安徽省蚌埠铁中2014届高考化学一轮复习（夯实基础+配配套规范训练卷）《专题7第3讲 化学平衡的移动》 新人教版

1 第第 3 3 讲讲 化学平衡的移动化学平衡的移动 考纲要求 1 理解化学平衡移动的概念 2 掌握外界条件 浓度 温度 压强 催化剂等 对 化学平衡的影响 认识其一般规律 3 会借助平衡常数判断平衡移动的方向及热效应 4 了解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 考点一 化学平衡移动 1 概念 可逆反应达到平衡状态以后 若反应条件 如 等 发生了 变化 平衡混合物中各组分的浓度也会随之 从而在一段时间后达到 这种由 向 的变化过程 叫做化学平衡 的移动 2 过程 3 平衡移动方向与反应速率的关系 1 v正 v逆 平衡向正反应方向移动 2 v正 v逆 平衡不移动 3 v正 v逆 平衡向逆反应方向移动 1 化学平衡移动的实质是什么 2 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 考点二 影响化学平衡的外界因素 1 影响化学平衡的因素 若其他条件不变 改变下列条件对平衡的影响如下 2 条件的改变 其他条件不变 化学平衡的移动 增大反应物浓度或减小生成物浓度向 方向移动 浓度 减小反应物浓度或增大生成物浓度向 方向移动 增大压强 向 的方 向移动反应前后气体分子数 改变 减小压强 向 的方 向移动 压强 对有气体存在的反应 反应前后气体分子数 不变 改变压强 升高温度向 反应方向移动 温度 降低温度向 反应方向移动 催化剂使用催化剂 2 勒夏特列原理 如果改变影响化学平衡的条件之一 如温度 压强 以及参加反应的化学物质的浓度 平衡将向着能够 的方向移动 3 改变条件 平衡向正反应方向移动 原料的转化率一定提高吗 4 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 5 对于达到平衡的可逆反应 X YW Z 增大压强则正 逆反应速率 v 的变化如图所示 分析可知 X Y Z W 的聚 集状态可能是 A Z W 为气体 X Y 中之一为气体 B Z W 中之一为气体 X Y 为非气体 C X Y Z 皆为气体 W 为非气体 D X Y 为气体 Z W 中至少有一种为气体 6 将 NO2装入带活塞的密闭容器中 当反应 2NO2 g N2O4 g 达到平衡后 改变下列 一个条件 其中叙述正确的是 A 升高温度 气体颜色加深 则此反应为放热反应 B 慢慢压缩气体体积 平衡向右移动 混合气体颜色变浅 C 慢慢压缩气体体积 若体积减小一半 压强增大 但小于原来的两倍 D 恒温恒容时 充入惰性气体 压强增大 平衡向右移动 混合气体的颜色变浅 3 1 压强的影响实质是浓度的影响 所以只有当这些 改变 造成浓度改变时 平衡才 有可能移动 2 化学平衡移动的目的是 减弱 外界条件的改变 而不是 消灭 外界条件的改变 改变是不可逆转的 若将体系温度从 50 升高到 80 则化学平衡向吸热反应方 向移动 达到新的平衡状态时 50 T 80 若对体系 N2 g 3H2 g 2NH3 g 加压 例如从 30 MPa 加压到 60 MPa 化学平衡向气体分子数减小的方向 移动 达到新的平衡时 30 MPa pv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n B Qv 逆的点是 3 表示 v 正 v 逆的 点是 1 而 2 4 点表示 v 正 v 逆 2 解题步骤 3 技巧 1 先拐先平 在含量 转化率 时间曲线中 先出现拐点的则先达到平衡 说明该曲线反应速率快 表示温度较高 有催化剂 压强较大等 2 定一议二 当图像中有三个量时 先确定一个量不变 再讨论另外两个量的关系 有时还需要作辅 助线 3 三步分析法 一看反应速率是增大还是减小 二看v正 v逆的相对大小 三看化学平衡移动的方向 例 3 