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文档简介

第2课第3课时化学平衡状态与化学平衡常数

目标任务

课程标准学习目标

1.通过化学平衡的建立过程,知道化学平衡

1.能运用动态平衡的观点分析、判断化学平衡状态,能运用对

是一种动态平衡,理解并会判断亿学平衡状

立统一思想和定性定量结合的方式揭示化学平衡状态的本质

态。

特征。

2.认识化学平衡常数是表征反应限度的物理

2.能通过定性分析和定量计算,理解化学平衡常数模型的构

量,知道化学平衡常数的含义.

建,能进行有关化学平衡常数的相关计算和判断,运用模型

3.了解浓度商和化学平衡常数的相对大小与

解释或解决复杂的化学问题。

反应方向间的关系。

预习导学

自主梳理

一、化学平衡状态

1.概念:在一定条件下的可逆反应体系中,当正、逆反应的速率时,反应物和生成物的浓度均

即体系的组成不随时间而改变,这表明该反应中物质的转化达到了“限度”,这时的状态称为化学平衡状

态,简称化学平衡。

2.化学平衡的特征

(1)逆:研究的对象是反应。

(2)等:化学平衡的条件是。正和041。

(3)动:化学平衡是一种平衡,此时反应并未停止。

(4)定:当可逆反应达到平衡时,各组分的质量(或浓度)为一o

(5)变:若外界条件改变,平衡可能发生_____,并在新条件下建立新的平衡。

二、化学平衡常数

1.浓度商

对于一般的可逆反应〃?A(g)+〃B(g)-^〃C(g)+qD(g),在任意时刻的称为,常用。表示。

2.化学平衡常数

(1)表达式

对于一般的可逆反应〃?A(g)+〃B(g)U77C(g)+qD(g),平衡常数的表达式为o

(2)注意事项

①化学平衡常数只与有关,与反应物或生成物的浓度无关。

②反应物或生成物中有固体或纯液体存在时,由于其浓度可看作而不代入公式。

③化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数,由于化学方程式的,平衡常数的,如

N2(g)+3H2(g)^^2NHKg),K=a则有:2NHKg)^=^N2(g)+3H2(g),K'=%|N2+|H2^^NH3,K"

=y[a<,

(3)意义

K越大一平衡体系中生成物所占的比例一正反应进行的程度一反应进行得越一平衡时反应

物的转化率:反之,K越小,该反应进行得越,平衡时反应物的转化率就越小。一般来说,

当K>l()5时,该反应就进行得基本完全了。

3.利用浓度商、化学平衡常数判断反应方向

Q<K,反应向反应方向进行:Q=K,反应处于状态;Q>K,反应向反应方向进行。

【答案】一、I相等保持不变2.(I)可逆(2)相等(3)动态(4)定值(5)改变

_c〃(C)Y(D)

浓度商⑵①温度②1③书写不同,表达式不同,

一、c,M(A)cn(B)2.⑴“维湍

(3)越大越大完全越大;不完全3.正;平衡;逆。

预习检测

A.混合气体的密度不再变化

B.CO和出的物质的量之比不再变化

C.2V正(Hz)=v逆(CH3OH)

D.CO在混合气体中的质量分数保持不变

【答案】D

【解析】A.反应达到平衡之前,体系混合气体的质量保持不变,容器的体积保持不变,即混合气体的密度

一直保持不变,故混合气体的密度不再变化不能说明反应达到化学平衡,A不合题意;

B.化学平衡的特征之一为各组分的浓度、物质的量保持不变,而不是相等或成比例,故CO和出的物质的

量之比不再变化不能说明反应达到化学平衡,B不合题意:

C.根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知,U正(H2)=2%(CH3OH),故当2U正(H2)=%(CH3OH)时,

u正(CH3OH/U逆(CH3OH),反应未达到平衡,C不合题意;

D.化学平衡的特征之一为各组分的浓度、物质的量、质量分数或物质的量分数保持不变,故CO在混合气

体中的质量分数保持不变,说明反应达到化学平衡,D符合题意;

故答案为:D。

A.体系的压强不再改变

B.断裂2molHS的同时,也断裂ImolHH

C.体系的温度不再改变

【答案】D

【解析】A.该反应是等体积放热反应,由于是绝热、恒容的密闭容器,温度升高,压强增大,当体系的压

强不再改变,则达到平衡,故A穴符合题意;

