高中化学 专题2 化学反应速率与化学平衡第三单元 化学平衡的移动测试苏教版选修4

用心 爱心 专心1 专题专题 2 2 化学反应速率与化学平衡第三单元化学反应速率与化学平衡第三单元 化学平衡的移动化学平衡的移动 温故知新温故知新 新知预习新知预习 1 化学平衡移动的原因是 的改变 移动的结果是 平衡混合物中 发生相应的变化 2 若外界条件改变 引起 v 正 v 逆 化学平衡向 移动 v 正 v 逆 化学平衡向 移动 v 正 v 逆 化学平衡向 移动 3 对于 2NO2 g N2O4 g 的平衡体系浸入热水中 则气体的颜色加深 则升高温度反应体系颜色 加深 表明 浓度增加 N2O4 2NO2 的 Kc 增大 化学平衡向方向 移动 足够时间后 在新的温度下达到新的平衡状态 降 42 2 2 ONc NOc 低温度平衡 移动 研究表明 升高温度 化学平衡向 移动 降低温度 化学平衡向 移动 温度对 平衡移动的影响是通过改变 实现的 4 在其他条件不变时 增大 浓度 加快 平衡向 移动 增大 浓度 加快 平衡向 移动 在工业生产中 适当增大 使化学平衡向正反应方向移动 可提高 的原料的 以降低生产成 本 减小反应物浓度 正反应速率减慢 平衡向 移动 减小生成物浓度 逆反应速率减慢 平衡 向 移动 5 在其他条件不变时 气体物质系数差值为 g 当 g 0 时 改变压强 化学平衡状态 当 g 0 时 增大压强 化学平衡向气体分子数 的方向移动 即平衡 移动 当 g 0 时 减小压强 化学平衡向气体分子数 的方向移动 即平衡 移 6 化学平衡移动规律简单总结 升高温度 有利于平衡向 方向移动 改变浓度 若 Qc Kc 平衡 移动 若 Qc Kc 平衡 移动 改变压强 若 Qp Kp 平衡 移动 若 Qp Kp 平衡 移动 知识回顾知识回顾 知识链接知识链接 化学平衡状态的特征 1 等 正反应速率和逆反应速率相等 同一物质的消耗速率与生成速率相等 2 动 化学平衡从表面上看好像停止了 但从本质上 微观上看未停止 只不过正反应速率和逆反应速率 相等罢了 即 v 正 v 逆 0 是一种动态平衡 3 定 在平衡混合物中 各组成成分的含量保持一定 不再随时间的改变而改变 4 变 化学平衡是在一定条件下的暂时的平衡 若影响化学平衡外界条件改变 化学平衡状态就会发生改 变 用心 爱心 专心2 背景链接背景链接 当达到平衡状态时 v 正 v 逆 0 可通过改变反应速率 使之发生移动 影响反应速率的因素有 a 浓度 c 增大 v 增大 b 压强 p 增大 v 增大 c 温度 T 升高 v 增大 d 催化剂 一般加快反应速率 互动课堂互动课堂 疏导引导疏导引导 知识点 1 外界条件对化学平衡的影响 1 化学平衡移动概念的探究 概括化学平衡状态特点的 4 个字中的 变 字 其含义是 如果一个可逆反应达到平衡状态以后 反应 条件 如浓度 压强 温度等 改变了 平衡混合物里各组分物质的质量分数也就随着改变而达到新的 平衡状态 这种由原平衡状态向新平衡状态的变化过程 就是化学平衡的移动 以上过程可归纳如下 某条件下的化学平衡条件改变平衡破坏一定时间后新条件下的新化学平衡 1 化学平衡之所以发生移动 本质原因是化学平衡为动态平衡 即 v 正 v 逆 0 2 要破坏旧的化学平衡 就必须采取可行的措施改变旧的 v 正 v 逆 关系 能影响化学反应速 率 改变 v 正 v 逆 关系的主要外因有 温度 物质的量浓度和气体压强 要重建新的化学平衡状 态 就要使可逆反应在新的确定的影响化学反应速率的条件之下 形成新的 v 正 v 逆 关系 3 化学平衡移动的标志 从反应速率来看 如有 v 正 v 逆 到 v 正 v 逆 的过程 说明化学平衡发生了移动 从混合物组成来看 各组分的含量从保持一定状态到条件改变时含量发生变化 最后在新条件下保持 新的一定状态 即表明化学平衡发生了移动 4 化学平衡移动的方向 若外界条件改变 引起 v 正 v 逆 此时正反应占优势 化学平衡向正反应方向 右 移动 若外界条件改变 引起 v 正 v 逆 此时逆反应占优势 化学平衡向逆反应方向 左 移动 若外界条件改变 引起 v 正 和 v 逆 都发生变化 如果 v 正 和 v 逆 仍保持相等 化学平衡就 没有发生移动 2 浓度对化学平衡的影响 通过下列实验分析 1 将 0 01 mol L 1 FeCl3溶液与 0 03 mol L 1 KSCN 溶液等体积混合 观察溶液的颜色 然后 再向其 中加入少量的 KSCN 固体 观察溶液颜色的变化 2 将 0 01 mol L 1 