
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第七章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡第2講化學(xué)平衡目
錄Contents01考點(diǎn)1化學(xué)平衡狀態(tài)02考點(diǎn)2化學(xué)平衡常數(shù)及化學(xué)平衡移動(dòng)03練習(xí)幫練透好題精準(zhǔn)分層
課標(biāo)要求核心考點(diǎn)五年考情1.了解可逆反應(yīng)的含義,知道可逆反應(yīng)在一定條件下能達(dá)到化學(xué)平衡。2.認(rèn)識(shí)化學(xué)平衡常數(shù)是表征反應(yīng)限度的物量,知道化學(xué)平衡常數(shù)的含義。3.了解濃度商和化學(xué)平衡常數(shù)的相對(duì)大小與反應(yīng)方向間的聯(lián)系。4.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,了解濃度、壓強(qiáng)、溫度對(duì)化學(xué)平衡狀態(tài)的影響。5.學(xué)生必做實(shí)驗(yàn):探究影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素化學(xué)平衡狀態(tài)2023湖南,T13;2023上海,T23;2022湖南,T16;2021天津,T16;2020北京,T10;2020年1月浙江,T21;2020上海,T20;2019年4月浙江,T17
課標(biāo)要求核心考點(diǎn)五年考情1.了解可逆反應(yīng)的含義,知道可逆反應(yīng)在一定條件下能達(dá)到化學(xué)平衡。2.認(rèn)識(shí)化學(xué)平衡常數(shù)是表征反應(yīng)限度的物量,知道化學(xué)平衡常數(shù)的含義。3.了解濃度商和化學(xué)平衡常數(shù)的相對(duì)大小與反應(yīng)方向間的聯(lián)系。4.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,了解濃度、壓強(qiáng)、溫度對(duì)化學(xué)平衡狀態(tài)的影響。5.學(xué)生必做實(shí)驗(yàn):探究影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素化學(xué)平衡常數(shù)及化學(xué)平衡移動(dòng)2023上海,T24;2023年1月浙江,T19;2022全國(guó)甲,T28;2022廣東,T13;2022年6月浙江,T19;2021北京,T10;2021海南,T8;2021遼寧,T11;2020天津,T12;2020江蘇,T15核心素養(yǎng)對(duì)接變化觀(guān)念與平衡思想:能記住濃度商、平衡常數(shù)等重要概念的表達(dá)式;能基于平衡常數(shù)解釋平衡移動(dòng)的規(guī)律;能基于
K
與
Q
c的關(guān)系判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡及平衡移動(dòng)的方向命題分析預(yù)測(cè)1.利用平衡常數(shù)
K
與
Q
c的關(guān)系判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡及平衡移動(dòng)的方向,是分析等溫條件下平衡移動(dòng)問(wèn)題的基本思路,越來(lái)越受到重視。2.預(yù)計(jì)2025年高考會(huì)考查化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡移動(dòng)在生產(chǎn)、生活、科學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用,考生應(yīng)予以重視
1.
學(xué)科觀(guān)點(diǎn)與視角(1)速率與限度相結(jié)合視角結(jié)合化學(xué)反應(yīng)速率(瞬時(shí)速率)認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的限度(化學(xué)平衡狀態(tài))及限度的改變(平
衡移動(dòng))。(2)理論與實(shí)際相結(jié)合視角①單變量與多變量。通常以控制變量(單個(gè)變量)的方式進(jìn)行理論分析,而實(shí)際情況
往往是多種因素(多個(gè)變量)共同影響,因此需要在對(duì)單個(gè)變量分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行綜
合分析。②動(dòng)力學(xué)與熱力學(xué)。動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)在理論上是分開(kāi)分析的,但在實(shí)際生產(chǎn)中,需
要綜合考慮外界因素對(duì)速率和轉(zhuǎn)化率等方面的影響。(3)變化觀(guān)化學(xué)變化不僅有物質(zhì)變化和能量變化,同時(shí)還存在快慢和限度,且反應(yīng)的快慢和限
度是可以調(diào)控的,因此對(duì)化學(xué)變化應(yīng)多角度、動(dòng)態(tài)地進(jìn)行分析。2.
