2011屆高三化學(xué)(浙江專版)第2輪第11課時化學(xué)平衡及其移動.ppt

1,第11課時 化學(xué)平衡及其移動,2011屆浙江專版高考第2輪總復(fù)習(xí),【例1】(2010上海)據(jù)報道，在300 、70MPa下 由二氧化碳和氫氣合成乙醇已成為現(xiàn)實。 2CO2(g)6H2(g) CH3CH2OH(g) 3H2O(g)，下列敘述錯誤的是( ) A使用CuZnFe催化劑可大大提高生產(chǎn)效率 B反應(yīng)需在300 進(jìn)行可推測該反應(yīng)是吸熱反應(yīng) C充入大量CO2氣體可提高H2的轉(zhuǎn)化率 D從平衡混合氣體中分離出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率,2,考點一 化學(xué)平衡的應(yīng)用,解析此題考查化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡知識。催化劑能提高化學(xué)反應(yīng)速率，加快反應(yīng)進(jìn)行，也就是提高了生產(chǎn)效率，A對；反應(yīng)需在300 進(jìn)行是為了獲得較快的反應(yīng)速率，不能說明反應(yīng)是吸熱還是放熱，B錯；充入大量CO2氣體，能使平衡正向移動，提高H2的轉(zhuǎn)化率，C對；從平衡混合物中及時分離出產(chǎn)物，使平衡正向移動，可提高CO2和H2的轉(zhuǎn)化率，D對。 答案：B 點評： 利用化學(xué)平衡知識判斷反應(yīng)吸熱還是放熱時，一定要注意溫度的變化使反應(yīng)正向移動還是逆向移動，倘若給出的只是溫度條件則無法判斷。,3,4,【變式練習(xí)】(2010杭州質(zhì)量檢測)工業(yè)上常用乙苯作原料生產(chǎn)苯乙烯，相關(guān)反應(yīng)可表示如下(一般控制560 時)： CH2CH3(g) CHCH2(g)H2(g) H0 針對上述反應(yīng)，在其他條件不變時，下列說法正確的是( ) A加入適當(dāng)催化劑，可以提高乙苯的轉(zhuǎn)化率 B在保持體積一定的條件下，充入較多的乙苯，可以提高乙苯的轉(zhuǎn)化率 C僅從平衡移動的角度分析，工業(yè)生產(chǎn)苯乙烯選擇恒壓條件優(yōu)于恒容條件 D在加入乙苯至達(dá)到平衡過程中，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量在不斷增大,C,5,考點二 化學(xué)平衡的移動,【例2】(2010重慶)COCl2(g) CO(g)Cl2(g) H0。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時，下列措施：升溫；恒容通入惰性氣體；增加CO的濃度；減壓；加催化劑；恒壓通入惰性氣體，能提高COCl2轉(zhuǎn)化率的是( ) A B C D 解析：本題考查化學(xué)平衡的移動。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。,6,答案：B 點評： 對于恒容容器，通入稀有氣體，由于容器的體積不變，各組分的濃度保持不變，故反應(yīng)速率保持不變，平衡也不移動。若為恒壓容器，通入稀有氣體，容器的體積膨脹，對于反應(yīng)則相當(dāng)于減壓。,7,【變式練習(xí)】(2010安徽)低脫硝技術(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) H0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12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,C,8,解析：A選項，放熱反應(yīng)升溫平衡常數(shù)減小，錯誤；增大一個反應(yīng)物濃度另一反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大，B錯；使用催化劑平衡不移動，D錯。,9,【例3】(2010安徽二模)在密閉容器中，反應(yīng)X2(g)Y2(g) 2XY(g) H0，達(dá)到甲平衡。