2022屆高考化學二輪教學案-命題區(qū)間九角度二　化學平衡影響因素及計算

角度二化學平衡影響因素及計算1．判斷化學平衡移動方向的方法(1)依據濃度商(Q)規(guī)則判斷①若Q＞K，平衡逆向移動；②若Q＝K，平衡不移動；③若Q＜K，平衡正向移動。(2)依據勒夏特列原理判斷密閉容器中發(fā)生如下反應：A(g)＋3B(g)2C(g)ΔH＜0。根據速率—時間圖像，回答下列問題。①下列時刻所改變的外界條件：t1____________；t3____________；t4____________。②反應速率最快的時間段是____________。答案①升高溫度加入催化劑減小壓強②t3～t4段解析①t1時，v逆增大程度比v正增大程度大，說明改變的條件是升高溫度；t2時，v正、v逆同等程度地增大，說明加入了催化劑；t4時，v正、v逆都減小且v正減小的程度大，平衡向逆反應方向移動，說明改變的條件是減小壓強。②由于在t3時刻加入的是催化劑，所以t3～t4段反應速率最快。注意“惰性氣體(與反應無關的氣體)”對化學平衡的影響(1)恒溫恒容時：充入惰性氣體，體系的總壓強增大，但各反應成分的濃度不變，即各反應氣體的分壓不變，平衡不移動。(2)恒溫恒壓時：充入惰性氣體，容器容積增大，各反應氣體的濃度降低，相當于減壓，化學平衡向著氣體體積增大的方向移動。2．化學平衡常數和平衡轉化率的計算模式——“三段式”對于反應mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，起始A、B的物質的量濃度分別為amol·L－1、bmol·L－1，達到平衡時A的轉化濃度為mxmol·L－1，則有mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)起始/(mol·L－1)ab00變化/(mol·L－1)mxnxpxqx平衡/(mol·L－1)a－mxb－nxpxqx(1)化學平衡常數為K＝eq\f(pxp·qxq,a－mxm·b－nxn)，若用平衡分壓代替各氣體的平衡濃度可得平衡常數Kp(平衡分壓＝氣體總壓強×氣體的物質的量分數)。(2)A的平衡轉化率為α(A)＝eq\f(mxmol·L－1,amol·L－1)×100%。1．將FeCl3溶液和KI溶液混合，發(fā)生反應：2Fe3＋(aq)＋2I－(aq)2Fe2＋(aq)＋I2(aq)。下列各項能判斷上述可逆反應達到平衡狀態(tài)的是()A．溶液顏色不再變化B．c(K＋)不再變化C．c(Fe3＋)與c(Fe2＋)之和不再變化D．v正(I－)＝2v正(I2)答案A解析A項，溶液顏色不再變化，說明Fe3＋、Fe2＋及I2的濃度不再變化，反應達到平衡狀態(tài)；B項，鉀離子濃度始終不變，因此c(K＋)不變不能用于判斷反應是否達到平衡狀態(tài)；C項，由鐵元素守恒知，鐵離子和亞鐵離子的濃度之和始終不變，因此c(Fe3＋)與c(Fe2＋)之和不變不能用于判斷反應是否達到平衡狀態(tài)；D項，v正(I－)和v正(I2)同為正反應速率，v正(I－)＝2v正(I2)不能用于判斷反應是否達到平衡狀態(tài)。2．將一定量純凈的氨基甲酸銨置于密閉真空恒容容器中(固體試樣體積忽略不計)，在恒定溫度下使其達到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)ΔH＝akJ·mol－1(a＞0)。然后在恒定溫度下縮小容器體積，重新達到平衡。下列分析正確的是()A．若2v(NH3)＝v(CO2)，則該反應達到平衡狀態(tài)B．兩次平衡時，后一次平衡時CO2的濃度大C．重新達到平衡，密閉容器中氨氣的體積分數不變D．若開始時向容器中加入2molNH3和1molCO2，則達到平衡時放出akJ熱量答案C解析溫度不變，K＝c2(NH3)·c(CO2)的值不變，前后兩次為等效平衡，兩次平衡時c(CO2)相等，B項錯誤、C項正確；因反應為可逆反應，不能反應徹底，若開始時向容器中加入2molNH3和1molCO2，則達到平衡時放出的熱量小于akJ，D項錯誤。3．