高考化学一轮复习专题六第三单元化学平衡的移动.ppt

第三单元化学平衡的移动 1 理解浓度 温度 压强 催化剂等对化学平衡影响的一般规律 2 认识化学反应速率和化学平衡的调控在生活 生产和科学研究领域中的重要作用 1 化学平衡原理在工业生产中的应用 2 化学平衡图像的分析 等效平衡原理的应用 一 影响化学平衡的因素1 化学平衡移动的实质 条件改变 引起v 正 v 逆 发生 程度的改变 平衡才能移动 若v 正 v 逆 则反应向 方向移动 若v 正 v 逆 则反应向 方向移动 不同 正反应 逆反应 某一可逆反应 一定条件下达到了平衡 若化学反应速率改变 平衡一定发生移动吗 若平衡发生移动 化学反应速率一定改变吗 提示 不一定 如反应前后气体分子数不变的反应 增大压强或使用催化剂 正 逆反应速率同等倍数发生变化 但平衡不移动 一定 化学平衡移动的根本原因就是外界条件改变引起正 逆反应速率不同程度改变 使v正 v逆才发生移动的 2 外界条件对化学平衡的影响 正 逆 减小 增大 不 吸热 放热 升高温度 化学平衡会向着吸热反应的方向移动 此时放热反应方向的反应速率会减小吗 提示不会 因为升高温度v吸和v放均增大 但二者增大的程度不同 v吸增大的程度大于v放增大的程度 故v吸 v放 原平衡被破坏 平衡向吸热反应的方向移动 直至建立新的平衡 降温则相反 二 勒夏特列原理 亦称平衡移动原理 勒夏特列原理 如果改变影响平衡的一个条件 如浓度 压强或温度 平衡就向能够 的方向移动 1 适应范围 只适用于 的可逆反应 未达到平衡状态的体系不能用此原理分析 2 适应对象 由于勒夏特列原理是浓度 压强和温度等对平衡影响的概括和总结 它也适用于其他平衡体系 如溶解平衡 电离平衡 水解平衡 络合平衡等 减弱这种改变 已经达到平衡状态 1 对勒夏特列原理中 减弱 的理解移动的结果只是减弱了外界条件的变化 而不能完全抵消外界条件的变化 达到新平衡时此物理量更靠近外界条件改变的方向 如增大反应物A的浓度 平衡右移 但达到新平衡时 A的浓度仍比原平衡时大 同理 若改变温度 压强等 其变化也相似 2 对化学平衡移动的理解化学平衡的移动是由正 逆反应速率的相对大小来决定 与正 逆反应速率的增大与减小无关 三条规律 3 稀有气体对化学平衡移动的影响在已达到平衡的有气体参加的可逆反应中 若加入与任何气体都不反应的稀有气体 平衡是否移动有两种可能 1 若为恒温 恒容容器 加入稀有气体将导致气体的总压强增大 但原气体的体积未变 各原有气体的浓度也未变 故平衡不移动 2 若为恒温 恒压容器 加入稀有气体 要维持恒压则体积必须增大 即降低各原有气体浓度 若反应前后体积不变的可逆反应 则平衡不移动 否则平衡向气体体积变大的方向移动 不能用勒夏特列原理解释的事实 使用催化剂不能使化学平衡发生移动 只能改变到达平衡的时间 提高单位时间内的产量 对反应前后体积不变的可逆反应 改变压强可以改变化学反应速率 但不能使化学平衡发生移动 一种技巧 化学平衡的移动主要学会运用勒夏特列原理判断平衡移动的方向 了解 减弱 的含义 难点是图像和等效平衡 图像掌握 先拐先平 定一议二 方法 等效平衡题要注意 恒温恒压 恒温恒容 条件的不同 我的体会 平衡发生移动时 平衡常数一定改变还是不改变或不一定改变 提示不一定改变 因为平衡常数是一个温度的函数 如果是因为温度的改变导致平衡发生移动 则平衡常数K一定会发生改变 如果导致平衡发生移动的是浓度 压强 则平衡虽然发生移动 但平衡常数不改变 问题征解 1 解答化学平衡移动题目的一般思路 必考点49对化学平衡移动的考查 改变条件 2 化学平衡移动与化学反应速率的关系 1 v正 v逆 平衡向正反应方向移动 2 v正 