溫密閉容器中,反響物及生成物的濃度隨時間變化的關系如下圖。那么以下說法錯誤的選項是()A.假設混合氣體的壓強不變,那么說明反響已到達化學平衡狀態(tài)、b、c、d四個點表示的反響體系中,處于平衡狀態(tài)的只有b點C.25~30min內(nèi)用X表示的化學反響速率是0.08mol·L-1·min-1D.反響進行至25min時,曲線發(fā)生變化的原因是增加了Y的濃度答案

題型1濃度-時間圖象2.一定條件下存在反響C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH>0,在甲、乙、丙三個恒容容器中發(fā)生上述反響,各容器中溫度、反響物的起始量如表所示,甲、丙反響過程中CO的物質(zhì)的量濃度隨時間變化的曲線如下圖。以下說法錯誤的選項是()A.甲容器中,0~15min內(nèi)v(H2)=0.1mol·L-1·min-1B.乙容器中,假設平衡時n(H2O)=0.4mol,那么T2<T1C.當溫度為T1℃時,反響的平衡常數(shù)KD.丙容器的容積V>0.5L容器甲乙丙容積0.5L0.5LV溫度T1℃T2℃T1℃起始量2molC、1molH2O1molCO、1molH24molC、2molH2O題型1濃度-時間圖象答案

題型2速率-時間圖象答案此題考查外界條件對化學反響速率和化學平衡的影響。t0時正、逆反響速率增大的程度相同,平衡不移動,這說明可能是使用了催化劑,也可能是反響前后氣體分子數(shù)不變,增大了壓強,此題選D。技巧點撥v正、v逆都是突然增大的,并且v正、v逆增大程度相同,說明該化學平衡沒有發(fā)生移動,可能是使用了催化劑;對于反響前后氣體分子數(shù)不發(fā)生變化的反響,增大壓強(壓縮體積)化學平衡也不會發(fā)生移動。

題型2速率-時間圖象4.我國自主知識產(chǎn)權的首套煤基乙醇工業(yè)化工程的生產(chǎn)過程為先用煤制得乙酸甲酯,再將乙酸甲酯轉(zhuǎn)化為乙醇。乙酸甲酯轉(zhuǎn)化為乙醇的反響原理為CH3COOCH3(g)+2H2(g)C2H5OH(g)+CH3OH(g)ΔH<0。該反響中反響速率隨時間變化的曲線如下圖,t1、t3、t4時刻分別改變某一外界條件。以下說法錯誤的選項是()A.t1時升高溫度B.t3時參加催化劑C.t4時增大反響容器的容積,使體系壓強減小D.在反響保持化學平衡的時間段中,C2H5OH的體積分數(shù)最小的時間段是t2~t3答案升高溫度,正逆反響速率均增大,且平衡逆向移動,因此t1時升高溫度,A項正確;參加催化劑,正逆反響速率同等程度增大,平衡不移動,因此t3時參加催化劑,B項正確;當溫度一定時,增大反響容器的容積,體系壓強減小,正逆反響速率都減小,且平衡逆向移動,C項正確;由圖和上述分析可知,在反響保持化學平衡的時間段中,C2H5OH的體積分數(shù)最小的時間段是t5~t6,D項錯誤。

題型3體積分數(shù)-溫度(或壓強)圖象答案由圖可知,A點時該反響還沒有到達化學平衡狀態(tài),反響正向進行,所以v正>v逆,A項錯誤;由圖可知,溫度升高時,SO3的體積分數(shù)減小,說明升溫平衡逆向移動,那么該反響是放熱反響,ΔH<0,B項正確;該反響為放熱反響,升高溫度,平衡逆向移動,T3>T2,故KB>KC,C項正確;恒溫恒壓下,向平衡體系中通入氦氣,容器的容積增大,平衡體系中各物質(zhì)的濃度均減小,平衡向氣體分子數(shù)增大的方向移動,即平衡逆向移動,D項正確。

