2019-2020年高三化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第七章 第2講 化學(xué)平衡狀態(tài) 新人教版.doc

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2019-2020年高三化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第七章 第2講 化學(xué)平衡狀態(tài) 新人教版 [考綱要求]　1.了解可逆反應(yīng)的定義。2.理解化學(xué)平衡的定義。3.理解影響化學(xué)平衡的因素。 考點一　可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡狀態(tài) 1．可逆反應(yīng) (1)定義 在同一條件下既可以向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時又可以向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。 (2)特點 ①二同：a.相同條件下；b.正逆反應(yīng)同時進(jìn)行。 ②一小：反應(yīng)物與生成物同時存在；任一組分的轉(zhuǎn)化率都小于(填“大于”或“小于”)100%。 (3)表示 在方程式中用“”表示。 2．化學(xué)平衡狀態(tài) (1)概念 一定條件下的可逆反應(yīng)中，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量或濃度保持不變的狀態(tài)。 (2)化學(xué)平衡的建立 (3)平衡特點 深度思考 1．反應(yīng)2H2O2H2↑＋O2↑是否為可逆反應(yīng)？ 答案　不是可逆反應(yīng)，因為兩個方向的反應(yīng)條件不同。 2．向含有2 mol的SO2的容器中通入過量氧氣發(fā)生2SO2＋O22SO3，充分反應(yīng)后生成SO3的物質(zhì)的量______2 mol(填“<”、“>”或“＝”，下同)，SO2的物質(zhì)的量______0 mol，轉(zhuǎn)化率________100%。 答案　<　>　< 題組一　極端假設(shè)法解化學(xué)平衡狀態(tài)題的應(yīng)用 1．一定條件下，對于可逆反應(yīng)X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為零)，達(dá)到平衡時，X、Y、Z的濃度分別為0.1 molL－1、0.3 molL－1、0.08 molL－1，則下列判斷正確的是 (　　) A．c1∶c2＝3∶1 B．平衡時，Y和Z的生成速率之比為2∶3 C．X、Y的轉(zhuǎn)化率不相等 D．c1的取值范圍為0 molL－10，現(xiàn)將1 mol N2O4充入一恒壓密閉容器中，下列示意圖正確且能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。 答案　ad 解析　b項，對于一個特定反應(yīng)，ΔH固定不變，不能作為判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)；c項，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，N2O4分解速率逐漸降低。  “兩審”“兩標(biāo)志”突破化學(xué) 平衡狀態(tài)標(biāo)志的判斷 1．“兩審” 一審題干條件，是恒溫恒容還是恒溫恒壓；二審反應(yīng)特點：①全部是氣體參與的等體積反應(yīng)還是非等體積反應(yīng)；②有固體參與的等體積反應(yīng)還是非等體積反應(yīng)。 2．“兩標(biāo)志” (1)本質(zhì)標(biāo)志 v正＝v逆≠0。對于某一可逆反應(yīng)來說，正反應(yīng)消耗掉某反應(yīng)物的速率等于逆反應(yīng)生成該反應(yīng)物的速率。 (2)等價標(biāo)志 ①全部是氣體參加的氣體體積可變的反應(yīng)，體系的壓強(qiáng)、平均相對分子質(zhì)量不再隨時間而變化。例如，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。 ②體系中各組分的物質(zhì)的量濃度、體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)保持不變。 ③對同一物質(zhì)而言，斷裂的化學(xué)鍵的物質(zhì)的量與形成的化學(xué)鍵的物質(zhì)的量相等。 ④對于有有色物質(zhì)參加或生成的可逆反應(yīng)，體系的顏色不再隨時間而變化。例如，2NO2(g)N2O4(g)。 ⑤體系中某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率或某生成物的產(chǎn)率達(dá)到最大值且不再隨時間而變化。 注意　以下幾種情況不能作為可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志： a．恒溫、恒容條件下氣體體積不變的反應(yīng)，混合氣體的壓強(qiáng)或氣體的總物質(zhì)的量不隨時間而變化。