2019版高考化学一轮复习 第七章 化学反应速率和化学平衡 第24讲 化学平衡状态 化学平衡的移动课件.ppt

第24讲化学平衡状态化学平衡的移动 第七章化学反应速率和化学平衡 考纲要求 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 考点三应用 等效平衡 判断平衡移动的结果 探究高考明确考向 考点二化学平衡移动 内容索引 考点一可逆反应与化学平衡建立 课时作业 可逆反应与化学平衡建立 考点一 知识梳理 1 可逆反应 1 定义在下 既可以向正反应方向进行 同时又可以向逆反应方向进行的化学反应 2 特点 二同 a 相同条件下 b 正 逆反应同时进行 一小 反应物与生成物同时存在 任一组分的转化率都 填 大于 或 小于 100 3 表示在方程式中用 同一条件 小于 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保持不变的状态 2 化学平衡的建立 质量或浓度 3 平衡特点 3 判断化学平衡状态的两种方法 1 动态标志 v正 v逆 0 同种物质 同一物质的生成速率等于消耗速率 2 静态标志 各种 量 不变 各物质的质量 物质的量或浓度不变 各物质的百分含量 物质的量分数 质量分数等 不变 温度 压强 化学反应方程式两边气体体积不相等 或颜色 某组分有颜色 不变 总之 若物理量由变量变成了不变量 则表明该可逆反应达到平衡状态 若物理量为 不变量 则不能作为平衡标志 正误判断 辨析易错易混 2 二次电池的充 放电为可逆反应 答案 5 化学平衡状态指的是反应静止了 不再发生反应了 答案 1 向含有2molSO2的容器中通入过量氧气发生2SO2 g O2 g 2SO3 g H QkJ mol 1 Q 0 充分反应后生成SO3的物质的量 2mol 填 或 下同 SO2的物质的量 0mol 转化率 100 反应放出的热量 QkJ 答案 深度思考 提升思维能力 2 一定温度下 反应N2O4 g 2NO2 g 的焓变为 H 现将1molN2O4充入一恒压密闭容器中 下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 答案 解析 H是恒量 不能作为判断平衡状态的标志 该反应是充入1molN2O4 正反应速率应是逐渐减少直至不变 曲线趋势不正确 解析 解题探究 题组一极端假设 界定范围 突破判断1 在密闭容器中进行反应 X2 g Y2 g 2Z g 已知X2 Y2 Z的起始浓度分别为0 1mol L 1 0 3mol L 1 0 2mol L 1 在一定条件下 当反应达到平衡时 各物质的浓度有可能是A Z为0 3mol L 1B Y2为0 4mol L 1C X2为0 2mol L 1D Z为0 4mol L 1 答案 2 2018 长沙一中月考 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 1mol L 1 0 3mol L 1 0 08mol L 1 则下列判断正确的是A c1 c2 3 1B 平衡时 Y和Z的生成速率之比为2 3C X Y的转化率不相等D c1的取值范围为0 c1 0 14mol L 1 答案 解析 解析平衡浓度之比为1 3 转化浓度亦为1 3 故c1 c2 1 3 A C不正确 平衡时Y生成表示逆反应速率 Z生成表示正反应速率且v生成 Y v生成 Z 应为3 2 B不正确 由可逆反应的特点可知0 c1 0 14mol L 1 极端假设法确定各物质浓度范围上述题目1可根据极端假设法判断 假设反应正向或逆向进行到底 求出各物质浓度的最大值和最小值 从而确定它们的浓度范围 起始浓度 mol L 1 0 10 30 2改变浓度 mol L 1 0 10 10 2终态浓度 mol L 1 00 20 4 起始浓度 mol L 1 0 10 30 2改变浓度 mol L 1 0 10 10 2终态浓度 mol L 1 0 20 40平衡体系中各物质的浓度范围为X2 0 0 2 Y2 0 2 0 4 Z 0 0 4 题组二化学平衡状态的判断3 2017 石家庄高三模拟 对于CO2 3H2 CH3OH H2O 下列说法能判断该反应达到平衡状态的是B 3v逆 H2 v正 H2O C v正 H2 3v逆 CO2 D 断裂3molH H键的同时 形成2molO H键 答案 4 在一定温度下的定容容器中 当下列物理量不再发生变化时 混合气体的压强 混合气体的密度 混合气体的总物质的量 混合气体的平均相对分子质量 混合气体的颜色 各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比 某种气体的百分含量 1 能说明2SO2 g O2 g 2SO3 g 达到平衡状态的是 2 能说明I2 g H2 g 2HI g 达到平衡状态的是 3 能说明2NO2 g N2O4 g 达到平衡状态的是 4 能说明C