FeCl3溶液与 0 03 mol L 1 KSCN 溶液等体积混合 观察溶液的颜色 然后 再向其 中加入少量的 FeCl3固体 观察溶液颜色的变化 实验编号实验现象实验结论 1 溶液颜色加深化学平衡向正反应方向移动 2 溶液颜色加深化学平衡向正反应方向移动 FeCl3 3KSCN Fe SCN 3 3KCl Fe3 3SCN Fe SCN 3 用心 爱心 专心3 温度一定时 反应的平衡常数是一个定值 对于一个已达化学平衡状态的可逆反应 反应物浓度增大或 生成物浓度减小时 Qc Kc 平衡状态被破坏 此时 只有增大生成物浓度 减小反应物浓度 平衡向 消耗反应物的方向移动 即平衡右移 才能使 Qc Kc 使反应重新达到新的平衡状态 即平衡向右移动 反之 减小反应物浓度或增加生成物浓度 则 Qc Kc 化学平衡向消耗生成物的方向移动 即平衡左移 才能达到新的平衡状态 规律 在其他条件不变的情况下 增大反应物的浓度或减小生成物的浓度 都可以使化学平衡向正 反应的方向移动 增大生成物的浓度或减小反应物的浓度 都可以使化学平衡向逆反应的方向移动 ABCD 平衡移动原因增大反应物浓度增大生成物浓度减小生成物浓度减小反应物浓度 速率变化 v 正 首先增大 v 逆 随后增大 且 v 正 v 逆 v 逆 首先增大 v 正 随后增大 且 v 逆 v 正 v 逆 首先减小 v 正 随后减小 且 v 正 v 逆 v 正 首先减小 v 逆 随后减小 且 v 逆 v 正 平衡移动方向正向移动逆向移动正向移动逆向移动 图象分析 说明 通常所指的浓度是指物质的量浓度 浓度改变是指气体浓度 溶液浓度的变化 加入不溶 性固体 如 C 或纯液体 如液体水 它们本身的浓度不会变化 在其不变时 其量的改变也就不会直 接影响平衡移动 而在水溶液中进行的可逆反应 加入水 虽然水的浓度不变 但对其他物质浓度产生 稀释作用 减小了其他反应物和生成物的浓度 可能使平衡发生移动 气体的浓度改变通常是通过加压或减压来实现的 体系中各气体物质浓度同等改变 相当于改变压强 外加其他气体 如稀有气体 不与各组分反应的气体 是否对平衡移动造成影响视具体情况具体分析 若恒容 因对各组分浓度无影响 则对平衡无影响 若恒压 因能同等程度减小各组分的浓度 对于反 应前后气体体积不变的反应 平衡无影响 对于反应前后气体体积有变化的反应 相当于减压 平衡向 气体体积增大的方向移动 在化工生产中 常常通过增加某一价廉 易得的反应物的浓度来提高另一贵重的反应物的转化率 从 而降低生产成本 为了提高产率 生产过程中常常将反应产物及时从体系中移走 使反应所建立的化学 平衡不断地向右移动 3 压强对化学平衡的影响 1 在一定温度下 当反应体系中没有反应物及生成物以外的气体时 增大体系总压强 各组分的分压 也同时增大 因此 对于化学方程式中气态物质化学计量数不变的反应 增大压强 Qp仍然等于 Kp 化 学平衡状态不变 对于化学方程式中气态物质化学计量数减小的反应 增大压强 Qp Kp 只有气态反 用心 爱心 专心4 应物减少而气态生成物增加 才能重新达到新的化学平衡 即化学平衡向气态物质化学计量数减小的方 向移动 同理 对于化学方程式中气态物质化学计量数增大的反应 增大压强 Qp Kp 化学平衡向气 态物质计量数减小的方向移动 即 g 0 改变压强 化学平衡状态不变 g 0 增大压强 化学平衡向气体分子数减小的方向移动 即平衡向左移动 vg 0 增大压强 化学平衡向气体分子数减小的方向移动 即平衡向右移动 2 规律 在其他条件不变的情况下 增大压强 会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动 减小压 强 会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动 ABCD 平衡移动原因加压加压减压减 6 压 速率变化 v 正 v 逆 同时增大 但 v 正 v 逆 v 逆 v 正 同时增大 但 v 逆 v 正 v 正 v 逆 同时减小 但 v 正 v 逆 v 正 v 逆 同时减小 但 v 逆 v 正 平衡移动方向正向移动逆向移动正向移动逆向移动 正向气体体积变 化 减小增大增大减小 图象分析 对于反应前后气体体积不变的反应 如在密闭容器中进行的反应 H2 g I2 g 2HI g 达到平衡时 若加压 其速率 时间关系如下图所示 此时平衡不移动 增大 或减小 气体压强 气体体积缩小 或增大 各气体组分浓度均增大 或减小 能使反应前 后气体体积不相等的反应 v 正 和 v 逆 增大 