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2.2化學平衡(精講)思維導圖思維導圖常見考點常見考點考點一化學平衡狀態(tài)的判斷【例11】(2022·云南紅河·高二期末)工業(yè)制硫酸中的一步重要反應是SO2在400500℃下的催化氧化:,下列情況不能說明該反應一定達到化學平衡的是A.SO3的質(zhì)量保持不變B.正反應和逆反應的速率相等C.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變D.的物質(zhì)的量之比為2∶1∶2【答案】D【解析】A.SO3的質(zhì)量保持不變,則混合物中各物質(zhì)的量不變,達到了平衡狀態(tài),選項A正確;B.正反應和逆反應速率相等,達到了平衡狀態(tài),選項B正確;C.因隨著反應的進行,氣體的物質(zhì)的量發(fā)生改變,而氣體總質(zhì)量不發(fā)生改變,當混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變時,則說明反應已達到化學平衡狀態(tài),選項C正確;D.平衡時各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比取決于物質(zhì)的起始物質(zhì)的量和轉(zhuǎn)化率,故容器中SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量為2:1:2不能作為判斷是否達到平衡狀態(tài)的依據(jù),選項D不正確;答案選D。【例12】.(2022·陜西省漢中中學高二階段練習)下列描述的化學反應狀態(tài),不一定是平衡狀態(tài)的是A.3H2(g)+N2(g)2NH3(g)反應體系中H2與N2的物質(zhì)的量之比保持3∶1B.2NO2(g)N2O4(g)恒溫、恒容下,反應體系中氣體的壓強保持不變C.CaCO3(s)O2(g)+CaO(s)恒溫、恒容下,反應體系中氣體的密度保持不變D.H2(g)+Br2(g)2HBr(g)恒溫、恒容下,反應體系中氣體的顏色保持不變【答案】A【解析】A.若起始狀態(tài)充入的H2與N2的物質(zhì)的量之比為3:1,則3H2(g)+N2(g)2NH3(g)反應體系中H2與N2的物質(zhì)的量之比始終保持3:1,則不一定處于平衡狀態(tài),A符合;B.2NO2(g)N2O4(g)正反應是體積減小的,則恒溫、恒容下,反應體系中氣體的壓強保持不變,可以說明物質(zhì)的量不再變化,則反應達到平衡狀態(tài),B不符合;C.密度是氣體的質(zhì)量與容器容積的比值,CaCO3(s)CO2(g)+CaO(s)體系中,恒溫、恒容下氣體質(zhì)量、氣體密度是變化的,則當反應體系中氣體的密度保持不變可以說明反應達到平衡狀態(tài),C不符合;D.顏色的深淺與濃度有關系,H2(g)+Br2(g)2HBr(g)在恒溫、恒容下,反應體系中氣體的顏色保持不變,說明溴分子的濃度不再發(fā)生變化,反應達到平衡狀態(tài),D不符合;答案選A。【一隅三反】1.(2022·上海市第二中學高二期末)當可逆反應在一定條件下達到平衡時,和的關系為A. B. C. D.【答案】D【解析】A.v逆>v正,逆反應速率大于正反應速率,反應尚未達到平衡,A錯誤;B.v逆<v正,正反應速率大于逆反應速率,反應尚未達到平衡,B錯誤;C.v逆=v正=0,說明反應已經(jīng)停止,并不是平衡狀態(tài),C錯誤;D.v逆=v正≠0,說明反應達到平衡狀態(tài),D正確;故答案選D。2.(2022·江西省信豐中學高二階段練習)在一恒溫、恒容密閉容器中,發(fā)生反應:,下列描述中能表明反應已達到平衡狀態(tài)的是①混合氣體的密度不變②單位時間內(nèi)生成1molD,同時消耗了2molA③混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變④C的物質(zhì)的量濃度不變⑤混合氣體的壓強不變A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①②⑤【答案】B【解析】①總質(zhì)量在變,體積不變,故密度會變,混合氣體的密度不變能說明反應達到平衡狀態(tài),故①正確;②生成1molD是正反應,消耗2molA也是正反應,不能說明正逆反應速率相等,故②錯誤;③混合氣體的平均相對分子質(zhì)量等于質(zhì)量和物質(zhì)的量的比,m(總)是變值而n(總)是定量,則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變時說明反應達到平衡狀態(tài),故③正確;④C(g)的物質(zhì)的量濃度不變,說明反應達到平衡狀態(tài),故④正確;⑤反應前后氣體的體積不變,故混合氣體的壓強不變,不能作為判斷依據(jù),故⑤錯誤;能表明反應已達到平衡狀態(tài)的是①③④;答案選B。3.(2022·四川·射洪中學高二階段練習)一定溫度下,向恒容容器中充入1molA和2molB發(fā)生反應A(g)+2B(g)?3C(g)+D(s)。下列能判斷該反應達到平衡狀態(tài)的是A.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變B.單位時間內(nèi)消耗B的物質(zhì)的量與生成C的物質(zhì)的量之比為2:3C.混合氣體總的壓強不再變化D.反應物A和B的轉(zhuǎn)化率相等【答案】A【解析】A.反應中有固體生成,當氣體的總質(zhì)量不變時達到平衡狀態(tài),此時混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變,可以判斷達平衡,A正確;B.消耗B與生成C均為正反應方向,不能判斷達平衡,B錯誤;C.反應前后氣體分子數(shù)相同,恒容條件下混合氣體總的壓強一直不變,不能判斷達平衡,C錯誤;D.A和B按系數(shù)比投料,轉(zhuǎn)化率一直相等,不能判斷達平衡,D錯誤;故選A。4.(2021·四川省內(nèi)江市第六中學高二階段練習)恒溫條件下,可逆反應:在體積固定的密閉容器中進行,下列可作為判斷反應達到平衡狀態(tài)的標志的是①單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時生成nmolNO2②單位時間內(nèi)生成nmolNO的同時生成nmolNO2③用NO2、NO、O2表示的反應速率的比為2:2:1的狀態(tài)④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)⑥混合氣體的壓強不再改變的狀態(tài)⑦混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)A.①④⑥⑦ B.②③⑤⑦ C.②④⑥⑦ D.②④⑤⑦【答案】C【解析】①單位時間內(nèi)生成n

