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文檔簡介
專題06化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡易錯點1混淆化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法1.將5.6g鐵粉投入稀硫酸中,2min時鐵粉完全溶解。下列有關(guān)反應(yīng)速率的表示正確的是A.v(Fe)=0.5mol·L-1·min-1 B.v(H2SO4)=0.25mol·L-1·min-1C.v(FeSO4)=0.5mol·L-1·min-1 D.v(H2)=0.5mol·L-1·min-1【錯因分析】注意不同物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率,需關(guān)注化學(xué)反應(yīng)各物質(zhì)間的比例關(guān)系,確定該物質(zhì)是否存在濃度的變化,能否定量表達化學(xué)反應(yīng)速率。【試題解析】反應(yīng)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑中,溶液中溶質(zhì)濃度發(fā)生變化的只有反應(yīng)物硫酸和生成物硫酸亞鐵,5.6gFe的物質(zhì)的量=eq\f(5.6g,56g·mol-1)=0.1mol,則參加反應(yīng)的H2SO4的物質(zhì)的量=生成FeSO4的物質(zhì)的量=0.1mol,故v(H2SO4)=v(FeSO4)=eq\f(0.1mol,0.1L×2min)=0.5mol·L-1·min-1,C項正確。答案選C?!緟⒖即鸢浮緾1.對化學(xué)反應(yīng)速率表達式的理解2.化學(xué)反應(yīng)速率的計算方法(1)利用基本公式:v==。(2)利用速率之比=化學(xué)計量數(shù)之比=各物質(zhì)濃度的變化量(Δc)之比=各物質(zhì)物質(zhì)的量的變化量(Δn)之比。(3)“三段式”法計算模板例如:反應(yīng)mA+nBeq\o(,\s\up8(),\s\do7())pC起始濃度/(mol/L)abc轉(zhuǎn)化濃度/(mol/L)xt時刻濃度/(mol/L)a?xb?c+計算中注意以下量的關(guān)系:①對反應(yīng)物:c(起始)?c(轉(zhuǎn)化)=c(某時刻);②對生成物:c(起始)+c(轉(zhuǎn)化)=c(某時刻)。注意:理解化學(xué)反應(yīng)速率概念應(yīng)注意的“三點”平均速率和瞬時速率:中學(xué)化學(xué)中,通常所說的化學(xué)反應(yīng)速率一般是指平均速率,即某段時間內(nèi)的平均反應(yīng)速率,而不是某時刻的瞬時速率。(2)化學(xué)反應(yīng)速率越快不等于化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象越明顯,如某些中和反應(yīng)。(3)同一反應(yīng)中,同一時間段內(nèi)用不同物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率,數(shù)值可能不同,但意義相同,其數(shù)值之比等于化學(xué)方程式中對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比。1.一定溫度下,的H2O2溶液發(fā)生催化分解,不同時刻測得生成O2的體積(已折算為標準狀況下)如表所示:0246810V(O2)/L0.09.917.222.426.529.9下列說法不正確的是(溶液體積變化忽略不計)A.0~4min內(nèi)的平均反應(yīng)速率B.6~10min內(nèi)的平均反應(yīng)速率C.反應(yīng)至6min時,D.反應(yīng)至6min時,分解了50%易錯點2不理解外界條件對反應(yīng)速率的影響實質(zhì)2.在容積不變的密閉容器中存在如下反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)eq\o(,\s\up8(),\s\do7())2SO3(g)ΔH=?QkJ·mol?1(Q>0),某研究小組研究了其他條件不變時,改變某一條件對上述反應(yīng)的影響,下列分析正確的是A.圖Ⅰ研究的是t0時刻增大O2的濃度對反應(yīng)速率的影響B(tài).圖Ⅱ研究的是t0時刻加入催化劑后對反應(yīng)速率的影響C.圖Ⅲ研究的是催化劑對平衡的影響,且甲的催化效率比乙高D.圖Ⅲ研究的是溫度對化學(xué)平衡的影響,且乙的溫度較低【錯因分析】本題考查影響化學(xué)平衡的因素及圖象,注意壓強、濃度、催化劑對反應(yīng)速率及平衡的影響,把握圖中速率的關(guān)系及點、線、面的意義是解答關(guān)鍵。如果不明白外界因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,不能抓住影響反應(yīng)速率的實質(zhì)(是濃度變化引起的,還是加入催化劑引起的),將會錯解?!驹囶}解析】在分析有關(guān)圖像時應(yīng)該注意:v?t圖像要分清正逆反應(yīng),分清各因素(濃度、溫度、壓強、催化劑)對反應(yīng)速率和平衡移動的影響;在轉(zhuǎn)化率?時間圖像或物質(zhì)的百分含量?時間圖像中,先出現(xiàn)拐點的曲線先達到平衡,代表溫度高或壓強大或使用合適的催化劑等。增大氧氣的濃度,平衡破壞的瞬間逆反應(yīng)速率應(yīng)不變,圖中條件變化應(yīng)為增大壓強,A項錯誤;圖Ⅱ中正、逆反應(yīng)速率同等程度的增大,化學(xué)平衡不移動,應(yīng)為催化劑對反應(yīng)速率的影響,B項正確催化劑能同等程度改變正逆反應(yīng)速率,但平衡不移動,圖中條件變化應(yīng)為壓強對平衡的影響,;C項錯誤;圖像Ⅲ中乙首先到達平衡狀態(tài),則乙的溫度高于甲中的溫度,D項錯誤。答案選B?!緟⒖即鸢浮緽外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響中學(xué)化學(xué)反應(yīng)速率的實質(zhì)是某段時間內(nèi)的平均反應(yīng)速率,在外界條件不變時,對于可逆反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)速率一般是由小變大,再變小,最終達到平衡狀態(tài)。外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡的影響:改變某物質(zhì)的外界條件瞬間,以該物質(zhì)為反應(yīng)物方向的化學(xué)反應(yīng)速率受到影響,沒有受到影響的一方化學(xué)反應(yīng)速率不變。(1)增大反應(yīng)物濃度,正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率不變,正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,平衡向正反應(yīng)方向移動,達到新平衡;減小生成物濃度,逆反應(yīng)速率減小,正反應(yīng)速率不變,正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,平衡向正反應(yīng)方向移動,達到新平衡。(2)增大壓強,正、逆反應(yīng)速率都增大,氣體分子數(shù)多的一邊的速率增大的程度較大;減壓時,氣體分子數(shù)多的一邊的速率減小的程度較大。(3)升溫,吸熱和放熱反應(yīng)的速率都增大,吸熱反應(yīng)速率增大的程度較大;降溫,吸熱反應(yīng)速率減小的程度較大。(4)使用催化劑時,同倍數(shù)、同時增大正、逆反應(yīng)速率,正、逆反應(yīng)速率始終相等。2.中國首條“生態(tài)馬路”在上海復(fù)興路隧道建成,它運用了“光觸媒”技術(shù),在路面涂上一種光催化劑涂料,可將汽車尾氣中45%的NO和CO轉(zhuǎn)化成N2和CO2。下列對此反應(yīng)的敘述中正確的是A.使用光催化劑不改變反應(yīng)速率B.該“光觸媒”技術(shù)可以杜絕“光化學(xué)煙霧”的產(chǎn)生C.