《2018-2019版高中化學(xué) 第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率 第2節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的限度 第4課時(shí)學(xué)案 魯科版選修4.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019版高中化學(xué) 第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率 第2節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的限度 第4課時(shí)學(xué)案 魯科版選修4.doc（18頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
第4課時(shí) 濃度、壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響
[學(xué)習(xí)目標(biāo)定位] 1.知道濃度、壓強(qiáng)對化學(xué)平衡影響的規(guī)律。2.會根據(jù)勒夏特列原理(化學(xué)平衡移動原理)判斷化學(xué)平衡移動的方向。
一、濃度對化學(xué)平衡的影響
1.實(shí)驗(yàn)探究
按表中實(shí)驗(yàn)要求完成實(shí)驗(yàn)，將有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及其結(jié)論填入表中：
原理
Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3(紅色)
實(shí)驗(yàn)(1)步驟
現(xiàn)象
溶液顏色變深
溶液顏色變深
實(shí)驗(yàn)(2)步驟
試管①中滴加0.01 molL－1NaOH溶液
試管②中滴加0.01 molL－1 NaOH溶液
現(xiàn)象
溶液顏色變淺
溶液顏色變淺
實(shí)驗(yàn)
結(jié)論
增大c(Fe3＋)或c(SCN－)后，F(xiàn)e(SCN)3的濃度均增大，即化學(xué)平衡均向正反應(yīng)方向移動；滴加NaOH溶液，由于3OH－＋Fe3＋===Fe(OH)3↓，使Fe3＋的濃度減小，F(xiàn)e(SCN)3的濃度減小，即化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動
2.理論分析
在一定條件下，反應(yīng)Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3達(dá)到平衡狀態(tài)，溫度一定，平衡常數(shù)K為一定值。分析下列條件改變時(shí)濃度商Q的變化及平衡移動的方向，并填寫下表：
濃度變化
Q值變化
Q與K關(guān)系
平衡移動方向
增大反應(yīng)物c(Fe3＋)
減小
Q
K
逆反應(yīng)方向
增大生成物c[Fe(SCN)3]
濃度對平衡移動的影響規(guī)律
(1)在其他條件不變的情況下
①增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度時(shí)，QK，平衡向逆反應(yīng)方向移動。
(2)只改變固體或純液體反應(yīng)物的用量，濃度商不變，Q＝K，化學(xué)平衡不移動。
例1 向盛有5 mL 0.005 molL－1FeCl3溶液的試管中加入5 mL 0.01 molL－1的KSCN溶液，充分混勻，溶液顏色深淺不再變化后建立化學(xué)平衡FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl。下列敘述中，不正確的是( )
A.加水至溶液的體積加倍，溶液紅色變淺，但化學(xué)平衡不移動
B.再滴加少量0.1 molL－1的KSCN溶液，溶液紅色變深，化學(xué)平衡右移
C.再滴加少量0.1 molL－1的NaOH溶液，會有紅褐色沉淀產(chǎn)生，上部溶液紅色變淺，化學(xué)平衡左移
D.再滴加少量0.1 molL－1 FeCl3溶液，溶液紅色變深，化學(xué)平衡右移
答案 A
解析 在溶液中反應(yīng)的離子方程式為Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，加水稀釋，Q變大，K不變，即Q>K，平衡向左移動；加入SCN－或Fe3＋，Q變小，使QK，平衡向左移動。
考點(diǎn) 濃度變化對化學(xué)平衡移動的影響
題點(diǎn) 濃度影響化學(xué)平衡移動的規(guī)律
易錯(cuò)警示 對于溶液中的離子平衡體系，注意離子濃度的改變方式，不參加反應(yīng)的離子不影響平衡。像FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl，增加KCl固體的量，平衡不移動，因?yàn)镵Cl不參與離子反應(yīng)。
