高三化学浙江专版第2轮第11课时化学平衡及其移动.ppt

1 第11课时化学平衡及其移动 2011届浙江专版高考第2轮总复习 例1 2010 上海 据报道 在300 70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实 2CO2 g 6H2 g CH3CH2OH g 3H2O g 下列叙述错误的是 A 使用Cu Zn Fe催化剂可大大提高生产效率B 反应需在300 进行可推测该反应是吸热反应C 充入大量CO2气体可提高H2的转化率D 从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率 2 考点一化学平衡的应用 解析此题考查化学反应速率和化学平衡知识 催化剂能提高化学反应速率 加快反应进行 也就是提高了生产效率 A对 反应需在300 进行是为了获得较快的反应速率 不能说明反应是吸热还是放热 B错 充入大量CO2气体 能使平衡正向移动 提高H2的转化率 C对 从平衡混合物中及时分离出产物 使平衡正向移动 可提高CO2和H2的转化率 D对 答案 B点评 利用化学平衡知识判断反应吸热还是放热时 一定要注意温度的变化使反应正向移动还是逆向移动 倘若给出的只是温度条件则无法判断 3 4 变式练习 2010 杭州质量检测 工业上常用乙苯作原料生产苯乙烯 相关反应可表示如下 一般控制560 时 CH2CH3 g CHCH2 g H2 g H 0针对上述反应 在其他条件不变时 下列说法正确的是 A 加入适当催化剂 可以提高乙苯的转化率B 在保持体积一定的条件下 充入较多的乙苯 可以提高乙苯的转化率C 仅从平衡移动的角度分析 工业生产苯乙烯选择恒压条件优于恒容条件D 在加入乙苯至达到平衡过程中 混合气体的平均相对分子质量在不断增大 C 5 考点二化学平衡的移动 例2 2010 重庆 COCl2 g CO g Cl2 g H 0 当反应达到平衡时 下列措施 升温 恒容通入惰性气体 增加CO的浓度 减压 加催化剂 恒压通入惰性气体 能提高COCl2转化率的是 A B C D 解析 本题考查化学平衡的移动 该反应为体积增大的吸热反应 所以升温和减压均可以促使反应正向移动 恒压通入惰性气体 相当于减压 恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响 增加CO的浓度 将导致平衡逆向移动 6 答案 B点评 对于恒容容器 通入稀有气体 由于容器的体积不变 各组分的浓度保持不变 故反应速率保持不变 平衡也不移动 若为恒压容器 通入稀有气体 容器的体积膨胀 对于反应则相当于减压 7 变式练习 2010 安徽 低脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物 发生的化学反应为 2NH3 g NO g NO2 g 2N2 g 3H2O g H 0在恒容的密闭容器中 下列有关说法正确的是 A 平衡时 其他条件不变 升高温度可使该反应的平衡常数增大B 平衡时 其他条件不变 增加NH3的浓度 废气中氮氧化物的转化率减小C 单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1 2时 反应达到平衡D 其他条件不变 使用高效催化剂 废气中氮氧化物的转化率增大 C 8 解析 A选项 放热反应升温平衡常数减小 错误 增大一个反应物浓度另一反应物转化率增大 B错 使用催化剂平衡不移动 D错 9 例3 2010 安徽二模 在密闭容器中 反应X2 g Y2 g 2XY g H 0 达到甲平衡 在仅改变某一条件后 达到乙平衡 对此过程的分析正确的是 考点三化学平衡的图像 A 图 是加入适当催化剂的变化情况B 图 是扩大容器体积的变化情况C 图 是增大压强的变化情况D 图 是升高温度的变化情况 10 