s CO2 g 2CO g 达到平衡状态的是 5 能说明NH2COONH4 s 2NH3 g CO2 g 达到平衡状态的是 6 能说明5CO g I2O5 s 5CO2 g I2 s 达到平衡状态的是 答案 5 若上述题目中的 1 4 改成一定温度下的恒压密闭容器 结果又如何 答案 答案 1 2 3 4 规避 2 个易失分点 1 化学平衡状态判断 三关注 关注反应条件 是恒温恒容 恒温恒压 还是绝热恒容容器 关注反应特点 是等体积反应 还是非等体积反应 关注特殊情况 是否有固体参加或生成 或固体的分解反应 2 不能作为 标志 的四种情况 反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比 恒温恒容下的体积不变的反应 体系的压强或总物质的量不再随时间而变化 如2HI g H2 g I2 g 全是气体参加的体积不变的反应 体系的平均相对分子质量不再随时间而变化 如2HI g H2 g I2 g 全是气体参加的反应 恒容条件下体系的密度保持不变 化学平衡移动 考点二 1 化学平衡移动的过程 知识梳理 2 化学平衡移动与化学反应速率的关系 1 v正 v逆 平衡向移动 2 v正 v逆 反应达到平衡状态 平衡移动 3 v正 v逆 平衡向移动 正反应方向 不发生 逆反应方向 3 影响化学平衡的因素 1 若其他条件不变 改变下列条件对化学平衡的影响如下 正反应 逆反应 减小 增大 不 吸热 放热 2 勒夏特列原理如果改变影响化学平衡的条件之一 如温度 压强 以及参加反应的化学物质的浓度 平衡将向着能够的方向移动 3 惰性气体 对化学平衡的影响 恒温 恒容条件 减弱这种改变 恒温 恒压条件 正误判断 辨析易错易混 1 化学平衡发生移动 化学反应速率一定改变 化学反应速率改变 化学平衡也一定发生移动 2 升高温度 平衡向吸热反应方向移动 此时v放减小 v吸增大 3 合成氨反应需要使用催化剂 说明催化剂可以促进该平衡向生成氨的方向移动 所以也可以用勒夏特列原理解释使用催化剂的原因 4 平衡时 其他条件不变 分离出固体生成物 v正减小 答案 5 C s CO2 g 2CO g H 0 其他条件不变时 升高温度 反应速率v CO2 和CO2的平衡转化率均增大 6 化学平衡正向移动 反应物的转化率不一定增大 7 往平衡体系FeCl3 3KSCN Fe SCN 3 3KCl中加入适量KCl固体 平衡逆向移动 溶液的颜色变浅 8 对于2NO2 g N2O4 g 的平衡体系 压缩体积 增大加强 平衡正向移动 混合气体的颜色变浅 答案 根据化学平衡原理解答下列问题 在体积不变的密闭容器中发生N2 g 3H2 g 2NH3 g H 92 4kJ mol 1 只改变一种外界条件 完成下表 深度思考 提升思维能力 不变 正向 增大 逆向 减小 增大 逆向 减小 减小 不移动 不变 答案 解题探究 题组一选取措施使化学平衡定向移动1 2017 南宁高三质检 COCl2 g CO g Cl2 g H 0 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A B C D 答案 解析 解析该反应为气体体积增大的吸热反应 所以升温和减压均可以促使反应正向移动 恒压通入惰性气体 相当于减压 恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响 增加CO的浓度 将导致平衡逆向移动 2 2017 郑州一中检测 将NO2装入带有活塞的密闭容器中 当反应2NO2 g N2O4 g 达到平衡后 改变某个条件 下列叙述正确的是A 升高温度 气体颜色加深 则正反应为吸热反应B 慢慢压缩气体体积 平衡向正反应方向移动 混合气体的颜色变浅C 慢慢压缩气体体积 若体积减小一半 压强增大 但小于原来压强的两倍D 恒温恒容时 充入惰性气体 压强增大 平衡向正反应方向移动 混合气体的颜色变浅 答案 解析 解析升高温度 气体颜色加深 则平衡向逆反应方向移动 故正反应为放热反应 A错误 首先假设平衡不移动 压缩体积 气体颜色加深 但平衡向正反应方向移动 使混合气体的颜色在加深后的基础上变浅 但一定比原平衡的颜色深 B错误 同理C项 首先假设平衡不移动 若体积减小一半 则压强变为原来的两倍 但平衡向正反应方向移动 使压强在原平衡两倍的基础上减小 正确 体积不变 反应物及生成物浓度不变 所以正 逆反应速率均不变 平衡不移动 颜色无变化 D错误 3 在压强为0 1MPa 温度为300 条件下 amolCO与3amolH2的混合气体在催化剂作用下发生反应生成甲醇 CO g 2H2 g CH3OH g H 0 1 平衡后将容器的容积压缩到原来的一半 其他条件不变 对平衡体系产生的影响是 填字母 A c H2 减小B 正反应速率加快 逆反应速率减慢C 反应物转化率增大 答案 解析 CD 解析该反应为正向气体分子数减小的可逆反应 缩小体积 平衡正向移动 c H2 增大 正 逆反应速率均增大 