或减小 的程度也不相等 平衡发生移动 增大 或减小 气体压强 能使反应前后气体体积相等的反应 v 正 和 v 逆 增大 或减小 的程度 相等 平衡不发生移动 用心 爱心 专心5 压强对液体和固体的浓度无影响 若平衡体系中无气体 则压强变化不能改变反应速率 平衡不移动 若恒容恒温充入相对惰性的气体 气体体积不变 压强的改变未能改变组分的浓度 则反应速率几乎 不变 平衡不移动 若恒压恒温充入相对惰性的气体 气体体积增大 能使体系中各气体组分浓度均减小 则反应速率均 减慢 相当于减压对平衡移动的影响 平衡向气体体积增大的方向移动 生产中要考虑设备承受压力大小的限制 对于有的气体反应虽然加压有利于正反应的进行 如 2SO2 O2 2SO3 但实际中常压已经达到生产要求 故并不加压 对于反应前后气体体积不变的反应 加压后 密度增大 平均相对分子质量不变 平衡不移动 各组 分的百分含量不变 但物质的量浓度随压强成倍增大 对于反应前后气体体积不同的反应 加压 减压 后 密度增大 减小 平均相对分子质量增大 减 小 平衡发生移动 各组分的百分含量发生变化 物质的量浓度变化与压强不成正比关系 加压 减压 使反应速率加快 减慢 反应达到平衡所需时间短 长 严格地说是反应速率随时间 变化的曲线斜率 压强大的斜率大 压强小的斜率小 可以据此比较判断图象中的压强大小 通常所指加压即是缩小容积 减压即是增大容积 4 温度对化学平衡的影响 规律 温度通过影响化学平衡常数 而使平衡发生移动 1 若温度升高 K 增大 则反应将向生成物浓度增大 反应物浓度减小的方向移动 正好是吸热的方 向 若温度升高 K 减小 则反应将向反应物浓度减小 生成物浓度增大的方向移动 也是吸热方向 规律 温度升高 平衡将向吸热方向移动 2 若温度降低 K 减小 则反应将向反应物浓度增大 生成物浓度减小的方向移动 向放热的方向移 动 若温度降低 K 增大 则反应将向反应物浓度减小 生成物浓度增大的方向移动 向放热方向移动 规律 温度降低 平衡向放热方向移动 知识点 2 平衡移动的原理及应用 1 如果改变影响平衡的一个条件 如浓度 压强或温度等 平衡就向能够减弱这种改变的方向移动 这 个原理叫做平衡移动原理 又叫勒 夏特列原理 注意 平衡移动原理虽有分述和总述之分 但其含义完全相同 平衡移动原理不仅能用于判断化学平衡移动方向 也能用于判断溶解平衡等其他平衡移动的方向 平衡移动原理对所有的动态平衡都适用 在以后学习电离平衡 水解平衡时 要注意应用平衡移动原 理 平衡移动原理能用来判断平衡移动的方向 但不能用来判断建立新平衡所需要的时间 2 对平衡移动原理的理解如下表所示 外界条件对化学平衡的影响 改变影响平衡的一个条 件 化学平衡移动方向化学平衡移动结果 增大反应物浓度向正反应方向移动 反应物浓度减小 但比原来 大 用心 爱心 专心6 减小反应物浓度向逆反应方向移动 反应物浓度增大 但比原来 小 增大生成物浓度向逆反应方向移动 生成物浓度减小 但比原来 大 减小生成物浓度向正反应方向移动 生成物浓度增大 但比原来 小 增大体系压强向气体体积减小的反应方向移动体系压强减小 但比原来大 减小体系压强向气体体积增大的反应方向移动体系压强增大 但比原来小 升高温度向吸热反应方向移动体系温度降低 但比原来高 降低温度向放热反应方向移动体系温度升高 但比原来低 3 在一定条件下 可逆反应 mA g nB g pC g 正反应为放热反应 m n p 达平衡状态 如果 改变浓度 压强 温度等条件中的一个条件 就将发生化学平衡的移动 知识点 3 勒夏特列原理应用 1 是否真的改变了影响化学平衡的条件 例如 a 改变化学平衡体系中固体或纯液体的物质的量时 并未改变影响化学平衡的条件 b 即使是有气体存在的化学平衡体系 在定容 定温下充入惰性气体 也未改变影响化学平衡的条件 2 可逆反应是否存在能够减弱某项条件改变的反应方向 例如 对 aA g bB g pC g qD g a b p q 型的可逆反应 它无气体体积扩大或缩小的反应方向 即使是改变压强 化学平衡也不移动 3 平衡就向能够减弱这种改变的方向移动 这里的 减弱 不等于消除 如平衡体系 Fe3 3SCN Fe SCN 3中 若 c Fe3 为 0 01 mol L 1 其他条件不变 仅把 c Fe3 增至 0 02 mol L 1 在新平衡状 态下 0 01 mol L 1 c Fe3 0 02 mol L 1 知识点 4 化学平衡图象的分析 化学平衡的有关图象是中学化学中图象知识的一个重要方面 它能把抽象的化学平衡理论形象 