如2HI(g)I2(g)＋H2(g)。 b．全部是氣體參加的體積不變的反應(yīng)，體系的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化。如2HI(g)I2(g)＋H2(g)。 c．全部是氣體參加的反應(yīng)，恒容條件下體系的密度保持不變。 考點二　化學(xué)平衡的移動 1．概念 可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)以后，若反應(yīng)條件(如溫度、壓強(qiáng)、濃度等)發(fā)生了變化，平衡混合物中各組分的濃度也會隨之改變，從而在一段時間后達(dá)到新的平衡狀態(tài)。這種由原平衡狀態(tài)向新平衡狀態(tài)的變化過程，叫做化學(xué)平衡的移動。 2．過程 3．化學(xué)平衡移動與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系 (1)v正>v逆：平衡向正反應(yīng)方向移動。 (2)v正＝v逆：反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，不發(fā)生平衡移動。 (3)v正v逆時，才使平衡向正反應(yīng)方向移動。 2．某一可逆反應(yīng)，一定條件下達(dá)到了平衡，①若化學(xué)反應(yīng)速率改變，平衡一定發(fā)生移動嗎？②若平衡發(fā)生移動，化學(xué)反應(yīng)速率一定改變嗎？ 答案　①不一定，如反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)或使用催化劑，速率發(fā)生變化，但平衡不移動。 ②一定，化學(xué)平衡移動的根本原因就是外界條件改變，使v正≠v逆才發(fā)生移動的。 3．改變條件，平衡向正反應(yīng)方向移動，原料的轉(zhuǎn)化率一定提高嗎？ 答案　不一定，不能把平衡向正反應(yīng)方向移動與原料轉(zhuǎn)化率的提高等同起來，當(dāng)反應(yīng)物總量不變時，平衡向正反應(yīng)方向移動，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率提高；當(dāng)增大一種反應(yīng)物的濃度，使平衡向正反應(yīng)方向移動時，只會使其他的反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率提高。 4．升高溫度，化學(xué)平衡會向著吸熱反應(yīng)的方向移動，此時放熱反應(yīng)方向的反應(yīng)速率會減小嗎？ 答案　不會。因為升高溫度v吸和v放均增大，但二者增大的程度不同，v吸增大的程度大于v放增大的程度，故v吸和v放不再相等，v吸>v放，原平衡被破壞，平衡向吸熱反應(yīng)的方向移動，直至建立新的平衡。降溫則相反。 題組一　選取措施使化學(xué)平衡定向移動 1．COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)　ΔH>0，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時，下列措施：①升溫?、诤闳萃ㄈ攵栊詺怏w?、墼黾覥O濃度?、軠p壓?、菁哟呋瘎、藓銐和ㄈ攵栊詺怏w，能提高COCl2轉(zhuǎn)化率的是 (　　) A．①②④ B．①④⑥ C．②③⑤ D．③⑤⑥ 答案　B 解析　該反應(yīng)為體積增大的吸熱反應(yīng)，所以升溫和減壓均可以促使反應(yīng)正向移動。恒壓通入惰性氣體，相當(dāng)于減壓。恒容通入惰性氣體與加催化劑均對平衡無影響。增加CO的濃度，將導(dǎo)致平衡逆向移動。 2．某溫度下，在密閉容器中SO2、O2、SO3三種氣態(tài)物質(zhì)建立化學(xué)平衡后，改變條件對反應(yīng)[2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，ΔH<0]的正、逆反應(yīng)速率的影響如圖所示： (1)加催化劑對反應(yīng)速率影響的圖像是________(填序號，下同)，平衡________移動。 (2)升高溫度對反應(yīng)速率影響的圖像是________，平衡向________方向移動。 (3)增大反應(yīng)容器體積對反應(yīng)速率影響的圖像是________，平衡向________方向移動。 (4)增大O2的濃度對反應(yīng)速率影響的圖像是__________，平衡向________方向移動。 答案　(1)C　不　(2)A　逆反應(yīng)　(3)D　逆反應(yīng) (4)B　正反應(yīng) 解析　(1)加入催化劑，正、逆反應(yīng)速率均增大，圖像上應(yīng)該出現(xiàn)“斷點”，且應(yīng)在原平衡的反應(yīng)速率之上；催化劑使正、逆反應(yīng)速率增大的倍數(shù)相同，則改變條件后的速率線應(yīng)該平行于橫坐標(biāo)軸，圖像為C。 (2)升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大，圖像上應(yīng)該出現(xiàn)“斷點”且應(yīng)在原平衡的反應(yīng)速率之上。