因而A B均不正确 2 若容器容积不变 下列措施可增大甲醇产率的是 填字母 A 升高温度B 将CH3OH从体系中分离C 充入He 使体系总压强增大 答案 解析 B 解析由于该反应正向是放热反应 升高温度平衡逆向移动 CH3OH的产率降低 体积不变 充入He 平衡不移动 化学平衡移动的目的是 减弱 外界条件的改变 而不是 抵消 外界条件的改变 改变是不可逆转的 新平衡时此物理量更靠近于改变的方向 如 增大反应物A的浓度 平衡右移 A的浓度在增大的基础上减小 但达到新平衡时 A的浓度一定比原平衡大 若将体系温度从50 升高到80 则化学平衡向吸热反应方向移动 达到新的平衡状态时50 T 80 若对体系N2 g 3H2 g 2NH3 g 加压 例如从30MPa加压到60MPa 化学平衡向气体分子数减小的方向移动 达到新的平衡时30MPa p 60MPa 题组二条件改变时对化学平衡移动结果的判断4 将等物质的量的N2 H2气体充入某密闭容器中 在一定条件下 发生如下反应并达到平衡 N2 g 3H2 g 2NH3 g H 0 当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时 下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是 答案 解析 解析A项 正反应是气体体积减小的反应 依据勒夏特列原理可知增大压强平衡向正反应方向移动 但氮气的浓度仍然比原平衡大 不正确 B项 正反应是放热反应 则升高温度平衡向逆反应方向移动 氮气的转化率降低 正确 C项 充入一定量的氢气 平衡向正反应方向移动 氮气的转化率增大 而氢气的转化率降低 不正确 D项 催化剂只能改变反应速率而不能改变平衡状态 不正确 答案选B 5 2017 沈阳质检 用O2将HCl转化为Cl2 可提高效益 减少污染 新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性 1 实验测得在一定压强下 总反应的HCl平衡转化率随温度变化的 HCl T曲线如下图 答案 解析 则总反应的 H 填 或 0 解析结合题中 HCl T图像可知 随着温度升高 HCl降低 说明升高温度平衡逆向移动 得出正反应方向为放热反应 即 H 0 2 在上述实验中若压缩体积使压强增大 请在右图画出相应 HCl T曲线的示意图 并简要说明理由 答案 解析 温度相同的条件下 增大压强 平衡右移 HCl增大 因此曲线应在原曲线上方 答案见下图 3 下列措施中 有利于提高 HCl的有 A 增大n HCl B 增大n O2 C 使用更好的催化剂D 移去H2O 答案 解析 BD B项 增大n O2 即增大反应物的浓度 D项 移去H2O即减小生成物的浓度 均能使平衡正向移动 两项都正确 C项 使用更好的催化剂 只能加快反应速率 不能使平衡移动 错误 6 2018 石家庄质检 乙苯催化脱氢制苯乙烯反应 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1 9 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 示意图如右 1 掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率 解释说明该事实 2 控制反应温度为600 的理由是 向气体分子数增加 加入水蒸气稀释 相当于起减压的效果 正反应方 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 高温还可能使催化剂失活 且能耗大 答案 解化学平衡移动的思维过程 题组三平衡移动方向与结果的判断7 对于以下三个反应 从反应开始进行到达到平衡后 保持温度 体积不变 按要求回答下列问题 1 PCl5 g PCl3 g Cl2 g 再充入PCl5 g 平衡向 方向移动 达到平衡后 PCl5 g 的转化率 PCl5 g 的百分含量 2 2HI g I2 g H2 g 再充入HI g 平衡向 方向移动 达到平衡后 HI的分解率 HI的百分含量 答案 增大 正反应 减小 不变 正反应 不变 3 2NO2 g N2O4 g 再充入NO2 g 平衡向 方向移动 达到平衡后 NO2 g 的转化率 NO2 g 的百分含量 答案 增大 正反应 减小 1 恒容状态下的化学平衡分析在恒容容器中 当改变其中一种气态物质的浓度时 必然会引起压强的改变 但判断平衡移动的方向时 仍以浓度的影响来考虑 如反应2NO2 N2O4 达到平衡后 若向容器中再通入反应物NO2 则c NO2 增大 平衡向正反应方向移动 若向容器中通入生成物N2O4 则c N2O4 增大 平衡向逆反应方向移动 但由于两种情况下 容器内的压强都增大 故对最终平衡状态的影响是一致的 则两种情况下 达到新的平衡时 NO2的百分含量都比原平衡时要小 2 平衡转化率的分析与判断方法 1 反应aA g