題型3體積分數(shù)-溫度(或壓強)圖象

題型3體積分數(shù)-溫度(或壓強)圖象答案

題型4轉(zhuǎn)化率-溫度(或壓強)圖象

題型4轉(zhuǎn)化率-溫度(或壓強)圖象答案

題型4轉(zhuǎn)化率-溫度(或壓強)圖象

題型4轉(zhuǎn)化率-溫度(或壓強)圖象答案

題型5化學平衡圖象綜合分析9.[2022山東師大附中高二期中考試]用活性炭復原NO2可防止空氣污染,其反響原理為2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)。在密閉容器中1molNO2和足量C發(fā)生上述反響,相同時間內(nèi)測得NO2的生成速率與N2的生成速率隨溫度的變化關系如圖1所示。溫度不變,反響相同時間內(nèi)測得NO2的轉(zhuǎn)化率隨壓強的變化如圖2所示。以下說法錯誤的選項是()A.圖1中的A、B、C三個點中只有C點的v正=v逆B.圖2中E點的v逆小于F點的v正C.圖2中平衡常數(shù)K(E)=K(G),那么NO2的濃度c(E)=c(G)D.在恒溫恒容條件下,向圖2中G點平衡體系中充入一定量的NO2,與原平衡相比,NO2的轉(zhuǎn)化率減小

題型5化學平衡圖象綜合分析答案由2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)可知,當NO2的生成速率(逆反響速率)是N2的生成速率(正反響速率)的2倍時,正、逆反響速率相等,只有C點滿足,A項正確;由圖2知,E點反響還未到達平衡,F點反響到達平衡,那么E點的v逆小于F點的v正,B項正確;由題中信息可知,E、G兩點溫度相同,那么平衡常數(shù)K(E)=K(G),混合氣體中氣體濃度與壓強有關,壓強越大,體積越小,濃度越大,即c(E)<c(G),C項錯誤;在恒溫恒容條件下,向G點平衡體系中充入一定量的NO2,相當于加壓,平衡逆向移動,NO2的轉(zhuǎn)化率減小,D項正確。

題型5化學平衡圖象綜合分析10.反響aM(g)+bN(g)cP(g)+dQ(g)到達平衡時,M的體積分數(shù)φ(M)與反響條件的關系如下圖。其中z表示反響開始時N的物質(zhì)的量與M的物質(zhì)的量之比。以下說法正確的選項是()A.同溫同壓同z時,參加催化劑,平衡時Q的體積分數(shù)增大B.同壓同z時,升高溫度,平衡時Q的體積分數(shù)增大C.同溫同z時,增大壓強,平衡時Q的體積分數(shù)增大D.同溫同壓時,增大z,平衡時Q的體積分數(shù)增大

題型5化學平衡圖象綜合分析答案催化劑同等程度地影響正、逆反響速率,對平衡移動無影響,故同溫同壓同z時,參加催化劑,平衡時Q的體積分數(shù)不變,A項錯誤;同壓同z時,溫度升高,M的體積分數(shù)減小,說明正反響為吸熱反響,升高溫度,平衡向正反響方向移動,那么平衡時Q的體積分數(shù)增大,B項正確;同溫同z時,增大壓強,M的體積分數(shù)增大,說明a+b<c+d,平衡向逆反響方向移動,那么Q的體積分數(shù)減小,C項錯誤;由圖象可知,z值越大,M的體積分數(shù)越小,越有利于M的轉(zhuǎn)化率的提高,但Q的體積分數(shù)不一定增大,假設參加N的物質(zhì)的量較多,雖然有利于平衡右移,但Q的體積分數(shù)依然減小,D項錯誤。易錯疑難集訓〔二〕教材易混易錯集訓易錯點1平衡移動原理的應用誤區(qū)答案

