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学案学案2828化学平衡的移动和化学化学平衡的移动和化学反应进行的方向反应进行的方向轻松学教材轻松学教材5.在在温度温度 压强压强一定的条件下一定的条件下,化学反应的方向是反应的化学反应的方向是反应的焓变焓变和和熵变熵变共同影响的结果共同影响的结果,反应方向的判据为反应方向的判据为H-TS H-TS0,反应不能自发进行反应不能自发进行 这个判据用文字表述为这个判据用文字表述为:在在温度温度 压强压强一定的条件下一定的条件下,自发反应自发反应总是向总是向H-TS0的方向进行的方向进行,直至达到直至达到平衡平衡状态状态 此判据指此判据指出的是在出的是在温度温度 压强压强一定的条件下一定的条件下,反应自动发生的反应自动发生的趋势趋势,即反即反应发生的可能性应发生的可能性,它并不说明在该条件下可能自发进行的反应它并不说明在该条件下可能自发进行的反应能否实际发生能否实际发生 体验热身体验热身1.(2009海口一模海口一模)将将CoCl2溶解于盐酸中可以形成溶解于盐酸中可以形成粉红色粉红色蓝色蓝色下列说法正确的是下列说法正确的是()A.升高温度升高温度,正反应速率增大正反应速率增大,逆反应速率减小逆反应速率减小B.该反应的平衡常数该反应的平衡常数C.将将盛盛有有CoCl2和和盐盐酸酸混混合合液液的的试试管管置置于于热热水水中中,试试管管内内溶溶液液为红色为红色D.增大增大Cl-浓度浓度,平衡向正反应方向移动平衡向正反应方向移动,Co2+Cl-浓度都减小浓度都减小答案答案:B解解析析:升升高高温温度度,正正 逆逆反反应应速速率率都都增增大大,A错错;该该反反应应的的正正反反应应为为吸吸热热反反应应,所所以以在在热热水水中中平平衡衡向向正正反反应应方方向向移移动动,溶溶液液为为蓝蓝色色,C错错;增增大大Cl-浓浓度度,平平衡衡向向正正反反应应方方向向移移动动,Co2+浓浓度度减小减小,而而Cl-浓度增大浓度增大,D错错 2.对对可可逆逆反反应应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),下下列叙述正确的是列叙述正确的是()A.反反应应达达到到平平衡衡时时,若若两两种种反反应应物物的的转转化化率率相相等等,则则起起始始投投入入的的n(NH3)n(O2)=4 5B.反反应应达达到到平平衡衡后后,对对体体系系一一直直进进行行加加压压,平平衡衡总总是是向向逆逆向向移移动动C.反反应应达达到到平平衡衡时时,若若向向压压强强固固定定的的密密闭闭容容器器中中充充入入稀稀有有气气体体,平衡不移动平衡不移动D.当当v正正(NH3)v正正(NO)=1 1时时,说明该化学反应已经达到平衡说明该化学反应已经达到平衡答案答案:A解析解析:平衡时平衡时,反应物的转化率相等反应物的转化率相等,则起始投入量之比应该等则起始投入量之比应该等于化学计量数之比于化学计量数之比,故故A正确正确;当加压到一定压强时当加压到一定压强时,气态水气态水变为非气态水变为非气态水,平衡向正向移动平衡向正向移动,故故B错错;充入稀有气体而压充入稀有气体而压强不变强不变,相当于增大容积相当于增大容积,平衡向体积增大的方向移动平衡向体积增大的方向移动,C错错;无论是否平衡无论是否平衡,NH3 NO的正反应速率之比都等于化学计量的正反应速率之比都等于化学计量数之比数之比,故故D错错 3.某温度下在密闭容器中发生如下反应某温度下在密闭容器中发生如下反应:2M(g)+N(g)2E(g),若若开开始始时时只只充充入入2molE(g),达达到到平平衡衡时时,混混合合气气体体的的压压强强比比起起始始时时增增大大了了20%;若若开开始始时时只只充充入入2molM和和1molN的混合气体的混合气体,达到平衡时达到平衡时M的转化率为的转化率为()A.20%B.40%C.60%D.80%答案答案:C解解析析:该该反反应应从从逆逆反反应应开开始始建建立立平平衡衡,由由于于是是一一密密闭闭容容器器,随随着着反反应应的的进进行行,压压强强增增大大20%,即即混混合合气气体体的的总总物物质质的的量量增增大大20%,则则 达达 到到 平平 衡衡 时时 混混 合合 气气 体体 的的 总总 物物 质质 的的 量量 为为 2mol(1+20%)=2.4mol,而而反反应应中中M E的的化化学学计计量量数数又又相相等等,说说明明生生成成N的的物物质质的的量量为为0.4mol 若若充充入入2molM,1molN与与直直接接充充入入2molE属属等等效效,达达到到平平衡衡时时N也也为为0.4mol,则则M为为0.8mol,故故M的转化率为的转化率为4.