升高溫度能加快反應(yīng)速率D.改變壓強對反應(yīng)速率無影響易錯點3對化學(xué)平衡狀態(tài)的理解不透徹3.在一個不傳熱的固定容積的密閉容器中,可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)eq\o(,\s\up8(),\s\do7())pC(g)+qD(g),當m、n、p、q為任意整數(shù)時,下列說法一定能說明反應(yīng)已達到平衡的是①體系的壓強不再改變 ②體系的溫度不再改變 ③各組分的濃度不再改變④各組分的質(zhì)量分數(shù)不再改變 ⑤反應(yīng)速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q⑥單位時間內(nèi)mmolA發(fā)生斷鍵反應(yīng),同時pmolC也發(fā)生斷鍵反應(yīng)A.③④⑤⑥ B.②③④⑥ C.①③④⑤ D.①③④⑥【錯因分析】反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時,正、逆反應(yīng)速率相等,各物質(zhì)的濃度、百分含量不變,由此衍生出來的各種量不變。需要注意的是,選擇判斷的物理量,隨著反應(yīng)的進行發(fā)生變化,當該物理量由變量變?yōu)槎ㄖ禃r,說明可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。若不清楚有可能存在m+n=p+q,體系壓強始終不變,則易錯選①,若不清楚反應(yīng)速率之比始終存在v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q,與是否達到平衡狀態(tài)無關(guān),易錯選⑤?!驹囶}解析】本題考查了化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,注意把握化學(xué)平衡狀態(tài)判斷的角度,特別是正逆反應(yīng)速率的關(guān)系,為易錯點。①如果該反應(yīng)是一個反應(yīng)前后氣體體積不變的可逆反應(yīng),則體系的壓強始終不變,所以不能根據(jù)壓強判斷反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài),故錯誤;②體系的溫度不再改變,正逆反應(yīng)速率相等,所以能據(jù)此判斷該反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故正確;③各組分的物質(zhì)的量濃度不再改變,該反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故正確;④當該反應(yīng)達到平衡狀態(tài),各組分的質(zhì)量分數(shù)不再改變,故正確;⑤當反應(yīng)速率vA∶vB∶vC∶vD=m∶n∶p∶q,不能據(jù)此判斷該反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài),故錯誤;⑥單位時間內(nèi)mmolA斷鍵反應(yīng)等效于pmolC形成,同時pmolC也斷鍵反應(yīng),故正確;故選B。【參考答案】B化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷達到化學(xué)平衡狀態(tài)的標志:v正=v逆,平衡混合物中各組成成分的含量保持不變?!皏正=v逆”是化學(xué)平衡的本質(zhì)特征,即反應(yīng)體系中同一物質(zhì)的消耗速率和生成速率相等。各組分的含量不變,是指各組分的濃度、質(zhì)量分數(shù)、體積分數(shù)(有氣體參加的可逆反應(yīng))、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率等均保持不變。判斷某一可逆反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)的“等價標志”:(1)對于反應(yīng)前后氣體體積不等的反應(yīng),當恒溫、恒容時,壓強不變、氣體的平均相對分子質(zhì)量不變,或恒溫、恒壓時,體積不變、混合氣體的密度不變,說明反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。(2)對于有顏色的物質(zhì)參加的反應(yīng),體系顏色不變,說明反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。(3)對于吸熱或放熱反應(yīng),絕熱體系的溫度不變,說明反應(yīng)處于平衡狀態(tài)??偟膩碚f,可逆反應(yīng)建立化學(xué)平衡時。某量在建立化學(xué)平衡的過程中發(fā)生變化(增大或減小),現(xiàn)在突然不再變化即可。注意化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的區(qū)別和聯(lián)系:化學(xué)反應(yīng)速率v是表示在一定條件下,某一化學(xué)反應(yīng)進行的快慢程度的物理量,它不僅涉及化學(xué)反應(yīng)的實際進行步驟,同時也與物質(zhì)的微觀狀況有密切的聯(lián)系。而化學(xué)平衡是指可逆反應(yīng)進行的方向和限度的問題,只考慮物質(zhì)的宏觀狀況就可以解決問題,與反應(yīng)的實際步驟無關(guān),只與反應(yīng)的初始狀態(tài)和最終狀態(tài)有關(guān)。兩者雖屬于不同的范疇,但它們之間有聯(lián)系:對于一個可逆反應(yīng),當v正=v逆時,即達到化學(xué)平衡;而當v正≠v逆時,就表示該可逆反應(yīng)未達到平衡或原平衡被破壞。3.已知N2(g)+3H2(g)eq\o(,\s\up8(),\s\do7())2NH3(g),現(xiàn)向一密閉容器中充入1molN2和3molH2,在高溫、高壓和催化劑存在條件下發(fā)生反應(yīng)。下列有關(guān)說法正確的是A.最終可以生成2molNH3B.單位時間內(nèi),若消耗了0.5molN2的同時,生成1molNH3,則反應(yīng)達到平衡C.反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)時,容器中N2、H2和NH3的物質(zhì)的量之比為1:3:2D.反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)時,N2、H2和NH3的物質(zhì)的量濃度不再變化易錯點4混淆平衡移動和轉(zhuǎn)化率的關(guān)系4.(雙選)一定溫度下,在三個容積均為2.0L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2NO(g)+2CO(g))eq\o(,\s\up8(),\s\do7())N2(g)+2CO2(g),各容器中起始物質(zhì)的量濃度與反應(yīng)溫度如下表所示,反應(yīng)過程中甲、丙容器中CO2的物質(zhì)的量隨間變化關(guān)系如下圖所示。容器溫度/℃起始物質(zhì)的量濃度/mol·L?1NO(g)CO(g)N2CO2甲T10.100.1000乙T1000.100.20丙T20.100.1000下列說法正確的是A.該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B.乙容器中反應(yīng)達到平衡時,N2的轉(zhuǎn)化率大于40%C.達到平衡時,乙容器中的壓強一定大于甲容器的2倍D.丙容器中反應(yīng)達到平衡后,再充入0.10molNO和0.10molCO2,此時v(正)>v(逆)【錯因分析】對應(yīng)本題B項的分析,是將所給的轉(zhuǎn)化率40%這一數(shù)據(jù)直接代入,來看反應(yīng)是否達到平衡,并進一步判斷反應(yīng)進行的方向,從而判斷轉(zhuǎn)化率與40%的大小關(guān)系,否則易漏選B項?!驹囶}解析】A.