全国通用版2019版高考化学大一轮复习第28讲化学平衡优选学案.doc

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全国通用版2019版高考化学大一轮复习第28讲化学平衡优选学案考纲要求考情分析命题趋势1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。2.掌握化学平衡的特征。3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响,能用相关理论解释其一般规律。4.了解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。xx,全国卷,28Txx,全国卷,27Txx,海南卷,11Txx,全国卷甲,28Txx,全国卷乙,27Txx,全国卷丙,27T高考对本部分的考查内容主要有化学平衡状态的判断,对化学平衡移动中相关量的变化分析以及用图像工具分析解决问题等。预计2019年高考既会保持对传统知识的考查,如化学平衡状态的判断、有关平衡的计算等;又会适当增加对联系实际问题的考查,如利用平衡移动原理探索工业条件的选择等。分值:612分(3)表示在化学方程式中用_“”_表示。2化学平衡状态(1)概念一定条件下的可逆反应中,正反应速率与逆反应速率_相等_,反应体系中所有参加反应的物质的_质量或浓度_保持不变的状态。(2)化学平衡的建立(3)化学平衡状态特征1判断正误,正确的划“”,错误的划“”。(1)2H2O2H2O2为可逆反应。()(2)二次电池的充、放电为可逆反应。 ()(3)一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度。 ()2向含有2 mol的SO2的容器中通入过量氧气发生反应:2SO2O22SO3,充分反应后生成SO3的物质的量_2 mol(填“”或“”,下同),SO2的物质的量_0 mol,转化率_100%。3下列说法可以证明H2(g)I2(g)2HI(g)已达平衡状态的是_(填序号)。单位时间内生成n mol H2的同时,生成n mol HI一个HH键断裂的同时有两个HI键断裂百分含量w(HI)w(I2)反应速率v(H2)v(I2)v(HI)c(HI)c(H2)c(I2)211温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化温度和体积一定时,容器内压强不再变化条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化温度和体积一定时,混合气体颜色不再变化温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化一极端假设法确定可逆反应中各物质的浓度范围先假设反应正向或者逆向能够进行到底,求出各种物质浓度的最大值和最小值,从而确定各物质的范围。假设反应正向进行到底:X2(g) Y2(g) 2Z(g)起始浓度/(molL1)0.10.30.2改变浓度/(molL1)0.1 0.1 0.2终态浓度/(molL1)00.2 0.4假设反应逆向进行到底: X2(g) Y2(g) 2Z(g)起始浓度/(molL1)0.10.30.2改变浓度/(molL1)0.10.10.2终态浓度/(molL1)0.20.40平衡体系中各物质的浓度范围为0c(X2)0.2 molL1,0.2 molL1c(Y2)0.4 molL1,0c(Z)0.4 molL1。例1(双选)一定条件下,对于可逆反应X(g)3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1 molL1、0.3 molL1、0.08 molL1,则下列判断正确的是(CD)Ac1c231B平衡时,Y和Z的生成速率之比为23CX、Y的转化率相等Dc1的取值范围为0c10.14 molL1二化学平衡状态的判断依据1本质标志:v正v逆0。对于某一可逆反应来说,正反应消耗掉某反应物的速率等于逆反应生成该反应物的速率。