高三化学第12化学平衡移动.docx
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高三化学第12化学平衡移动
化学平衡移动
知识梳理
教学重、难点
作业完成情况
典题探究
例1.80℃时,2L密闭容器中充入0.40molN2O4,发生反应N2O4
2NO2△H=+QkJ·mol-1(Q>0),获得如下数据:
时间/s
0
20
40
60
80
100
c(NO2)/mol·L-1
0.00
0.12
0.20
0.26
0.30
0.30
下列判断正确的是()
A.升高温度该反应的平衡常数K减小
B.20~40s内,v(N2O4)=0.004mol·L-1·s1
C.反应达平衡时,吸收的热量为0.30QkJ
D.100s时再通入0.40molN2O4,达新平衡时N2O4的转化率增大
例2.实验:
①向盛有1mL0.1mol/LMgCl2溶液试管中加1mL0.2mol/LNaOH溶液,得到浊液a,过滤得到滤液b和白色沉淀c。
②向沉淀c中滴加0.1mol/LFeCl3溶液,沉淀变为红褐色。
下列分析不正确的是()
A.浊液a中存在沉淀溶解平衡:
Mg(OH)2(s)
Mg2+(aq)+2OH-(aq)
B.滤液b中不含有Mg2+
C.②中颜色变化说明Mg(OH)2转化为Fe(OH)3
D.实验可以证明Fe(OH)3比Mg(OH)2更难溶
例3.在一个固定体积的密闭容器中,加入2molA和1molB,发生反应:
2A(g)+B(g)
3C(g)+D(g)达平衡时,c(C)=wmol/L。
若维持容器内体积和温度不变,按下列四种配比作起始物质,达平衡后,C浓度仍为wmol/L的是()
A.1molA+0.5molB+1.5molC+0.5D
B.2molA+1molB+3molC+1molD
C.3molC+1molD+1molB
D.3molC+1molD
例4.
(1)下列方法中可以证明2HI(g)
H2(g)+I2(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H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂,
③百分组成w(HI)=w(I2)
④反应速率v(H2)=v(I2)=v(HI)/2时,
⑤c(HI):
c(H2):
c(I2)=2:
1:
1时,
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变化,
⑩温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化。
(2)在上述⑥~⑩的说法中能说明2NO2
N2O4达到平衡状态的是___________。
例5.在一恒容密闭容器中,反应A(g)+B(g)
C(g)达到平衡,若增大A的浓度,使平衡右移,并达到新的平衡,下列说法正确的是()
A.A的浓度一定比原平衡大B.A的转化率增大
C.C的百分含量一定大于原平衡C的百分含量D.B的转化率一定增大
演练方阵
A档(巩固专练)
1.下图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表反应①③、②、④,则Y轴是指()
①N2(g)+3H2(g)
2NH3(g);△H=-Q
②H2(g)+I2(g)
2HI(g);△H=+Q
③CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g);△H=-Q
④2SO3(g)2
2SO2(g)+O2(g);△H=+Q
A.平衡混合气中一种生成物的百分含量
B.平衡混合气中一种反应物的百分含量
C.平衡混合气中一种生成物的转化率
D.平衡混合气中一种反应物的转化率
2.将含1molNH3的密闭容器A加热,部分NH3分解并达到平衡,此时NH3的体积百分数为x%.若在该容器中加入2molNH3后密封,加热到相同温度,当反应达到平衡时,测得NH3的体积百分数为y%.则x和y的正确关系是()
A.x>yB.x<yC.x=yD.x≥y
3.在一固定容积的密闭容器中进行如下反应:
N2+3H2
2NH3+Q在一定温度下反应达到平衡状态,若将平衡体系中各物质的浓度都增加到原来的2倍,下列叙述正确的是()
A.化学平衡不发生移动B.化学平衡向正反应方向移动
C.化学平衡向逆反应方向移动D.正反应速率增大,逆反应速率减小
4.在2L恒容密闭容器中充入2molX和1molY发生反应:
2X(g)+Y(g)
3Z(g)△H<0,反应过程持续升高温度,测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。
下列推断正确的是()
A.升高温度,平衡常数增大
B.W点X的正反应速率等于M点X的正反应速率
C.Q点时,Y的转化率最大
D.平衡时充入Z,达到新平衡时Z的体积分数比原平衡时大
5.t℃时,在体积不变的密闭容器中发生反应:
X(g)+3Y(g)
2Z(g),各组分在不同时刻的浓度如下表:
物质
X
Y
Z
初始浓度/mol·L-1
0.1
0.2
0
2min末浓度/mol·L-1
0.08
a
b
平衡浓度/mol·L-1
0.05
0.05
0.1
下列说法正确的是()
A.平衡时,X的转化率为20%
B.t℃时,该反应的平衡常数为40
C.增大平衡后的体系压强,v正增大,v逆减小,平衡向正反应方向移动
D.前2min内,用Y的变化量表示的平均反应速率v(Y)=0.03mol·L-1·min-1
6.