例2 某條件下，恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH<0，下列說法不正確的是( )
A.增加氫氣的濃度，可使CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大
B.單位時(shí)間內(nèi)消耗CO2和H2的物質(zhì)的量比為1∶3時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡
C.及時(shí)分離出CH3OH和H2O(g)可提高CO2和H2的轉(zhuǎn)化率
D.升高溫度可使該反應(yīng)的平衡常數(shù)減小
答案 B
解析 增加一種反應(yīng)物的濃度，另外一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大，A項(xiàng)正確；任何時(shí)間CO2和H2消耗的物質(zhì)的量之比都為1∶3，B項(xiàng)錯(cuò)誤；分離出CH3OH和H2O(g)，相當(dāng)于減小生成物的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動，CO2與H2的轉(zhuǎn)化率增大，C項(xiàng)正確；正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡常數(shù)減小，D項(xiàng)正確。
考點(diǎn) 濃度變化對化學(xué)平衡移動的影響
題點(diǎn) 濃度影響化學(xué)平衡移動的規(guī)律
規(guī)律總結(jié) (1)增大一種反應(yīng)物濃度，該反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率降低，而其他反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大。工業(yè)生產(chǎn)通常采用增大廉價(jià)反應(yīng)物的濃度來提高貴重物質(zhì)轉(zhuǎn)化率的措施，從而降低生產(chǎn)成本。
(2)可以通過分離出生成物，降低生成物濃度，從而提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。
二、壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響
1.實(shí)驗(yàn)探究
按表中實(shí)驗(yàn)要求完成實(shí)驗(yàn)，將有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及其結(jié)論填入表中：
實(shí)驗(yàn)原理
N2O4(g)2NO2(g)(紅棕色) Δνg>0
實(shí)驗(yàn)操作
三支針筒中均抽入10 cm3 NO2氣體，將針筒前端封閉
將第二支針筒活塞迅速推至5 cm3處(體積減小，壓強(qiáng)增大)
將第三支針筒活塞迅速拉至 20 cm3處(體積增大，壓強(qiáng)減小)
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
氣體顏色先變深，后變淺，最終比原來深
氣體顏色先變淺，后變深，最終比原來淺
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
壓強(qiáng)增大，體積減小時(shí)，c(NO2)變大后又減小，平衡向左移動
壓強(qiáng)減小，體積增大時(shí)，c(NO2)減小后又增大，平衡向右移動
2.理論分析
化學(xué)方程式中氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)變化
壓強(qiáng)變化
Q值變化
Q與K關(guān)系
平衡移動方向
增大
增大
增大
Q>K
逆向移動
減小
減小
QK
逆向移動
不變
增大
不變
Q＝K
不移動
減小
壓強(qiáng)對化學(xué)平衡移動影響的規(guī)律
(1)若反應(yīng)前后氣體的系數(shù)不變(Δνg＝0)
改變壓強(qiáng)，化學(xué)平衡不移動。
(2)若反應(yīng)前后氣體的系數(shù)改變(Δνg≠0)
①增大壓強(qiáng)，平衡向氣體體積減小的方向移動；
②減小壓強(qiáng)，平衡向氣體體積增大的方向移動。
(3)壓強(qiáng)改變只影響有氣體參加或生成的可逆反應(yīng)，對于只涉及固體或液體的反應(yīng)，壓強(qiáng)的影響不予考慮。
例3 一定溫度下，反應(yīng)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在密閉容器中進(jìn)行，一段時(shí)間后達(dá)到平衡，下列措施不能使平衡發(fā)生移動的是( )