一定条件下一定条件下,在体积为在体积为3L的密闭容器中的密闭容器中,一氧化碳与氢气反一氧化碳与氢气反应生成甲醇应生成甲醇(催化剂为催化剂为Cu2O/ZnO):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)根据题意完成下列各题根据题意完成下列各题:(1)反反应应达达到到平平衡衡时时,平平衡衡常常数数表表达达式式K=_,升升高高温温度度,K值值_(填填“增大增大”“减小减小”或或“不变不变”)(2)在在500,从从反反应应开开始始到到平平衡衡,氢氢气气的的平平均均反反应应速速率率v(H2)=_ 减小减小(3)在在其其他他条条件件不不变变的的情情况况下下,对对处处于于E点点的的体体系系体体积积压压缩缩到到原原来的来的1/2,下列有关该体系的说法正确的是下列有关该体系的说法正确的是_ a.氢气的浓度减小氢气的浓度减小b.正反应速率加快正反应速率加快,逆反应速率也加快逆反应速率也加快c.甲醇的物质的量增加甲醇的物质的量增加d.重新平衡时重新平衡时,n(H2)/n(CH3OH)增大增大bc(4)据研究据研究,反应过程中起催化作用的为反应过程中起催化作用的为Cu2O,反应体系中含反应体系中含少量少量CO2有利于维持催化剂有利于维持催化剂Cu2O的量不变的量不变,原因是原因是_(用化学方程式表示用化学方程式表示)解解析析:(1)由由图图像像可可知知,达达到到平平衡衡后后,升升高高温温度度,甲甲醇醇的的物物质质的的量量减小减小,平衡向左移动平衡向左移动,则正反应为放热反应则正反应为放热反应 升温平衡左移升温平衡左移,K减小减小(2)反应速率之比等于化学计量数之比反应速率之比等于化学计量数之比,v(H2)=2v(CH3OH)=(3)对对于于CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),增增大大压压强强,压压缩缩体体积积,正正 逆逆反反应应速速率率都都增增大大,平平衡衡向向右右移移动动,甲甲醇醇的的物物质质的的量量增增大大,H2的的物物质质的的量量减减小小,但但是是体体积积缩缩小小,H2的的浓浓度度增增大大,b c正确正确(4)Cu2O+CO2Cu+CO2,因因为为CO还还原原Cu2O,使使Cu2O减减少少,为为了了维维持持Cu2O的的量量不不变变,加加入入少少量量CO2抑抑制制Cu2O与与CO的的反应反应 5.(2008江苏江苏)将一定量的将一定量的SO2和含和含0.7mol氧气的空气氧气的空气(忽略忽略CO2)放入一定体积的密闭容器中放入一定体积的密闭容器中,550时时,在催化剂作用在催化剂作用下发生反应下发生反应:(正反应放热正反应放热)反反应达到平衡后应达到平衡后,将容器中的混合气体通过过量将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液溶液,气体体积减少了气体体积减少了21.28L;再将剩余气体通过焦性没食子酸再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收的碱性溶液吸收O2,气体的体积又减少了气体的体积又减少了5.6L(以上气体体以上气体体积为标准状况下的体积积为标准状况下的体积)请回答下列问题请回答下列问题:(1)判断该反应达到平衡状态的标志是判断该反应达到平衡状态的标志是_(填字母填字母)a.SO2和和SO3浓度相等浓度相等b.SO2含量保持不变含量保持不变c.容器中气体的压强不变容器中气体的压强不变d.SO3的生成速率与的生成速率与SO2的消耗速率相等的消耗速率相等e.容器中混合气体的密度保持不变容器中混合气体的密度保持不变bc(2)欲欲提提高高SO2的的转转化化率率,下下列列措措施施可可行行的的是是_(填填字母字母)a.向装置中再充入向装置中再充入N2b.向装置中再充入向装置中再充入O2c.改变反应的催化剂改变反应的催化剂d.升高温度升高温度b(3)求该反应达到平衡时求该反应达到平衡时SO2的转化率的转化率(用百分数表示用百分数表示,写出计写出计算过程算过程)(4)若将平衡混合气体的若将平衡混合气体的5%通入过量的通入过量的BaCl2溶液中溶液中,生成沉生成沉淀多少克淀多少克?