B.断裂2moiH-S即消耗ImolH2s的同时,也断裂1molH-H即消耗lmol出,两个不同方向,速率之比等

于计量系数之比,能说明达到平衡,故B不符合题意;

C.该反应是放热反应,由于是绝热容器,则容器内温度不断升高,当体系的温度不再改变,则达到平衡,

故C不符合题意;

综上所述,答案为D。

3.观察图:对合成氨反应中,下列叙述错误的是

A.开始反应时,正反应速率最大,逆反应速率为零

B.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大

C.反应到达匕时,正反应速率弓逆反应速率相等,反应停止

D.反应在匕之后,正反应速率与逆反应速率相等,反应达到化学平衡状态

【答案】C

【解析】A.反应开始时,反应物的浓度最大,正反应速率最大,生成物的浓度为零,逆反应速率为零,故

A正确:

B.随着反应的进行,反应物的浓度降低,则正反应速率逐渐减小,生成物的浓度增大,则逆反应速率逐渐

增大,故B正确;

C.反应到达匕时,正反应速率与逆反应速率相等,但都不为零,反应没有停止,故C错误;

D.反应在ti之后,正反应速率与逆反应速率相等,但都不为零,达到化学平衡状态,故D正确;

故选C.

4.只改变一个影响因素,平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述正确的是

A.平衡移动,K一定变化B.平衡不移动,K可能变化

C.K变化,平衡一定移动D.K变化,平衡可能不移动

【答案】C

【解析】A.平衡移动,K不一定变化,比如改变反应物浓度,平衡正向移动,但K不变,故A错误;

B.平衡不移动,可能是催化剂或等体积反应增大压强或减小压强,而温度一定不变,则K一定不变,故B

错误;

C.K变化,说明温度一定改变,则平衡一定移动,故C正确;

D.K变化,说明温度一定改变,则平衡一定移动,平衡不可能不移动,故D错误。

综上所述,答案为C。

【答案】B

6.已知反应NH3=gw+|H2,在某温度下的平衡常数为05在此条件下,氨的合成反应N2+3H202NH3

的平衡常数为

A.0.5B.1C.2D.4

【答案】D

故选Do

探究提升

A环节一化学平衡状态

【情境材料】

德国化学家哈伯(F.Haber,1868〜1934)从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。于1908年申请专利,

即“循环法”,在此基础上,他继续研窕,于1909年改进了合成工艺,氨的产率达到8%。这是工业普遍

采用的直接合成法。合成氨反应式如下:N2+3H2曾要坦与2NH3,假设该反应在体枳不变的密闭容器中

催化剂

发生反应,分析思考下列问题:

哈伯合成氨实验装置合成氨合成塔

【问题探究】

1.容器内混合气体的密度不随时间变化时,该反应是否达到平衡状态?

2.根据问题1分析哪些物理量能够作为合成氨反应达到平衡的标志?

3.单位时间内生成24moiN%,同时消耗“molN2时,该反应是否达到平衡状态?

【答案】

I.因容器的体积不变,而混合气体的总质量不改变,则无论反应是否达到平衡,混合气体的密度均不变,

不能判断反应是否达到平衡状态。

2.压强、浓度等随着反应进行而变化的物理量,如果不再变化,说明化学反应已达平衡状态。

3.两反应速率均表示正反应速率,反应进行的任何阶段均成比例,不能判断反应是否达到平衡状态。

要点归纳

化学平衡状态的判断方法

1.动态标志:。正=0逆工0

①同种物质:同•物质的生成速率等于消耗速率。

②不同物质:必须标明是“异向”的反应速率关系。如〃AiBcC+JD,?噜=却寸,反应达到平

9逆)U

衡状念。

2.静态标志:各种“量”不变

①各物质的质量、物质的量或浓度不变;

②各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数、体积分数)不变;