bB g cC g dD g 的转化率分析 若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比 达到平衡后 它们的转化率相等 若只增加A的量 平衡正向移动 B的转化率提高 A的转化率降低 若按原比例同倍数地增加 或降低 A B的浓度 等效于压缩 或扩大 容器体积 气体反应物的转化率与化学计量数有关 2 反应mA g nB g qC g 的转化率分析在T V不变时 增加A的量 等效于压缩容器体积 A的转化率与化学计量数有关 应用 等效平衡 判断平衡移动的结果 考点三 1 等效平衡的含义在一定条件下 恒温恒容或恒温恒压 下 同一可逆反应体系 不管是从正反应开始 还是从逆反应开始 还是正 逆反应同时投料 达到化学平衡状态时 任何相同组分的百分含量 质量分数 物质的量分数 体积分数等 均相同 知识梳理 2 等效平衡的判断方法 1 恒温 恒容条件下反应前后体积改变的反应判断方法 极值等量即等效 例如 2SO2 g O2 g 2SO3 g 2mol1mol0 002mol 0 5mol0 25mol1 5mol amolbmolcmol上述 三种配比 按化学方程式的化学计量关系均转化为反应物 则SO2均为2mol O2均为1mol 三者建立的平衡状态完全相同 2 恒温 恒压条件下反应前后体积改变的反应判断方法 极值等比即等效 例如 2SO2 g O2 g 2SO3 g 2mol3mol0 1mol3 5mol2mol amolbmolcmol 3 恒温条件下反应前后体积不变的反应判断方法 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 例如 H2 g I2 g 2HI g 1mol1mol0 2mol2mol1mol amolbmolcmol 两种情况下 n H2 n I2 1 1 故互为等效平衡 3 虚拟 中间态 法构建等效平衡 1 构建恒温恒容平衡思维模式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 构建恒温恒压平衡思维模式 以气体物质的量增加的反应为例 见图示 新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加 压强不变 平衡不移动 解题探究 1 2018 衡水二中模拟 在相同温度和压强下 对反应CO2 g H2 g CO g H2O g 进行甲 乙 丙 丁四组实验 实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表 上述四种情况达到平衡后 n CO 的大小顺序是A 乙 丁 甲 丙B 甲 乙 丙 丁C 乙 甲 丁 丙D 丁 丙 乙 甲 答案 解析 解析四种情况均 一边倒 为反应物 进行比较 所以乙和丁相当于增大了反应物 CO2 的初始量 平衡向正反应方向移动 相对于甲和丙n CO 增大 故有乙 丁 甲 丙 2 一定温度下 在3个容积均为1 0L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 A 该反应的正反应吸热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 答案 解析 解析对比容器 和 可知两者投料量相当 若温度相同 最终建立等效平衡 但 温度高 平衡时c CH3OH 小 说明平衡向逆反应方向移动 即逆反应为吸热反应 正反应为放热反应 A错误 相对于 成比例增加投料量 相当于加压 平衡正向移动 转化率提高 所以 中转化率高 B错误 不考虑温度 中投料量是 的两倍 相当于加压 平衡正向移动 所以 中c H2 小于 中c H2 的两倍 C错误 对比 和 若温度相同 两者建立等效平衡 两容器中速率相等 但 温度高 速率更快 D正确 探究高考明确考向 1 2017 海南 11改编 已知反应CO g H2O g CO2 g H2 g H 0 在一定温度和压强下于密闭容器中 反应达到平衡 下列叙述正确的是A 升高温度 K增大B 减小压强 n CO2 增加C 更换高效催化剂 CO 增大D 充入一定量的氮气 n H2 不变 答案 1 2 3 4 A 该反应的焓变 H 0B 图中Z的大小为a 3 b 答案 1 2 3 4 D 温度不变时 图中X点对应的平衡在加压后 CH4 减小 解析 解析A项 由图可知 随温度的升高 CH4的体积分数减小 说明平衡向正反应方向移动 正反应为吸热反应 正确 1 2 3 4 D项 加压 平衡向逆反应移动 CH4体积分数增大 错误 3 2016 天津理综 10 3 在恒温恒容的密闭容器中 某储氢反应 MHx s yH2 g MHx 2y s H 0达到化学平衡 下列有关叙述正确的是 a 容器内气体压强保持不变b 吸收ymolH2只需1molMHxc 若降温 该反应的平衡常数增大d 若向容器内通入少量氢气 则v 放氢 v 吸氢 1 2 3 4 