(计算结果保留一位小数计算结果保留一位小数)10.5g解析解析:本题主要考查化学平衡的标志本题主要考查化学平衡的标志 平衡移动平衡移动 化学平衡计算化学平衡计算等知识点等知识点(1)平衡的本质是正逆反应速率相等平衡的本质是正逆反应速率相等,但但d不对不对,SO3的生成速率与的生成速率与SO2的消耗速率是同一方向的反应速率的消耗速率是同一方向的反应速率,是指正反应的反应速率是指正反应的反应速率 a只能说明反应过程中某个瞬间可只能说明反应过程中某个瞬间可能出现的浓度能出现的浓度,但可能下一个瞬间又变化了但可能下一个瞬间又变化了,所以不能作为所以不能作为平衡的标志平衡的标志 e由于体积不变由于体积不变,质量不变质量不变,反应过程中气体的反应过程中气体的密度一直不变密度一直不变,所以在体积固定的容器中所以在体积固定的容器中,密度不能作为平密度不能作为平衡的标志衡的标志 而而b c能体现出物质的量不再变化能体现出物质的量不再变化,可以作为平衡可以作为平衡的标志的标志(2)向体积固定的密闭容器中充入向体积固定的密闭容器中充入N2,总压强虽然增大总压强虽然增大,但对浓但对浓度没有影响度没有影响,所以平衡不移动所以平衡不移动 加入催化剂加入催化剂,也不会对平衡产也不会对平衡产生影响生影响,不会提高转化率不会提高转化率 由于反应是放热反应由于反应是放热反应,升高温度反升高温度反应逆向进行应逆向进行,SO2的转化率降低的转化率降低 充入充入O2,使平衡右移使平衡右移,SO2的的转化率提高转化率提高,选选b(3)根根据据题题意意可可以以分分析析出出平平衡衡后后硫硫的的氧氧化化物物共共0.95mol,根根据据硫硫守守恒恒可可以以分分析析出出反反应应前前二二氧氧化化硫硫为为0.95mol,平平衡衡时时O2的的物物质质的的量量为为0.25 mol,即即反反应应消消耗耗O2为为0.7 mol-0.25mol=0.45mol,很很快快得得出出消消耗耗SO2为为0.9mol,所所以以SO2的的转转化率为化率为94.7%(4)由于由于SO2不跟氯化钡溶液反应生成沉淀不跟氯化钡溶液反应生成沉淀,所以沉淀只有硫酸所以沉淀只有硫酸钡钡 重点探究重点探究对勒夏特列原理的理解对勒夏特列原理的理解1.平衡的移动只是减弱这种改变平衡的移动只是减弱这种改变,而不是抵消这种改变而不是抵消这种改变 2.该该原原理理存存在在于于各各个个体体系系中中,不不只只局局限限于于化化学学平平衡衡,其其他他如如溶溶解平衡解平衡 电离平衡电离平衡 水解平衡等该原理均可适用水解平衡等该原理均可适用(1)气体的溶解平衡气体的溶解平衡如如:当加入当加入NaCl CaCO3时时,平衡会发生移动平衡会发生移动 当当收收集集Cl2 SO2 CO2 H2S时时往往往往分分别别通通过过饱饱和和的的NaCl NaHSO3 NaHCO3 NaHS溶溶液液以以除除去去可可能能有有的的酸酸性性气体气体,且抑制要收集气体的溶解且抑制要收集气体的溶解【例例1】对可逆反应对可逆反应2A(s)+3B(g)C(g)+2D(g)Hv(逆逆)加入催化剂加入催化剂,B的转化率提高的转化率提高A.B.C.D.解解析析:A是是固固体体,其其量量的的变变化化对对平平衡衡无无影影响响;而而增增大大B的的浓浓度度,正正反反应应速速率率增增大大,平平衡衡向向正正反反应应方方向向移移动动,v(正正)v(逆逆);升升温温v(正正)v(逆逆)均均增增大大,但但v(逆逆)增增大大的的程程度度大大,平平衡衡向向逆逆反反应应方方向向移移动动;压压强强增增大大平平衡衡不不移移动动,但但v(正正)v(逆逆)都都增增大大;催催化化剂剂不不能使化学平衡发生移动能使化学平衡发生移动,B的转化率不变的转化率不变 答案答案:B【方法归纳方法归纳】(1)在分析化学反应速率和化学平衡的综合题在分析化学反应速率和化学平衡的综合题目时目时,一定要把外界因素对化学反应速率和化学平衡的影响一定要把外界因素对化学反应速率和化学平衡的影响区分开区分开 即抛开影响化学平衡移动的因素即抛开影响化学平衡移动的因素,只考虑影响化学只考虑影响化学反应速率的因素来分析速率的变化反应速率的因素来分析速率的变化 而化学平衡移动方向而化学平衡移动方向的判断则要依据形成平衡可逆反应的特点来确定的判断则要依据形成平衡可逆反应的特点来确定(2)分析分析化学平衡移动问题通常分三步化学平衡移动问题通常分三步:第一第一,总结可逆反应特点总结可逆反应特点:是否是有气体参加的反应是否是有气体参加的反应?气体总体积在反应前后如何变化气体总体积在反应前后如何变化?哪个方向是吸热方向哪个方向是吸热方向?第二第二,判断反应容器判断反应容器:是恒容容器还是是恒容容器还是恒压容器恒压容器?是固定容器还是有变化的容器是固定容器还是有变化的容器?