③温度、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变。

3.综合分析

举例A(g)+wB(g)pC(g)+qD(g)状态

各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡

混合物体系中各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡

各成分的含量各气体的体积或体积分数一定平衡

总压强、总体积、总物质的量一定不一定平衡

在单位时间内消耗了加molA,同时生成mmolA,即y正=y

平衡

正、逆逆

反应速在单位时间内消耗了〃molB»同时生成〃molC不一定平衡

率的关系VA:VB:vc•VD=W:〃:〃:“,V正不一定等于V他不一定平衡

在单位时间内生成了nmolB,同时消耗了qmolD不一定平衡

机+〃加+q时,总压强一定(其他条件一定)平衡

压强

机+〃=p+q时,总压强一定(其他条件一定)不一定平衡

混合气体Mr一定,当机+//p+q时平衡

的(后r)

Mr一定,当,〃+〃=〃+«时不一定平衡

任何化学反应都伴随着能量的变化,在其他条件不变的情况

温度平衡

下,体系温度一定

密度密度一定不一定平衡

颜色含有有色物质的体系颜色不再变化平衡

⑴可逆反应不等同于可逆过程,可逆过程包括物理变化和化学变化,而可逆反应属于化学变化。

(2)化学反应的平衡状态可以从正反应方向建立,也可以从逆反应方向建立。

⑶化学反应达到平衡状态的正、逆反应速率相等,是指同一物质的消耗速率和生成速率相等,若用不同物

质表示时,反应速率不一定相等。

⑷化学反应达平衡状态时,各组分的浓度、百分含量保持不变,但不一定相等。

典例精讲

②密闭容器中总压强不变

③密闭容器中混合气体的密度不变

④密闭容器中氨气的体积分数不变

⑤密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变

A.②③⑤B.②③C.②③④D.①②④

【答案】B

【解析】①没有指明正、逆速率,不能判断是否到达平衡,故错误;

②该反应是气体体积增大的反应,故当容器内压强不变时,已达到平衡,故正确:

③殖反应进行混合气体的质量增大,容器的容积不变,反应混合气体的密度增大,当密度不再变化,说明

到达平衡状态,故正确;

④反应混合气体只有氨气与二氧化碳,二者物质的量之比始终为2:1,氨气体积分数始终不变,所以不能

说明到达平衡,故错误;

⑤反应混合气体只有氨气与二氧化碳,二者物质的量之比始终为2:1,密闭容器中混合气体的平均相对分

子质量始终不变,所以不能说明到达平衡,故错误;

故选:Bo

[例2]|下列说法中能说明2Hl(g烟H2(g)+l2(g)已达平衡状态的是。

1单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolHI

②一个HH键断裂的同时有两个HI键断裂

③c(HI)=c(l2)

④反应速率:v(H2)=v(l2)=yv(HI)

(5)c(HI)0c(l2)0c(H2)=20101

⑥温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化

⑦温度和体积一定时,容器内压强不再变化

⑧条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化

⑨温度和体积一定时,混合气体的颜色不再发生变化

⑩温度和压强一定时,混合气体的密度不再发生变化

【答案】(2®@

【解析】当可逆反应达到平衡状态时,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变

化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可

逆反应到达平衡状态。

①单位时间内生成nmol出的同时生成nmolHI,速率之比不等于物质的量之比,故错误;

②•个H-H键断裂的同时有两个H—I键断裂,由于•个HH键断裂等效于两个HI键形成的同时有两个

HI键断裂,反应达到平衡状态,故正确;

③未知起始投入量,c(HI)=c(h)不能说明反应达平衡状态,故错误:

④反应速率v(H2)=v(l2)=;v(HI),未体现正与逆的关系,故错误;

®C(HI):C(H2):C(I2)=2:1:1,浓度比与化学计量数比相等并不能证明反应达平衡,故错误;

⑥温度和体积一定时,生成物浓度不再变化,说明正逆反应速率相等,达平衡状态,故正确;

⑦前后气体系数和相同,容器压强始终不变,故错误;

⑧反应前后气体总质量不变,总物质的量也不变,相对分子质量一直不变,故错误;

⑨温度和体积一定时,混合气体颜色不再变化,说明。。2)不再发生变化,反应达到平衡状态,正确;

⑩温度和压强一定时,由于反应前后体积和气体的质量始终不变,则混合气体的密度始终不变,即密度不

再变化不能说明反应达到平衡状态,错误;