易錯點2混淆移動方向和正、逆反響速率變化2.反響:2X(g)+2Y(g)2Z(g)+W(g)ΔH>0,到達化學平衡后,降低溫度并減小壓強,那么以下說法正確的選項是()A.逆反響速率增大,正反響速率減小,平衡向逆反響方向移動B.逆反響速率減小,正反響速率增大,平衡向正反響方向移動C.正、逆反響速率都減小,平衡向逆反響方向移動D.正、逆反響速率都減小,平衡向正反響方向移動答案假設只降低溫度,那么正、逆反響速率都減小,且平衡逆向移動;假設只減小壓強,那么正、逆反響速率也都減小,且平衡也逆向移動。綜上分析,降低溫度的同時減小壓強,那么正、逆反響速率都減小,且平衡逆向移動。易錯點2混淆移動方向和正、逆反響速率變化3.某溫度下,在容積固定不變的密閉容器中進行可逆反響X(g)+Y(g)Z(g)+W(s)ΔH>0,一段時間后,到達化學平衡狀態(tài)。以下表達正確的選項是()A.通入稀有氣體,平衡向正反響方向移動B.參加少量W,逆反響速率增大C.升高溫度,正反響速率增大,逆反響速率減小D.降低溫度,平衡向逆反響方向移動答案A項,通入稀有氣體,方程式中各種氣體物質(zhì)的濃度是不變的,所以平衡不移動;B項,W是固體,增加W的量不影響平衡的移動和反響速率;C項,正反響是吸熱反響,升高溫度,平衡正向移動,但正、逆反響速率都是增大的;D項,降低溫度,平衡向放熱反響方向移動,即向逆反響方向移動。綜上所述,此題選D。易錯點2混淆移動方向和正、逆反響速率變化練后反思化學平衡移動是由化學反響速率的變化引起的,但要注意平衡移動方向與正、逆反響速率的關系:v正>v逆,那么平衡向正反響方向移動;v正<v逆,那么平衡向逆反響方向移動;v正=v逆,那么平衡不移動。v正、v逆的相對大小決定了平衡是否發(fā)生移動,但v正、v逆受條件的影響可能增大也可能減小,當v正、v逆都增大時,平衡可能正向移動也可能逆向移動或不移動,同理,當v正、v逆都減小時,平衡可能正向移動也可能逆向移動或不移動。常考疑難問題突破疑難點

等效平衡的判斷和應用

答案甲、乙兩容器是容積相等的恒容密閉容器,溫度不變時壓強與氣體的物質(zhì)的量成正比,甲容器中X、Y的起始物質(zhì)的量分別為乙容器中的2倍,假設平衡不移動,那么b=2c,因b>2c,說明加壓平衡正向移動,即平衡向著氣體分子數(shù)減少的方向移動,那么m<3,A項錯誤,D項正確;該反響為可逆反響,反響不可能進行到底,那么向甲容器中通入2molX和1molY到達平衡狀態(tài)時,放出的熱量:b<a,B、C項錯誤。疑難點

等效平衡的判斷和應用2.在溫度相同、容積均為2L的3個恒容密閉容器中,按不同方式投入反響物,保持恒溫,測得反響到達平衡時的有關數(shù)據(jù)如下。N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1。以下說法正確的選項是()p1=2p3<p2B.到達平衡時丙容器中NH3的體積分數(shù)最大C.α2+α3<100D.Q1+Q3容器甲乙丙反應物投入量1molN2、3molH22molN2、6molH22molNH3NH3濃度/(mol·L-1)c1c2c3反應的能量變化放出Q2kJ體系壓強/Pap1p2p3反應物轉(zhuǎn)化率α1α2α3疑難點