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 7 A 是其他条件一定时 反应速率随温度变化的图像 正反应 Hp2 例 4 已知图一表示的是可逆反应 CO g H2 g C s H2O g H 0 的化学 反应速率 v 与时间 t 的关系 图二表示的是可逆反应 2NO2 g N2O4 g H0 平 衡移动关系如右图所示 下列说法正确的是 A p1p2 纵坐标指 C 的质量分数 C p1 p2 纵坐标指 A 的转化率 D p1 p2 纵坐标指混合气体的平均摩尔质量 例 6 在恒容密闭容器中存在下列平衡 CO g H2O g CO2 g H2 g CO2 g 的 平衡物质的量浓度 c CO2 与温度 T 的关系如图所示 下列说法错 误的是 A 反应 CO g H2O g CO2 g H2 g 的 H 0 B 在T2时 若反应处于状态 D 则一定有v正 v逆 8 Qc C 平衡状态 A 与 C 相比 平衡状态 A 的c CO 大 D 使用合适的催化剂能提高 CO 的转化率 由化学平衡常数判断化学平衡移 动的方向 1 借助平衡常数可以判断一个化学反应是否达到化学平衡状态 对于可逆反应aA g bB g cC g dD g 在一定温度下的任意时刻 反应物 与生成物浓度有如下关系 Qc cc C cd D ca A cb B K 反应向 反应方向进行 v正 v逆 2 利用K可判断反应的热效应 若升高温度 K值增大 则正反应为 反应 若升高温度 K值减小 则正反应为 反应 例 7 已知可逆反应 M g N g P g Q g H 0 请回答下列问题 1 在某温度下 反应物的起始浓度分别为c M 1 mol L 1 c N 2 4 mol L 1 达到平衡后 M 的转化率为 60 此时 N 的转化率为 2 若反应温度升高 M 的转化率 填 增大 减小 或 不变 3 若反应温度不变 反应物的起始浓度分别为c M 4 mol L 1 c N a mol L 1 达到平衡后 c P 2 mol L 1 a 4 若反应温度不变 反应物的起始浓度为c M c N b mol L 1 达到平衡后 M 的转化率为 例 8 2013 天津理综 10 4 已知反应 2CH3OH g CH3OCH3 g H2O g 某温度下 的平衡常数为 400 此温度下 在密闭容器中加入 CH3OH 反应到某时刻时测得各组分 的浓度如下 物质 CH3OHCH3OCH3H2O 浓度 mol L 1 0 440 60 6 1 比较此时正 逆反应速率的大小 v正 v逆 填 或 2 若加入 CH3OH 后 经 10 min 反应达到平衡 此时c CH3OH 该 时间内反应速率v CH3OH 高考题组一 化学平衡移动及转化率求算 9 1 2013 四川理综 13 可逆反应 X g 2Y g 2Z g 2M g N g P g 分别在密闭容器的两个反应室中进行 反应室之间有无摩擦 可滑动的密封隔板 反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示 下列判断正确的是 A 反应 的正反应是吸热反应 B 达平衡 时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为 14 15 C 达平衡 时 X 的转化率为 5 11 D 在平衡 和平衡 中 M 的体积分数相等 2 2013 大纲全国卷 8 在容积可变的密闭容器中 2 mol N2和 8 mol H2在一定条件下 发生反应 达到平衡时 H2的转化率为 25 则平衡时氮气的体积分数接近于 A 5 B 10 C 15 D 20 3 2013 安徽理综 9 电镀废液中 Cr2O可通过下列反应转化成铬黄 PbCrO4 Cr2O 2 7 aq 2Pb2 aq H2O l 2PbCrO4 s 2H aq H 0 2 7 该反应达平衡后 改变横坐标表示的反应条件 下列示意图正确的是 4 2013 上海 17 据报道 在 300 70 MPa 