第三第三,应用勒夏应用勒夏特列原理作出判断特列原理作出判断 类比迁移类比迁移1.已已知知C(s)+CO2(g)2CO(g)H0 该该反反应应达达到到平平衡衡后后,下列条件有利于反应向正反应方向进行的是下列条件有利于反应向正反应方向进行的是()A.升高温度和减小压强升高温度和减小压强B.降低温度和减小压强降低温度和减小压强C.降低温度和增大压强降低温度和增大压强D.升高温度和增大压强升高温度和增大压强答案答案:A解析解析:先分析该反应的特点先分析该反应的特点:正反应是气体体积增大的反应正反应是气体体积增大的反应,正正反应是吸热反应反应是吸热反应;再根据平衡移动原理判断改变条件时对再根据平衡移动原理判断改变条件时对化学平衡的影响化学平衡的影响,对照选项得出答案对照选项得出答案 该反应为气体体积增该反应为气体体积增大的吸热反应大的吸热反应 升高温度升高温度 减小压强均有利于平衡正向移动减小压强均有利于平衡正向移动 降低温度和增大压强则有利于平衡逆向移动降低温度和增大压强则有利于平衡逆向移动 故故A项正确项正确 难点探究难点探究化学平衡相关图像化学平衡相关图像1.速率速率时间图时间图此此类类图图像像定定性性揭揭示示了了v正正 v逆逆随随时时间间(含含条条件件改改变变对对速速率率的的影影响响)而而变变化化的的规规律律,体体现现了了平平衡衡的的“动动 等等 定定 变变”的的基基本本特特征征,以及平衡移动的方向等以及平衡移动的方向等 如如N2+3H22NH3H0,建立平衡后加热对速率的影响如下图所示建立平衡后加热对速率的影响如下图所示:2.浓度浓度时间图时间图此此类类图图像像能能说说明明各各平平衡衡体体系系组组分分(或或某某一一成成分分)在在反反应应过过程程中中的的变变化化情情况况 如如A(g)+B(g)3C(g)的的反反应应情情况况如如下下图图所所示示,此此类类图图像像注注意意各各物物质质曲曲线线的的折折点点(达达平平衡衡)时时刻刻相相同同,各各物物质质浓浓度度变变化化的的内内在在联联系系及及其其比比例例符符合合化化学学方方程程式式的的化化学学计计量关系量关系 3.全程速率全程速率时间图时间图如如Zn与足量盐酸的反应与足量盐酸的反应,反应速率随时间的变化情况如右图反应速率随时间的变化情况如右图所示所示,解释原因解释原因:AB段段(v渐增渐增),因反应为放热反应因反应为放热反应,随着反应随着反应的进行的进行,温度渐增温度渐增,导致反应速率的渐增导致反应速率的渐增;BC段段(v渐小渐小),则主则主要因为随反应的进行要因为随反应的进行,溶液中溶液中c(H+)渐小渐小,导致反应速率的减导致反应速率的减小小 故分析时要抓住各阶段的主要矛盾故分析时要抓住各阶段的主要矛盾,认真分析认真分析 4.含量含量时间时间温度温度(压强压强)图图常常见见形形式式有有如如下下图图所所示示的的几几种种(C%指指某某产产物物的的含含量量,B%指指某某反反应应物物的的含含量量),在在其其他他条条件件不不变变时时,改改变变任任一一条条件件,如如使使用用催催化化剂剂或或升升高高温温度度或或增增大大压压强强,都都能能缩缩短短达达到到平平衡衡的的时时间间 这这种种图图像像的的折折点点表表示示达达到到平平衡衡的的时时间间,反反映映了了速速率率的的大大小小,可可以确定以确定T(p)的高低的高低(大小大小),水平线高低对应平衡移动方向水平线高低对应平衡移动方向(a用催化剂用催化剂,b不用不用)(T1T1,正反应为放热反应正反应为放热反应)(p1p2,正反应为气体体积减小的反应正反应为气体体积减小的反应)(p20,p2p1B.反应反应:HT2C.反应反应:H0,T2T1或或H0,T2T1D.反应反应:HT1答案答案:BC解析解析:反应反应,温度升高温度升高,A的转化率降低的转化率降低,说明化学平衡向逆反说明化学平衡向逆反应方向移动应方向移动,则正反应为放热反应则正反应为放热反应,Hp1,A项不正确项不正确;由题给反应由题给反应的图示可知的图示可知T1T2,温度升温度升高时高时n(C)减少减少,说明平衡向逆反应方向移动说明平衡向逆反应方向移动,故正反应放热故正反应放热,H0,B项正确项正确;对于反应对于反应,若为放热反应若为放热反应,(C)减少时减少时,平平衡向逆反应方向移动衡向逆反应方向移动,则则T2T1,反之亦然反之亦然,C项正确项正确;同理对同理对于反应于反应,若若HT2,D项不正确项不正确 实验探究实验探究课本实验回顾课本实验回顾1.