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第三单元化学平衡的移动,1理解浓度、温度、压强、催化剂等对化学平衡影响的一般规律。 2认识化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。,1化学平衡原理在工业生产中的应用。 2化学平衡图像的分析，等效平衡原理的应用。,一、影响化学平衡的因素 1化学平衡移动的实质：条件改变，引起v(正)、v(逆)发生_程度的改变，平衡才能移动。若v(正)v(逆)，则 反应向_方向移动；若v(正)v(逆)，则反应向 _方向移动。,不同,正反应,逆反应,某一可逆反应，一定条件下达到了平衡，若化学反应速率改变，平衡一定发生移动吗？若平衡发生移动，化学反应速率一定改变吗？ 提示不一定，如反应前后气体分子数不变的反应，增大压强或使用催化剂，正、逆反应速率同等倍数发生变化，但平衡不移动。 一定，化学平衡移动的根本原因就是外界条件改变引起正、逆反应速率不同程度改变，使v正v逆才发生移动的。,2外界条件对化学平衡的影响,正,逆,减小,增大,不,吸热,放热,升高温度，化学平衡会向着吸热反应的方向移动，此时放热反应方向的反应速率会减小吗？ 提示不会。因为升高温度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v放，原平衡被破坏，平衡向吸热反应的方向移动，直至建立新的平衡。降温则相反。,二、勒夏特列原理(亦称平衡移动原理) 勒夏特列原理：如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度)，平衡就向能够_的方向移动。 1适应范围：只适用于_的可逆反应，未达到平衡状态的体系不能用此原理分析。 2适应对象：由于勒夏特列原理是浓度、压强和温度等对平衡影响的概括和总结，它也适用于其他平衡体系，如溶解平衡、电离平衡、水解平衡、络合平衡等。,减弱这种改变,已经达到平衡状态,1对勒夏特列原理中“减弱”的理解 移动的结果只是减弱了外界条件的变化，而不能完全抵消外界条件的变化，达到新平衡时此物理量更靠近外界条件改变的方向。如增大反应物A的浓度，平衡右移，但达到新平衡时，A的浓度仍比原平衡时大；同理，若改变温度、压强等，其变化也相似。 2对化学平衡移动的理解 化学平衡的移动是由正、逆反应速率的相对大小来决定，与正、逆反应速率的增大与减小无关。,三条规律,3稀有气体对化学平衡移动的影响 在已达到平衡的有气体参加的可逆反应中，若加入与任何气体都不反应的稀有气体，平衡是否移动有两种可能： (1)若为恒温、恒容容器，加入稀有气体将导致气体的总压强增大，但原气体的体积未变，各原有气体的浓度也未变，故平衡不移动。 (2)若为恒温、恒压容器，加入稀有气体，要维持恒压则体积必须增大，即降低各原有气体浓度、若反应前后体积不变的可逆反应，则平衡不移动，否则平衡向气体体积变大的方向移动。,不能用勒夏特列原理解释的事实 使用催化剂不能使化学平衡发生移动，只能改变到达平衡的时间，提高单位时间内的产量； 对反应前后体积不变的可逆反应，改变压强可以改变化学反应速率，但不能使化学平衡发生移动。,一种技巧,化学平衡的移动主要学会运用勒夏特列原理判断平衡移动的方向，了解“减弱”的含义。难点是图像和等效平衡，图像掌握“先拐先平”“定一议二”方法，等效平衡题要注意“恒温恒压”“恒温恒容”条件的不同。,我的体会,平衡发生移动时，平衡常数一定改变还是不改变或不一定改变？ 提示不一定改变。因为平衡常数是一个温度的函数，如果是因为温度的改变导致平衡发生移动，则平衡常数K一定会发生改变；如果导致平衡发生移动的是浓度、压强，则平衡虽然发生移动，但平衡常数不改变。,问题征解,1解答化学平衡移动题目的一般思路,必考点49对化学平衡移动的考查,改变条件,2化学平衡移动与化学反应速率的关系 (1)v正v逆：平衡向正反应方向移动。 (2)v正v逆：反应达到平衡状态，不发生平衡移动。 (3)v正v逆：平衡向逆反应方向移动。 3几种特殊情况 (1)当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时，由于其“浓度”是恒定的，不随其量的增减而变化，故改变这些固体或液体的量，对平衡没影响。 (2)对于反应前后气态物质的化学计量数相等的反应，压强的变化对正、逆反应速率的影响程度是等同的，故平衡不移动。