在僅改變某一條件后，達(dá)到乙平衡，對此過程的分析正確的是( ),考點三 化學(xué)平衡的圖像,A圖是加入適當(dāng)催化劑的變化情況 B圖是擴(kuò)大容器體積的變化情況 C圖是增大壓強(qiáng)的變化情況 D圖是升高溫度的變化情況,10,解析：本題通過化學(xué)平衡圖像考查了反應(yīng)條件對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響。圖中改變條件時，v逆，v正突然增大是由于增大了反應(yīng)物的濃度引起的；圖中改變條件后，v逆v正，是由于使用催化劑或增大壓強(qiáng)引起的；由于該反應(yīng)正反應(yīng)方向是放熱反應(yīng)，升高溫度后，達(dá)到平衡的時間縮短，但平衡逆向移動，導(dǎo)致XY%減小，故圖是升高溫度的變化情況。 答案： D,11,【變式練習(xí)】 (2010巢湖市質(zhì)量檢測)一定條件下，某密閉容器中充入物質(zhì)的量相等的A、B兩種氣體，發(fā)生反應(yīng)：A(g)B(g) 2C(g)。達(dá)到平衡后，只改變反應(yīng)的一個條件，測得容器中各物質(zhì)的濃度、反應(yīng)速率隨時間變化如下所示：,下列說法中正確的是( ) A30 min時減小容積 B40 min時加入催化劑 C正反應(yīng)為吸熱反應(yīng) D020 min內(nèi)A的平均反應(yīng)速率為0.05 molL1min1,D,12,解析：本題主要考查的是化學(xué)平衡。本題綜合性較強(qiáng)，涉及到平衡的移動、反應(yīng)的熱效應(yīng)、反應(yīng)速率的計算等方面。由反應(yīng)A(g)B(g) 2C(g)可知，該反應(yīng)是等物質(zhì)的量變化。減小容積就是增大壓強(qiáng)，能改變反應(yīng)速率，但平衡不移動；同樣加入催化劑能改變反應(yīng)速率，但不影響平衡； 從下圖4054 min可知，在此階段，改變的只能是溫度，反應(yīng)速率增加了，說明溫度升高，而v(逆)v(正)，說明平衡逆向移動，所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；在020 min內(nèi)A的平均反應(yīng)速率為v(A)(2.0molL11.0molL1)/20 min0.05 molL1min1。綜上分析可知，本題選D項。,13,1.(2010安徽質(zhì)量檢測)對于平衡體系 mA(g)nB(g) pC(g)qD(g) HQ kJ/mol (Q0)。判斷正確的是( ) A若溫度不變，將容器體積增大1倍，達(dá)平衡時A的濃度變?yōu)樵瓉淼?.48倍，則mnpq B若平衡時，A、B轉(zhuǎn)化率相等，說明反應(yīng)開始時，A、B的物質(zhì)的量之比為mn C若平衡體系共有a mol，再向其中加入b mol B，當(dāng)重新達(dá)到平衡時氣體總的物質(zhì)的量等于(ab) mol，則mnpq D溫度不變時，若壓強(qiáng)增大至原來的2倍，達(dá)到新的平衡時總體積一定比原來的1/2小,B,14,解析：本題考查了影響化學(xué)平衡的因素和化學(xué)平衡移動原理。若溫度不變，將容器的體積增大1倍，瞬間各物質(zhì)的濃度都減半，最終A的濃度是原來的0.48倍，說明增大體積后平衡向正反應(yīng)方向移動，故有mnpq；反應(yīng)物投料只要符合化學(xué)計量數(shù)之比，則反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率一定相同，故B正確；C項增加了b mol B，平衡向正反應(yīng)方向移動，欲使平衡時氣體的總物質(zhì)的量不變，必須有mnpq，故C錯誤；溫度不變時，壓強(qiáng)增大至原來的2倍，達(dá)到新的平衡時總體積可能大于、等于、小于原來的1/2，關(guān)鍵看mn與pq的相對大小，故D錯誤。,15,2.(2010紹興三模)2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)是制備硫酸的重要反應(yīng)。下列敘述正確的是( ) A催化劑V2O5增加該反應(yīng)的正反應(yīng)速率而不改變逆反應(yīng)速率 B增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)，反應(yīng)速率一定增大 C進(jìn)入接觸室的SO2和空氣必須凈化，且該反應(yīng)不需要在高壓下進(jìn)行 D該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度將縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時間 解析：使用催化劑V2O5正逆反應(yīng)速率都增加，A錯誤；降低溫度反應(yīng)速率減小，將增長反應(yīng)達(dá)到平衡的時間，D錯誤。