v逆 反应达到平衡状态 不发生平衡移动 3 v正 v逆 平衡向逆反应方向移动 3 几种特殊情况 1 当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时 由于其 浓度 是恒定的 不随其量的增减而变化 故改变这些固体或液体的量 对平衡没影响 2 对于反应前后气态物质的化学计量数相等的反应 压强的变化对正 逆反应速率的影响程度是等同的 故平衡不移动 3 惰性气体 对化学平衡的影响 恒温 恒容条件 4 同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时 应视为压强的影响 4 需注意的问题 1 压强对化学平衡的影响实质是浓度对化学平衡的影响 所以只有当压强的 改变 造成浓度改变时 平衡才有可能移动 3 我们在分析化学平衡移动对颜色 压强 浓度等变化的影响时 有时我们可以给自己建一个平台 假设平衡不移动 然后在此平台的基础上进行分析 比较就容易得到正确答案 向某密闭容器中加入4molA 1 2molC和一定量的B三种气体 一定条件下发生反应 各物质的浓度随时间变化如甲图所示 已知t0 t1阶段保持恒温 恒容 且c B 未画出 乙图为t2时刻后改变反应条件 反应速率随时间的变化情况 已知在t2 t3 t4 t5时刻各改变一种不同的条件 其中t3时刻为使用催化剂 典例1 1 若t1 15s 则t0 t1阶段的反应速率为v C 2 t4时刻改变的条件为 B的起始物质的量为 3 t5时刻改变的条件为 该反应的逆反应为 填 吸热反应 或 放热反应 4 已知t0 t1阶段该反应放出或吸收的热量为QkJ Q为正值 试写出该反应的热化学方程式 5 图乙中共有 五处平衡 其平衡常数最大的是 思维引入由速率图像分析可能改变的条件 进而判断反应特点 结合平衡移动解答 解析 1 v C 0 6mol L 1 0 3mol L 1 15s 0 02mol L 1 s 1 2 t4时刻 正逆反应速率同时降低 平衡不移动 只能是减小压强 同时推知该反应前后气体的分子数相等 进而求得B的起始物质的量 3 t5时刻 正逆反应速率同时增大 且平衡移动 一定是升高了温度 进而根据平衡正向移动的事实推知该反应的正反应为吸热反应 其逆反应为放热反应 4 由 3 可知 该反应吸热 结合本小题信息 推知4molA完全反应 吸收5QkJ的热量 由此可写出相应的热化学方程式 5 平衡常数只与温度有关 因而 的平衡常数相同 升高温度时平衡常数增大 因而 的平衡常数最大 A H 0 a b cB H 0 a b cC H 0 a b cD H 0 a b c 应用1 解析由图可知 随压强的增大 Z的体积分数增大 说明平衡正向移动 正反应是气体分子数减小的反应 即a b c 随温度的升高 Z的体积分数减小 说明平衡向逆反应方向移动 逆反应是吸热反应 则正反应是放热反应 即 H 0 答案C 1 速率与时间的图像 必考点50对化学平衡图像的考查 2 物质的量浓度与时间图像 3 转化率或百分含量与时间 压强 温度的图像 由 可知 T1温度先达到平衡 故T1 T2 升高温度 C 增大 H 0 由 可知 T2温度先达到平衡 故T1 T2 升高温度 C 减小 H 0 由 可知 p1压强先达到平衡 故p1 p2 加压 C 增大 m n p q 由 可知 p2压强先达到平衡 故p1 p2 加压 C 减小 m n p q 由 可知 p1 p2 m n p q或 加入了催化剂 由 中 A B 两线可知 p1 p2 m n p q 由 B C 两线可知 T1 T2 H 0 4 转化率或百分含量与压强 温度的图像 由 可知 加压 C 减小 m n p 由 