故答案为:②⑥⑨。

⑴表示升高温度,达到新平衡的是(填"A"、"B〃、"C"、"D〃或空〃,下同),新平衡中C的质量分数(填

"增大"、"减小"或"不变",下同)。

⑵表示降低压强,达到新平衡的是,A的转化率。

⑶表示减少C的浓度,达到新平衡的是。

⑷增加A的浓度,达到平衡后A的转化率。

【答案】⑴B减小

⑵C减小

⑶E

(4)减小

【解析】(1)升高温度,正、逆反应速率均瞬间增大,化学平衡向吸热反应方向移动,即向逆反应方向移

动,逆反应速率大于正反应速率,新平衡中C的质量分数减小,对应图象为B;

故答案是:B;减小;

(2)降低压强,化学平衡向气体分子数增大的方向移动,即向逆反应方向移动,正、逆反应速率均减小,

A的转化率也减小,对应图象为C;

故答案是:C;减小;

(3)减少C的量,即减小产物的浓度,正反应速率瞬时不变,逆反应速率瞬时减小,平衡正向移动,对应

图象为E;

故答案是:E;

(4)增加A的量,正反应速率瞬时增大,逆反应速率瞬时不变,平衡正向移动,A的转化率减小,另一种

反应物B的转化率增大,对应图象为A;

故答案是:减小。

A环节二化学平衡常数

【情境材料】

在一定体积的密闭容器中进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g),QO(g)+H2O(g),其化学平衡常数(依和温

度⑴的关系如下表所示:

70080083010001200

K0.60.91.01.72.6

【问题探究】

1.该反应的化学平衡常数K的表示式是什么?

2.该反应AHAO还是A”<0?

3.在800℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)为2n⑹L〉、c(H»为1.5

moLL「、c(CO)为ImolL,8d0)为3mo卜L,则下一时刻,反应向哪个方向进行?

c平(CO)式平(氏0)

【答案】1.K=

cr(CO2)-cr(H2)

2.kH>0,该反应为吸热反应,因为K随温度升高而增大。

3.向逆反应方向进行。判断反应进行的方向时,可根据。与K的大小关系判断,此时刻下,Q=

c(CO)c(HO)1molL-,X3mol-L-1山zu广会、乎匚广七i、廿勺

—sc\---(口2、].IIY1<----1.11=1>0,9,所以反应3J逆反应方向进仃。

c(CO2)c(Fh)2mol,L1X1mol,L

要点归纳

1.化学平衡的计算模式及解题思路

(1)计算模式

〃A(g)+力B(g)「—cC(g)+JD(g)

c(初)/(mo卜L「)n\〃200

bcd

Ac/(molL')xrrr

aaa

bcd

以平)/(molL「)|—x

nn->—a~x~ax~ax

(2)解题思路

①巧设未知数:具体题目要具体分析,灵活设立,一般设某物质的转化量为人

②确定三个量:根据反应物、生成物及变化量的三者关系代入天知数确定平衡体系中各物质的起始量、变

化量、平衡量并按⑴中“模式”计算。

③解题设问题:明确了“始”“变”“平”三个量的具体数值,再根据相应关系求平衡时某成分的浓度、

反应物转化率等,得出题目答案。

2.计算公式

(IMA):QB):0(C):v(D)=m:〃:p:式未达到平衡时,用于确定化学方程式中未知的化学计量数)。

⑶A-C0(C)Y(D)_八午

⑷A-d"(A)d(B)一[。一"d/VTg一心/V?

若用任意状态的生成物浓度寤之积与反应物浓度帚之积的比值称为浓度商,用。表示。则其与KL匕较,当

Q>K,。正v。逆;Q<K,。正逆。

/?(AT)g—mx

(3)«AH=V=~V~

〃(A用任)mx

(4)a(A)=―—;X100%=—X103%。

〃(A是始)a

〃(Ar)

(5)^(A)=--1XIOO%。

“FAQl_I_L,QAArx-rr.一〃平"平。+。+(〃+“一小一〃)X〜P,M1

(6)平衡时与起始时的压强比工=不=—'清—r同7、V时),混合气体的密度比?"==「(同八

cM2

〃时),2=9同质量的气体时)等。

⑺混合气体的密度万(混)=多=弛生护曳号g「)(八V不变时,7不变)。

(8)混合气体的平均摩尔质量

—mcM(A)+万M(B),

加=G=〃+/,+(p+q-〃L〃)Jgm°l羽

易错提醒

⑴反应物或生成物中有固体和纯液体存在时,其浓度可看作“1”,而不代入平衡常数表达式,如:Fe3O4(s)

