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專題04化學平衡內容早知道?第一層鞏固提升練(4大考點)考點一化學平衡狀態(tài)的判斷考點二化學平衡的計算考點三化學平衡常數(shù)及應用考點四影響化學平衡的因素?第二層能力提升練?第三層拓展突破練化學平衡狀態(tài)的判斷?積累與運用?積累與運用化學平衡狀態(tài)的判斷方法:(1)直接標志:①v正=v逆;②各組分百分含量(或體積分數(shù))不隨時間變化而變化。(2)間接標志:①各物質不隨時間改變而改變;②各物質的不隨時間改變而改變;③各氣體的不隨時間改變而改變;④氣體的不隨時間改變而改變;⑤氣體的不隨時間改變而改變;⑥氣體不隨時間改變而改變。但要具體問題具體分析。口訣:“變量不變,平衡出現(xiàn)”。即所用標志必須隨著反應的進行在改變,當“變量”不變了,說明達到了平衡。(3)平衡狀態(tài)判斷“三”關注①關注反應條件:是恒溫恒容,恒溫恒壓,還是絕熱恒容容器。②關注反應特點:等體積還是非等體積反應。③關注特殊情況:反應中是否有固體參加或生成,或固體的分解。1.一定溫度下,在容積不變密閉容器中,反應達到平衡的標志是A.單位時間內消耗1molN2,同時生成2molNH3B.容器內混合氣體的密度不隨時間而改變C.容器內壓強不隨時間而改變D.N2、H2、NH3的分子數(shù)之比為1:3:22.恒溫恒容下可逆反應達到平衡的標志是A.C的生成速率是A的消耗速率的2倍 B.A、B、C的濃度不再變化C.混合氣體的密度不再變化 D.A、B、C的分子數(shù)之比為3.一定溫度下,在容積恒定的密閉容器中進行反應。,下列敘述能表明該反應已達到平衡狀態(tài)的是①混合氣體的密度不變
②容器內氣體的壓強不變③混合氣體的總物質的量不變
④B的物質的量濃度不變⑤
⑥A.②⑤⑥ B.①④⑤ C.②④⑤⑥ D.只有④4.某溫度下,在體積一定的密閉容器中發(fā)生反應:,下列說法正確的是A.當時,反應達到平衡狀態(tài)B.一段時間后,混合氣體壓強不變,反應達到平衡狀態(tài)C.一段時間后,混合氣體密度不變,反應達到平衡狀態(tài)D.平衡后再充入,達到新平衡時,的轉化率變大化學平衡的計算?積累與運用?積累與運用化學平衡的計算——“三段式”分析法(1)“三段式”計算模式mA(g)+nB(g)?pC(g)+qD(g)起始量/molab00轉化量/molmxnxpxqx平衡量/mola-mxb-nxpxqx對于反應物:n(平)=n(始)-n(轉)對于生成物:n(平)=n(始)+n(轉)(2)基本解題思路①設未知數(shù):具體題目要具體分析,靈活設立,一般設某物質的轉化量為x。②確定三個量:根據(jù)反應的化學方程式確定平衡體系中各物質的起始量、變化量、平衡量(物質的量濃度或物質的量),并按(1)中“模式”列三段式。③解答題設問題:明確了“始”“轉”“平”三個量的具體數(shù)值,再根據(jù)相應關系求反應物的轉化率、生成物的體積分數(shù)等,計算出結果。5.一定條件下,向5L恒容密閉容器中加入6molA和2molB發(fā)生如下反應:3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g);2min時,剩余1.2molB,并測得C的濃度為0.32mol/L。下列說法錯誤的是A.x=2B.0-2min內,A的平均反應速率為0.24mol/(L·min)C.當容器內剩余0.4molB時,反應時間為4minD.其它條件相同,若起始時向2.5L容器中充入6moA和3moB,則B的轉化率減小6.在10L密閉容器中,1molA和3molB在一定條件下反應:時測得混合氣體共4mol且生成了0.4molC,則下列說法錯誤的是A.x等于1B.前2minB的平均反應速率為C.2min時A的轉化率為20%D.2min時,7.將3molA和2.5molB充入2L的恒容密閉容器中,發(fā)生的反應:3A(g)+B(g)C(g)+2D(g),5min后反應達到平衡,測得D的平均反應速率為0.1mol/(L·min),下列結論正確的是A.A的平均反應速率為0.1mol/(L·min) B.平衡時,C的濃度為0.125mol/LC.平衡時,的轉化率為 D.平衡時,容器內壓強為原來的0.8倍8.