ac 答案 解析 1 2 3 4 解析MHx s yH2 g MHx 2y s H 0 该反应属于气体的物质的量减小的反应 a项 平衡时气体的物质的量不变 压强不变 正确 b项 该反应为可逆反应 吸收ymolH2需要大于1molMHx 错误 c项 因为该反应的正反应方向为放热反应 降温时该反应将向正反应方向移动 反应的平衡常数将增大 正确 d项 向容器内通入少量氢气 相当于增大压强 平衡正向移动 v 放氢 v 吸氢 错误 4 2017 全国卷 27 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 1 2 3 4 反应 的 H1为 kJ mol 1 图 a 是反应 平衡转化率与反应温度及压强的关系图 x 填 大于 或 小于 0 1 欲使丁烯的平衡产率提高 应采取的措施是 填标号 A 升高温度B 降低温度C 增大压强D 降低压强 答案 解析 123 小于 AD 1 2 3 4 1 2 3 4 解析根据盖斯定律 用 式 式可得 式 因此 H1 H2 H3 119kJ mol 1 242 kJ mol 1 123kJ mol 1 由 a 图可以看出 温度相同时 由0 1MPa变化到xMPa 丁烷的转化率增大 即平衡正向移动 所以x 0 1 由于反应 为吸热反应 所以温度升高时 平衡正向移动 丁烯的平衡产率增大 因此A正确 B错误 反应 正向进行时体积增大 加压时平衡逆向移动 丁烯的平衡产率减小 因此C错误 D正确 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 答案 解析 氢气是产物之一 随着n 氢气 n 丁烷 增大 逆 1 2 3 4 反应速率增大 1 2 3 4 解析反应初期 H2可以活化催化剂 进料气中n 氢气 n 丁烷 较小 丁烷浓度大 反应向正反应方向进行的程度大 丁烯转化率升高 随着进料气中n 氢气 n 丁烷 增大 原料中过量的H2会使反应 平衡逆向移动 所以丁烯转化率下降 3 图 c 为反应产率和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 590 之后 丁烯产率快速降低的主要原因可能是 答案 解析 升高温度有利于反应向吸热方向进行 1 2 3 4 升高温度时 反应速率 加快 丁烯高温裂 解生成短碳链烃类 解析590 之前 温度升高时反应速率加快 生成的丁烯会更多 同时由于反应 是吸热反应 升高温度平衡正向移动 平衡体系中会含有更多的丁烯 而温度超过590 时 丁烯高温会裂解生成短碳链烃类 使产率降低 1 2 3 4 课时作业 1 2017 淄博联考 在一定条件下 可逆反应N2 g 3H2 g 2NH3 g H 92 4kJ mol 1 达到化学平衡状态时 下列说法正确的是A 降低温度 可提高反应速率B 加入合适的催化剂 可提高N2的转化率C N2的正反应速率等于NH3的逆反应速率D 反应物和生成物的浓度都不再发生变化 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析 解析降低温度 反应速率减慢 A项错误 加入合适的催化剂 反应速率加快 但平衡不移动 N2的转化率不变 B项错误 反应达到平衡时 N2的正反应速率等于NH3的逆反应速率的1 2 C项错误 反应达到平衡时 反应物和生成物的浓度不变 D项正确 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 用铜 铬的氧化物作催化剂时 HCl制Cl2的原理为4HCl g O2 g 2Cl2 g 2H2O g H 115 6kJ mol 1 下列说法正确的是A 平衡时 将生成的水蒸气除去 有利于提高HCl的转化率B 在恒容绝热容器中进行时 随着反应的进行 气体的压强一定不断减小C 恒压容器中 反应达到平衡后通入惰性气体 平衡不移动D 平衡时 其他条件不变 增大催化剂用量 反应的平衡常数将变大 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析平衡时除去水蒸气 平衡向正反应方向移动 有利于提高HCl的转化率 A项正确 该反应为放热反应 随着反应的进行 温度将不断升高 虽然该反应是气体体积减小的反应 但很难确定压强是否减小 B项错误 恒压容器中 反应达到平衡后通入惰性气体 相当于减小反应体系气体的压强 平衡向逆方向移动 C项错误 催化剂对平衡常数没有影响 D项错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 一定条件下 通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收 SO2 g 2CO g 2CO2 g S l H 0 若反应在恒容的密闭容器中进行 下列有关说法正确的是A 平衡前 随着反应的进行 容器内压强始终不变B 平衡时 其他条件不变 