章末整合突破1突破2突破3化學(xué)平衡移動(dòng)與轉(zhuǎn)化率利用勒·夏特列原理解釋平衡移動(dòng)方向和轉(zhuǎn)化率高低是高考的重點(diǎn)內(nèi)容。突破1突破2突破3素能應(yīng)用典例1室溫下,向圓底燒瓶中加入1molC2H5OH和含1molHBr的氫溴酸,溶液中發(fā)生反應(yīng):C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O,充分反應(yīng)后達(dá)到平衡。已知常壓下,C2H5Br和C2H5OH的沸點(diǎn)分別為38.4℃和78.5℃。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.加入NaOH,可增大乙醇的物質(zhì)的量B.增大HBr濃度,有利于生成C2H5BrC.若反應(yīng)物均增大至2mol,則兩種反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率之比不變D.若起始溫度提高至60℃,可縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間突破1突破2突破3答案:D

解析:加入NaOH,NaOH和HBr反應(yīng)使c(HBr)減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),乙醇的物質(zhì)的量增大,A項(xiàng)正確;增大HBr的濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),有利于生成C2H5Br,B項(xiàng)正確;若反應(yīng)物按照化學(xué)式前的系數(shù)之比加入溶液中,則各物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率應(yīng)相等,故反應(yīng)物均增大至2mol,兩種反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率之比不變,C項(xiàng)正確;若起始溫度提高至60℃,生成物C2H5Br為氣態(tài),能夠從反應(yīng)體系中逸出,導(dǎo)致反應(yīng)不斷向正反應(yīng)方向進(jìn)行,因此不能縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間,D項(xiàng)錯(cuò)誤。突破1突破2突破3規(guī)律方法1.化學(xué)平衡移動(dòng)的判斷方法(1)依據(jù)勒·夏特列原理判斷。通過(guò)比較改變條件瞬時(shí)的正、逆反應(yīng)速率的相對(duì)大小來(lái)判斷平衡移動(dòng)的方向。①若外界條件改變,引起v(正)>v(逆),則化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向(或向右)移動(dòng);②若外界條件改變,引起v(正)<v(逆),則化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向(或向左)移動(dòng);③若外界條件改變,雖能引起v(正)和v(逆)變化,但變化后新的v'(正)和v'(逆)仍保持相等,則化學(xué)平衡不發(fā)生移動(dòng)。突破1突破2突破3(2)依據(jù)濃度商(Q)規(guī)則判斷。

突破1突破2突破32.轉(zhuǎn)化率大小變化分析判斷反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的變化時(shí),不要把平衡正向移動(dòng)與反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率提高等同起來(lái),要視具體情況具體分析。常見(jiàn)有以下幾種情形:突破1突破2突破3突破1突破2突破3變式訓(xùn)練1-1CH4-CO2催化重整反應(yīng)為CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)

ΔH=+247kJ·mol-1。有利于提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是(

)A.高溫低壓 B.低溫高壓C.高溫高壓 D.低溫低壓答案:A

解析:由于題給反應(yīng)為吸熱且氣體體積增大的反應(yīng),要提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率,需在高溫低壓下進(jìn)行。突破1突破2突破3變式訓(xùn)練1-2(2019湖北八校聯(lián)考)已知X(g)+Y(g)2Z(g)

ΔH<0。反應(yīng)發(fā)生后,t1時(shí)達(dá)到平衡,t2時(shí)改變條件,t3時(shí)達(dá)到新平衡,則t2時(shí)改變的條件可能是(

)A.升高溫度

B.減小Z的濃度C.縮小反應(yīng)容器容積

D.增大X或Y的濃度答案:A

解析:由題圖可知,t2時(shí)改變條件,X或Y的濃度逐漸增大,Z的濃度逐漸減小,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動(dòng),X和Y的濃度增大,Z的濃度減小,A符合題意。減小Z的濃度,平衡正向移動(dòng),X、Y的濃度逐漸減小,B不符合題意?？s小反應(yīng)容器容積,壓強(qiáng)增大,平衡不移動(dòng),但X、Y、Z的濃度均增大,C不符合題意。增大X或Y的濃度,平衡正向移動(dòng),則Z的濃度增大,D不符合題意。突破1突破2突破3化學(xué)平衡常數(shù)(K)及轉(zhuǎn)化率(α)的計(jì)算化學(xué)平衡常數(shù)(K)及轉(zhuǎn)化率(α)的計(jì)算是高考的重點(diǎn)、熱點(diǎn)和難點(diǎn),主要涉及溫度一定時(shí)濃度平衡常數(shù)和壓強(qiáng)平衡常數(shù)的計(jì)算。突破1突破2突破3素能應(yīng)用ΔH=+89.3kJ·mol-1,起始總壓為105Pa,平衡時(shí)總壓增加了20%,環(huán)戊烯的轉(zhuǎn)化率為