認(rèn)識(shí)思路化學(xué)平衡移動(dòng)的模型建構(gòu)
考點(diǎn)1化學(xué)平衡狀態(tài)
1.
可逆反應(yīng)
正反應(yīng)逆反應(yīng)注意
(1)平衡時(shí),反應(yīng)物與生成物同時(shí)存在,任一組分的轉(zhuǎn)化率都[3]
?100%。(2)能量轉(zhuǎn)化可逆:若正反應(yīng)是吸(放)熱反應(yīng),則逆反應(yīng)是[4]
?熱反應(yīng)。小于放(吸)
2.
化學(xué)平衡狀態(tài)(1)定義一定條件下的[5]
反應(yīng)體系中,當(dāng)正、逆反應(yīng)速率[6]
?時(shí),反應(yīng)物和
生成物的濃度均保持不變,即體系的組成不隨時(shí)間而改變,這表明該反應(yīng)中物質(zhì)的
轉(zhuǎn)化達(dá)到了“限度”,這時(shí)的狀態(tài)我們稱(chēng)之為化學(xué)平衡狀態(tài),簡(jiǎn)稱(chēng)化學(xué)平衡??赡嫦嗟?2)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征動(dòng)態(tài)=≠(3)判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志角度標(biāo)志正、逆反應(yīng)
速率=
角度標(biāo)志濃度(含量)①反應(yīng)方程式中任意一種物質(zhì)的濃度[11]
?時(shí),反應(yīng)達(dá)到
平衡。②反應(yīng)方程式中各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(或氣體體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)
等)保持不變時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡平衡常數(shù)物質(zhì)的濃度商(
Q
c)[12]
化學(xué)平衡常數(shù)(
K
c)時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡保持不變等于
1.
易錯(cuò)辨析。(1)二次電池的充、放電過(guò)程為可逆反應(yīng)。
(
?
)
???√
(1)向2L密閉容器中充入2molNH3(g),充分反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),吸收的熱量
Q
kJ(填標(biāo)號(hào))。A.
小于B.
大于C.
等于A(yíng)
⑤壓強(qiáng)保持不變⑥
v
正(H2)∶
v
正(N2)=3∶1⑦單位時(shí)間內(nèi)斷裂0.3molH—H鍵,同時(shí)生成0.6molN—H鍵⑧
Q
c=
K
c(2)向2L密閉容器中充入3molH2、1molN2,下列敘述能表示該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡
的是
(填序號(hào))。①
c
(H2)保持不變②N2的體積分?jǐn)?shù)保持不變
④密度保持不變①②③⑤⑧
(3)2min時(shí)(2)中反應(yīng)達(dá)到平衡,測(cè)得NH3的體積分?jǐn)?shù)為20.0%。則平衡時(shí):①H2的體積分?jǐn)?shù)為
?;②
c
(NH3)=
mol·L-1;③
K
c=
(寫(xiě)計(jì)算式);④
v
(NH3)=
mol·L-1·min-1;⑤
p
總=
MPa;⑥H2的分壓
p
(H2)=
MPa。60%0.33
0.17
16.67
10
ac
123
123(2)
t
m時(shí)
,
v
正
v
逆(填“大于”“小于”或“等于”)。[解析]
t
m時(shí)反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),反
應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,所以
v
正大于
v
逆。大于123(3)
t
m時(shí)
v
逆
t
n時(shí)
v
逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是
?
?。[解析]從
t
m到
t
n,反應(yīng)逐漸趨于平衡
狀態(tài),反應(yīng)物濃度逐漸減小,而生成物濃
度逐漸增大,所以正反應(yīng)速率逐漸減小,
逆反應(yīng)速率逐漸增大,故
t
m時(shí)
v
逆小于
t
n時(shí)
v
逆。小于t
m時(shí)生成
物濃度較低123
A.