直 观地表述出来 学生能熟练地解答化学图象问题 也是新课程标准的要求 分析解答化学平衡图象问题 要注意几点 1 看懂图象 一看面 横坐标与纵坐标 二看线 线的走向 变化的趋势 三看点 线的起点 交点及 拐点 四看要不要作辅助线 如等温线 等压线 2 联想规律 联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律 且要求熟练准确 第一类图象 平衡体系中某个量作纵坐标 压强 p 或温度 T 作横坐标的变化曲线 如图 1 图 2 图 1 图 2 纵轴可表示平衡转化率 各组分含量 组分物质的量等 这类图象的分析方法是 定一议二 当有多 条曲线及两个以上条件时 要固定其中一个条件 分析其他条件之间的关系 必要时 作一辅助线分析 用心 爱心 专心7 图 3 图 4 第二类图象 反应速率 v 作纵坐标 时间 t 作横坐标 即 vt 图象 如上图所示 当条件改变时 判断平衡移动的方法是 看 v 正 v 逆 的高低判断移动的方向 若 v 正 v 逆 平衡向正反应方向移动 若 v 正 v 逆 平衡向逆反应方向移动 再看 v 正 v 逆 的连续或跳跃 判断影响平衡的条件 如果 v 正 v 逆 有一个连续 另一个突变 那么一般是因改 变浓度条件引起的 如果 v 正 v 逆 同时有突变 则可能是压强 温度或催化剂等条件改变引起的 图 3 和图 4 仅以增加反应物的浓度或减小生成物的浓度而引起的 vt 变化图象为例 图 3 是增加反应 物浓度 v 正 突变 v 逆 连续 且 v 正 大于 v 逆 所以化学平衡向正反应方向移动 图 4 是减小生 成物浓度 v 逆 突变 v 正 连续 但 v 正 大于 v 逆 所以化学平衡向正反应方向移动 知识点 5 等效平衡状态的分析 等效平衡状态是指在一定条件下 恒温 恒容或恒温 恒压 对同一个可逆反应 只有起始状态加 入物质的情况不同 而达到的平衡状态 各组分的百分含量不变的状态 等效平衡状态主要有两种情况 1 温度一定 恒温或定温 容器容积一定 恒容或定容 的条件下 第一类 对于反应前后气体分子数不等的可逆反应 即一般可逆反应 在定温 定容条件下 只改 变起始加入物质的情况 如通过可逆反应的化学计量数比换算成同一边物质的量与原平衡相同 则两平 衡等效 平衡体系中各组分的百分含量和浓度均相同 简称为 恒温恒容量相等 第二类 在定温 定容情况下 对于反应前后气体分子数相等的可逆反应 即特殊可逆反应 只要 反应物 或生成物 的物质的量的比例与原平衡相同 则两平衡等效 平衡体系中 各组分的百分含量 相同 但各组分的浓度不一定相同 2 温度一定 容器容积可变 恒定压强 的条件下 若能通过换算后初始加入的各同种物质的物质的量之 比相同 达到平衡各组分含量保持不变 即达到等效的平衡状态 归纳为 恒温恒压比相等 3 等效平衡题的解法 1 量等同平衡 一边推法 将不同的起始状态 一边推 相同的几种物质的浓度通过方程式转化为零 后比较 各 组分的量分别相等 原子守恒法 两状态中相同元素的原子数分别相等 仅适用于具体的可逆反应而不适用于用字母 ABC 等表示的反应 2 量分数等同平衡 一边推法 将不同的起始状态 一边推 后 各组分的物质的量之比分别相等 原子守恒法 两状态中相同元素的原子数之比分别相等 仅适用于具体的可逆反应而不适用于用字母 ABC 等表示的反应 一边推后 后者各组分的量为前者的 a 倍 则平衡时后者各组分的量 质量 物质的量 气体体积 也为前者的 a 倍 用心 爱心 专心8 活学巧用活学巧用 1 对于任何一个化学平衡体系 采取以下措施 一定会使平衡发生移动的是 A 加入一种反应物 B 增大体系的压强 C 升高温度 D 使用催化剂 解析 解析 当一个平衡体系中有固体存在时 将大固体的量 注意区别于增大固体的接触面积 不会引起反 应速率的变化 平衡不移动 对于一个反应前后气体物质的量不变的可逆反应 压强的变化不会引起平 衡的移动 升高温度 化学平衡一定发生移动 因为不存在既不放热也不吸热的化学反应 使用催化剂 可以同等程度地改变化学反应速率 所以化学平衡不移动 答案 答案 C 2 在一定温度下的可逆反应 mA g nB g pC g qD g 生成物 C 的体积分数与压强 p1和 p2 时 间 t1和 t2的关系如下图所示 则在下列关系中正确的是 A p1 p2 B p1 p2 C m n p q D m n p q 解析 解析 由图象可知 本题是起始反应物为 A B 生成物为 C D 的可逆反应 注意起点 从反应开始 到平衡的反应过程 