由題圖可知,甲先達到化學(xué)平衡狀態(tài),所以T1>T2,升高溫度,平衡時CO2的物質(zhì)的量減小,說明反應(yīng)逆向進行,故該正反應(yīng)為放熱反應(yīng),A項錯誤;B.T1℃時,甲容器中達到平衡狀態(tài)時CO2的物質(zhì)的量為0.1mol,2NO(g)+2CO(g))eq\o(,\s\up8(),\s\do7())N2(g)+2CO2(g)起始量0.10.100轉(zhuǎn)化量0.050.050.0250.05平衡量0.050.050.0250.05則平衡常數(shù)則乙容器中N2(g)+2CO2(g))eq\o(,\s\up8(),\s\do7())2NO(g)+2CO(g)的平衡常數(shù)為0.1;當N2的轉(zhuǎn)化率為40%,此時轉(zhuǎn)化的N2為0.04mol/L,依此算出其它物質(zhì)的轉(zhuǎn)化量:N2(g)+2CO2(g))eq\o(,\s\up8(),\s\do7())2NO(g)+2CO(g)起始量0.100.2000轉(zhuǎn)化量0.040.080.080.08剩余量0.060.120.080.08此時濃度商Qc=<0.1,所以反應(yīng)繼續(xù)向右進行,因此N2的轉(zhuǎn)化率大于40%,B項正確;C.從所給數(shù)據(jù)“湊一邊”后可以看出,乙容器中的氣體相當于甲容器中氣體的2倍,由于是恒容容器,相當于恒壓情況下達平衡后再壓回原體積,由于增大壓強時平衡向右移動,氣體的物質(zhì)的量減小,所以乙中壓強小于甲容器的2倍,C項錯誤;D.丙容器中反應(yīng)達到平衡后,再充入0.10molNO和0.10molCO2,相當于增大壓強,平衡正向移動,此時正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,D項正確;答案選BD?!緟⒖即鸢浮緽D若把化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動與原料轉(zhuǎn)化率的提高等同起來,則會造成錯誤?;瘜W(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動時,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率可能增大,也可能不變或減小。具體有以下兩種情況:(1)當可逆反應(yīng)達平衡后,不增大反應(yīng)物的濃度,而是通過改變溫度、壓強或減小生成物的濃度使平衡正向移動,這時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定增大。(2)若不改變其他條件,只增大反應(yīng)物的濃度,使平衡正向移動,則反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不一定增大,必須根據(jù)具體反應(yīng)具體分析,如對于反應(yīng)物是兩種或兩種以上的氣體反應(yīng),當增大某一種氣體反應(yīng)物的濃度,平衡正向移動,可使其他反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大,而自身的轉(zhuǎn)化率是減小的。4.一定條件下鐵可以和CO2發(fā)生反應(yīng)Fe(s)+CO2(g))eq\o(,\s\up8(),\s\do7())FeO(s)+CO(g)。一定溫度下,向某密閉容器中加入足量鐵粉并充入一定量的CO2氣體,反應(yīng)過程中CO2氣體和CO氣體的濃度變化與時間的關(guān)系如圖所示。(1)t1min時,正、逆反應(yīng)速率的大小關(guān)系為v正__v逆(填“>”“<”或“=”).(2)0~4min內(nèi),CO2的轉(zhuǎn)化率為__,CO的平均反應(yīng)速率,v(CO)=__。(3)下列條件的改變能減慢上述反應(yīng)的反應(yīng)速率的是__(填序號,下同)。①降低溫度②減少鐵粉的質(zhì)量③保持壓強不變,充入He使容器的體積增大④保持體積不變,充入He使體系壓強增大(4)下列選項能說明上述反應(yīng)已達平衡狀態(tài)的是__。①v(CO2)=v(CO)②單位時間內(nèi)生成nmolCO2的同時生成nmolCO③容器中氣體壓強不隨時間的變化而變化④容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間的變化而變化易錯點5不會正確運用圖像解化學(xué)平衡問題5.(雙選)有Ⅰ~Ⅳ四個體積均為0.5L的恒容密閉容器,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中按不同投料比(Z)充入HCl和O2(如下表),加入催化劑發(fā)生反應(yīng)4HCl(g)+O2(g))eq\o(,\s\up8(),\s\do7())2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH,HCl的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與Z和溫度(t)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是容器起始時t/℃n(HCl)/molZⅠ3000.25aⅡ3000.25bⅢ3000.254A.ΔH<0,a<4<bB.300℃該反應(yīng)的平衡常數(shù)的值為64C.容器Ⅲ某時刻處在R點,則R點的v正>v逆,壓強:p(R)>p(Q)D.若起始時,在容器Ⅳ中充入0.25molCl2和0.25molH2O(g),300℃達平衡時容器中c(HCl)=0.1mol·L?1【錯因分析】若不確定投料比對化學(xué)平衡的影響,則無法判斷圖像中各曲線代表的容器,也就無法進行后續(xù)推斷?!驹囶}解析】A.圖像中HCl轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而減小,說明升溫平衡逆向移動,正反應(yīng)為放熱反應(yīng)ΔH<0,增大氧氣的物質(zhì)的量,可促進HCl的轉(zhuǎn)化,即投料比越小,HCl轉(zhuǎn)化率越大,可知a<4<b,故A正確;B.300℃時,Z==4,n(HCl)=0.25mol,n(O2)=0.0625mol,體積為0.5L,c(HCl)=0.5mol/L,n(O2)=0.125mol/L,HCl轉(zhuǎn)化率80%,HCl的變化量為0.5mol/L×80%=0.4mol/L,
4HCl(g)+O2(g)eq\o(,\s\up8(),\s\do7())2Cl2(g)+2H2O(g)起始量(mol/L)
0.5
0.125
0
0
變化量(mol/L)0.4
0.1
0.2
0.2平衡量(mol/L)
0.1
0.025
0.2
0.2K==640,故B錯誤;C.容器III,Z為4,平衡轉(zhuǎn)化率為80%,R點溫度與Q點相同,但轉(zhuǎn)化率不同,轉(zhuǎn)化率小于平衡時轉(zhuǎn)化率,可知R點未達到平衡狀態(tài),反應(yīng)正向進行,則R點的v(正)>v(逆),此時壓強大于平衡狀態(tài)下的壓強:P(R)>P(Q),故C正確;D.若起始時,在0.5L容器Ⅳ中只充入0.25molCl2和0.25molH2O(g),
4HCl(g)+O2(g)eq\o(,\s\up8(),\s\do7())2Cl2(g)+2H2O(g)起始量(mol/L)
0
0
0.5
0.5轉(zhuǎn)換量(mol/L)
1
0.25
0
0