①②B.
②④C.
③④D.
①④D123[解析]因?yàn)榉磻?yīng)容器保持恒壓,正反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),所以容器容積
隨反應(yīng)進(jìn)行而不斷增大,氣體總質(zhì)量不變,氣體密度不斷減小,氣體密度不再變化
時(shí),說(shuō)明容器容積不再變化,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),①符合題意;Δ
H
是恒量,不能
作為判斷平衡狀態(tài)的標(biāo)志,②不符合題意;反應(yīng)開(kāi)始時(shí)充入1molN2O4,隨著反應(yīng)
的進(jìn)行,N2O4的反應(yīng)速率逐漸減小直至不變,③不符合題意;反應(yīng)開(kāi)始時(shí)充入1mol
N2O4,N2O4的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)的進(jìn)行不斷增大,N2O4的轉(zhuǎn)化率不再變化,說(shuō)明N2O4
的濃度不再變化,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),④符合題意。故D項(xiàng)正確。123
A.
x
1<
x
2B.
反應(yīng)速率:
v
b正<
v
c正C.
點(diǎn)a、b、c對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù):
K
a<
K
b=
K
cD.
反應(yīng)溫度為
T
1,當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不變時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)B123[解析]
結(jié)合圖像分析可知,A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤;該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度升高,平衡常數(shù)
增大,結(jié)合圖像可知平衡常數(shù)
K
a<
K
b=
K
c,C項(xiàng)正確;該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體分子
數(shù)不相等,恒溫恒容時(shí),容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化,說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),D項(xiàng)
正確。123
可能的情況舉例是否達(dá)到平衡是不一定溫度絕熱體系內(nèi)溫度不變是123可能的情況舉例是否達(dá)到平衡氣體密度(ρ)反應(yīng)物與生成物均
為氣體的反應(yīng)恒容體系,ρ一定不一定恒壓體系,當(dāng)
m
+
n
=
p
+
q
時(shí),ρ一定不一定恒壓體系,當(dāng)
m
+
n
≠
p
+
q
時(shí),ρ一定是其他如體系(反應(yīng)前后物質(zhì)的顏色有改變)顏色不再
變化是123考點(diǎn)2化學(xué)平衡常數(shù)及化學(xué)平衡移動(dòng)
1.
化學(xué)平衡常數(shù)(1)定義
在一定溫度下,當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度
冪之積的[1]
是一個(gè)常數(shù),這個(gè)常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)(簡(jiǎn)稱(chēng)平衡
常數(shù)),用符號(hào)
K
表示。比值(2)表達(dá)式
類(lèi)型表達(dá)式濃度平衡常數(shù)(
K
c)
K
c=[2]
?分壓平衡常數(shù)(
K
p)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)(
K
θ)
注意
1.平衡常數(shù)受溫度影響。2.
固體物質(zhì)和純液體物質(zhì)的濃度視為常數(shù),通常不計(jì)入平衡常數(shù)表達(dá)式中。3.
代入平衡常數(shù)表達(dá)式中的濃度是物質(zhì)的平衡濃度。4.
化學(xué)平衡常數(shù)與化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)形式有關(guān)。5.
在利用多個(gè)化學(xué)方程式歸納平衡常數(shù)(
K
)之間的關(guān)系時(shí),化學(xué)方程式相加減,其
平衡常數(shù)相乘除;化學(xué)方程式乘以某個(gè)系數(shù)
x
,平衡常數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的
x
次方。(3)意義及影響因素意義
K
值越大正反應(yīng)進(jìn)行的程度[3]
?反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率[4]
?影響因素內(nèi)因反應(yīng)物本身的性質(zhì)外因:
只受溫
度影響溫度升高Δ
H
<0,
K
值[5]
;Δ
H
>0,
K
值[6]
?溫度降低Δ
H
<0,
K
值[7]
;Δ
H
>0,
K
值[8]
?越大越大減小增大增大減小2.