浓度对化学平衡的影响浓度对化学平衡的影响(1)实实验验目目的的:了了解解和和掌掌握握在在其其他他条条件件不不变变的的情情况况下下,增增大大反反应应物的浓度可使化学平衡移动物的浓度可使化学平衡移动(2)实验原理实验原理FeCl3+3KSCN3KCl+Fe(SCN)3(血红色溶液血红色溶液)Fe3+3SCN-Fe(SCN)3(血红色溶液血红色溶液)(离子方程式离子方程式)(3)实验步骤实验步骤在在一一小小烧烧杯杯里里混混合合10mL0.01mol/LFeCl3溶溶液液和和10mL0.01mol/L硫硫氰氰化化钾钾溶溶液液,溶溶液液变变红红色色 将将此此溶溶液液分分装装于于三三支支试试管管A B C中中,向向A中中加加入入少少量量1mol/LFeCl3溶溶液液,向向B中加少量硫氰化钾溶液中加少量硫氰化钾溶液 观察可知观察可知A B试管的颜色加深试管的颜色加深(4)实验点评实验点评:本实验关键是开始混合的溶液一定要稀本实验关键是开始混合的溶液一定要稀(0.01mol/L),后来加入的溶液一定要浓后来加入的溶液一定要浓(1mol/L),即浓度差要大即浓度差要大;若第一步所配溶液颜色过浓若第一步所配溶液颜色过浓,则不便颜色的对比观察则不便颜色的对比观察,应加应加水稀释至浅红色水稀释至浅红色 2.温度对化学平衡的影响温度对化学平衡的影响(1)实实验验目目的的:了了解解和和初初步步掌掌握握在在其其他他条条件件不不变变的的情情况况下下,温温度度升升高高,会会使使化化学学平平衡衡向向着着吸吸热热反反应应的的方方向向移移动动;温温度度降降低低会会使化学平衡向着放热反应的方向移动使化学平衡向着放热反应的方向移动(2)实实验验原原理理:2NO2(红红棕棕色色气气体体)N2O4(无无色色气气体体)H=-57kJ/mol(3)实验步骤实验步骤:将盛有将盛有NO2和和N2O4平衡混合气体的两瓶用橡胶平衡混合气体的两瓶用橡胶管连通管连通,一段时间后用夹子夹住橡皮管一段时间后用夹子夹住橡皮管,将将A瓶置于热水中瓶置于热水中,B瓶置于冰水中瓶置于冰水中(如下图如下图),观察现象观察现象【实验设计实验设计】如如下下图图所所示示,三三个个烧烧瓶瓶中中分分别别充充满满NO2气气体体并并分分别别放放置置在在盛盛有有下下列列物物质质的的烧烧杯杯(烧烧杯杯内内有有水水)中中:在在(1)中中加加入入无无水水CaCl2,在在(3)中中加加入入NH4Cl晶晶体体,(2)中中不不加加其其他他任任何何物物质质,发发现现(1)中中红红棕色变深棕色变深,(3)中红棕色变浅中红棕色变浅,下列叙述正确的是下列叙述正确的是()A.CaCl2溶于水时放出热量溶于水时放出热量B.烧瓶烧瓶(1)中气体的压强不变中气体的压强不变C.NH4Cl溶于水时放出热量溶于水时放出热量D.烧瓶烧瓶(3)中气体的压强增大中气体的压强增大答案答案:A走出误区走出误区浓度与体积分数的概念混淆浓度与体积分数的概念混淆 在分析平衡移动的过程中由于在分析平衡移动的过程中由于误认为气体的浓度与体积分数相同而导致误解误认为气体的浓度与体积分数相同而导致误解 其实气体其实气体的体积分数就是物质的量分数的体积分数就是物质的量分数,与体积无关与体积无关,平衡移动过程平衡移动过程中必伴随体积分数的变化中必伴随体积分数的变化 而浓度除与物质的量有关外而浓度除与物质的量有关外,还还与体积有关与体积有关 对浓度定量判断时要注意到勒夏特列原理中对浓度定量判断时要注意到勒夏特列原理中的的“减弱减弱”二字二字 未抓住可逆反应的特点分析问题而导致错误未抓住可逆反应的特点分析问题而导致错误 在同一条件下在同一条件下,既能向正反应方向进行既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应同时又能向逆反应方向进行的反应,叫做可逆反应叫做可逆反应 因此化学平衡的建立既可以从正向开始因此化学平衡的建立既可以从正向开始,也也可以从逆向开始可以从逆向开始,若不能抓住此特点则很容易导致漏解若不能抓住此特点则很容易导致漏解 同同时要注意在化学平衡的计算中对可逆反应中的可逆性即时要注意在化学平衡的计算中对可逆反应中的可逆性即“不为不为0”原则的应用原则的应用 因材施教因材施教平衡正向移动与反应物转化率的关系平衡正向移动与反应物转化率的关系平平衡衡正正向向移移动动时时反反应应物物的的转转化化率率如如何何变变化化,这这要要根根据据具具体体反反应应引起平衡移动的具体原因而定引起平衡移动的具体原因而定,不能一概而论不能一概而论(1)由由于于温温度度或或压压强强改改变变而而引引起起平平衡衡正正向向移移动动时时,反反应应物物的的转转化率必定增大化率必定增大(2)由由于于增增加加反反应应物物浓浓度度而而引引起起平平衡衡正正向向移移动动时时,有有以以下下几几种种情况情况:对对于于反反应应物物不不止止一一种种(不不考考虑虑固固体体反反应应物物)的的可可逆逆反反应应,如如N2(g)+3H2(g)2NH3(g),平平衡衡时时增增加加N2的的浓浓度度,平平衡衡正正向向移动移动,H2的转化率增大的转化率增大,而而N2的转化率减小的转化率减小 