高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第一篇 專題通關(guān)攻略 專題二 基本理論 2 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡課件.ppt

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第2講化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 真題回訪 1 2016 全國(guó)卷 T27節(jié)選 元素鉻 Cr 在溶液中主要以Cr3 藍(lán)紫色 Cr 綠色 Cr2 橙紅色 Cr 黃色 等形式存在 Cr OH 3為難溶于水的灰藍(lán)色固體 Cr和Cr2在溶液中可相互轉(zhuǎn)化 室溫下 初始濃度為1 0mol L 1的Na2CrO4溶液中c Cr2 隨c H 的變化如圖所示 回答下列問(wèn)題 1 用離子方程式表示Na2CrO4溶液中的轉(zhuǎn)化反應(yīng) 2 由圖可知 溶液酸性增大 Cr的平衡轉(zhuǎn)化率 填 增大 減小 或 不變 根據(jù)A點(diǎn)數(shù)據(jù) 計(jì)算出該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)為 3 升高溫度 溶液中Cr的平衡轉(zhuǎn)化率減小 則該反應(yīng)的 H 0 填 大于 小于 或 等于 解析 1 隨著H 濃度的增大 Cr2的濃度不斷增加 所以Cr轉(zhuǎn)化為Cr2的離子方程式為2Cr 2H Cr2 H2O 2 由圖可知溶液酸性增強(qiáng) 平衡2Cr 2H Cr2 H2O正向進(jìn)行 Cr的平衡轉(zhuǎn)化率增大 A點(diǎn)Cr2的濃度為0 25mol L 1 Cr的濃度為0 5mol L 1 H 的濃度為1 0 10 7mol L 1 此時(shí)該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)K c Cr2 c2 Cr c2 H 0 25 0 52 1 0 10 7 2 1 0 1014 3 升高溫度 溶液中Cr的平衡轉(zhuǎn)化率減小 平衡逆向移動(dòng) 說(shuō)明正方向放熱 則該反應(yīng)的 H 0 答案 1 2Cr 2H Cr2 H2O 2 增大1 0 1014 3 小于 2 2015 全國(guó)卷 T27節(jié)選 甲醇是重要的化工原料 又可作為燃料 利用合成氣 主要成分為CO CO2和H2 在催化劑作用下合成甲醇 發(fā)生的主要反應(yīng)如下 CO g 2H2 g CH3OH g H1 CO2 g 3H2 g CH3OH g H2O g H2 CO2 g H2 g CO g H2O g H3 回答下列問(wèn)題 1 反應(yīng) 的化學(xué)平衡常數(shù)K表達(dá)式為 圖1中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線為 填曲線標(biāo)記字母 其判斷理由是 2 合成氣組成n H2 n CO CO2 2 60時(shí) 體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率 與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示 CO 值隨溫度升高而 填 增大 或 減小 其原因是 圖2中的壓強(qiáng)由大到小為 其判斷理由是 解析 1 根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式可知反應(yīng) 的正反應(yīng)是放熱反應(yīng) 升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) 所以平衡常數(shù)減小 a正確 2 升高溫度時(shí) 反應(yīng) 為放熱反應(yīng) 平衡向左移動(dòng) 使得體系中CO的量增大 反應(yīng) 為吸熱反應(yīng) 平衡向右移動(dòng) 產(chǎn)生CO的量增大 總結(jié)果 隨溫度升高 使CO的轉(zhuǎn)化率減小 由于同溫時(shí)反應(yīng) 加壓右移 有利于CO的轉(zhuǎn)化 反應(yīng) 平衡不移動(dòng) CO的量不受壓強(qiáng)影響 故增大壓強(qiáng)時(shí) 有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高 所以圖2中的壓強(qiáng)由大到小為p3 p2 p1 答案 1 或Kp a反應(yīng) 為放熱反應(yīng) 平衡常數(shù)數(shù)值應(yīng)隨溫度升高而變小 2 減小升高溫度時(shí) 反應(yīng) 為放熱反應(yīng) 平衡向左移動(dòng) 使得體系中CO的量增大 反應(yīng) 為吸熱反應(yīng) 平衡向右移動(dòng) 又使產(chǎn)生CO的量增大 總結(jié)果 隨溫度升高 使CO的轉(zhuǎn)化率降低p3 p2 p1相同溫度下 由于反應(yīng) 為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng) 加壓有利于提高CO的轉(zhuǎn)化率 而反應(yīng) 為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng) 產(chǎn)生CO的量不受壓強(qiáng)影響 故增大壓強(qiáng)時(shí) 有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高 命題特點(diǎn) 1 客觀題 1 考查 計(jì)算 化學(xué)反應(yīng)速率的簡(jiǎn)單計(jì)算 比較 2 考查 影響 化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素 3 考查 判斷 化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷 化學(xué)平衡常數(shù)及化學(xué)平衡圖象 4 考查 圖象 圖象與化學(xué)平衡的綜合考查 2 主觀題 1 考查 常數(shù) 以化學(xué)平衡常數(shù)為中心 考查化學(xué)反應(yīng)速率 化學(xué)平衡的基本問(wèn)題及有關(guān)計(jì)算 2 考查 綜合 結(jié)合化學(xué)反應(yīng)中的能量變化 電化學(xué)等知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行綜合考查 3 考查 應(yīng)用 以生活 工業(yè)生產(chǎn)或者化學(xué)實(shí)驗(yàn)為背景 注重用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題 真題備選 1 2014 全國(guó)卷 T9 已知分解1molH2O2放出熱量98kJ 在含少量I 的溶液中 H2O2分解的機(jī)理為H2O2 I H2O IO 慢H2O2 IO H2O O2 I 快 下列有關(guān)該反應(yīng)的說(shuō)法正確的是 A 反應(yīng)速率與I 濃度有關(guān)B IO 也是該反應(yīng)的催化劑C 反應(yīng)活化能等于98kJ mol 1D v H2O2 v H2O v O2 解析 選A 由題意可知I 為反應(yīng)的催化劑 反應(yīng)的反應(yīng)熱是反應(yīng)物能量和生成物能量的差值 反應(yīng)的反應(yīng)熱為 98kJ mol 1 所以B C錯(cuò)誤 反應(yīng)速率與濃度有關(guān) 所以I 濃度越大 速率越快 A正確 速率比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)比 反應(yīng)的總方程式為2H2O22H2O O2 水不能用來(lái)表示反應(yīng)的速率 且過(guò)氧化氫和氧氣速率比為2 1 2 2013 全國(guó)卷 T28節(jié)選 二甲醚 CH3OCH3 是無(wú)色氣體 可作為一種新型能源 由合成氣 組成為H2 CO和少量CO2 直接制備二甲醚 其中的主要過(guò)程包括以下四個(gè)反應(yīng) 甲醇合成反應(yīng) CO g 2H2 g CH3OH g H1 90 1kJ mol 1 CO2 g 3H2 g CH3OH g H2O g H2 49 0kJ mol 1水煤氣變換反應(yīng) CO g H2O g CO2 g H2 g H3 41 1kJ mol 1二甲醚合成反應(yīng) 2CH3OH g CH3OCH3 g H2O g H4 24 5kJ mol 1 回答下列問(wèn)題 1 分析二甲醚合成反應(yīng) 對(duì)于CO轉(zhuǎn)化率的影響 2 由H2和CO直接制備二甲醚 另一產(chǎn)物為水蒸氣 的熱化學(xué)方程式為 根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理 分析增加壓強(qiáng)對(duì)直接制備二甲醚反應(yīng)的影響 3 有研究者在催化劑 含Cu Zn Al O和Al2O3 壓強(qiáng)為5 0MPa的條件下 由H2和CO直接制備二甲醚 