①增加C的物質(zhì)的量 ②保持容器容積不變，充入N2使體系壓強(qiáng)增大?、蹖⑷萜鞯娜莘e縮小一半?、鼙３謮簭?qiáng)不變，充入N2使容器容積變大
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
答案 A
解析?、貱是固體，其濃度為常數(shù)，改變它的量平衡不移動；②該反應(yīng)為氣體體積不相等的反應(yīng)，保持容器容積不變，充入N2，由于c(H2O)、c(CO)、c(H2)都不變，所以平衡不移動；③縮小容器容積，壓強(qiáng)增大，平衡左移；④保持壓強(qiáng)不變，充入N2，容器容積擴(kuò)大，平衡右移。
考點(diǎn) 壓強(qiáng)變化對化學(xué)平衡移動的影響
題點(diǎn) 壓強(qiáng)影響化學(xué)平衡移動的規(guī)律
規(guī)律總結(jié) (1)恒溫恒容條件：
原平衡體系體系總壓增大―→體系中各反應(yīng)物濃度不變―→平衡不移動。
(2)恒溫恒壓條件：
(3)同等程度地改變反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的濃度時(shí)，應(yīng)視為壓強(qiáng)的影響。
三、勒夏特列原理
1.向一密閉容器中通入1 mol N2、3 mol H2發(fā)生反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0，一段時(shí)間后達(dá)到平衡。
(1)若增大N2的濃度，平衡移動的方向是向右移動；達(dá)新平衡時(shí)，氮?dú)獾臐舛扰c改變時(shí)相比較，其變化是減小。
(2)若升高溫度，平衡移動的方向是向左移動；達(dá)新平衡時(shí)的溫度與改變時(shí)相比較，其變化是降低。
(3)若增大壓強(qiáng)，平衡移動的方向是向右移動；達(dá)新平衡時(shí)的壓強(qiáng)與改變時(shí)相比較，其變化是減小。
2.根據(jù)以上分析，得知如果改變影響平衡的條件之一，平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動。該結(jié)論就是勒夏特列原理。
(1)平衡移動的結(jié)果是“減弱”外界條件的影響，而不是“消除”外界條件的影響，更不是“扭轉(zhuǎn)”外界條件的影響。
(2)適用條件
①只適用于判斷“改變影響平衡的一個(gè)條件”時(shí)平衡移動的方向。
②平衡移動原理不僅適用于化學(xué)平衡，也適用于其他平衡體系，如溶解平衡、電離平衡、水解平衡等。
例4 下列事實(shí)不能用平衡移動原理解釋的是( )
A.用排飽和食鹽水法收集Cl2
B.加壓有利于合成氨反應(yīng)
C.冰鎮(zhèn)的啤酒打開后泛起泡沫
D.對2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g)平衡體系增加壓強(qiáng)使顏色變深
答案 D
解析 A項(xiàng)，Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，在飽和食鹽水中，平衡向左移動，降低了Cl2在水中溶解度；B項(xiàng)，增大壓強(qiáng)，合成氨平衡向右移動；C項(xiàng)，減小壓強(qiáng)使氣體的溶解度降低，溶解的CO2逸出；D項(xiàng)，平衡沒有發(fā)生移動，只是I2(g)的濃度增大，顏色加深。
考點(diǎn) 化學(xué)平衡影響因素的綜合
題點(diǎn) 勒夏特列原理的理解與應(yīng)用
易錯(cuò)警示 勒夏特列原理(即化學(xué)平衡移動原理)適用于所有平衡體系，如果是平衡體系，改變條件，平衡沒有發(fā)生移動或不符合平衡移動規(guī)律的現(xiàn)象，不能用化學(xué)平衡移動原理解釋。
例5 可逆反應(yīng)2A2(g)＋B2(g)2A2B(l)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))已達(dá)到平衡，要使平衡向右移動，可以采取的措施是( )
A.升高溫度 B.加入催化劑
C.增大壓強(qiáng) D.增加A2B的量
答案 C
解析 該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動，即平衡向右移動。
考點(diǎn) 化學(xué)平衡影響因素的綜合
題點(diǎn) 改變條件使化學(xué)平衡定向移動
易錯(cuò)警示 (1)使用催化劑，正、逆反應(yīng)速率增大的倍數(shù)相同，化學(xué)平衡不移動。
(2)改變固體或液體使用量，而不改變反應(yīng)物濃度時(shí)，化學(xué)平衡不移動。
1.合成氨所需的氫氣可用煤和水做原料經(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) ΔH<0，反應(yīng)達(dá)到平衡后，為提高CO的轉(zhuǎn)化率，下列措施中正確的是( )