因題給反應(yīng)的正反應(yīng)放熱，升溫平衡逆向移動，所以v正′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　溫度不變時(假設(shè)100 ℃條件下)，體積是1 L時，Y的物質(zhì)的量為1 mol，體積為2 L時，Y的物質(zhì)的量為0.75 molL－12 L＝1.5 mol，體積為4 L時，Y的物質(zhì)的量為0.53 molL－14 L＝2.12 mol，說明體積越小，壓強(qiáng)越大，Y的物質(zhì)的量越小，Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越小，平衡向生成X的方向進(jìn)行，m0，B、D項錯誤。 6．某溫度下，反應(yīng)2A(g)B(g)(正反應(yīng)為吸熱反應(yīng))在密閉容器中達(dá)到平衡，平衡后c(A)/c(B)＝a，若改變某一條件，足夠時間后反應(yīng)再次達(dá)到平衡狀態(tài)，此時c(A)/c(B)＝b，下列敘述正確的是 (　　) A．在該溫度下，保持容積固定不變，向容器內(nèi)補(bǔ)充了B氣體，則ab 答案　B 解析　A項中增加B氣體，相當(dāng)于壓強(qiáng)增大，平衡正向移動，所以b0)，起始物質(zhì)的量如下表所示： 序號 A B C D ① 2 mol 1 mol 0 0 ② 4 mol 2 mol 0 0 ③ 1 mol 0.5 mol 1.5 mol 0.5 mol ④ 0 1 mol 3 mol 1mol ⑤ 0 0 3 mol 1 mol (1)上述反應(yīng)達(dá)到平衡時，互為等效平衡的是哪幾組？達(dá)到平衡后，哪些量相同？ (2)達(dá)到平衡后，①放出的熱量為Q2 kJ，⑤吸收的熱量為Q3 kJ，則Q1、Q2、Q3的定量關(guān)系為________________。 答案　(1)①③⑤互為等效平衡。表現(xiàn)在達(dá)到平衡后物質(zhì)的量、質(zhì)量、體積、物質(zhì)的量濃度、組分百分含量(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù))相同。 (2)Q2＋Q3＝Q1 (教師用書)等溫、等容條件下，對于左右氣相物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)不等的可逆反應(yīng)，改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，若按可逆反應(yīng)計量數(shù)之比換算成同一半邊物質(zhì)(一邊倒)，其物質(zhì)的量對應(yīng)相同，則它們互為等效平衡。 2．在等溫等容條件下，可逆反應(yīng)：2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(s)起始物質(zhì)的量如下表所示： 序號 A B C D ① 2 mol 1 mol 0 0 ② 4 mol 2 mol 0 0 ③ 1 mol 0.5 mol 1.5 mol 0.5 mol ④ 0 1 mol 3 mol 1 mol ⑤ 0 0 3 mol 1 mol 上述反應(yīng)達(dá)到平衡時，互為等效平衡的是哪幾組？達(dá)到平衡后，哪些量相同？ 答案?、佗冖邰莼榈刃胶狻１憩F(xiàn)在達(dá)到平衡后組分百分含量(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù))相同。 (教師用書)等溫、等容條件下，對于左右氣相物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)相等的可逆反應(yīng)，改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，若按可逆反應(yīng)計量數(shù)之比換算成同一半邊物質(zhì)(一邊倒)，其物質(zhì)的量對應(yīng)成比例，則它們互為等效平衡。 3．在等溫等壓條件下，可逆反應(yīng)2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(g)起始物質(zhì)的量如下表所示： 序號 A B C D ① 2 mol 1 mol 0 0 ② 4 mol 2 mol 0 0 ③ 1 mol 0.5 mol 1.5 mol 0.5 mol ④ 0 1 mol 3 mol 1 mol ⑤ 0 0 3 mol 1 mol 上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，互為等效平衡的是哪幾組？達(dá)到平衡后，哪些量相同？ 答案?、佗冖邰莼榈刃胶狻１憩F(xiàn)在達(dá)到平衡后物質(zhì)的量濃度、組分百分含量(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù))相同。 題組一　等溫、等容條件下等效平衡的應(yīng)用 1．在恒溫恒容的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：3A(g)＋B(g)xC(g)。Ⅰ.