化學(xué)平衡的移動(dòng)及影響因素(1)化學(xué)平衡的移動(dòng)的定義在一定條件下,當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后,如果改變反應(yīng)條件,平衡狀態(tài)被破
壞,平衡體系的物質(zhì)組成也會(huì)隨著改變,直至達(dá)到新的平衡狀態(tài)。這種由原有的平
衡狀態(tài)達(dá)到[9]
?的過(guò)程叫作化學(xué)平衡的移動(dòng)。新的平衡狀態(tài)(2)影響化學(xué)平衡的外界因素
改變的條件(其他條件不變)對(duì)平衡的影響濃度增大反應(yīng)物的濃度(
Q
c<
K
c)或減小生成物的濃度(
Q
c<
K
c)向[10]
反應(yīng)方向移動(dòng)(填
“正”“逆”或“不移動(dòng)”,下同)減小反應(yīng)物的濃度(
Q
c>
K
c)或增大生成物的濃度(
Q
c>
K
c)向[11]
?反應(yīng)方向移動(dòng)正逆改變的條件(其他條件不變)對(duì)平衡的影響壓強(qiáng)增大壓強(qiáng)(
Q
c<
K
c)向[12]
?反應(yīng)方向移動(dòng)減小壓強(qiáng)(
Q
c>
K
c)向[13]
?反應(yīng)方向移動(dòng)溫度升高溫度向[14]
?反應(yīng)方向移動(dòng)降低溫度向[15]
?反應(yīng)方向移動(dòng)催化
劑使用催化劑(
Q
c=
K
c)[16]
?正逆逆正不移動(dòng)注意
(1)壓強(qiáng)改變時(shí),只有
Q
c改變才會(huì)對(duì)化學(xué)平衡產(chǎn)生影響。(2)恒溫恒容條件下,充入稀有氣體,體系壓強(qiáng)增大,但
Q
c不變,對(duì)化學(xué)平衡
無(wú)影響。(3)勒夏特列原理在密閉體系中,如果改變影響平衡的一個(gè)因素(如溫度、壓強(qiáng)及參加反應(yīng)的物質(zhì)的濃
度),平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。3.
平衡轉(zhuǎn)化率
1.
易錯(cuò)辨析。(1)平衡時(shí),其他條件不變,分離出固體生成物,
v
正增大。
(
?
)(2)合成氨反應(yīng)需使用催化劑,說(shuō)明催化劑可以促進(jìn)該平衡向生成氨的方向移動(dòng)。
(
?
)(3)對(duì)某一可逆反應(yīng),升高溫度則化學(xué)平衡常數(shù)一定增大。
(
?
)(4)改變條件使反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率都增大,該可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)一定增大。
(
?
)
?????
<
>
<
<
回答下列問(wèn)題:(1)達(dá)到平衡時(shí),
p
(SO3)=
MPa,分壓平衡常數(shù)
K
p=
MPa-1,
設(shè)
p
θ=100kPa,標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)
K
θ=
(均保留小數(shù)點(diǎn)后兩位)。(2)若向平衡體系中再充入0.3molSO2、0.1molO2,
Q
c
K
c,化學(xué)平
衡向
反應(yīng)方向移動(dòng),SO2的平衡轉(zhuǎn)化率
?。(3)若只升高平衡體系的溫度,化學(xué)平衡向
反應(yīng)方向移動(dòng),
K
c
?。0.08
4602.59
460.26
<(或小于)
正減小逆減小(4)若把平衡體系壓強(qiáng)增大至0.5MPa,化學(xué)平衡向
反應(yīng)方向移動(dòng),
K
c
?