2等价标志以mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)为例:类型判断依据平衡状态混合物体系中各成分的含量各物质的物质的量或物质的量分数一定平衡各物质的质量或质量分数一定平衡各气体的体积或体积分数一定平衡正、逆反应速率的关系在单位时间内消耗了m mol A,同时生成m mol A,即v正v逆平衡在单位时间内消耗了n mol B,同时生成p mol C,则v正不一定等于v逆不一定v(A)v(B)v(C)v(D)mnpq,v正不一定等于v逆不一定在单位时间内生成n mol B,同时消耗q mol D,二者变化均表示v逆不一定压强mnpq时,总压强一定(其他条件一定)平衡mnpq时,总压强一定(其他条件一定)不一定平均相对分子质量(r)mnpq时,r一定平衡mnpq时,r一定不一定气体密度mnpq,恒温恒压时,密度保持不变平衡mnpq,恒温恒压时,密度保持不变不一定温度体系温度一定(其他不变)平衡颜色反应体系内有色物质的颜色一定平衡例2将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g)。判断该分解反应已经达到化学平衡的是(C)A2v(NH3)v(CO2)B密闭容器中c(NH3)c(CO2)21C密闭容器中混合气体的密度不变D密闭容器中氨气的体积分数不变例1(xx全国卷节选)298 K时,将20 mL 3x molL1 Na3AsO3、20 mL 3x molL1 I2和20 mL NaOH溶液混合,发生反应:AsO(aq)I2(aq)2OH(aq)AsO(aq)2I(aq)H2O(l)。溶液中c(AsO)与反应时间(t)的关系如图所示。(1)下列可判断反应达到平衡的是_(填字母)。a溶液的pH不再变化bv(I)2v(AsO)cc(AsO)/c(AsO)不再变化dc(I)y molL1(2)tm时,v正_v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。(3)tm时v逆_tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是_。(4)若平衡时溶液的pH14,则该反应的平衡常数K为_。答题送检来自阅卷名师报告错误致错原因扣分(2)不能从c(AsO)与时间(t)关系图中获得关键信息,即从tm到平衡,c(AsO)逐渐增加,说明此时v正v逆2(4)忽略了三种溶液20 mL Na3AsO3、20 mL I2和30 mL NaOH混合后,其浓度的变化2解析 (1)平衡时,各物质浓度保持不变,故a、c项正确;由于未标明v(I)和v(AsO)的方向,所以b项错误;d项,c(I)2c(AsO)2y molL1时才可说明反应达平衡状态。(2)tm时,反应尚未达到平衡,且反应正向进行,故v正v逆。(3)随着反应正向进行,生成物浓度逐渐增大,故v逆逐渐增大,则tm时v逆小于tn时v逆。(4)根据题给信息,原溶液混合后体积扩大为原来的3倍,故c(AsO)、c(I2)均为x molL1。根据三段式:AsO(aq)I2(aq)2OH(aq)AsO(aq)2I(aq)H2O(l)c始/(molL1)xx00c转/(molL1)yyy2yc平/(molL1)xyxy y2y再结合pH14,代入平衡常数表达式得K (molL1)1。答案 (1)ac(2)大于(3)小于tm时生成物浓度较低(4) (molL1)11已知A(g)B(g)C(g)D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:温度/7008008301 0001 200平衡常数1.71.11.00.60.4判断该反应是否达到平衡的依据为(C)A压强不随时间改变B气体的密度不随时间改变Cc(A)不随时间改变D单位时间里生成C和D的物质的量相等1用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件,能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下:3SiCl4(g)2N2(g)6H2(g)Si3N4(s)12HCl(g)H0完成下列填空:(1)上述反应达到平衡后,下列说法正确的是_bd_(填字母,下同)。a其他条件不变,压强增大,平衡常数K减小b其他条件不变,温度升高,平衡常数K减小c其他条件不变,增大Si3N4物质的量,平衡向左移动d其他条件不变,增大HCl物质的量,平衡向左移动(2)一定条件下,在密闭恒容的容器中,能表示上述反应达到化学平衡状态的是_ac_。