A 线可知 升温 C 增大 H 0 由 可知 升温 C 减小 H 0 由 A 线可知 加压 C 增大 m n p 2013 扬州质检 下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像 其中图像和实验结论表达均正确的是 典例2 A 是其他条件一定时 反应速率随温度变化的图像 正反应 H 0B 是在平衡体系的溶液中溶入少量KCl晶体后化学反应速率随时间变化的图像C 是在有无催化剂存在下建立的平衡过程的图像 a是使用催化剂时的曲线 D 是一定条件下 向含有一定量A的容器中逐渐加入B时的图像 压强p1 p2思维引入分析每组图像的特点 结合选项解题 答案C 图像题是化学反应速率 化学平衡中的常见题型 讨论自变量x 如时间 温度 压强等 与函数值y 如物质的量 浓度 质量分数 转化率 之间的定量或定性关系时 常用函数图像 一般的解题思路是 一看 二想 三判断 1 一看 看图像 1 看面 弄清纵 横坐标的含义 2 看线 弄清线的走向 变化趋势及斜率大小 线的陡与平 3 看点 弄清曲线上点的含义 特别是一些特殊点 如坐标轴的交点 几条曲线的交叉点 极值点 最高或最低点 转折点 也叫拐点 等 解化学反应速率和化学平衡图像题的一般思路和方法 4 看辅助线 弄清等温线 等压线 平衡线等 5 看量的变化 弄清是浓度变化还是反应物转化率的变化或是某物质百分含量的变化等 2 二想 想规律结合图像联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律 如果图像中涉及三个变量 则采取 定一议二 的方法分析 3 三判断 判断结论即根据图像中表现的关系与所学规律相对比 作出符合题目要求的判断 得出正确的结论 应用2 请回答下列问题 1 与 比较 和 分别仅改变一种反应条件 所改变的条件和判断的理由是 2 实验 平衡时B的转化率为 实验 平衡时C的浓度为 3 该反应的 H 0 其判断理由是 4 该反应进行到4 0min时的平均反应速率 实验 vB 实验 vC 解析 1 从 图像可看出 两者最终A的平衡浓度相同 即最终的平衡状态相同 而 比 所需要的时间短 显然反应速率加快了 故由影响反应速率和影响平衡的因素可知是加入 正 催化剂 该反应是在溶液中进行的反应 所以 不可能是改变压强引起速率的改变 又由于各物质起始浓度相同 故不可能是改变浓度影响反应速率 再由于 和 相比达平衡所需时间短 平衡时浓度更小 故不可能是使用催化剂 而只能是升高温度影响反应速率 2 令溶液为1L 则 中达平衡时A转化了0 04mol 由反应化学方程式中的化学计量 答案 1 加催化剂 达到平衡的时间缩短 平衡时A的浓度未变温度升高 达到平衡的时间缩短 平衡时A的浓度减小 2 40 或0 4 0 060mol L 1 3 温度升高 平衡向正反应方向移动 故该反应的正反应是吸热反应 化学平衡移动方向与反应物的转化率的关系如下 1 改变温度或压强 若引起平衡向正反应方向移动 则反应物的转化率一定增大 反之 若引起平衡向逆反应方向移动 则反应物的转化率一定减小 2 反应物的用量 1 恒温恒压下 必考点51化学平衡移动与反应物的转化率的关系 a 若只增加A的量 情况较复杂 视具体题目而定 这里不讨论 b 若反应物A B的物质的量同倍数地增加 平衡向正反应方向移动 再次建立的平衡与原平衡等效 因此转化率不变 2 恒温恒容下 a 若只增加A的量 平衡向正反应方向移动 则A的转化率减小 B的转化率增大 若只减少A的量 平衡向逆反应方向移动 则B的转化率减小 A的转化率增大 b 若反应物A B的物质的量同倍数地增加 平衡向正反应方向移动 考虑转化率时 