一定溫度下,向2L密閉容器中通入0.2molNO和0.1molBr2,保持一定條件發(fā)生如下反應:2NO(g)+Br2(g)?2NOBr(g)。Br2的物質的量隨時間變化的實驗數(shù)據(jù)如下表:時間/min51015202530n(Br2)/mol0.0800.0750.0720.0700.0700.070根據(jù)表中數(shù)據(jù),下列說法正確的是A.10min內Br2的平均反應速率是0.0025mol/(L·min)B.15min時,NOBr的生成速率小于NOBr的消耗速率C.20min時,NO和Br2的轉化率相等D.20min后濃度不再變化,是因為反應已停止化學平衡常數(shù)及應用?積累與運用?積累與運用1.平衡常數(shù)表達式對于可逆反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),化學平衡常數(shù)K=。注意:(1)固體和純物質一般不列入平衡常數(shù)表達式。例如,C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),平衡常數(shù)K=eq\f(c(CO)·c(H2),c(H2O)),又如CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g),平衡常數(shù)K=c(CO2)。(2)對于同一可逆反應,正反應的平衡常數(shù)等于逆反應的平衡常數(shù)的,即K正=eq\f(1,K逆)。2.影響因素對于一個給定的化學方程式,化學平衡常數(shù)只和有關。3.化學平衡常數(shù)的應用(1)判斷反應進行的程度K值越大,說明平衡體系中生成物所占的比例,正反應進行的程度,即該反應進行得越完全,反應物轉化率越大;反之,就越不完全,轉化率就越小。(2)計算轉化率依據(jù)起始濃度(或平衡濃度)和平衡常數(shù)可以計算平衡濃度(或起始濃度),從而計算反應物的轉化率。(3)判斷平衡移動方向對于可逆反應mA(g)+nB(g)?pC(g)+qD(g),在一定的溫度下的任意時刻,濃度商(Q)表達式為:Q=eq\f(cp(C)·cq(D),cm(A)·cn(B))。濃度商與平衡常數(shù)有如下關系:當Q=K時,反應處于平衡狀態(tài),;當Q<K時,反應向正反應方向進行,;當Q>K時,反應向逆反應方向進行,。9.平衡常數(shù)能表明化學反應的限度,下列說法正確的是A.越大,反應的速率越快,反應進行得越徹底B.升高溫度,增大C.當濃度商大于時,平衡向逆反應方向移動D.在一定溫度下,反應達到平衡時,該反應的10.已知在時,下列反應的平衡常數(shù)如下:①②③下列說法正確的是A.NO分解反應的平衡常數(shù)為B.根據(jù)的值可以判斷常溫下和很容易反應生成C.常溫下,三種物質分解放出的傾向順序為D.的平衡常數(shù)11.在某溫度下,可逆反應平衡常數(shù)為,下列說法正確的是A.越大,達到平衡時,反應進行的程度越大B.越小,達到平衡時,反應物的轉化率越大C.隨反應物濃度的改變而改變D.隨著溫度的升高而增大12.將固體NH4I置于密閉容器中,在一定溫度下發(fā)生下列反應:①,②。達到平衡時:,則此溫度下反應①的平衡常數(shù)為A.20 B.15 C.25 D.12影響化學平衡的因素?積累與運用?積累與運用1.外界條件對化學平衡移動的影響(1)濃度:①濃度指與反應有關的氣體或溶液中實際參加反應離子的濃度。②改變或純液體的量對平衡無影響。(2)溫度:任何化學反應都伴有能量的變化(放熱或吸熱),所以,改變溫度一定會使化學平衡發(fā)生。(3)壓強:①無氣體參與的化學反應,由于改變壓強不能改變化學反應速率,所以改變壓強使無氣體物質存在的化學平衡發(fā)生移動。②對于反應前后氣體分子數(shù)相等的可逆反應,改變壓強后,正、逆反應速率同時、同等程度地改變,因此增大或減小壓強使其化學平衡發(fā)生移動。③“無關氣體”(不與原平衡體系中各物質反應的氣體)對化學平衡的影響。a.恒溫、恒容條件下原平衡體系充入體系總壓強增大―→體系中各組分的濃度不變―→平衡移動b.恒溫、恒壓條件下原平衡體系充入容器容積增大―→體系中各組分的濃度減小反應前后氣體分子數(shù)相等的反應,平衡移動;反應前后氣體分子數(shù)不相等的反應,平衡向氣體分子數(shù)增大的方向移動。