对于反应物只有一种的可逆反应对于反应物只有一种的可逆反应(并规定起始时只有反应物并规定起始时只有反应物),若反应前后气体分子数不变若反应前后气体分子数不变,如如2HI(g)H2(g)+I2(g),则则无论增大还是减小无论增大还是减小HI的浓度的浓度,HI的转化率都不改变的转化率都不改变;若反应若反应后气体分子数减少后气体分子数减少,如如2NO2(g)N2O4(g),则增大则增大NO2的的浓度浓度,NO2的转化率增大的转化率增大;若反应后气体分子数增多若反应后气体分子数增多,如如2NH3(g)N2(g)+3H2(g),则增大则增大NH3的浓度的浓度,NH3的转化的转化率减小率减小 备用选题备用选题1.下列反应中下列反应中,在高温下不能自发进行的是在高温下不能自发进行的是()B.2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)C.(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)D.MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g)答案答案:A解解析析:A B C D都都是是分分解解反反应应,都都是是吸吸热热反反应应,B C D三三个个反反应应又又都都是是熵熵增增的的反反应应,所所以以能能自自发发进进行行;A是是熵熵减减小小的的反反应应,在高温下也不能自发进行在高温下也不能自发进行 2.25和和1.01105Pa时时,反应反应:2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)H=+56.76kJ/mol自发进行的原因是自发进行的原因是()A.是吸热反应是吸热反应B.是放热反应是放热反应C.是熵减小的反应是熵减小的反应D.熵增加效应大于能量效应熵增加效应大于能量效应答案答案:D解解析析:由由于于反反应应能能自自发发进进行行,则则H-TS0,则则S0,所以选所以选D 3.在在某某温温度度时时将将2molA和和1molB两两种种气气体体通通入入容容积积为为2L的的密密闭闭容容器器中中,发发生生如如下下反反应应:2A(g)+B(g)xC(g),2min时时反反应应达达到到平平衡衡状状态态,经经测测定定B的的物物质质的的量量为为0.4mol,C的的反反应应速速率率为为0.45mol/(Lmin)下下列列各各项项能能表表明明该该反反应应达达到到平衡的是平衡的是()A.vA(正正)vB(逆逆)=2 1B.混合气体密度不再变化混合气体密度不再变化C.混合气体压强不再变化混合气体压强不再变化D.A的转化率不再变化的转化率不再变化答案答案:AD解解 析析:由由 题题 意意 知知,平平 衡衡 时时 n(C)=0.45 mol/(Lmin)2 L2min=1.8mol 根据根据2A(g)+B(g)xC(g)知知:开始开始2mol1mol0mol平衡平衡0.4mol1.8mol变化变化0.6mol1.8mol由变化量与化学计量数成正比可知由变化量与化学计量数成正比可知x=3 A说说明明反反应应2molA同同时时生生成成1molB,达达平平衡衡状状态态;B密密度度始始终终不变不变;C压强始终不变压强始终不变(V=0);D可作为判据可作为判据 4.一一定定条条件件下下,向向一一带带活活塞塞的的密密闭闭容容器器中中充充入入2molSO2和和1molO2,发发生生下下列列反反应应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),达达到到平平衡衡后后改改变变下下列列条条件件,SO3气气体体平平衡衡浓浓度度不不改改变变的的是是()A.保持温度和容器体积不变保持温度和容器体积不变,充入充入1molSO3(g)B.保持温度和容器内压强不变保持温度和容器内压强不变,充入充入1molSO3(g)C.保持温度和容器内压强不变保持温度和容器内压强不变,充入充入1molO2(g)D.