,(3)“惰性气体”对化学平衡的影响 恒温、恒容条件,(4)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。,4需注意的问题 (1)压强对化学平衡的影响实质是浓度对化学平衡的影响，所以只有当压强的“改变”造成浓度改变时，平衡才有可能移动。,(3)我们在分析化学平衡移动对颜色、压强、浓度等变化的影响时，有时我们可以给自己建一个平台，“假设平衡不移动”，然后在此平台的基础上进行分析、比较就容易得到正确答案。,向某密闭容器中加入4 mol A、1.2 mol C和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质的浓度随时间变化如甲图所示已知t0t1阶段保持恒温、恒容，且c(B)未画出。乙图为t2时刻后改变反应条件，反应速率随时间的变化情况，已知在t2、t3、t4、t5时刻各改变一种不同的条件，其中t3时刻为使用催化剂。,【典例1】,(1)若t115 s，则t0t1阶段的反应速率为v(C)_。 (2)t4时刻改变的条件为_，B的起始物质的量为_。 (3)t5时刻改变的条件为_，该反应的逆反应为_(填“吸热反应”或“放热反应”)。 (4)已知t0t1阶段该反应放出或吸收的热量为Q kJ(Q为正值)，试写出该反应的热化学方程式：_ _。 (5)图乙中共有五处平衡，其平衡常数最大的是_。 思维引入由速率图像分析可能改变的条件，进而判断反应特点，结合平衡移动解答。,解析(1)v(C)(0.6 molL10.3 molL1)15 s0.02 molL1s1。 (2)t4时刻，正逆反应速率同时降低，平衡不移动，只能是减小压强，同时推知该反应前后气体的分子数相等，进而求得B的起始物质的量。 (3)t5时刻，正逆反应速率同时增大，且平衡移动，一定是升高了温度。进而根据平衡正向移动的事实推知该反应的正反应为吸热反应，其逆反应为放热反应。 (4)由(3)可知，该反应吸热，结合本小题信息，推知4 mol A完全反应，吸收5Q kJ的热量，由此可写出相应的热化学方程式。,(5)平衡常数只与温度有关，因而的平衡常数相同。升高温度时平衡常数增大，因而的平衡常数最大。,AH0，abc BH0，abc CH0，abc DH0，abc,【应用1】,解析由图可知，随压强的增大，Z的体积分数增大，说明平衡正向移动，正反应是气体分子数减小的反应，即abc。随温度的升高，Z的体积分数减小，说明平衡向逆反应方向移动，逆反应是吸热反应，则正反应是放热反应，即H0。 答案C,1速率与时间的图像,必考点50对化学平衡图像的考查,2物质的量浓度与时间图像,3转化率或百分含量与时间、压强、温度的图像,由可知，T1温度先达到平衡，故T1T2，升高温度，C%增大，H0。 由可知，T2温度先达到平衡，故T1T2，升高温度，C%减小，H0。 由可知，p1压强先达到平衡，故p1p2，加压，C%增大，mnpq。 由可知，p2压强先达到平衡，故p1p2，加压，C%减小，mnpq。 由可知，p1p2，mnpq或加入了催化剂。 由中(A)、(B)两线可知，p1p2，mnpq，由(B)、(C)两线可知，T1T2，H0。,4转化率或百分含量与压强、温度的图像,由可知，加压，C%减小，mnp；由(A)线可知，升温，C%增大，H0。 由可知，升温，C%减小，H0；由(A)线可知，加压，C%增大，mnp。,(2013扬州质检)下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像，其中图像和实验结论表达均正确的是 ()。,【典例2】,A是其他条件一定时，反应速率随温度变化的图像，正反应H0 B是在平衡体系的溶液中溶入少量KCl晶体后化学反应速率随时间变化的图像 C是在有无催化剂存在下建立的平衡过程的图像，a是使用催化剂时的曲线,D是一定条件下，向含有一定量A的容器中逐渐加入B 时的图像，压强p1p2 思维引入分析每组图像的特点、结合选项解题。,答案C,图像题是化学反应速率、化学平衡中的常见题型，讨论自变量x(如时间、温度、压强等)与函数值y(如物质的量、浓度、质量分数、转化率)之间的定量或定性关系时，常用函数图像。一般的解题思路是：一看、二想、三判断。 