,C,16,3.(2010東北育才學(xué)校模擬)已知NO2和N2O4可以相互轉(zhuǎn)化：2NO2(g) N2O4(g) H0?，F(xiàn)將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入體積為1 L的恒溫密閉容器中，反應(yīng)物濃度隨時間變化關(guān)系如圖。,下列說法錯誤的是( ) A圖中共有兩條曲線X和Y，其中曲線X表示NO2濃度隨時間的變化 Ba、b、c、d四個點中，表示化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的點是b和d C若要達(dá)到與d相同的狀態(tài)，在25 min時還能采取的措施是適當(dāng)縮小容器體積 D反應(yīng)進(jìn)行至25 min時，曲線發(fā)生變化的原因是加入0.4 mol N2O4,D,18,解析：本題主要考查的是化學(xué)平衡的圖像題。 A項，通過濃度的變化量之比等于反應(yīng)的計量數(shù)之比可知曲線X表示NO2濃度隨時間的變化。 B項，化學(xué)平衡的特征是到達(dá)平衡后，各組分的濃度保持一定，所以表示化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的點是b和d。 C項，若要達(dá)到與d相同的狀態(tài)，在25 min時還能采取的措施是適當(dāng)縮小容器體積或加入一定量的N2O4。 D項，反應(yīng)進(jìn)行到25 min時，曲線發(fā)生變化的原因是增大NO2的濃度，加入0.4 mol NO2。綜上分析可知，本題選D項。,19,4.(2010蚌埠統(tǒng)測)某密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：X(g)3Y(g) 2Z(g) H0。下圖表示該反應(yīng)的速率(v)隨時間(t)變化的關(guān)系，t2、t3、t5時刻外界條件有所改變，但都沒有改變各物質(zhì)的初始加入量。下列說法中正確的是( ),A,At2時加入了催化劑 Bt3時降低了溫度 Ct5時增大了壓強(qiáng) D在t4t5時間內(nèi)，X的轉(zhuǎn)化率最低,20,解析：分析反應(yīng)方程式結(jié)合圖像，t2t3段平衡沒有發(fā)生移動，反應(yīng)速率增加了，說明了加入了催化劑；t3t4段正逆反應(yīng)速率均減小，且向逆向進(jìn)行，由于曲線有間距，改變條件為減壓；t5t6段正逆反應(yīng)速率均增大，且向逆向進(jìn)行，改變條件為升高溫度，X的轉(zhuǎn)化率降低。,21,5.(2010西城統(tǒng)測)已知某可逆反應(yīng) mA(g)nB(g) qC(g) H在密閉容器中進(jìn)行。如 圖所示為反應(yīng)在不同時間t，溫度T和壓強(qiáng)p與反應(yīng)物B的體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系曲線。根據(jù)圖像判斷( ) AT1T2，H0，p1p2，mnq BT1T2，H0，p1p2，mnq DT1T2，Hq,B,解析：分析圖像，相同溫度下先達(dá)到平衡的壓強(qiáng)大，p1T2，綜合分析該反應(yīng)H0，mnq，選B。,22,6.(2010延邊測試)一定溫度下可逆反應(yīng)：A(s)2B(g) 2C(g)D(g);H0?，F(xiàn)將1 mol A和2 mol B加入甲容器中，將4 mol C和2 mol D加入乙容器中，此時控制活塞P，使乙的容積為甲的2倍，t1時兩容器內(nèi)均達(dá)到平衡狀態(tài)(如圖1所示，隔板K不能移動)。