(1)已达到平衡的可逆反应4NH3(气)+5O2(气)
4NO(气)+6H2O(液)+Q要提高NH3转化的百分率,可采取的措施是______(选填A~G有关答案代号).
A.加压B.减压C.升温D.降温
E.使用催化剂F.增加O2的量G.移去NO
(2)升高温度或降低压强均可使已达到平衡的可逆反应mA(气)+nB(固)
pC(气)向提高C产率的方向移动.那么这个反应方程式中系数关系是______,正反应一定是______热反应.
7.对于反应2A+B
2C的反应过程中C的百分含量随温度变化如图所示,则:
(1)
对应的v(正)与v(逆)的关系是_____________________________。
(2)正反应为____________________热反应。
(3)A、B两点正反应速率的大小关系是________________________。
(4)温度
时,C%逐渐增大的原因是__________________________。
8.在一个容积固定的反应器中,有一可左右滑动的密封隔板,两侧分别进行如右图所示的可逆反应。
各物质的起始加入量如下:
A、B和C均为4.0摩、D为6.5摩、F为2.0摩,设E为x摩。
当x在一定范围内变化时,均可以通过调节反应器的温度,使两侧反应都达到平衡,并且隔板恰好处于反应器的正中位置。
请填写以下空白:
(1)若x=4.5,则右侧反应在起始时向______(填“正反应”或“逆反应”)方向进行。
欲使起始反应维持向该方向进行,则x的最大取值应小于__________。
(2)若x分别为4.5和5.0,则在这两种情况下,当反应达平衡时,A的物质的量是否相等?
(填“相等”、“不相等”或“不能确定”)。
其理由是:
___________________________________
___________________________________________________________。
9.右图所示,温度不变下某容器分隔AB两部分,A容积固定不变,B有可移动的活塞,现在A中充入2molSO2和1molO2,在B中充入2molSO3和1molN2,在相同条件下发生可逆反应:
2SO3(g)
2SO2(g)+O2(g)
根据要求填写空白:
(1)固定活塞位置在3处不动,达到平衡时,设A中压强为PA,B中压强为PB,则PA与PB的关系是(填“<”“=”“>”);
(2)若要使A中与B中平衡状态相同,可移动活塞的位置应在处;
(3)若活塞右移到5处,达到平衡后,B中SO3为xmol,A中SO3为ymol,则x与y之间的关系为(填“>”、“=”、“<”),理由是。
10.Fe3+和I-在水溶液中的反应如下:
2I-+2Fe3+
2Fe2++I2
(1)该反应的平衡常数K的表达式为:
K=。
当上述反应达到平衡后,加入CCl4萃取I2,且温度不变,上述平衡向移动。
(2)上述反应正向反应速度和I-、Fe3+的浓度关系为:
v=
(k为常数)
CI-(mol/L)
Cfe3+(mol/L)
v(mol/Ls)
(1)
0.20
0.80
0.032
(2)
0.60
0.40
0.144
(3)
0.80
0.20
0.128
通过所给的数据计算得知:
在v=
中,m=、n=。
I-浓度对反应速度的影响Fe3+浓度对反应速度的影响(小于、大于、等于)。
B档(提升精练)
1.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是()
A.在硫化氢水溶液中加入碱有利于S2-的生成
B.加入催化剂有利于氨的氧化反应
C.高压有利于合成氨反应
D.500℃左右比室温更利于合成氨反应
2.有一处于平衡状态的反应:
X(s)+3Y(g)
2Z(g),ΔH<0。
为了使平衡向生成Z的方向移动,应选择的条件是()
①高温②低温③高压④低压⑤加正催化剂⑥分离出Z