結(jié)果如下圖所示 其中CO轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低的原因是 解析 1 二甲醚合成反應(yīng) 消耗甲醇 使甲醇合成反應(yīng) 平衡右移 CO的轉(zhuǎn)化率增大 二甲醚合成反應(yīng) 生成的水 通過(guò)水煤氣變換反應(yīng) 消耗部分CO 2 2 可得熱化學(xué)方程式為2CO g 4H2 g CH3OCH3 g H2O g 所以其 H 90 1 2 24 5 kJ mol 1 204 7kJ mol 1 所以熱化學(xué)方程式為2CO g 4H2 g CH3OCH3 g H2O g H 204 7kJ mol 1也可以用 2 2 求 該反應(yīng)正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減少的反應(yīng) 壓強(qiáng)增大 平衡右移 反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增加 產(chǎn)物產(chǎn)率增加 增大壓強(qiáng) 使反應(yīng)物濃度增加 則反應(yīng)速率增大 3 根據(jù)圖象 其中CO轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低 主要的原因是反應(yīng)放熱 溫度升高 平衡左移 答案 1 二甲醚合成反應(yīng) 消耗甲醇 使甲醇合成反應(yīng) 平衡右移 CO的轉(zhuǎn)化率增大 二甲醚合成反應(yīng) 生成的水 通過(guò)水煤氣變換反應(yīng) 消耗部分CO 2 2CO g 4H2 g CH3O CH3OCH3 g H2O g H 204 7kJ mol 1該反應(yīng)正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減少的反應(yīng) 壓強(qiáng)增大 平衡右移 反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增加 產(chǎn)物產(chǎn)率增加 增大壓強(qiáng)使反應(yīng)物濃度增加 則反應(yīng)速率增大 3 反應(yīng)放熱 溫度升高 平衡左移 知識(shí)回顧 1 化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算的3個(gè)方法 1 定義式法 v 2 比例關(guān)系法 化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比 3 三段式法 列起始量 轉(zhuǎn)化量 最終量 再根據(jù)定義式或比例關(guān)系計(jì)算 2 判斷可逆反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的兩方法 1 v 正 v 逆 0 2 變量 不變 各 物理量 若是隨反應(yīng)進(jìn)行而改變的 當(dāng)該 物理量 不變時(shí) 表明反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài) 若其隨反應(yīng)進(jìn)行而保持不變 則其不變不能作為判斷反應(yīng)是否平衡的依據(jù) 3 解平衡圖象題的兩個(gè) 策略 1 先拐先平數(shù)值 原則 先出現(xiàn)拐點(diǎn)的反應(yīng)則先達(dá)到 其代表的溫度越 或壓強(qiáng)越 2 定一議二 原則 先確定橫坐標(biāo) 或縱坐標(biāo) 所表示的數(shù)值 再討論縱坐標(biāo) 或橫坐標(biāo) 與曲線的關(guān)系 大 平衡 高 大 4 應(yīng)用化學(xué)平衡常數(shù)時(shí)應(yīng)注意的三個(gè)問(wèn)題 1 化學(xué)平衡常數(shù)只與 有關(guān) 2 有固體或純液體參與反應(yīng)時(shí) 濃度可看作 3 正 逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)互為 數(shù) 溫度 1 倒 5 化學(xué)平衡常數(shù)的三大 應(yīng)用 1 判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度 當(dāng)K 105時(shí) 可視為反應(yīng)進(jìn)行完全 2 判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向 QcK 反應(yīng)向 反應(yīng)方向進(jìn)行 正 平衡 逆 3 判斷反應(yīng)的熱效應(yīng) 升高溫度 K值增大 正反應(yīng)為 熱反應(yīng) 升高溫度 K值減小 正反應(yīng)為 熱反應(yīng) 6 正確理解兩個(gè)定義式 氣體密度平均相對(duì)分子質(zhì)量 吸 放 易錯(cuò)辨析 判斷下列說(shuō)法是否正確 正確的打 錯(cuò)誤的打 1 對(duì)于可逆反應(yīng) 加入催化劑 降低反應(yīng)所需的活化能 同等程度地提高正 逆反應(yīng)速率 反應(yīng)的 H也隨之改變 提示 加入催化劑 改變了反應(yīng)的途徑 加快了反應(yīng)速率 但反應(yīng)的 H不改變 2 對(duì)于放熱的可逆反應(yīng) 其他條件不變降低溫度 正 逆反應(yīng)速率都減小 反應(yīng)放出的熱量不變 提示 溫度降低 正 逆反應(yīng)速率都減小 但逆反應(yīng)速率減小的更多 所以平衡正向移動(dòng) 放出的熱量增多 3 對(duì)于可逆反應(yīng) 恒容時(shí)充入稀有氣體 正 逆反應(yīng)速率都減小 提示 恒容時(shí)充入稀有氣體 未改變各組分的濃度 因此正 逆反應(yīng)速率都不變 4 對(duì)于2SO2 O22SO3 H 0的反應(yīng) 當(dāng)SO2和SO3的濃度相等時(shí) 反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài) 提示 化學(xué)平衡的標(biāo)志是各物質(zhì)的濃度保持不變 正 逆反應(yīng)速率相等 當(dāng)SO2和SO3的濃度相等時(shí) 不能說(shuō)明達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài) 5 對(duì)于反應(yīng)2SO2 O22SO3 在恒溫恒容條件達(dá)到平衡時(shí) 當(dāng)向容器中充入一定量SO2 平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) 平衡常數(shù)增大 提示 平衡常數(shù)只與溫度有關(guān) 6 平衡正向移動(dòng)時(shí) 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定提高 提示 若反應(yīng)物有兩種aA g bB g cC g 只增加反應(yīng)物A的量 平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) 反應(yīng)物B的轉(zhuǎn)化率增大 但A的轉(zhuǎn)化率減小 7 平衡發(fā)生移動(dòng)時(shí) 若正反應(yīng)進(jìn)行的程度增大 正反應(yīng)速率一定比原平衡正反應(yīng)速率大 提示 正反應(yīng)進(jìn)行的程度增大 只能說(shuō)明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) 即v 正 v 逆 而正反應(yīng)速率可能比原平衡增大 也可能減小 例如減小生成物的濃度 8 在其他條件不變時(shí) 增大壓強(qiáng)一定會(huì)破壞氣體反應(yīng)的平衡狀態(tài) 提示 在其他條件不變時(shí) 壓強(qiáng)只對(duì)有氣體參加的且反應(yīng)前后體積發(fā)生改變的反應(yīng)有影響 考點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)速率及影響因素 典型例題 2015 福建高考 在不同濃度 c 溫度 T 條件下 蔗糖水解的瞬時(shí)速率 v 如下表 下列判斷不正確的是 A a 6 00B 同時(shí)改變反應(yīng)溫度和蔗糖的濃度 v可能不變C b 318 2D 不同溫度時(shí) 蔗糖濃度減少一半所需的時(shí)間相同 解題指南 解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn) 1 數(shù)據(jù)信息的處理能力 2 影響反應(yīng)速率因素的理解與應(yīng)用 解析 選D A 根據(jù)表格的數(shù)據(jù)可知 在328 2K時(shí) 蔗糖的濃度越大 水解的速率越快 根據(jù)濃度與速率的變化關(guān)系可知在328 2K時(shí) 蔗糖的濃度每減小0 100mol L 1 速率減小1 50mmol L 1 min 1 所以在濃度是0 400mol L 1時(shí) 水解的速率是6 00mmol L 1 min 1 即a 6 00 正確 B 根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知 