,該反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp=

。達(dá)到平衡后,欲增加環(huán)戊烯的平衡轉(zhuǎn)化率,可采取的措施有_____

(填標(biāo)號(hào))。

A.通入惰性氣體 B.提高溫度C.增加環(huán)戊烯濃度 D.增加碘濃度答案:40%

3.56×104PaBD突破1突破2突破3解析:設(shè)容器中起始時(shí)加入I2(g)和環(huán)戊烯的物質(zhì)的量均為a,平衡時(shí)轉(zhuǎn)化的環(huán)戊烯的物質(zhì)的量為x,列出“三段式”:突破1突破2突破3對(duì)該反應(yīng)的平衡無(wú)影響,A項(xiàng)不符合題意;該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),提高溫度,平衡正向移動(dòng),可提高環(huán)戊烯的平衡轉(zhuǎn)化率,B項(xiàng)符合題意;增加環(huán)戊烯濃度,能提高I2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率,但環(huán)戊烯的平衡轉(zhuǎn)化率降低,C項(xiàng)不符合題意;增加I2(g)的濃度,能提高環(huán)戊烯的平衡轉(zhuǎn)化率,D項(xiàng)符合題意。突破1突破2突破3規(guī)律方法1.化學(xué)平衡常數(shù)(2)依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算平衡常數(shù)。①同一可逆反應(yīng)中,K正·K逆=1;③幾個(gè)可逆反應(yīng)方程式相加,得總反應(yīng)方程式,則總反應(yīng)的平衡常數(shù)等于分步反應(yīng)的平衡常數(shù)之積。突破1突破2突破32.轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率及分壓的計(jì)算突破1突破2突破33.壓強(qiáng)平衡常數(shù)計(jì)算的一般步驟

突破1突破2突破3變式訓(xùn)練2-1(雙選)在300mL的密閉容器中,放入鎳粉并充入一定量的CO氣體,一定條件下發(fā)生反應(yīng):Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),已知該反應(yīng)平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下表。下列說(shuō)法正確的是(

)A.上述生成Ni(CO)4(g)的反應(yīng)為放熱反應(yīng)B.25℃時(shí)反應(yīng)Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)的平衡常數(shù)為0.5mol3·L-3C.在某條件下達(dá)到平衡,測(cè)得Ni(CO)4、CO的濃度均為0.5mol·L-1,則此時(shí)溫度高于80℃D.80℃時(shí),在相同容器中充入0.3molCO和0.3molNi(CO)4,同時(shí)加入足量Ni,此時(shí)v(正)>v(逆)突破1突破2突破3答案:AD

突破1突破2突破3變式訓(xùn)練2-2(1)活性炭還原NO2的反應(yīng)為2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),在恒溫條件下,1molNO2和足量活性炭發(fā)生該反應(yīng),測(cè)得平衡時(shí)NO2和CO2的物質(zhì)的量濃度與平衡總壓的關(guān)系如圖1所示,C點(diǎn)時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=

(Kp為以分壓表示的平衡常數(shù),分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

突破1突破2突破3(2)以CO做還原劑與磷石膏(主要成分為CaSO4·2H2O)反應(yīng),不同反應(yīng)溫度下可得到不同的產(chǎn)物。向盛有CaSO4的真空恒容密閉容器中充入CO,反應(yīng)體系起始總壓強(qiáng)為0.1aMPa,不同溫度下反應(yīng)后所得固態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量如圖2所示。在低于800℃時(shí)主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為

;1150℃下,反應(yīng)CaSO4+COCaO+CO2+SO2達(dá)到平衡時(shí),c平(SO2)=8.0×10-5mol·L-1,CO的轉(zhuǎn)化率為80%,則c始(CO)=

mol·L-1,該反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp=

(用含a的代數(shù)式表示;用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù);忽略副反應(yīng))。