==4,HCl轉(zhuǎn)化率80%,則達平衡時容器中HCl的物質(zhì)的量濃度=1mol/L?1mol/L×80%=0.2mol/L,故D錯誤;答案選AC?!緟⒖即鸢浮緼C化學(xué)平衡圖像解答原則解答化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡圖像題的一般原則方法(1)看圖像:一看軸,即縱、橫坐標的意義;二看點:即起點、拐點、交點、終點;三看線,即線的走向和變化趨勢;四看輔助線,即等溫線、等壓線、平衡線等;五看量的變化,如濃度變化、溫度變化、轉(zhuǎn)化率變化、物質(zhì)的量的變化等。(2)依據(jù)圖像信息,利用平衡移動原理,分析可逆反應(yīng)的特征:吸熱還是放熱,氣體的化學(xué)計量數(shù)增大、減小還是不變,有無固體或純液體參加或生成等。(3)先拐先平:在化學(xué)平衡圖像中,先出現(xiàn)拐點的反應(yīng)先達到平衡,可能是該反應(yīng)的溫度高、濃度大、壓強大或使用了催化劑。1(4)定一議二:勒夏特列原理只適用于一個條件的改變,所以圖像中有三個變量,先固定一個量,再討論另外兩個量的關(guān)系。注意:化學(xué)平衡圖像問題和其他各種化學(xué)平衡移動問題都是應(yīng)用化學(xué)平衡移動原理解決①反應(yīng)特點,②反應(yīng)條件,③平衡移動引起的某種物理量變化問題之一,稱“三位一體”。5.在一個體積為1L的密閉容器中發(fā)生某化學(xué)反應(yīng):2A(g)B(g)+C(g),三種不同條件下進行,其中實驗Ⅰ、Ⅱ都在800℃,實驗Ⅲ在950℃。B、C的起始濃度都為0,反應(yīng)物A的濃度(mol?L-1)隨時間(min)的變化如圖所示。試回答下列問題:(1)在實驗Ⅰ中,反應(yīng)在20~40min內(nèi)A的平均反應(yīng)速率為________mol?L-1?min-1。實驗Ⅱ和實驗Ⅰ相比,可能隱含的反應(yīng)條件是____________。(2)該反應(yīng)的ΔH___________0,其判斷理由是_____________。(3)實驗Ⅰ第40min末,若降低反應(yīng)溫度,達到新的平衡后,A的濃度不可能為________(填序號)。A.0.35mol·L?1B.0.4mol·L?1C.0.7mol·L?1D.0.8mol·L?1(4)若反應(yīng)在800℃進行,在該1L的密閉容器中加入1molA、0.2molHe,達到平衡時A的轉(zhuǎn)化率應(yīng)____________。A.等于86%B.等于50%C.小于50%D.在50%~86%易錯點6解化學(xué)平衡計算類試題方法錯誤6.(雙選)一定溫度下,在三個容積均為1L的恒容密閉容器中按不同方式投入反應(yīng)物,發(fā)生反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)(正反應(yīng)放熱),測得反應(yīng)的相關(guān)數(shù)據(jù)如下:容器容器1容器2容器3反應(yīng)溫度T/K500500600反應(yīng)物投入量1molCO、2molH22molCH3OH1molCO、2molH2達時平衡v正(H2)/(mol·L?1·s?1)v1v2v3平衡時c(CH3OH)/(mol·L?1)c1c2c3平衡體系總壓強p/Pap1p2p3物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率αα1(CO)α2(CH3OH)α3(CO)平衡常數(shù)KK1K2K3下列敘述正確的是A.v1<v2,2c1>c2 B.α1(CO)>α3(CO),v1<v3C.p2>2p3,K1<K3 D.c2>2c3,α2(CH3OH)+α3(CO)<1【錯因分析】采用比較的方法分析,對照容器的特點,將容器1和容器2對比,將容器1和容器3對比,有利于快速作出判斷,否則易出錯?!驹囶}解析】采用比較的方法分析,對照容器的特點,將容器1和容器2對比,將容器1和容器3對比。容器2中加入2molCH3OH等效于在相同條件下反應(yīng)物投入量為1molCO、2molH2,容器2中起始反應(yīng)物物質(zhì)的量為容器1的2倍,容器2相當于在容器1達到平衡后增大壓強,將容器的體積縮小到原來的一半,增大壓強反應(yīng)速率加快,則v1<v2,增大壓強平衡向正反應(yīng)方向移動,平衡時c2>2c1,p2<2p1,α1(CO)+α2(CH3OH)<1;容器1和容器2的溫度相同,則K1=K2;容器3相當于在容器1達到平衡后升高溫度,升高溫度反應(yīng)速率加快,則v1<v3,升高溫度平衡逆向移動,平衡時c3<c1,p3>p1,α1(CO)>α3(CO),K1>K3。A、根據(jù)分析可知,v1<v2,c2>2c1,選項A錯誤;B、根據(jù)分析可知:v1<v3,α1(CO)>α3(CO),選項B正確;C、K1>K3,p2<2p1,p3>p1,則p2<2p3,選項C錯誤;D、c2>2c1,c3<c1,則c2>2c3;α1(CO)+α2(CH3OH)<1,α1(CO)>α3(CO),則α2(CH3OH)+α3(CO)<1,選項D正確;答案選BD?!緟⒖即鸢浮緽D“三段式法”解答化學(xué)平衡計算題(1)步驟①寫出有關(guān)化學(xué)平衡的化學(xué)方程式。②確定各物質(zhì)的起始、轉(zhuǎn)化、平衡時的量(物質(zhì)的量或物質(zhì)的量濃度)。③根據(jù)已知條件建立等式關(guān)系并做解答。(2)方法:如mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),令A(yù)、B起始物質(zhì)的量濃度分別為amol·L?1、bmol·L?1,達到平衡后消耗A的物質(zhì)的量濃度為mxmol·L?1。mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)起始物質(zhì)的量濃度(mol·L?1)ab00變化物質(zhì)的量濃度(mol·L?1)mxnxpxqx平衡物質(zhì)的量濃度(mol·L?1)a?mxb?nxpxqxK=說明:①反應(yīng)物:c(平)=c(始)?c(變);生成物:c(平)=c(始)+c(變)。②各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化濃度之比等于化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)之比。③轉(zhuǎn)化率=×100%。6.某溫度下,密閉容器中發(fā)生反應(yīng)aX(g)bY(g)+cZ(g),達到平衡后,保持溫度不變,將容器的容積壓縮到原來容積的一半,當達到新平衡時,物質(zhì)Y和Z的濃度均是原來的1.8倍。則下列敘述正確的是A.可逆反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù):a>b+cB.達到新平衡時,物質(zhì)X的轉(zhuǎn)化率減小C.壓縮容器的容積時,υ正增大,υ逆減小D.達到新平衡時,混合物中Z的質(zhì)量分數(shù)增大易錯點7不會靈活運用化學(xué)平衡常數(shù)7.亞硝酸氯(ClNO)是有機合成中的重要試劑。亞硝酸氯可由NO與Cl2在通常條件下反應(yīng)得到,化學(xué)方程式為2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)。(1)氮氧化物與懸浮在大氣中的海鹽粒子相互作用時會生成亞硝酸氯,涉及如下反應(yīng):①4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)K1②2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)K2③2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)K3則K1、K2、K3之間的關(guān)系為K3=____________。(2)T℃時,2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)的正反應(yīng)速率表達式為v正=kcn(ClNO),測得速率和濃度的關(guān)系如下表:序號c(ClNO)/mol·L?1v/mol·L?1·s?1①0.303.6×10?8②0.601.44×10?7③0.903.24×10?7n=__________;k=___________(注明單位)。(3)在2L的恒容密閉容器中充入4molNO(g)和2molCl2(g),在不同溫度下測得c(ClNO)與時間的關(guān)系如圖I。①溫度為T1時,能作為該反應(yīng)達到平衡的標志的有__________。a.氣體體積保持不變b.容器壓強保持不變c.平衡常數(shù)K保持不變d.氣體顏色保持不變e.υ(ClNO)=υ(NO)f.NO與ClNO的物質(zhì)的量比值保持不變②反應(yīng)開始到10min時,Cl2的平均反應(yīng)速率υ(Cl2)=_______________。③溫度為T2時,10min時反應(yīng)已經(jīng)達到平衡,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=____________。