升高溫度 水解速率增大 增大濃度 水解速率也增大 若同 時(shí)改變反應(yīng)物的濃度和反應(yīng)的溫度 則對(duì)反應(yīng)速率的影響可能相互抵消 即反應(yīng)速率可能不變 正確 C 在濃度不變時(shí) 升高溫度 水解速率增大 降低溫度 水解速率減小 由于在濃度是0 600mol L 1時(shí) 當(dāng)318 2K時(shí)水解速率是3 60mmol L 1 min 1 現(xiàn)在該反應(yīng)的速率是2 16mmol L 1 min 1 3 60mmol L 1 min 1 所以反應(yīng)溫度低于318 2K 即b 318 2 正確 D 溫度不同時(shí) 在相同的濃度時(shí)反應(yīng)速率不相同 濃度減少一半時(shí)所需的時(shí)間也不同 錯(cuò)誤 答題技法 解答影響化學(xué)反應(yīng)速率因素題目的解題步驟 1 審清題干 看清題目要求是 濃度 壓強(qiáng) 還是 溫度 催化劑 2 審清條件 分清是 恒溫恒壓 還是 恒溫恒容 或其他限制條件 3 依據(jù)條件 進(jìn)行判斷 增大濃度使化學(xué)反應(yīng)速率加快 但增加固體的量對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率無(wú)影響 壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響必須引起容器的體積發(fā)生變化同時(shí)有氣體參加的化學(xué)反應(yīng) 新題預(yù)測(cè) 1 A與B在容積為1L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng) aA s bB g cC g dD g t1 t2時(shí)刻分別測(cè)得部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表 下列說(shuō)法正確的是 A 0 t1時(shí)間段內(nèi) 平均反應(yīng)速率v B mol L 1 min 1B 若起始時(shí)n D 0 則t2時(shí)v D mol L 1 min 1C 升高溫度 v B v C v D 均增大D b d 6 1 解析 選C 不能確定B的起始物質(zhì)的量 因此0 t1時(shí)間段內(nèi) 不能確定B的變化量 則不能計(jì)算其反應(yīng)速率 A錯(cuò)誤 反應(yīng)速率是平均反應(yīng)速率 而不是瞬時(shí)反應(yīng)速率 B錯(cuò)誤 升高溫度 反應(yīng)速率v B v C v D 均增大 C正確 t1 t2時(shí)間段內(nèi) B和D的物質(zhì)的量變化量分別是0 06mol 0 1mol 所以b d 3 5 D錯(cuò)誤 2 向某密閉容器中充入1molX與2molY發(fā)生反應(yīng) X g 2Y g aZ g H 0 達(dá)到平衡后 改變某一條件 溫度或容器體積 X的平衡轉(zhuǎn)化率的變化如圖所示 下列說(shuō)法中正確的是 A a 2B T2 T1C A點(diǎn)的反應(yīng)速率 v正 X v逆 Z D 用Y表示A B兩點(diǎn)的反應(yīng)速率 v A v B 解析 選C 改變壓強(qiáng) X的平衡轉(zhuǎn)化率不變 說(shuō)明反應(yīng)前后氣體化學(xué)計(jì)量數(shù)之和相等 所以a 3 A錯(cuò)誤 C正確 此反應(yīng)為放熱反應(yīng) 升高溫度 X的平衡轉(zhuǎn)化率減小 故T1 T2 所以v B v A B D錯(cuò)誤 加固訓(xùn)練 1 2016 資陽(yáng)一模 一定溫度下 10mL0 40mol L 1H2O2溶液發(fā)生催化分解 不同時(shí)刻測(cè)得生成O2的體積 已折算為標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)況 如下表 下列敘述不正確的是 溶液體積變化忽略不計(jì) A 0 6min的平均反應(yīng)速率 v H2O2 3 3 10 2mol L 1 min 1B 6min時(shí)的反應(yīng)速率 v H2O2 3 3 10 2mol L 1 min 1C 反應(yīng)至6min時(shí) c H2O2 0 30mol L 1D 反應(yīng)至6min時(shí) H2O2分解了50 解析 選C 根據(jù)題目信息可知 0 6min 生成22 4mL 標(biāo)準(zhǔn)狀況 氧氣 消耗0 002molH2O2 則v H2O2 3 3 10 2mol L 1 min 1 A項(xiàng)正確 隨反應(yīng)物濃度的減小 反應(yīng)速率逐漸降低 B項(xiàng)正確 反應(yīng)至6min時(shí) 剩余0 002molH2O2 此時(shí)c H2O2 0 20mol L 1 C項(xiàng)錯(cuò)誤 反應(yīng)至6min時(shí) 消耗0 002molH2O2 轉(zhuǎn)化率為50 D項(xiàng)正確 2 下列條件一定能使反應(yīng)速率增大的是 增加反應(yīng)物的物質(zhì)的量 升高溫度 縮小反應(yīng)容器的容積 不斷分離出生成物 加入催化劑MnO2A 全部B C D 解析 選C 若增加固體的物質(zhì)的量 反應(yīng)速率不變 升高溫度一定能加快反應(yīng)速率 改變非氣體反應(yīng)的容積 反應(yīng)速率不變 分離出固體或純液體生成物 不改變反應(yīng)速率 催化劑有一定的選擇性 MnO2不能改變所有反應(yīng)的反應(yīng)速率 考點(diǎn)二化學(xué)平衡及其影響因素 典型例題 2015 四川高考 一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應(yīng) C s CO2 g 2CO g 平衡時(shí) 體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如下圖所示 已知 氣體分壓 p分 氣體總壓 p總 體積分?jǐn)?shù) 下列說(shuō)法正確的是 A 550 時(shí) 若充入惰性氣體 v正 v逆均減小 平衡不移動(dòng)B 650 時(shí) 反應(yīng)達(dá)平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為25 0 C T 時(shí) 若充入等體積的CO2和CO 平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)D 925 時(shí) 用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp 24 0p總 解題指南 解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn) 1 圖象為在不同溫度下的平衡狀態(tài)時(shí)氣體的百分含量 2 Kp的計(jì)算方法和Kw的計(jì)算方法類似 解析 選B A項(xiàng) 因容器的體積可變 故充入惰性氣體后容器體積變大 混合氣體整體被稀釋 反應(yīng)正向移動(dòng) 故A錯(cuò)誤 B項(xiàng) 在此條件下 若設(shè)二氧化碳的初始濃度為1 轉(zhuǎn)化濃度為x則 C s CO2 g 2CO g 初始 10轉(zhuǎn)化 x2x 達(dá)到平衡時(shí)一氧化碳的百分含量為40 0 則2x 1 x 2x 40 0 得x 0 25 CO2的轉(zhuǎn)化率為25 0 C項(xiàng) 由圖象可知T 時(shí) 平衡體系中CO2和CO的體積分?jǐn)?shù)相等 則在恒壓密閉容器中同時(shí)充入等體積的CO2和CO 平衡不移動(dòng) 故C錯(cuò)誤 D中 925 時(shí) 通過(guò)計(jì)算Kp應(yīng)等于23 04p總 故D錯(cuò)誤 母體變式 1 445 時(shí) 向容器中 再加入24g碳 v 正 v 逆 如何變化 填 變大 變小 或 不變 平衡 填 向左 向右 或 不 移動(dòng) 提示 不變不 因一定量的CO2與足量的碳反應(yīng) 再加入碳固體 對(duì)反應(yīng)速率無(wú)影響 平衡不移動(dòng) 2 反應(yīng)C s CO2 g 2CO g 的正反應(yīng)是 填 放 或 吸 熱反應(yīng) 提示 吸 升高溫度 CO g 體積分?jǐn)?shù)增大 平衡向正方向移動(dòng) 正反應(yīng)是吸熱反應(yīng) 答題技法 分析條件改變對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)影響的思路 新題預(yù)測(cè) 1 一定條件下合成乙烯 6H2 g 2CO2 g CH2CH2 g 4H2O g 已知溫度對(duì)CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和催化劑催化效率的影響如圖 下列說(shuō)法不正確的是 A 生成乙烯的速率 v M 有可能小于v N B 平衡常數(shù) KM KNC 當(dāng)溫度高于250 因催化劑的催化效率降低 平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)D 若投料比n