a3v逆(N2)v正(H2)bv正(HCl)4v正(SiCl4)c混合气体密度保持不变dc(N2)c(H2)c(HCl)136(3)若平衡时H2和HCl的物质的量之比为,保持其他条件不变,降低温度后达到新的平衡时,H2和HCl的物质的量之比_”“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0BA2(g)3B2(g)2AB3(g)H0D2A(g)B(g)3C(g)D(s)H0,不改变其他条件的情况下合理的说法是(B)A加入催化剂,反应途径将发生改变,H也将随之改变B升高温度,正逆反应速率都增大,H2S分解率也增大C增大压强,平衡向逆反应方向移动,将引起体系温度降低D若体系恒容,注入一些H2后达新平衡,H2浓度将减小解析焓变是一个状态函数,与反应发生的途径无关,A项错误;温度升高,正逆反应速率均增大,因该反应是吸热反应,故平衡正向移动,分解率增大,B项正确;该反应是气体体积增大的反应,增大压强平衡逆向移动,逆向反应是放热反应,会使体系温度升高,C项错误;体系中注入H2,体系将向H2浓度降低的方向移动,但最终H2的浓度增大,D项错误。一分析化学平衡移动的一般思路和思维模型1分析化学平衡移动的一般思路改变条件2思维模型例1(xx海南卷)(双选)已知反应CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)H0,当反应达到平衡时,下列措施:升温恒容通入惰性气体增加CO浓度减压加催化剂恒压通入惰性气体,能提高COCl2转化率的是(B)ABCD解析正反应为吸热反应,升温则平衡正向移动,反应物转化率提高,正确;恒容时,通入惰性气体,反应物与生成物浓度不变,平衡不移动,错;增加CO浓度,平衡逆向移动,反应物转化率降低,错;正反应为气体分子数增大的反应,减压时平衡向正反应方向移动,反应物转化率提高,正确;催化剂只能改变反应速率,不能改变平衡状态,错;恒压时,通入惰性气体,容器体积增大,反应物与生成物浓度降低,平衡向气体分子数增加的方向移动,即向正反应方向移动,反应物转化率提高,正确。例1某温度下,在一个2 L的密闭容器中,加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)发生反应:X(g)mY(g)3Z(g)。平衡时,X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此时平衡体系中加入1 mol Z(g),再次达到平衡后,X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是()Am2B两次平衡的平衡常数相同CX与Y的平衡转化率之比为11D第二次平衡时,Z的浓度为0.4 molL1答题送检来自阅卷名师报告错误致错原因扣分A不能熟练运用等效平衡原理解决问题6解析 由于在平衡后加入1 mol Z(g),相当于增大压强,各组分体积分数不变,说明是等效平衡,则反应前后气体物质的量相等,即m2,A项正确;化学平衡常数K只与温度有关,B项正确;反应后n(X)3 mol30%0.9 mol,n(Y)3 mol60%1.8 mol,二者转化率都为10%,C项正确;再加入1 mol Z,反应后n(Z)4 mol10%0.4 mol,则c(Z)n(Z)/V0.2 molL1,D项错误。答案 D1在一定温度下,将气体X和气体Y各0.16 mol充入10 L恒容密闭容器中,发生反应X(g)Y(g)2Z(g)Hv正C该温度下此反应的平衡常数K1.44D其他条件不变,再充入0.2 mol Z,平衡时X的体积分数增大1对于合成氨反应,达到平衡后,以下分析正确的是(B)A升高温度,对正反应的反应速率影响更大B增大压强,对正反应的反应速率影响更大C减小反应物浓度,对逆反应的反应速率影响更大D加入催化剂,对逆反应的反应速率影响更大2(xx全国卷甲)丙烯腈(CH2=CHCN)是一种重要的化工原料,工业上可用“丙烯氨氧化法”生产,主要副产物有丙烯醛(CH2=CHCHO)和乙腈(CH3CN)等。回答下列问题:(1)以丙烯、氨、氧气为原料,在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式如下:C3H6(g)NH3(g)O2(g)=C3H3N(g)3H2O(g)H515 kJmol1C3H6(g)O2(g)=C3H4O(g)H2O(g)H353 kJmol1两个反应在热力学上趋势均很大,其原因是_两个反应均为放热量大的反应_;有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是_降低温度、降低压强_;提高丙烯腈反应选择性的关键因素是_催化剂_。