解析 本题通过化学平衡图像考查了反应条件对化学反应速率和化学平衡的影响 图 中改变条件时 v逆 v正突然增大是由于增大了反应物的浓度引起的 图 中改变条件后 v逆 v正 是由于使用催化剂或增大压强引起的 由于该反应正反应方向是放热反应 升高温度后 达到平衡的时间缩短 但平衡逆向移动 导致XY 减小 故图 是升高温度的变化情况 答案 D 11 变式练习 2010 巢湖市质量检测 一定条件下 某密闭容器中充入物质的量相等的A B两种气体 发生反应 A g B g 2C g 达到平衡后 只改变反应的一个条件 测得容器中各物质的浓度 反应速率随时间变化如下所示 下列说法中正确的是 A 30min时减小容积B 40min时加入催化剂C 正反应为吸热反应D 0 20min内A的平均反应速率为0 05mol L 1 min 1 D 12 解析 本题主要考查的是化学平衡 本题综合性较强 涉及到平衡的移动 反应的热效应 反应速率的计算等方面 由反应A g B g 2C g 可知 该反应是等物质的量变化 减小容积就是增大压强 能改变反应速率 但平衡不移动 同样加入催化剂能改变反应速率 但不影响平衡 从下图40 54min可知 在此阶段 改变的只能是温度 反应速率增加了 说明温度升高 而v 逆 v 正 说明平衡逆向移动 所以正反应是放热反应 在0 20min内A的平均反应速率为v A 2 0mol L 1 1 0mol L 1 20min 0 05mol L 1 min 1 综上分析可知 本题选D项 13 1 2010 安徽质量检测 对于平衡体系mA g nB g pC g qD g H QkJ mol Q 0 判断正确的是 A 若温度不变 将容器体积增大1倍 达平衡时A的浓度变为原来的0 48倍 则m n p qB 若平衡时 A B转化率相等 说明反应开始时 A B的物质的量之比为m nC 若平衡体系共有amol 再向其中加入bmolB 当重新达到平衡时气体总的物质的量等于 a b mol 则m n p qD 温度不变时 若压强增大至原来的2倍 达到新的平衡时总体积一定比原来的1 2小 B 14 解析 本题考查了影响化学平衡的因素和化学平衡移动原理 若温度不变 将容器的体积增大1倍 瞬间各物质的浓度都减半 最终A的浓度是原来的0 48倍 说明增大体积后平衡向正反应方向移动 故有m n p q 反应物投料只要符合化学计量数之比 则反应的转化率一定相同 故B正确 C项增加了bmolB 平衡向正反应方向移动 欲使平衡时气体的总物质的量不变 必须有m n p q 故C错误 温度不变时 压强增大至原来的2倍 达到新的平衡时总体积可能大于 等于 小于原来的1 2 关键看m n与p q的相对大小 故D错误 15 2 2010 绍兴三模 2SO2 g O2 g 2SO3 g 是制备硫酸的重要反应 下列叙述正确的是 A 催化剂V2O5增加该反应的正反应速率而不改变逆反应速率B 增大反应体系的压强 反应速率一定增大C 进入接触室的SO2和空气必须净化 且该反应不需要在高压下进行D 该反应是放热反应 降低温度将缩短反应达到平衡的时间解析 使用催化剂V2O5正逆反应速率都增加 A错误 降低温度反应速率减小 将增长反应达到平衡的时间 D错误 C 16 3 2010 东北育才学校模拟 已知NO2和N2O4可以相互转化 2NO2 g N2O4 g H 0 现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入体积为1L的恒温密闭容器中 反应物浓度随时间变化关系如图 下列说法错误的是 A 图中共有两条曲线X和Y 其中曲线X表示NO2浓度随时间的变化B a b c d四个点中 表示化学反应处于平衡状态的点是b和dC 若要达到与d相同的状态 在25min时还能采取的措施是适当缩小容器体积D 反应进行至25min时 曲线发生变化的原因是加入0 