(4)一定條件下在恒溫恒容的密閉容器中按一定比例充入NO(g)和Cl2(g),平衡時ClNO的體積分數(shù)φ隨的變化如圖II,則A、B、C三個狀態(tài)中,NO的轉(zhuǎn)化率最小的是____點,當時,達到平衡狀態(tài)時ClNO的體積分數(shù)φ可能是D、E、F三點中的_____點?!惧e因分析】不能根據(jù)反應(yīng)間的關(guān)系而判斷平衡常數(shù)間的關(guān)系則無法求解第(1)問。【試題解析】(1)反應(yīng)③=2×②?①,化學(xué)方程式乘的系數(shù),計算平衡常數(shù)的時候,系數(shù)為平衡常數(shù)的指數(shù),則平衡常數(shù)K3==;(2)υ正=kcn(ClNO),將①②兩組數(shù)據(jù)代入關(guān)系式,可得,,可以求得n=2,k=4.0×10?7L·mol?1·s?1;(3)①2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g),均為氣體,反應(yīng)前后氣體體積不相等。當一個發(fā)生變化的物理量不變的時候,說明反應(yīng)達到了平衡。a.反應(yīng)條件為恒容條件,體積一直不變,氣體體積保持不變不能作為平衡的標志;b.同溫同體積的條件下,壓強之比等于物質(zhì)的量之比,反應(yīng)前后物質(zhì)的量改變,則壓強也會發(fā)生改變,容器壓強保持不變說明達到平衡狀態(tài);c.平衡常數(shù)K只與溫度有關(guān)系,溫度不變,則K不變,平衡常數(shù)K保持不變不能作為平衡的標志;d.氣體顏色和濃度有關(guān),氣體顏色保持不變,濃度不變,說明達到了平衡;e.υ(ClNO)=υ(NO),不知道表達的是正反應(yīng)速率還是逆反應(yīng)速率,無法得知正逆反應(yīng)是否相等,不能判斷是否平衡;f.NO與ClNO的物質(zhì)的量比值保持不變,說明NO和ClNO的物質(zhì)的量都不變,說明反應(yīng)達到了平衡。綜上bdf能夠用于判斷平衡;②反應(yīng)10min,c(ClNO)=1mol·L?1。Cl2~2ClNO轉(zhuǎn)化0.5mol·L?1?c(ClNO)=1mol·L?1;③體積為2L,開始NO和Cl2的物質(zhì)的量分別為4mol、2mol,則它們的濃度分別為2mol·L?1和1mol·L?1。2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)開始的濃度(mol/L)210轉(zhuǎn)化的濃度(mol/L)10.51平衡的濃度(mol/L)10.51,平衡常數(shù)為2。(4)當反應(yīng)物有兩種或兩種以上的時候,增加其中一種反應(yīng)物的濃度,其自身的轉(zhuǎn)化率降低,其他的反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增加。所以n(NO)/n(Cl2)越大,說明NO越多,NO的轉(zhuǎn)化率越低。NO的轉(zhuǎn)化率最小的是為C點。當反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比等于其計量數(shù)之比時生成物的含量最大,當n(NO)/n(Cl2)=3時,產(chǎn)物的含量減少,所以為F點。【參考答案】(1)(2)24.0×10?7L·mol?1·s?1(3)①bdf②0.05mol·L?1·min?1③2L·mol?1(4)CF有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)類試題解題技巧1.考生要能正確書寫出化學(xué)平衡常數(shù)。以可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)為例,K=。要注意三點:(1)各物質(zhì)的濃度必須是平衡濃度,固體、純液體或水溶液中水的濃度不列入平衡常數(shù)的表達式。(2)反應(yīng)方向的改變或化學(xué)計量系數(shù)的增大或減小,平衡常數(shù)均發(fā)生改變。(3)K不隨反應(yīng)物或生成物濃度的改變而改變,僅隨溫度的改變而改變,可通過溫度變化后,K值的變化情況,判斷出反應(yīng)放熱或吸熱,如反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g),溫度升高,平衡常數(shù)K減小,說明平衡向逆反應(yīng)方向移動,表明正反應(yīng)放熱。2.考生要能正確應(yīng)用化學(xué)平衡常數(shù)。(1)推斷反應(yīng)進行的程度:一定溫度下,K越大,反應(yīng)進行的程度越大,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大;反之,K越小,表示反應(yīng)進行的程度和反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小。(2)判斷反應(yīng)是否達到化學(xué)平衡狀態(tài):一定溫度下,若Qc=K,說明化學(xué)反應(yīng)達到平衡狀態(tài);若Qc<K,說明反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行;反之,則說明反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行。7.在容積為1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)eq\o(,\s\up8(),\s\do7())2NO2(g),隨溫度升高,混合氣體的顏色變深?;卮鹣铝袉栴}:(1)反應(yīng)的△H______0(填“大于”“小于”);100℃時,體系中各物質(zhì)濃度隨時間變化如上圖所示。在0~60s時段,反應(yīng)速率v(N2O4)為___________mol?L-1?s-1反應(yīng)的平衡常數(shù)K1為___________。(2)100℃時達到平衡后,改變反應(yīng)溫度為T,c(N2O4)以0.0020mol?L-1?s-1的平均速率降低,經(jīng)10s又達到平衡。①T_______100℃(填“大于”“小于”),判斷理由是_____。②列式計算溫度T是反應(yīng)的平衡常數(shù)K2___________(3)溫度T時反應(yīng)達平衡后,將反應(yīng)容器的容積減少一半,平衡向___________(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動,判斷理由是___________。易錯點8不能區(qū)分“等效平衡”和“等同平衡”8.在體積恒定的密閉容器Ⅰ中,充入3molA和1molB發(fā)生反應(yīng)3A(g)+B(g)xC(g),維持溫度不變,向與容器Ⅰ體積相同的密閉容器Ⅱ中充入1.2molA、0.4molB、0.6molC,達到平衡后兩容器中壓強、C的體積分數(shù)均相同,則x值是A.1 B.2 C.3 D.4【錯因分析】若不能區(qū)分“等效平衡”和“等同平衡”易誤選D,解題時宜抓住3個變量,即體積分數(shù)、物質(zhì)的量、濃度,若是“等同平衡”三者皆相同,若是“等效平衡”,則體積分數(shù)一定相同,物質(zhì)的量、濃度可能會同比例發(fā)生變化。【試題解析】相同溫度下,達到平衡時,容積相同的密閉容器Ⅰ和Ⅱ中的壓強相同,說明兩容器中氣體的物質(zhì)的量相同,又由于兩容器中C的體積分數(shù)相同,故兩容器中C的物質(zhì)的量相同。兩容器中A、B的物質(zhì)的量之比均等于化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比,故平衡時兩容器中A、B的物質(zhì)的量分別相等,即兩容器中的平衡完全等效,用“一邊倒法”將容器Ⅱ中的起始物質(zhì)均轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物可知:1.2mol+3×0.6mol/x=3mol、0.4mol+0.6mol/x=1mol,解得x=1?!