(2)图(a)为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线,最高产率对应的温度为460 。低于460 时,丙烯腈的产率_不是_(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡产率,判断理由是_该反应为放热反应,平衡产率应随温度升高而降低_;高于460 时,丙烯腈产率降低的可能原因是_AC_(填字母)。A催化剂活性降低B平衡常数变大C副反应增多D反应活化能增大(3)丙烯腈和丙烯醛的产率与n(氨)/n(丙烯)的关系如图(b)所示。由图可知,最佳n(氨)/n(丙烯)约为_1.0_,理由是_该比例下丙烯腈产率最高,而副产物丙烯醛产率最低_。进料气氨、空气、丙烯的理论体积比约为_17.51_。解析(1)由于反应和均为放出热量较多的反应,产物的能量较低,故两个反应在热力学上趋势很大;由于反应为放热反应,且该反应为气体分子数增大的反应,故降低温度和降低压强均有利于反应正向进行,从而提高丙烯腈的平衡产率;提高丙烯腈反应选择性的关键因素是使用合适的催化剂。(2)反应为放热反应,升高温度,丙烯腈的平衡产率应降低,故低于460 时,丙烯腈的产率不是对应温度下的平衡产率;高于460 时,催化剂的活性降低、副反应增多均可能导致丙烯腈的产率降低,A、C项正确;该反应为放热反应,升高温度,平衡常数减小,B项错误;升高温度可以提高活化分子的百分数,但不能改变反应所需的活化能,D项错误。(3)从题图(b)中可看出当n(氨)/n(丙烯)1时,丙烯腈的产率最高,此时几乎没有丙烯醛;只发生反应时,NH3、O2、C3H6的物质的量之比为11.51,结合空气中O2的体积分数约为20%,可确定进料气NH3、空气、C3H6的理论体积之比约为17.51。考点三常见的五类化学平衡图像1速率时间图像以反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)Hpq为例,各类条件改变图像如下:此类图像定性揭示了v正、v逆随时间(含条件改变对速率的影响)变化的规律,从两点思考:(1)c、T、p、催化剂对正、逆反应速率的影响;(2)c、T、p、催化剂对平衡的影响,平衡正移,则v正v逆,反之,v正T1,升高温度,A降低,平衡逆移,则正反应为_放_热反应。图乙中,p1p2,增大压强,A升高,平衡正移,则正反应为气体体积_减小_的反应。若纵坐标表示A的百分含量,则图甲中正反应为_吸_热反应,图乙中正反应为气体体积_增大_的反应。4恒温线(或恒压线)图像已知不同温度下的转化率压强图像或不同压强下的转化率温度图像,推断反应的热效应或反应前后气体物质间化学计量数的关系。以反应aA(g)bB(g)cC(g)中反应物的转化率A为例说明解答这类图像题时应遵循的原则“定一议二”原则:(1)可通过分析相同温度下不同压强时反应物A的转化率变化来判断平衡移动的方向,从而确定反应方程式中反应物与产物气体物质间的化学计量数的大小关系。如图甲中任取一条温度曲线研究,压强增大,A增大,平衡正移,正反应为气体体积_减小_的反应。(2)可通过分析相同压强下不同温度时反应物A的转化率的大小来判断平衡移动的方向,从而确定反应的热效应。如利用上述分析方法,在甲中作垂直线,图乙中任取一曲线,即能分析出正反应为_放_热反应。5几种特殊图像(1)如下图,对于化学反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g),M点前,表示化学反应从反应物开始,则v正v逆;M点为刚达到的平衡点。M点后为平衡受温度的影响情况,即升温,A%增大(C%减小),平衡左移,H_v逆;则右下方(F点):v正_v逆。1对于可逆反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0B图中Z的大小为a3bC图中X点对应的平衡混合物中3D温度不变时,图中X点对应的平衡在加压后(CH4)减小解析由题中图像看出,随温度升高,甲烷的平衡体积分数减小,说明温度升高,平衡正向移动,则该反应为吸热反应,H0,A项正确;Z越大,甲烷的平衡体积分数越小,故b3a,B项错误;起始时3,反应一旦开始,则消耗等物质的量的H2O和CH4,即的分子、分母同时减小相同的数值,故图中X点对应的平衡混合物中的值一定不等于3,C项错误;温度不变,加压时平衡逆向移动,图中X点对应的平衡混合物中甲烷的体积分数增大,D项错误。