等效平衡的判斷和應用答案此題疑難點是等效平衡的判斷。A項,丙容器反響物投入量為2molNH3,采用極限轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)化為反響物,為1molN2、3molH2,和甲中的相同,乙容器中參加2molN2、6molH2,乙中各物質(zhì)參加量分別是甲中的2倍,乙相當于甲增大壓強,平衡正向移動,所以乙中壓強減小,小于甲的2倍,即2p1=2p3>p2,錯誤;B項,結(jié)合A項分析,乙相當于甲增大壓強,平衡正向移動,所以乙中氮氣、氫氣的轉(zhuǎn)化率分別大于甲中的,丙和甲的平衡狀態(tài)相同,故平衡后乙中NH3的體積分數(shù)最大,錯誤;C項,丙和甲最后到達相同的平衡狀態(tài),假設平衡不移動,α1+α3=100,乙容器反響物投入量為2molN2、6molH2,由于乙相當于甲增大壓強,平衡正向移動,氮氣的轉(zhuǎn)化率增大,所以α2+α3>100,錯誤;D項,甲中投入1molN2、3molH2,丙中投入2molNH3,那么甲與丙的平衡狀態(tài)相同,根據(jù)蓋斯定律可知,甲與丙的反響的能量變化之和為92.4kJ,故Q1+Q3,正確。第三節(jié)化學反響的方向教材必備知識精練知識點1自發(fā)過程和自發(fā)反響1.以下說法正確的選項是()A.能自發(fā)進行的反響一定能迅速發(fā)生B.非自發(fā)進行的反響在任何條件下都不能發(fā)生C.但凡放熱反響都是自發(fā)進行的,但凡吸熱反響都是非自發(fā)進行的D.水往低處流是自發(fā)過程答案反響的自發(fā)性與反響的快慢沒有必然聯(lián)系,能自發(fā)進行的反響不一定能迅速發(fā)生,A項錯誤;非自發(fā)進行的反響在一定條件下可能發(fā)生,如在通電條件下水能分解,B項錯誤;多數(shù)能自發(fā)進行的反響是放熱反響,如鈉和水的反響是自發(fā)進行的且該反響放熱,有的吸熱反響也能自發(fā)進行,如碳酸氫銨固體與醋酸溶液的反響是自發(fā)進行的且該反響吸熱,C項錯誤。知識點2反響焓變與反響方向

答案焓變(ΔH)能解釋多數(shù)放熱反響可以自發(fā)進行,A、B、C項中的反響均為吸熱反響。知識點2反響焓變與反響方向

答案不能僅用ΔH來判斷反響能否自發(fā)進行,大多數(shù)ΔH<0的反響為自發(fā)進行的反響,但局部ΔH>0的反響也能自發(fā)進行,A項錯誤,D項正確;該反響為吸熱反響,但常溫條件下可自發(fā)進行,B項正確;該反響為放熱反響,常溫條件下可自發(fā)進行,C項正確。知識點3反響熵變與反響方向4.在圖①中A、B兩個容器里,分別收集著兩種不同的理想氣體。假設將中間活塞翻開,兩種氣體分子都立即占有了兩個容器(如圖②)。以下關于此過程的說法錯誤的選項是()A.此過程是體系從混亂程度小向混亂程度大變化的過程,即熵增大的過程B.此過程為自發(fā)過程,而且沒有熱量的吸收或放出C.此過程從有序到無序,混亂度增大D.此過程是自發(fā)可逆的答案由題意可知,此過程為不伴隨能量變化的自發(fā)過程,是體系混亂度增大的過程。自發(fā)過程是不可逆的。知識點3反響熵變與反響方向

答案

C項,體系都有從有序自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向,此過程為熵增過程,故錯誤。知識點4化學反響方向的判據(jù)

答案要防止該反響發(fā)生,需滿足ΔH-TΔS>0,解得T>409K。知識點4化學反響方向的判據(jù)

答案反響的ΔH>0,ΔS<0,ΔH-TΔS>0,反響不能自發(fā)進行,A項錯誤;反響的ΔH<0,ΔS<0,高溫下不能自發(fā)進行,B項錯誤;反響的ΔH>0,ΔS>0,低溫下不能自發(fā)進行,C項錯誤;反響的ΔH<0,ΔS>0,任何溫度下都能自發(fā)進行,D項正確。學科關鍵能力構建

答案

答案該反響為反響前后氣體分子數(shù)減少的反響,那么ΔS<0,室溫下該反響能自發(fā)進行,那么該反響為放熱反響,ΔH<0,應選A。

答案A項,ΔH<0、ΔS>0,那么ΔH-TΔS<0,該反響在任何溫度下都能自發(fā)進行,不符合題意;B項,ΔH>0、ΔS<0,那么ΔH-TΔS>0,該反響在任何溫度下都不能自發(fā)進行,符合題意;C項,ΔH<0、ΔS<0,該反響在低溫下能自發(fā)進行,不符合題意;D項,ΔH>0、ΔS>0,該反響在高溫下能自發(fā)進行,不符合題意。答案根據(jù)該反響的化學方程式可知,反響前后氣體分子數(shù)減少,因此該反響是熵減小的反響,A項錯誤;由圖可知,反響物的總能量低于生成物的總能量,該反響為吸熱反響,故ΔH>0,B項錯誤;由上述分析可知,該反響的ΔS<0、ΔH>0,那么ΔH-TΔS>0,故該反響在任何溫度下都不能自發(fā)進行,C項正確;該反響是吸熱反響,反響物分子的鍵能總和大于生成物分子的鍵能總和,D項正確。