?。(5)若把平衡體系中的SO3分離出來(lái),化學(xué)平衡向
反應(yīng)方向移動(dòng),SO3的產(chǎn)
率
?。(6)若把平衡體系中的催化劑改為更高效的催化劑,化學(xué)平衡
?移動(dòng)。正不
變正增大不(7)已知在不同溫度與壓強(qiáng)下SO2的平衡轉(zhuǎn)化率如表所示:溫度/℃SO2的平衡轉(zhuǎn)化率/%0.1MPa0.5MPa1MPa45097.099.099.255085.093.095.0工業(yè)上通常采用450℃、0.1MPa條件生產(chǎn)SO3,為什么不采用更高壓強(qiáng)制備SO3?450℃、0.1MPa下SO2的平衡轉(zhuǎn)化率已達(dá)97.0%,采用更高壓強(qiáng),SO2的平衡轉(zhuǎn)化率
提高不明顯,且增大生產(chǎn)成本。
命題點(diǎn)1
影響化學(xué)平衡的因素
A.
增大壓強(qiáng),
v
正>
v
逆,平衡常數(shù)增大B.
加入催化劑,平衡時(shí)CH3CH2OH(g)的濃度增大C.
恒容下,充入一定量的H2O(g),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)C123
123
0.975
該反應(yīng)氣體分子數(shù)減少,增大壓強(qiáng),α提
高。5.0MPa>2.5MPa=
p
2,所以
p
1=5.0MPa
溫度、壓強(qiáng)和
反應(yīng)物的起始濃度(組成)
123[解析]
123命題點(diǎn)2
化學(xué)平衡移動(dòng)圖像分析3.
[江蘇高考改編]在恒壓、NO和O2的起始濃度一定的條件下,催化反應(yīng)相同時(shí)間,
測(cè)得不同溫度下NO轉(zhuǎn)化為NO2的轉(zhuǎn)化率如圖中實(shí)線(xiàn)所示(圖中虛線(xiàn)表示相同條件下
NO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化)。下列說(shuō)法不正確的是(
C
)B.
圖中X點(diǎn)所示條件下,延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間能提高NO轉(zhuǎn)化率C.
圖中Y點(diǎn)所示條件下,增加O2的濃度不能提高NO轉(zhuǎn)化率D.
380℃下,
c
起始(O2)=5.0×10-4mol·L-1,NO平衡轉(zhuǎn)化率
為50%,則平衡常數(shù)
K
>2000C123
123
1.
[2020浙江]在干燥的HCl氣流中加熱MgCl2·6H2O,能得到無(wú)水MgCl2。下列說(shuō)法不
正確的是(
D
)[解析]氯化鎂晶體失去結(jié)晶水的反應(yīng)是吸熱反應(yīng),即Δ
H
>0,A正確;增大氯化
氫的濃度,平衡向左移動(dòng),可抑制題給反應(yīng)進(jìn)行,B正確;題給反應(yīng)為水解反應(yīng),
水解反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,反應(yīng)更易發(fā)生,C正確;該反應(yīng)中沒(méi)有HCl參與,
所以改變HCl濃度不影響平衡移動(dòng),D錯(cuò)誤。D123452.
[結(jié)合化學(xué)實(shí)驗(yàn)分析平衡移動(dòng)][2020天津]已知[Co(H2O)6]2+呈粉紅色,[CoCl4]2-呈
藍(lán)色,[ZnCl4]2-為無(wú)色?,F(xiàn)將CoCl2溶于水,加入濃鹽酸后,溶液由粉紅色變?yōu)樗{(lán)
色,存在以下平衡:
用該溶液做實(shí)驗(yàn),溶液的顏色變化如下:以下結(jié)論和解釋正確的是(
D
)DA.
等物質(zhì)的量的[Co(H2O)6]2+和[CoCl4]2-中σ鍵數(shù)之比為3∶2B.
由實(shí)驗(yàn)①可推知Δ
H
<0C.
實(shí)驗(yàn)②是由于
c
(H2O)增大,導(dǎo)致平衡逆向移動(dòng)D.