A.①③⑤B.②③⑤C.②③⑥D.②④⑥
3.下列说法正确的是()
A.其他条件不变,增大某一反应物浓度,反应物的转化率一定都增大
B.对于有气体参加的反应,其他条件不变增大压强,体积缩小,体系中各气体的浓度一定增大
C.对于有气体参加的反应,改变压强使平衡向右移动,生成的气体的浓度一定增大
D.增大反应物的浓度,平衡向右移动,生成物的体积分数一定增大
4.在一定温度下,在一个密闭容器中加入H2和I2蒸气各0.5摩,发生反应H2+I2
2HI,达到平衡时,生成HI0.8摩,若其它条件不变,开始充入的H2为2摩,则达到平衡时生成的HI可能是下列中的()
A1.1摩B0.87摩C0.8摩D0.5摩
5.下图是可逆反应A+2B
2C+3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况,由此可推断()
A.正反应是放热反应
B.若A、B是气体,则D是液体或固体
C.逆反应是放热反应.
D.A、B、C、D均为气体
6.在体积相同的A和B两个带活塞的玻璃容器中,如分别注入1/4容积颜色相同的NO2和Br2(气),然后将活塞同时向外拉到1/2处(快速),过一会儿可以看到()
A.A中颜色比B中浅
B.A中颜色比B中深
C.A、B中颜色深浅一样
D.A、B中颜色都比开始时深
7.密闭容器中的平衡体系H2+I2(g)
2HI(g)+Q,欲使HI浓度增大,可采取的措施是()
A.缩小体积B.升温C.降温D.加催化剂
8.在密闭容器中有可逆反应:
nA(g)+mB(g)
pC(g)+Q处于平衡状态(又知n+m>P,Q<0),则下列说法正确的是①升高温度时,[B]/[C]的比值减小②降温时体系内混合气体平均相对分子质量减小③加入B,A的转化率变大④加入催化剂,气体的总物质的量不变⑤充入C,则A、B的物质的量增大()
A.③④B.①②⑤C.②③⑤D.全部
9.甲萘醌(维生素K)有止血作用,它可通过2—甲基萘的氧化而制得,反应中常用乙酸作催化剂,该反应放热,可表示为:
在某次合成反应中,用1.4g的2—甲基萘,才制得0.17g甲萘醌,已知该次合成反应的速率是快的,试判断导致其产率低的原因是()
A.使用了过量的氧化剂B.没有用乙酸,而是使用了其它催化剂
C.把反应混合物加热D.所生成的甲萘醌是沉淀物
10.一定条件反应N2+3H2
2NH3达平衡,当单独改变下述条件后有关叙述错误()
A.加催化剂,v(正)和v(逆)都发生变化,且变化的倍数相等
B.加压,v(正)和v(逆)都增大,且v(正)增加倍数大于v(逆)增加倍数
C.降温,v(正)和v(逆)都减少,且v(正)减少倍数大于v(逆)减少倍数
D.增加N2的浓度,v(正)和v(逆)都增大,且v(正)增加倍数大于v(逆)增加倍数
C档(跨越导练)
1.X、Y、Z三种气体,取X和Y按1:
1的物质的量之比混合,放入密闭容器中发生如下反应:
X+2Y
2Z,达到平衡后,测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3:
2,则Y的转化率最接近于()
A.33%B.40%C.50%D.65%
2.将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器,恒温下发生反应H2(g)+Br2(g)
2HBr(g)
g平衡时Br2(g)的转化率为a;若初始条件相同,绝热下进行上述反应,平衡时Br2(g)的转化率为b。
a与b的关系是()
A.a>bB.a=bC.a<bD.无法确定
3.一定条件下,合成氨反应达到平衡时,测得混合气体中氨气的体积分数为20.0%,与反应前的体积相比,反应后体积缩小的百分率是()
A.16.7%B.20.0%C.80.0%D.83.3%
4.一定温度下可逆反应:
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()