緟⒖即鸢浮緼等效平衡與等同平衡的異同條件等效條件結(jié)果恒溫恒容:反應(yīng)前后氣體體積不相等的可逆反應(yīng),aA(g)+bB(g)cC(g)[Δn(g)≠0]投料換算成相同物質(zhì)表示的物質(zhì)的量相同→回歸定值兩次平衡時各組分百分含量、n、c均相同→完全相同→等同平衡恒溫恒容:反應(yīng)前后氣體體積相等的可逆反應(yīng),aA(g)+bB(g)cC(g)[Δn(g)=0]投料換算成相同物質(zhì)表示的物質(zhì)的量等比例→回歸定比兩次平衡時各組分百分含量相同,n、c同比例變化→等效平衡恒溫恒壓:所有有氣體參加的可逆反應(yīng)投料換算成相同物質(zhì)表示的物質(zhì)的量等比例→回歸定比兩次平衡時各組分百分含量相同、c相同,n同比例變化→等效平衡8.在溫度、容積相同的3個密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測得達到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下[已知X(g)+3Y(g)2Z(g)ΔH=?QkJ·mol?1]:容器甲乙丙反應(yīng)物投入量1molX、3molY2molZ4molZZ的濃度(mol·L?1)c1c2c3反應(yīng)的能量變化放出akJ吸收bkJ吸收ckJ體系壓強(Pa)p1p2p3反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率α1α2α3下列說法正確的是A.2c1>c3 B.a(chǎn)+b=Q C.2p2<p3 D.α1+α3>1【答案】B【解析】本題考查的是化學(xué)平衡中的等效平衡問題。甲容器反應(yīng)物投入1molX、3molY與乙容器反應(yīng)物投入2molZ在保持恒溫、恒容情況下等效平衡,平衡時c1=c2、p1=p2、α1+α2=1、a+b能量總變化相當于1molX、3molY完全轉(zhuǎn)化成2molZ的能量變化,即a+b在數(shù)值上就等于Q;甲容器反應(yīng)物投入量1molX、3molY與丙容器反應(yīng)物投入量4molZ,若恒溫且丙容器容積是甲容器2倍,則甲容器與丙容器也是等效平衡,然而現(xiàn)在是溫度、容積相同的3個密閉容器,我們可以將丙容器當成是在恒溫且容積是甲容器兩倍條件下,體積受到了壓縮,原反應(yīng)向氣體體積減少的方向進行,由平衡移動原理,則相較于乙容器>p3、α2>α3、α1+α3<1。甲、丙相比較,把丙看成是在恒溫且容積是甲容器兩倍條件下,體積受到了壓縮,原反應(yīng)向氣體體積減少的方向進行,因此2c1<c3,A項錯誤;甲乙平衡狀態(tài)相同,不同的是反應(yīng)的起始方向不同,在此過程中乙吸收的熱熱量相當于甲完全轉(zhuǎn)化需再放出的熱量,故a+b=Q,B項正確;比較乙丙可知,丙中Z的物質(zhì)的量為乙的2倍,但加壓平衡向生產(chǎn)Z的方向移動,故2p2>p3,C項錯誤;甲乙處于相同的平衡狀態(tài),則α1+α2=1,而α2>α3,所以α1+α3<1,D項錯誤。答案選B。1.化學(xué)平衡狀態(tài)(1)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征(2)綜合分析舉例mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)狀態(tài)混合物體系中各成分的含量各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量分數(shù)一定平衡各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)一定平衡各氣體的體積或體積分數(shù)一定平衡總壓強、總體積、總物質(zhì)的量一定不一定平衡正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系在單位時間內(nèi)消耗了mmolA,同時生成mmolA,即v正=v逆平衡在單位時間內(nèi)消耗了nmolB,同時生成pmolC不一定平衡vA∶vB∶vC∶vD=m∶n∶p∶q,v正不一定等于v逆不一定平衡在單位時間內(nèi)生成了nmolB,同時消耗了qmolD不一定平衡壓強m+n≠p+q時,總壓強一定(其他條件一定)平衡m+n=p+q時,總壓強一定(其他條件一定)不一定平衡混合氣體的平均相對分子質(zhì)量()一定,當m+n≠p+q時平衡一定,當m+n=p+q時不一定平衡溫度任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化,在其他條件不變的情況下,體系溫度一定平衡密度密度一定不一定平衡顏色含有有色物質(zhì)的體系顏色不再變化平衡注意以下幾種情況不能作為可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)時的標志:①反應(yīng)組分的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比(同為正反應(yīng)速率或逆反應(yīng)速率)。②恒溫恒容下體積不變的反應(yīng),體系的壓強或總物質(zhì)的量不隨時間而變化,如2HI(g)I2(g)+H2(g)。③全是氣體參加的體積不變的反應(yīng),氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化,如2HI(g)I2(g)+H2(g)。④全是氣體參加的反應(yīng),恒容條件下體系的密度保持不變(因為密度始終保持不變)。2.外界條件的變化對速率的影響和平衡移動的方向的判斷在一定條件下,濃度、壓強、溫度、催化劑等外界因素會影響可逆反應(yīng)的速率,但平衡不一定發(fā)生移動,只有當v正≠v逆時,平衡才會發(fā)生移動。對于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)。條件改變的時刻v正的變化v逆的變化v正與v逆的比較平衡移動方向濃度增大反應(yīng)物的濃度增大不變v正>v逆向正反應(yīng)方向移動減小反應(yīng)物的濃度減小不變v正<v逆向逆反應(yīng)方向移動增大生成物的濃度不變增大v正<v逆向逆反應(yīng)方向移動減小生成物的濃度不變減小v正>v逆向正反應(yīng)方向移動壓強(通過改變體積使壓強變化)m+n>p+q增大壓強增大增大v正>v逆向正反應(yīng)方向移動減小壓強減小減小v正<v逆向逆反應(yīng)方向移動m+n<p+q增大壓強增大增大v正<v逆向逆反應(yīng)方向移動減小壓強減小減小v正>v逆向正反應(yīng)方向移動m+n=p+q增大壓強增大增大v正=v逆平衡不移動減小壓強減小減小v正=v逆平衡不移動容積不變充入He不變不變v正=v逆平衡不移動壓強不變充入Hem+n>p+q減小減小v正<v逆向逆反應(yīng)方向移動m+n=p+q減小減小v正=v逆平衡不移動m+n<p+q減小減小v正>v逆向正反應(yīng)方向移動溫度ΔH<0升高溫度增大增大v正<v逆向逆反應(yīng)方向移動降低溫度減小減小v正>v逆向正反應(yīng)方向移動ΔH>0升高溫度增大增大v正>v逆向正反應(yīng)方向移動降低溫度減小減小v正<v逆向逆反應(yīng)方向移動催化劑使用正催化劑增大增大v正=v逆平衡不移動使用負催化劑減小減小v正=v逆平衡不移動濃度、壓強和溫度對平衡移動影響的幾種特殊情況:(1)改變固體或純液體的量,對平衡無影響。(2)當反應(yīng)混合物中不存在氣態(tài)物質(zhì)時,壓強的改變對平衡無影響。(3)對于反應(yīng)前后氣體體積無變化的反應(yīng),如H2(g)+I2(g)2HI(g),壓強的改變對平衡無影響。但增大(或減?。簭姇垢魑镔|(zhì)的濃度增大(或減小),混合氣體的顏色變深(或淺)。(4)恒容時,同等程度地改變反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的濃度時,應(yīng)視為壓強的影響,增大(減?。舛认喈斢谠龃螅p?。簭姟?5)在恒容容器中,當改變其中一種氣態(tài)物質(zhì)的濃度時,必然會引起壓強的改變,在判斷平衡移動的方向和物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率、體積分數(shù)變化時,應(yīng)靈活分析濃度和壓強對化學(xué)平衡的影響。3.化學(xué)平衡圖像的理解(1)速率?