由實(shí)驗(yàn)③可知配離子的穩(wěn)定性:[ZnCl4]2->[CoCl4]2-12345[解析]
1個(gè)[Co(H2O)6]2+和1個(gè)[CoCl4]2-中配位鍵數(shù)分別是6、4,1個(gè)[Co(H2O)6]2+
中還含有12個(gè)H—O鍵,故等物質(zhì)的量的[Co(H2O)6]2+和[CoCl4]2-中σ鍵數(shù)之比為
9∶2,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由實(shí)驗(yàn)①可推知該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),Δ
H
>0,B項(xiàng)錯(cuò)誤;溶液中
水的濃度是常數(shù),不會(huì)使平衡移動(dòng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;由實(shí)驗(yàn)③可知平衡逆向移動(dòng),說(shuō)明
Zn2+絡(luò)合Cl-的能力更強(qiáng),即配離子[ZnCl4]2-的穩(wěn)定性更強(qiáng),D項(xiàng)正確。12345
a.氣體密度
b.氣體總壓
c
.CH4與S2體積比
d.CS2的體積分?jǐn)?shù)d12345
123454.
[2022湖南]2021年我國(guó)制氫量位居世界第一,煤的氣化是一種重要的制氫途徑。在一定溫度下,向體積固定的密閉容器中加入足量的C(s)和1molH2O(g),起始?jí)簭?qiáng)
為0.2MPa時(shí),發(fā)生下列反應(yīng)生成水煤氣:
下列說(shuō)法正確的是
?。A.
平衡時(shí)向容器中充入惰性氣體,反應(yīng)Ⅰ的平衡逆向移動(dòng)B.
混合氣體的密度保持不變時(shí),說(shuō)明反應(yīng)體系已達(dá)到平衡D.
將炭塊粉碎,可加快反應(yīng)速率BD
12345
123455.
[2020浙江]
研究NO
x
之間的轉(zhuǎn)化具有重要意義。
將一定量N2O4氣體充入恒容的密閉容器中,控制反應(yīng)溫度為
T
1。①下列可以作為反應(yīng)達(dá)到平衡的判據(jù)是
?。A.
氣體的壓強(qiáng)不變B.
v
正(N2O4)=2
v
逆(NO2)C.
K
不變D.
容器內(nèi)氣體的密度不變E.
容器內(nèi)顏色不變AE
12345[解析]
2
v
正(N2O4)=
v
逆(NO2)才能作為判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的依據(jù),B項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)溫度不變,
K
不變,故恒溫下
K
不變不能作為判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的依據(jù),C項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)前后全是氣體,氣體總質(zhì)量不變,容器體積不變,故容器內(nèi)氣體的密度始終保持不變,氣體的密度不變不能作為判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的依據(jù),D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選AE。12345
12345③反應(yīng)溫度為
T
1時(shí),
c
(N2O4)隨
t
(時(shí)間)變化曲線(xiàn)如圖1,畫(huà)出0~
t
2時(shí)段,
c
(NO2)隨
t
變化曲線(xiàn)。保持其他條件不變,改變反應(yīng)溫度為
T
2(
T
2>
T
1),再次畫(huà)出0~
t
2時(shí)段,
c
(NO2)隨
t
變化趨勢(shì)的曲線(xiàn)。圖112345[解析]由于NO2是生成物,根據(jù)熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)、N2O4的初始濃度和達(dá)到平衡時(shí)的濃度可以計(jì)算出平衡時(shí)NO2的濃度,據(jù)此作圖;當(dāng)溫度升高至
T
2,反應(yīng)速率加快,達(dá)到平衡的時(shí)間縮短,且由于反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故溫度升高,平衡正向移動(dòng),NO2的平衡濃度增大,但反應(yīng)不可能進(jìn)行到底,平衡時(shí)
c
(NO2)小于0.08mol·L-1,據(jù)此作圖。12345
①?zèng)Q定NO氧化反應(yīng)速率的步驟是
(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。Ⅱ
[解析]
根據(jù)反應(yīng)過(guò)程能量變化示意圖可知,反應(yīng)Ⅰ的活化能較低,速率較快;反應(yīng)Ⅱ的活化能較高,速率較慢。故決定NO氧化反應(yīng)速率的步驟是反應(yīng)Ⅱ。12345②在恒容的密閉容器中充入一定量的NO和O2氣體,保持其他條件不變,控制反應(yīng)溫度分別為
T
3和
T
4(
T
4>
T
3),測(cè)得
c
(NO)隨
t
(時(shí)間)的變化曲線(xiàn)如圖3。轉(zhuǎn)化相同量的NO,在溫度
(填“
T
3”或“
T
4”)下消耗的時(shí)間較長(zhǎng),試結(jié)合
反應(yīng)過(guò)程能量圖(圖2)分析其原因
?