mol

O2的同時生成2n

mol

NO2,才能說明正逆反應速率相等,不能據(jù)此判斷化學平衡狀態(tài),故錯誤;②單位時間內(nèi)生成nmolNO的同時生成nmolNO2,正逆反應速率相等,可據(jù)此判斷化學平衡狀態(tài),故正確;③用NO2、NO、O2表示的反應速率的比為2:2:1的狀態(tài),該反應可能達到平衡狀態(tài)也可能沒有達到平衡狀態(tài),與反應初始濃度和轉(zhuǎn)化率有關,所以不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài),故錯誤;④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài),二氧化氮物質(zhì)的量不變,則該反應達到平衡狀態(tài),故正確;⑤反應前后氣體質(zhì)量不變、容器體積不變,所以混合氣體的密度始終不變,所以不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài),故錯誤;⑥該反應是一個反應前后氣體體積減小的可逆反應,當混合氣體的壓強不再改變時,各物質(zhì)的濃度不變,則該反應達到平衡狀態(tài),故正確;⑦該反應是一個反應前后氣體物質(zhì)的量減小的可逆反應,當混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變時各物質(zhì)濃度不變,則該反應達到平衡狀態(tài),故正確;故選:C。考點二化學平衡常數(shù)【例21】下列關于平衡常數(shù)的說法正確的是:A.K不變,平衡可能移動B.同一個反應的化學計量數(shù)增大2倍,K值也增大兩倍C.K值越大,反應速率也越快D.對于合成氨反應,壓強增大,平衡右移,K增大【答案】A【解析】A.