A.增加壓強(qiáng) B.降低溫度
C.增大CO的濃度 D.更換催化劑
答案 B
解析 A項(xiàng)，因該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量相等的反應(yīng)，故增加壓強(qiáng)只能縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間，并不能使該平衡發(fā)生移動，因而無法提高CO的轉(zhuǎn)化率；B項(xiàng)，因該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度能使平衡向右移動，從而提高CO的轉(zhuǎn)化率；D項(xiàng)，不能提高CO的轉(zhuǎn)化率。
考點(diǎn) 化學(xué)平衡影響因素的綜合
題點(diǎn) 改變條件使化學(xué)平衡定向移動
2.將NO2裝入帶活塞的密閉容器中，當(dāng)反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)達(dá)到平衡后，改變下列一個(gè)條件，其中敘述正確的是( )
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，平衡向右移動，混合氣體顏色變淺
C.慢慢壓縮氣體體積，若體積減小一半，壓強(qiáng)增大，但小于原來的兩倍
D.恒溫恒容時(shí)，充入惰性氣體，壓強(qiáng)增大，平衡向右移動，混合氣體的顏色變淺
答案 C
解析 升高溫度，氣體顏色加深，則平衡向左移動，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A錯(cuò)誤；根據(jù)勒夏特列原理，混合氣體的顏色比原平衡深，壓強(qiáng)小于原平衡的兩倍，因此B錯(cuò)誤，C正確；恒溫恒容，充入惰性氣體，c(NO2)和c(N2O4)均不變，平衡不移動，氣體的顏色不變，D錯(cuò)誤。
考點(diǎn) 化學(xué)平衡影響因素的綜合
題點(diǎn) 改變條件使化學(xué)平衡定向移動
3.在一密閉容器中，反應(yīng)aA(g)bB(g)達(dá)平衡后，保持溫度不變，將容器體積增加一倍，當(dāng)達(dá)到新的平衡時(shí)，B的濃度是原來的60%，則( )
A.平衡向逆反應(yīng)方向移動了
B.物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率減小了
C.物質(zhì)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加了
D.a>b
答案 C
解析 溫度不變，容積擴(kuò)大一倍，壓強(qiáng)減小，若平衡不移動，則B的濃度應(yīng)為原來的50%，而實(shí)際為60%，說明平衡向正反應(yīng)方向移動了，則A的轉(zhuǎn)化率增大、B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大；正反應(yīng)方向是氣體體積增大的方向，即a0。下列敘述正確的是( )
A.若繼續(xù)充入X，平衡向正反應(yīng)方向移動，Y的轉(zhuǎn)化率增大
B.若繼續(xù)通入Z，平衡逆向移動，Z的體積分?jǐn)?shù)減小
C.若移走部分W，平衡正向移動
D.平衡后移走X，上述反應(yīng)的ΔH減小
答案 A
解析 B項(xiàng)，通入Z，平衡逆向移動，Z的體積分?jǐn)?shù)增大；C項(xiàng)，W為固體，改變其用量，平衡不移動；D項(xiàng)，ΔH只與方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)及狀態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)物的量無關(guān)。
考點(diǎn) 濃度變化對化學(xué)平衡移動的影響
題點(diǎn) 濃度影響化學(xué)平衡移動的規(guī)律
2.在體積和溫度不變的密閉容器中充入a mol X和足量Y，發(fā)生反應(yīng)：2X(g)＋Y(s)Z(g)＋W(g)，建立平衡后，若再加入b mol X，下列判斷不正確的是( )
A.平衡正向移動 B.X的轉(zhuǎn)化率不變
C.Y的轉(zhuǎn)化率增大 D.X的轉(zhuǎn)化率減小
答案 D
解析 在體積和溫度不變的密閉容器中充入a mol X和足量Y，發(fā)生反應(yīng)：2X(g)＋Y(s)Z(g)＋W(g)，建立平衡后，若再加入b mol X，反應(yīng)物濃度增大，平衡正向移動；Y為固體，反應(yīng)前后氣體體積不變，加入X，最后達(dá)到平衡狀態(tài)，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，X的平衡轉(zhuǎn)化率不變，Y的轉(zhuǎn)化率增大。