將3 mol A和2 mol B在一定條件下反應(yīng)，達(dá)平衡時C的體積分?jǐn)?shù)為a；Ⅱ.若起始時A、B、C投入的物質(zhì)的量分別為n(A)、n(B)、n(C)，平衡時C的體積分?jǐn)?shù)也為a。下列說法正確的是 (　　) A．若Ⅰ達(dá)平衡時，A、B、C各增加1 mol，則B的轉(zhuǎn)化率將一定增大 B．若向Ⅰ平衡體系中再加入3 mol A和2 mol B，C的體積分?jǐn)?shù)若大于a，可斷定x>4 C．若x＝2，則Ⅱ體系起始物質(zhì)的量應(yīng)滿足3n(B)>n(A)＋3 D．若Ⅱ體系起始物質(zhì)的量滿足3n(C)＋8n(A)＝12n(B)，則可判斷x＝4 答案　D 解析　這是恒溫恒容條件下的等效平衡，無論如何進(jìn)行配比，只要把反應(yīng)一端按反應(yīng)計量數(shù)之比完全轉(zhuǎn)化為另一端的物質(zhì)后，相當(dāng)于完全等同的起始量即可。A項，A、B、C各增加1 mol時，A與B不可能完全轉(zhuǎn)化為C，加入的B相對量大，A的轉(zhuǎn)化率增大，而B的轉(zhuǎn)化率將減小，錯誤；B項，在Ⅰ平衡體系中再加入3 mol A和2 mol B，相當(dāng)于增大了體系的壓強(qiáng)，C的體積分?jǐn)?shù)增大，說明平衡向正反應(yīng)方向移動，正反應(yīng)方向體積縮小，x<4，錯誤；C項，假設(shè)C完全轉(zhuǎn)化為A、B，則n(A)＋3/2n(C)＝3，n(B)＋1/2n(C)＝2，即3n(B)＝n(A)＋3，錯誤；D項，設(shè)C完全轉(zhuǎn)化為A、B，則xn(A)＋3n(C)＝3x，xn(B)＋n(C)＝2x，即2xn(A)＋3n(C)＝3xn(B)，正確。 題組二　等溫、等壓條件下等效平衡的應(yīng)用 2．已知：t ℃時，2H(g)＋Y(g)2I(g)　ΔH＝－196.6 kJmol－1，t ℃時，在一壓強(qiáng)恒定的密閉容器中，加入4 mol H和2 mol Y反應(yīng)，達(dá)到平衡后，Y剩余0.2 mol。若在上面的平衡體系中，再加入1 mol氣態(tài)的I物質(zhì)，t ℃時達(dá)到新的平衡，此時H物質(zhì)的物質(zhì)的量n(H)為 (　　) A．0.8 mol B．0.6 mol C．0.5 mol D．0.2 mol 答案　C 解析　本題考查恒溫恒壓條件下等效平衡原理。根據(jù)反應(yīng)式知，“4 mol H和2 mol Y反應(yīng)達(dá)到平衡后，Y剩余0.2 mol”，即Y轉(zhuǎn)化了1.8 mol，根據(jù)化學(xué)計量數(shù)之比，H必轉(zhuǎn)化了3.6 mol，即H的轉(zhuǎn)化率等于Y的轉(zhuǎn)化率＝100%＝90%。 　　　　　 2H(g)＋Y(g)2I(g) 起始(Ⅰ) 4 mol 2 mol 0 起始(Ⅱ) 4 mol 2 mol 1 mol 起始(Ⅲ) 5 mol 2.5 mol 0 該可逆反應(yīng)在恒溫、恒壓條件下反應(yīng)，按起始(Ⅱ)與起始(Ⅲ)投料能達(dá)到同一平衡狀態(tài)，而起始(Ⅰ)與起始(Ⅲ)達(dá)到的平衡狀態(tài)為等效平衡，即平衡時H的轉(zhuǎn)化率相等，故達(dá)到新平衡時剩余H的物質(zhì)的量為n(H)＝5 mol(1－90%)＝0.5 mol。 題組三　等溫、等容，等溫、等壓條件下等效平衡的比較應(yīng)用 3．有甲、乙兩容器，甲容器容積固定，乙容器容積可變。一定溫度下，在甲中加入2 mol N2、3 mol H2，反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)達(dá)到平衡時生成NH3的物質(zhì)的量為m mol。 (1)相同溫度下，在乙中加入4 mol N2、6 mol H2，若乙的壓強(qiáng)始終與甲的壓強(qiáng)相等，乙中反應(yīng)達(dá)到平衡時，生成NH3的物質(zhì)的量為________mol(從下列各項中選擇，只填序號，下同)；若乙的容積與甲的容積始終相等，乙中反應(yīng)達(dá)到平衡時，生成NH3的物質(zhì)的量為________mol。 A．小于m B．等于m C．在m～2m之間 D．等于2m E．大于2m (2)相同溫度下，保持乙的容積為甲的一半，并加入1 mol NH3，要使乙中反應(yīng)達(dá)到平衡時，各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)與上述甲容器中達(dá)到平衡時相同，則起始時應(yīng)加入______mol N2和________mol H2。 答案　(1)D　E　(2)0.5　0 解析　(1)由于甲容器定容，而乙容器定壓，它們的壓強(qiáng)相等，達(dá)到平衡時，乙的容積應(yīng)該為甲的兩倍，生成的NH3的物質(zhì)的量應(yīng)該等于2m mol。當(dāng)甲、乙兩容器的體積相等時，相當(dāng)于將建立等效平衡后的乙容器壓縮，故乙中NH3的物質(zhì)的量大于2m mol。 (2)乙的容積為甲的一半時，要建立與甲一樣的平衡，只有乙中的投入量是甲的一半才行，故乙中應(yīng)該投入N2為(1－0.5) mol＝0.5 mol，H2為(1.5－1.5) mol＝0 mol。  　