+4H2(g)=3Fc(s)+4H2O(g)的平衡常数«=:4(肾)。

⑵化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡浓度,不能用任何一时刻的浓度值。

⑶使用催化剂能改变化学反应速率,但不会改变平衡常数。

(4)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关。同一个化学反应,化学方程式不同,平衡常数不同,

如合成氨反应:

若写成:N2(g)+3HXg)黑滤压2NH3(g),

2

c(NH3)

Kl=3

c(N2)-C(H2);

若写成:2N2(g)+爹H2(g)催化剂NH3(g),

c(NH)

3且始=&o

&二13

c2(N2)-C2(H2)

⑸化学反应的反应物有两种或两种以上时,增加一种反应物的浓度,则该反应物的平衡转化率降低,而其

他反应物的平衡转化率升高。

典例精讲

B.降低温度,正反应速率增大

C.该温度时,v(F)=v(A)则反应达到平衡状态

D.增大c(A)、c(B),K增大

【答案】A

B.降低温度,活化分子百分数减小,有效碰撞几率减小,正逆反应速率都减慢,故B错误;

C.未说明F、A是正反应速率还是逆反应速率,不能判断反应是否达到平衡状态,反应不一定达到平衡状

态,故C错误;

D.平衡常数只与温度有关,若温度不变,c(A)、c(B),K不变,故D错误;

选Ao

【例5]]已知在600团时,以下三个反应的平衡常数:

反应①:CO(g)+CuO(s),CO2(g)+Cu(s)Ki

反应②:H2(g)+CuO(s)Cu(s)+H2O(g)K2

反应③:CO(g)+H2O(g)kC5(g)+H2(g)K3

⑴反应①的平衡常数表达式为,反应④2co(g)+2CuO(s)2CO2(g)+2Cu(s)的平衡常数K4与Ki的关

系是a

⑵反应②的K值随着温度升高而增大,则反应②的反应热AHOo

⑶反应③的心值与Ki、心的关系是o

⑷若其他条件不变,向反应③所在的恒容密闭容器中充入出0⑶,则平衡将向移动,该反应的平衡

常数_____(填“变大""变小"或"不变

(2)>

K,

(3)K3=—

K2

⑷正反应方向不变

(2)反应②的K值随着温度升高而增大,说明升温反应②的平衡正向移动,则反应②为吸热反应,A/7>0,

故答案为:>:

KK

(3)根据盖斯定律,由①②得到③,则K3=U,故答案为:K3=U;

%%

(4)若其他条件不变,向反应③所在的恒容密闭容器中充入HQ(g),反应物的浓度增大,该反应的平衡正

向移动:由于平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,故答案为:正反应方向;不变。

课堂总结

强化训练探究

一、单选题

B.合成氨采用高温可以加快反应的速率

C.llmin时,反应到达了限度

【答案】B

【解析】A.根据三段式有:

B.升高温度,化学反应速率加快,选项B正确;

D.该反应为可逆反应,不可能完全转化,选项D错误;

答案选B.

A.容器内压强不随时间而变亿

D.气体的平均摩尔质量不随时间而变化

【答案】B

【解析】A.正反应为气体体积减小的反应,在恒容容器中压强为变化的量,则容器内压强不随时间而变化

说明反应已达到平衡,A不符合题意;

D.气体的总质量不变,正反应为物质的量减少的反应,故气体的平均摩尔质量为变量,当气体的平均摩尔

质量不随时间而变化,则反应已达到平衡,D不符合题意;

故选Bo

秋•广东汕尾•高二华中师范大学海丰附属学校校考阶段练习)可逆反应:

3.(20222NO2(g).-2NO(g)+O2(g)