4molN2O4 D 18 解析 本题主要考查的是化学平衡的图像题 A项 通过浓度的变化量之比等于反应的计量数之比可知曲线X表示NO2浓度随时间的变化 B项 化学平衡的特征是到达平衡后 各组分的浓度保持一定 所以表示化学反应处于平衡状态的点是b和d C项 若要达到与d相同的状态 在25min时还能采取的措施是适当缩小容器体积或加入一定量的N2O4 D项 反应进行到25min时 曲线发生变化的原因是增大NO2的浓度 加入0 4molNO2 综上分析可知 本题选D项 19 4 2010 蚌埠统测 某密闭容器中发生如下反应 X g 3Y g 2Z g H 0 下图表示该反应的速率 v 随时间 t 变化的关系 t2 t3 t5时刻外界条件有所改变 但都没有改变各物质的初始加入量 下列说法中正确的是 A A t2时加入了催化剂B t3时降低了温度C t5时增大了压强D 在t4 t5时间内 X的转化率最低 20 解析 分析反应方程式结合图像 t2 t3段平衡没有发生移动 反应速率增加了 说明了加入了催化剂 t3 t4段正逆反应速率均减小 且向逆向进行 由于曲线有间距 改变条件为减压 t5 t6段正逆反应速率均增大 且向逆向进行 改变条件为升高温度 X的转化率降低 21 5 2010 西城统测 已知某可逆反应mA g nB g qC g H在密闭容器中进行 如图所示为反应在不同时间t 温度T和压强p与反应物B的体积分数的关系曲线 根据图像判断 A T1 T2 H 0 p1 p2 m n qB T1 T2 H 0 p1p2 m n qD T1 T2 Hq B 解析 分析图像 相同温度下先达到平衡的压强大 p1T2 综合分析该反应 H 0 m n q 选B 22 6 2010 延边测试 一定温度下可逆反应 A s 2B g 2C g D g H 0 现将1molA和2molB加入甲容器中 将4molC和2molD加入乙容器中 此时控制活塞P 使乙的容积为甲的2倍 t1时两容器内均达到平衡状态 如图1所示 隔板K不能移动 下列说法正确的是 D 23 A 保持温度和活塞位置不变 在甲中再加入1molA和2molB 达到新的平衡后 甲中C的浓度是乙中C的浓度的2倍B 保持活塞位置不变 升高温度 达到新的平衡后 甲中B的体积分数增大 乙中B的体积分数减小C 保持温度不变 移动活塞P 使乙的容积和甲相等 达到新的平衡后 乙中C的体积分数是甲中C的体积分数的2倍D 保持温度和乙中的压强不变 t2时分别向甲 乙中加入等质量的氦气后 甲 乙中反应速率变化情况分别如图2和图3所示 t1前的反应速率变化已省略 24 解析 向甲中再加入1molA和2molB 由于甲的容积比乙小 平衡向左移动 平衡时C的浓度小于乙中C浓度的2倍 温度升高 平衡向左移动 甲 乙中B的体积分数都增大 移动活塞P使甲 乙体积相等 由于乙中压强大于甲 有利于平衡向左移动 乙中C的体积分数小于甲中C的体积分数的2倍 恒温恒容时 甲中加入 惰性气体 浓度不变 平衡不移动 恒温恒压时 乙中加入 惰性气体 由于体积增大 浓度减小 平衡向正反应方向移动 25 7 加热装有1molHI气体的定容密闭容器 发生如下反应 2HI g H2 g I2 g H 0 在t1反应达到平衡时 I2的物质的量分数为x1 若起始时在该容器中加入2molHI 在t2达到平衡时 I2的物质的量分数为x2 则下列关系正确的是 A 若t1 t2 则x1 x2B 若t1 t2 则x1 x2C 若t1 t2 则x1 x2D 若t1 t2 则x1 x2解析 此题研究的对象是一个等物质的量反应 若在同温下达到平衡的效果就一样 若不同温度 则向吸热反应方向移动 D 8 2010 长春市调研 300 时 将2molA和2molB两种气体混合于2L密闭容器中 发生如下反应 3A g B g 2C g 2D g H Q 2min末达到平衡 生成0 