下列說法正確的是( ),D,23,A保持溫度和活塞位置不變，在甲中再加入1 mol A和2 mol B，達(dá)到新的平衡后，甲中C的濃度是乙中C的濃度的2倍 B保持活塞位置不變，升高溫度，達(dá)到新的平衡后，甲中B的體積分?jǐn)?shù)增大，乙中B的體積分?jǐn)?shù)減小 C保持溫度不變，移動活塞P，使乙的容積和甲相等，達(dá)到新的平衡后，乙中C的體積分?jǐn)?shù)是甲中C的體積分?jǐn)?shù)的2倍 D保持溫度和乙中的壓強(qiáng)不變，t2時分別向甲、乙中加入等質(zhì)量的氦氣后，甲、乙中反應(yīng)速率變化情況分別如圖2和圖3所示(t1前的反應(yīng)速率變化已省略),24,解析：向甲中再加入1 mol A和2 mol B，由于甲的容積比乙小，平衡向左移動，平衡時C的濃度小于乙中C濃度的2倍； 溫度升高，平衡向左移動，甲、乙中B的體積分?jǐn)?shù)都增大；移動活塞P使甲、乙體積相等，由于乙中壓強(qiáng)大于甲，有利于平衡向左移動，乙中C的體積分?jǐn)?shù)小于甲中C的體積分?jǐn)?shù)的2倍； 恒溫恒容時，甲中加入“惰性氣體”，濃度不變，平衡不移動，恒溫恒壓時，乙中加入“惰性氣體”，由于體積增大，濃度減小，平衡向正反應(yīng)方向移動。,25,7.加熱裝有1 mol HI氣體的定容密閉容器，發(fā)生如下反應(yīng)：2HI(g) H2(g)I2(g) H0，在t1 反應(yīng)達(dá)到平衡時，I2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x1；若起始時在該容器中加入2 mol HI，在t2 達(dá)到平衡時，I2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x2；則下列關(guān)系正確的是( ) A若t1t2，則x1x2 B若t1t2，則x1x2 C若t1t2，則x1x2 D若t1t2，則x1x2 解析：此題研究的對象是一個等物質(zhì)的量反應(yīng)，若在同溫下達(dá)到平衡的效果就一樣；若不同溫度，則向吸熱反應(yīng)方向移動。,D,8.(2010長春市調(diào)研)300 時，將2 mol A和2 mol B兩種氣體混合于2 L密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)B(g) 2C(g)2D(g) HQ,2 min末達(dá)到平衡，生成0.8 mol D。 (1)300 時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為： K 已知K300 ”或“”)。 (2)在2 min末時，B的平衡濃度為_，D的平均反應(yīng)速率為_。,0.8molL1,0.2 molL1min1,(3)若溫度不變，縮小容器容積，則A的轉(zhuǎn)化率_(填“增大”、“減小”或“不變”)，原因是 _。 (4)如果在相同的條件下，上述反應(yīng)從逆反應(yīng)方向進(jìn)行，開始時若加入C、D各 mol。若使平衡時各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度與原平衡相同，則還應(yīng)該加入B_ mol。,不變,反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變，壓強(qiáng)對平衡無影響,28,9.(2010濟(jì)南聯(lián)考)硫酸是重要的化工原料，其中合成SO3是制硫酸的重要步驟。請根據(jù)下列要求回答問題：(1)下列關(guān)于反應(yīng)2SO2(g)O2(g) 2SO3(g) H0的說法正確的是_ (填字母)。 A升溫可以加快合成SO3的速率同時提高SO2的轉(zhuǎn)化率 B尋找常溫下的合適催化劑是未來研究的方向 C由于H0，S0，故該反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行 D當(dāng)SO2的濃度保持不變時，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) E當(dāng)v(O2)生成2v(SO3)消耗時，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) F在實際生產(chǎn)中，使用400500 ，從經(jīng)濟(jì)效益考慮，更有利于生產(chǎn),BDF,29,(2)將0.050 mol SO2和0.030 mol O2充入容積為2 L的密閉容器中，反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡，測得反應(yīng)后容器壓強(qiáng)縮小到原來壓強(qiáng)的75%，則該條件下SO2的轉(zhuǎn)化率為_；該條件下的平衡常數(shù)為 _。