等效平衡判斷“四步曲” 第一步，看，觀察可逆反應(yīng)特點(物質(zhì)狀態(tài)、氣體分子數(shù))，判斷反應(yīng)是前后等氣體分子數(shù)的可逆反應(yīng)還是反應(yīng)前后不等氣體分子數(shù)的可逆反應(yīng)；第二步，挖，挖掘題目條件，區(qū)分恒溫恒容和恒溫恒壓，注意密閉容器不等于恒容容器；第三步，倒，采用一邊倒法，將起始物質(zhì)轉(zhuǎn)化成一邊的物質(zhì)；第四步，聯(lián)，聯(lián)系等效平衡判斷依據(jù)，結(jié)合題目條件判斷是否達(dá)到等效平衡。 1．[xx海南，15(3)]可逆反應(yīng)A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)。判斷該反應(yīng)是否達(dá)到平衡的依據(jù)為__________(填正確選項前的字母)： a．壓強(qiáng)不隨時間改變 b．氣體的密度不隨時間改變 c．c(A)不隨時間改變 d．單位時間里生成C和D的物質(zhì)的量相等 答案　c 2．(xx安徽理綜，10)低溫脫硝技術(shù)可用于處理廢氣中的氮氧化物，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為 2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)2N2(g)＋3H2O(g)　ΔH<0 在恒容的密閉容器中，下列有關(guān)說法正確的是 (　　) A．平衡時，其他條件不變，升高溫度可使該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大 B．平衡時，其他條件不變，增加NH3的濃度，廢氣中氮氧化物的轉(zhuǎn)化率減小 C．單位時間內(nèi)消耗NO和N2的物質(zhì)的量比為1∶2時，反應(yīng)達(dá)到平衡 D．其他條件不變，使用高效催化劑，廢氣中氮氧化物的轉(zhuǎn)化率增大 答案　C 解析　由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度時，平衡左移，該反應(yīng)的平衡常數(shù)減小，A錯；增大一種反應(yīng)物的濃度，自身的轉(zhuǎn)化率降低，而另外反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大，故B不正確；單位時間內(nèi)消耗NO和N2的物質(zhì)的量之比為1∶2時，說明v正＝v逆，反應(yīng)達(dá)到平衡，C正確；催化劑只能改變反應(yīng)速率，不能使平衡發(fā)生移動，即不能改變轉(zhuǎn)化率，D錯。 3．(xx大綱全國卷，8)合成氨所需的氫氣可用煤和水作原料經(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　特別注意：一般來說，有兩種及兩種以上反應(yīng)物的可逆反應(yīng)中，在其他條件不變時，增大其中一種反應(yīng)物的濃度，能使其他反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率升高，但其本身的轉(zhuǎn)化率反而降低，故C項錯誤；A.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.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.催化劑只能影響化學(xué)反應(yīng)的速率，改變可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的時間，不能提高CO的轉(zhuǎn)化率。 4．(xx四川理綜，12)在體積恒定的密閉容器中，一定量的SO2與1.100 mol O2在催化劑作用下加熱到600 ℃發(fā)生反應(yīng)：2SO2＋O22SO3　ΔH<0。當(dāng)氣體的物質(zhì)的量減少0.315 mol時反應(yīng)達(dá)到平衡，在相同溫度下測得氣體壓強(qiáng)為反應(yīng)前的82.5%。下列有關(guān)敘述正確的是 (　　) A．當(dāng)SO3的生成速率與SO2的消耗速率相等時反應(yīng)達(dá)到平衡 B．降低溫度，正反應(yīng)速率減小程度比逆反應(yīng)速率減小程度大 C．將平衡混合氣體通入過量BaCl2溶液中，得到沉淀的質(zhì)量為161.980 g D．達(dá)到平衡時，SO2的轉(zhuǎn)化率為90% 答案　D 解析　本題的解題關(guān)鍵有：(1)明確化學(xué)平衡移動的方向與反應(yīng)速率的關(guān)系；(2)會利用差量法確定參加反應(yīng)的物質(zhì)的量；(3)要知道SO2與BaCl2不反應(yīng)，原因是弱酸不能制強(qiáng)酸。