在恒容的密闭容器中进行,土到平衡状态的标忐是

①单位时间内牛.成的同时生成

nmolO22nmolNO2

②单位时间内生成nmolCh的同时生成2nmolNO

③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2:2:1的状态

④混合气体的颜色不再改变的状态

⑤混合气体的密度不再改变的状态

⑥混合气体的压强不再改变的状态

⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态

A.①④⑥⑦B.②③⑤⑦C.①③④⑤D.全部

【答案】A

【解析】①单位时间内生成nmolCh的同时生成2nmolNCh,反应进行的方向相反,且速率之匕等于化学计

量数之比,则反应达平衡状态;

②单位时间内生成nmolCh的同时生成2nmolNO,反应进行的方向相同,虽然物质的量的变化量之比等于

化学计量数之比,但反应不一定达平衡状态;

③不管反应是否达到平衡,都存在N02、NO、O2表示的反应速率的比为221的状态,所以此时反应不一

定达平衡状态:

④混合气体的颜色不再改变,则表明NO?的浓度保持不变,反应达平衡状态;

⑤混合气体的质量、体积始终不变,则密度始终不变,所以密度不再改变时,反应不一定达平衡状态;

⑥反应前后气体的分子数不等,随着反应的进行;压强不断发生改变,当混合气体的压强不再改变时,反

应达平衡状态;

⑦混合气体的质量不变,随着反应的进行,混合气体的物质的量不断发生改变,当平均相对分子质量不再

改变时,反应达平衡状态;

综合以上分析,①④⑥⑦正确,故选A。

B.lmol平衡混合气体中含lmolN原子

C.恒温时,缩小容积。混合气体颜色先变深又逐渐变浅,变浅是平衡正向移动导致

D.恒容时,水浴加热,由于平衡逆向移动导致混合气体颜色加深

【答案】B

D.放热反应,温度升高,平衡逆向移动,颜色加深,选项D正确;

答案选B。

5.(2022秋•广东江门•高二江门市第二中学校考期中)CO02(g).•CO(g)+CI2(g)AH>0,当反应达到平衡时,

下列措施①升温②恒容通入惰性气体③增加CO的浓度④减压⑤加催化剂⑥恒压入惰性气体。能

提高CO5转化率的是

A.①②④B.①④⑤C.②③⑥D.③⑤⑥

【答案】B

【解析】①升温,平衡向吸热反应即止向移动,CO"转化率增大,故①符合题意;

②恒容通入惰性气体,压强虽增大,但浓度不变,平衡不移动,COCL转化率不变,故②不符合题意;

③增加CO浓度,平衡逆向移动,COCL转化率降低,故③不符合题意;

④减压,平衡向体积增大的反应方向移动即正向移动,COCL转化率增大,故④符合题意;

⑤加催化剂,速率增大,但平衡不移动,CO5转化率不变,故⑤不符合题意;

⑥恒压通入惰性气体,容器体积增大,相当于减小压强,平衡正向移动,COCL转化率增大,故⑥符合题

意;

因此①④⑥符合题意;答案选B。

6.(2022秋•福建厦门)恒容密闭容器中,反应NH4Hs(s)NH3(g)+H2s(g)在某一温度下达到平衡状态,其他

条件不变,仅改变下列条件,不会使化学平衡发生移动的是

①减少部分NH4Hs固体②充入少量氨气③充入氯气④充入SO2气体

A.①②B.②③C.①③D.②④

【答案】C

【解析】①由于改变固体的量不能使化学平衡发生移动,故改变固体NH4Hs的量,不能使化学平衡移动,

①满足题意;

②容积一定时,充入少量氨气,即增大氨气的浓度,平衡向逆反应方向移动,②不满足题意:

③容积、温度一定,充入氮气,体系的总压强增大,但NH3和出S的浓度并未改变,所以平衡不移动,③

满足题意;

④温度、容积一定,充入S02气体,由于发生反应SO2+2H2s=3SJ+2H2。,H2s的浓度减小,所以平衡将向

生成H2s的方向移动,即向正反应方向移动,④不满足题意;

符合题意的是①③;

故选C。

7.(2022秋•贵州•高二校联考期中)|下列不能用勒夏特列原理解释的是

B.使用新型催化剂可使氮气与氢气在常温常压下合成氨气

C.石灰石与稀盐酸在密闭瓶中反应结束后,打开瓶塞,溶液中有气泡产生

【答案】B

【解析】勒夏特列原理是:如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就问能够减弱这

种改变的方向移动;勒夏特列原理适用的对象应存在可逆过程,若与可逆过程无关,与平衡移动无关,则

不能用勒夏特列原理解释。

B.催化剂只改变化学反应速率,不影响平衡移动,所以不能用勒夏特列原理解释,故B符合期意;