考點(diǎn) 濃度變化對化學(xué)平衡移動的影響
題點(diǎn) 濃度影響化學(xué)平衡移動的規(guī)律
題組2 壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響
3.在恒溫時(shí)，一固定容積的容器內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)達(dá)到平衡時(shí)，再向容器內(nèi)通入一定量的NO2(g)重新達(dá)到平衡后，與第一次平衡時(shí)相比，NO2的體積分?jǐn)?shù)( )
A.不變 B.增大
C.減小 D.無法判斷
答案 C
解析 恒溫、定容平衡后再加入NO2(g)，相當(dāng)于增大了容器的壓強(qiáng)，平衡向著生成N2O4的方向移動，NO2的體積分?jǐn)?shù)減小。
考點(diǎn) 壓強(qiáng)變化對化學(xué)平衡移動的影響
題點(diǎn) 壓強(qiáng)影響化學(xué)平衡移動的規(guī)律
4.對于密閉容器中的可逆反應(yīng)：mX(g)＋nY(s)pZ(g) ΔH<0，達(dá)到化學(xué)平衡后，改變條件，下列表達(dá)不正確的是( )
A.增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡不一定發(fā)生移動
B.通入氦氣，化學(xué)平衡不一定發(fā)生移動
C.增加X或Y的物質(zhì)的量，化學(xué)平衡一定發(fā)生移動
D.其他條件不變，升高溫度，化學(xué)平衡一定發(fā)生移動
答案 C
解析 由于該反應(yīng)反應(yīng)前后體積變化不明確，故改變壓強(qiáng)不能確定化學(xué)平衡是否移動，A項(xiàng)正確；恒容條件下充入氦氣，沒有改變平衡體系中各物質(zhì)的濃度，平衡不移動，恒壓條件下充入氦氣，相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，平衡向氣體體積增大的方向移動，B項(xiàng)正確；由于Y為固體，改變其用量不影響化學(xué)平衡，C項(xiàng)不正確；該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動，D項(xiàng)正確。
考點(diǎn) 壓強(qiáng)變化對化學(xué)平衡移動的影響
題點(diǎn) 壓強(qiáng)影響化學(xué)平衡移動的規(guī)律
5.如圖為一帶可移動隔板的密閉容器，某溫度下，左、右兩側(cè)反應(yīng)均達(dá)到平衡，此時(shí)隔板處于容器中央。若保持溫度不變，向左側(cè)容器中充入一定量的H2，下列說法正確的是( )
A.兩側(cè)平衡均向正反應(yīng)方向移動
B.左側(cè)平衡向逆反應(yīng)方向移動
C.右側(cè)平衡向逆反應(yīng)方向移動
D.兩側(cè)平衡均向逆反應(yīng)方向移動
答案 A
解析 向左側(cè)容器中通入H2，H2的濃度增大，平衡右移，但總壓強(qiáng)增大，隔板右移，右側(cè)壓強(qiáng)增大，使右側(cè)反應(yīng)平衡右移。
考點(diǎn) 壓強(qiáng)變化對化學(xué)平衡移動的影響
題點(diǎn) 壓強(qiáng)影響化學(xué)平衡移動的規(guī)律
6.在一個(gè)不導(dǎo)熱的密閉反應(yīng)器中，只發(fā)生兩個(gè)反應(yīng)：
A(g)＋B(g)2C(g) ΔH1<0
X(g)＋3Y(g)2Z(g) ΔH2>0
進(jìn)行相關(guān)操作且達(dá)到平衡后(忽略體積改變所做的功)，下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.恒壓時(shí)，通入惰性氣體，C的物質(zhì)的量不變
B.恒壓時(shí)，通入Z氣體，反應(yīng)器中溫度升高
C.恒容時(shí)，通入惰性氣體，兩反應(yīng)的化學(xué)平衡不移動
D.恒容時(shí)，通入Z氣體，Y的物質(zhì)的量濃度增大
答案 A
解析 對化學(xué)平衡體系恒壓條件下通入惰性氣體，為保持恒壓，體積增大，相當(dāng)于壓強(qiáng)減小，對第二個(gè)反應(yīng)導(dǎo)致平衡向左移動，則放熱，使體系溫度升高，對第一個(gè)反應(yīng)平衡左移，C的物質(zhì)的量減小；恒壓條件下通入Z氣體，第二個(gè)反應(yīng)平衡向左移動，放熱，反應(yīng)容器中溫度升高；恒容條件下通入惰性氣體，總壓增大而分壓不變，平衡不移動；恒容時(shí)通入Z氣體，導(dǎo)致第二個(gè)反應(yīng)平衡左移，Y的物質(zhì)的量濃度增大。
考點(diǎn) 壓強(qiáng)變化對化學(xué)平衡移動的影響