SO3的生成速率和SO2的消耗速率都是正反應(yīng)速率，故A錯；因正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度時平衡正向移動，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，是正反應(yīng)速率減小的程度小的原因，故B錯；氣體的物質(zhì)的量減少了0.315 mol，據(jù)差量法可知，反應(yīng)的SO2為0.63 mol，反應(yīng)的O2為0.315 mol，生成的SO3為0.63 mol，設(shè)SO2開始時的物質(zhì)的量為a mol，列出量的關(guān)系為 　　　　　　　　 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) 起始的物質(zhì)的量/mol a 1.100 0 轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量/mol 0.63 0.315 0.63 平衡的物質(zhì)的量/mol a－0.63 0.785 0.63 據(jù)平衡時的壓強(qiáng)為反應(yīng)前的82.5%，列出：＝0.825，解得a＝0.7，故SO2的轉(zhuǎn)化率為100%＝90%，故D正確。 平衡時，將混合氣體通入BaCl2溶液中，只有SO3生成沉淀，沉淀的物質(zhì)的量與SO3的相等，為0.63 mol，沉淀的質(zhì)量為0.63 mol233 gmol－1＝146.79 g，故C錯。 5．[xx山東理綜，28(3)]CO可用于合成甲醇，反應(yīng)方程式為CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示。該反應(yīng)ΔH________0(填“>”或“<”)。實際生產(chǎn)條件控制在250 ℃、1.3104 kPa左右，選擇此壓強(qiáng)的理由是_______________________________________________。 答案　<　在1.3104 kPa下，CO的轉(zhuǎn)化率已較高，再增大壓強(qiáng)CO轉(zhuǎn)化率提高不大，同時生產(chǎn)成本增加，得不償失 解析　從圖像來看，隨著溫度的升高，CO的轉(zhuǎn)化率變小，故ΔH<0，綜合溫度、壓強(qiáng)對CO轉(zhuǎn)化率的影響來看，在題給壓強(qiáng)下，CO的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很大，不必再增大壓強(qiáng)。 6．[xx江蘇，17(1)]用氨水可使燃煤煙氣脫硫，其原理為用氨水將SO2轉(zhuǎn)化為NH4HSO3，再氧化成(NH4)2SO4，化學(xué)反應(yīng)為2NH3＋SO2＋H2O===(NH4)2SO3 (NH4)2SO3＋SO2＋H2O===2NH4HSO3 能提高燃煤煙氣中SO2去除率的措施有________(填字母)。 A．增大氨水濃度 B．升高反應(yīng)溫度 C．使燃煤煙氣與氨水充分接觸 D．通入空氣使HSO轉(zhuǎn)化為SO 采用上述方法脫硫，并不需要預(yù)先除去燃煤煙氣中大量的CO2，原因是________(用離子方程式表示)。 答案　AC　HCO＋SO2===CO2＋HSO 解析　增大氨水濃度，使燃煤煙氣與氨水充分接觸，都能有效提高SO2的去除率；升高溫度，不利于SO2的溶解，生成物在高溫下也易分解；D項，通入空氣，空氣中的CO2會消耗氨水，不利于SO2的吸收，故選A、C。 H2SO3的酸性強(qiáng)于H2CO3，抑制CO2的溶解，原理為 HCO＋SO2===CO2＋HSO。 7．[xx新課標(biāo)全國卷，27(3)(4)](3)在容積為2 L的密閉容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他條件不變的情況下，考察溫度對反應(yīng)的影響 ，實驗結(jié)果如下圖所示(注：T1、T2均大于300 ℃)： 下列說法正確的是____(填序號) ①溫度為T1時，從反應(yīng)開始到平衡，生成甲醇的平均速率為 v(CH3OH)＝molL－1min－1 ②該反應(yīng)在T1時的平衡常數(shù)比T2時的小 ③該反應(yīng)為放熱反應(yīng) ④處于A點的反應(yīng)體系從T1變到T2，達(dá)到平衡時增大 (4)在T1溫度時，將1 mol CO2和3 mol H2充入一密閉恒容容器中，充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，若CO2的轉(zhuǎn)化率為α，則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始壓強(qiáng)之比為____。 答案　(3)③④　(4)(2－α)/2 解析　(3)v(CH3OH)＝＝molL－1min－1，①錯誤。溫度越高反應(yīng)速率越快，先達(dá)到平衡，則T2＞T1。該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，增大，②錯誤，③、④正確。 (4)T1>300 ℃，此時甲醇和水都為氣態(tài)，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式： 　　　　 CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) 起始物質(zhì)的量(mol) 1 3 0 0 轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量(mol) α 3α α α 平衡物質(zhì)的量(mol) 1－α 3－3α α α 壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，則p平/p始＝(4－2α)/4＝(2－α)/2。  