8molD 1 300 时 该反应的平衡常数表达式为 K 已知K300 或 2 在2min末时 B的平衡浓度为 D的平均反应速率为 0 8mol L 1 0 2mol L 1 min 1 3 若温度不变 缩小容器容积 则A的转化率 填 增大 减小 或 不变 原因是 4 如果在相同的条件下 上述反应从逆反应方向进行 开始时若加入C D各mol 若使平衡时各物质的物质的量浓度与原平衡相同 则还应该加入B mol 不变 反应前后气体物质的量不变 压强对平衡无影响 28 9 2010 济南联考 硫酸是重要的化工原料 其中合成SO3是制硫酸的重要步骤 请根据下列要求回答问题 1 下列关于反应2SO2 g O2 g 2SO3 g H 0的说法正确的是 填字母 A 升温可以加快合成SO3的速率同时提高SO2的转化率B 寻找常温下的合适催化剂是未来研究的方向C 由于 H 0 S 0 故该反应一定能自发进行D 当SO2的浓度保持不变时 说明反应达到平衡状态E 当v O2 生成 2v SO3 消耗时 说明反应达到平衡状态F 在实际生产中 使用400 500 从经济效益考虑 更有利于生产 BDF 29 2 将0 050molSO2和0 030molO2充入容积为2L的密闭容器中 反应在一定条件下达到平衡 测得反应后容器压强缩小到原来压强的75 则该条件下SO2的转化率为 该条件下的平衡常数为 3 2 103L mol 80 3 若当 2 中反应在530 下达到平衡后 恒温下将容器容积从1L缩小到1 2L 则平衡向 填 正 或 逆 反应方向移动 请结合化学平衡常数来说明平衡移动的原因 要求写出推导过程 正 当恒温下 容器容积从1L缩小到0 5L时 1 6 103 K 3 2 103 所以平衡将正向移动达到平衡 31 解析 本题考查的是硫酸工业 涉及到化学平衡 反应的自发性 平衡的移动 平衡常数的计算 综合性较强 能充分考查综合分析能力 1 A 该反应正向是放热 故温度升高 平衡逆向移动 SO2的转化率降低 B 寻找常温下的合适催化剂 加快反应速率 同时降低能耗 C 通过 G H T S可知 反应的自发进行需要一定的外界条件 D 平衡时各组分的浓度保持一定 E v O2 生成 2v SO3 消耗 指的同向速率 不能作为判断平衡的依据 F 在实际生产中 使用400 500 温度提高 加快反应速率 从经济效益考虑 更有利于生产 32 2 在恒温恒容条件下 压强之比等于物质的量之比 即p1 p2 n1 n2 所以反应后气体物质的量为 0 05mol 0 03mol 75 0 06mol 通过反应 所以 0 05 2n 0 03 n 2n 0 06 即n 0 02mol 二氧化硫的转化率 80 33 平衡常数 3 2 103L mol 3 恒温下将容器容积从1L缩小到1 2L 压强增大 平衡向气体分子数减小的方向移动 故平衡正向移动 从平衡常数考虑 当恒温下 容器容积从1L缩小到0 5L时 1 6 103 K 3 2 103 所以平衡将正向移动达到平衡 34 10 发生炉煤气是城市管道煤气中的一种重要气源 它的主要成分是CO 但由于CO有毒 所以煤气厂技术人员利用以下反应 将部分CO转换成H2 CO H2OCO2 H2 其化学平衡常数K与温度t的关系如下表 1 该反应的化学平衡常数表达式为K 该反应为 反应 填 吸热 或 放热 放热 2 能判断该反应达到化学平衡状态的依据是 填选项编号 A 容器中的压强不变B v逆 H2 v正 H2O C 混合气体中c CO2 不变D c CO2 c CO 3 上述反应的平衡混合物中 碳的氧化物中碳 氧元素的质量比可能是 A 3 4B 3 5C 3 6D 3 8 35 BC BC 36 4 现用COx表示平衡混合物中碳的氧化物的组成 则表示x与反应CO H2OCO2 H2中H2产率关系正确的是 B 37 解析 1 根据反应式得出平衡常