題點(diǎn) 壓強(qiáng)影響化學(xué)平衡移動的規(guī)律
7.某溫度下，密閉容器中發(fā)生反應(yīng)aX(g)bY(g)＋cZ(g)，達(dá)到平衡后，保持溫度不變，將容器的容積壓縮到原來容積的一半，當(dāng)達(dá)到新平衡時(shí)，物質(zhì)Y和Z的濃度均是原來的1.8倍。則下列敘述正確的是( )
A.可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)：a>b＋c
B.壓縮容器的容積時(shí)，v正增大，v逆減小
C.達(dá)到新平衡時(shí)，物質(zhì)X的轉(zhuǎn)化率減小
D.達(dá)到新平衡時(shí)，混合物中Z的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大
答案 C
解析 體積縮小為原來的一半，假設(shè)平衡不移動，則Y和Z的濃度應(yīng)該為原來的2倍，而現(xiàn)為1.8倍，則表明平衡向逆反應(yīng)方向移動，壓強(qiáng)增大，v正、v逆均增大，且v逆>v正；向Y、Z消耗的方向，即逆反應(yīng)方向移動，則b＋c>a；X的轉(zhuǎn)化率減小；混合物中Z的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小。
考點(diǎn) 壓強(qiáng)變化對化學(xué)平衡移動的影響
題點(diǎn) 壓強(qiáng)影響化學(xué)平衡移動的規(guī)律
題組3 影響化學(xué)平衡的外界因素的綜合分析
8.t ℃時(shí)，某一氣態(tài)平衡體系中含有X(g)、Y(g)、Z(g)、W(g)四種物質(zhì)，此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝，有關(guān)該平衡體系的說法正確的是( )
A.升高溫度，平衡常數(shù)K一定增大
B.增大壓強(qiáng)W(g)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加
C.該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為X(g)＋2Y(g)2Z(g)＋2W(g)
D.增大X(g)濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動
答案 D
解析 A項(xiàng)，升高溫度，對于吸熱反應(yīng)，平衡常數(shù)K增大，對于放熱反應(yīng)，平衡常數(shù)K減??；B項(xiàng)，增大壓強(qiáng)，平衡向氣體體積減小的方向移動，即向正反應(yīng)方向移動，W(g)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小；C項(xiàng)，根據(jù)K值表達(dá)式，得反應(yīng)方程式：2Z(g)＋2W(g)X(g)＋2Y(g)。
考點(diǎn) 化學(xué)平衡影響因素的綜合
題點(diǎn) 改變條件使化學(xué)平衡定向移動
9.一定條件下，下列反應(yīng)中水蒸氣含量隨反應(yīng)時(shí)間的變化趨勢符合下圖的是( )
A.CO2(g)＋2NH3(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g) ΔH<0
B.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH>0
C.CH3CH2OH(g)CH2===CH2(g)＋H2O(g) ΔH>0
D.2C6H5CH2CH3(g)＋O2(g)2C6H5CH===CH2(g)＋2H2O(g) ΔH<0
答案 A
解析 四個(gè)選項(xiàng)中，水蒸氣均為生成物，由溫度—時(shí)間圖像可知，T2先達(dá)到平衡，因此T2>T1，溫度升高，水蒸氣含量減少，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，因此B、C不符合題意；由壓強(qiáng)—時(shí)間圖像可知，p1先達(dá)到平衡，即p1>p2，隨著壓強(qiáng)的增加，水蒸氣含量增加，因此正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，因此D不符合題意，只有A符合題意。
考點(diǎn) 化學(xué)平衡圖像
題點(diǎn) 化學(xué)平衡圖像的綜合
10.在一體積可變的密閉容器中，加入一定量的X、Y，發(fā)生反應(yīng)mX(g)nY(g) ΔH＝
Q kJmol－1。反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，Y的物質(zhì)的量濃度與溫度、氣體體積的關(guān)系如下表所示：
氣體體積/L
c(Y)/molL－1