1．用于凈化汽車尾氣的反應(yīng)：2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)，已知該反應(yīng)在570 K時的平衡常數(shù)為11059，但反應(yīng)速率極慢。下列說法正確的是 (　　) A．裝有尾氣凈化裝置的汽車排出的氣體中不再含有NO或CO B．提高尾氣凈化效率的常用方法是升高溫度 C．增大壓強(qiáng)，上述平衡右移，故可通過增壓的方法提高尾氣凈化效率 D．提高尾氣凈化效率的最佳途徑是使用高效催化劑 答案　D 解析　因為該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，不可能進(jìn)行到底，A錯誤；由題干知570 K時反應(yīng)速率較慢，B錯誤；因平衡常數(shù)已經(jīng)較大，增大壓強(qiáng)雖然平衡正向移動，但對設(shè)備要求更高，故應(yīng)通過提高反應(yīng)速率而提高凈化效率，故C錯誤，D正確。 2．一定條件下的密閉容器中有如下反應(yīng)：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－905.9 kJmol－1，下列敘述正確的是 (　　) A．4 mol NH3和5 mol O2反應(yīng)，達(dá)到平衡時放出熱量為905.9 kJ B．平衡時v正(O2)＝v逆(NO) C．平衡后減小壓強(qiáng)，混合氣體平均摩爾質(zhì)量增大 D．平衡后升高溫度，混合氣體中NO含量降低 答案　D 解析　A項，由于該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，故達(dá)到平衡時反應(yīng)物不能全部轉(zhuǎn)化為生成物，放出熱量小于905.9 kJ，不正確；B項，反應(yīng)速率之比等于反應(yīng)方程式前的計量數(shù)之比，所以平衡時的正逆反應(yīng)速率關(guān)系應(yīng)為v正(O2)＝v逆(NO)，故不正確；C項，減小壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動，氣體總質(zhì)量不變，而氣體總的物質(zhì)的量增大，則平均摩爾質(zhì)量減小，不正確；D項，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫，化學(xué)平衡逆向移動，NO含量降低，正確。 3．反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)　ΔH＝＋57 kJmol－1，在溫度為T1、 T2時，平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)的變化曲線如圖所 示。下列說法正確的是 (　　) A．a(chǎn)、c兩點的反應(yīng)速率：a>c B．a(chǎn)、c兩點氣體的顏色：a深，c淺 C．由狀態(tài)b到狀態(tài)a，可以用加熱的方法 D．a(chǎn)、c兩點氣體的平均相對分子質(zhì)量：a>c 答案　C 解析　c點壓強(qiáng)大于a點壓強(qiáng)，故反應(yīng)速率aT1，則該反應(yīng)的ΔH<0 B．向容器中充入N2，H2NCOONH4質(zhì)量增加 C．NH3體積分?jǐn)?shù)不變時，說明該反應(yīng)達(dá)到平衡 D．T1、T2時，轉(zhuǎn)化的H2NCOONH4的物質(zhì)的量Δn(T2)＝2Δn(T1) 答案　D 解析　無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，NH3的體積分?jǐn)?shù)都是，故C錯誤；T2時c(NH3)、c(CO2)都是T1時的2倍，容器的容積又恒定不變，所以T2時轉(zhuǎn)化的H2NCOONH4是T1時的2倍，D正確。 8．相同溫度下，容積相同的甲、乙、丙3個恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)：2SO2(g) ＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－197 kJmol－1。實驗測得起始、平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表： 容器 起始各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol SO2 O2 SO3 Ar 達(dá)到平衡時體系能量的變化 甲 2 1 0 0 放出熱量：Q1 乙 1.8 0.9 0.2 0 放出熱量：Q2 丙 1.8 0.9 0.2 0.1 放出熱量：Q3 下列敘述正確的是 (　　) A．Q1＝Q2＝Q3＝197 kJ B．達(dá)到平衡時，丙容器中SO2的體積分?jǐn)?shù)最大 C．