图象显示 在压强为 p1时 在 t2达到平衡 生成物 C 的体积分数为 c1 在压强为 p2 时 在 t1达到平衡 生成物 C 的体积分数为 c2 从横坐标看 t2 t1 说明 p2时化学反应速率快 先达到 平衡 所以压强 p2 p1 从纵坐标看 c1 c2 说明加压将使平衡向逆反应方向移动 即 p q m n 答案 答案 BD 总结 这是有关化学反应速率和化学平衡的图象分析题 对于图象分析 要结合给出的化学反应看清横 坐标 纵坐标的含义 还要看清曲线的走向和变化趋势 理解图象的全部含义 运用化学反应速率和化 学平衡理论 进行相互关联的正确分析 3 在容积相同的 A B 两个容器中 分别充入 2 mol SO2和 1 mol O2 使它们在相同温度下发生反应 2SO2 g O2 g 2SO3 g 并达到平衡 在反应过程中 若 A 容器的容积不变 B 容器的压强不变 A 容器中 SO2的转化率为 a B 容器中 SO2的转化率为 b 则 a 与 b 的关系为 A a b B a b C a b D 无法确定 解析 解析 这是一个相同反应在不同条件下的平衡 随着反应的向右进行 混合气体的分子总数会有所减小 A 容器容积不变 其压强是逐渐减小的 B 容器的压强保持不变 其容积是要缩小的 当两种条件下分别 达到化学平衡后 A 容器中的压强小于 B 容器中的压强 故 A 容器中 SO2的转化率小于 B 容器中 SO2的 转化率 答案 答案 C 点评 点评 平衡正向移动与反应物的转化率关系 平衡正向移动时反应物的转化率如何变化 这要根据具体反应及引起平衡移动的具体原因而定 不 可一概而论 1 由于温度或压强改变而引起平衡正向移动时 反应物的转化率必定增大 2 由于增加反应物浓度引起平衡正向移动时 有以下几种情况 对于不只一种反应物 不考虑固体 用心 爱心 专心9 反应物 的可逆反应 如 N2 3H2 2NH3 平衡时增加 N2的浓度 平衡正向移动 H2的转化率增大 N2的转化率降低 对于只有一种反应物的可逆反应 若反应前后气体分子数不变 如 2HI g H2 g I2 g 则无论增大或减小 HI 的浓度 HI 转化率都不改变 若反应后气体分子数减少 如 2NO2 N2O4 则增大 NO2的浓度 NO2的转化率增大 若反应后气体分子数增大 如 2NH3 N2 3H2 则增大 NH3的浓度 NH3的转化率减小 4 在密闭容器中进行下列反应 CO2 g C s 2CO g H 0 达到平衡后 改变下列条 件 则指定物质的浓度及平衡如何变化 1 增加 C 平衡 c CO 2 减小密闭容器体积 保持温度不变 则平衡 c O2 3 通入 N2 保持密闭容器容积和温度不变 则平衡 c CO2 4 保持密闭容器容积不变 升高温度 则平衡 c CO 解析 解析 1 C 为固体 增加 C 其浓度并不变 平衡不发生移动 2 减小容器容积 相当于增大压强 向气体体积减小的方向移动 3 通入的 N2不参加反应 并且密闭容器容积和温度不变时 各物质的 浓度并不变 平衡不发生移动 4 其他条件相同 升高温度 平衡向吸热方向移动 答案 答案 1 不移动 不变 2 向逆反应方向移动 增大 3 不移动 不变 4 向正反应方向移动 增大 5 常温 常压下 A B C D 均为气态 A 和 B 可发生可逆反应 A B C nD 若 2 mol A 和 2 mol B 混合充入容积可变的密闭容器中 在不同条件下达平衡时 C 的浓度如下表 温度 压强 PaC 平衡浓度 mol L 1 251 1051 0 252 1051 8 254 1053 2 255 1056 0 1 可逆反应中化学计量数 n 的取值范围是 理由是 2 在 5 105 Pa 时 D 的状态为 解析 解析 1 增加压强 平衡向逆反应方向移动 则气体分子数为 1 1 1 n 则 n 1 2 压强从 1 105 Pa 变为 2 105 Pa 时 C 浓度应为 2 0 mol L 1 然而由于平衡移动 使 C 的浓度减小为 1 8 mol L 1 说明此时平衡向逆反应方向移动 压强从 4 105 Pa 变到 5 105 Pa 时 C 的浓度应变为 3 2 mol L 1 1 25 4 0 mol L 1 然而却变为 6 0 mol L 1 说明此时平衡向正反应方向移动 进一步推知此时 D 物 质在加压条件下变为了液态或固态 答案 答案 1 n 1 增加压强 平衡向逆反应方向移动 2 液态或固态 点评 点评 压强的变化若引起气体浓度的变化 平衡将发生移动 压强增大 平衡向气体计量数之和减小的 方向移动 