保持温度和容器内压强不变保持温度和容器内压强不变,充入充入1molAr(g)答案答案:B解解析析:充充入入1molSO3相相当当于于充充入入1mol的的SO2和和0.5mol的的O2,即即在在恒恒温温恒恒压压下下,由由于于新新充充入入的的SO3转转化化成成的的SO2和和O2的的量量之之比比与与起起始始充充入入的的SO2和和O2的的物物质质的的量量之之比比相相同同,故故平平衡衡等等效效,因此因此c(SO3)平平不变不变 5.已知已知2CO(g)CO2(g)+C(s),T=980K时时,H-TS=0,当当体系温度低于体系温度低于980K时时,估计估计H-TS_0(填填“”“”或或“=”);此时反应此时反应_自发进行自发进行(填填“能能”或或“不能不能”);当体系温度高于当体系温度高于980K时时,H-TS_0 在冶金工业中在冶金工业中,以以C作为还原剂作为还原剂,温度高温度高于于980K时以生成时以生成_为主为主,低于低于980K时以时以_为主为主 COCOCO2 2 C C解析解析:当温度当温度T=980K时时,H-TS=0,则该反应处于平衡状态则该反应处于平衡状态,由方程式分析可知该反应为熵减反应由方程式分析可知该反应为熵减反应,S0,故故H0;当当T980K时时,H-TS980K时时,H-TS0,正反应不能自发进行正反应不能自发进行,逆向能自发进行逆向能自发进行,所以所以T980K时时,反应逆向进行反应逆向进行,以生成以生成CO为主为主;当当T980K时时,反应正向进行反应正向进行,以生成以生成CO2 C为主为主 6.在密闭容器中在密闭容器中,给给CO和和H2O(g)的混合物加热时的混合物加热时,达到下列平达到下列平衡衡:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),在在800时时,该反应该反应平衡常数等于平衡常数等于1,若用若用2molCO和和10molH2O(g)相互混合相互混合,并加热到并加热到800,求求CO转化为转化为CO2的转化率的转化率 答案答案:83.3%解析解析:CO(g)+H2O(g)FY=CO2(g)+H2(g)开始开始/mol21000转化转化/molxxxx平衡平衡/mol2-x10-xxx由于反应在由于反应在800时进行时进行,该反应的平衡常数为该反应的平衡常数为1,则则,即即x2=(10-x)(2-x),则则x=故故CO的转化率为的转化率为100%=83.3%高效作业高效作业一一 选择题选择题1.(2010南南京京市市金金陵陵中中学学高高三三学学情情分分析析样样题题)氨氨催催化化氧氧化化是是硝硝酸酸工工业业的的基基础础,在在某某催催化化剂剂作作用用下下只只发发生生主主反反应应和和副副反反应应,有关物质产率与温度的关系如图有关物质产率与温度的关系如图 下列说法中正确的是下列说法中正确的是()()A.A.工业上氨催化氧化生成工业上氨催化氧化生成NONO时时,温度应控制在温度应控制在780840 780840 之之间间B.B.工业上采用物料比工业上采用物料比n(On(O2 2)/n(NH)/n(NH3 3)在在1.72.0,1.72.0,主要是为了提主要是为了提高反应速率高反应速率C.C.加压可提高加压可提高NHNH3 3生成生成NONO的转化率的转化率D.ND.N2 2氧化为氧化为NONO的热化学方程式为的热化学方程式为:N:N2 2(g)+O(g)+O2 2(g)2NO(g)(g)2NO(g)H=+181.5 kJ/molH=+181.5 kJ/mol答案答案:AD解解析析:在在780840之之间间NO的的产产率率最最高高,A选选项项正正确确 增增大大O2的的用用量量主主要要是是提提高高NH3的的转转化化率率,B选选项项不不正正确确 加加压压对对于于反反应应或或有有利利于于平平衡衡逆逆向向移移动动,降低降低NH3生成生成NO的转化率的转化率,C选项不正确选项不正确 由由 方方 程程 式式-得得 2O2(g)+2N2(g)=4NO(g)H=+363kJ/mol,化化简简得得N2(g)+O2(g)=2NO(g)H=+181.5kJ/mol,故选项故选项D正确正确 2.(2009安安徽徽理理综综)汽汽车车尾尾气气净净化化中中的的一一个个反反应应如如下下:NO(g)+CO(g)N2(g)+CO2(g);H=-373.4kJ/mol 在在恒恒容容的的密密闭闭容容器器中中,反反应应达达平平衡衡后后,改改变变某某一一条条件件,下列示意图正确的是下列示意图正确的是()答案答案:C解解析析:H=-373.4kJ/mol,温温度度升升高高,平平衡衡向向逆逆反反应应方方向向移移动动,K减减小小,CO转转化化率率降降低低,故故A B两两项项错错;K只只与与温温度度有有关关,C项项正正确确;D项项增增大大N2的的物物质质的的量量,平平衡衡左左移移,则则NO转转化化率率降降低低,所所以以D项错项错 3.