1“一看”看图像 (1)看面：弄清纵、横坐标的含义； (2)看线：弄清线的走向、变化趋势及斜率大小(线的陡与平)； (3)看点：弄清曲线上点的含义，特别是一些特殊点，如坐标轴的交点、几条曲线的交叉点、极值点(最高或最低点)、转折点(也叫拐点)等；,解化学反应速率和化学平衡图像题的一般 思路和方法,(4)看辅助线：弄清等温线、等压线、平衡线等； (5)看量的变化：弄清是浓度变化还是反应物转化率的变化或是某物质百分含量的变化等。2.“二想”想规律 结合图像联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律。如果图像中涉及三个变量，则采取“定一议二”的方法分析。 3“三判断”判断结论 即根据图像中表现的关系与所学规律相对比，作出符合题目要求的判断，得出正确的结论。,【应用2】,请回答下列问题： (1)与比较，和分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是： _； _； (2)实验平衡时B的转化率为_；实验平衡时C的浓度为_； (3)该反应的H_0，其判断理由是_； (4)该反应进行到4.0 min时的平均反应速率： 实验：vB_；实验：vC_。,解析(1)从图像可看出，两者最终A的平衡浓度相同，即最终的平衡状态相同，而比所需要的时间短，显然反应速率加快了，故由影响反应速率和影响平衡的因素可知是加入(正)催化剂；该反应是在溶液中进行的反应，所以不可能是改变压强引起速率的改变，又由于各物质起始浓度相同，故不可能是改变浓度影响反应速率，再由于和相比达平衡所需时间短，平衡时浓度更小，故不可能是使用催化剂，而只能是升高温度影响反应速率。(2)令溶液为1 L，则中达平衡时A转化了0.04 mol，由反应化学方程式中的化学计量,答案(1)加催化剂，达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度未变温度升高，达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度减小 (2)40%(或0.4)0.060 molL1 (3)温度升高，平衡向正反应方向移动，故该反应的正反应是吸热反应,化学平衡移动方向与反应物的转化率的关系如下： 1改变温度或压强，若引起平衡向正反应方向移动，则反应物的转化率一定增大；反之，若引起平衡向逆反应方向移动，则反应物的转化率一定减小。 2反应物的用量 (1)恒温恒压下,必考点51化学平衡移动与反应物的转化率的关系,a若只增加A的量，情况较复杂，视具体题目而定，这里不讨论。 b若反应物A、B的物质的量同倍数地增加，平衡向正反应方向移动，再次建立的平衡与原平衡等效，因此转化率不变。 (2)恒温恒容下,a若只增加A的量，平衡向正反应方向移动，则A的转化率减小，B的转化率增大。若只减少A的量，平衡向逆反应方向移动，则B的转化率减小，A的转化率增大。 b若反应物A、B的物质的量同倍数地增加，平衡向正反应方向移动，考虑转化率时，此种情况等效于加压，反应物的转化率与气态物质化学计量数有关：abcd，转化率不变；abcd，转化率增大；abcd，转化率减小。,A若abc，B的物质的量分数变大 B若abc，平衡时A的物质的量比原平衡时增加 C若abc，A的转化率不变 D若abc，平衡时B的物质的量减少 思维引入注意区别平衡移动和转化率的关系。,【典例3】,解析固定体积时充入一定量的A，相当于对平衡加压，若abc，平衡不移动，B的物质的量分数不变，A项错误；但平衡时，A的物质的量增加，B项正确；若abc，平衡向右移动，A的转化率增大，C项错误；若abc，平衡向左移动，B的物质的量分数减少，但B的物质的量增加，D项错误。 答案B,设计一个与容器A达到等效平衡，与容器B有平衡移动关系的中间状态是解题的关键。这种方法可称为“虚拟容器法”。该法适用于在定温、定容条件下，各种反应物或生成物或反应物和生成物同时增大(减小)相同倍数，可虚拟一个容器，容器的体积扩大(缩小)相应的倍数，此时两容器中建立的平衡完全等效，然后将虚拟的容器压缩(扩大)至原容器大小，相当于增大(减小)压强，再根据压强对平衡移动的影响来确定转化率等的变化情况。,“虚拟容器法”的应用,体积完全相同的两个容器A和B，已知A装有SO2和O2各1 g，B装有SO2和O2各2 g，在相同温度下反应达到平衡时A中SO2的转化率为a%，B中SO2的转化率为b%，则A、B两容器中SO2转化率的关系正确的是 ()。 