H2 n CO2 3 1 則圖中M點(diǎn)時(shí) 乙烯的體積分?jǐn)?shù)為7 7 解析 選C 化學(xué)反應(yīng)速率隨溫度的升高而加快 催化劑的催化效率降低 所以v M 有可能小于v N A正確 升高溫度二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率降低 則升溫平衡逆向移動(dòng) 所以M點(diǎn)化學(xué)平衡常數(shù)大于N點(diǎn) B正確 根據(jù)圖象 當(dāng)溫度高于250 升高溫度二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率降低 則平衡逆向移動(dòng) 但催化劑只影響反應(yīng)速率 不影響平衡移動(dòng) C錯(cuò)誤 設(shè)開(kāi)始投料n H2 為3mol 則n CO2 為1mol 所以當(dāng)在M點(diǎn)平衡時(shí)二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為50 所以有6H2 g 2CO2 g CH2CH2 g 4H2O g 開(kāi)始3100轉(zhuǎn)化1 50 50 251平衡1 50 50 251所以乙烯的體積分?jǐn)?shù)為 100 7 7 D正確 2 如圖表示可逆反應(yīng)A g 3B g 2C g H 0達(dá)到平衡后 改變某一反應(yīng)條件 反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的情況 根據(jù)曲線判斷下列說(shuō)法中正確的是 A t1時(shí)降低了溫度 平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)B t1時(shí)增大了壓強(qiáng) 平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)C t1時(shí)增大了A的濃度 同時(shí)減小了C的濃度 平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)D t1時(shí)可能使用了催化劑 解析 選C 根據(jù)圖象可知 t1時(shí)刻正反應(yīng)速率突然增大 達(dá)到新平衡后正反應(yīng)速率比第一次平衡時(shí)小 說(shuō)明t1時(shí)刻逆反應(yīng)速率減小 不可能是改變了溫度 壓強(qiáng)或使用了催化劑 加固訓(xùn)練 1 2016 漢中一模 在一恒容的密閉容器中充入0 1mol L 1CO2 0 1mol L 1CH4 在一定條件下發(fā)生反應(yīng) CH4 g CO2 g 2CO g 2H2 g 測(cè)得CH4平衡時(shí)轉(zhuǎn)化率與溫度 壓強(qiáng)關(guān)系如圖 下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是 A 上述反應(yīng)的 Hp3 p2 p1C 1100 時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為1 64D 壓強(qiáng)為p4時(shí) 在y點(diǎn) v正 v逆 解析 選A p1 p2 p3 p4是四條等壓線 由圖象可知 壓強(qiáng)一定時(shí) 溫度越高 甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率越高 故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng) H 0 A錯(cuò)誤 該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增加的反應(yīng) 壓強(qiáng)越高 甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率越小 故壓強(qiáng)p4 p3 p2 p1 B正確 壓強(qiáng)為p4 溫度為1100 時(shí) 甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率為80 00 故平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度分別為c CH4 0 02mol L 1 c CO2 0 02mol L 1 c CO 0 16mol L 1 c H2 0 16mol L 1 即平衡常數(shù)K 1 64 C正確 壓強(qiáng)為p4時(shí) y點(diǎn)未達(dá)到平衡 此時(shí)v正 v逆 D項(xiàng)正確 2 2016 肇慶一模 向密閉容器中充入物質(zhì)A和B 發(fā)生反應(yīng)aA g bB g cC g 反應(yīng)過(guò)程中 物質(zhì)A的體積分?jǐn)?shù)和C的體積分?jǐn)?shù)隨溫度 T 的變化曲線如圖所示 下列說(shuō)法正確的是 A 該反應(yīng)在T1 T3溫度時(shí)達(dá)到過(guò)化學(xué)平衡B 該反應(yīng)在T2溫度時(shí)達(dá)到過(guò)化學(xué)平衡C 該反應(yīng)的逆反應(yīng)是放熱反應(yīng)D 升高溫度 平衡會(huì)向正反應(yīng)方向移動(dòng) 解析 選B T2之前A的體積分?jǐn)?shù)減小 C的體積分?jǐn)?shù)增大 是因?yàn)榉磻?yīng)未達(dá)到平衡 T2之后A的體積分?jǐn)?shù)增大 C的體積分?jǐn)?shù)減小 是因?yàn)榉磻?yīng)在T2時(shí)達(dá)到平衡后 升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) B項(xiàng)正確 C D項(xiàng)錯(cuò)誤 在T1和T3時(shí) A的體積分?jǐn)?shù)均與C的體積分?jǐn)?shù)相等 但T1時(shí)反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài) A項(xiàng)錯(cuò)誤 3 一定溫度下 在某2L恒容密閉容器中加入納米級(jí)Cu2O并通入0 1molH2O g 發(fā)生反應(yīng) 2H2O g 2H2 g O2 g H 484kJ mol 1 不同時(shí)間產(chǎn)生O2的物質(zhì)的量見(jiàn)下表 下列說(shuō)法正確的是 A 達(dá)到平衡時(shí) 需要從外界吸收的能量為0 968kJB 前20min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v H2O 2 5 10 5mol L 1 min 1C 增大H2O g 的濃度 可以提高水的分解率D 使用顆粒更小的納米級(jí)Cu2O 可以增大平衡時(shí)O2的體積分?jǐn)?shù) 解析 選A 根據(jù)表中信息知 達(dá)到平衡時(shí)生成的n O2 0 0020mol 則達(dá)到平衡時(shí)吸收的熱量是484kJ mol 1 0 0020mol 0 968kJ A項(xiàng)正確 B項(xiàng) v O2 2 5 10 5mol L 1 min 1 則v H2O 2v O2 5 10 5mol L 1 min 1 B項(xiàng)錯(cuò)誤 因反應(yīng)物只有H2O g 增大H2O g 的濃度 H2O g 的轉(zhuǎn)化率降低 C項(xiàng)錯(cuò)誤 催化劑只能加快反應(yīng)速率 不能使平衡移動(dòng) D項(xiàng)錯(cuò)誤 4 2016 衡水一模 在一恒溫恒壓的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng) A g B g 2C g H 0 t1時(shí)刻達(dá)到平衡后 在t2時(shí)刻改變某一條件 其反應(yīng)過(guò)程如圖所示 下列說(shuō)法不正確的是 A 0 t2時(shí) 始終存在v 正 v 逆 B 兩過(guò)程達(dá)到平衡時(shí) A的體積分?jǐn)?shù) C t2時(shí)刻改變的條件是向密閉容器中加CD 兩過(guò)程達(dá)到平衡時(shí) 平衡常數(shù)K K 解題指南 1 理解化學(xué)平衡圖象 化學(xué)平衡的建立過(guò)程 平衡常數(shù)含義等 2 恒溫恒壓條件下改變條件對(duì)平衡的影響 解析 選A 過(guò)程 中 逆反應(yīng)速率增大過(guò)程 反應(yīng)正向進(jìn)行 則v正 v逆 逆反應(yīng)速率不變時(shí) 反應(yīng)到達(dá)平衡 則v正 v逆 A錯(cuò)誤 t2時(shí)刻改變條件后達(dá)到平衡時(shí)逆反應(yīng)速率不變 說(shuō)明平衡不移動(dòng) A的體積分?jǐn)?shù) B正確 密閉容器中加C 逆反應(yīng)速率瞬間增大 恒溫恒壓下平衡不移動(dòng) C正確 平衡常數(shù)只受溫度影響 兩過(guò)程溫度不變 平衡常數(shù)K K D正確 5 MgO可用于制備特種陶瓷 在一定條件下 通過(guò)下列反應(yīng)制備 MgSO4 s CO g MgO s CO2 g SO2 g H 0 