(2009广广东东单单科科)取取五五等等份份NO2,分分别别加加入入温温度度不不同同 容容积积相相同的恒容密闭容器中同的恒容密闭容器中,发生反应发生反应:2NO2(g)N2O4(g)H0反反应应相相同同时时间间后后,分分别别测测定定体体系系中中NO2的的质质量量分分数数w(NO2),并并作作出出其其随随反反应应温温度度(T)变变化化的的关关系系图图 下下列列示示意意图图中中,可可能能与与实验结果相符的是实验结果相符的是()答案答案:BD解解析析:B项项,反反应应达达平平衡衡后后,升升高高温温度度平平衡衡左左移移,w(NO2)增增大大;D项项,反反应应未未达达平平衡衡时时,升升高高温温度度反反应应向向右右进进行行趋趋于于平平衡衡,w(NO2)减小减小,达平衡后升高温度达平衡后升高温度,平衡左移平衡左移,w(NO2)增大增大,故选故选B D 4.(2009北北京京理理综综)已已知知:H2(g)+I2(g)2HI(g)HnB.Q0,B D错误错误;气体体积气体体积增大增大1倍倍,若平衡不移动若平衡不移动,c(Y)应减小为原来的一半应减小为原来的一半,现现c(Y)比比一半大一半大,即减压平衡向右移动即减压平衡向右移动,mn,A错错,C对对 答案答案:B解析解析:选项选项B中气体转化为液体中气体转化为液体,混乱度减小混乱度减小 8.8.在常温下在常温下,下列可逆反应的平衡移动伴随有颜色的变化下列可逆反应的平衡移动伴随有颜色的变化,但但颜色变化不受压强变化影响的是颜色变化不受压强变化影响的是()()答案答案:D解析解析:压强对液态压强对液态 固态反应体系影响甚微固态反应体系影响甚微 9.化化学学平平衡衡常常数数(K)是是表表示示化化学学反反应应限限度度的的一一个个重重要要参参数数,该该常常数数表表示示的的意意义义是是可可逆逆反反应应进进行行的的程程度度,K值值越越大大,表表示示的的意意义错误的是义错误的是()A.温度越高温度越高B.反应物浓度越小反应物浓度越小C.反应进行得越完全反应进行得越完全D.生成物浓度越大生成物浓度越大答案答案:A解析解析:应用化学平衡常数的前提是一定温度下应用化学平衡常数的前提是一定温度下,故故A是错误的是错误的,化学平衡常数的大小表示的意义就是反应限度化学平衡常数的大小表示的意义就是反应限度,即可逆反应即可逆反应可能进行的程度可能进行的程度,所以化学平衡常数数值越大所以化学平衡常数数值越大,可逆反应进可逆反应进行得就越完全行得就越完全,反应物的浓度越小反应物的浓度越小,生成物的浓度越大生成物的浓度越大,所以所以B C D三个选项的意义都是正确的三个选项的意义都是正确的 10.下列对化学反应限度的叙述下列对化学反应限度的叙述,错误的是错误的是()A.任何可逆反应都有一定的限度任何可逆反应都有一定的限度B.化学反应都有一定的限度化学反应都有一定的限度C.化学反应的限度与时间的长短无关化学反应的限度与时间的长短无关D.化学反应的限度是不可改变的化学反应的限度是不可改变的答案答案:D解解析析:通通过过改改变变影影响响化化学学平平衡衡的的条条件件就就可可以以改改变变化化学学反反应应的的限限度度 11.可可逆逆反反应应A(g)+BC(g)+D达达到到平平衡衡时时,下下列列说说法法不不正正确确的是的是()A.若若增增大大A的的浓浓度度,平平衡衡体体系系颜颜色色加加深深,D不不一一定定是是具具有有颜颜色色的的气体气体B.增大压强增大压强,平衡不移动平衡不移动,说明说明B D必是气体必是气体C.升高温度升高温度,C的体积分数减小的体积分数减小,说明正反应是放热反应说明正反应是放热反应D.若若B是气体是气体,增大增大A的浓度会使的浓度会使B的转化率增大的转化率增大答案答案:B解解析析:增增大大压压强强,平平衡衡不不移移动动,B D既既可可以以均均是是气气体体,也也可可以以均均不不是气体是气体 12.如如下下图图所所示示是是在在恒恒温温 密密闭闭容容器器中中进进行行的的某某化化学学反反应应速速率率随时间变化的示意图随时间变化的示意图,下列说法不符合该示意图的是下列说法不符合该示意图的是()A.达到平衡时达到平衡时,正正 逆反应速率相等逆反应速率相等B.增大反应物的浓度增大反应物的浓度,反应由平衡反应由平衡移动到移动到C.反应达到平衡反应达到平衡以后以后,减小反应物浓度减小反应物浓度,平衡移动到平衡移动到D.平衡平衡中反应速率比平衡中反应速率