否则 p 压强 改变 平衡不移动 用心 爱心 专心10 6 在 N2O4 2NO2平衡体系中 增大 N2O4的浓度 则 NO2和 N2O4的物质的量之比 可能 A 增大 B 减小 C 不变 D 可能增大也可能减小 解析 解析 在判断比值的变化时 不仅要注意化学平衡移动的方向 还要将反应容器的特点纳入分析的范围 若上述反应是在一个定容的容器中进行的反应 加入 N2O4后达到新的平衡状态 新的平衡状态与原平衡 状态相比压强应当增大 压强增大将不利于 N2O4的分解 进而选定 B 问题是否到此为止呢 若上述反 应是在一个恒压容器中进行的反应 加入 N2O4后达到新的平衡状态 新的平衡状态与原平衡状态相比压 强相同 恒压容器中只有加入物质的量之比不变 那么新的平衡状态与原平衡状态相同 进而选定 C 答案 答案 BC 7 对于密闭容器中进行的反应 N2 3H2 2NH3 达到平衡时 如果温度保持不变 增加 N2的浓度 A 正反应速率先增大 B 逆反应速率先减小 C 化学平衡常数增大 D 化学平衡常数不变 解析 解析 在温度和其他条件不变时 增大反应物的浓度 化学反应速率增大 增大 N2的浓度 正反应速率 加快 随着反应的进行 NH3的浓度逐渐增大 逆反应速率逐渐加快 如下图所示 故 A 选项正确 B 选项错误 在温度一定时 平衡常数 K 与浓度无关 故 D 选项正确 C 选项错误 答案 答案 AD 8 经典回放 压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的是 A H2 g I2 g 2HI g B 3H2 g N2 g 2NH3 g C 2SO2 g O2 g 2SO3 g D C s CO2 g 2CO g 解析 解析 对有气体参加的反应 如果反应前后气体分子数目不变 压强改变时 则平衡不移动 如果反应 前后气体分子数目发生了变化 压强改变时 则平衡移动 四个选项中只有 A 是气体分子数不变的反应 答案 答案 A 9 某温度下 在固定容积的密闭容器中 可逆反应 A g 3B g 2C g 达到平衡时 各物质的物质的 量之比为 n A n B n C 2 2 1 保持温度不变 以 2 2 1 的物质的量之比再充入 A B C 则 A 平衡不移动 B 再达平衡时 n A n B n C 仍为 2 2 1 C 再达平衡时 C 的体积分数增大 D 再达平衡时 正反应速率增大 逆反应速率减小 解析 解析 此反应等同于对原平衡体系加压 减小体积 平衡将向正反应方向移动 再达平衡时 A B C 用心 爱心 专心11 的物质的量之比将改变 C 的体积分数增大 且正 逆反应速率都增大 故选 C 答案 答案 C 10 在一定温度和压强下 合成氨反应达到平衡时 下列操作平衡不发生移动的是 A 恒温 恒压时充入氨气 B 恒温 恒容时充入氮气 C 恒温 恒容时充入氦气 D 恒温 恒压时充入氦气 解析 解析 化学平衡能否移动 要看达到平衡后所改变的外部条件 是否造成 v 正 与 v 逆 不相等的结果 如果能 则平衡一定能发生移动 选项 A 中恒温 恒压时充入氨气 体积必然扩大 相当于降低了反应 物浓度 平衡将会逆向移动 选项 B 中恒温 恒容时充入氮气 增大反应物浓度 故平衡正向移动 选 项 C 中恒温 恒容时充入氦气 虽然使体系的压强增大了 但由于恒容条件下充入氦气对反应体系中各 物质浓度都没有影响 故平衡仍然不移动 选项 D 中恒压条件下充入氦气 体积改变了 各物质浓度发 生了变化 故平衡要逆向移动 答案 答案 C 11 在一密闭容器中 mA g bB g pC g 反应平衡时 测得 c A 为 0 5 mol L 1 在温度不变的情况 下 将容器体积增大一倍 当达到新的平衡时 测得 c A 为 0 3 mol L 1 则下列判断中正确的是 A 物质 B 的转化率减小了 B 平衡向正反应方向移动了 C 化学计量数 m n p D 物质 C 的质量分数增加了 解析 解析 将容器体积增大了一点 若平衡不移动 那么 c A 0 25 mol L 1 而 c A 0 3 mol L 1 说明平衡 向逆反应方向移动 答案 答案 A 12 合成氨所需 H2可由煤和水反应制得 其中一步反应为 CO g H2O g CO2 g H2 g 正反应是放热反应 欲提高 CO 的转化率可采用的方法有 降低温 度 增大压强 使用催化剂 增大 CO 的浓度 增大水蒸气的浓度 其中正确的组合是 A B C D 只有 解析 解析 该反应为气体体积不变的反应 改变压强只能改变反应速率 但不能改变 