上述反應(yīng)達(dá)到平衡后保持其他條件不變 下列說(shuō)法正確的是 A 加入催化劑 反應(yīng)的 H變大B 升高溫度 混合氣體的密度增大C 壓縮容器 反應(yīng)吸收的熱量不變D 分離出部分MgO 可增大CO的轉(zhuǎn)化率 解析 選B 反應(yīng)熱與是否使用催化劑無(wú)關(guān) A錯(cuò)誤 該反應(yīng)是吸熱反應(yīng) 升高溫度平衡正向移動(dòng) 混合氣體的質(zhì)量增大 又容器體積不變 因此混合氣體的密度增大 B正確 壓縮容器 平衡逆向移動(dòng) 反應(yīng)吸收的熱量減小 C錯(cuò)誤 MgO是固體 改變其量對(duì)平衡無(wú)影響 D錯(cuò)誤 考點(diǎn)三化學(xué)平衡常數(shù)及平衡計(jì)算 典型例題 2014 全國(guó)卷 在容積為1 00L的容器中 通入一定量的N2O4 發(fā)生反應(yīng)N2O4 g 2NO2 g 隨溫度升高 混合氣體的顏色變深 回答下列問(wèn)題 1 反應(yīng)的 H 0 填 大于 或 小于 100 時(shí) 體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化如上圖所示 在0 60s時(shí)段 反應(yīng)速率v N2O4 為 mol L 1 s 1 反應(yīng)的平衡常數(shù)K1為 2 100 時(shí)達(dá)平衡后 改變反應(yīng)溫度為T c N2O4 以0 0020mol L 1 s 1的平均速率降低 經(jīng)10s又達(dá)到平衡 a T 100 填 大于 或 小于 判斷理由是 b 列式計(jì)算溫度T時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)K2 3 溫度T時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡后 將反應(yīng)容器的容積減少一半 平衡向 填 正反應(yīng) 或 逆反應(yīng) 方向移動(dòng) 判斷理由是 解題指南 解答本題要注意以下兩點(diǎn) 1 明確反應(yīng)速率和平衡常數(shù)的公式 2 明確反應(yīng)條件改變對(duì)反應(yīng)方向的影響 解析 1 根據(jù)題意 溫度升高 混合氣體顏色變深 說(shuō)明升溫向生成二氧化氮的方向進(jìn)行 即正反應(yīng)是吸熱反應(yīng) 焓變大于零 由圖可知 0 60s NO2的物質(zhì)的量濃度變化為0 120mol L 1 根據(jù)公式v 計(jì)算 v NO2 0 002mol L 1 s 1 v N2O4 為其的二分之一 K1 根據(jù)圖像中二者的平衡濃度代入即可求得 2 a 由題意可知 改變溫度后c N2O4 以0 0020mol L 1 s 1的平均速率降低 說(shuō)明平衡向右進(jìn)行 正反應(yīng)是吸熱反應(yīng) 說(shuō)明是升高溫度 b 平衡時(shí) c NO2 0 120mol L 1 0 0020mol L 1 s 1 10s 2 0 160mol L 1 c N2O4 0 040mol L 1 0 0020mol L 1 s 1 10s 0 020mol L 1 K2 1 28 3 溫度為T時(shí) 反應(yīng)平衡后容器的體積減少一半 相當(dāng)于增加壓強(qiáng) 平衡將向氣體體積減少的方向移動(dòng) 即向逆反應(yīng)方向移動(dòng) 答案 1 大于0 0010 36 2 a 大于正反應(yīng)為吸熱反應(yīng) 反應(yīng)向吸熱反應(yīng)方向進(jìn)行 所以為升溫b 平衡時(shí) c NO2 0 120mol L 1 0 0020mol L 1 s 1 10s 2 0 160mol L 1 c N2O4 0 040mol L 1 0 0020mol L 1 s 1 10s 0 020mol L 1 K2 1 28 3 逆反應(yīng)對(duì)于氣體體積增大的反應(yīng) 增大壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) 母題變式 1 100 時(shí) 反應(yīng) N2O4 g 2NO2 g 達(dá)平衡時(shí) 再向定容的容器內(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) 填 增大 減小 或 不變 提示 減小 反應(yīng)平衡后再向容器內(nèi)通入一定量的NO2 g 相當(dāng)于增加壓強(qiáng) 平衡將向氣體體積減少的方向移動(dòng) 即向逆反應(yīng)方向移動(dòng) 2 100 時(shí) 反應(yīng) N2O4 g 2NO2 g 達(dá)平衡時(shí) 測(cè)得N2O4轉(zhuǎn)化率為a 在溫度 體積不變時(shí) 再通入1molN2O4 待新平衡建立時(shí) 測(cè)得N2O4的轉(zhuǎn)化率為b a b 填 或 反應(yīng)平衡后再向容器內(nèi)通入1molN2O4 g 相當(dāng)于增加壓強(qiáng) 平衡將向氣體體積減少的方向移動(dòng) 即向逆反應(yīng)方向移動(dòng)N2O4的轉(zhuǎn)化率減小 3 若上述反應(yīng)是在恒溫恒壓下 容積可變的容器中 反應(yīng)N2O4 g 2NO2 g 達(dá)到平衡后 再向容器內(nèi)通入一定量的NO2 又達(dá)到平衡時(shí) 平衡常數(shù)K 填 增大 減小 或 不變 提示 不變 化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān) 答題技法 化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用1 使用化學(xué)平衡常數(shù)應(yīng)注意的三個(gè)問(wèn)題 1 表達(dá)式 反應(yīng)物或生成物中有固體和純液體不代入公式 化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式與化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)有關(guān) 2 影響因素 化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān) 與反應(yīng)物或生成物的濃度無(wú)關(guān) 溫度變K值隨之改變 濃度壓強(qiáng)改變 K值不變 3 關(guān)系 方程式 平衡常數(shù)為K1方程式 平衡常數(shù)為K2a 若方程式 與方程式 互為可逆反應(yīng) 則K3 b 若方程式 方程式 2 則K4 c 若方程式 方程式 方程式 則K5 K1 K2d 若方程式 方程式 方程式 則K6 2 對(duì)于同類型的反應(yīng) K值越大 反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越大 表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越大 K值越小 反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越小 表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越小 3 平衡發(fā)生移動(dòng) 化學(xué)平衡常數(shù)不一定改變 如濃度 壓強(qiáng)引起的平衡移動(dòng) 當(dāng)化學(xué)平衡常數(shù)改變時(shí) 化學(xué)平衡一定發(fā)生移動(dòng) 新題預(yù)測(cè) 1 一定溫度下 體積為2L的密閉容器中X Y Z三種氣體的初始物質(zhì)的量和平衡物質(zhì)的量如下表 下列說(shuō)法正確的是 A 反應(yīng)可表示為2X 3Y2Z 其平衡常數(shù)為8000B 增大壓強(qiáng)使平衡向生成Z的方向移動(dòng) 平衡常數(shù)增大C 若將容器的體積壓縮至1L 則X的體積分?jǐn)?shù)減小 濃度增大D 若升高溫度時(shí) Z的濃度增大 則溫度升高時(shí)正反應(yīng)速率增大 逆反應(yīng)速率減小 平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) 解析 選C 反應(yīng)中各物質(zhì)變化的物質(zhì)的量之比等于反應(yīng)方程式中相應(yīng)化學(xué)計(jì)量數(shù)之比 n X n Y n Z 0 1 0 15 0 1 2 3 2 即反應(yīng)可表示為2X 3Y2Z 將平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度代入平衡常數(shù)K的表達(dá)式中可得K 64000 A項(xiàng)錯(cuò)誤 平衡常數(shù)只與溫度有關(guān) 溫度不變時(shí) 增大壓強(qiáng) 平衡移動(dòng) 但平衡常數(shù)不變 B項(xiàng)錯(cuò)誤 容器的體積縮小到1L 相當(dāng)于 增大壓強(qiáng) 平衡正向移動(dòng) X的體積分?jǐn)?shù)減小 但X的濃度增大 C項(xiàng)正確 升高溫度 正 逆反應(yīng)速率都增大 D項(xiàng)錯(cuò)誤 