Aa%b% Ba%b% Ca%b% D2a%b%,【应用3】,即先将B容器中的体积扩大一倍，使状态与A容器达到等效平衡(状态相当于两个独立的容器A)，两者SO2的转化率相等。再将状态体积压缩为原体积，根据勒夏特列原理，平衡向体积减小的方向移动，平衡向正反应移动，状态平衡时SO2转化率大于状态(也就是容器A)的转化率。而B容器先扩大体积再压缩回原状，转化率是相同的，所以a%b%。,答案C,1常见的等效平衡,必考点52等效平衡原理,2.等效平衡的计算方法 (1)恒温、恒容条件下的反应前后气体体积变化的可逆反应 判断方法：极值等量即等效。,2 mol1 mol0 0 0 2 mol 0.5 mol 0.25 mol 1.5 mol a mol b mol c mol,(2)恒温、恒压条件下的反应前后气体体积变化的可逆反应 判断方法：极值等比即等效。,2 mol3 mol0 mol 1 mol 3.5 mol 2 mol a mol b mol c mol,(3)恒温条件下反应前后气体体积不变的可逆反应 判断方法：无论是恒温、恒容，还是恒温、恒压，只要极值等比即等效，因为压强改变对该类反应的化学平衡无影响。, 1 mol 1 mol0 mol 2 mol 2 mol 1 mol a mol b mol c mol 两种情况下，n(H2)n(I2)11，故两平衡等效。,有甲、乙两容器，甲容器容积固定，乙容器容积可变。一定温度下，,【典例4】,(1)相同温度下，在乙中加入4 mol N2、6 mol H2，若乙的压强始终与甲的压强相等，乙中反应达到平衡时，生成NH3的物质的量为_mol(从下列各项中选择，只填序号，下同)；若乙的容积与甲的容积始终相等，乙中反应达到平衡时，生成NH3的物质的量为_mol。,A小于m B等于m C在m2m之间 D等于2m E大于2m (2)相同温度下，保持乙的容积为甲的一半，并加入1 mol NH3，要使乙中反应达到平衡时，各物质的体积分数与上述甲容器中达到平衡时相同，则起始时应加入_mol N2和_mol H2。 思维引入首先根据反应条件判断是“恒温恒容”还是“恒温恒压”，再结合等效平衡类型解题。,解析(1)由于甲容器定容，而乙容器定压，它们的压强相等，达到平衡时，乙的容积应该为甲的两倍，生成的NH3的物质的量应该等于2m mol。当甲、乙两容器的体积相等时，相当于将建立等效平衡后的乙容器压缩，故乙中NH3的物质的量大于2m mol。 (2)乙的容积为甲的一半时，要建立与甲一样的平衡，只有乙中的投入量是甲的一半才行，故乙中应该投入N2为(10.5) mol0.5 mol，H2为(1.51.5) mol0 mol。 答案(1)DE(2)0.50,等效平衡的解题思路 (1)构建等温等容平衡思维模式(见图示)：新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成，相当于增大压强。,(2)构建等温等压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例，见图示)：新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加，压强不变，平衡不移动。,A0.5 mol CO2 mol H2O(g)1 mol CO21 mol H2 B1 mol CO1 mol H2O(g)1 mol CO21 mol H2 C0.5 mol CO1.5 mol H2O(g)0.4 mol CO20.4 mol H2 D0.5 mol CO1.5 mol H2O(g)0.5 mol CO20.5 mol H2,【应用4】,解析根据“一边倒”的方法先把选项中的投料量统一折算成CO和H2O的物质的量，A中为1.5 mol CO和3 mol H2O，B中为2 mol CO和2 mol H2O，C中为0.9 mol CO和1.9mol H2O，D为1 mol CO和2 mol H2O。根据等效平衡原理：A、D中投料比和原来相同，达到平衡时体积分数仍为x，选项B相当于原平衡达到平衡后再充入1 mol CO，因此CO的体积分数将大于x，选项C可看成先充入 09 mol CO和1.8 mol H2O，达到平衡后再充入0.1 mol H2O，因此CO的体积分数小于x。 答案B,化学平衡移动原理是一条实验规律。反应条件的改变引起反应速率的改变，又能引起反应混合物中各组分浓度、含量等一些数据的改变，分析处理浓度、含量等变化的数值，就可总结出化学平衡移动原理。 