例1乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:CH2CH3(g)CHCH2(g)H2(g)(1)已知:化学键CHCCC=CHH键能/(kJmol1)412348612436计算上述反应的H_kJmol1。(2)维持体系总压p恒定,在温度T时,物质的量为n、体积为V的乙苯蒸气发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为,则在该温度下反应的平衡常数K_(用等符号表示)。(3)工业上,通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为19),控制反应温度600 ,并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下,乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如图:掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率,解释说明该事实:_。控制反应温度为600 的理由是_。答题送检来自阅卷名师报告错误致错原因扣分(1)和中都有苯环,苯环上的共价键比较特殊,无法正确计算3(3)忽略了体系总压保持不变这一重要条件3(3)温度过高或过低导致的结果不能顺利得到3解析 (1)H(34854126123412436) kJ/mol124 kJ/mol。(2)达平衡时三种物质的物质的量依次是n(1)、n、n,则三种物质的分压分别为、,所以平衡常数Kp,由于总压恒定,而体积之比等于物质的量之比,所以达平衡时体积为(1)V,则平衡常数Kc。(3)由于总压不变,所以掺入水蒸气使得体积增大,参与反应的气体浓度减小,故反应向气体分子数变大的方向移动,即平衡正向移动,乙苯的平衡转化率提高;温度过低,反应速率慢,温度过高能耗大,且高于600 时苯乙烯的选择性逐渐降低。答案 (1)124(2)Kpp或Kc(3)正反应方向气体分子数增加,加入水蒸气稀释,相当于起减压的效果600 ,乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高。温度过低,反应速率慢,转化率低;温度过高,选择性下降,且高温还可能使催化剂失活,同时能耗大1(xx全国卷)丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题:(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1丁烯(C4H8)的热化学方程式如下:C4H10(g)=C4H8(g)H2(g)H1已知:C4H10(g)O2(g)=C4H8(g)H2O(g)H2119 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H3242 kJmol1反应的H1为_123_kJmol1。图(a)是反应平衡转化率与反应温度及压强的关系图,x_小于_0.1(填“大于”或“小于”);欲使丁烯的平衡产率提高,应采取的措施是_AD_(填标号)。A升高温度B降低温度C增大压强D降低压强(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂),出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势,其降低的原因是_氢气是产物之一,随着n(氢气)/n(丁烷)增大,逆反应速率增大_。(3)图(c)为反应产率与反应温度的关系曲线,副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590 之前随温度升高而增大的原因可能是_升高温度有利于反应向吸热方向进行_、_温度升高反应速率加快_;590 之后,丁烯产率快速降低的主要原因可能是_丁烯高温裂解生成短链烃类_。解析(1)根据盖斯定律,可得,则H1H2H3119 kJmol1242 kJmol1123 kJmol1。反应为气体总体积增大的反应,在温度相同时降低压强有利于提高平衡转化率,故x0.1。反应为吸热反应,升高温度有利于平衡正向移动,A项正确;降低压强有利于平衡向气体总体积增大的方向移动,D项正确。1汽车尾气中NO产生的反应为N2(g)O2(g)2NO(g)。一定条件下,等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应。