2 臭氧是理想的煙氣脫硝試劑 其脫硝反應(yīng)為 2NO2 g O3 g N2O5 g O2 g H 0 某同學(xué)為驗(yàn)證臭氧的脫硝效果 在T1溫度時(shí) 向密閉容器中通入一定量的O3和NO2 部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表 下列說(shuō)法中不正確的是 A 500s內(nèi)N2O5反應(yīng)速率為1 48 10 3mol L 1 s 1B 縮小容器的體積 平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) 混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變C T1溫度下的平衡常數(shù)為K1 T2溫度下的平衡常數(shù)為K2 若T1 T2 則K11 25mol L 1 解析 選B 500s內(nèi)NO2的反應(yīng)速率 v NO2 5 00mol L 1 3 52mol L 1 500s 2 96 10 3mol L 1 s 1 則v N2O5 v NO2 2 1 48 10 3mol L 1 s 1 A項(xiàng)正確 縮小容器的體積 平衡正向移動(dòng) 氣體總物質(zhì)的量減小 根據(jù)分析 反應(yīng)前后都是氣體 無(wú)論平衡如何移動(dòng) 氣體的總質(zhì)量不變 n 總 減小 所以混合氣體的平均摩爾質(zhì)量增大 B項(xiàng)錯(cuò)誤 由于該反應(yīng)是放 熱反應(yīng) 故溫度由T1到T2 降低溫度 平衡常數(shù)增大 C項(xiàng)正確 擴(kuò)大體積 平衡逆向移動(dòng) NO2濃度將大于原平衡的一半 D項(xiàng)正確 加固訓(xùn)練 1 已知反應(yīng) 2SO2 g O2 g 2SO3 g H 0 某溫度下 將2molSO2和1molO2置于容積為10L的密閉容器中 反應(yīng)達(dá)到平衡后 SO2的平衡轉(zhuǎn)化率 與體系總壓強(qiáng) p 的關(guān)系如圖甲所示 則下列說(shuō)法正確的是 A 由圖甲推斷 B點(diǎn)SO2的平衡濃度為0 3mol L 1B 由圖甲推斷 A點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下的平衡常數(shù)為80C 達(dá)到平衡后 縮小容器體積 則反應(yīng)速率變化圖象可以用圖乙表示D 壓強(qiáng)為0 50MPa時(shí) 不同溫度下SO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度關(guān)系如圖丙所示 則T2 T1 解析 選C 由圖甲計(jì)算可得B點(diǎn)SO2的平衡濃度為0 03mol L 1 A錯(cuò)誤 A點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下的平衡常數(shù)為800 B錯(cuò)誤 達(dá)到平衡后 縮小容器容積 v 正 v 逆 均增大 平衡正向移動(dòng) v 正 v 逆 C項(xiàng)正確 圖丙中T1先達(dá)到平衡 T1 T2 D項(xiàng)錯(cuò)誤 2 T 時(shí) 在一固定容積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng) A g B g C s H 0 按照不同配比充入A B 達(dá)到平衡時(shí)容器中A B濃度變化如圖中曲線 實(shí)線 所示 下列判斷正確的是 A T 時(shí) 該反應(yīng)的平衡常數(shù)值為4B c點(diǎn)沒(méi)有達(dá)到平衡 此時(shí)反應(yīng)向逆向進(jìn)行C 若c點(diǎn)為平衡點(diǎn) 則此時(shí)容器內(nèi)的溫度高于T D T 時(shí) 直線cd上的點(diǎn)均為平衡狀態(tài) 解析 選C 平衡常數(shù)等于生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積 固體和純液體不寫(xiě)入表達(dá)式 A g B g C s 平衡常數(shù)K 0 25 故A錯(cuò)誤 依據(jù)圖象分析可知 c點(diǎn)濃度商Qc K 反應(yīng)正向進(jìn)行 故B錯(cuò)誤 反應(yīng)是放熱反應(yīng) 若c點(diǎn)為平衡狀態(tài) 此時(shí)平衡常數(shù)小于T 平衡常數(shù) 說(shuō)明平衡逆向進(jìn)行 溫度高于T C正確 T 時(shí)平衡常數(shù)不變 曲線ab上各點(diǎn)是平衡狀態(tài) c點(diǎn)不是平衡狀態(tài) D錯(cuò)誤 3 某溫度下 在體積為2L的密閉容器中充入1molA和amolB氣體 發(fā)生如下反應(yīng) A g B g 2C g 5min后反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)n A 為0 4mol 在反應(yīng)過(guò)程中體系的溫度持續(xù)升高 實(shí)驗(yàn)測(cè)得混合氣體中C的含量與溫度關(guān)系如右圖所示 下列敘述正確的是 A 0 5min C物質(zhì)的平均反應(yīng)速率為0 04mol L 1 min 1B 圖中T1時(shí)正反應(yīng)速率等于溫度T3時(shí)正反應(yīng)速率C 該反應(yīng)溫度T2時(shí)的平衡常數(shù)大于溫度T3的平衡常數(shù)D 圖中T2時(shí) 若只增大壓強(qiáng) 正 逆反應(yīng)速率不改變 解析 選C 反應(yīng)A g B g 2C g 5min后反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)n A 為0 4mol 則A減少了 1mol 0 4mol 0 6mol 同時(shí)生成1 2molC 則0 5min C物質(zhì)的平均反應(yīng)速率 0 12mol L 1 min 1 A錯(cuò)誤 圖中T1 T3 所以T1時(shí)正反應(yīng)速率小于溫度T3時(shí)正反應(yīng)速率 B錯(cuò)誤 圖中T2 T3 由T2 T3 升高溫度 C 減少 說(shuō)明 升高溫度 平衡向逆方向移動(dòng) 該反應(yīng)溫度T2時(shí)的平衡常數(shù)大于溫度T3的平衡常數(shù) C正確 圖中T2時(shí) 若只增大壓強(qiáng) 雖然平衡不發(fā)生移動(dòng) 但正 逆反應(yīng)速率均增大 D錯(cuò)誤 4 平衡移動(dòng)計(jì)算 2016 吉林二模 恒溫恒容下 向容積為2L的密閉容器中加入MgSO4 s 和CO g 發(fā)生MgSO4 s CO g MgO s CO2 g SO2 g 反應(yīng) 反應(yīng)過(guò)程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見(jiàn)下表 下列說(shuō)法正確的是 A 0 2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率為v CO 0 6mol L 1 min 1B 4min后 平衡移動(dòng)的原因可能是向容器中加入了2 0mol的SO2C 若升高溫度 反應(yīng)的平衡常數(shù)變?yōu)? 0 則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)D 其他條件不變 若起始時(shí)容器中MgSO4 CO均為1 0mol 則平衡時(shí)n SO2 0 6mol 解析 選B 由表中數(shù)據(jù)可計(jì)算出前2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率 v CO 2 0 0 8 mol 2L 2min 0 3mol L 1 min 1 A錯(cuò)誤 由表格中2min 4min數(shù)據(jù)可知2min時(shí)此反應(yīng)已達(dá)平衡 6min時(shí) n CO 增大 平衡左移 通過(guò)三段式可求得若加入2 0molSO2 即可達(dá)到相應(yīng)的物質(zhì)的量 B正確 2min時(shí)反應(yīng)已達(dá)平衡 K 0 9 若平衡常數(shù)變?yōu)? 