CO 的转化率 该反应的 正方向为放热反应 所以降低温度可使平衡向正反应方向移动 提高 CO 的转化率 增大反应物的浓度可 使另一反应物的转化率提高 而本身转化率降低 催化剂只能改变化学反应速率 但不能使平衡移动 答案 答案 C 13 CuCl2溶液有时呈黄色 有时呈绿色或蓝色 这是因为 CuCl2的水溶液中存在如下平衡 Cu H2O 4 2 4Cl CuCl4 2 4H2O 蓝色 黄色 现欲使溶液由黄色变成绿色或蓝色 请写出两种可采用的方法 1 2 解析 解析 欲使溶液变成蓝色 即使平衡向逆反应方向移动 根据勒 夏特列原理 只有通过减小 Cl 浓度才能 达到这种移动 加水或加 AgNO3溶液都会使 c Cl 减小 答案 答案 1 加水 2 加 AgNO3溶液 用心 爱心 专心12 启示 要深入理解平衡移动的规律 条件改变 平衡将向减弱这种改变的方向移动 才能在解题中游 刃有余 14 以化学平衡移动原理为依据 解释以下事实 1 在氨水中加入氢氧化钠溶液 有氨气逸出 2 合成氨工业中将氨气液化 可以提高氨的产量 3 用热水溶解碳酸钠晶体 Na2CO3 10H2O 可提高去污能力 4 打开冰镇啤酒倒入玻璃杯 杯中立即泛起大量泡沫 解答 1 氨水中存在两个平衡 溶解平衡和电离平衡 NH3 H2O NH3 H2O OH 4 NH 当加入 NaOH 溶液 平衡体系中 OH 的浓度增大 使上述平衡向逆反应方向移动 故氨气逸出 2 合成氨的反应 N2 g 3H2 g 2NH3 g 若将氨气液化 使氨气不断离开平衡体系 致使 合成氨的反应向正反应方向移动 故可提高氨的产量 3 碳酸钠晶体溶于水去油污 原因是碳酸钠水解呈碱性 H2O OH 2 3 CO 3 HCO H2O H2CO3 OH 盐的水解反应是中和反应的逆反应 是吸热反应 升高温度使水解平 3 HCO 衡向正反应方向移动 水解程度增大 碱性增强 从而提高去污能力 4 啤酒中溶有 CO2 CO2在水中存在溶解平衡 CO2 g CO2 aq 化学平衡 CO2 H2O H2CO3 上述平衡受压力和温度影响 根据勒 夏特列原理 即可得到解释现象的原因 15 用来表示可逆反应 2A g B g 2C g 正反应为放热反应 的正确图象为 解析 解析 此反应的特点是气体总体积减小 放热的可逆反应 A 项 温度越高 达到平衡的时间越短 但 温度升高平衡左移 C 的质量分数要降低 所以 A 正确 B 项 表示温度与 v 的关系 随着温度的升高 v 正 与 v 逆 的总体趋势却下降 所以不正确 C 项 随着压强的增大 v 正 v 逆 都增大 但对正反应速率影响更大 D 项 随着温度的升高 A 的转化率应当降低 答案 答案 AC 点评 点评 这类题目是讨论自变量 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 用心 爱心 专心13 化率 之间的定量或定性关系 因此 要运用数学方法解决此类题目 1 分析横 纵坐标及曲线表示的意义 2 分析曲线的变化趋势与横 纵坐标的关系 3 分析特殊点 起点 拐点 终点 及其含义 4 有两个以上变量时 分别讨论两个变量的关系 此时确定其他量为恒量 16 如图表示外界条件 温度 压强 的变化对下列反应的影响 L s G g 2R g H 0 在图中 y 轴指的是 A 平衡混合物中 R 的质量分数 B 平衡混合物中 G 的质量分数 C G 的转化率 D L 的转化率 解析 解析 从图中看出 当其他条件不变时 随温度的升高 y 的量减小 当其他条件不变时随压强的增大 y 的量增大 再看化学方程式 L s G g 2R g H 0 逆反应是气体体积缩小的放热反应 由此可推断 图中 y 轴是指平衡混合气体中 G 的质量分数 应选 B 答案 答案 B 17 在一定温度下 把 2 体积 N2和 6 体积 H2通入一个带活塞的容积可变的容器中 活塞的一端与大气相 通 如下图 容器中发生以下反应 N2 3H2 2NH3 正反应放热 若反应达到平衡后 测得混合 气体为 7 体积 据此完成下列问题 1 保持上述温度不变 设 a b c 分别代表初始加入的 N2 H2和 NH3的体积 如果反应达到平衡后 混合气体中各物质的体积分数仍与上述平衡时完全相同 那么 若 a 1 c 2 则 b 在 此情况下 反应起始时将向方向进行 填 正 或 逆 若需规定起始时 反应向逆方向进行 则 c 的范围是 2 在上述装置中 若需控制平衡后混合气体为 6 5 体积 则可采取的措施是 原因是 解析 解析 因为温度不变 活塞与大气相通 