(4)催化劑:催化劑同等程度改變正逆反應速率,平衡移動。2.勒夏特列原理如果改變影響平衡的一個因素(如溫度、壓強及參加反應的物質的濃度),平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動,這就是勒夏特列原理,也稱化學平衡移動原理。【特別提醒】勒夏特列原理中“減弱這種改變”的正確理解(1)從定性角度看,平衡移動的方向為減弱外界條件變化的方向,如:增大反應物的濃度,平衡就向減弱這種改變即反應物濃度減小的方向移動;增大壓強,平衡就向氣體體積縮小即氣體的物質的量減小、壓強減小的方向移動;升高溫度,平衡就向吸熱反應也就是使溫度降低的方向移動;這種移動可以理解為與條件改變“對著干”!(2)從定量角度看,平衡移動的結果只是減弱了外界條件的改變,而不能抵消更不能超越外界條件的改變。即外界因素對物質的影響大于平衡移動對物質的影響。13.下列關于燃燒熱的說法中正確的是A.物質燃燒所放出的熱量B.常溫下,可燃物燃燒放出的熱量C.在25℃、101kPa時,純物質完全燃燒生成指定產(chǎn)物時所放出的熱量D.燃燒熱隨化學方程式前的化學計量數(shù)的改變而改變14.在25℃和101kPa時,幾種燃料的燃燒熱如下表:燃料CO(g)H2(g)CH4(g)CH3OH(l)?H/kJ·mol-1-283.0-285.8-890.3-726.5下列說法正確的是A.相同質量的上述四種燃料完全燃燒時,甲烷放出的熱量最多B.CO燃燒的熱化學方程式為:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)?H=-283.0kJ/molC.常溫常壓下,1mol甲醇液體完全燃燒生成CO2氣體和水蒸氣放出熱量726.5kJD.標準狀況下,相同體積的CO、H2、CH4完全燃燒的碳排放量:CO=CH4>H215.已知25℃、101下,碳、氫氣、乙烯和葡萄糖的燃燒熱依次是393.5、285.8、1411.0、2800,則熱化學方程式正確的是A.B.C.D.16.俄烏沖突爆發(fā)以來,許多西方國家宣布制裁俄羅斯,但俄羅斯的石油和天然氣目前并不在制裁之列。天然氣的主要成分是甲烷,已知甲烷的燃燒熱為889.6kJ·mol-1,下列能正確表示甲烷燃燒熱的熱化學方程式是A.B.C.D.1.某溫度下,H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)的平衡常數(shù)K=。該溫度下在甲、乙、丙三個恒容密閉容器中,投入H2(g)和CO2(g),其起始濃度如下表所示。下列判斷正確的是起始濃度甲乙丙c(H2)/mol/L0.0100.0200.020c(CO2)/mol/L0.0100.0100.020A.平衡時,甲中CO2的轉化率是40%B.平衡時,乙中H2的轉化率大于60%C.平衡時,丙中c(CO2)是甲中的2倍,是0.008mol/LD.反應開始時,丙的反應速率最慢2.氨是一種重要的化工原料,主要用于化肥工業(yè),也廣泛用于硝酸、純堿、制藥等工業(yè);合成氨反應為:,工業(yè)上可利用氨氣等制取硝酸。有關工業(yè)合成氨的反應下列有關說法正確的是A.其它條件不變,升高溫度,可提高活化分子百分數(shù),加快反應速率B.反應的
(E表示鍵能)C.斷裂同時有1molH-H形成,說明達該條件下的平衡狀態(tài)D.將氨氣液化并移走,可提高原料的平衡轉化率及平衡時的反應速率3.恒容密閉容器(忽略固體體積的影響及溫度對物質狀態(tài)的影響)中一定量發(fā)生反應,實驗測得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)如下。下列有關敘述正確的是溫度/℃152025平衡氣體總濃度/2.13.06.3A.時,當反應達平衡時,的體積分數(shù)小于23B.時,當氣體的密度不變時,反應已達到平衡C.時,向平衡體系中再充入和,達平衡后濃度增大D.時,根據(jù)平衡常數(shù)的大小,可以判斷該反應進行得基本完全了4.在某恒溫恒容的密閉容器中發(fā)生反應:。時刻達到平衡后,在時刻改變某一條件,其反應速率隨時間變化的圖象如圖所示。下列說法正確的是A.內,B.恒溫恒容時,容器內壓強不變,表明該反應達到平衡狀態(tài)C.時刻改變的條件是向密閉容器中加入ZD.再次達到平衡時,平衡常數(shù)K減小5.利用甲烷可減少污染,反應原理如下:。時,將與的混合氣體置于恒容絕熱的密閉容器中發(fā)生反應,正反應速率隨時間變化的趨勢如圖所示。下列說法正確的是A.正反應為放熱反應且點時反應達到平衡狀態(tài)B.若,則產(chǎn)生的量一定是:段段C.a(chǎn)、b、c、d四點對應的平衡常數(shù)大?。篋.d點的正反應速率小于逆反應速率6.TK溫度下,控制體積不變,向某密閉容器中充入等物質的量的和,發(fā)生下列反應:①