故答案选Bo

8.(2022秋•海南三亚”如图是可逆反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)在反应过程中的反应速率(v)与时间⑴的关系曲

线,下列叙述不正确的是

【答案】C

【解析】A.根据图可知ti时,反应未达平衡,正反应速率大于逆反应速率,故A正确;

B.根据图可知tz时,正逆反应速率相等,反应处于平衡状态,即达到该条件下的最大反应限度:故B正确;

C.在t2-t3,反应处于平衡状态,正逆反应速率相等,反应仍在发生,反应处于平衡状态为动态平衡,故C

错误;

D.化学反应到达平衡时,正逆反应速率相等,各物质的物质的量浓度不再发生变化,t2-t3,反应处于平衡

状态,各物质的浓度不变,故D正确;

答案选Co

B.减小压强,平衡向生成X的方向移动

C.降低温度,平衡向生成F的方向移动,逆反应速率增大

【答案】D

B.该反应左右两边气体分子数相等,减小压强,平衡不移动,故B错误;

C.该反应为吸热反应,降低温度,平衡往逆向移动,即生成F的方向移动,但是正逆反应速率均减小,故

C错误;

故选Do

10,|(2022秋•山西阳泉•高二统考期末)|下列关于化学平衡常数的说法正确的是

A.在任何条件下,化学平衡常数都不变

B.当改变反应物的浓度时,化学平衡常数会发生改变

C.由化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的程度

D.化学平衡常数K与温度、反应物浓度以及体系的压强有关

【答案】C

【解析】A.化学平衡常数受温度的影响而发生变化,A错误,

B.化学平衡常数只与温度有关,与反应的浓度无关,B错误;

C.平衡常数越大,说明该可逆反应进行的程度越大,即由化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的程

度,C正确;

D.化学平衡常数K只与温度有关,与反应物浓度以及体系的压强无关,D错误;

故选C

A.升高温度,平衡常数K一定增大

B.增大A浓度,平衡向正反应方向移动

C.增大压强,C体积分数增加

D.升高温度,若B的百分含量减少,则正反应是放热反应

【答案】D

【解析】A.升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,如果正反应是放热反应,则化学平衡常数减小,故

A错误;

B.增大A浓度,平衡向逆反应方向移动,故B错误;

C.该反应正反应为气体体积减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,所以C的体积分数减少,故

C错误;

D.升高温度,平衡向吸热反应方向移动,若B的百分含量减少.说明平衡向逆反应方向移动,所以逆反应

为吸热反应,正反应是放热反应,故D正确:

答案选D.

12.|(2022秋•云南楚雄•高二校考阶段练习)03也是一种很好的消毒剂,具有高效、洁净、方便、经济等优

点。。3可溶于水,在水中易分解,产生的[0]为游离氯原子,有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生反应

如下:

反应①。3,。2+[0]A”/>0,平衡常数为K1

反应②[0]+。3202A〃2V0,平衡常数为K2

总反应:203r302AHC0,平衡常数为K

卜.列叙述正确的是

A.压强增大,心减小B.总反应中当2V”.(O2)=3V逆(。3)时,反应达到平衡

C.[0]为催化剂D.K=KI+K2

【答案】B

【解析】A.平衡常数只受温度变化的影响,压强增大,温度不变,则平衡常数K2不变,A错误;

B.总反应为203・302,当2V正(0z)=3v虱(%)时,正、逆反应速率之比等于化学计量数之比,则反应达到平

衡,B正确;

C.从题干可以看出,[0]为反应①的产物,对总反应来说,仅属于反应的中间产物,所以[0]不是该反应的

催化剂,c错误;

D.总反应=反应①+反应②,则心治水2,D错误;