B.該反響中反響物的總能量高于生成物的總能量C.該反響在298K、100kPa下不能自發(fā)進行D.其他條件不變時,參加催化劑,可以改變化學反響方向答案

第四節(jié)化學反響的調(diào)控教材必備知識精練知識點1工業(yè)合成氨反響原理分析1.以下有關合成氨工業(yè)的說法正確的選項是()2的量越多,H2的轉(zhuǎn)化率越大,因此,充入的N2越多越有利于NH3的合成B.恒容條件下充入稀有氣體有利于NH3的合成C.工業(yè)合成氨的反響是熵增加的放熱反響,在任何溫度下都可自發(fā)進行D.工業(yè)合成氨的反響是熵減小的放熱反響,在常溫時可自發(fā)進行答案A項,投料比為n(N2)∶n(H2時,更有利于NH3的合成;B項,恒容條件下,充入稀有氣體對平衡無影響;C、D項,ΔH-TΔS<0時反響自發(fā)進行,而合成氨反響的ΔH<0、ΔS<0,故在常溫條件下該反響能自發(fā)進行。知識點1工業(yè)合成氨反響原理分析2.在合成氨反響中使用催化劑和施加高壓,以下表達正確的選項是()A.都能提高反響速率,都對化學平衡無影響B(tài).都對化學平衡有影響,但都不影響到達平衡狀態(tài)所用的時間C.都能縮短到達平衡狀態(tài)所用的時間,只有施加高壓對化學平衡有影響D.使用催化劑能縮短反響到達平衡狀態(tài)所用的時間,而施加高壓無此效果答案對于反響N2(g)+3H2(g)2NH3(g),使用催化劑能提高反響速率,縮短到達平衡狀態(tài)所用的時間,不能使化學平衡發(fā)生移動。施加高壓既能提高反響速率,使反響到達平衡狀態(tài)所用的時間縮短,也能使化學平衡向生成NH3的方向移動。故答案為C。知識點1工業(yè)合成氨反響原理分析3.[2022山東濟南高二月考]合成氨工業(yè)中常采用以下措施,其中不能用平衡移動原理解釋的是()A.使用鐵觸媒作催化劑B.壓強增至20MPa~50MPaC.將氨液化別離D.及時補充氮氣和氫氣答案催化劑只改變化學反響速率,不影響化學平衡,故使用鐵觸媒作催化劑不能用平衡移動原理解釋,A項符合題意;反響N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是反響前后氣體分子數(shù)減小的可逆反響,增大壓強,平衡正向移動,可以用平衡移動原理解釋,B項不符合題意;將氨液化別離,平衡正向移動,可以用平衡移動原理解釋,C項不符合題意;及時補充氮氣和氫氣,增大了反響物的濃度,平衡正向移動,可以用平衡移動原理解釋,D項不符合題意。知識點2工業(yè)合成氨適宜條件的選擇4.工業(yè)上合成氨一般采用700K左右的溫度,其原因是(