溫度/℃
1
2
3
100
1.00
0.75
0.53
200
1.20
0.90
0.63
300
1.30
1.00
0.70
下列說法正確的是( )
A.m>n
B.Q<0
C.溫度不變，壓強(qiáng)增大，Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少
D.體積不變，溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動
答案 C
解析 升溫，c(Y)增大，平衡右移，所以Q>0，B、D項(xiàng)錯(cuò)誤；氣體體積增大1倍，若平衡不移動，c(Y)應(yīng)減小為一半，現(xiàn)c(Y)比一半大，即減壓平衡向右移動，m2p乙
B.SO3的質(zhì)量m：m甲>2m乙
C.平衡常數(shù)K：K甲>K乙
D.反應(yīng)放出或吸收熱量的數(shù)值Q：Q甲>2Q乙
答案 (1)增大 增大 減小 不變 (2)BD
解析 (1)a項(xiàng)，恒溫恒容條件下，再充入1 mol O2，c(O2)增大，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動，SO2的轉(zhuǎn)化率增大；b項(xiàng)，先假設(shè)在恒溫恒壓條件下再充入2 mol SO2和1 mol O2，則平衡時(shí)，SO2的轉(zhuǎn)化率與原平衡相等，然后將體積縮小至原平衡，即保持題干要求的恒溫恒容條件，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動，平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率增大；c項(xiàng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，SO2的轉(zhuǎn)化率減?。籨項(xiàng)，恒溫恒容條件下，充入氦氣，反應(yīng)體系各組分濃度不變，平衡不移動，SO2的轉(zhuǎn)化率不變。
(2)平衡乙中，壓強(qiáng)為p乙，m(SO3)為m乙，放出熱量Q乙。
甲的平衡建立過程可以虛擬如下：
平衡Ⅰ加壓得平衡甲，平衡向正反應(yīng)方向移動。
平衡Ⅰ中，壓強(qiáng)為p乙，m(SO3)為2m乙，放出熱量2Q乙，故推知p乙2m乙，Q甲
>2Q乙，故B項(xiàng)和D項(xiàng)正確；C項(xiàng)，溫度不變，K不變，故C項(xiàng)不正確。
14.已知在一恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－196.0 kJmol－1。
SO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示：
根據(jù)圖示回答下列問題：
(1)壓強(qiáng)：p1________(填“>”“＝”或“<”)p2。
(2)升高溫度，平衡向________(填“左”或“右”)移動。
(3)200 ℃下，將一定量的SO2和O2充入體積為2 L的密閉容器中，經(jīng)10 min后測得容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下表所示：
氣體
SO2
O2
SO3
物質(zhì)的量/mol
1.6
1.8
0.4
①該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是________(填字母)。
a.SO2和O2的體積比保持不變
b.混合氣體的密度保持不變
c.體系的壓強(qiáng)保持不變
d.SO2和SO3物質(zhì)的量之和保持不變
②當(dāng)反應(yīng)放出98.0 kJ熱量時(shí)，測得該反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，該溫度下SO2的轉(zhuǎn)化率為________。
(4)400 ℃時(shí)，將等量的SO2和O2在兩個(gè)容積相等的容器中反應(yīng)，并達(dá)到平衡。在這過程中，甲容器保持體積不變，乙容器保持壓強(qiáng)不變，若甲容器中SO2的百分含量為p%，則乙容器中SO2的百分含量________(填字母)。
a.等于p% b.大于p%
c.小于p% d.無法判斷
答案 (1)> (2)左 (3)①ac?、?0% (4)c
解析 (1)由圖可知：溫度一定時(shí)，如200 ℃時(shí)，B點(diǎn)SO2的轉(zhuǎn)化率大于A點(diǎn)SO2的轉(zhuǎn)化率，增大壓強(qiáng)，平衡向氣體化學(xué)計(jì)量數(shù)減小的方向移動，故p1>p2。
(2)由圖可知：壓強(qiáng)一定時(shí)，升高溫度，SO2轉(zhuǎn)化率減小，平衡向左移動。