此种情况等效于加压 反应物的转化率与气态物质化学计量数有关 a b c d 转化率不变 a b c d 转化率增大 a b c d 转化率减小 A 若a b c B的物质的量分数变大B 若a b c 平衡时A的物质的量比原平衡时增加C 若a b c A的转化率不变D 若a b c 平衡时B的物质的量减少思维引入注意区别平衡移动和转化率的关系 典例3 解析固定体积时充入一定量的A 相当于对平衡加压 若a b c 平衡不移动 B的物质的量分数不变 A项错误 但平衡时 A的物质的量增加 B项正确 若a b c 平衡向右移动 A的转化率增大 C项错误 若a b c 平衡向左移动 B的物质的量分数减少 但B的物质的量增加 D项错误 答案B 设计一个与容器A达到等效平衡 与容器B有平衡移动关系的中间状态是解题的关键 这种方法可称为 虚拟容器法 该法适用于在定温 定容条件下 各种反应物或生成物或反应物和生成物同时增大 减小 相同倍数 可虚拟一个容器 容器的体积扩大 缩小 相应的倍数 此时两容器中建立的平衡完全等效 然后将虚拟的容器压缩 扩大 至原容器大小 相当于增大 减小 压强 再根据压强对平衡移动的影响来确定转化率等的变化情况 虚拟容器法 的应用 体积完全相同的两个容器A和B 已知A装有SO2和O2各1g B装有SO2和O2各2g 在相同温度下反应达到平衡时A中SO2的转化率为a B中SO2的转化率为b 则A B两容器中SO2转化率的关系正确的是 A a b B a b C a b D 2a b 应用3 即先将B容器中的体积扩大一倍 使状态 与A容器达到等效平衡 状态 相当于两个独立的容器A 两者SO2的转化率相等 再将状态 体积压缩为原体积 根据勒夏特列原理 平衡向体积减小的方向移动 平衡向正反应移动 状态 平衡时SO2转化率大于状态 也就是容器A 的转化率 而B容器先扩大体积再压缩回原状 转化率是相同的 所以a b 答案C 1 常见的等效平衡 必考点52等效平衡原理 2 等效平衡的计算方法 1 恒温 恒容条件下的反应前后气体体积变化的可逆反应判断方法 极值等量即等效 2mol1mol0 002mol 0 5mol0 25mol1 5mol amolbmolcmol 2 恒温 恒压条件下的反应前后气体体积变化的可逆反应判断方法 极值等比即等效 2mol3mol0mol 1mol3 5mol2mol amolbmolcmol 3 恒温条件下反应前后气体体积不变的可逆反应判断方法 无论是恒温 恒容 还是恒温 恒压 只要极值等比即等效 因为压强改变对该类反应的化学平衡无影响 1mol1mol0mol 2mol2mol1mol amolbmolcmol 两种情况下 n H2 n I2 1 1 故两平衡等效 有甲 乙两容器 甲容器容积固定 乙容器容积可变 一定温度下 典例4 1 相同温度下 在乙中加入4molN2 6molH2 若乙的压强始终与甲的压强相等 乙中反应达到平衡时 生成NH3的物质的量为 mol 从下列各项中选择 只填序号 下同 若乙的容积与甲的容积始终相等 乙中反应达到平衡时 生成NH3的物质的量为 mol A 小于mB 等于mC 在m 2m之间D 等于2mE 大于2m 2 相同温度下 保持乙的容积为甲的一半 并加入1molNH3 要使乙中反应达到平衡时 各物质的体积分数与上述甲容器中达到平衡时相同 则起始时应加入 molN2和 molH2 思维引入首先根据反应条件判断是 恒温恒容 还是 恒温恒压 再结合等效平衡类型解题 解析 1 由于甲容器定容 而乙容器定压 它们的压强相等 达到平衡时 乙的容积应该为甲的两倍 生成的NH3的物质的量应该等于2mmol 当甲 乙两容器的体积相等时 