知識(shí)點(diǎn)1影響化學(xué)平衡的因素1．關(guān)于一定條件下的化學(xué)平衡：H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)ΔH＜0。下列說法正確的是()A．恒溫、恒容，充入H2，v(正)增大，平衡右移B．恒溫、恒容，充入He，v(正)增大，平衡右移C．加壓，v(正)、v(逆)不變，平衡不移動(dòng)D．升溫，v(正)減小，v(逆)增大，平衡左移A解析：恒溫恒容，充入H2，c(H2)增大，v(正)增大，v(逆)不變，平衡右移，A正確；恒溫恒容，充入He，各物質(zhì)濃度不變，速率不變，平衡不移動(dòng)，B錯(cuò)誤；加壓，v(正)、v(逆)都增大且增大程度相同，所以平衡不移動(dòng)，C錯(cuò)誤；升溫，v(正)、v(逆)都增大，正反應(yīng)放熱，平衡左移，D錯(cuò)誤。2．將5mL0.005mol·L－1FeCl3溶液和5mL0.015mol·L－1KSCN溶液混合，達(dá)到平衡后呈紅色。再將混合液分為5份，分別進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)①：滴加4滴水，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6mol·L－1NaOH溶液，振蕩。下列說法不正確的是()A．對比實(shí)驗(yàn)①和②，可證明增加反應(yīng)物濃度，平衡正向移動(dòng)B．對比實(shí)驗(yàn)①和③，可證明增加反應(yīng)物濃度，平衡逆向移動(dòng)C．對比實(shí)驗(yàn)①和④，可證明增加反應(yīng)物濃度，平衡正向移動(dòng)D．對比實(shí)驗(yàn)①和⑤，可證明減少反應(yīng)物濃度，平衡逆向移動(dòng)B解析：該實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)原理是Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3(紅色)。其他條件相同，實(shí)驗(yàn)②中c(FeCl3)比實(shí)驗(yàn)①大，②中溶液的紅色比①深，說明增加反應(yīng)物濃度，平衡正向移動(dòng)，A正確。實(shí)驗(yàn)①和③相比，③中滴加KCl溶液，K＋、Cl－均不參與反應(yīng)，但溶液體積增大，平衡逆向移動(dòng)，溶液顏色變淺，B錯(cuò)誤。實(shí)驗(yàn)①和④相比，④中c(KSCN)大于①，則④中溶液的紅色比①深，說明增加反應(yīng)物濃度，平衡正向移動(dòng)，C正確。實(shí)驗(yàn)①和⑤相比，⑤加入NaOH溶液，F(xiàn)e3＋與OH－反應(yīng)生成Fe(OH)3沉淀，溶液中c(Fe3＋)減小，平衡逆向移動(dòng)，溶液的紅色變淺，D正確。知識(shí)點(diǎn)2化學(xué)平衡移動(dòng)原理3．NO與CO是燃油汽車尾氣中的兩種有害氣體，常溫、常壓下它們之間發(fā)生反應(yīng)：CO(g)＋NO(g)=CO2(g)＋eq\f(1,2)N2(g)ΔH＝－374.3kJ·mol－1K＝2.5×1060,反應(yīng)速率較小。下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是()A．K很大，NO與CO在排入大氣之前就已完全反應(yīng)B．增大壓強(qiáng)，平衡向右移動(dòng)，K>2.5×1060C．升高溫度，既增大反應(yīng)速率又增大KD．選用適宜催化劑可達(dá)到尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)D解析：平衡常數(shù)很大，表示該反應(yīng)所能進(jìn)行的程度大，由于NO與CO反應(yīng)速率較小，在排入大氣之前沒有完全反應(yīng)，A錯(cuò)誤；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，增大壓強(qiáng)，K不變，B錯(cuò)誤；CO(g)＋NO(g)=CO2(g)＋eq\f(1,2)N2(g)正反應(yīng)放熱，升高溫度，速率增大，平衡逆向移動(dòng)，K減小，C錯(cuò)誤；選用適宜催化劑可增大反應(yīng)速率，使尾氣得到凈化，達(dá)到尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)，D正確。4．已知2NO2(g)N2O4(g)，在體積相同的A和B兩個(gè)帶活塞的玻璃容器中，分別注入eq\f(1,4)容積顏色相同的NO2和Br2(g)，然后將活塞同時(shí)向外拉到eq\f(1,2)處(快速)，靜置一段時(shí)間可以看到()A．A中顏色比B中淺B．A中顏色比B中深C．A、B中顏色深淺一樣D．A、B中顏色都比開始時(shí)深B解析：將兩個(gè)容器體積同時(shí)擴(kuò)大為2倍體積，容器體積增大，壓強(qiáng)減小，由于存在2NO2(g)N2O4(g)平衡，平衡逆向移動(dòng)，二氧化氮含量增加，顏色比溴蒸氣深，由于體積增大，A、B中的顏色都會(huì)變淺。5．向一恒容密閉容器中加入1molCH4和一定量的H2O，發(fā)生反應(yīng)：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)。CH4的平衡轉(zhuǎn)化率按不同投料比xeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＝\f(nCH4,nH2O)))隨溫度的變化曲線如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A．x1＜x2B．反應(yīng)速率：vb正＜vc正C．點(diǎn)a、b、c對應(yīng)的平衡常數(shù)：Ka＜Kb＝KcD．