kJ?mol-1②
kJ?mol-1和的分壓隨時間變化如圖所示,其中第3min時只改變了影響反應的一個條件。已知:可以用分壓表示反應速率及化學平衡常數(shù)。下列說法錯誤的是A.圖中代表變化的曲線為B.0~2min內的平均反應速率kPa?min-1C.TK溫度下,反應①的平衡常數(shù)D.3min時改變的條件為增大壓強7.在2L的恒溫密閉容器中充入2.0molPCl3和1.0molCl2,發(fā)生反應:PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g),10min后達到平衡,PCl5為0.4mol。下列說法正確的是A.0~10min內,用PCl3表示的平均反應速率為0.04mol·L-1·min-1B.當混合氣體的密度不再改變時,可以表示反應達到平衡狀態(tài)C.若升高溫度(T1<T2),反應的平衡常數(shù)減小,則平衡時PCl3的物質的量變化D.平衡后,如果移走1.0molPCl3和0.5molCl2,在相同溫度下達到平衡時PCl5的物質的量小于0.2mol8.硫及其化合物有著廣泛的作用,合理應用和處理含硫的化合物,在生產(chǎn)生活中有重要意義。某溫度下,在恒容密閉容器中,利用甲烷可以除去SO3,反應為。已知S8(g)為黃色,下列說法不正確的是A.當容器內氣體的顏色不再改變時,化學反應達到平衡狀態(tài)B.其他條件不變,增大壓強會降低SO3平衡去除率C.及時分離出H2O(g),正反應速率逐漸減小,平衡向正反應方向移動D.上述反應的化學平衡常數(shù)9.時,將足量的某碳酸氫鹽()固體置于真空恒容容器中,存在如下平衡:。上述反應達平衡時體系的總壓為。下列說法錯誤的是A.該反應的平衡常數(shù)為B.向該容器中充入稀有氣體,平衡不會移動C.再加入適量,達新平衡后增大D.縮小容器體積,再次平衡后體系的總壓不變10.下列事實不能用勒夏特列原理解釋的是A.光照新制的氯水時,溶液的c(Cl2)減小B.使用鐵觸媒可加快合成氨的反應速率C.在稀醋酸溶液里加入少量醋酸鈉固體,溶液中的c(H+)減小D.增大壓強,有利于SO2與O2反應生成SO311.在一定的溫度和壓強下,將按一定比例混合的和通過裝有催化劑的反應器可得到甲烷。已知:;。催化劑選擇是甲烷化技術的核心。在兩種不同催化劑作用下反應相同時間,測轉化率和生成選擇性隨溫度變化的影響如下圖所示:。下列有關說法正確的是A.反應在高溫下有自發(fā)進行的傾向B.在間,以為催化劑,升高溫度的選擇性明顯增大C.高于后,以為催化劑,轉化率上升的原因是平衡正向移動D.選擇合適的催化劑、合適的溫度有利于提高的選擇性12.一定溫度下,在三個體積均為2.0L的恒容密閉容器中發(fā)生反應:PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)。編號溫度/℃起始物質的量/mol平衡物質的量/mol達到平衡所需時間/sPCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)Ⅰ3200.400.100.10t1Ⅱ3200.80t2Ⅲ4100.400.150.15t3下列說法正確的是A.平衡常數(shù)K:容器Ⅱ>容器ⅢB.該反應正反應為放熱反應C.反應到達平衡時,容器Ⅰ中的平均速率為v(PCl5)=0.1/t1mol·L-1·s-1D.起始時向容器Ⅲ中充入PCl50.30mol、PCl30.45mol和Cl20.10mol,則反應將向逆反應方向進行13.活性炭可以高效處理二氧化氮污染。在溫度為時,向體積不等的恒容密
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