相当于将建立等效平衡后的乙容器压缩 故乙中NH3的物质的量大于2mmol 2 乙的容积为甲的一半时 要建立与甲一样的平衡 只有乙中的投入量是甲的一半才行 故乙中应该投入N2为 1 0 5 mol 0 5mol H2为 1 5 1 5 mol 0mol 答案 1 DE 2 0 50 等效平衡的解题思路 1 构建等温等容平衡思维模式 见图示 新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成 相当于增大压强 2 构建等温等压平衡思维模式 以气体物质的量增加的反应为例 见图示 新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加 压强不变 平衡不移动 A 0 5molCO 2molH2O g 1molCO2 1molH2B 1molCO 1molH2O g 1molCO2 1molH2C 0 5molCO 1 5molH2O g 0 4molCO2 0 4molH2D 0 5molCO 1 5molH2O g 0 5molCO2 0 5molH2 应用4 解析根据 一边倒 的方法先把选项中的投料量统一折算成CO和H2O的物质的量 A中为1 5molCO和3molH2O B中为2molCO和2molH2O C中为0 9molCO和1 9molH2O D为1molCO和2molH2O 根据等效平衡原理 A D中投料比和原来相同 达到平衡时体积分数仍为x 选项B相当于原平衡达到平衡后再充入1molCO 因此CO的体积分数将大于x 选项C可看成先充入0 9molCO和1 8molH2O 达到平衡后再充入0 1molH2O 因此CO的体积分数小于x 答案B 化学平衡移动原理是一条实验规律 反应条件的改变引起反应速率的改变 又能引起反应混合物中各组分浓度 含量等一些数据的改变 分析处理浓度 含量等变化的数值 就可总结出化学平衡移动原理 对实验数据进行处理和解释 有助于我们从实验事实中抽象 归纳出一般规律 有助于我们形成化学概念 理论和定律 归纳数据 建立数学模型的分析方法是化学研究问题常用的一种方法 这种命题思路是学科综合考查的体现 是化学思维的高层次要求 当场指导 1 第 次实验结果 正反应速率最大 2 当达到平衡时 第 次实验结果A的转化率最大 解析 1 浓度越大 温度越高 压强越大 并有催化剂 反应速率越大 第5次实验时 B浓度大 温度高 压强大 并有催化剂 此时反应速率最快 2 由于反应前后气体体积不变 所以压强和催化剂对化学平衡无影响 由于正反应为放热反应 所以温度越低越有利于平衡正向移动 另外增加B的浓度也可提高A的转化率 故第2次实验时A的转化率最大 答案 1 5 2 2 主要考查有关化学平衡的移动 化学平衡的图像 化学平衡的计算 由于化学平衡是 四大平衡 的理论基础 因此成为每年高考的必考内容 预测2014年高考仍将通过图表 或图像 的分析 判断化学平衡移动的方向 将化学平衡的移动与化工生产 化学实验 化学计算等方面结合设计成综合试题考查 Hold住考向 名师揭秘 1 2012 全国 8 合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得 其中的一步反应为 化学平衡移动原理 A 增加压强B 降低温度C 增大CO的浓度D 更换催化剂 解析该反应的反应前后气体分子数不变 增大压强 平衡不移动 CO转化率不变 A项错误 该反应为放热反应 降低温度 平衡向正反应方向移动 CO转化率增大 B项正确 增大CO的浓度 平衡向正反应方向移动 H2O的转化率增大 但CO的转化率降低 C项错误 更换催化剂 只能改变反应速率 平衡不移动 