K值只與溫度有關,影響化學平衡的因素主要有濃度、溫度、壓強等。如在其他條件不變時,增大反應物的濃度或減小生成物的濃度,有利于正反應的進行,K值不變,但平衡發(fā)生移動,所以K值不變,平衡可能移動,A項正確;B.相同條件下,同一個反應,其方程式的計量數(shù)增大2倍,K值應為原來的平方,B項錯誤;C.K值表示反應進行的程度,其值越大,則說明正向進行的程度越大,與反應速率無關,C項錯誤;D.合成氨反應為N2(g)+3H2(g)2NH3(g),此反應是氣體體積減小的反應,則壓強增大,平衡右移,但K值只與溫度有關,溫度不變,則K值不變,D項錯誤;答案選A。【例22】在一定體積的密閉容器中,進行如下化學反應:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),K為化學平衡常數(shù),其中K和溫度的關系如下表:t/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6根據(jù)以上信息推斷以下說法正確的是A.此反應為放熱反應B.此反應只有達到平衡時,密閉容器中的壓強才不會變化C.此反應達到1000℃時的反應速率比700℃時大D.該反應的化學平衡常數(shù)越大,反應物的轉(zhuǎn)化率越低【答案】C【解析】A、根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,溫度升高,K增大,正反應為吸熱反應,故A錯誤;B、該可逆反應反應前后氣體體積不變,反應過程中壓強始終不變,故B錯誤;C、溫度越高反應速率越快,故C正確;D、化學平衡常數(shù)越大,反應物的轉(zhuǎn)化率越高,故D錯誤;綜上所述,本題選C。【一隅三反】1.關于化學平衡常數(shù),下列說法不正確的是()A.化學平衡常數(shù)不隨反應物或生成物的濃度的改變而改變B.對于一定溫度下的同一個反應,其正反應和逆反應的化學平衡常數(shù)的乘積等于1C.溫度越高,K值越大D.化學平衡常數(shù)隨溫度的改變而改變【答案】C【解析】A選項,同一反應,平化學衡常數(shù)只受溫度影響,與反應物的濃度無關,故A正確;B選項,同一可逆反應的正、逆反應平衡常數(shù)互為倒數(shù),對于一定溫度下的同一個反應,其正反應和逆反應的化學平衡常數(shù)的乘積等于1,故B正確;C選項,平衡常數(shù)越大,說明可逆反應進行的程度越大,反應可能是吸熱反應或放熱反應;升溫,平衡向吸熱反應方向進行,平衡常數(shù)不一定增大,故C錯誤;D選項,平化學衡常數(shù)只受溫度影響,與反應物濃度、體系的壓強無關,故D正確;綜上所述,答案為C。2.對于反應3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)的平衡常數(shù),下列說法正確的是A.增大H2O(g)的濃度或減小H2的濃度,會使平衡常數(shù)減小B.改變反應的溫度,平衡常數(shù)不一定變化C.K=D.K=【答案】D【解析】A、平衡常數(shù)隨溫度變化,不隨濃度變化,增大c(H2O)或減小c(H2),該反應平衡常數(shù)不變,選項A錯誤;B、反應過程中一定伴隨能量變化,改變溫度平衡一定發(fā)生變化,平衡常數(shù)一定變化,選項B錯誤;C、平衡常數(shù)是利用生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應物平衡濃度冪次方乘積得到,固體和純液體不寫入表達式,平衡常數(shù)表達式為:K=,選項C錯誤;D、平衡常數(shù)是利用生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應物平衡濃度冪次方乘積得到,固體和純液體不寫入表達式,平衡常數(shù)表達式為:K=,選項D正確;答案選D。3.可逆反應:2SO2+O22SO3達到平衡狀態(tài)時,保持恒溫恒容向容器中加入一定量的O2。下列說法正確的是(K為平衡常數(shù),Q為濃度商)()A.Q不變,K變大,O2轉(zhuǎn)化率增大B.Q不變,K變大,SO2轉(zhuǎn)化率減小C.Q變小,K不變,O2轉(zhuǎn)化率減小D.Q增大,K不變,SO2轉(zhuǎn)化率增大【答案】C【解析】當可逆反應2SO2+O2?2SO3達到平衡狀態(tài)時,保持恒溫恒容向容器中加入一定量的O2,氧氣的濃度增大,濃度商Q變小,平衡向右移動,氧氣轉(zhuǎn)化率減小,二氧化硫轉(zhuǎn)化率增大,平衡常數(shù)只受溫度影響,溫度不變,平衡常數(shù)不變,故選C??键c三影響化學平衡移動的因素【例3】(2022·貴州·畢節(jié)市第一中學高二階段練習)有一處于平衡狀態(tài)的反應:3A(s)+2B(g)3C(g),ΔH>0。為了使平衡向生成C的方向移動,應選擇的條件是①高溫