圖2答案:(1)4

(2)CaSO4+4COCaS+4CO2

1.0×10-4

0.32a突破1突破2突破3突破1突破2突破3突破1突破2突破3常見(jiàn)的化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡圖像分析1.速率—時(shí)間圖像突破1突破2突破3(1)t1時(shí)增大反應(yīng)物的濃度,正反應(yīng)速率瞬間增大,然后逐漸減小,而逆反應(yīng)速率逐漸增大;(2)t2時(shí)升高溫度,正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率均增大,吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率增大得快;(3)t3時(shí)減小壓強(qiáng),容器容積增大,濃度變小,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率均減小,正反應(yīng)的反應(yīng)速率減小得多;(4)t4時(shí)使用催化劑,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率均瞬間增大但仍相等。突破1突破2突破32.轉(zhuǎn)化率(或含量)—時(shí)間圖像(1)圖甲表示壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的影響,對(duì)于氣體反應(yīng)物系數(shù)之和大于氣體生成物系數(shù)之和的反應(yīng),壓強(qiáng)越大,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大;(2)圖乙表示溫度對(duì)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的影響,對(duì)于吸熱反應(yīng),溫度越高,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大;(3)圖丙表示催化劑對(duì)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的影響,催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率,不能改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。突破1突破2突破33.恒壓(溫)線(xiàn)分析時(shí)可沿橫軸作一條平行于縱軸的虛線(xiàn),即為等壓線(xiàn)或等溫線(xiàn),然后分析另一條件變化對(duì)該反應(yīng)的影響。突破1突破2突破34.特殊類(lèi)型圖像(1)對(duì)于化學(xué)反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),如圖所示,M點(diǎn)前,表示從反應(yīng)物開(kāi)始,v(正)>v(逆);M點(diǎn)為剛達(dá)到平衡點(diǎn);M點(diǎn)后為平衡受溫度的影響情況,即升溫,A的百分含量增加或C的百分含量減少,平衡左移,故正反應(yīng)ΔH<0。突破1突破2突破3(2)對(duì)于化學(xué)反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),如圖所示,L線(xiàn)上所有的點(diǎn)都是平衡點(diǎn)。L線(xiàn)的左上方(E點(diǎn)),A的百分含量大于此壓強(qiáng)時(shí)平衡體系的A的百分含量,所以E點(diǎn)v(正)>v(逆);則L線(xiàn)的右下方(F點(diǎn)),v(正)<v(逆)。突破1突破2突破3素能應(yīng)用典例3不同溫度下反應(yīng)3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g)

ΔH<0中SiCl4的轉(zhuǎn)化率如圖所示。下列敘述正確的是(

)A.B點(diǎn):v(正)>v(逆)B.v(正):A點(diǎn)>E點(diǎn)C.反應(yīng)適宜溫度:480~520℃D.某一溫度下加入SiCl4可提高SiCl4的轉(zhuǎn)化率突破1突破2突破3答案:AC

解析:同一點(diǎn)比較正、逆反應(yīng)速率看反應(yīng)進(jìn)行方向,B點(diǎn)反應(yīng)正向進(jìn)行,所以v(正)>v(逆),A項(xiàng)正確;不同點(diǎn)比較正、逆反應(yīng)速率看反應(yīng)條件,A點(diǎn)溫度低于E點(diǎn)溫度,所以v(正):A點(diǎn)<E點(diǎn),B項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)圖示,溫度在480~520℃時(shí),SiCl4轉(zhuǎn)化率高,480~520℃為反應(yīng)適宜溫度,C項(xiàng)正確。加入SiCl4會(huì)提高其他反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,SiCl4本身的轉(zhuǎn)化率會(huì)減小,D項(xiàng)錯(cuò)誤。突破1突破2突破3規(guī)律方法解答化學(xué)平衡圖像題的四步驟

突破1突破2突破3變式訓(xùn)練3-1298K時(shí),將20mL3xmol·L-1Na3AsO3溶液、20mL3xmol·L-1I2溶液和20mLNaOH溶液混合,發(fā)生反應(yīng):突破1突破2突破3(1)下列可判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的是

(填標(biāo)號(hào))。

a.溶液的pH不再變化d.c(I-)=ymol·L-1(2)tm時(shí),v(正)

v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)。

(3)tm時(shí)v(逆)

tn時(shí)v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”),理由是

。

突破1突破2突破3答案:(1)ac

(2)大于(3)小于tm時(shí)生成物濃度較低,逆反應(yīng)速率較小突破1突破2突破3(2)tm時(shí)反應(yīng)未達(dá)到