(2020·江西名師聯(lián)盟一模)關于一定條件下達到化學平衡的反應H2(g)＋I2(g)2HI(g)ΔH＜0，下列說法正確的是()A．恒溫恒容時充入H2，v正增大，平衡右移B．恒溫恒容時充入He，v正增大，平衡右移C．縮小容器體積使壓強增大，v正、v逆不變，平衡不移動D．升高溫度，v正減小、v逆增大，平衡左移答案A解析恒溫恒容時充入H2，氫氣濃度增大，v正增大，平衡右移，故A正確；恒溫恒容時充入He，反應物、生成物濃度都不變，v正、v逆都不變，平衡不移動，故B錯誤；縮小容器體積使壓強增大，各物質濃度均增大，v正、v逆都增大，且增大程度相同，平衡不移動，故C錯誤；升高溫度，v正、v逆均增大，由于正反應放熱，所以平衡左移，故D錯誤。4．在恒壓、NO和O2的起始濃度一定的條件下，催化反應相同時間，測得不同溫度下NO轉化為NO2的轉化率如圖中實線所示(圖中虛線表示相同條件下NO的平衡轉化率隨溫度的變化)。下列說法正確的是()A．反應2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的ΔH＞0B．圖中X點所示條件下，延長反應時間能提高NO轉化率C．圖中Y點所示條件下，增加O2的濃度不能提高NO轉化率D．380℃下，c起始(O2)＝5.0×10－4mol·L－1，NO平衡轉化率為50%，則平衡常數K<2000答案B解析A項，實線表示不同溫度下相同時間內NO的轉化率，虛線表示相同條件下NO的平衡轉化率，由題圖知，隨著溫度升高，NO的平衡轉化率減小，即溫度升高，反應2NO＋O22NO2的平衡逆向移動，說明該反應為放熱反應，ΔH＜0，錯誤；B項，X點對應NO的轉化率低于該溫度下NO的平衡轉化率，所以反應沒有達到平衡狀態(tài)，延長反應時間，可以提高NO的轉化率，正確；C項，Y點時反應已達平衡狀態(tài)，增加O2的濃度，平衡正向移動，NO的轉化率會提高，錯誤；D項，設起始時c(NO)＝amol·L－1，則：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)起始/(mol·L－1)a5.0×10－40轉化/(mol·L－1)0.5a0.25a0.5a平衡/(mol·L－1)0.5a5.0×10－4－0.25a0.5aK＝eq\f(0.5a2,0.5a2×5.0×10－4－0.25a)＝eq\f(1,5.0×10－4－0.25a)，當0.25a＝0時，K＝2000，但0.25a＞0，所以K＞2000，錯誤。5.已知：2CH3COCH3(l)eq\o(,\s\up7(催化劑))CH3COCH2COH(CH3)2(l)。取等量CH3COCH3分別在0℃和20℃下反應，測得其轉化率(α)隨時間(t)變化的關系曲線如圖所示。下列說法正確的是()A．曲線Ⅱ表示20℃時的轉化反應B．升高溫度能提高反應物的平衡轉化率C．在a點時，曲線Ⅰ和Ⅱ表示反應的化學平衡常數相等D．化學反應速率的大小順序為d＞b＞c答案D解析曲線Ⅰ斜率大，反應速率大，是溫度較高的情況，A錯誤；由圖像可知曲線Ⅰ對應的平衡轉化率明顯比曲線Ⅱ小，因而B、C均錯；d點對應的溫度和反應物的濃度最大，b點與d點的溫度相同，但b點反應物的濃度小，b點與c點反應物的濃度相同，但溫度b點高于c點，故D項正確。6．(2020·寧波適應性測試)一定壓強下，向10L密閉容器中充入1molS2Cl2和1molCl2，發(fā)生反應S2Cl2(g)＋Cl2(g)2SCl2(g)。Cl2與SCl2的消耗速率(v)與溫度(T)的關系如圖所示，以下說法不正確的是()A．正反應的活化能大于逆反應的活化能B．達到平衡后再加熱，平衡向逆反應方向移動C．A、B、C、D四點對應狀態(tài)下，達到平衡狀態(tài)的為B、DD．一定溫度下，在恒容密閉容器中，達到平衡后縮小容器體積，重新達到平衡后，Cl2的平衡轉化率不變答案A解析根據反應的化學方程式：S2Cl2(g)＋Cl2(g)2SCl2(g)可知，用Cl2的消耗速率表示正反應速率，SCl2的消耗速率表示逆反應速率，二者之比為1∶2時，正、逆反應速率相等，反應達到平衡狀態(tài)，則B、