②低溫

③高壓

④低壓

⑤加催化劑A.①③ B.①③⑤ C.①④ D.②④⑤【答案】C【解析】3A(s)+2B(g)3C(g),ΔH>0,正反應是氣體體積增大的吸熱反應;①升高溫度,平衡向正向(放熱)反應移動;②降低溫度,平衡向逆向(吸熱)反應移動;③壓強增大,平衡向逆向(氣體體積減?。┓较蛞苿樱虎芙档蛪簭?,平衡向正向(氣體體積增大)方向移動;⑤加催化劑不會引起化學平衡的移動;①④符合題意,故選C。【一隅三反】1.(2022·廣西桂林·高二期末)在一定條件下的密閉容器中,反應

達到平衡,下列操作能使氣體顏色加深的是A.增大 B.降低溫度 C.減小容器體積 D.加入催化劑【答案】C【解析】A.該反應為氣相反應,沒有H+,因此增大c(H+)不影響平衡,c(I2)不變,顏色不變,A不符合題意;B.根據(jù)勒夏特列原理,降低溫度,平衡正向移動,c(I2)減小,顏色變淺,B不符合題意;C.減小體積,平衡不移動,但c(I2)增大,顏色變深,C符合題意;D.加入催化劑不影響平衡移動,c(I2)不變,顏色不變,D不符合題意;故選C。2.(2022·湖南·益陽平高學校高二期末)一定條件下,反應在恒容密閉容器中進行,關于該反應的說法錯誤的是A.生成2molNO的同時生成2mol,則反應達到平衡狀態(tài)B.反應平衡后升高溫度如果氣體顏色變淺,則反應是吸熱反應C.減小容器的體積增大壓強,則NO氣體的濃度一定減小D.平衡后不改變其他條件,向容器中再充入一定量的,再次平衡后的體積分數(shù)比原平衡大【答案】C【解析】A.生成2molNO為正反應方向,生成2molNO2為逆反應方向,物質(zhì)的量變化之比為化學計量數(shù)之比,故正逆反應速率相等,反應達到平衡狀態(tài),A正確;B.反應平衡后升高溫度如果氣體顏色變淺,平衡正向移動,反應是吸熱反應,B正確;C.減小容器的體積=增大壓強,平衡逆向移動,根據(jù)勒夏特列原理,平衡逆向移動但并不能抵消NO濃度的增大,故NO氣體的濃度一定增大,C錯誤;D.平衡后不改變其他條件,向容器中再充入一定量的NO2,根據(jù)勒夏特列原理,平衡會正向移動移動但是并不能抵消NO2體積分數(shù)的增大,故再次平衡后NO2的體積分數(shù)比原平衡大,D正確;故選C。3.(2022·上海市第二中學高二期末)對于平衡體系,增大壓強時(其他條件不變),C的含量減少,則下列關系中正確的是A. B. C. D.【答案】A【解析】對于平衡體系:,增大壓強,C的含量減少,說明加壓平衡逆向移動,即逆反應為氣體分子數(shù)減少的方向,則,答案選A??键c四勒夏特列原理【例4】下列事實不能用勒夏特列原理解釋的是A.對CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)平衡體系,增大壓強可使顏色變深B.氯水中存在下列平衡:Cl2+H2OHCl+HClO,當加入AgNO3溶液后,溶液顏色變淺C.對2NO2(g)N2O4(g),升高溫度平衡體系顏色變深D.夏天從冰箱拿出的啤酒剛一開啟即涌出大量泡沫?!敬鸢浮緼【解析】A.反應CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)的前后氣體總物質(zhì)的量不變,加壓平衡不移動,增大壓強,氣體體積減小,各氣體的濃度增大,故顏色變深僅僅是由于NO2(g)濃度增大造成的,故不能用勒夏特列原理解釋,故A符合;B.氯水中存在下列平衡:Cl2+H2OH++Cl+HClO,當加入AgNO3溶液后,由于生成氯化銀沉淀,氯離子濃度減小,故平衡正向移動,造成氯氣濃度減小,故溶液顏色變淺,故能用勒夏特列原理解釋,故B不符合;C.該反應2NO2(g)N2O4(g)為放熱反應,升高溫度平衡逆向移動,NO2(g)濃度增大,體系顏色變深,故能用勒夏特列原理解釋,故C不符合;D.