CO转化率不变 D项错误 答案B 2 2012 重庆理综 13 在一个不导热的密闭反应器中 只发生两个反应 进行相关操作且达到平衡后 忽略体积改变所作的功 下列叙述错误的是 A 等压时 通入惰性气体 c的物质的量不变B 等压时 通入z气体 反应器中温度升高C 等容时 通入惰性气体 各反应速率不变D 等容时 通入z气体 y的物质的量浓度增大 解析本题考查化学反应速率及平衡的移动知识 当两个平衡共存于同一体系中时要考虑相互影响 A项 恒压下 通入惰性气体 容器体积增大 相当于减压 对于第一个平衡无影响 对于第二个反应 平衡逆向移动 放出热量 由于反应器不导热 则放出的热量会使第一反应的平衡逆向移动 从而使得c的物质的量减少 错误 B项 通入z气体 第二个反应平衡逆向移动 反应放热 正确 C项 恒容时 通入惰性气体 各组分的浓度保持不变 则反应速率也不变 正确 D项 通入z气体 平衡逆向移动 生成y的物质的量浓度增大 正确 答案A 回答问题 1 反应的化学方程式中 a b c为 2 A的平均反应速率v A v A v A 从大到小排列次序为 3 B的平衡转化率 B B B 中最小的是 其值是 4 由第一次平衡到第二次平衡 平衡移动的方向是 采取的措施是 5 比较第 阶段反应温度 T2 和第 阶段反应温度 T3 的高低 T2 T3 填 或 判断的理由是 6 达到第三次平衡后 将容器的体积扩大一倍 假定10min后达到新的平衡 请在下图中用曲线表示第 阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势 曲线上必须标出A B C 解析 1 第 阶段A B C的物质的量浓度变化值分别为 减少 1 0mol L 1 减少 3 0mol L 1 增加 2 0mol L 1 各物质浓度的变化量之比等于化学方程式中化学计量数之比 因此计算得a b c 1 3 2 4 第 阶段C是从0开始的 因此可以确定第一次平衡后从体系中移出了C 即减少生成物的浓度 平衡正向移动 5 第 阶段的开始与第 阶段的平衡各物质的量均相等 根据A B的量减少 C的量增加可判断平衡是正向移动的 根据平衡开始时浓度确定此平衡移动不可能是由浓度的变化引起的 另外题目所给条件是容器的体积不变 则改变压强也不可能 因此一定为温度的影响 此反应正向为放热反应 可以推测为降低温度 另外再结合A的速率在三个阶段的情况 确定改变的条件一定为降低温度 6 容器扩大一倍 则各物质的浓度减小为原来的一半 另外考虑容器体积增大 平衡向气体的物质的量增大的方向移动 即向逆反应方向移动 答案 1 1 3 2 2 v A v A v A 3 B 0 19 19 4 向正反应方向从反应体系中移出产物C 5 此反应为放热反应 降低温度 平衡向正反应方向移动 6 注 只要曲线能表示出平衡向逆反应移动及各物质浓度的相对变化比例即可 1 2011 重庆 10 一定条件下 下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是 化学平衡图像的分析 解析左边图像是温度与时间的图像 在拐点之前可以判断斜率较大的T2对应的反应速率快 因此温度较高 即T2 T1 拐点之后 T2温度下达到平衡时 水蒸气的含量较少 因此确定升高温度 平衡逆向移动 即此反应正向为放热反应 排除B C 右边图像为压强与时间的图像 可判断p1 p2 增大压强平衡正向移动 确定此反应生成物的气体的物质的量之和小于反应物气体的物质的量之和 排除D 答案A 2 2012 新课标 27 光气 COCl2 在塑料 制革 制药等工业中有许多用途 工业上采用高温下CO与Cl2在活性炭催化下合成 1 