分离出硫 正反应速率加快C 平衡时 其他条件不变 升高温度可提高SO2的转化率D 其他条件不变 使用不同催化剂 该反应的平衡常数不变 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析S为液体 正反应是气体分子数目减小的反应 随着反应进行 气体物质的量减小 压强减小 A项错误 硫是纯液态生成物 分离出硫后正反应速率不变 B项错误 此反应是放热反应 升高温度平衡向逆反应方向移动 SO2的转化率降低 C项错误 化学平衡常数只受温度的影响 温度不变 化学平衡常数不变 D项正确 4 2017 北京朝阳区一模 探究浓度对化学平衡的影响 实验如下 向5mL0 05mol L 1FeCl3溶液中加入5mL0 05mol L 1KI溶液 反应a 反应达到平衡后将溶液分为两等份 向其中一份中加入饱和KSCN溶液 变红 反应b 加入CCl4 振荡 静置 下层显极浅的紫色 向另一份中加入CCl4 振荡 静置 下层显紫红色结合实验 下列说法不正确的是A 反应a为2Fe3 2I 2Fe2 I2B 中 反应a进行的程度大于反应b进行的程度C 实验 中变红的原理Fe3 3SCN Fe SCN 3D 比较水溶液中c Fe2 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析由药品用量看 Fe3 与I 能恰好反应 再依据 实验现象 可知 反应混合物中存在Fe3 和I2 因而Fe3 与I 的反应为可逆反应 A正确 结合 实验现象可知 a反应后I2浓度较大 b反应后I2浓度较小 说明SCN 结合Fe3 的能力比I 还原Fe3 的能力强 使2Fe3 2I 2Fe2 I2的平衡逆向逆动 B错 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 5 如图所示 三个烧瓶中分别充满NO2气体并分别装置在盛有下列物质的烧杯 烧杯内有水 中 在 1 中加入CaO 在 2 中不加其他任何物质 在 3 中加入NH4Cl晶体 发现 1 中红棕色变深 3 中红棕色变浅 已知反应2NO2 红棕色 N2O4 无色 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 下列叙述正确的是A 2NO2 N2O4是放热反应B NH4Cl溶于水时放出热量C 烧瓶 1 中平衡混合气体的相对分子质量增大D 烧瓶 3 中气体的压强增大 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析加CaO的烧杯 1 中温度升高 1 中红棕色变深 说明平衡逆向移动 平衡混合气体的相对分子质量减小 3 中红棕色变浅 说明平衡正向移动 气体的压强减小 加NH4Cl晶体的烧杯 3 中温度降低 由此可说明2NO2 N2O4是放热反应 NH4Cl溶于水时吸收热量 6 2016 海南 11改编 由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示 下列说法正确的是 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 A 由X Y反应的 H E5 E2B 由X Z反应的 H 0C 降低压强有利于提高Y的产率D 升高温度有利于提高Z的产率 解析化学反应中的能量变化决定于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小 由图可知 X Y反应的 H E3 E2 X Z反应的 H E1 E2 0 反应放热 A B项错误 由X生成Y的反应 即2X g 3Y g 是气体物质的量增大的反应 降低压强 平衡正向移动 有利于提高Y的产率 C正确 X Z的反应是放热反应 升高温度平衡逆向移动 不利于提高Z的产率 D错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 7 2017 辽宁葫芦岛六校协作体考试 已知反应 CO g 3H2 g CH4 g H2O g 起始以物质的量之比为1 1充入反应物 不同压强条件下 H2的平衡转化率随温度的变化情况如图所示 M N点标记为 下列有关说法正确的是A 上述反应的 H 0B N点时的反应速率一定比M点的快C 降低温度 H2的转化率可达到100 D 工业上用此法制取甲烷应采用更高的压强 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析根据图像 随着温度的升高 H2的转化率降低 说明平衡向逆反应方向移动 根据勒夏特列原理 正反应为放热反应 H 0 A项正确 N点压强大于M点的 M点温度高于N点的 因此无法确定两点的反应速率快慢 B项错误 此反应是可逆反应 不能完全进行到底 C项错误 控制合适的温度和压强 既能保证反应速率较快 也能保证H2有较高的转化率 采用更高的压强对设备的要求更高 