下图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化,曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是(A)A温度T下,该反应的平衡常数KB温度T下,随着反应的进行,混合气体的密度减小C曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂D若曲线b对应的条件改变是温度,可判断该反应的Hp2p1_,其判断理由是_相同温度下,由于反应为气体分子数减小的反应,加压有利于提高CO的转化率;而反应为气体分子数不变的反应,产生CO的量不受压强影响。故增大压强时,有利于CO的转化率升高_。解析(1)H143621 076(4133465343) kJ/mol99 kJ/mol,反应为放热反应,则升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,a正确。(2)从图2看出,升高温度,CO转化率减小,因为升高温度,反应平衡逆向移动,反应平衡正向移动;温度相同时,增大压强,反应平衡正向移动,CO转化率增大,则p1p20),起始物质的量如下表所示:序号ABCD2 mol1 mol004 mol2 mol001 mol0.5 mol1.5 mol0.5 mol01 mol3 mol1 mol003 mol1 mol(1)上述反应达到平衡时,互为等效平衡的是哪几组?达到平衡后,哪些量相同?_互为等效平衡。表现在达到平衡后物质的量、质量、体积、物质的量浓度、组分百分含量(物质的量分数、质量分数、体积分数)相同_。(2)达到平衡后,放出的热量为Q2 kJ,吸收的热量为Q3 kJ,则Q1、Q2、Q3的定量关系为_Q2Q3Q1_。(3)如果在等温等压条件下,上述反应达到平衡后,互为等效平衡的是哪几组?达到平衡后,哪些量相同?_互为等效平衡。表现在达到平衡后物质的量浓度、组分百分含量(物质的量分数、质量分数、体积分数)相同_。一等效平衡的判断步骤看观察可逆反应特点(物质状态、气体分子数),判断反应是前后等气体分子数的可逆反应还是反应前后不等气体分子数的可逆反应挖挖掘题目条件,区分恒温恒容和恒温恒压,注意密闭容器不等于恒容容器倒采用一边倒法,将起始物质转化成一边的物质联联系等效平衡判断依据,结合题目条件判断是否达到等效平衡例1在一恒定容积的容器中充入4 mol A和2 mol B发生反应:2A(g)B(g)xC(g)。达到平衡后,C的体积分数为w%。若维持容积和温度不变,按1.2 mol A、0.6 mol B和2.8 mol C为起始物质,达到平衡后,C的体积分数仍为w%,则x的值为(C)A只能为2B只能为3C可能为2,也可能为3D无法确定解析根据等效平衡原理,若反应为前后气体体积变化的反应,可认为A物质由4 mol改变为1.2 mol,即n(A)4 mol1.2 mol2.8 mol,n(C)2.8 mol,此时x2符合题意;若为反应前后气体体积不变的反应,即x3时,只要加入量n(A)n(B)21即可,符合题意。二恒温恒压下等效平衡的分析方法对某一可逆反应,无论反应前后气体体积是否相等,改变起始时加入物质的物质的量,只要按化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量,若物质的量之比与对应组分起始加入的物质的量之比相同,则达到的平衡与原平衡等效。如在恒温、恒压条件下,可逆反应: 2SO2O22SO32 mol1 mol0 mol4 mol2 mol0 mol0 mol0 mol4 mol2 mol1 mol2 mol的图示如下:对于不是恒压下的条件,也可以利用此模型,即先在恒压条件下建立等效平衡然后再压缩,比如上述若在恒容条件下比较,可以先在恒压条件下比较出二者是等效的,各物质的百分含量是相同的,然后再将的容器压缩至一半,则分析出再次平衡后SO3的体积分数会增大。例2 已知2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H197 kJmol1。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体:(甲)2 mol SO2和1 mol O2;(乙)1 mol SO2和0.5 mol O2;(丙)2 mol SO3。