故选Bo

二、填空题

⑵当固体催化剂的质量一定时,将催化剂磨成粉末,则反应速率(填"增大〃"减小"或"不变〃,下同),

C0转化率o

⑶若在绝热、恒容的密闭体系中充入一定量的NO和C0气体进行该反应,卜列示意图正确且能说明反应在

进行到4时刻达到平衡状态的是(填序号)。

⑵增大不变

(3)bd

(2)将催化剂磨成粉末,可增大催化剂与反应物的接触面积,增大反应速率;催化剂不会影响平衡移动,

只会改变反应速率,所以反应速率增大C。的转化率不变。

(3)a.由于0时刻无产物,所以v逆起点为0,故a错误;

b.因为在绝热容器中进行,该反应放热,导致体系温度升高,平衡常数减小,除非达到平衡,体系温度才

不会发生变化,从而化学平衡常数K不变,故b正确:

c.n(C02)与n(NO)相等,物质之间量的关系不能表示其浓度不变,不能作为达到平衡状态的依据,故c错误;

d.NO质量分数不变,符合化学*衡状态的定义,故d正确;

故答案为:bdo

14.|(2022秋•广东深圳)|完成下列问题

⑴一定条件下,在体积为5L的密闭容器中,A、B、C三种气体的物质的量"(mol)随时间f(min)的变化如图1

所示。已知达到平衡后,降低温度,A的体积分数将减小。

①此反应平衡常数表达式为K=o

②该反应的团”0(填“>〃"V"或"=")。

③该反应的反应速率-随时间/的变化关系如图2所示,根据图2判断,在时刻改变的外界条件是。

在恒温恒容密闭容器中发生该反应,下列能作为达到平衡状态的判断依据是(填标号)。

a.体系压强不变

b.气体的平均摩尔质量保持不变

c.气体的密度保持不变

d.A的消耗速率等于B的生成速率

⑵《中央城镇化工作会议》发出号召:“让居民望得见山、看得见水、记得住乡愁”。消除含

氮、硫、氯等化合物对大气和水体的污染对建设美丽家乡,打造宜居环境具有重要意义。NCh和CO是常

见的环境污染气体,汽车尾气中C、NO?在一定条件下可以发生反应:4C0(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g)

A//=1200kJ/mol,在一定温度下,向容积固定为2L的密闭容器中充入一定量的CO和NO2,N6的物质的量

随时间的变化曲线如图所示。

①从反应开始到10min的平衡状态,*的平均反应速率为。从11min起,其他条件不变,压缩容

器的容积为1L,则〃(NCh)的变化曲线可能为图中的(填abed字母)。

②对于该反应,温度不同(乃>刀)、其他条件相同时,下列图像表示正确的是(填序号)。

(2)0.0075mol/(L-min)d乙

【解析】(1)根据图1可知,该反应的反应物是A和B,生成物是C,变化的物质的量之比等于方程式的系

数比,所以该反应的化学方程式为:A(g)+2B(g)^2C(g)o

②根据图1可知,A是反应物,达到平衡后,降低温度,A的体积分数减小,即平衡正向移动,所以该反

应的正反应是放热的,即田

③根据图2判断,在右时正逆反应速率都增大,且平衡逆向移动,所以改变的条件是升高温度,该反应是

放热反应,升高温度,平衡逆向移动,且升高温度,可以加快反应速率。

a.在恒温恒容容器中发生该反应,该反应前后气体系数之和不用等,所以在未平衡前压强一直在降低,当

体系压强不变时,反应达到平衡,故体系压强不变可以作为达到平衡状态的判断依据,故a选;

b.该反应的反应物和生成物均为气体,气体总质量恒定,反应前后气体系数之和不相等,所以气体总物质

的量是变量,即气体的平均摩尔质量是变化的,当气体的平均摩尔质量不变时,反应达到平衡状态,所以

气体的平均摩尔质量保持不变可以作为达到平衡状态的判断依据,故b选;

c.该反应进行过程中,气体总质量恒定,容器体积也恒定,所以气体密度是不变的,所以气体的密度保持

不变不可以作为达到平衡状态的判断依据,故c不选:

d.A和B的系数不相等,A的消耗速率等于B的生成速率时,正逆反应速率不相等,所以A的消耗速率等

于B的生成速率不能作为达到平衡状态的判断依据,故d不选;

故选abo

(2)①从反应开始到10min的平衡状态,NCh的物质的量减少了0.3mol,根据反应方程式可知,N2的物

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