增加经济成本 D项错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 8 在初始温度为500 容积恒定为10L的三个密闭容器中 按图所示投入原料 发生反应CO2 g 3H2 g CH3OH g H2O g H 25kJ mol 1 已知乙达到平衡时气体的压强为开始时的0 55倍 乙 丙中初始反应方向不同 平衡后对应各组分的体积分数相等 下列分析正确的是绝热恒温恒温 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 甲乙丙 A 刚开始反应时速率 甲 乙B 平衡后反应放热 甲 乙C 500 时乙容器中反应的平衡常数K 3 102D 若a 0 则0 9 b 1 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析刚开始反应时甲和乙各组分的浓度相等 所以开始时反应速率相等 故A项错误 甲是绝热体系 随着反应的进行 反应放出热量 使得体系的温度升高 所以平衡逆向移动 但乙为恒温体系 所以甲相当于在乙的基础上逆向移动了 故平衡后反应放热 甲 乙 故B项错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 乙和丙中初始反应方向不同 平衡后对应各组分的体积分数相等 此时二者建立的平衡为等效平衡 根据C项的计算分析 平衡时甲醇的物质的量为0 9mol 则0 9 b 1 故D项正确 设二氧化碳的转化量为xmol 则 CO2 g 3H2 g CH3OH g H2O g 起始量 mol1300转化量 molx3xxx平衡量 mol1 x3 3xxx 9 铁的氧化物可用于脱除煤气中的H2S 反应原理如下 Fe3O4 s 3H2S g H2 g 3FeS s 4H2O g Fe2O3 s 2H2S g H2 g 2FeS s 3H2O g FeO s H2S g FeS s H2O g 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 温度与平衡常数的关系如图所示 下列有关说法正确的是A 上述反应均为吸热反应B 压强越大 H2S脱除率越高C 温度越高 H2S脱除率越高D 相同温度 相同物质的量的三种铁的氧化物中 Fe3O4脱除H2S的效果最好 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析温度越高 平衡常数越小 说明正反应为放热反应 温度越高 H2S的脱除率越低 A C两项错误 上述3个反应均是气体体积不变的反应 增大压强 平衡不移动 B项错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 H 填 或 0 10 2018 大连二十四中模拟 镍能与CO反应 化学方程式如下 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析在较低温度下有利于合成四羰基合镍 在高温下四羰基合镍分解 说明正反应是放热反应 2 工业上 利用密闭石英管提纯粗镍 在密闭石英管内充满CO 在 填 高温区 或 低温区 放置粗镍 在另一区域收集纯镍粉 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析利用平衡移动原理提纯镍 粗镍中含有不反应且难挥发的杂质 将粗镍放在低温区 使镍与CO化合成气态四羰基合镍 将难挥发的杂质残留在低温区 在高温区 四羰基合镍蒸气分解 纯镍留在高温区 低温区 3 吸烟时 烟草燃烧生成的CO会与烟草中微量的Ni在肺部发生该反应 生成容易进入血液的Ni CO 4 随着CO与血红蛋白的结合 在血液中不断积累重金属镍单质 使人体中毒 用化学平衡原理解释 镍积累 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析CO与血红蛋白结合能力很强 使平衡向左移动 产生的镍逐渐增多 Ni CO 4进入血液后 CO与血红蛋白结合 平衡左移 镍在人体中积累 11 2018 淮安检测 汽车尾气中CO NO2在一定条件下可以发生反应 4CO g 2NO2 g 4CO2 g N2 g H 1200kJ mol 1 在一定温度下 向容积固定为2L的密闭容器中充入一定量的CO和NO2 NO2的物质的量随时间的变化曲线如图所示 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析 1 0 10min内该反应的平均速率v CO 从11min起其他条件不变 压缩容器的容积变为1L 则n NO2 的变化曲线可能为图中的 填字母 0 03mol L 1 min 1 d 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 恒温恒容条件下 不能说明该反应已达到平衡状态的是 