实验室中常用来制备氯气的化学方程式为 2 工业上利用天然气 主要成分为CH4 与CO2进行高温重整制备CO 已知CH4 H2和CO的燃烧热 H 分别为 890 3kJ mol 1 285 8kJ mol 1和 283 0kJ mol 1 则生成1m3 标准状况 CO所需热量为 3 实验室中可用氯仿 CHCl3 与双氧水直接反应制备光气 其反应的化学方程式为 计算反应在第8min时的平衡常数K 比较第2min反应温度T 2 与第8min反应温度T 8 的高低 T 2 T 8 填 或 若12min时反应于温度T 8 下重新达到平衡 则此时c COCl2 mol L 1 比较产物CO在2 3min 5 6min和12 13min时平均反应速率 平均反应速率分别以v 2 3 v 5 6 v 12 13 表示 的大小 比较反应物COCl2在5 6min和15 16min时平均反应速率的大小 v 5 6 v 15 16 填 或 原因是 2 5 52 103kJ 3 CHCl3 H2O2 COCl2 H2O HCl 4 0 234mol L 1 0 031 v 5 6 v 2 3 v 12 13 在相同温度时 该反应的反应物浓度越高 反应速率越大 3 2012 浙江理综 27 甲烷自热重整是先进的制氢方法 包含甲烷氧化和蒸汽重整 向反应系统同时通入甲烷 氧气和水蒸气 发生的主要化学反应有 回答下列问题 1 反应CO g H2O g CO2 g H2 g 的 H kJ mol 1 2 在初始阶段 甲烷蒸汽重整的反应速率 甲烷氧化的反应速率 填 大于 小于 或 等于 3 对于气相反应 用某组分 B 的平衡压强 pB 代替物质的量浓度 cB 也可表示平衡常数 记作Kp 则反应CH4 g H2O g CO g 3H2 g 的Kp 随着温度的升高 该平衡常数 填 增大 减小 或 不变 4 从能量角度分析 甲烷自热重整方法的先进之处在于 5 在某一给定进料比的情况下 温度 压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图 若要达到H2物质的量分数 65 CO物质的量分数 10 以下条件中最合适的是 A 600 0 9MPaB 700 0 9MPaC 800 1 5MPaD 1000 1 5MPa 画出600 0 1MPa条件下 系统中H2物质的量分数随反应时间 从常温进料开始计时 的变化趋势示意图 6 如果进料中氧气量过大 最终导致H2物质的量分数降低 原因是 解析 1 依题意有 CH4 g 2H2O g CO2 g 4H2 g H 165 0kJ mol 1 CH4 g H2O g CO g 3H2 g H 206 2kJ mol 1 式 式即得 CO g H2O g CO2 g H2 g H 41 2kJ mol 1 2 因蒸汽重整反应所需的活化能比甲烷氧化所需的活化能高 故CH4蒸汽重整的反应速率应小于CH4氧化的反应速率 4 观察表中所给4个反应的焓变可知 甲烷氧化反应属于强放热反应 可为强吸热的蒸汽重整反应提供所需的能量 实现能量自给 5 仔细观察题中所给两图不难找到最合适的反应条件是 700 0 9MPa 作图时注意 a 曲线的起点 从常温进料开始计时 此时H2物质的量分数为0 b 观察题图 在600 0 1MPa条件下 最终H2的物质的量分数为70 故H2的物质的量分数从0增大到70 后不再变化 具体示意图见答案 6 如果O2量过大 一方面CH4被过度氧化 则发生蒸汽重整的CH4的量减少 导致生成H2的量相应减少 另一方面 O2量过大 会与生成的H2发生反应 也会导致H2的物质的量分数降低 6 甲烷氧化程度过高 氢气和氧气反应 其他合理答案均可 