恒温恒容下反应达平衡时,下列关系一定正确的是(B)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,二者是全等平衡,故p甲p丙、SO3的质量:m甲m丙、c(SO2)与c(O2)之比:k甲k丙、Q甲Q丙197,所以D项错误;甲与乙二者充入的SO2、O2的比例与反应比例相同,可用下图帮助理解。即若将甲的容器体积扩大1倍,则甲与乙是等效平衡,然后将甲压缩为原体积,若平衡不移动,则p甲2p乙、m甲2m乙,由于压缩时平衡向右移动,故p甲2m乙,k甲k乙,所以A项错误、C项错误,B项正确。例1(xx江苏卷)(双选)一定温度下,在3个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应2H2(g)CO(g)CH3OH(g)达到平衡。下列说法正确的是()容器物质的起始浓度/(molL1)物质的平衡浓度/(molL1)c(H2)c(CO)c(CH3OH)c(CH3OH)4000.200.1000.0804000.400.200500000.100.025A该反应的正反应放热B达到平衡时,容器中反应物转化率比容器中的大C达到平衡时,容器中c(H2)大于容器中c(H2)的两倍D达到平衡时,容器中的正反应速率比容器中的大答题送检来自阅卷名师报告错误致错原因扣分C由反应中的数据求得平衡时c(H2)0.04 molL1,与相比,温度相同,而中反应物的起始浓度是的2倍,则中反应达平衡时c(H2)0.08 molL1,中c(H2)0.15 molL1,此时,误认为中c(H2)大于中c(H2)的两倍4解析 若反应的温度为400 ,则反应和反应达到的平衡为等效平衡,而反应的实际温度为500 ,500 时CH3OH的平衡浓度比400 时的小,说明升高温度后,平衡逆向移动,故正反应为放热反应,A项正确;反应相当于给反应加压,加压时,平衡正向移动,故容器中反应物的转化率大,B项错误;由表中数据知,达到平衡时,可求得容器中c(H2)0.04 molL1,可推知容器中c(H2)0.08 molL1,容器中c(H2)0.15 molL1,0、H2p总(状态)C体系中c(CO):c(CO,状态)v逆(状态)解析由气体的化学计量数增大可知S0,由图中温度高平衡时c(CO2)小,则升高温度平衡正向移动,可知H0,A项错误;点所在曲线为加入0.1 mol CO2,点所在曲线为加入0.2 mol CO2,若平衡不移动,体系的总压强为p总(状态)2p总(状态),但加压CO2(g)C(s)2CO(g)平衡逆向移动,为使c(CO2)相同,则加热使平衡正向移动,则体系的总压强为p总(状态)2p总(状态),B项正确;状态、状态的温度相同,状态看作先加入0.1 mol CO2,与状态平衡时CO的浓度相同,再加入0.1 mol CO2,若平衡不移动,c(CO,状态)2c(CO,状态),但再充入CO2,增大压强,平衡左移,消耗CO,则c(CO,状态)2c(CO,状态),C项正确;状态、状态的温度不同,温度高反应速率快,则逆反应速率为v逆(状态)v逆(状态),D项错误。课时达标第26讲(见课时达标P39)1在体积固定的绝热密闭容器中,可逆反应NO2(g)SO2(g)NO(g)SO3(g)H0达到平衡的标志是(C)ANO2、SO2、NO和SO3四种气体的物质的量浓度之比为1:1:1:1B生成n mol SO2的同时有n mol SO3消耗CK值不再发生变化D密闭容器中气体的密度不再发生变化解析 A项,各物质的物质的量浓度相等不能说明反应达平衡,各物质的物质的量浓度保持不变才能说明反应达平衡,错误;B项,生成n mol SO2代表逆反应,消耗n mol SO3也代表逆反应,并不能说明正逆反应速率相等,错误;C项,该反应正反应为放热反应,在绝热容器发生正反应时,温度一直升高,K值一直变小,所以K值不变说明该反应达平衡,正确;D项,密闭容器中气体的质量一直不变,体积恒定,所以反应前后气体密度一直不变,故密度不变不能说明该反应达平衡,错误。2将固体NH4I置于密闭容器中,在某温度下发生下列反应:NH4I(s)NH3(g)HI(g),2HI(g)H2(g)I2(g)。当反应达到平衡时,c(H2)0.5 molL1,c(HI)4 molL1,则NH3的浓度为(D)A3.5 molL1B4 molL1C4.5 molL1D5 molL1解析 若HI 不分解时,其总浓度为4 molL10.5 molL125 molL1,则NH3的浓度等于HI不分解时的总浓度。3在某一
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