反應(yīng)溫度為T1，當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不變時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)B解析：圖像分析一定條件下，增大水的濃度，能提高CH4的轉(zhuǎn)化率，即x值越小，CH4的轉(zhuǎn)化率越大，則x1＜x2，A正確；b點(diǎn)和c點(diǎn)溫度相同，CH4的起始物質(zhì)的量都為1mol，b點(diǎn)x值小于c點(diǎn)，則b點(diǎn)加水多，反應(yīng)物濃度大，則反應(yīng)速率：vb正>vc正，B錯(cuò)誤；由圖像可知，x一定時(shí)，溫度升高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率增大，說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度升高平衡正向移動(dòng)，K增大；溫度相同，K不變，則點(diǎn)a、b、c對應(yīng)的平衡常數(shù)：Ka＜Kb＝Kc，C正確；該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，反應(yīng)進(jìn)行時(shí)壓強(qiáng)發(fā)生改變，所以溫度一定時(shí)，當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不變時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，D正確。6．(挑戰(zhàn)創(chuàng)新題)乙烯是合成食品外包裝材料聚乙烯的單體，可以由丁烷裂解制備。主反應(yīng)：C4H10(g，正丁烷),C2H4(g)＋C2H6(g)ΔH1副反應(yīng)：C4H10(g，正丁烷),CH4(g)＋C3H6(g)ΔH2回答下列問題：(1)化學(xué)上，將穩(wěn)定單質(zhì)的能量定為0，單質(zhì)生成穩(wěn)定化合物時(shí)釋放或吸收的能量叫生成熱，生成熱可表示該物質(zhì)的相對能量。下表為25℃物質(zhì)甲烷乙烷乙烯丙烯正丁烷異丁烷生成熱/(kJ·mol－1)－75－855220－125－132①表格中的物質(zhì)，最穩(wěn)定的是________(填結(jié)構(gòu)簡式)。②上述反應(yīng)中，ΔH1＝________kJ·mol－1。(2)一定溫度下，在恒容密閉容器中投入一定量正丁烷發(fā)生反應(yīng)生成乙烯。下列情況表明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是__________(填字母，下同)。A．氣體密度保持不變B.eq\f(cC2H4·cC2H6,cC4H10)保持不變C．反應(yīng)熱不變D．正丁烷分解速率和乙烷消耗速率相等(3)向密閉容器中充入正丁烷，在一定條件(濃度、催化劑及壓強(qiáng)等)下發(fā)生反應(yīng)，測得乙烯產(chǎn)率與溫度關(guān)系如圖所示。溫度高于600℃A．平衡常數(shù)降低 B.活化能降低C．催化劑活性降低 D.副產(chǎn)物增多(4)在一定溫度下，向1L恒容密閉容器中充入2mol正丁烷，反應(yīng)生成乙烯和乙烷，經(jīng)過10min達(dá)到平衡狀態(tài)，測得平衡時(shí)氣體壓強(qiáng)是原來的1.75倍。①0～10min內(nèi)乙烷的生成速率v(C2H6)為________mol·L－1·min－1。②上述條件下，正丁烷的平衡轉(zhuǎn)化率為________；該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為________。解析：(1)①能量越低越穩(wěn)定，即由穩(wěn)定單質(zhì)生成穩(wěn)定化合物時(shí)釋放的能量越大越穩(wěn)定，由表可知異丁烷的生成熱最低，即生成異丁烷時(shí)釋放能量最大，異丁烷能量最低，最穩(wěn)定，異丁烷的結(jié)構(gòu)簡式為(CH3)2CHCH3。②該反應(yīng)的焓變＝生成物的生成熱－反應(yīng)物的生成熱，所以該反應(yīng)的焓變＝(52－85＋125)kJ·mol－1＝＋92kJ·mol－1。(2)反應(yīng)前后氣體總質(zhì)量不變、容器體積不變，所以密度始終不變，不能根據(jù)密度判斷平衡狀態(tài)，A錯(cuò)誤；eq\f(cC2H4·cC2H6,cC4H10)保持不變時(shí)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不變，說明達(dá)到平衡狀態(tài)，B正確；反應(yīng)熱與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比，與是否達(dá)到平衡狀態(tài)無關(guān)，C錯(cuò)誤；正丁烷分解速率和乙烷消耗速率相等，正、逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，D正確。(3)催化劑活性受溫度影響，有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中副反應(yīng)較多，隨著溫度升高，乙烯產(chǎn)率降低，可能的原因是催化劑活性降低，副產(chǎn)物增多，選項(xiàng)C和D符合題意。(4)恒溫、恒容條件下，氣體的壓強(qiáng)之比等于其物質(zhì)的量之比，經(jīng)過10min達(dá)到平衡狀態(tài)，測得平衡時(shí)氣體壓強(qiáng)是原來的1.75倍，說明平衡后氣體總物質(zhì)的量是原來的1.75倍，混合氣體的總物質(zhì)的量＝2mol×1.75＝3.5mol，增加的物質(zhì)的量相當(dāng)于生成的n(C2H4)＝n(C2H6)＝(3.5－2)mol＝1.5mol，剩余的n(C4H10)＝(2－1.5)mol＝0.5mol，平衡時(shí)c(C2H4)＝c(C2H6)＝eq\f(1.5mol,1L)＝1.5mol·L－1，c(C4H10)＝eq\f(0.5mol,1L)＝0.5mol·L－1。①0～10min內(nèi)乙烷的生成速率v(C2H6)＝0.15mo