对实验数据进行处理和解释，有助于我们从实验事实中抽象、归纳出一般规律，有助于我们形成化学概念、理论和定律。归纳数据，建立数学模型的分析方法是化学研究问题常用的一种方法，这种命题思路是学科综合考查的体现，是化学思维的高层次要求。,当场指导,(1)第_次实验结果，正反应速率最大。 (2)当达到平衡时，第_次实验结果A的转化率最大。,解析(1)浓度越大，温度越高，压强越大，并有催化剂，反应速率越大。第5次实验时，B浓度大，温度高，压强大，并有催化剂，此时反应速率最快。 (2)由于反应前后气体体积不变，所以压强和催化剂对化学平衡无影响；由于正反应为放热反应，所以温度越低越有利于平衡正向移动，另外增加B的浓度也可提高A的转化率，故第2次实验时A的转化率最大。 答案(1)5(2)2,主要考查有关化学平衡的移动、化学平衡的图像、化学平衡的计算。由于化学平衡是“四大平衡”的理论基础，因此成为每年高考的必考内容，预测2014年高考仍将通过图表(或图像)的分析，判断化学平衡移动的方向，将化学平衡的移动与化工生产、化学实验、化学计算等方面结合设计成综合试题考查。,Hold住考向,名师揭秘,1(2012全国，8)合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得，其中的一步反应为：,化学平衡移动原理,A增加压强 B降低温度 C增大CO的浓度 D更换催化剂,解析该反应的反应前后气体分子数不变，增大压强，平衡不移动，CO转化率不变，A项错误；该反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，CO转化率增大，B项正确；增大CO的浓度，平衡向正反应方向移动，H2O的转化率增大，但CO的转化率降低，C项错误；更换催化剂，只能改变反应速率，平衡不移动，CO转化率不变，D项错误。 答案B,2(2012重庆理综，13)在一个不导热的密闭反应器中，只发生两个反应：,进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所作的功)，下列叙述错误的是 ()。 A等压时，通入惰性气体，c的物质的量不变 B等压时，通入z气体，反应器中温度升高 C等容时，通入惰性气体，各反应速率不变 D等容时，通入z气体，y的物质的量浓度增大,解析本题考查化学反应速率及平衡的移动知识，当两个平衡共存于同一体系中时要考虑相互影响。A项，恒压下，通入惰性气体，容器体积增大，相当于减压，对于第一个平衡无影响，对于第二个反应，平衡逆向移动，放出热量，由于反应器不导热，则放出的热量会使第一反应的平衡逆向移动，从而使得c的物质的量减少，错误；B项，通入z气体，第二个反应平衡逆向移动，反应放热，正确；C项，恒容时，通入惰性气体，各组分的浓度保持不变，则反应速率也不变，正确；D项，通入z气体，平衡逆向移动，生成y的物质的量浓度增大，正确。 答案A,回答问题： (1)反应的化学方程式中，abc为_； (2)A的平均反应速率v(A)、v(A)、v(A)从大到小排列次序为_； (3)B的平衡转化率(B)、(B)、(B)中最小的是_，其值是_； (4)由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是_，采取的措施是_； (5)比较第阶段反应温度(T2)和第阶段反应温度(T3)的高低：T2_T3(填“”“”或“”)，判断的理由是_；,(6)达到第三次平衡后，将容器的体积扩大一倍，假定10 min后达到新的平衡，请在下图中用曲线表示第阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势(曲线上必须标出A、B、C),解析(1)第阶段A、B、C的物质的量浓度变化值分别为(减少)1.0 molL1、(减少)3.0 molL1、(增加)2.0 molL1，各物质浓度的变化量之比等于化学方程式中化学计量数之比，因此计算得abc132。,(4)第阶段C是从0开始的，因此可以确定第一次平衡后从体系中移出了C，即减少生成物的浓度，平衡正向移动。 (5)第阶段的开始与第阶段的平衡各物质的量均相等，根据A、B的量减少，C的量增加可判断平衡是正向移动的，根据平衡开始时浓度确定此平衡移动不可能是由浓度的变化引起的，另外题目所给条件是容器的体积不变，则改变压强也不可能，因此一定为温度的影响，此反应正向为放热反应，可以推测为降低温度，另外再结合A的速率在三个阶段的情况，确定改变的条件一定为降低温度。