啤酒中存在二氧化碳的溶解平衡,夏天從冰箱拿出啤酒并開啟,壓強減小,溫度升高,都會使溶解平衡向著二氧化碳析出的方向進行,故會涌出大量泡沫,故能用勒夏特列原理解釋,故D不符合;故選A?!疽挥缛础?(2022·上海中學東校高二期末)合成氨反應為,在合成氨工業(yè)中常采取的下列措施不能用勒夏特列原理來解釋的是A.及時補充氮氣和氫氣 B.使用鐵觸媒做催化劑C.將氨液化及時分離出反應器 D.壓強增至20MPa~50MPa【答案】B【解析】A.及時補充氮氣和氫氣,反應物濃度增大,平衡向正反應方向移動,有利于增大氨氣的產(chǎn)率,能用勒夏特列原理來解釋,故A不符合題意;B.使用鐵觸媒做催化劑,化學平衡不移動,氨氣的產(chǎn)率不變,不能用勒夏特列原理來解釋,故B符合題意;C.將氨液化及時分離出反應器,生成物濃度減小,平衡向正反應方向移動,有利于增大氨氣的產(chǎn)率,能用勒夏特列原理來解釋,故A不符合題意;D.該反應是氣體體積減小的反應,增大壓強,平衡向正反應方向移動,有利于增大氨氣的產(chǎn)率,能用勒夏特列原理來解釋,故D不符合題意;故選B。2.(2022·四川成都·高二期末)下列操作或事實不能用勒夏特列原理解釋的是A.,把球浸泡在冰水中,氣體顏色變淺B.用飽和食鹽水除去中的,可減少的損失C.對、和組成的平衡體系加壓后顏色變深D.向含有的紅色溶液中加入鐵粉,振蕩,溶液顏色變淺或褪去【答案】C【解析】A.,放在冰水中,溫度降低,平衡向生成無色氣體的方向移動,所以顏色變淺;B.與反應存在化學平衡:,使用飽和食鹽水時,由于在水中溶解度很大,可以除去雜質(zhì),同時由于溶液中的增大,化學平衡逆向移動,導致的溶解量、反應量減小,因此可減少的損失;C.體系顏色加深是因為壓縮體積,的濃度增大,而加壓平衡并未移動;D.鐵粉消耗溶液中的,使離子濃度降低,使平衡正向移動,溶液顏色變淺或褪去,可以用勒夏特列原理解釋;故選C。3.(2022·浙江寧波·高二階段練習)化學和生活密切相關,下列生產(chǎn)生活實例中不能用勒夏特列原理解釋的是A.搖晃后的可樂開啟后有大量氣泡B.二氧化氮與四氧化二氮的平衡體系,加壓縮小體積后顏色加深C.酸遇紫色石蕊試劑變紅D.生產(chǎn)硫酸的過程中用過量的空氣和二氧化硫反應【答案】B【解析】A.開啟可樂瓶后,瓶內(nèi)氣體壓強減小,平衡向氣體體積增大的方向移動,所以泛起大量泡沫,能用勒夏特列原理解釋,故A不符合題意;B.二氧化氮與四氧化二氮的平衡體系:,按勒夏特列原理,加壓平衡右移、二氧化氮的物質(zhì)的量減少、但縮小體積后二氧化氮濃度增大了導致顏色加深,故不能用勒夏特列原理解釋,故B符合題意;C.石蕊是有機弱酸,存在電離平衡,加入酸,增加c(H+),平衡向逆反應方向移動,符合勒夏特列原理,故C不符合題意;D.使用過量的空氣,增大了反應物氧氣的量,可以使化學平衡向正反應方向移動,提高SO2的利用率,能用勒夏特列原理解釋,故D不符合題意;故選B??键c五綜合運用【例5】(2021·內(nèi)蒙古·包頭市第四中學高二期中)Ⅰ.一定條件下,在容積為5L的密閉容器中,A、B、C三種氣體的物質(zhì)的量隨時間t的變化如圖甲所示。已知達到平衡后,降低溫度,A的體積分數(shù)減小。(1)該反應的化學方程式為_______。(2)該反應的反應速率v隨時間t的關系如圖乙所示。①根據(jù)圖乙判斷,在時刻改變的外界條件是_______。②a、b、c對應的平衡狀態(tài)中,C的體積分數(shù)最大的是狀態(tài)_______。③各階段的平衡常數(shù)如表所示:、、之間的大小關系為_______(用“>”“<”或“=”連接)。Ⅱ.在密閉容器中充入一定量的,發(fā)生反應:

,如圖丙所示為氣體分解生成和的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關系。(3)_______(填填“>”“<”或“=”)0。(4)圖丙中壓強(、、)由大到小的順序為_______。(5)如果想進一步提高的轉(zhuǎn)化率,除改變溫度、壓強外,還可以采取的措施有_______?!敬鸢浮?1)(2)

升高溫度

a

(3)>(4)(5)及時分離出產(chǎn)物【解析】(1)根據(jù)圖像可知,達到平衡時A的物質(zhì)的量減小了:1mol0.7mol=0.3mol,B的物質(zhì)的量減小為:1mol0.4mol=0.6mol,C的物質(zhì)的量增加,增加的物質(zhì)的量為:0.6mol,所以A、B、C的物質(zhì)的量變化之比為:0.3mol:0.6mol:0.6mol=1:2:3,該反應的化學方程式為:;故答案為:;(2)①根據(jù)圖像可知:t3時正逆反應速率同時增大,且逆反應速率大于正反應速率,說明平衡向著逆向移動,若增大壓強,平衡向著正向移動,由于該反應為放熱反應,升高溫度后平衡向著逆向移動,所以t3時升高了溫度;故答案為:升高了溫度;②根據(jù)圖像變化可知,在t1~t2時反應向著正向移動,A轉(zhuǎn)化率逐漸增大,直至t2~t3時反應達到平衡狀態(tài),A轉(zhuǎn)化率達到最大;而t3~t4時升高了溫度,平衡向著逆向移動,A的轉(zhuǎn)化率逐漸減小,直至t4~t5時A的轉(zhuǎn)化率達到最低;而t5~t6時正逆反應速率同時增大且相等,說明平衡沒有移動,A的轉(zhuǎn)化率不變,與t4~t5時相等,所以A的轉(zhuǎn)化率最大的時間段是:t2~t3,A的轉(zhuǎn)化率最大時C的體積分數(shù)最大,此時間段為t2~t3,即為a點;a、b、c三點中,C的體積分數(shù)最大的是a。故答案為:a;③反應A+2B?2C