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 5 判断下列说法是否正确 正确的划 错误的划 1 一定条件下 使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率 2013 江苏 8C 2 NO2球 浸泡在冷水中 颜色变浅 原因是 10 2NO2 g N2O4 g H 0 红棕色 无色 2013 北京理综 10B 3 右图中曲线表示反应 2SO2 g O2 g 2SO3 g H0 并达平衡后 仅改 变下表中反应条件x 该平衡体系中随x递增y递减的是 选填序号 选项 abcd X 温度温度 加入 H2的 物质的量 加入甲的 物质的量 Y 甲的物 质的量 平衡常 数K 甲的转 化率 生成物 物质的 量总和 高考题组二 化学平衡图像 7 2013 四川理综 13 反应aM g bN g cP g dQ g 达到平衡时 M 的体积 分数y M 与反应条件的关系如下图所示 其中z表示反应开始时 N 的物质的量与 M 的 物质的量之比 下列说法正确的是 A 同温同压同z时 加入催化剂 平衡时 Q 的体积分数增加 B 同压同z时 升高温度 平衡时 Q 的体积分数增加 C 同温同z时 增加压强 平衡时 Q 的体积分数增加 D 同温同压时 增加z 平衡时 Q 的体积分数增加 8 2013 重庆理综 13 各可逆反应达平衡后 改变反应条件 其变化趋势正确的是 CH3COOH FeCl3 3KSCN H CH3COO Fe SCN 3 3KCl 11 N2 g 3H2 g CH3OCH3 g 3H2O g 2NH3 g 6H2 g 2CO2 g H 0 9 2013 四川理综 8 在密闭的容器中进行如下反应 H2 g I2 g 2HI g 在 温度T1和T2时 产物的量和反应时间的关系如图所示 符合图像的正确的判断是 A T1 T2 H 0 B T1 T2 H 0 C T1 T2 H 0 D T1 T2 H 0 化学反应速率与化学平衡中常见错误例析 考生答卷案例 找错纠错 12 规范答案 1 1 2Z Y3X 2 0 067 mol L 1 min 1或 mol L min 或 mol L min 1 3 正 逆反应同时 2 1 B2H6 6H2O 2H3BO3 6H2 2 升高温度 反应速率加快 平衡向正反应方向移动 3 K c B OH 4 c H c H3BO3 2 0 10 5mol L 1 2 0 10 5 mol L 1 0 70 mol L 1 5 7 10 10 mol L 1 13 课时规范训练课时规范训练 教材习题回扣 1 已知化学反应 2A B g 2C 达到平衡 当增大压强时 平衡向逆反应方向 移动 则下列情况可能的是 A A 是气体 C 是固体 B A C 均为气体 C A C 均为固体 D A 是固体 C 是气体 2 反应 A g 3B g 2C g H 0 达平衡后 将反应体系的温度降低 下列叙述 中正确的是 A 正反应速率增大 逆反应速率减小 平衡向正反应方向移动 B 正反应速率减小 逆反应速率增大 平衡向逆反应方向移动 C 正反应速率和逆反应速率都减小 平衡向正反应方向移动 D 正反应速率和逆反应速率都减小 平衡向逆反应方向移动 3 一定条件下 二氧化氮和四氧化二氮之间存在下列平衡 2NO2 g N2O4 g Hb 5 某体积可变的密闭容器中盛有适量的 A 和 B 的混合气体 在一定条件下发生反应 A g 3B g 2C g 若维持温度和压强不变 当达到平衡时 容器的体积为V L 其 中气体 C 的体积为 0 1 V L 下列推断中正确的是 A 原混合气体的体积为 1 2 V L B 原混合气体的体积为 1 1 V L C 反应达平衡时气体 A 消耗掉 0 05 V L D 反应达平衡时气体 B 消耗掉 0 05 V L 能力提升训练 一 单项选择题 1 向一体积不变的密闭容器中充入 H2和 I2 发生反应 H2 g I2 g 2HI g Ha