,(6)容器扩大一倍，则各物质的浓度减小为原来的一半，另外考虑容器体积增大，平衡向气体的物质的量增大的方向移动，即向逆反应方向移动。,答案(1)132(2)v(A)v(A)v(A) (3)(B)0.19(19%)(4)向正反应方向从反应体系中移出产物C(5)此反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动 (6),(注：只要曲线能表示出平衡向逆反应移动及各物质浓度的相对变化比例即可),1(2011重庆，10)一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是 ()。,化学平衡图像的分析,解析左边图像是温度与时间的图像，在拐点之前可以判断斜率较大的T2对应的反应速率快，因此温度较高，即T2T1，拐点之后，T2温度下达到平衡时，水蒸气的含量较少，因此确定升高温度，平衡逆向移动，即此反应正向为放热反应，排除B、C。右边图像为压强与时间的图像，可判断p1p2，增大压强平衡正向移动，确定此反应生成物的气体的物质的量之和小于反应物气体的物质的量之和，排除D。 答案A,2(2012新课标，27)光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，工业上采用高温下CO与Cl2在活性炭催化下合成。 (1)实验室中常用来制备氯气的化学方程式为_ _。 (2)工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO，已知CH4、H2和CO的燃烧热(H)分别为890.3 kJmol1、285.8 kJmol1和283.0 kJmol1，则生成1 m3(标准状况)CO所需热量为_。 (3)实验室中可用氯仿(CHCl3)与双氧水直接反应制备光气，其反应的化学方程式为_ _；,计算反应在第8 min时的平衡常数K_。 比较第2 min反应温度T(2)与第8 min反应温度T(8)的高低：T(2)_T(8)(填“”“”或“”)。 若12 min时反应于温度T(8)下重新达到平衡，则此时c(COCl2)_molL1。 比较产物CO在23 min、56 min和1213 min时平均反应速率平均反应速率分别以v(23)、v(56)、v(1213)表示的大小：_ _； 比较反应物COCl2在56 min和1516 min时平均反应速率的大小：v(56)_v(1516)(填“”“”或“”)，原因是_。,(2)5.52103 kJ(3)CHCl3H2O2=COCl2H2OHCl(4)0.234 molL10.031v(56)v(23)v(1213)在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大,3(2012浙江理综，27)甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应有：,回答下列问题： (1)反应CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)的H_kJmol1。 (2)在初始阶段，甲烷蒸汽重整的反应速率_甲烷氧化的反应速率(填“大于”、“小于”或“等于”)。 (3)对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数(记作Kp)，则反应CH4(g)H2O(g) CO(g)3H2(g)的Kp_；随着温度的升高，该平衡常数_(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (4)从能量角度分析，甲烷自热重整方法的先进之处在于 _。,(5)在某一给定进料比的情况下，温度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图：,若要达到H2物质的量分数65%、CO物质的量分数10%，以下条件中最合适的是_。 A600 ，0.9 MPa B700 ，0.9 MPa C800 ，1.5 MPa D1 000 ，1.5 MPa,画出600 ，0.1 MPa条件下，系统中H2物质的量分数随反应时间(从常温进料开始计时)的变化趋势示意图：,(6)如果进料中氧气量过大，最终导致H2物质的量分数降低，原因是_ _。