图1图2图3
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、乙中B的体积分数均增大
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)
5.对可逆反应4NH3(g)+5O2(g)
4NO(g)+6H2O(g),下列叙述正确的是()
A.达到化学平衡时,4υ正(O2)=5υ逆(NO)
B.若单位时间内生成xmolNO的同时,消耗xmolNH3,则反应达到平衡状态
C.达到化学平衡时,若增加容器体积,则正反应速率减少,逆反应速率增大
D.化学反应速率关系是:
2υ正(NH3)=3υ正(H2O)
6.在一定温度下,一定体积的密闭容器中有如下平衡:
已知H2和I2的起始浓度均为0.1mol·L-1时,达平衡时HI的浓度为0.16mol·L-1。
若H2和I2的起始浓度均变为0.2mol·L-1,则平衡时H2的浓度(mol·L-1)是()
A.0.16B.0.08C.0.04D.0.02
7.某温度下在密闭容器中发生如下反应:
2E(g)若开始时只充入2molE(g),达平衡时,混合气体的压强比起始时增大了20%;若开始时只充入2molM和1molN的混合气体达平衡时M的转化率为()
A.20%B.40%C.60%D.80%
8.一定温度下,反应2SO2+O2
2SO3,达到平衡时,n(SO2):
n(O2):
n(SO3)=2:
3:
4。
缩小体积,反应再次达到平衡时,n(O2)=0.8mol,n(SO3)=1.4mol,此时SO2的物的量应是()
A.0.4molB.0.6molC.0.8molD.1.2mol
9.在100℃时,将N2O4、NO2分别充入两个各为1L的密闭容器中,反应过程中浓度变化如下:
[2NO2(g)
N2O4(g)ΔH<0]新课标第一网
容器
物质
起始浓度/(mol·L-1)
平衡浓度/(mol·L-1)
Ⅰ
N2O4
0.100
0.040
NO2
0
0.120
Ⅱ
N2O4
0
0.014
NO2
0.100
0.072
下列说法正确的是()
A.平衡时,Ⅰ、Ⅱ中反应物的转化率α(N2O4)<α(NO2)
B.平衡时,Ⅰ、Ⅱ中上述正反应的平衡常数K(Ⅰ)=2K(Ⅱ)
C.平衡后,升高相同温度,以N2O4表示的反应速率ν(Ⅰ)<ν(Ⅱ)
D.平衡后,升高温度,Ⅰ、Ⅱ中气体颜色都将变深
10.恒温下,将amolN2与bmolH2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中,发生如下反应:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
⑴若反应达平衡时某时刻t时,nt(N2)=13mol,nt(NH3)=6mol,计算a的值
⑵反应达平衡时,混合气体的体积为726.8L(标况下),其中NH3的含量(体积分数)为
25%。
计算平衡时NH3的物质的量。
⑶原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比,下同),n(始)∶n(平)=。
⑷原混合气体中,a∶b=。
⑸达到平衡时,N2和H2的转化率之比,α(N2)∶α(H2)=。
⑹平衡混合气体中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=。
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化学平衡移动参考答案
四、典题探究
例1【答案】C
例2【答案】B
例3【答案】AD
【解析】等价转化是一种数学思想,借用到化学平衡中,可以简化分析过程。
它指的是:
化学平衡状态的建立与反应途径无关,即不论可逆反应是从正方向开始,还是从逆方向开始,抑或从中间状态开始,只要起始所投入的物质的物质的量相当,则可达到等效平衡状态。