(3)①SO2、O2起始物質(zhì)的量分別為n(SO2)＝1.6 mol＋0.4 mol＝2.0 mol，n(O2)＝1.8 mol＋0.2 mol＝2.0 mol。因溫度和體積不變，a項(xiàng)，開始加入SO2和O2的物質(zhì)的量相等，而Δn(SO2)與Δn(O2)不同，故a項(xiàng)能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；b項(xiàng)，容器體積不變，混合氣體質(zhì)量不變，故反應(yīng)前后氣體密度不變，故b項(xiàng)不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡；c項(xiàng)，因反應(yīng)前后氣體的總物質(zhì)的量減小，當(dāng)溫度體積不變時(shí)反應(yīng)后氣體壓強(qiáng)減小，故c項(xiàng)能說明反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)；d項(xiàng)，根據(jù)質(zhì)量守恒，反應(yīng)前后n(SO2)＋n(SO3)不變，故d項(xiàng)不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。
②Δn(SO2)＝2 mol＝1 mol，α(SO2)＝100%＝50%。
(4)平衡后乙容器體積小于甲容器，壓強(qiáng)大于甲容器，乙容器平衡相當(dāng)于甲容器平衡增大壓強(qiáng)(或縮小容器體積)得到，所以乙容器中SO2的百分含量小于p%。
考點(diǎn) 化學(xué)平衡的綜合
題點(diǎn) 化學(xué)平衡與平衡移動影響因素的綜合
15.(1)2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)。在其他條件相同時(shí)，分別測得NO的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng)(p1、p2)下隨溫度變化的曲線(如圖)。
①比較p1、p2的大小關(guān)系：________。
②隨溫度升高，該反應(yīng)平衡常數(shù)變化的趨勢是________。
(2)將0.40 mol N2O4氣體充入2 L固定容積的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：N2O4(g)2NO2(g) ΔH。在T1和T2時(shí)，測得NO2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如下圖所示：
①T1時(shí)，N2O4(g)2NO2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)K＝________。
②ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0。
③改變條件重新達(dá)到平衡時(shí)，要使的比值變小，可采取的措施有________(填字母)。
a.增大N2O4的起始濃度
b.升高溫度
c.向混合氣體中通入NO2
d.使用高效催化劑
答案 (1)①p2>p1?、跍p小
(2)①1.8 molL－1 ②>?、踑c
解析 (1)①該反應(yīng)的正反應(yīng)方向是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動，即壓強(qiáng)越高，NO的轉(zhuǎn)化率越大，根據(jù)題圖可知，相同的溫度下，壓強(qiáng)為p1時(shí)的NO轉(zhuǎn)化率小于壓強(qiáng)為p2時(shí)的轉(zhuǎn)化率，故p1T2，由于T1平衡時(shí)n(NO2)多于T2平衡時(shí)NO2的物質(zhì)的量，故升高溫度該反應(yīng)平衡向生成NO2的方向移動，即向吸熱方向移動，所以ΔH>0。
③a項(xiàng)，增大N2O4的起始濃度相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡向左移動，減?。籦項(xiàng)，升高溫度，平衡向右移動，增大；c項(xiàng)，向混合氣體中通入NO2，[NO2]增大，平衡時(shí)，K＝＝[NO2]，由于K只與溫度有關(guān)，所以減??；d項(xiàng)，加高效催化劑，平衡不移動，不變。
考點(diǎn) 化學(xué)平衡的圖像
題點(diǎn) 化學(xué)平衡圖像的綜合
2018-2019版高中化學(xué) 第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率 第2節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的限度 第4課時(shí)學(xué)案 魯科版選修4.doc
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