,3.2103 L/mol,80%,(3)若當(dāng)(2)中反應(yīng)在530 下達(dá)到平衡后，恒溫下將容器容積從1 L縮小到1/2 L，則平衡向_ (填“正”或“逆”)反應(yīng)方向移動。請結(jié)合化學(xué)平衡常數(shù)來說明平衡移動的原因，要求寫出推導(dǎo)過程。 _,正,當(dāng)恒溫下，容器容積從1 L縮小到0.5 L時， 1.6103K3.2103，所以平衡將正向移動達(dá)到平衡 。,31,解析：本題考查的是硫酸工業(yè)，涉及到化學(xué)平衡、反應(yīng)的自發(fā)性、平衡的移動、平衡常數(shù)的計算，綜合性較強(qiáng)，能充分考查綜合分析能力。 (1)A，該反應(yīng)正向是放熱，故溫度升高，平衡逆向移動，SO2的轉(zhuǎn)化率降低；B，尋找常溫下的合適催化劑，加快反應(yīng)速率，同時降低能耗；C，通過GHTS可知，反應(yīng)的自發(fā)進(jìn)行需要一定的外界條件；D，平衡時各組分的濃度保持一定；E，v(O2)生成2v(SO3)消耗，指的同向速率，不能作為判斷平衡的依據(jù)；F，在實際生產(chǎn)中，使用400500 ，溫度提高，加快反應(yīng)速率，從經(jīng)濟(jì)效益考慮，更有利于生產(chǎn)。,32,(2)在恒溫恒容條件下，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，即p1/p2n1/n2，所以反應(yīng)后氣體物質(zhì)的量為(0.05mol0.03mol)75%0.06mol，通過反應(yīng)： 所以，(0.052n)(0.03n)2n0.06， 即n0.02 mol。 二氧化硫的轉(zhuǎn)化率 80%。,33,平衡常數(shù) =3.2103L/mol。 (3)恒溫下將容器容積從1 L縮小到1/2 L，壓強(qiáng)增大，平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動，故平衡正向移動。從平衡常數(shù)考慮：當(dāng)恒溫下，容器容積從1 L縮小到0.5 L時， 1.6103K3.2103， 所以平衡將正向移動達(dá)到平衡。,34,10.發(fā)生爐煤氣是城市管道煤氣中的一種重要氣源，它的主要成分是CO，但由于CO有毒，所以煤氣廠技術(shù)人員利用以下反應(yīng)，將部分CO轉(zhuǎn)換成H2， COH2O CO2H2，其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度t的關(guān)系如下表： (1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為 K_，該反應(yīng)為_反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。,放熱,(2)能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是_ (填選項編號)。 A容器中的壓強(qiáng)不變 Bv逆(H2)v正(H2O) C混合氣體中c(CO2)不變 Dc(CO2)c(CO) (3)上述反應(yīng)的平衡混合物中，碳的氧化物中碳、氧元素的質(zhì)量比可能是_。 A34 B35 C36 D38,35,BC,BC,36,(4)現(xiàn)用COx表示平衡混合物中碳的氧化物的組成，則表示x與反應(yīng)COH2O CO2H2中H2產(chǎn)率關(guān)系正確的是_。,B,37,解析： (1)根據(jù)反應(yīng)式得出平衡常數(shù)K ，由于溫度升高，K減小，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。 (2)因為該反應(yīng)前后物質(zhì)的量不發(fā)生變化，所以壓強(qiáng)不變不能證明達(dá)到平衡狀態(tài)，A錯誤；v逆(H2)v正(H2O)能說明達(dá)到平衡狀態(tài)，B正確；當(dāng)混合氣體中c(CO2)不變，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，C正確；c(CO2