,解析(1)依题意有：CH4(g)2H2O(g)=CO2(g)4H2(g)H165.0 kJmol1， CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H206.2 kJmol1， 式式即得：CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g) H41.2 kJmol1。 (2)因蒸汽重整反应所需的活化能比甲烷氧化所需的活化能高，故CH4蒸汽重整的反应速率应小于CH4氧化的反应速率。,(4)观察表中所给4个反应的焓变可知：甲烷氧化反应属于强放热反应，可为强吸热的蒸汽重整反应提供所需的能量，实现能量自给。 (5)仔细观察题中所给两图不难找到最合适的反应条件是：700 ，0.9 MPa；作图时注意：a.曲线的起点，从常温进料开始计时，此时H2物质的量分数为0；b.观察题图，在600 ，0.1 MPa条件下，最终H2的物质的量分数为70%，故H2的物质的量分数从0增大到70%后不再变化，具体示意图见答案。,(6)如果O2量过大，一方面CH4被过度氧化，则发生蒸汽重整的CH4的量减少，导致生成H2的量相应减少；另一方面，O2量过大，会与生成的H2发生反应，也会导致H2的物质的量分数降低。,(6)甲烷氧化程度过高，氢气和氧气反应(其他合理答案均可),化学平衡移动与转化率的关系,解析温度越高反应速率越快，达到平衡越早，b早达到平衡，表示b为20 下的曲线，A项错误；从图像易知，20 min时b曲线反应速率快，即20 下反应速率快，B项错误；由图示可知温度越高反应物的转化分数越小，即平衡转化率越低，C项错误；由图示，66 min时两个温度下转化分数相同，则生成的CH3COCH2COH(CH3)2物质的量相同，D项正确。 答案D,如图所示。由图可得出的正确结论是 ()。 A反应在c点达到平衡状态 B反应物浓度：a点小于b点 C反应物的总能量低于生成物的总能量 Dt1t2时，SO2的转化率：ab段小于bc段,解析A项反应在c点时v正达最大值，随后v正逐渐减小，并非保持不变，故c点时反应未达平衡状态；B项由正反应速率变化曲线可知，a点的速率小于b点，但开始时通入SO2和NO2，反应由正反应方向开始，故a点反应物的浓度大于b点；C项在c点之前，反应物的浓度逐渐减小，容器的容积保持不变，v正逐渐增大说明反应的温度逐渐升高；该反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量；D项由v正变化曲线可知，ab段的正反应速率小于bc段的正反应速率，t1t2时，ab段消耗SO2的物质的量小于bc段，故ab段SO2的转化率小于bc段。 答案D,下列有关该反应的描述正确的是 ()。,A第6 min后，反应就终止了 BX的平衡转化率为85% C若升高温度，X的平衡转化率将大于85% D若降低温度，v正和v逆将以同样倍数减小,答案B,等效平衡原理,下列说法正确的是 ()。 A反应在前50 s的平均速率v(PCl3)0.003 2 molL1s1 B保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(PCl3)0.11 molL1，则反应的H0,C相同温度下，起始时向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20 mol PCl3和0.20 mol Cl2，反应达到平衡前v(正)v(逆) D相同温度下，起始时向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于80%,答案C,A容器内压强p：p甲p丙2p乙 BSO3的质量m：m甲m丙2m乙 Cc(SO2)与c(O2)之比为k：k甲k丙k乙 D反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲Q丙2Q乙 解析甲中投入的物质折算到右边和丙中物质完全相同，二者平衡时等效，故p甲p丙、m甲m丙；甲中物质的量是乙中物质的2倍，假设将甲的容器体积扩大为2倍，则平衡时与乙完全相同，然后将容器压缩为原体积，,若平衡不移动，则p甲2p乙、m甲2m丙，Q甲2Q乙由于压缩过程中平衡向右移动，故p甲2p乙、m甲2m乙，Q甲2Q乙故项A错误、B项正确；甲、乙容器中均按化学方程式化学计量数之比投入的物质，反应过程中c(SO2)c(O2)21保持不变，而丙中投入SO3开始反应，生成物c(SO2)c(O2)21，故k甲k乙k丙，C项错误；甲中反应从左边开始建立平衡，反应放热，而丙中反应从右边开始反应建立平衡，是吸热反应，故Q甲和Q丙不一定相等，D项错误。 