時間圖像根據(jù)v?t圖像,可以很快地判斷出反應(yīng)進行的方向,根據(jù)v正、v逆的變化情況,可以推斷出外界條件的改變情況。以合成氨反應(yīng)為例:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0。條件c(N2)增大c(H2)減小c(NH3)增大v-t圖像平衡移動方向正反應(yīng)方向移動逆反應(yīng)方向移動逆反應(yīng)方向移動條件C(NH3)減小增大壓強減小壓強v-t圖像平衡移動方向正反應(yīng)方向移動正反應(yīng)方向移動逆反應(yīng)方向移動條件升高溫度降低溫度使用催化劑v-t圖像平衡移動方向逆反應(yīng)方向移動正反應(yīng)方向移動不移動(2)其他常見的化學(xué)平衡圖像①濃度?時間圖此類圖像能說明平衡體系中各組分在反應(yīng)過程中的濃度變化情況。如A+BAB的反應(yīng)情況如圖。②總反應(yīng)速率?時間圖像Zn與足量鹽酸的反應(yīng),反應(yīng)速率隨時間變化的曲線如圖所示。ab段(v漸增),因該反應(yīng)為放熱反應(yīng),隨反應(yīng)的進行,溫度增高,導(dǎo)致反應(yīng)速率增大;bc段(v漸小),主要原因是隨反應(yīng)的進行,溶液中c(H+)漸小,導(dǎo)致反應(yīng)速率減小。故分析時要抓住各階段的反應(yīng)特點,認真分析。③含量?時間?溫度圖像④含量?時間?壓強圖像⑤含量?時間?有無催化劑4.化學(xué)平衡圖像題解題技巧(1)“定一議二”原則在化學(xué)平衡圖像中,了解縱軸、橫軸和曲線所表示的三個量的意義。在確定橫軸所表示的量后,討論縱軸與曲線的關(guān)系,或在確定縱軸所表示的量后,討論橫軸與曲線的關(guān)系。比如:反應(yīng)2A(g)+B(g)2C(g)達到化學(xué)平衡時,A的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強和溫度的關(guān)系如圖1所示[A的平衡轉(zhuǎn)化率(α),橫軸為反應(yīng)溫度(T)]。圖1定壓看溫度變化,升高溫度曲線走勢降低,說明A的轉(zhuǎn)化率降低,平衡向逆反應(yīng)方向移動,正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。定溫看壓強變化,因為此反應(yīng)是反應(yīng)后氣體體積減小的反應(yīng),壓強增大,平衡向正反應(yīng)方向移動,A的轉(zhuǎn)化率增大,故p2>p1。(2)“先拐先平數(shù)值大”原則對于同一化學(xué)反應(yīng)在化學(xué)平衡圖像中,先出現(xiàn)拐點的反應(yīng)先達到平衡狀態(tài),先出現(xiàn)拐點的曲線表示的溫度較高(如圖2所示,α表示反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率)或壓強較大[如圖3所示,φ(A)表示反應(yīng)物A的體積分數(shù)]。圖2圖3圖2:T2>T1,正反應(yīng)放熱。圖3:p1<p2,正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)。(3)三步分析法一看反應(yīng)速率是增大還是減??;二看v正、v逆的相對大?。蝗椿瘜W(xué)平衡移動的方向。1.[2020年浙江卷]5mL0.1mol/LKI溶液與1mL0.1mol/LFeCl3溶液發(fā)生反應(yīng):2Fe3+(aq)+2I-(aq)2Fe2+(aq)+I2(aq),達到平衡。下列說法不正確的是A.加入苯,振蕩,平衡正向移動B.經(jīng)苯2次萃取分離后,在水溶液中加入KSCN,溶液呈血紅色,表明該化學(xué)反應(yīng)存在限度C.加入FeSO4固體,平衡逆向移動D.該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2.[2020年浙江卷]一定條件下:2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0。在測定NO2的相對分子質(zhì)量時,下列條件中,測定結(jié)果誤差最小的是A.溫度0℃、壓強50kPa B.溫度130℃、壓強300kPaC.溫度25℃、壓強100kPa D.溫度130℃、壓強50kPa3.[2020年江蘇卷](雙選)CH4與CO2重整生成H2和CO的過程中主要發(fā)生下列反應(yīng)在恒壓、反應(yīng)物起始物質(zhì)的量比條件下,CH4和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是
A.升高溫度、增大壓強均有利于提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率B.曲線B表示CH4的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化C.相同條件下,改用高效催化劑能使曲線A和曲線B相重疊D.恒壓、800K、n(CH4):n(CO2)=1:1條件下,反應(yīng)至CH4轉(zhuǎn)化率達到X點的值,改變除溫度外的特定條件繼續(xù)反應(yīng),CH4轉(zhuǎn)化率能達到Y(jié)點的值4.[2020年天津卷]已知呈粉紅色,呈藍色,為無色?,F(xiàn)將CoCl2溶于水,加入濃鹽酸后,溶液由粉紅色變?yōu)樗{色,存在以下平衡:,用該溶液做實驗,溶液的顏色變化如下:以下結(jié)論和解釋正確的是A.等物質(zhì)的量的和中σ鍵數(shù)之比為3:2B.由實驗①可推知△H<0C.實驗②是由于c(H2O)增大,導(dǎo)致平衡逆向移動D.由實驗③可知配離子的穩(wěn)定性:5.[2019江蘇]在恒壓、NO和O2的起始濃度一定的條件下,催化反應(yīng)相同時間,測得不同溫度下NO轉(zhuǎn)化為NO2的轉(zhuǎn)化率如圖中實線所示(圖中虛線表示相同條件下NO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化)。下列說法正確的是A.反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的ΔH>0B.圖中X點所示條件下,延長反應(yīng)時間能提高NO轉(zhuǎn)化率C.圖中Y點所示條件下,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>20006.[2018天津卷]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)后達到平衡。已知常壓下,C2H5Br和C2H5OH的沸點分別為38.4℃和78.5℃。下列有關(guān)敘述錯誤的是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)達到平衡的時間7.[2018江蘇卷](雙選)一定溫度下,在三個容積相同的恒容密閉容器中按不同方式投入反應(yīng)物,發(fā)生反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(正反應(yīng)放熱),測得反應(yīng)的相關(guān)數(shù)據(jù)如下:下列說法正確的是A.v1<v2,c2<2c1B.K1>K3,p2>2p3C.v1<v3,α1(SO2)>α3(SO2)D.c2>2c3,α2(SO3)+α3(SO2)<18.某研究性學(xué)習小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反應(yīng)探究“外界條件的改變對化學(xué)反應(yīng)速率的影響”,進行了如下實驗。下列說法錯誤的是實驗序號實驗溫度/K有關(guān)物質(zhì)溶液顏色褪至無色所用時間/s酸性KMnO4溶液H2C2O4溶液H2OV/mLc/mol·L-1V/mLc/mol·L-1V/mL①29320.0240.10t1②29320.0230.118③31320.0230.11t2A.實驗①②探究的是濃度對反應(yīng)速率的影響B(tài).實驗①③探究的是溫度對反應(yīng)速率的影響C.t2<8D.