0 則平衡需 要正向移動(dòng) 升溫平衡正向移動(dòng) 正反應(yīng)吸熱 C錯(cuò)誤 溫度不變 平衡常數(shù)不變 仍為0 9 利用平衡常數(shù)可計(jì)算出平衡時(shí)n SO2 不為0 6mol D錯(cuò)誤 考點(diǎn)四等效平衡 典型例題 2015 江蘇高考改編 在體積均為1 0L的兩恒容密閉容器中加入足量的相同的碳粉 再分別加入0 1molCO2和0 2molCO2 在不同溫度下反應(yīng)CO2 g C s 2CO g 達(dá)到平衡 平衡時(shí)CO2的物質(zhì)的量濃度c CO2 隨溫度的變化如圖所示 圖中 點(diǎn)均處于曲線上 下列說(shuō)法正確的是 A 反應(yīng)CO2 g C s 2CO g 的 S 0 Hv逆 狀態(tài) 解析 選C C和CO2反應(yīng)是吸熱反應(yīng) H 0 A項(xiàng)錯(cuò)誤 點(diǎn) 所在的曲線是通入0 1molCO2 點(diǎn) 所在的曲線是通入0 2molCO2 狀態(tài) 可以看作先通0 1molCO2 此時(shí)的壓強(qiáng)相等 再通入0 1molCO2 假如平衡不移動(dòng) 此時(shí)的壓強(qiáng)等于2倍p總 狀態(tài) 但要求CO2的濃度相等 應(yīng)對(duì)其加熱使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) 氣體物質(zhì)的量增加 因此p總 狀態(tài) 2p總 狀態(tài) B項(xiàng)錯(cuò)誤 狀態(tài) 可以看作先通0 1molCO2 此時(shí)兩者CO的濃度相等 再通入0 1molCO2 假如平衡不移動(dòng) c CO 狀態(tài) 2c CO 狀態(tài) 但再充入CO2 相當(dāng)于增大壓強(qiáng) 平衡左移 消耗CO 因此c CO 狀態(tài) 2c CO 狀態(tài) C項(xiàng)正確 溫度越高 反應(yīng)速率越快 v逆 狀態(tài) v逆 狀態(tài) D項(xiàng)錯(cuò)誤 答題技法 等效平衡問(wèn)題的解決思路和方法 1 解題思路 一邊倒 原則 可逆反應(yīng) 在條件相同時(shí) 等溫等容 若達(dá)到等效平衡 其初始狀態(tài)必須能互變 從極限角度看 就是各物質(zhì)的物質(zhì)的量要相當(dāng) 因此 可以采用 一邊倒 的原則來(lái)處理以下問(wèn)題 化學(xué)平衡等效條件 等溫等容 過(guò)渡態(tài) 方法 思路 各種反應(yīng)物的濃度增加相同倍數(shù) 相當(dāng)于增大體系壓強(qiáng) 根據(jù)平衡移動(dòng)方向來(lái)確定轉(zhuǎn)化率的變化情況 2 等效體系 百分含量等效 恒溫恒容下 a 反應(yīng)前后 氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)不同 即 0 等同等效 如N2 g 3H2 g 2NH3 g 起始 mol140起始 molabc等效條件 a c 1b c 4 b 反應(yīng)前后 氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)相同 即 0 等比等效 同 的起始 和起始 其等效條件 a 0 5c b 1 5c 恒溫恒壓下 一定是等比等效 新題預(yù)測(cè) 1 已知 可逆反應(yīng)N2 g 3H2 g 2NH3 g H 0 現(xiàn)有甲 乙兩個(gè)容積相同且不變的真空密閉容器 向甲容器中加入1molN2 g 和3molH2 g 在一定條件下發(fā)生反應(yīng) 達(dá)到平衡時(shí)放出熱量為Q1kJ 在相同條件下 向乙容器中加入2molNH3 g 并發(fā)生反應(yīng) 達(dá)到平衡時(shí)吸收熱量為Q2kJ 若Q1 3Q2 下列敘述中正確的是 A 達(dá)平衡時(shí)甲中N2的轉(zhuǎn)化率為75 B 達(dá)平衡時(shí)甲 乙中NH3的體積分?jǐn)?shù)乙 甲C 達(dá)到平衡后 再向乙中加入0 25molN2 g 0 75molH2 g 和1 5molNH3 g 平衡向生成N2的方向移動(dòng)D 乙中反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2NH3 g N2 g 3H2 g H Q2kJ mol 1 解析 選A 由于1molN2和3molH2完全反應(yīng)可以生成2molNH3 所以甲 乙兩個(gè)體系的平衡狀態(tài)是一樣的 即三種氣體的濃度完全相同 對(duì)于同一可逆反應(yīng) 相同條件下 正反應(yīng)的反應(yīng)熱與逆反應(yīng)的反應(yīng)熱 數(shù)值相等 符號(hào)相反 若N2和H2完全反應(yīng)時(shí)放熱QkJ 則NH3完全分解時(shí)吸熱也是QkJ 假設(shè)甲容器中的參加反應(yīng)的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為xmol 所以 對(duì)于甲容器 N2 g 3H2 g 2NH3 g H QkJ mol 1起始 mol 130變化 mol x3x2x平衡 mol 1 x3 3x2x所以Q1 xQkJ 乙容器反應(yīng)混合物各組分的物質(zhì)的量為N2 1 x mol H2 3 3x mol NH32xmol 所以分解的NH3的物質(zhì)的量為 2 2x mol 則2NH3 g N2 g 3H2 g H QkJ mol 1 故吸收的熱量Q2 QkJ 1 x QkJ 所以3 1 x Q xQ 解得x 0 75 所以N2的轉(zhuǎn)化率為 100 75 故A正確 甲 乙容器中達(dá)到的平衡是相同平衡 所以氨氣的體積分?jǐn)?shù)相同 故B錯(cuò)誤 依據(jù)A分析計(jì) 算得到平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量 N2為0 25mol H2為0 75mol NH3為1 5mol 再向乙中加入0 25molN2 g 0 75molH2 g 和1 5molNH3 g 相當(dāng)于增大壓強(qiáng) 平衡正向進(jìn)行 故C錯(cuò)誤 反應(yīng)是可逆反應(yīng) 乙中反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2NH3 g N2 g 3H2 g H Q2kJ mol 1 故D錯(cuò)誤 2 在一恒定的容器中充入2molA和1molB發(fā)生如下反應(yīng) 2A g B g xC g 達(dá)到平衡后C的體積分?jǐn)?shù)為a 若維持容器容積和溫度不變 按起始物質(zhì)的量A為0 6mol B為0 3mol C為1 4mol充入容器中 達(dá)到平衡后 C的體積分?jǐn)?shù)仍為a 則x的值為 A 無(wú)法確定B 只能為2C 只能為3D 可能為2 也可能為3 解析 選D 在恒定的容器中 若該反應(yīng)前后化學(xué)計(jì)量數(shù)改變 n 0 則極值轉(zhuǎn)化后等量 與原平衡等效 當(dāng)x 2時(shí)將1 4molC按極值轉(zhuǎn)化后 A為0 6mol 1 4mol B為0 3mol 0 7mol 符合兩平衡等效 若反應(yīng)前后化學(xué)計(jì)量數(shù)不變 n 0 因0 6 0 3 2 1 而1 4molC按極值轉(zhuǎn)化為A與B后 A與B的比值等于2 1 故x 3 平衡一定等效 答案為D 加固訓(xùn)練 1 一定條件下 分別向容積固定的密閉容器中充入A和足量B 發(fā)生反應(yīng)如下 2A g B s 2D g H 0 測(cè)得相關(guān)數(shù)據(jù)如下 分析可知下列說(shuō)法不正確的是 A 實(shí)驗(yàn) 的化學(xué)平衡常數(shù)K2aC 實(shí)驗(yàn) 在30min達(dá)到平衡過(guò)程的平均反應(yīng)速率v A 為0 005mol L 1 min 1D 當(dāng)容器內(nèi)氣體密度不隨時(shí)間的變化而變化時(shí)上述反應(yīng)已達(dá)平衡 解析 選B 實(shí)驗(yàn) 達(dá)到平衡時(shí)K 1 A正確 實(shí)驗(yàn) 反應(yīng)物的加入量是實(shí)驗(yàn) 的加入量的2倍 與實(shí)驗(yàn) 是等效平衡 所以實(shí)驗(yàn)放出的熱量關(guān)系為b 2a B錯(cuò)誤 實(shí)驗(yàn) 達(dá)到平衡時(shí) t 30min c A 0 15mol L 1 故v A 0 005mol L 1 min 1 C正確 由于有固體B參與反應(yīng) 若氣體密度不變 說(shuō)明整個(gè)體系中氣體的總質(zhì)量不變 A B的濃度維持不變 反應(yīng)達(dá)到平衡 D正確 2 往2L密閉容器中充入NO2 在三種不同條件下發(fā)生反應(yīng) 2NO2 g 2NO g O2 g 實(shí)驗(yàn)測(cè)得NO2的濃度隨時(shí)間的變化如下表 不考慮生成N2O4 下列說(shuō)法正確的是 A 實(shí)驗(yàn)2比實(shí)驗(yàn)1使用了效率更高的催化劑B 實(shí)驗(yàn)2比實(shí)驗(yàn)1的反應(yīng)容器內(nèi)壓強(qiáng)減小C 由實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3可判斷該反應(yīng)是放熱反應(yīng)D 實(shí)驗(yàn)1比實(shí)驗(yàn)3的平衡常數(shù)大 解析 選A 對(duì)比實(shí)驗(yàn)1 2可知溫度相同 起始濃度相同 平衡狀態(tài)相同 但實(shí)驗(yàn)2達(dá)到平衡所需的時(shí)間短 反應(yīng)速率快 可知實(shí)驗(yàn)2使用了效率更高的催化劑 A項(xiàng)正確 若實(shí)驗(yàn)2的反應(yīng)容器壓強(qiáng)減小 則最終實(shí)驗(yàn)1 2的平衡狀態(tài)不同 B項(xiàng)錯(cuò)誤 溫度升高 最終平衡時(shí) 實(shí)驗(yàn)3的NO2濃度最小 說(shuō)明平衡正向移動(dòng) 