)①適當提高合成氨的速率②提高H2的轉(zhuǎn)化率③提高氨的產(chǎn)率④催化劑在700K時活性最大A.①③

B.①②

C.②③④

D.①④答案從影響化學反響速率和催化劑的活性兩方面考慮。知識點2工業(yè)合成氨適宜條件的選擇5.以下關于工業(yè)合成氨的表達錯誤的選項是()A.在動力、設備、材料允許的情況下,反響盡可能在高壓下進行B.溫度越高越有利于工業(yè)合成氨C.在工業(yè)合成氨中,N2、H2的循環(huán)利用可降低本錢D.及時從反響體系中別離出氨氣有利于平衡向正反響方向移動答案合成氨的反響為放熱反響,溫度越高,NH3的產(chǎn)率越低,溫度太高也會影響催化劑的催化效果。知識點2工業(yè)合成氨適宜條件的選擇6.化學家哈伯創(chuàng)造了以低本錢制造大量氨的方法,從而大大滿足了當時日益增長的人口對糧食的需求。以下是某種合成氨氣的流程圖,其中為提高原料轉(zhuǎn)化率而采取的措施是()A.①②③ B.②④⑤C.①③⑤ D.②③④答案合成氨氣的反響是反響前后氣體分子數(shù)減小的、放熱的可逆反響。增大壓強,平衡向正反響方向移動,可提高原料的轉(zhuǎn)化率,故②符合題意;把生成物氨氣及時別離出來,可以促使平衡向正反響方向移動,提高原料轉(zhuǎn)化率,故④符合題意;氮氣和氫氣的循環(huán)使用,可以提高原料的轉(zhuǎn)化率,故⑤符合題意。學科關鍵能力構建1.合成氨反響到達平衡時,NH3的體積分數(shù)與溫度、壓強的關系如下圖,據(jù)此分析合成氨工業(yè)中最有前途的研究方向是()A.提高別離技術B.研制耐高壓的合成塔C.研制低溫催化劑D.探索不用N2和H2合成氨的新途徑答案由圖可知,φ(NH3)隨著溫度的升高而顯著下降,即在低溫條件下,NH3的體積分數(shù)較高,但目前所用催化劑--鐵觸媒的活性最大時的溫度在500℃左右,故最有前途的研究方向是研制低溫催化劑。2.[2022山東肥城高二期中考試,雙選題]工業(yè)制硫酸的一步重要反響是SO2在400~600℃下發(fā)生的催化氧化反響:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0。以下有關說法正確的選項是()A.使用催化劑可以加快反響速率,提高SO3的產(chǎn)率B.其他條件保持不變,溫度越高,反響速率越快,生產(chǎn)效益越好C.實際生產(chǎn)中選定400~600℃作為反響溫度,其原因是在此溫度下催化劑的活性最高D.增大壓強可以提高SO3的產(chǎn)率,但高壓對動力和設備要求太高,會增加生產(chǎn)本錢答案使用催化劑可以加快反響速率,但平衡不移動,SO3的產(chǎn)率不變,A項錯誤;升高溫度可以增大活化分子百分數(shù),化學反響速率加快,但該反響的正反響為放熱反響,其他條件保持不變時,升高溫度平衡逆向移動,SO3的產(chǎn)率降低,所以升高溫度,生產(chǎn)效益不一定好,B項錯誤;正反響為放熱反響,設定反響溫度時應考慮催化劑的活性及反響的速率,C項正確;增大壓強平衡正向移動,可以提高SO3的產(chǎn)率,但高壓對動力和設備要求太高,從而增加生產(chǎn)本錢,D項正確。3.某研究小組為探究催化劑對尾氣中CO、NO轉(zhuǎn)化的影響,將含NO和CO的尾氣在不同溫度下,以一定的流速通過兩種不同的催化劑進行反響:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH<0,測量相同時間內(nèi)逸出的氣體中NO的含量,從而確定尾氣脫氮率(脫氮率即NO的轉(zhuǎn)化率),結(jié)果如下圖。以下說法正確的選項是()①兩種催化劑均能降低反響的活化能,但ΔH均不變②相同條件下,改變壓強對脫氮率沒有影響③曲線Ⅱ中的催化劑的最適宜溫度為450℃左右④假設低于200℃,圖中曲線Ⅰ脫氮率隨溫度升高而變化不大的主要原因是催化劑的活性不高A.①②③ B.①③ C.②③ D.①③④答案①催化劑可降低反響的活化能,但不改變反響的ΔH,正確;②該反響為氣體分子數(shù)減小的反響,改變壓強平衡發(fā)生移動,那么改變壓強對脫氮率有影響,錯誤;③由圖可知,曲線Ⅱ中450℃左右脫氮率最大,那么曲