計算可得實驗②中v(KMnO4)≈8.3×10-4mol?L-1?s-1(忽略溶液體積變化)9.HI在一定條件下可發(fā)生反應(yīng)2HI(g)H2(g)+I2(g)ΔH,在2L恒容密閉容器中,充入一定量的HI(g),反應(yīng)物的物質(zhì)的量n(mol)隨時間t(min)變化的數(shù)據(jù)如下:根據(jù)表中數(shù)據(jù),下列說法正確的是A.實驗1中,反應(yīng)在0至10min內(nèi),v(HI)=0.02mol·L?1·min?1B.800℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.25C.根據(jù)實驗1和實驗2可說明:反應(yīng)物濃度越大,反應(yīng)速率越快D.ΔH<010.X不同條件下能分別轉(zhuǎn)化為Y或Z,轉(zhuǎn)化過程的能量變化如圖所示。下列說法正確的是A.反應(yīng)X→Y為放熱反應(yīng)B.加入催化劑曲線a變?yōu)榍€bC.反應(yīng)2X(g)=Z(g)吸收的熱量為(E2-E1)D.升高溫度可以提高反應(yīng)物分子的能量,從而使化學(xué)反應(yīng)速率加快11.在一定溫度下,容器內(nèi)某一反應(yīng)中M、N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間變化的曲線如圖,下列表述正確的是A.反應(yīng)的化學(xué)方程式:2Meq\o(,\s\up8(),\s\do7())NB.t2時,正、逆反應(yīng)速率相等,達到平衡C.t3時,正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率D.t1時N的濃度是M濃度的2倍12.某化學(xué)科研小組研究在其他條件不變時,改變某一條件對A2(g)+3B2(g)eq\o(,\s\up8(),\s\do7())2AB3(g)化學(xué)平衡狀態(tài)的影響,得到如下圖所示的變化規(guī)律(圖中T表示溫度,n表示物質(zhì)的量),根據(jù)圖示得出的判斷結(jié)論正確的是A.反應(yīng)速率a>b>cB.達到平衡時A2的轉(zhuǎn)化率大小為:b>a>cC.若T2>T1,則正反應(yīng)是放熱反應(yīng)D.達到平衡時,AB3的物質(zhì)的量大小為:c>b>a13.用來表示可逆反應(yīng):2A(g)+B(g)eq\o(,\s\up8(),\s\do7())3C(g)ΔH<0的正確圖象是圖中的A. B.C. D.14.(雙選)在三個容積均為2L的密閉容器中按不同方式投入反應(yīng)物,發(fā)生反應(yīng):CO(g)+H2O(g)eq\o(,\s\up8(),\s\do7())CO2(g)+H2(g)ΔH=?akJ·mol?1(a>0)相關(guān)反應(yīng)數(shù)據(jù)如下:容器容器類型起始溫度/℃起始物質(zhì)的量/mol平衡時H2物質(zhì)的量/molCOH2OCO2H2Ⅰ恒溫恒容8001.20.6000.4Ⅱ恒溫恒容9000.70.10.50.5Ⅲ絕熱恒容800001.20.8下列說法正確的是A.容器Ⅰ中反應(yīng)經(jīng)10min建立平衡,0~10min內(nèi),平均反應(yīng)速率v(CO)=0.04mol·L?1·min?1B.若向容器Ⅰ平衡體系中再加入CO、H2O、CO2、H2各0.1mol,平衡將正向移動C.達到平衡時,容器Ⅱ中反應(yīng)吸收的熱量小于0.1akJD.達平衡時,容器Ⅲ中n(CO)<0.48mol15.[2020年新課標Ⅲ]二氧化碳催化加氫合成乙烯是綜合利用CO2的熱點研究領(lǐng)域?;卮鹣铝袉栴}:(1)CO2催化加氫生成乙烯和水的反應(yīng)中,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比n(C2H4)∶n(H2O)=__________。當反應(yīng)達到平衡時,若增大壓強,則n(C2H4)___________(填“變大”“變小”或“不變”)。(2)理論計算表明,原料初始組成n(CO2)∶n(H2)=1∶3,在體系壓強為0.1MPa,反應(yīng)達到平衡時,四種組分的物質(zhì)的量分數(shù)x隨溫度T的變化如圖所示。圖中,表示C2H4、CO2變化的曲線分別是______、______。CO2催化加氫合成C2H4反應(yīng)的ΔH______0(填“大于”或“小于”)。(3)根據(jù)圖中點A(440K,0.39),計算該溫度時反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_________(MPa)?3(列出計算式。以分壓表示,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。(4)二氧化碳催化加氫合成乙烯反應(yīng)往往伴隨副反應(yīng),生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烴。一定溫度和壓強條件下,為了提高反應(yīng)速率和乙烯選擇性,應(yīng)當___________________。16.[2019新課標Ⅰ]水煤氣變換[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]是重要的化工過程,主要用于合成氨、制氫以及合成氣加工等工業(yè)領(lǐng)域中?;卮鹣铝袉栴}:(1)Shibata曾做過下列實驗:①使純H2緩慢地通過處于721℃下的過量氧化鈷CoO(s),氧化鈷部分被還原為金屬鈷Co(s),平衡后氣體中H2的物質(zhì)的量分數(shù)為0.0250。②在同一溫度下用CO還原CoO(s),平衡后氣體中CO的物質(zhì)的量分數(shù)為0.0192。根據(jù)上述實驗結(jié)果判斷,還原CoO(s)為Co(s)的傾向是CO_________H2(填“大于”或“小于”)。(2)721℃時,在密閉容器中將等物質(zhì)的量的CO(g)和H2O(g)混合,采用適當?shù)拇呋瘎┻M行反應(yīng),則平衡時體系中H2的物質(zhì)的量分數(shù)為_________(填標號)。A.<0.25 B.0.25 C.0.25~0.50 D.0.50 E.>0.50(3)我國學(xué)者結(jié)合實驗與計算機模擬結(jié)果,研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程,如圖所示,其中吸附在金催化劑表面上的物種用?標注??芍簹庾儞Q的ΔH________0(填“大于”“等于”或“小于”),該歷程中最大能壘(活化能)E正=_________eV,寫出該步驟的化學(xué)方程式_______________________。(4)Shoichi研究了467℃、489℃時水煤氣變換中CO和H2分壓隨時間變化關(guān)系(如下圖所示),催化劑為氧化鐵,實驗初始時體系中的和相等、和相等。計算曲線a的反應(yīng)在30~90min內(nèi)的平均速率(a)=___________kPa·min?1。467℃時和隨時間變化關(guān)系的曲線分別是___________、___________。489℃時和隨時間變化關(guān)系的曲線分別是___________、___________。17.[2019新課標Ⅲ節(jié)選]近年來,隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展,氯氣的需求量和氯化氫的產(chǎn)出量也隨之迅速增長。因此,將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)成為科學(xué)研究的熱點。回答下列問題:(1)Deacon發(fā)明的直接氧化法為:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。下圖為剛性容器中,進料濃度比c(HCl)∶c(O2)分別等于1∶1、4∶1、7∶1時HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系:可知反應(yīng)平衡常數(shù)K(300℃)____________K(400℃)(填“大于”或“小于”)。設(shè)HCl初始濃度為c0,根據(jù)進料濃度比
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