c B c a b C a b c D a b c 二 不定项选择题 5 对已建立化学平衡的某可逆反应 当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时 下列有 关叙述正确的是 A 生成物的百分含量一定增加 B 生成物的产量一定增加 C 反应物的转化率一定增大 D 正反应速率一定大于逆反应速率 6 已知可逆反应 aA bBcC 中 物质的含量 R A 和 C 随温度的变化曲线如图所示 下列说法正确的是 A 该反应在T1 T3温度时达到过化学平衡 B 该反应在T2温度时达到过化学平衡 C 该反应的逆反应是吸热反应 D 升高温度 平衡会向正反应方向移动 15 7 反应mA s nB g pC g Hp B x点表示该反应的正反应速率大于逆反应速率 C n p D x点比y点时的反应速率慢 8 已知 4NH3 g 5O2 g 4NO g 6H2O g H 1 025 kJ mol 1是一个可逆反应 若反应物起始物质的量相同 则下图中关于该反应不正确的是 9 下图是温度 或压强 对反应 2A s 2B g 2C g D g H 0 的正 逆反应速 率影响的曲线图 曲线交点表示建立平衡时的温度或压强 其中正确的是 三 非选择题 10 反应 A s 2B g 2C g 在密闭容器中达到平衡 1 若升高温度能使 C 的物质的量减小 则正反应是 热反应 2 若增加 A 的物质的量 平衡 移动 3 若增大压强 平衡 移动 4 若增加 C 的浓度 B g 的转化率 填 增大 减小 或 不变 11 向甲乙两个容积均为 1 L 的恒容容器中 分别充入 2 mol A 2 mol B 和 1 mol A 1 mol B 相同条件下 温度T 发生下列反应 A g B g xC g H 0 测 得两容器中c A 随时间t的变化如图所示 16 回答下列问题 1 乙容器中 平衡后物质 B 的转化率为 2 x 3 T 时该反应的平衡常数为 4 下列说法正确的是 A 向平衡后的乙容器中充入氦气可使c A 增大 B 将乙容器单独升温可使乙容器内各物质的体积分数与甲容器内相同 C 若向甲容器中再充入 2 mol A 2 mol B 则平衡时甲容器中 0 78 mol L 1 c A 2 3 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 5 C 6 AC 规律方法 解题指导 例 1 1 0 02 mol L 1 s 1 2 减小压强 2 mol 3 升高温度 放热反应 4 2A g B g 3C g H 2 5Q kJ mol 1 5 解析 1 v C 0 6 mol L 1 0 3 mol L 1 15 s 0 02 mol 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 4 mol A 完全反应 吸收 5Q kJ 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 例 2 C 温度不变时 假设 100 条件下 体积是 1 L 时 Y 的物质的量为 1 mol 体积为 2 L 时 Y 的物质的量为 0 75 mol L 1 2 L 1 5 mol 体积为 4 L 时 Y 的 物质的量为 0 53 mol L 1 4 L 2 12 mol 说明体积越小 压强越大 Y 的物质的量 越小 Y 的质量分数越小 平衡向生成 X 的方向进行 m0 B D 项错误 例 3 C 根据图像 升高温度 平衡正向移动 正反应 H 0 A 错 反应实质 是 Fe3 3SCN Fe SCN 3 K 和 Cl 不参加化学反应 KCl 浓度增大不影响化学平 衡 B 错 使用催化剂 反应速率加快 先达到平衡 C 正确 此反应为反应前后 气体物质的量不变的化学反应 改变压强不影响平衡状态 即不影响 A 的转化率 且由 于不断加入 B A 的转化率增大 D 错 例 4 A 由图一可知 t2时正 