?。T
4
Δ
H
1<0,溫度升高,反應(yīng)Ⅰ平衡逆向移動(dòng),
c
(N2O2)減小;
c
(N2O2)減小對(duì)反應(yīng)Ⅱ速率的影響大于溫度升高的影響12345[解析]由題圖3可知,當(dāng)消耗相同量的NO時(shí),溫度為
T
4時(shí)消耗的時(shí)間更長(zhǎng)。由題圖2可知,反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ均為放熱反應(yīng),但反應(yīng)Ⅰ的活化能較低,外界條件變化后能迅速達(dá)到平衡,溫度升高,反應(yīng)Ⅰ平衡逆向移動(dòng),
c
(N2O2)減??;而反應(yīng)Ⅱ活化能較高,反應(yīng)速率慢,
c
(N2O2)減小對(duì)反應(yīng)Ⅱ速率的影響大于溫度升高的影響。12345
A.
逆反應(yīng)速率增大,正反應(yīng)速率減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)B.
逆反應(yīng)速率減小,正反應(yīng)速率增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)C.
正、逆反應(yīng)速率都減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)D.
正、逆反應(yīng)速率都增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)[解析]該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),減小壓強(qiáng),正、逆反應(yīng)速率均減小,且
平衡向氣體分子數(shù)增大的方向移動(dòng),即平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),C正確。C12345678910
A.
容器內(nèi)氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)B.
容器內(nèi)氣體的密度C.
反應(yīng)的平衡常數(shù)D.
容器內(nèi)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量D12345678910[解析]反應(yīng)過(guò)程中原子守恒,所以容器內(nèi)氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為定值,A錯(cuò)誤;氣體
的總質(zhì)量不變,體積不變,氣體的密度一直不變,B錯(cuò)誤;溫度不變,反應(yīng)的平衡
常數(shù)不變,C錯(cuò)誤;氣體總質(zhì)量不變,隨著反應(yīng)的正向進(jìn)行,總物質(zhì)的量增大,則
平均相對(duì)分子質(zhì)量減小,當(dāng)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),
D正確。12345678910
A.
SO3的平衡濃度增大B.
反應(yīng)平衡常數(shù)增大C.
正向反應(yīng)速率增大D.
SO2的轉(zhuǎn)化總量增大[解析]達(dá)平衡后再通入一定量O2,平衡正向移動(dòng),SO3的平衡濃度增大,SO2的轉(zhuǎn)
化總量增大,A、D項(xiàng)正確;平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變,平衡常數(shù)不變,B
項(xiàng)錯(cuò)誤;通入一定量O2,反應(yīng)物濃度增大,正向反應(yīng)速率增大,C項(xiàng)正確。B123456789104.
[實(shí)驗(yàn)探究濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響][2024河北唐山一中開(kāi)學(xué)考改編]將5mL0.005
mol·L-1FeCl3溶液和5mL0.015mol·L-1KSCN溶液混合,達(dá)到平衡后溶液呈紅色,
再將混合液平均分為5份,分別進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)①:滴加4滴蒸餾水,振蕩實(shí)驗(yàn)②:滴加4滴飽和FeCl3溶液,振蕩實(shí)驗(yàn)③:滴加4滴1mol·L-1KCl溶液,振蕩實(shí)驗(yàn)④:滴加4滴1mol·L-1KSCN溶液,振蕩實(shí)驗(yàn)⑤:滴加4滴1mol·L-1NaOH溶液,振蕩12345678910下列說(shuō)法不正確的是(
B
)A.