这里所说的“相当”即是“等价转化”的意思。
根据反应:
2A(g)+B(g)
3C(g)+D(g)
A1mol0.5mol1.5mol0.5mol
可看作1.5molC和0.5molD是A、B投料后反应的生成物,即它们相当于A和B分别投料1mol和0.5mol,则原始A、B各投料2mol和1mol。
D中是从逆反应开始,但起始浓度与正反应起始浓度相当,所以A、D是正确选项。
而B相当于正反应起始浓度4molA和2molB,则平衡时c(C)>wmol/L,而C相当于正反应起始浓度为2molA和2molB,则平衡时A的转化率提高,c(C)>wmol/L。
例4【答案】
(1)②⑥⑨
(2)⑥⑦⑧⑨⑩
【解析】观察第
(1)题反应的特征可知:
此反应在反应前后气体的体积不发生变化,即在反应的任何一个阶段,容器内压强不发生改变。
气体的总质量不变、总的物质的量不变,因此混合气体的密度、平均相对分子质量均不发生改变。
观察第
(2)题反应的特征:
反应前后气体体积发生改变,因此其平均相对分子质量、混合气体密度都发生改变,当反应处于平衡状态时,这些都不再改变,此时c(NO2)恒定,颜色不再变化。
例5【答案】AD
【解析】影响化学平衡移动的外界因素之一:
浓度。
在其它条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减小生成物浓度可使化学平衡向正反应方向移动;若增大生成物的浓度或减小反应物浓度则化学平衡向逆反应方向移动。
注意:
①浓度对气体或溶液才有意义,所以改变固体的量时化学平衡不发生移动。
②只要增大浓度(反应物或生成物)无论平衡移动方向如何,新平衡状态的速率值一定大于原平衡状态的速率值,反之亦然。
如:
速率——时间图象。
增大反应物浓度减小反应物浓度
增大A的浓度,尽管平衡右移,但加入的A不可能全部转化。
平衡时A的浓度一定比原平衡大,而A的转化率不一定增大。
因为A的总量在增大。
同理C的百分含量也不一定增大。
而平衡右移B的转化率一定增大,正确答案A、D。
五、演练方阵
A档(巩固专练)
1.AD2.B3.B4.C5.D
6.
(1)转化率=
×100%。
反应物的转化率越高,反应越完全,即正反应程度越大.因此,可选择的答案是:
A、D、F、G。
(2)生成物的产率=
×1100%,因此化学平衡向正反应方向移动可使生成物的产率提高。
答案m<p,正反应为吸热反应。
7.
(1)v(正)=v(逆)
(2)放(3)
(4)
,可逆反应未达平衡,反应正向进行使C%增大
8.答案:
(1)正反应7.0
(2)不相等因为这两种情况是在两个不同温度下达到化学平衡的,平衡状态不同,所以物质的量也不同。
9.
(1)<
(2)右移到3(3)y<x。
B在3处时,A、B平衡状态相同,当B由3移到5处时,B与A比较,B状态相当于A减小了压强,平衡向正反应方向移动,B中的a大减少了
10.
(1)K=[Fe2+]2/[I-]2[Fe3+]2向右
(2)m=2n=1大于
B档(提升精练)
1.BD2.C3.B4.B5.AB6.B7.AC8.D9.C10.C
C档(跨越导练)
1.D2.A3.A4.BD5.AD6.C7.C8.A9.D
10.⑴解法一:
由反应的化学方程式得知,反应掉的N2和生成NH3的物质的量之比为1∶2,设反应掉的N2的物质的量为xmol。
则x∶6=1∶2解之x=3a=13+3=16
解法二:
N2+3H22NH3
开始时ab0
t时136
在t时生成6molNH3,消耗了3molN2,所以a=13+3=16
⑵n平(NH3)=
716.8L
-1×25%=32mol×25%=8mol
⑶5∶4⑷2∶3⑸1∶2⑹3∶3∶2
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