甲、乙、丙3個容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)相等 D．若在上述條件下反應(yīng)生成2 mol SO3(s)的反應(yīng)熱為ΔH1，則ΔH1>－197 kJmol－1 答案　C 解析　A項，Q1>Q2＝Q3，錯誤；B項，甲、乙、丙等效平衡，SO2的體積分?jǐn)?shù)相等，錯誤；C項，由于溫度一樣，甲、乙、丙3個容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)相等，正確；D項，SO3(g)―→SO3(s)放出熱量，所以ΔH1<－197 kJmol－1，錯誤。 9．在相同溫度下，體積均為1 L的四個密閉容器中，保持溫度和容積不變，以四種不同的投料方式進(jìn)行反應(yīng)。平衡時有關(guān)數(shù)據(jù)如下(已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJmol－1)。 容器 甲 乙 丙 丁 起始投料量 2 mol SO2＋1 mol O2 1 mol SO2＋0.5 mol O2 2 mol SO3 2 mol SO2＋2 mol O2 反應(yīng)放出或吸收的熱量(kJ) a b c d 平衡時c(SO3) (molL－1) e f g h 下列關(guān)系正確的是 (　　) A．a(chǎn)＝c；e＝g B．a(chǎn)>2b；e>2f C．a(chǎn)>d；e>h D．c＋98.3e>196.6 答案　B 解析　A項，甲容器起始時反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，而丙容器起始時反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，雖然最后是等效平衡，但a＋c＝196.6，故不正確；B項，若將甲容器擴(kuò)大為原來的2倍，則達(dá)平衡時甲與乙容器的濃度相等，但放出的熱量是乙的2倍，現(xiàn)將甲容器再恢復(fù)為原來的體積，即加壓，平衡向正反應(yīng)方向移動，則放熱又增多，故有a>2b，同理有e>2f，正確；C項，丁中的O2可看作是在甲平衡后再充入1 mol O2，則平衡正向移動，放熱增多，即有at1)所示。 反應(yīng)時間/min n(SiF4)/mol n(H2O)/mol 0 1.20 2.40 t1 0.80 a t2 b 1.60 通過a或b的值及化學(xué)平衡原理說明t1時反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)：__________。 (3)若只改變一個條件使上述反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)變大，該反應(yīng)________(填序號)。 a．一定向正反應(yīng)方向移動 b．一定向逆反應(yīng)方向移動 c．一定是減小壓強(qiáng)造成的 d．一定是升高溫度造成的 e．SiF4的平衡轉(zhuǎn)化率一定增大 答案　(1)bcd (2)a＝1.60(或b＝0.80)，說明在一定條件下，t1～t2時各組分的濃度(或物質(zhì)的量)均已不再發(fā)生改變，則t1時反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài) (3)ade 解析　(2)0～t1 min，反應(yīng)消耗的SiF4為0.40 mol，根據(jù)已知反應(yīng)可確定消耗的H2O為0.80 mol，故a＝1.60 mol，t2 min時，H2O仍為1.60 mol，故b＝0.80 mol。由此可判斷t1時該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。 11．在一個體積為2 L的密閉容器中，高溫下發(fā)生反應(yīng)：Fe(s) ＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)。其中CO2、CO的物質(zhì)的量 (mol)隨時間(min)的變化關(guān)系如圖所示。 (1)反應(yīng)在1 min時第一次達(dá)到平衡狀態(tài)，固體的質(zhì)量增 加了3.2 g。用CO2的濃度變化表示的反應(yīng)速率v(CO2) ＝__________。 (2)反應(yīng)進(jìn)行至2 min時，若只改變溫度，曲線發(fā)生的變 化如圖所示，3 min時再次達(dá)到平衡，則ΔH______0(填“>”、“<”或“＝”)。 (3)5 min時再充入一定量的CO(g)，平衡發(fā)生移動。下列說法正確的是________(填寫編號)。 a．v正先增大后減小 b．v正先減小后增大 c．v逆先增大后減小 d．v逆先減小后增大 表示n(CO2)變化的曲線是__________(填寫圖中曲線的字母編號)。 (4)請用固態(tài)物質(zhì)的有關(guān)物理量來說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)：__________________________________________________________________。 答案　(1)0.1 molL－1min－1　(2)>