即为压强不变 条件为同温同压 1 N2 3H2 2NH3 标准量 2 体积 6 体积 0 转化量 1 体积 3 体积 2 体积 用心 爱心 专心14 现欲达到相同的平衡 则 H2的量 b 3 体积 而此时加入的 N2 H2 NH3的总体积为 1 3 2 6 体积 小于平衡时的 7 体积 故反应向气体分子数增多的方向进行 即向逆反应方向进行 答案 答案 1 3 逆 1 c 4 2 降温 因为 6 5 7 上述平衡向气体分子数减少的方向移动 即向正反 应方向移动 主动成长主动成长 夯基达标夯基达标 1 有平衡体系 CO g 2H2 g CH3OH g H 0 为增加甲醇的产量 应采取的正确措施是 A 高温 高压 B 适宜的温度 高压 催化剂 C 低温 低压 D 高温 高压 催化剂 解析 解析 分析反应特点 正反应放热 气体物质分子数减小的反应 再分析题目要求 为了增加甲醇的产 量 即生成甲醇的反应速率要大 且甲醇的平衡浓度也尽可能大 最后 根据理论和实际相结合做出判 断 反应速率分析化学平衡分析综合选择 温度高温低温适宜温度 压强高压高压高压 催化剂使用催化剂无影响使用催化剂 答案 答案 B 2 对于 X Y g Z 的平衡 若增大压强 Y 的转化率增大 则 X 和 Z 可能的状态是 A X 为气态 Z 为固态 B X 为固态 Z 为气态 C X 为气态 Z 为气态 D 无法确定 解析 解析 增大压强 Y 的转化率增大 说明平衡向正反应方向移动 正反应为气体分子减少的反应 只有 C 符合题意 答案 答案 C 3 改变反应条件使化学平衡向正反应方向移动 下列判断正确的是 A 生成物浓度一定增大 B 生成物的物质的量分数一定增大 C 反应物转化率一定提高 D 某生成物的产率可能提高 解析 解析 该题的化学反应未给出 使化学平衡向正反应方向移动的措施是多种多样的 但具体措施也未给 出 因此 选项中 一定 是错误的 可能 是正确的 答案 答案 D 4 在密闭容器中 进行反应 X g 3Y g 2Z g 达到平衡后 其他条件不变 只增加 X 的量 下列叙述中不正确的是 A 正反应速率增大 逆反应速率减小 B X 的转化率变大 C Y 的转化率变大 D 正 逆反应速率都增大 解析 解析 增加的量 开始时 v 正 增大 随着反应的进行 v 正 v 逆 都增大 平衡正向移动 但 X 由于充入了 X 结果提高了 Y 的转化率 X 的转化率反而降低 答案 答案 AB 用心 爱心 专心15 5 可逆反应 2A g 3B C 正反应是吸热反应 随着温度升高 气体平均相对分子质量有减 小趋势 下列判断正确的是 A B 和 C 可能都是固体 B B 和 C 一定都是气体 C 若 C 为固体 则 B 一定是气体 D B 和 C 可能都是气体 解析 解析 正反应是吸热反应 升温 平衡向正反应方向移动 气体平均相对分子质量减小 一种可能是气体 质量不变 物质的量增多 另一种可能是气体的物质的量不变 质量减小 升温 平衡正向移动 A 项 B C 都是固体时 平衡相对分子质量不变 B 项是该项成立的充分条件而不是必要条件 答案 答案 CD 6 反应 NH4HS s NH3 g H2S g 在一定温度下达到平衡 下列各种情况下 不能使平衡发生移动 的是 A 温度 容积不变时 通入 SO2气体 B 移走一部分 NH4HS 固体 C 容积不变 充入氮气 D 充入氮气 保持压强不变 解析 解析 A 选项发生反应 SO2 2H2S 3S 2H2O 减小生成物浓度 故平衡正向移动 B 项 NH4HS 为 固体 故不能使平衡移动 C 选项 由于容积不变 原平衡中各物质的浓度没变化 故不发生移动 D 选 项 充入不参加反应的 H2 且恒压 则体积增大 浓度减小 故平衡发生移动 答案 答案 BC 7 在密闭容器中 进行下列反应 2A g B g C g D g E g 正反应为吸热反应 达到平衡后 下列说法中正确的是 A 若恒温定容情况下 充入一些稀有气体 压强增大 但平衡不移动 B 若恒温定压条件下 加入 C g 则 C 的转化率将增大 C 若定容升温 在新平衡体系中 A 的质量分数将减小 D 温度 压强和容积都相同时 在另一密闭容器中加入 2 mol A 1 mol B 1 mol C 平衡时两个容器中 D 和 E 的浓度分别相等 解析 解析 A 项恒温 恒容通入惰性气体 容器内压强增大 但平衡混合物浓度没变 故不移动 A 正确 定容升温 平衡向吸热方向移动 故 A 的质量分数减小 C 正确 答案 答案 AC 8 下图中曲线表示一定条件下可逆反应 X g Y