對(duì)比實(shí)驗(yàn)①和②,為了證明增大反應(yīng)物濃度,平衡正向移動(dòng)B.
對(duì)比實(shí)驗(yàn)①和③,為了證明增大生成物濃度,平衡逆向移動(dòng)C.
對(duì)比實(shí)驗(yàn)①和④,為了證明增大反應(yīng)物濃度,平衡正向移動(dòng)D.
對(duì)比實(shí)驗(yàn)①和⑤,為了證明減小反應(yīng)物濃度,平衡逆向移動(dòng)
B12345678910
A.
a
+
b
<
c
B.
該反應(yīng)的Δ
S
>0C.
B的轉(zhuǎn)化率增大D.
C的體積分?jǐn)?shù)下降D12345678910[解析]第一次平衡時(shí)測(cè)得A的濃度為0.8mol·L-1,保持溫度不變,將容器的容積擴(kuò)
大為原來(lái)的兩倍,若平衡不移動(dòng),則A的濃度為0.4mol·L-1,而再次達(dá)到平衡時(shí),
測(cè)得A的濃度為0.5mol·L-1,說(shuō)明容器容積增大(壓強(qiáng)減小),化學(xué)平衡逆向移動(dòng),則
該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),A、B項(xiàng)錯(cuò)誤;平衡逆向移動(dòng),B的轉(zhuǎn)化率減小,
C的體積分?jǐn)?shù)減小,C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。12345678910
A.
該反應(yīng)的Δ
H
<0B.a為
n
(H2O)隨溫度的變化曲線(xiàn)C.
向平衡體系中充入惰性氣體,平衡不移動(dòng)D.
向平衡體系中加入BaSO4,H2的平衡轉(zhuǎn)化率增大C12345678910[解析]溫度越高,達(dá)到平衡時(shí),H2的物質(zhì)的量越少,說(shuō)明升高溫度,平衡正向移
動(dòng),則該反應(yīng)的Δ
H
>0,A項(xiàng)錯(cuò)誤;結(jié)合熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的狀態(tài),由圖像曲
線(xiàn)變化趨勢(shì)可知a上面的曲線(xiàn)為
n
(H2O)隨溫度的變化曲線(xiàn),B項(xiàng)錯(cuò)誤;化學(xué)方程式中
反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等,故向平衡體系中充入惰性氣體,平衡不移動(dòng),C項(xiàng)正
確;BaSO4為固態(tài),向平衡體系中加入BaSO4,H2的平衡轉(zhuǎn)化率不變,D項(xiàng)錯(cuò)誤。12345678910
A.
加入高效催化劑,能提高單位時(shí)間內(nèi)CH4的產(chǎn)率B.
混合氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)C.
反應(yīng)體系中甲烷的體積分?jǐn)?shù)小于16.7%D.
體系中CO2體積分?jǐn)?shù)不變時(shí)一定達(dá)到平衡狀態(tài)D12345678910
12345678910
12345678910
B.
該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)D.
平衡后,向容器中再通入
a
molCO,
v
正逐漸增大A12345678910
12345678910
A.
在0~60s時(shí)段,反應(yīng)速率
v
(N2O4)為0.001mol·L-1·s-1B.
100℃時(shí),反應(yīng)的平衡常數(shù)
K
1為1.28mol·L-1C.
溫度
T
大于100℃D.
溫度
T
下N2O4的平衡轉(zhuǎn)化率為80%B12345678910
1234567891010.
[2024北京大學(xué)附屬中學(xué)月考]中國(guó)提出力爭(zhēng)于2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)
現(xiàn)碳中和目標(biāo)。CO
x
選擇性甲烷化是實(shí)現(xiàn)“雙碳目標(biāo)”的重要措施。富氫氣氛下,
CO、CO2均可與H2發(fā)生甲烷化反應(yīng):
回答下列問(wèn)題:(1)請(qǐng)從平衡移動(dòng)的角度,提出三種可行的操作提高反應(yīng)Ⅰ中CO的轉(zhuǎn)化率:
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