ΔH<0,溫度升高平衡向著逆反應方向移動,化學平衡常數(shù)減小,所以溫度越高,化學平衡常數(shù)越??;t2~t3、t3~t4、t4~t5時間段的溫度關系為:t3~t4=t4~t5>t2~t3,所以化學平衡常數(shù)大小關系為:K1>K2=K3。故答案為:K1>K2=K3;(3)恒壓條件下,溫度升高,H2S的轉(zhuǎn)化率升高,即升高溫度平衡正向移動,則ΔH>0;故答案為:>;(4)2H2S(g)2H2(g)+S2(g)ΔH=+169.8kJ?mol1,反應是氣體體積增大的反應,溫度不變,壓強增大平衡逆向進行,H2S的轉(zhuǎn)化率減小,則壓強關系為:圖中壓強(p1、p2、p3)的大小順序為p3>p2>p1。故答案為:p3>p2>p1;(5)進一步提高H2S的轉(zhuǎn)化率,除改變溫度、壓強外,還可以采取的措施有及時分離出產(chǎn)物,故答案為:及時分離出產(chǎn)物。【一隅三反】1.(2021·陜西·渭南市華州區(qū)咸林中學高二階段練習)在一定體積的密閉容器中,進行如下化學反應:。其化學平衡常數(shù)K和溫度t的關系如下表所示:t/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答下列問題:(1)該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K=___________。(2)該反應為___________(填“吸熱”或“放熱”)反應。(3)下列幾種狀態(tài)可判斷為化學平衡狀態(tài)的是___________(多選扣分)。a.容器中壓強不再改變b.混合氣體中c(CO)不變c.v正(H2)=v逆(H2O)

d.c(CO2)=c(CO)e.700℃時,某時刻測得CO、H2O、CO2、H2的濃度分別為0.01、0.03、0.01、0.05(4)某溫度下,平衡濃度符合下式:,判斷此時的溫度為___________℃?!敬鸢浮?1)(2)吸熱(3)bce(4)800【解析】(1)由反應的化學方程式可知,反應的化學平衡常數(shù)表達式為K=,故答案為:;(2)由表格數(shù)據(jù)可知,升高溫度,化學平衡常數(shù)增大,說明反應向逆反應方向移動,該反應為吸熱反應,故答案為:吸熱;(3)a.該反應是氣體體積不變的反應,反應中容器中壓強始終不變,則容器中壓強不再改變不能說明正逆反應速率相等,無法判斷反應是否達到平衡,故錯誤;b.混合氣體中c(CO)不變說明正逆反應速率相等,反應已達到平衡,故正確;c.v正(H2)=v逆(H2O)說明正逆反應速率相等,反應已達到平衡,故正確;d.c(CO2)=c(CO)不能說明正逆反應速率相等,無法判斷反應是否達到平衡,故錯誤;e.由題給數(shù)據(jù)可得700℃時反應的濃度熵Qc===0.6=K(700℃),則反應已達到平衡狀態(tài),故正確;故選bce;(4)由可得=0.9,由表格數(shù)據(jù)可知,溫度為800℃時平衡常數(shù)為0.9,則平衡時的反應溫度為800℃,故答案為:800。2.(2022·廣西河池·高二期末)NH3是一種重要的化工產(chǎn)品,可用于生產(chǎn)尿素[CO(NH2)2]、處理煙氣等。(1)工業(yè)上合成尿素的反應:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H已知合成尿素的反應分兩步進行:2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)△H1=—159.47kJ·mol1NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H2=+72.49kJ·mol1則△H=____。(2)某實驗小組為了模擬工業(yè)上合成尿素,在恒溫恒容的真空密閉容器中充入一定量的CO2和NH3發(fā)生反應:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g),反應過程中混合氣體中NH3的體積分數(shù)如圖所示。①點的正反應速率v正(CO2)____B點的逆反應速率v逆(CO2)(填“>”“<”或“=”)。②下列能說明該反應達到平衡狀態(tài)的是____(填字母)。a.NH3、CO2、H2O的體積之比為2:1:1b.體系的壓強保持不變c.單位時間內(nèi)消耗1molH2O同時生成2molNH3d.v正(NH3)=2v逆(CO2)③對于有氣體參與的反應,平衡常數(shù)Kp可用氣體組分(B)的平衡分壓p(B)代替該氣體的物質(zhì)的量濃度c(B)。實驗測得體系平衡時的壓強為10MPa,列式計算該反應的平衡常數(shù)Kp=____(提示:寫出Kp的表達式再代入數(shù)據(jù)進行計算,分壓=總壓×體積分數(shù))。④L(L1、L2),x可分別代表壓強或溫度。如圖表示L一定時,該反應CO2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率隨X的變化關系。x代表的物理量為____,判斷L1、L2的大小關系____,并簡述理由:____?!敬鸢浮?1)—86.98kJ·mol1(2)