化学平衡移动与转化率的关系 解析温度越高反应速率越快 达到平衡越早 b早达到平衡 表示b为20 下的曲线 A项错误 从图像易知 20min时b曲线反应速率快 即20 下反应速率快 B项错误 由图示可知温度越高反应物的转化分数越小 即平衡转化率越低 C项错误 由图示 66min时两个温度下转化分数相同 则生成的CH3COCH2COH CH3 2物质的量相同 D项正确 答案D 如图所示 由图可得出的正确结论是 A 反应在c点达到平衡状态B 反应物浓度 a点小于b点C 反应物的总能量低于生成物的总能量D t1 t2时 SO2的转化率 a b段小于b c段 解析A项反应在c点时v正达最大值 随后v正逐渐减小 并非保持不变 故c点时反应未达平衡状态 B项由正反应速率变化曲线可知 a点的速率小于b点 但开始时通入SO2和NO2 反应由正反应方向开始 故a点反应物的浓度大于b点 C项在c点之前 反应物的浓度逐渐减小 容器的容积保持不变 v正逐渐增大说明反应的温度逐渐升高 该反应为放热反应 反应物的总能量高于生成物的总能量 D项由v正变化曲线可知 a b段的正反应速率小于b c段的正反应速率 t1 t2时 a b段消耗SO2的物质的量小于b c段 故a b段SO2的转化率小于b c段 答案D 下列有关该反应的描述正确的是 A 第6min后 反应就终止了B X的平衡转化率为85 C 若升高温度 X的平衡转化率将大于85 D 若降低温度 v正和v逆将以同样倍数减小 答案B 等效平衡原理 下列说法正确的是 A 反应在前50s的平均速率v PCl3 0 0032mol L 1 s 1B 保持其他条件不变 升高温度 平衡时c PCl3 0 11mol L 1 则反应的 H 0 C 相同温度下 起始时向容器中充入1 0molPCl5 0 20molPCl3和0 20molCl2 反应达到平衡前v 正 v 逆 D 相同温度下 起始时向容器中充入2 0molPCl3和2 0molCl2 达到平衡时 PCl3的转化率小于80 答案C A 容器内压强p p甲 p丙 2p乙B SO3的质量m m甲 m丙 2m乙C c SO2 与c O2 之比为k k甲 k丙 k乙D 反应放出或吸收热量的数值Q Q甲 Q丙 2Q乙解析甲中投入的物质折算到右边和丙中物质完全相同 二者平衡时等效 故p甲 p丙 m甲 m丙 甲中物质的量是乙中物质的2倍 假设将甲的容器体积扩大为2倍 则平衡时与乙完全相同 然后将容器压缩为原体积 若平衡不移动 则p甲 2p乙 m甲 2m丙 Q甲 2Q乙由于压缩过程中平衡向右移动 故p甲 2p乙 m甲 2m乙 Q甲 2Q乙故项A错误 B项正确 甲 乙容器中均按化学方程式化学计量数之比投入的物质 反应过程中c SO2 c O2 2 1保持不变 而丙中投入SO3开始反应 生成物c SO2 c O2 2 1 故k甲 k乙 k丙 C项错误 甲中反应从左边开始建立平衡 反应放热 而丙中反应从右边开始反应建立平衡 是吸热反应 故Q甲和Q丙不一定相等 D项错误 答案B 下列说法正确的是 A 2c1 c3B a b 92 4C 2p2 p3D 1 3 1 答案BD 在研究影响化学平衡的因素时 由于外界影响因素较多 故为搞清某个因素的影响均需控制其他因素相同或不变时 再进行实验 因此 变量控制思想在这部分体现较为充分 在高考题中近几年也考查较多 且多以探究型实验题的形式出现 这类题目以实验为研究手段 模拟科学探究过程对小课题展开研究 尽管涉及因素较多 有其复杂性 但仍然重在考查基础知识和基本技能 学生分析能力和实验能力 实际上这类题目并不可怕 探究点一化学反应处于平衡状态时 在其他条件不变时 浓度对化学平衡的影响探究点二化学反