正反應(yīng)是吸熱反應(yīng) C項(xiàng)錯(cuò)誤 由C項(xiàng)分析 可知實(shí)驗(yàn)3的平衡常數(shù)大 D項(xiàng)錯(cuò)誤 2015 全國(guó)卷 節(jié)選 Bodensteins研究了下列反應(yīng) 2HI g H2 g I2 g 在716K時(shí) 氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x HI 與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如下表 1 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果 該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計(jì)算式為 2 上述反應(yīng)中 正反應(yīng)速率為v正 k正x2 HI 逆反應(yīng)速率為v逆 k逆x H2 x I2 其中k正 k逆為速率常數(shù) 則k逆為 以K和k正表示 若k正 0 0027min 1 在t 40min時(shí) v正 min 1 3 由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到v正 x HI 和v逆 x H2 的關(guān)系可用下圖表示 當(dāng)升高到某一溫度時(shí) 反應(yīng)重新達(dá)到平衡 相應(yīng)的點(diǎn)分別為 填字母 解析 1 x HI 0 784 x H2 x I2 1 0 784 2 0 108 2 平衡時(shí) v正 v逆 k正x2 HI k逆x H2 x I2 v正 k正x2 HI k正 0 0027min 1 在t 40min時(shí) x HI 0 85 代入數(shù)據(jù)得v正 1 95 10 3min 1 3 升高溫度 正逆反應(yīng)速率均增大 在圖象上v正 v逆均上移 但平衡右移 x HI 減少 在圖象上數(shù)值減小 即A點(diǎn) 平衡右移 x H2 x I2 增大 在圖象上數(shù)值增大 即E點(diǎn) 答案 1 2 1 95 10 3 3 A E 答題技法 1 審題 看特點(diǎn) 識(shí)圖表 想原理 巧整合 四步法解答 2 解題 三步 突破圖象題 3 溫度 壓強(qiáng)的改變對(duì)平衡轉(zhuǎn)化率的影響 1 掌握條件改變 化學(xué)平衡移動(dòng)的方向 2 壓強(qiáng) 溫度的改變引起平衡向正方向移動(dòng) 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大 若平衡向逆方向移動(dòng)轉(zhuǎn)化率減小 3 熟記 三段式 法列等式求反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率 即時(shí)訓(xùn)練 1 2016 武漢一模 某研究小組在實(shí)驗(yàn)室用三份不同初始濃度的氨基甲酸銨 NH2COONH4 溶液在不同溫度下進(jìn)行水解實(shí)驗(yàn) NH2COONH4 2H2ONH4HCO3 NH3 H2O 測(cè)得c NH2COO 與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示 據(jù)圖判斷下列說(shuō)法中正確的是 A 0 12min 初始濃度越大的實(shí)驗(yàn) 水解反應(yīng)速率越大B c NH2COO 將隨反應(yīng)時(shí)間的不斷延長(zhǎng)而不斷減小C 25 時(shí) 0 6min v NH2COO 為0 05mol L 1 min 1D 15 時(shí) 第30min時(shí) c NH2COO 為2 0mol L 1 解析 選C A項(xiàng) 0 12min 25 時(shí)的水解反應(yīng)速率最大 錯(cuò)誤 B項(xiàng) 隨著反應(yīng)時(shí)間的不斷延長(zhǎng) 反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后 c NH2COO 不再減小 錯(cuò)誤 C項(xiàng) 0 6min v NH2COO 0 05mol L 1 min 1 正確 D項(xiàng) 隨著反應(yīng)的進(jìn)行 反應(yīng)速率不斷減小 v 24min 30min 2 0mol L 1 錯(cuò)誤 2 2016 合肥一模 某興趣小組同學(xué)以納米級(jí)Cu2O催化光解水蒸氣并探究外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響 1 在體積均為1L 溫度分別為T1 T2的A B兩密閉容器中都加入納米級(jí)Cu2O并通入0 1mol水蒸氣 發(fā)生反應(yīng) 2H2O g 2H2 g O2 g H 484kJ mol 1 經(jīng)測(cè)定A B兩容器在反應(yīng)過(guò)程中發(fā)生如圖所示變化 則A B兩容器反應(yīng)的溫度T1 T2 填 該過(guò)程中A容器至少需要吸收能量 kJ 2 當(dāng)該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時(shí) 下列既能增大反應(yīng)速率 又能增大H2O g 分解率的措施是 填序號(hào) A 向平衡混合物中充入ArB 升高反應(yīng)的溫度C 增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)D 向平衡混合物中充入O2 解析 1 容器B在T2時(shí) H2O的分解率為50 設(shè)T1時(shí)容器A中H2O分解的量為xmol 則 2H2O2H2 O2 H 484kJ mol 1n 始 mol0 100 n molxx0 5xn 平 mol0 1 xx0 5x則 50 求得 x 0 067 H2O的分解率為66 7 大于容器B 則T1 T2 該過(guò)程中A容器需要吸收的能量為kJ 16 1kJ 2 既能增大反應(yīng)速率 又能增大H2O g 分解率的條件為升溫 答案 1 16 1 2 B 加固訓(xùn)練 1 2016 玉溪一模 可逆反應(yīng)mA g nB s r C g qD g 在反應(yīng)過(guò)程中 其他條件不變 D的體積百分含量和溫度T或壓強(qiáng)p關(guān)系如圖所示 下列敘述中正確的是 A m n r qB 使用催化劑 D的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增加C 溫度降低 化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)D 物質(zhì)B的顆粒越小 反應(yīng)越快 有利于平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) 解析 選C 根據(jù)D的體積百分含量和壓強(qiáng)關(guān)系圖象可知改變壓強(qiáng)平衡不移動(dòng) 說(shuō)明m r q A錯(cuò)誤 使用催化劑只能改變反應(yīng)速率 平衡不移動(dòng) D的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不變 B錯(cuò)誤 根據(jù)D的體積百分含量和溫度關(guān)系的圖象可知T2 T1 降低溫度 D的體積百分含量增大 說(shuō)明化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) C正確 物質(zhì)B的顆粒越小 反應(yīng)越快 但不影響平衡移動(dòng) D錯(cuò)誤 2 2016 唐山一模 在溫度和容積不變的密閉容器中 A氣體與B氣體反應(yīng)生成C氣體 反應(yīng)過(guò)程中 反應(yīng)物與生成物的濃度隨時(shí)間變化的曲線如下圖所示 則下列敘述正確的是 A 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為A 3B2CB 在t1s時(shí) v A 正 0C t1 10 s時(shí)再充入0 25molB 反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率增大D 若該反應(yīng)在絕熱容器中進(jìn)行 也在t1時(shí)刻達(dá)到平衡 解析 選C 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3A B2C A項(xiàng)錯(cuò)誤 在t1s時(shí) 反應(yīng)處于平衡狀態(tài) v A 正 0 B項(xiàng)錯(cuò)誤 對(duì)于3A B2C反應(yīng)在 t1 10 s時(shí)再充入0 25molB 平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) A的轉(zhuǎn)化率增大 B轉(zhuǎn)化率減小 C正確 若該反應(yīng)在絕熱容器中進(jìn)行 該反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間可能比t1時(shí)刻早 也可能晚 D項(xiàng)錯(cuò)誤