>

bd

0.15MPa—2

溫度

L1>L2

該反應為正向氣體分子數(shù)縮小的反應,增大壓強,平衡正向移動,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大【解析】(1)將已知反應依次編號為①②,由蓋斯定律可知,①+②得到合成尿素的反應,則反應△H=△H1+△H2=(—159.47kJ/mol)+(+72.49kJ/mol)=—86.98kJ/mol,故答案為:—86.98kJ/mol;(2)①由圖可知,A點反應未達到平衡,為平衡的形成過程,B點反應達到平衡,正反應速率v正(CO2)等于逆反應速率v逆(CO2),所以A點的正反應速率v正(CO2)大于B點的逆反應速率v逆(CO2),故答案為:>;②a.NH3、CO2、H2O的體積之比為2:1:1不能說明正逆反應速率相等,無法判斷反應是否達到平衡,故錯誤;b.該反應是氣體體積減小的反應,反應中容器內(nèi)壓強減小,則體系的壓強保持不變說明正逆反應速率相等,反應已達到平衡,故正確;c.單位時間內(nèi)消耗1molH2O同時生成2molNH3都代表逆反應速率,不能說明正逆反應速率相等,無法判斷反應是否達到平衡,故錯誤;d.由方程式可知,v正(NH3)=2v逆(CO2)說明正逆反應速率相等,反應已達到平衡,故正確;故選bd;③由圖可知,起始和平衡時氨氣的體積分數(shù)分別為50%和20%,設起始氨氣和二氧化碳的物質(zhì)的量均為2mol,平衡時生成水的物質(zhì)的量為amol,由題意可建立如下三段式:由平衡時氨氣的體積分數(shù)為20%可得:×100%=20%,解得a=0.75,則平衡時二氧化碳、氨氣、水蒸氣的平衡分壓分別為×10MPa=5MPa、20%×10MPa=2MPa、×10MPa=3MPa,反應的平衡常數(shù)Kp==0.15MPa—2,故答案為:0.15MPa—2;④該反應是氣體體積減小的放熱反應,升高溫度,平衡向逆反應方向移動,二氧化碳的轉(zhuǎn)化率減小,增大壓強,平衡向正反應方向移動,二氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大,由圖可知,X越大,二氧化碳轉(zhuǎn)化率越低,則X代表溫度、L代表壓強,溫度一定時,L1條件下二氧化碳的轉(zhuǎn)化率大于L2,則壓強L1大于L2,故答案為:溫度;L1>L2;該反應為正向氣體分子數(shù)縮小的反應,增大壓強,平衡正向移動,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大。3.(2022·廣東汕尾·高二期末)I.能源是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎,我國目前使用的能源主要是化石燃料。(1)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=—393.5kJ·mol1H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H2=—241.8kJ·mol1CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H3=—283.0kJ·mol1則煤氣化主要反應C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)的△H=____。II.為了減少CO的排放,某環(huán)境研究小組以CO和H2為原料合成清潔能源二甲醚(DME),反應為4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=—198kJ·mol1。(2)如圖所示能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關系的曲線為____(填曲線標記字母)。(3)在一定溫度下,向2.0L固定容積的密閉容器中充入2molH2和1molCO,經(jīng)過一段時間后,反應4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)達到平衡。反應過程中測得的部分數(shù)據(jù)見表:時間/min0204080100n(H2)/mol2.01.40.850.4—n(CO)/mol1.0—0.4250.20.2n(CH3OC

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