答案B,下列说法正确的是 ()。,A2c1c3 Bab92.4 C2p2p3 D131,答案BD,在研究影响化学平衡的因素时，由于外界影响因素较多，故为搞清某个因素的影响均需控制其他因素相同或不变时，再进行实验。因此，变量控制思想在这部分体现较为充分，在高考题中近几年也考查较多，且多以探究型实验题的形式出现。这类题目以实验为研究手段，模拟科学探究过程对小课题展开研究。尽管涉及因素较多，有其复杂性，但仍然重在考查基础知识和基本技能、学生分析能力和实验能力。实际上这类题目并不可怕。,探究点一化学反应处于平衡状态时，在其他条件不变时，浓度对化学平衡的影响 探究点二化学反应处于平衡状态时，在其他条件不变时，温度对化学平衡的影响 探究点三化学反应处于平衡状态时，在其他条件不变时，压强对化学平衡的影响 【探究实例1】 科学探究在理论指导元素化合物实验中具有重要意义。 问题 对于已达到平衡的可逆反应，当其他条件不变时，改变反应物或生成物的浓度会对化学平衡有何影响？,猜想与假设 假设1：化学反应处于平衡状态时，其他条件不变，增加反应物浓度，使平衡向正反应方向移动。 假设2：化学反应处于平衡状态时，其他条件不变，增加反应物浓度，使平衡向逆反应方向移动。 假设3：化学反应处于平衡状态时，其他条件不变，增加生成物浓度，使平衡向逆反应方向移动。 假设4：化学反应处于平衡状态时，其他条件不变，增加生成物浓度，使平衡向正反应方向移动。,设计和实施方案 在已反应平衡的FeCl3和KSCN的混合液中，分别加入：FeCl3溶液KSCN溶液KCl固体NaF溶液 实验用品： 仪器：烧杯、玻璃棒、胶头滴管 试剂：FeCl3(aq)(0.01 molL1，1.0 molL1)，KSCN(aq)(0.01 molL1，1.0 molL1)，KCl(s)，NaF(aq)(1.0 molL1)。 实验步骤： 1往250 mL烧杯中加入100 mL蒸馏水，然后加入10 mL 0.01 molL1 FeCl3溶液，再加入10 mL 0.01 molL1KSCN溶液，溶液由黄色变成橙红色。,2取5支试管，编号分别为1，2，3，4，5，然后各取步骤1中FeCl3和KSCN的混合溶液4 mL加到5支试管中。往1号试管滴加23滴1.0 molL1 FeCl3溶液，振荡，观察现象；往2号试管滴加23滴1.0 molL1 KSCN溶液，振荡，观察现象；往3号试管中加入少量KCl固体，振荡，观察现象；往4号试管中滴加23滴1.0 molL1 NaF溶液，振荡，观察现象。 根据你所学的内容完成下列表格，并回答有关问题。 FeCl3与KSCN溶液反应,(1)由现象说明假设_成立，假设_不成立。,(3)根据“4”号试管中的现象，分析在4号试管中发生的变化是_，说明了_(从改变浓度影响平衡移动角度回答)。,答案加深血红加深血红右右 左左 (1)12 (2)Fe3与Cl形成络离子，使Fe3浓度减小，平衡向左移动 (3)F与Fe3形成了无色的且比Fe(SCN)3稳定的化合物(络合物)减小反应物的浓度会使平衡向逆反应方向移动。,【探究实例2】 (2012唐山统考)诺贝尔化学奖曾授予德国科学家格哈德埃特尔，以表彰他在表面化学研究领域作出的开拓性贡献。 (1)有人认为：该研究可以提高合成氨反应在铁催化剂表面进行的效率，从而提高原料的转化率。你是否认同他的观点_(填“是”或“否”)。理由是_ _。,若出现下列状态，反应将向哪个方向进行以达到平衡状态(在后面空白处填“向左进行”、“向右进行”或“已达平衡状态”)? (A)c(N2)c(H2)1 molL1，c(NH3)0.5 molL1，_。 (B)c(N2)0.3 molL1，c(H2)0.1 molL1，c(NH3)0.03 molL1，_。 若该反应升高温度再达到平衡时，K为0.2，则正反应为_热反应。,答案(1)否催化剂只能提高化学反应速率，不能改变化学反应的限度，从而不能提高原料的转化率 (2)(A)向右进行(B)向左进行放,
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