逆反应速率均加快且发生突变 化学平衡正向移动 可能是升高了温度也可能是增大了压强 根据 H所表示的意义 不管平衡如何移动 H不变 所以 A 正确 B 错 由图二可知 t1时改变平衡条件的瞬间 NO2和 N2O4的 浓度均增大 然后c NO2 减小 c N2O4 增大 平衡向正反应方向移动 改变的条件可 能是给体系增大压强 但不可能是由温度改变引起的 选项 C 错 若增大压强 平衡正 向移动 N2O4的体积分数增加 因此混合气体的平均相对分子质量增大 D 错 例 5 B 根据图像分析知纵坐标所代表的物理量随温度的升高而增大 结合上述反 应知随温度升高平衡将向正向移动 所以增大的物理量有 A B 的转化率 C 的质量分 数和混合气体的平均摩尔质量 由题给反应知 随压强的增大 A B 的转化率 C 的质 量分数和混合气体的平均摩尔质量均增大 故 B 正确 例 6 AD 选项 A 由图像可知 升温c CO2 增大 说明升温平衡向正反应方向移动 正反应为吸热反应 即 H 0 选项 B D 状态 B 状态 c CO2 减小 平衡向逆反应 方向移动 故一定有v正 v逆 选项 C 因T1 化学平衡状态 逆 2 0 04 mol L 1 0 16 mol L 1 min 1 解析 加入 CH3OH 后 各物质的浓度已知 则浓度商为Qc 1 86v逆 0 6 mol L 1 0 6 mol L 1 0 44 mol L 1 2 设达到平衡时 CH3OH 反应的浓度为x 则 CH3OCH3和 H2O 增加的浓度为 根据平衡常数 x 2 的定义K 400 解得x 0 4 mol L 1 所以c CH3OH 0 6 mol L 1 f x 2 2 0 44 mol L 1 x 2 0 44 mol L 1 0 4 mol L 1 0 04 mol L 1 由生成二甲醚或水的浓度可知 从 加入甲醇至平衡的过程中 甲醇减小的浓度为生成二甲醚浓度的两倍 即 2 0 6 mol L 1 1 6 mol L 1 所以该时间内甲醇的反应速率为 0 4 mol L 1 2 0 16 mol L 1 min 1 1 6 mol L 1 10 min 真题重组 规范集训 1 C 根据降温后平衡 到平衡 反应 的物质的量减少 说明降低温度使反应 的 19 平衡向着气体体积减少的方向移动了 则反应 的正反应是放热反应 达平衡 时气 体的总物质的量为 4 8 mol 则达到平衡 时的压强与开始时的压强之比为 24 25 由于反应 是一个气体体积不变的反应 因此反应 的体系中气体的物质的量始终是 2 mol 又由于左 右两室中的压强始终是相等的 平衡 时右室中气体的物质的量为 2 mol 体积是 2 2V 则左室中气体的体积是 2 8V 物质的量为 28 11 mol 故反应掉 的 X 的物质的量为 3 mol 28 11 mol 5 11 mol 因此达到平衡 时 X 的转化率为 5 11 由于平衡 到平衡 是不同温度下的平衡 因此两者 M 的体积分数不可能相 等 2 C 3 A 该反应的正反应为放热反应 温度升高 平衡逆向移动 平衡常数减小 A 正确 pH 增大 H 浓度减小 平衡正向移动 Cr2O2 7 的转化率升高 B 错误 温度升高 正反应速率增大 C 错误 增大 Pb2 的物质的量浓度 平衡正向移动 Cr2O2 7 的物 质的量减小 D 错误 4 B 使用催化剂 可加快反应速率 故 A 正确 反应所需温度和反应吸热 放热没有直 接关系 故 B 错 提高一种反应物的浓度 可以增大另一种反应物的转化率 故 C 正确 减小生成物浓度可使平衡右移 CO2 H2的转化率都升高 故 D 正确 5 1 2 3 解析 1 催化剂能加快反应速率 但不能影响平衡移动 故不能提高反应物的平衡转 化率 6 ac 解析 2NH3 g N2 g 3H2 g H 0 升高温度平衡右移 NH3的物质的量减小 升高温度平衡右移 平衡常数K增大 增加 H2的量 平衡左移 NH3的转化率减小 增 加 NH3的量 平衡右移 生成物的物质的量总和增