填字母 A 容器内混合气体颜色不再变化B 容器内的压强保持不变C 2v逆 NO2 v正 N2 D 容器内混合气体密度保持不变 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析 CD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析混合气体颜色不再变化 说明各物质的浓度不变 可以说明达到平衡 A对 反应前后气体分子总数不相等 因此压强保持不变 可以说明达到平衡 B对 v逆 NO2 2v正 N2 才能说明达到平衡 C错 反应体系中物质全部为气体 密度始终保持不变 不能说明达到平衡 D错 3 对于该反应 温度不同 T2 T1 其他条件相同时 下列图像表示正确的是 填序号 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析 乙 解析甲 温度升高 v正 v逆应该均出现突增 错误 乙 温度升高 平衡逆向移动 NO2的转化率应该降低 正确 丙 温度不变时 增大压强 平衡正向移动 平衡时CO的体积分数应该减小 错误 12 乙醇是重要的有机化工原料 可由乙烯气相直接水合法 C2H4 g H2O g C2H5OH g 生产 下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度 压强的关系 其中 1 1 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 图中压强 p1 p2 p3 p4 的大小顺序为 理由是 p4 p3 p2 p1 为分子数减少的化学反应 相同温度下 压强增大 乙烯转化率提高 正反应 解析 解析C2H4 g H2O g C2H5OH g 是一个气体体积减小的反应 相同温度下 增大压强 平衡向正反应方向移动 C2H4的转化率提高 所以p4 p3 p2 p1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 气相直接水合法常用的工艺条件为磷酸 硅藻土为催化剂 反应温度290 压强6 9MPa 0 6 1 乙烯的转化率为5 若要进一步提高乙烯转化率 除了可以适当改变反应温度和压强外 还可以采取的措施有 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 将产物乙醇液化移去 解析 增加 的比值 解析依据反应特点及平衡移动原理 提高乙烯转化率还可以增大H2O与C2H4的比例 将乙醇及时分离出去等 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 13 2018 南昌县莲塘一中月考 T 下 向一容积不变的密闭容器中 通入一定量的NO和CO 用气体传感器测得不同时间NO和CO浓度如下表 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 解析 1 则c2合理的数值为 填字母 A 4 20B 4 00C 2 95D 2 80 D 解析由于CO为反应物 逐渐被消耗 故c2应介于2 75 3 05之间 又浓度越大 反应速率越快 即3 05 c2 c2 2 75 故应选D 2 将不同物质的量的H2O g 和CO g 分别通入体积为2L的恒容密闭容器中 进行反应 H2O g CO g CO2 g H2 g 得到如下三组数据 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 若a 2 b 1 则c 达到平衡时实验组 中H2O g 和实验组 中CO的转化率的关系为 H2O 填 或 CO 0 6 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析由H2O g CO g CO2 g H2 g 可知 中平衡时n H2O 0 6mol 可看作向容器中加入1molCO 1molH2O建立平衡后又加1molCO重新建立的平衡 可看作向容器中加入1molCO 1molH2O 建立平衡后又加1molH2O重新建立的平衡 故对平衡右移的促进作用完全相同 故c CO 0 6mol H2O CO 3 二甲醚是清洁能源 用CO在催化剂存在下制备二甲醚的反应原理为2CO g 4H2 g CH3OCH3 g H2O g 已知一定条件下 该反应中CO的平衡转化率随温度 投料比 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 a b c按从大到小的顺序排序为 a b c 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 解析 根据图像可以判断该反应为放热反应 理由是 解析由图像知温度越高 CO 越小 平衡左移 故正反应为放热反应 CO 越小 平衡左移 该反应为放热反应 投料比相同 温度越高